JP4746480B2 - Toner, developer, toner container, process cartridge, image forming apparatus, and image forming method - Google Patents
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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トナー並びに、該トナーを用いた現像剤、トナー入り容器、プロセスカートリッジ、画像形成装置、及び画像形成方法に関する。 The present invention relates to a toner for developing an electrostatic image in electrophotography, electrostatic recording, electrostatic printing, and the like, a developer using the toner, a container containing the toner, a process cartridge, an image forming apparatus, and an image forming method. About.
電子写真法による画像形成は、一般には、光導電性物質を用いて作製された感光体に種々の手段により電気的潜像を形成する。次に、潜像を現像剤を用いて現像した後、該現像剤による像を必要に応じて紙等に転写し、次いで、加熱、加圧、又は溶剤蒸気等により定着して行われる。 In the image formation by electrophotography, generally, an electric latent image is formed on a photoconductor produced using a photoconductive substance by various means. Next, after developing the latent image using a developer, the image formed by the developer is transferred to paper or the like as necessary, and then fixed by heating, pressing, or solvent vapor.
電気的潜像を現像する方式には、大別して、絶縁性有機液体中に各種の顔料や染料を微細に分散させた液体現像剤を用いる液体現像方式と、カスケード法、磁気ブラシ法、パウダークラウド法等のように、樹脂にカーボンブラック等の着色剤を分散させた乾式現像剤(以下、「トナー」と称することもある)を用いる乾式現像方式とがあり、近年では、乾式現像方式が広く使用されている。 The methods for developing electrical latent images can be broadly divided into a liquid development method using a liquid developer in which various pigments and dyes are finely dispersed in an insulating organic liquid, a cascade method, a magnetic brush method, and a powder cloud. And other dry development methods using a dry developer in which a colorant such as carbon black is dispersed in a resin (hereinafter also referred to as “toner”). in use.
前記乾式現像方式における定着方式としては、そのエネルギー効率の良さから、加熱ヒートローラ方式が広く一般に用いられている。また、近年は、トナーの低温定着化による省エネルギー化を図るため、定着時にトナーに与えられる熱エネルギーは小さくなる傾向にある。1999年度の国際エネルギー機関(IEA)のDSM(demand−side Management)プログラム中には、次世代複写機の技術調達プロジェクトが存在し、その要求仕様が公表されている。30cpm以上の複写機については、前記待機時間が10秒以内、待機時の消費電力が10〜30ワット以下(複写速度で異なる)とするよう、従来の複写機に比べて飛躍的な省エネルギー化の達成が要求されている。この要求を達成するための方法の一つとして加熱ヒートローラ等の定着部材を低熱容量化させて、トナーの温度応答性を向上させる方法が考えられるが、十分満足できるものではない。 As a fixing method in the dry development method, a heating heat roller method is widely used because of its energy efficiency. In recent years, in order to save energy by fixing the toner at a low temperature, the thermal energy given to the toner at the time of fixing tends to be small. In the 1999 International Energy Agency (IEA) DSM (Demand-Side Management) program, there is a technology procurement project for next-generation copiers, and the required specifications are published. For copiers of 30 cpm or more, drastically reduced energy consumption compared to conventional copiers so that the standby time is within 10 seconds and the standby power consumption is 10 to 30 watts or less (depending on the copying speed). Achievement is required. One method for achieving this requirement is to reduce the heat capacity of a fixing member such as a heated heat roller to improve the temperature responsiveness of the toner, but it is not fully satisfactory.
前記要求を達成し待機時間を極小にするためには、トナー自体の定着温度を下げ、使用可能時のトナー定着温度を低下させることが必須の技術的達成事項であると考えられる。
こうした低温定着化に対応すべく、従来多用されてきたスチレン−アクリル系樹脂にかえて、低温定着性に優れ、耐熱保存性も比較的良好なポリエステル樹脂の使用が試みられている(例えば特許文献1、特許文献2、特許文献3、特許文献4、特許文献5、及び特許文献6等参照)。また、低温定着性の改善を目的としてバインダー中に特定の非オレフィン系結晶性重合体を添加する試み(特許文献7参照)、結晶性ポリエステルを用いる試み(特許文献8参照)、などが提案されているが、ポリエステル樹脂の分子構造、分子量について最適化されているとはいえない。
In order to achieve the above requirement and minimize the waiting time, it is considered to be an essential technical achievement matter to lower the fixing temperature of the toner itself and lower the toner fixing temperature when it can be used.
In order to cope with such low-temperature fixing, attempts have been made to use polyester resins having excellent low-temperature fixability and relatively good heat-preserving stability in place of styrene-acrylic resins that have been widely used (for example, patent documents). 1, Patent Document 2, Patent Document 3, Patent Document 4, Patent Document 5, and Patent Document 6). In addition, for the purpose of improving low-temperature fixability, an attempt to add a specific non-olefinic crystalline polymer to the binder (see Patent Document 7), an attempt to use a crystalline polyester (see Patent Document 8), and the like have been proposed. However, it cannot be said that the molecular structure and molecular weight of the polyester resin are optimized.
また、これら従来公知の技術を適用しても前記DSMプログラムの仕様を達成することは不可能であり、従来の技術領域より更に進んだ低温定着技術の確立が必要である。
そこで、更なる低温定着化のため、樹脂そのものの熱特性をコントロールすることが必要となるが、ガラス転移温度(Tg)を下げすぎると耐熱保存性の悪化を招き、分子量を小さくして樹脂のF1/2温度を下げすぎるとホットオフセット発生温度を低下させてしまうという問題がある。このため、樹脂そのものの熱特性をコントロールすることにより低温定着性に優れかつホットオフセット発生温度の高いトナーを得るには至っていない。
Further, even if these conventionally known techniques are applied, it is impossible to achieve the specifications of the DSM program, and it is necessary to establish a low-temperature fixing technique that is further advanced from the conventional technical field.
Therefore, it is necessary to control the thermal characteristics of the resin itself for further low-temperature fixing. However, if the glass transition temperature (Tg) is lowered too much, the heat-resistant storage stability is deteriorated, and the molecular weight is reduced. If the F1 / 2 temperature is lowered too much, there is a problem that the hot offset occurrence temperature is lowered. For this reason, by controlling the thermal characteristics of the resin itself, it has not been possible to obtain a toner having excellent low-temperature fixability and a high hot offset occurrence temperature.
次に、静電荷像現像に使用されるトナーの製造方法には、大別して粉砕法と重合法とがある。
前記粉砕法では、熱可塑性樹脂中に、着色剤、帯電制御剤、オフセット防止剤などを溶融混合して均一に分散させ、得られたトナー組成物を粉砕し、分級することによりトナーを製造している。この粉砕法によれば、ある程度優れた特性を有するトナーを製造することができるが、材料の選択に制限がある。即ち、溶融混合により得られるトナー組成物は、経済的に使用可能な装置により粉砕し、分級できるものでなければならない。この要請から、溶融混合したトナー組成物は、充分に脆くせざるを得ない。このため、実際に、トナー組成物を粉砕して粒子にする際に、高範囲の粒径分布が形成され易く、良好な解像度と階調性のある複写画像を得ようとすると、例えば、トナーの質量平均粒径を小さくせざるを得ず、粒径4μm以下の微粉と15μm以上の粗粉を分級により除去しなければならず、トナー収率が非常に低くなるという欠点がある。また、前記粉砕法では、着色剤や帯電制御剤等を熱可塑性樹脂中に均一に分散することが困難であり、トナーの流動性、現像性、耐久性、画像品質などに悪影響を及ぼすという欠点がある。
Next, a method for producing a toner used for developing an electrostatic image is roughly classified into a pulverization method and a polymerization method.
In the pulverization method, a colorant, a charge control agent, an offset preventive agent and the like are melt-mixed in a thermoplastic resin and uniformly dispersed, and the toner composition obtained is pulverized and classified to produce a toner. ing. According to this pulverization method, a toner having some excellent characteristics can be produced, but there is a limitation in the selection of materials. That is, the toner composition obtained by melt mixing must be pulverized and classified by an economically usable apparatus. From this demand, the melt-mixed toner composition must be sufficiently brittle. For this reason, when the toner composition is actually pulverized into particles, a high-range particle size distribution is likely to be formed, and a copy image having good resolution and gradation can be obtained. Therefore, the fine powder having a particle size of 4 μm or less and the coarse powder having a particle size of 15 μm or more must be removed by classification, resulting in a disadvantage that the toner yield becomes very low. Further, in the pulverization method, it is difficult to uniformly disperse the colorant, the charge control agent, etc. in the thermoplastic resin, and it has a disadvantage that it adversely affects the fluidity, developability, durability, image quality, etc. of the toner. There is.
近年、これらの粉砕法における問題点を克服するため、重合法によるトナーの製造方法が提案され、実施されている。例えば、懸濁重合法や乳化重合凝集法によってトナー粒子を得ることが行われている(特許文献9参照)。
しかし、これらトナーの製造方法では、低温定着性に優位なポリエステル樹脂を用いてトナーを製造することは困難であった。
この点を解決するため、例えば、少なくともポリエステル樹脂を含有するトナーを水中にて溶剤を用いて球形化したトナー(特許文献10参照)、イソシアネート反応を利用したトナー(特許文献11参照)等が提案されている。しかし、いずれの提案においても低温定着性とトナー生産性を満足できるものではなかった。
In recent years, in order to overcome these problems in the pulverization method, a toner production method using a polymerization method has been proposed and implemented. For example, toner particles are obtained by a suspension polymerization method or an emulsion polymerization aggregation method (see Patent Document 9).
However, in these toner production methods, it has been difficult to produce toner using a polyester resin superior in low-temperature fixability.
In order to solve this problem, for example, a toner in which a toner containing at least a polyester resin is spheroidized using a solvent in water (see Patent Document 10), a toner using an isocyanate reaction (see Patent Document 11), and the like are proposed. Has been. However, none of the proposals can satisfy the low-temperature fixability and the toner productivity.
したがって優れた低温定着性と耐オフセット性能を両立することができ、良好な高精細画像を形成することができるトナー及びその関連技術は未だ得られておらず、その速やかな提供が望まれているのが現状である。 Therefore, a toner that can achieve both excellent low-temperature fixing property and anti-offset performance and can form a good high-definition image and related technology have not yet been obtained, and its rapid provision is desired. is the current situation.
本発明は、前記要望に応え、従来における問題を解決し、以下の目的を達成することを課題とする。即ち、本発明は、優れた低温定着性と耐オフセット性能を両立することができ、良好な高精細画像を形成することができるトナー、並びに該トナーを用いた現像剤、トナー入り容器、プロセスカートリッジ、画像形成装置、及び画像形成方法を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to solve the conventional problems in response to the above-mentioned demands and achieve the following object. That is, the present invention can achieve both excellent low-temperature fixability and offset resistance, and can form a good high-definition image, as well as a developer, a toner-containing container, and a process cartridge using the toner. An object of the present invention is to provide an image forming apparatus and an image forming method.
前記課題を解決するための手段としては、以下の通りである。即ち、
<1> 水系媒体中で造粒され、少なくとも酢酸エチル可溶ポリエステル成分と、酢酸エチル不溶ポリエステル成分とを含むトナーであって、
前記酢酸エチル不溶ポリエステル成分は、該酢酸エチル不溶ポリエステル成分の前駆体である変性ポリエステル樹脂が造粒中乃至造粒後に伸長乃至架橋反応されて、得られ、
前記変性ポリエステル樹脂が、酸成分と、脂肪族ジオール及び脂環族ジオールから選択される少なくとも1種のジオール化合物とを縮合重合させてなり、かつ前記変性ポリエステル樹脂の質量平均分子量が10,000〜100,000であることを特徴とするトナーである。
<2> 水系媒体中で造粒され、少なくとも酢酸エチル可溶ポリエステル成分と、酢酸エチル不溶ポリエステル成分とを含むトナーであって、
前記酢酸エチル不溶ポリエステル成分は、該酢酸エチル不溶ポリエステル成分の前駆体である変性ポリエステル樹脂が造粒中乃至造粒後に伸長乃至架橋反応されて、得られ、
前記変性ポリエステル樹脂が、酸成分と、脂肪族ジオール及び脂環族ジオールから選択される少なくとも1種のジオール化合物とを触媒の存在下で縮合重合させてなり、かつ前記変性ポリエステル樹脂の質量平均分子量が10,000〜100,000であることを特徴とするトナーである。
<3> 酢酸エチル不溶ポリエステル成分が、分子鎖中に架橋点を有する前記<1>から<2>のいずれかに記載のトナーである。
<4> 酢酸エチル不溶ポリエステル成分が、ゲル成分を含む前記<1>から<3>のいずれかに記載のトナーである。
<5> 活性水素基含有化合物と、該活性水素基含有化合物と反応可能な重合体とを含むトナー材料を有機溶剤に溶解乃至分散させてトナー溶液を調製した後、該トナー溶液を水系媒体中に乳化乃至分散させて分散液を調製し、該水系媒体中で、前記活性水素基含有化合物と、前記活性水素基含有化合物と反応可能な重合体とを反応させて接着性基材を粒子状に生成させて得られるトナーであって、前記活性水素基含有化合物と反応可能な重合体が変性ポリエステル樹脂であり、該変性ポリエステル樹脂が、酸成分と、脂肪族ジオール及び脂環族ジオールから選択される少なくとも1種のジオール化合物を触媒の存在下で縮合重合させてなり、かつ前記変性ポリエステル樹脂の質量平均分子量が10,000〜100,000であることを特徴とするトナーである。
<6> 変性ポリエステル樹脂が、イソシアネート基を含有する前記<1>から<5>のいずれかに記載のトナーである。
<7> 変性ポリエステル樹脂におけるJIS K1603に基づくイソシアネート基含有率が、2.0質量%以下である前記<6>に記載のトナーである。
<8> ジオール化合物が、1,4−ブタンジオール、プロピレングリコール、エチレングリコール、ジエチレングリコール、ネオペンチルグリコール及び1,6−ヘキサンジオールから選択される少なくとも1種である前記<1>から<7>のいずれかに記載のトナーである。
<9> 酸成分が、テレフタル酸及びイソフタル酸の少なくともいずれかである前記<1>から<8>のいずれかに記載のトナーである。
<10> 触媒が、Ti系触媒である前記<2>から<9>のいずれかに記載のトナーである。
<11> トナーの体積平均粒径(Dv)が、3〜8μmである前記<1>から<10>のいずれかに記載のトナーである。
<12> トナーの体積平均粒径(Dv)/個数平均粒径(Dn)が、1.25以下である前記<1>から<11>のいずれかに記載のトナーである。
<13> 前記<1>から<12>のいずれかに記載のトナーを含むことを特徴とする現像剤である。
<14> 前記<1>から<12>のいずれかに記載のトナーが充填されてなることを特徴とするトナー入り容器である。
<15> 静電潜像担持体と、該静電潜像担持体上に形成した静電潜像を前記<1>から<12>のいずれかに記載のトナーを用いて現像し可視像を形成する現像手段とを少なくとも有することを特徴とするプロセスカートリッジである。
<16> 静電潜像担持体と、該静電潜像担持体上に静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、前記静電潜像を前記<1>から<12>のいずれかに記載のトナーを用いて現像して可視像を形成する現像手段と、前記可視像を記録媒体に転写する転写手段と、前記記録媒体に転写された転写像を定着させる定着手段とを少なくとも有することを特徴とする画像形成装置である。
<17> 静電潜像担持体上に静電潜像を形成する静電潜像形成工程と、前記静電潜像を前記<1>から<12>のいずれかに記載のトナーを用いて現像して可視像を形成する現像工程と、前記可視像を記録媒体に転写する転写工程と、前記記録媒体に転写された転写像を定着させる定着工程とを少なくとも含むことを特徴とする画像形成方法である。
Means for solving the problems are as follows. That is,
<1> A toner that is granulated in an aqueous medium and contains at least an ethyl acetate-soluble polyester component and an ethyl acetate-insoluble polyester component,
The ethyl acetate insoluble polyester component is obtained by subjecting a modified polyester resin, which is a precursor of the ethyl acetate insoluble polyester component, to elongation or crosslinking reaction during or after granulation,
The modified polyester resin is obtained by condensation polymerization of an acid component and at least one diol compound selected from an aliphatic diol and an alicyclic diol, and the weight average molecular weight of the modified polyester resin is 10,000 to 10,000. The toner is 100,000.
<2> A toner that is granulated in an aqueous medium and contains at least an ethyl acetate-soluble polyester component and an ethyl acetate-insoluble polyester component,
The ethyl acetate insoluble polyester component is obtained by subjecting a modified polyester resin, which is a precursor of the ethyl acetate insoluble polyester component, to elongation or crosslinking reaction during or after granulation,
The modified polyester resin is obtained by condensation polymerization of an acid component and at least one diol compound selected from an aliphatic diol and an alicyclic diol in the presence of a catalyst, and the weight average molecular weight of the modified polyester resin. Is 10,000 to 100,000.
<3> The toner according to any one of <1> to <2>, wherein the ethyl acetate insoluble polyester component has a crosslinking point in the molecular chain.
<4> The toner according to any one of <1> to <3>, wherein the ethyl acetate insoluble polyester component includes a gel component.
<5> A toner solution containing an active hydrogen group-containing compound and a polymer capable of reacting with the active hydrogen group-containing compound is dissolved or dispersed in an organic solvent to prepare a toner solution, and then the toner solution is placed in an aqueous medium. A dispersion liquid is prepared by emulsifying or dispersing in an aqueous medium, and the active hydrogen group-containing compound and a polymer capable of reacting with the active hydrogen group-containing compound are reacted in the aqueous medium to form an adhesive substrate in the form of particles. A polymer obtained by reacting with the active hydrogen group-containing compound is a modified polyester resin, and the modified polyester resin is selected from an acid component, an aliphatic diol, and an alicyclic diol. Wherein the modified polyester resin has a mass average molecular weight of 10,000 to 100,000. The at least one diol compound is condensation-polymerized in the presence of a catalyst. Toner.
<6> The toner according to any one of <1> to <5>, wherein the modified polyester resin contains an isocyanate group.
<7> The toner according to <6>, wherein the modified polyester resin has an isocyanate group content based on JIS K1603 of 2.0% by mass or less.
<8> The above <1> to <7>, wherein the diol compound is at least one selected from 1,4-butanediol, propylene glycol, ethylene glycol, diethylene glycol, neopentyl glycol and 1,6-hexanediol. The toner according to any one of the above.
<9> The toner according to any one of <1> to <8>, wherein the acid component is at least one of terephthalic acid and isophthalic acid.
<10> The toner according to any one of <2> to <9>, wherein the catalyst is a Ti-based catalyst.
<11> The toner according to any one of <1> to <10>, wherein the toner has a volume average particle diameter (Dv) of 3 to 8 μm.
<12> The toner according to any one of <1> to <11>, wherein the toner has a volume average particle diameter (Dv) / number average particle diameter (Dn) of 1.25 or less.
<13> A developer comprising the toner according to any one of <1> to <12>.
<14> A toner-containing container filled with the toner according to any one of <1> to <12>.
<15> An electrostatic latent image carrier and an electrostatic latent image formed on the electrostatic latent image carrier are developed using the toner according to any one of <1> to <12> to be a visible image And a developing means for forming the process cartridge.
<16> An electrostatic latent image carrier, an electrostatic latent image forming unit that forms an electrostatic latent image on the electrostatic latent image carrier, and the electrostatic latent image of <1> to <12> Developing means for developing a visible image by developing using any of the toners, Transfer means for transferring the visible image to a recording medium, and Fixing means for fixing the transferred image transferred to the recording medium And an image forming apparatus characterized by comprising:
<17> An electrostatic latent image forming step of forming an electrostatic latent image on the electrostatic latent image carrier, and the electrostatic latent image using the toner according to any one of <1> to <12> The image forming apparatus includes at least a developing step for developing to form a visible image, a transferring step for transferring the visible image to a recording medium, and a fixing step for fixing the transferred image transferred to the recording medium. An image forming method.
本発明のトナーは、第1形態では、水系媒体中で造粒され、少なくとも酢酸エチル可溶ポリエステル成分と、酢酸エチル不溶ポリエステル成分とを含み、
前記酢酸エチル不溶ポリエステル成分は、該酢酸エチル不溶ポリエステル成分の前駆体である変性ポリエステル樹脂が造粒中乃至造粒後に伸長乃至架橋反応されて、得られ、
前記変性ポリエステル樹脂が、酸成分と、脂肪族ジオール及び脂環族ジオールから選択される少なくとも1種のジオール化合物とを縮合重合させてなり、かつ前記変性ポリエステル樹脂の質量平均分子量が10,000〜100,000である。
本発明のトナーは、第2形態では、水系媒体中で造粒され、少なくとも酢酸エチル可溶ポリエステル成分と、酢酸エチル不溶ポリエステル成分とを含み、
前記酢酸エチル不溶ポリエステル成分は、該酢酸エチル不溶ポリエステル成分の前駆体である変性ポリエステル樹脂が造粒中乃至造粒後に伸長乃至架橋反応されて、得られ、
前記変性ポリエステル樹脂が、酸成分と、脂肪族ジオール及び脂環族ジオールから選択される少なくとも1種のジオール化合物とを触媒の存在下で縮合重合させてなり、かつ前記変性ポリエステル樹脂の質量平均分子量が10,000〜100,000である。
本発明のトナーは、第3形態では、活性水素基含有化合物と、該活性水素基含有化合物と反応可能な重合体とを含むトナー材料を有機溶剤に溶解乃至分散させてトナー溶液を調製した後、該トナー溶液を水系媒体中に乳化乃至分散させて分散液を調製し、該水系媒体中で、前記活性水素基含有化合物と、前記活性水素基含有化合物と反応可能な重合体とを反応させて接着性基材を粒子状に生成させて得られ、前記活性水素基含有化合物と反応可能な重合体が変性ポリエステル樹脂であり、該変性ポリエステル樹脂が、酸成分と、脂肪族ジオール及び脂環族ジオールから選択される少なくとも1種のジオール化合物とを触媒の存在下で縮合重合させてなり、かつ前記変性ポリエステル樹脂の質量平均分子量が10,000〜100,000である。
前記第1から第3形態のいずれかに係るトナーにおいては、優れた低温定着性と耐オフセット性能を両立することができ、良好な高精細画像を形成することができる。
In the first embodiment, the toner of the present invention is granulated in an aqueous medium and contains at least an ethyl acetate-soluble polyester component and an ethyl acetate-insoluble polyester component,
The ethyl acetate insoluble polyester component is obtained by subjecting a modified polyester resin, which is a precursor of the ethyl acetate insoluble polyester component, to elongation or crosslinking reaction during or after granulation,
The modified polyester resin is obtained by condensation polymerization of an acid component and at least one diol compound selected from an aliphatic diol and an alicyclic diol, and the weight average molecular weight of the modified polyester resin is 10,000 to 10,000. 100,000.
In the second embodiment, the toner of the present invention is granulated in an aqueous medium and contains at least an ethyl acetate-soluble polyester component and an ethyl acetate-insoluble polyester component,
The ethyl acetate insoluble polyester component is obtained by subjecting a modified polyester resin, which is a precursor of the ethyl acetate insoluble polyester component, to elongation or crosslinking reaction during or after granulation,
The modified polyester resin is obtained by condensation polymerization of an acid component and at least one diol compound selected from an aliphatic diol and an alicyclic diol in the presence of a catalyst, and the weight average molecular weight of the modified polyester resin. Is 10,000 to 100,000.
In the third embodiment, the toner of the present invention is prepared by dissolving or dispersing a toner material containing an active hydrogen group-containing compound and a polymer capable of reacting with the active hydrogen group-containing compound in an organic solvent. The toner solution is emulsified or dispersed in an aqueous medium to prepare a dispersion, and the active hydrogen group-containing compound and the polymer capable of reacting with the active hydrogen group-containing compound are reacted in the aqueous medium. The polymer obtained by forming an adhesive substrate in the form of particles and capable of reacting with the active hydrogen group-containing compound is a modified polyester resin, and the modified polyester resin comprises an acid component, an aliphatic diol, and an alicyclic ring. At least one diol compound selected from a group diol in the presence of a catalyst, and the weight average molecular weight of the modified polyester resin is 10,000 to 100,000. .
The toner according to any one of the first to third embodiments can achieve both excellent low-temperature fixability and offset resistance, and can form a good high-definition image.
本発明の現像剤は、本発明の前記第1から第3形態のいずれかに係るトナーを含む。このため、該現像剤を用いて電子写真法により画像形成を行うと、優れた低温定着性と耐オフセット性能を両立することができ、高画質な画像が得られる。 The developer of the present invention includes the toner according to any one of the first to third embodiments of the present invention. For this reason, when an image is formed by electrophotography using the developer, both excellent low-temperature fixability and offset resistance can be achieved, and a high-quality image can be obtained.
本発明のトナー入り容器は、本発明の前記第1から第3形態のいずれかに係るトナーを容器中に収容してなる。このため、該トナー入り容器に収容されたトナーを用いて電子写真法により画像形成を行うと、優れた低温定着性と耐オフセット性能を両立することができ、良好な高精細画像を形成することができる。 The toner container according to the present invention contains the toner according to any one of the first to third embodiments of the present invention in a container. Therefore, when image formation is performed by electrophotography using the toner contained in the toner-containing container, it is possible to achieve both excellent low-temperature fixability and anti-offset performance and form a good high-definition image. Can do.
本発明のプロセスカートリッジは、静電潜像担持体と、該静電潜像担持体上に形成した静電潜像を本発明の前記第1から第3形態のいずれかに係るトナーを用いて現像し可視像を形成する現像手段とを少なくとも有する。該プロセスカートリッジは、画像形成装置に着脱可能であり、利便性に優れ、また、前記本発明のトナーを用いるので、その結果、優れた低温定着性と耐オフセット性能を両立することができ、高画質な画像が得られる。 The process cartridge of the present invention uses an electrostatic latent image carrier and the electrostatic latent image formed on the electrostatic latent image carrier using the toner according to any one of the first to third embodiments of the present invention. Development means for developing and forming a visible image. The process cartridge is attachable to and detachable from the image forming apparatus, is excellent in convenience, and uses the toner of the present invention. As a result, it is possible to achieve both excellent low-temperature fixability and anti-offset performance. A high-quality image can be obtained.
本発明の画像形成装置は、静電潜像担持体と、該静電潜像担持体上に静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、該静電潜像を本発明の前記第1から第3形態のいずれかに係るトナーを用いて現像して可視像を形成する現像手段と、該可視像を記録媒体に転写する転写手段と、記録媒体に転写された転写像を定着させる定着手段とを少なくとも有する。該画像形成装置においては、前記静電潜像形成手段が、前記静電潜像担持体上に静電潜像を形成する。前記現像手段が静電潜像を本発明の前記トナーを用いて現像して可視像を形成する。前記転写手段が、前記可視像を記録媒体に転写される。前記定着手段が、前記記録媒体に転写された転写像を定着させる。その結果、優れた低温定着性と耐オフセット性能を両立することができ、高画質な電子写真画像が形成できる。 The image forming apparatus of the present invention includes an electrostatic latent image carrier, an electrostatic latent image forming unit that forms an electrostatic latent image on the electrostatic latent image carrier, and the electrostatic latent image of the present invention. Development means for developing a visible image by developing with the toner according to any one of the first to third embodiments, transfer means for transferring the visible image to a recording medium, and a transfer image transferred to the recording medium And fixing means for fixing the toner. In the image forming apparatus, the electrostatic latent image forming unit forms an electrostatic latent image on the electrostatic latent image carrier. The developing means develops the electrostatic latent image using the toner of the present invention to form a visible image. The transfer means transfers the visible image to a recording medium. The fixing unit fixes the transferred image transferred to the recording medium. As a result, both excellent low-temperature fixability and anti-offset performance can be achieved, and a high-quality electrophotographic image can be formed.
本発明の画像形成方法は、静電潜像担持体上に静電潜像を形成する静電潜像形成工程と、前記静電潜像を本発明の前記第1から第3形態のいずれかに係るトナーを用いて現像して可視像を形成する現像工程と、前記可視像を記録媒体に転写する転写工程と、記録媒体に転写された転写像を定着させる定着工程とを少なくとも含む。該画像形成方法においては、前記静電潜像形成工程において、静電潜像担持体上に静電潜像が形成される。前記現像工程において、静電潜像を本発明の前記トナーを用いて現像して可視像を形成する。前記転写工程において、前記可視像が記録媒体に転写される。前記定着工程において、前記記録媒体に転写された転写像が定着される。その結果、優れた低温定着性と耐オフセット性能を両立することができ、高画質な電子写真画像が形成できる。 The image forming method of the present invention includes an electrostatic latent image forming step of forming an electrostatic latent image on an electrostatic latent image carrier, and the electrostatic latent image is any one of the first to third aspects of the present invention. A developing process for forming a visible image by developing with the toner according to claim 1, a transferring process for transferring the visible image to a recording medium, and a fixing process for fixing the transferred image transferred to the recording medium. . In the image forming method, an electrostatic latent image is formed on the electrostatic latent image carrier in the electrostatic latent image forming step. In the developing step, the electrostatic latent image is developed using the toner of the present invention to form a visible image. In the transfer step, the visible image is transferred to a recording medium. In the fixing step, the transferred image transferred to the recording medium is fixed. As a result, both excellent low-temperature fixability and anti-offset performance can be achieved, and a high-quality electrophotographic image can be formed.
本発明によると、従来における問題を解決することができ、優れた低温定着性と耐オフセット性能を両立することができ、良好な高精細画像を形成することができるトナー、並びに該トナーを用いた現像剤、トナー入り容器、プロセスカートリッジ、画像形成装置、及び画像形成方法を提供することができる。 According to the present invention, the conventional problems can be solved, both excellent low-temperature fixability and anti-offset performance can be achieved, and a good high-definition image can be formed, and the toner is used. A developer, a container containing toner, a process cartridge, an image forming apparatus, and an image forming method can be provided.
(トナー)
本発明のトナーは、第1及び第2形態では、水系媒体中で造粒され、少なくとも酢酸エチル可溶ポリエステル成分と、酢酸エチル不溶ポリエステル成分とを含んでなり、更に必要に応じてその他の成分を含んでなる。
ここで、前記酢酸エチル不溶ポリエステル成分及び酢酸エチル可溶ポリエステル成分における酢酸エチルに可溶、又は不溶とは、前記ポリエステル樹脂成分を酢酸エチルに0.5質量%溶解させた場合の可視光領域の透過率が99.5%以上の場合を可溶とし、透過率が99.5%未満の場合を不溶とする。
(toner)
In the first and second embodiments, the toner of the present invention is granulated in an aqueous medium and comprises at least an ethyl acetate-soluble polyester component and an ethyl acetate-insoluble polyester component, and further contains other components as necessary. Comprising.
Here, the ethyl acetate-insoluble polyester component and the ethyl acetate-soluble polyester component are soluble or insoluble in ethyl acetate in the visible light region when 0.5% by mass of the polyester resin component is dissolved in ethyl acetate. The case where the transmittance is 99.5% or more is considered soluble, and the case where the transmittance is less than 99.5% is insoluble.
本発明のトナーは、第3形態では、活性水素基含有化合物と、該活性水素基含有化合物と反応可能な重合体とを含んでなり、更に必要に応じてその他の成分を含んでなる。 In the third embodiment, the toner of the present invention comprises an active hydrogen group-containing compound and a polymer capable of reacting with the active hydrogen group-containing compound, and further comprises other components as necessary.
ここで、前記第1及び2形態における酢酸エチル不溶ポリエステル成分は、該酢酸エチル不溶ポリエステル成分の前駆体である質量平均分子量10,000〜100,000の変性ポリエステル樹脂を含む。
前記第3形態における活性水素基含有化合物と反応可能な重合体が、質量平均分子量10,000〜100,000の変性ポリエステル樹脂である。
Here, the ethyl acetate insoluble polyester component in the first and second embodiments includes a modified polyester resin having a mass average molecular weight of 10,000 to 100,000 which is a precursor of the ethyl acetate insoluble polyester component.
The polymer capable of reacting with the active hydrogen group-containing compound in the third embodiment is a modified polyester resin having a mass average molecular weight of 10,000 to 100,000.
前記変性ポリエステル樹脂は、酸成分と、脂肪族ジオール及び脂環族ジオールから選択される少なくとも1種のジオール化合物とを触媒の存在下で縮合重合させて得られる。 The modified polyester resin is obtained by condensation polymerization of an acid component and at least one diol compound selected from an aliphatic diol and an alicyclic diol in the presence of a catalyst.
前記ジオール化合物としては、例えば、1,4−ブタンジオール、プロピレングリコール、エチレングリコール、ジエチレングリコール、ネオペンチルグリコール、1,6−ヘキサンジオール、などが挙げられる。1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
前記酸成分としては、テレフタル酸及びイソフタル酸の少なくともいずれかが好適である。
前記触媒としては、Ti系触媒が好ましく、例えば、チタンテトラブトキシド、などが挙げられる。
Examples of the diol compound include 1,4-butanediol, propylene glycol, ethylene glycol, diethylene glycol, neopentyl glycol, 1,6-hexanediol, and the like. You may use individually by 1 type and may use 2 or more types together.
As the acid component, at least one of terephthalic acid and isophthalic acid is suitable.
As the catalyst, a Ti-based catalyst is preferable, and examples thereof include titanium tetrabutoxide.
前記ジオール化合物と、前記酸成分とを重縮合反応させる際の混合比率としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、前記ジオール化合物における水酸基[OH]と、前記酸成分におけるカルボキシル基[COOH]との当量比([OH]/[COOH])が、通常、2/1〜1/1であるのが好ましく、1.5/1〜1/1であるのがより好ましく、1.3/1〜1.02/1であるのが特に好ましい。 The mixing ratio for the polycondensation reaction between the diol compound and the acid component is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the purpose. For example, the hydroxyl group [OH] in the diol compound, The equivalent ratio ([OH] / [COOH]) to the carboxyl group [COOH] in the acid component is usually preferably 2/1 to 1/1, and preferably 1.5 / 1 to 1/1. Is more preferable, and it is especially preferable that it is 1.3 / 1-1.02 / 1.
前記変性ポリエステル樹脂としては、イソシアネート基含有ポリエステルプレポリマーA)が特に好適に挙げられる。
前記イソシアネート基含有ポリエステルプレポリマー(A)としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記酸成分と、脂肪族ジオール及び脂環族ジオールから選択される少なくとも1種のジオール化合物とを触媒の存在下で縮合重合させて得られるポリエステル樹脂をポリイソシアネート(PIC)と反応させてなるものが挙げられる。
As the modified polyester resin, an isocyanate group-containing polyester prepolymer A) is particularly preferably mentioned.
There is no restriction | limiting in particular as said isocyanate group containing polyester prepolymer (A), According to the objective, it can select suitably, For example, the said acid component, at least 1 selected from aliphatic diol and alicyclic diol Examples thereof include those obtained by reacting a polyester resin obtained by condensation polymerization of a seed diol compound in the presence of a catalyst with polyisocyanate (PIC).
前記ポリイソシアネート(PIC)としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、脂肪族ポリイソシアネート、脂環式ポリイソシアネート、芳香族ジイソシアネート、芳香脂肪族ジイソシアネート、イソシアヌレート類、これらのフェノール誘導体、オキシム、カプローラクタム等でブロックしたもの、などが挙げられる。
前記脂肪族ポリイソシアネートとしては、例えば、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、オクタメチレンジイソシアネート、デカメチレンジイソシアネート、ドデカメチレンジイソシアネート、テトラデカメチレンジイソシアネート、トリメチルヘキサンジイソシアネート、テトラメチルヘキサンジイソシアネート等が挙げられる。前記脂環式ポリイソシアネートとしては、例えば、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が挙げられる。前記芳香族ジイソシアネートとしては、例えば、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、1,5−ナフチレンジイソシアネート、ジフェニレン−4,4’−ジイソシアネート、4,4’−ジイソシアナト−3,3’−ジメチルジフェニル、3−メチルジフェニルメタン−4,4’−ジイソシアネート、ジフェニルエーテル−4,4’−ジイソシアネート等が挙げられる。前記芳香脂肪族ジイソシアネートとしては、例えば、α,α,α’,α’−テトラメチルキシリレンジイソシアネート等が挙げられる。前記イソシアヌレート類としては、例えば、トリス−イソシアナトアルキル−イソシアヌレート、トリイソシアナトシクロアルキル−イソシアヌレート等が挙げられる。これらは、1種単独でも使用することができ、2種以上を併用してもよい。
There is no restriction | limiting in particular as said polyisocyanate (PIC), Although it can select suitably according to the objective, For example, aliphatic polyisocyanate, alicyclic polyisocyanate, aromatic diisocyanate, araliphatic diisocyanate, isocyanurate And those blocked with phenol derivatives, oximes, caprolactams, and the like.
Examples of the aliphatic polyisocyanate include tetramethylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, 2,6-diisocyanatomethylcaproate, octamethylene diisocyanate, decamethylene diisocyanate, dodecamethylene diisocyanate, tetradecamethylene diisocyanate, trimethylhexane diisocyanate, Examples include tetramethylhexane diisocyanate. Examples of the alicyclic polyisocyanate include isophorone diisocyanate and cyclohexylmethane diisocyanate. Examples of the aromatic diisocyanate include tolylene diisocyanate, diphenylmethane diisocyanate, 1,5-naphthylene diisocyanate, diphenylene-4,4′-diisocyanate, 4,4′-diisocyanato-3,3′-dimethyldiphenyl, 3- Examples thereof include methyldiphenylmethane-4,4′-diisocyanate, diphenyl ether-4,4′-diisocyanate and the like. Examples of the araliphatic diisocyanate include α, α, α ′, α′-tetramethylxylylene diisocyanate. Examples of the isocyanurates include tris-isocyanatoalkyl-isocyanurate and triisocyanatocycloalkyl-isocyanurate. These can be used alone or in combination of two or more.
前記ポリイソシアネート(PIC)と、前記ポリエステル樹脂とを反応させる際の混合比率としては、該ポリイソシアネート(PIC)におけるイソシアネート基[NCO]と、該ポリエステル樹脂における水酸基[OH]との混合当量比([NCO]/[OH])が、通常、5/1〜1/1であるのが好ましく、4/1〜1.2/1であるのがより好ましく、3/1〜1.5/1であるのが特に好ましい。前記イソシアネート基[NCO]が、5を超えると、低温定着性が悪化することがあり、1未満であると、耐オフセット性が悪化することがある。 As a mixing ratio when the polyisocyanate (PIC) is reacted with the polyester resin, a mixing equivalent ratio of an isocyanate group [NCO] in the polyisocyanate (PIC) and a hydroxyl group [OH] in the polyester resin ( [NCO] / [OH]) is usually preferably 5/1 to 1/1, more preferably 4/1 to 1.2 / 1, and 3/1 to 1.5 / 1. Is particularly preferred. When the isocyanate group [NCO] exceeds 5, low-temperature fixability may be deteriorated, and when it is less than 1, offset resistance may be deteriorated.
前記ポリイソシアネート(PIC)の前記イソシアネート基含有ポリエステルプレポリマー(A)における含有量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、0.5〜40質量%が好ましく、1〜30質量%がより好ましく、2〜20質量%が更に好ましい。
前記含有量が、0.5質量%未満であると、耐ホットオフセット性が悪化し、耐熱保存性と低温定着性とを両立させることが困難になることがあり、40質量%を超えると、低温定着性が悪化することがある。
There is no restriction | limiting in particular as content in the said isocyanate group containing polyester prepolymer (A) of the said polyisocyanate (PIC), Although it can select suitably according to the objective, For example, 0.5-40 mass% is Preferably, 1-30 mass% is more preferable, and 2-20 mass% is still more preferable.
When the content is less than 0.5% by mass, the hot offset resistance is deteriorated, and it may be difficult to achieve both heat-resistant storage stability and low-temperature fixability. When the content exceeds 40% by mass, Low temperature fixability may deteriorate.
前記変性ポリエステル樹脂におけるJIS K1603に基づくイソシアネート基含有率は、2.0質量%以下が好ましく、1.0〜2.0質量%がより好ましい。前記イソシアネート基含有率が2.0質量%を超えると、低温定着性能が発現しないことがある。
ここで、前記イソシアネート基含有率(NCO%)は、例えば、JIS K1603に準拠した方法により測定することができる。
The isocyanate group content based on JIS K1603 in the modified polyester resin is preferably 2.0% by mass or less, and more preferably 1.0 to 2.0% by mass. When the isocyanate group content exceeds 2.0% by mass, the low-temperature fixing performance may not be exhibited.
Here, the said isocyanate group content rate (NCO%) can be measured by the method based on JISK1603, for example.
前記変性ポリエステル樹脂の質量平均分子量は10,000〜100,000が好ましく、10,000〜50,000がより好ましい。前記質量平均分子量が10,000未満であると、低温定着性が発現しなくなることがあり、100,000を超えると、粘度が高くなりすぎるため、造粒が困難となることがある。
ここで、前記質量平均分子量は、テトラヒドロフラン(THF)可溶分のGPC(ゲルパーミエーションクロマトグラフィ)による分子量分布測定により、以下のようにして行うことができる。
即ち、まず、40℃のヒートチャンバー中でカラムを安定させる。この温度でカラム溶媒としてテトラヒドロフラン(THF)を毎分1mlの流速で流し、試料濃度を0.05〜0.6質量%に調整した樹脂のテトラヒドロフラン試料溶液を50〜200μl注入して測定する。前記試料における分子量の測定に当たっては、試料の有する分子量分布を数種の単分散ポリスチレン標準試料により作成された検量線の対数値とカウント数との関係から算出する。前記検量線作成用の標準ポリスチレン試料としては、Pressure Chemical Co.又は東洋ソーダ工業株式会社製の分子量が6×102、2.1×102、4×102、1.75×104、1.1×105、3.9×105、8.6×105、2×106、及び4.48×106のものを用い、少なくとも10点程度の標準ポリスチレン試料を用いることが好ましい。なお、前記検出器としてはRI(屈折率)検出器を用いることができる。
The modified polyester resin has a mass average molecular weight of preferably 10,000 to 100,000, and more preferably 10,000 to 50,000. If the mass average molecular weight is less than 10,000, low-temperature fixability may not be exhibited, and if it exceeds 100,000, the viscosity becomes too high and granulation may be difficult.
Here, the mass average molecular weight can be determined as follows by molecular weight distribution measurement by GPC (gel permeation chromatography) soluble in tetrahydrofuran (THF).
That is, first, the column is stabilized in a 40 ° C. heat chamber. At this temperature, tetrahydrofuran (THF) as a column solvent is allowed to flow at a flow rate of 1 ml per minute, and 50 to 200 μl of a tetrahydrofuran sample solution of a resin whose sample concentration is adjusted to 0.05 to 0.6 mass% is injected and measured. In measuring the molecular weight of the sample, the molecular weight distribution of the sample is calculated from the relationship between the logarithmic value of the calibration curve created by several monodisperse polystyrene standard samples and the count number. Examples of standard polystyrene samples for preparing the calibration curve include Pressure Chemical Co. Or the molecular weights made by Toyo Soda Industry Co., Ltd. are 6 × 10 2 , 2.1 × 10 2 , 4 × 10 2 , 1.75 × 10 4 , 1.1 × 10 5 , 3.9 × 10 5 , 8. It is preferable to use 6 × 10 5 , 2 × 10 6 , and 4.48 × 10 6 , and use at least about 10 standard polystyrene samples. As the detector, an RI (refractive index) detector can be used.
前記変性ポリエステル樹脂のガラス転移温度(Tg)としては、10〜50℃が好ましく、30〜50℃がより好ましい。
前記変性ポリエステル樹脂の水酸基価としては、30mgKOH/g以下が好ましく、10〜25mgKOH/gがより好ましい。
前記変性ポリエステル樹脂の酸価としては、0〜10mgKOH/gが好ましく、0〜5mgKOH/gがより好ましい。
ここで、前記酸価及び前記水酸基価は、JIS K0070に規定の方法により測定することができる。
The glass transition temperature (Tg) of the modified polyester resin is preferably 10 to 50 ° C, more preferably 30 to 50 ° C.
The hydroxyl value of the modified polyester resin is preferably 30 mgKOH / g or less, more preferably 10 to 25 mgKOH / g.
The acid value of the modified polyester resin is preferably 0 to 10 mgKOH / g, and more preferably 0 to 5 mgKOH / g.
Here, the acid value and the hydroxyl value can be measured by a method defined in JIS K0070.
ここで、前記変性ポリエステル樹脂は、例えば、冷却管、撹拌機、及び窒素導入管の付いた反応容器中に、ジオール化合物、酸成分、及びチタン系触媒を入れ、常圧下、230℃にて8時間反応させ、次いで、10〜15mmHgの減圧で5時間反応させ、更にイソシアネート基含有化合物と反応させることにより得られる。 Here, the modified polyester resin is prepared by, for example, placing a diol compound, an acid component, and a titanium-based catalyst in a reaction vessel equipped with a cooling tube, a stirrer, and a nitrogen introduction tube, at 230 ° C. under normal pressure. It is obtained by reacting for 5 hours, then reacting at a reduced pressure of 10 to 15 mmHg for 5 hours, and further reacting with an isocyanate group-containing compound.
前記酢酸エチル不溶ポリエステル成分は、分子鎖中に架橋点を有することが耐ホットオフセット性の点で好ましい。前記酢酸エチル不溶ポリエステル成分は、ゲル成分を含むことが耐ホットオフセット性の点で好ましい。
ここで、前記ゲル成分は、例えば、有機溶剤によるソックスレー抽出により測定することができる。
The ethyl acetate insoluble polyester component preferably has a crosslinking point in the molecular chain from the viewpoint of hot offset resistance. The ethyl acetate insoluble polyester component preferably contains a gel component from the viewpoint of hot offset resistance.
Here, the gel component can be measured, for example, by Soxhlet extraction with an organic solvent.
次に、トナー材料としては、少なくとも活性水素基含有化合物と、該活性水素基含有化合物と反応可能な重合体である前記変性ポリエステル樹脂と、酢酸エチル可溶ポリエステル成分とを反応させて得られる接着性基材などを少なくとも含み、離型剤、着色剤、更に必要に応じて、樹脂微粒子、帯電制御剤などのその他の成分を含む。 Next, the toner material is an adhesive obtained by reacting at least an active hydrogen group-containing compound, the modified polyester resin that is a polymer that can react with the active hydrogen group-containing compound, and an ethyl acetate-soluble polyester component. And a release agent, a colorant, and, if necessary, other components such as resin fine particles and a charge control agent.
−接着性基材−
前記接着性基材は、紙等の記録媒体に対し接着性を示し、活性水素基含有化合物、該活性水素基含有化合物と反応可能な重合体である前記変性ポリエステル樹脂、及び酢酸エチル可溶ポリエステル成分を前記水系媒体中で反応させてなる接着性ポリマーを少なくとも含み、更に公知の結着樹脂から適宜選択した結着樹脂を含んでいてもよい。
-Adhesive substrate-
The adhesive base material has an adhesive property to a recording medium such as paper, and the active hydrogen group-containing compound, the modified polyester resin which is a polymer capable of reacting with the active hydrogen group-containing compound, and ethyl acetate-soluble polyester It may contain at least an adhesive polymer obtained by reacting components in the aqueous medium, and may further contain a binder resin appropriately selected from known binder resins.
前記接着性基材の質量平均分子量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、1,000以上が好ましく、2,000〜10,000,000がより好ましく、3,000〜1,000,000が更に好ましい。前記質量平均分子量が1,000未満であると、耐ホットオフセット性が悪化することがある。 There is no restriction | limiting in particular as a mass average molecular weight of the said adhesive base material, Although it can select suitably according to the objective, For example, 1,000 or more are preferable and 2,000-10,000,000 are more preferable. 3,000 to 1,000,000 is more preferable. When the mass average molecular weight is less than 1,000, the hot offset resistance may be deteriorated.
−−活性水素基含有化合物−−
前記活性水素基含有化合物は、前記水系媒体中で、該活性水素基含有化合物と反応可能な重合体である前記変性ポリエステル樹脂が伸長反応、架橋反応等する際の伸長剤、架橋剤等として作用する。
前記活性水素基含有化合物としては、活性水素基を有していれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記活性水素基含有化合物と反応可能な重合体である前記変性ポリエステル樹脂が前記イソシアネート基含有ポリエステルプレポリマー(A)である場合には、該イソシアネート基含有ポリエステルプレポリマー(A)と伸長反応、架橋反応等の反応により高分子量化可能な点で、前記アミン類(B)が好適である。
前記活性水素基としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、水酸基(アルコール性水酸基又は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、等が挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。これらの中でも、アルコール性水酸基、が特に好ましい。
-Active hydrogen group-containing compound-
The active hydrogen group-containing compound acts as an extender, a crosslinking agent, etc. when the modified polyester resin, which is a polymer that can react with the active hydrogen group-containing compound, undergoes an extension reaction, a crosslinking reaction, etc. in the aqueous medium. To do.
The active hydrogen group-containing compound is not particularly limited as long as it has an active hydrogen group, and can be appropriately selected according to the purpose. For example, it is a polymer that can react with the active hydrogen group-containing compound. When the modified polyester resin is the isocyanate group-containing polyester prepolymer (A), the isocyanate group-containing polyester prepolymer (A) can be increased in molecular weight by a reaction such as an extension reaction or a crosslinking reaction. Amines (B) are preferred.
There is no restriction | limiting in particular as said active hydrogen group, According to the objective, it can select suitably, For example, a hydroxyl group (alcoholic hydroxyl group or phenolic hydroxyl group), an amino group, a carboxyl group, a mercapto group etc. are mentioned. These may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together. Among these, an alcoholic hydroxyl group is particularly preferable.
前記アミン類(B)としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、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)、前記B1〜B5のアミノ基をブロックしたもの(B6)等、が挙げられる。
これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。これらの中でも、ジアミン(B1)、ジアミン(B1)と少量の3価以上のポリアミン(B2)との混合物、が特に好ましい。
The amines (B) are not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. Examples thereof include diamine (B1), trivalent or higher polyamine (B2), amino alcohol (B3), and amino mercaptan. (B4), amino acid (B5), and those obtained by blocking the amino groups of B1 to B5 (B6).
These may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together. Among these, diamine (B1), a mixture of diamine (B1) and a small amount of a trivalent or higher polyamine (B2) are particularly preferable.
前記ジアミン(B1)としては、例えば、芳香族ジアミン、脂環式ジアミン、脂肪族ジアミン、等が挙げられる。該芳香族ジアミンとしては、例えば、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が挙げられる。該脂環式ジアミンとしては、例えば、4,4’−ジアミノ−3,3’ジメチルジシクロヘキシルメタン、ジアミンシクロヘキサン、イソホロンジアミン等が挙げられる。該脂肪族ジアミンとしては、例えば、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が挙げられる。
前記3価以上のポリアミン(B2)としては、例えば、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。
前記アミノアルコール(B3)としては、例えば、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。
前記アミノメルカプタン(B4)としては、例えば、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。
前記アミノ酸(B5)としては、例えば、アミノプロピオン酸、アミノカプロン酸、等が挙げられる。
前記B1〜B5のアミノ基をブロックしたもの(B6)としては、例えば、前記(B1)から(B5)のいずれか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、オキサゾリゾン化合物、等が挙げられる。
Examples of the diamine (B1) include aromatic diamines, alicyclic diamines, and aliphatic diamines. Examples of the aromatic diamine include phenylenediamine, diethyltoluenediamine, 4,4′diaminodiphenylmethane, and the like. Examples of the alicyclic diamine include 4,4′-diamino-3,3′dimethyldicyclohexylmethane, diaminecyclohexane, and isophoronediamine. Examples of the aliphatic diamine include ethylene diamine, tetramethylene diamine, and hexamethylene diamine.
Examples of the trivalent or higher polyamine (B2) include diethylenetriamine and triethylenetetramine.
Examples of the amino alcohol (B3) include ethanolamine and hydroxyethylaniline.
Examples of the amino mercaptan (B4) include aminoethyl mercaptan and aminopropyl mercaptan.
Examples of the amino acid (B5) include aminopropionic acid and aminocaproic acid.
Examples of the block (B6) in which the amino group of B1 to B5 is blocked include, for example, a ketimine obtained from any of the amines (B1) to (B5) and ketones (acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, etc.) Compounds, oxazolyzone compounds, and the like.
なお、前記活性水素基含有化合物と前記活性水素基含有化合物と反応可能な重合体である変性ポリエステル樹脂との伸長反応、架橋反応等を停止させるには、反応停止剤を用いることができる。該反応停止剤を用いると、前記接着性基材の分子量等を所望の範囲に制御することができる点で好ましい。該反応停止剤としては、モノアミン(例えばジエチルアミン、ジブチルアミン、ブチルアミン、ラウリルアミン等)、又はこれらをブロックしたもの(ケチミン化合物)、などが挙げられる。 In addition, a reaction terminator can be used to stop the elongation reaction, the crosslinking reaction, and the like between the active hydrogen group-containing compound and the modified polyester resin that is a polymer that can react with the active hydrogen group-containing compound. Use of the reaction terminator is preferable in that the molecular weight and the like of the adhesive substrate can be controlled within a desired range. Examples of the reaction terminator include monoamines (for example, diethylamine, dibutylamine, butylamine, laurylamine, etc.), or those obtained by blocking them (ketimine compounds).
前記アミン類(B)と、前記イソシアネート基含有ポリエステルプレポリマー(A)との混合比率としては、前記イソシアネート基含有プレポリマー(A)中のイソシアネート基[NCO]と、前記アミン類(B)中のアミノ基[NHx]の混合当量比([NCO]/[NHx])が、1/3〜3/1であるのが好ましく、1/2〜2/1であるのがより好ましく、1/1.5〜1.5/1であるのが特に好ましい。
前記混合当量比([NCO]/[NHx])が、1/3未満であると、低温定着性が低下することがあり、3/1を超えると、前記ウレア変性ポリエステル樹脂の分子量が低くなり、耐ホットオフセット性が悪化することがある。
As a mixing ratio of the amines (B) and the isocyanate group-containing polyester prepolymer (A), the isocyanate group [NCO] in the isocyanate group-containing prepolymer (A) and the amines (B) The mixing equivalent ratio ([NCO] / [NHx]) of the amino group [NHx] is preferably 1/3 to 3/1, more preferably 1/2 to 2/1, It is particularly preferably 1.5 to 1.5 / 1.
If the mixing equivalent ratio ([NCO] / [NHx]) is less than 1/3, the low-temperature fixability may decrease. If it exceeds 3/1, the molecular weight of the urea-modified polyester resin will be low. The hot offset resistance may be deteriorated.
−−酢酸エチル可溶ポリエステル成分−−
前記酢酸エチル可溶ポリエステル成分としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、ポリオール(PO)とポリカルボン酸(PC)との重縮合物、等が挙げられる。該酢酸エチル可溶ポリエステル成分は、その一部が前記酢酸エチル不溶ポリエステル成分と相溶していること、即ち、互いに相溶可能な類似の構造であるのが、低温定着性、耐ホットオフセット性の点で好ましい。
--Ethyl acetate soluble polyester component--
There is no restriction | limiting in particular as said ethyl acetate soluble polyester component, According to the objective, it can select suitably, The polycondensate of a polyol (PO) and polycarboxylic acid (PC), etc. are mentioned. The ethyl acetate-soluble polyester component is partially compatible with the ethyl acetate-insoluble polyester component, that is, has a similar structure compatible with each other, such as low-temperature fixability and hot offset resistance. This is preferable.
前記酢酸エチル可溶ポリエステル成分の質量平均分子量(Mw)としては、テトラヒドロフラン(THF)可溶分のGPC(ゲルパーミエーションクロマトグラフィ)による分子量分布で、1,000〜30,000が好ましく、1,500〜15,000がより好ましい。前記質量平均分子量(Mw)が、1,000未満であると、耐熱保存性が悪化することがあるので、上述したように前記質量平均分子量(Mw)が1,000未満である成分の含有量は、8〜28質量%であることが好ましい。一方、前記質量平均分子量(Mw)が30,000を超えると、低温定着性が悪化することがある。
前記酢酸エチル可溶ポリエステル成分のガラス転移温度としては、30〜70℃が好ましく、35〜70℃がより好ましく、35〜50℃が更に好ましく、35〜45℃が特に好ましい。前記ガラス転移温度が30℃未満であると、トナーの耐熱保存性が悪化することがあり、70℃を超えると、低温定着性が不十分となることがある。
前記酢酸エチル可溶ポリエステル成分の酸価としては、1.0〜50.0mgKOH/gが好ましく、1.0〜45.0mgKOH/gがより好ましく、15.0〜45.0mgKOH/gが更に好ましい。一般に前記トナーに酸価をもたせることによって負帯電性となり易くなる。
前記酢酸エチル可溶ポリエステル成分を前記トナーに含有させる場合、前記酢酸エチル不可溶ポリエステル成分と該酢酸エチル可溶ポリエステル成分との混合質量比としては、5/95〜25/75が好ましく、10/90〜25/75がより好ましい。
前記酢酸エチル可溶ポリエステル成分の混合質量比が95を超えると、耐ホットオフセット性が悪化し、耐熱保存性と低温定着性とが両立し難くなることがあり、25未満であると、光沢性が悪化することがある。
The mass average molecular weight (Mw) of the ethyl acetate-soluble polyester component is preferably a molecular weight distribution by GPC (gel permeation chromatography) soluble in tetrahydrofuran (THF) of 1,000 to 30,000, preferably 1,500. ~ 15,000 is more preferred. When the mass average molecular weight (Mw) is less than 1,000, the heat resistant storage stability may be deteriorated. Is preferably 8 to 28% by mass. On the other hand, when the mass average molecular weight (Mw) exceeds 30,000, the low-temperature fixability may be deteriorated.
The glass transition temperature of the ethyl acetate-soluble polyester component is preferably 30 to 70 ° C, more preferably 35 to 70 ° C, still more preferably 35 to 50 ° C, and particularly preferably 35 to 45 ° C. When the glass transition temperature is less than 30 ° C., the heat-resistant storage stability of the toner may be deteriorated, and when it exceeds 70 ° C., the low-temperature fixability may be insufficient.
As an acid value of the said ethyl acetate soluble polyester component, 1.0-50.0 mgKOH / g is preferable, 1.0-45.0 mgKOH / g is more preferable, 15.0-45.0 mgKOH / g is still more preferable. . Generally, it becomes easy to be negatively charged by giving the toner an acid value.
When the ethyl acetate-soluble polyester component is contained in the toner, the mixing mass ratio between the ethyl acetate-insoluble polyester component and the ethyl acetate-soluble polyester component is preferably 5/95 to 25/75. 90-25 / 75 is more preferable.
When the mixing mass ratio of the ethyl acetate-soluble polyester component exceeds 95, the hot offset resistance is deteriorated, and it may be difficult to achieve both heat-resistant storage stability and low-temperature fixability. May get worse.
−その他の成分−
前記その他の成分としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、着色剤、離型剤、帯電制御剤、無機微粒子、流動性向上剤、クリーニング性向上剤、磁性材料、金属石鹸、等が挙げられる。
-Other ingredients-
There is no restriction | limiting in particular as said other component, According to the objective, it can select suitably, For example, a coloring agent, a mold release agent, a charge control agent, an inorganic fine particle, a fluid improvement agent, a cleaning property improvement agent, magnetic Materials, metal soaps, and the like.
前記着色剤としては、特に制限はなく、公知の染料及び顔料の中から目的に応じて適宜選択することができ、例えば、カーボンブラック、ニグロシン染料、鉄黒、ナフトールイエローS、ハンザイエロー(10G、5G、G)、カドミュウムイエロー、黄色酸化鉄、黄土、黄鉛、チタン黄、ポリアゾイエロー、オイルイエロー、ハンザイエロー(GR、A、RN、R)、ピグメントイエローL、ベンジジンイエロー(G、GR)、パーマネントイエロー(NCG)、バルカンファストイエロー(5G、R)、タートラジンレーキ、キノリンイエローレーキ、アンスラザンイエローBGL、イソインドリノンイエロー、ベンガラ、鉛丹、鉛朱、カドミュウムレッド、カドミュウムマーキュリレッド、アンチモン朱、パーマネントレッド4R、パラレッド、ファイセーレッド、パラクロルオルトニトロアニリンレッド、リソールファストスカーレットG、ブリリアントファストスカーレット、ブリリアントカーンミンBS、パーマネントレッド(F2R、F4R、FRL、FRLL、F4RH)、ファストスカーレットVD、ベルカンファストルビンB、ブリリアントスカーレットG、リソールルビンGX、パーマネントレッドF5R、ブリリアントカーミン6B、ピグメントスカーレット3B、ボルドー5B、トルイジンマルーン、パーマネントボルドーF2K、ヘリオボルドーBL、ボルドー10B、ボンマルーンライト、ボンマルーンメジアム、エオシンレーキ、ローダミンレーキB、ローダミンレーキY、アリザリンレーキ、チオインジゴレッドB、チオインジゴマルーン、オイルレッド、キナクリドンレッド、ピラゾロンレッド、ポリアゾレッド、クロームバーミリオン、ベンジジンオレンジ、ペリノンオレンジ、オイルオレンジ、コバルトブルー、セルリアンブルー、アルカリブルーレーキ、ピーコックブルーレーキ、ビクトリアブルーレーキ、無金属フタロシアニンブルー、フタロシアニンブルー、ファストスカイブルー、インダンスレンブルー(RS、BC)、インジゴ、群青、紺青、アントラキノンブルー、ファストバイオレットB、メチルバイオレットレーキ、コバルト紫、マンガン紫、ジオキサンバイオレット、アントラキノンバイオレット、クロムグリーン、ジンクグリーン、酸化クロム、ピリジアン、エメラルドグリーン、ピグメントグリーンB、ナフトールグリーンB、グリーンゴールド、アシッドグリーンレーキ、マラカイトグリーンレーキ、フタロシアニングリーン、アントラキノングリーン、酸化チタン、亜鉛華、リトボン、などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。 The colorant is not particularly limited and may be appropriately selected from known dyes and pigments according to the purpose. For example, carbon black, nigrosine dye, iron black, naphthol yellow S, Hansa yellow (10G, 5G, G), cadmium yellow, yellow iron oxide, ocher, yellow lead, titanium yellow, polyazo yellow, oil yellow, Hansa yellow (GR, A, RN, R), pigment yellow L, benzidine yellow (G, GR), Permanent Yellow (NCG), Vulcan Fast Yellow (5G, R), Tartrazine Lake, Quinoline Yellow Lake, Anthrazan Yellow BGL, Isoindolinone Yellow, Bengala, Lead Red, Lead Red, Cadmium Red, Cad Muum Mercury Red, Antimon Zhu, Permanent Red 4R, PA 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, Risor Rubin GX, Permanent Red F5R, Brilliant Carmine 6B, Pigment Scarlet 3B, Bordeaux 5B, Toluidine Maroon, Permanent Bordeaux F2K, Helio Bordeaux BL, Bordeaux 10B, Bon Maroon Light, Bon Maroon Medium, Eosin Lake B, Rhodamine Lake Y, Alizarin Lake, Thioindigo Red B, Thioindigo Maroon, Oh Lured, Quinacridone Red, Pyrazolone Red, Polyazo Red, Chrome Vermilion, Benzidine Orange, Perinone Orange, Oil Orange, Cobalt Blue, Cerulean Blue, Alkaline Blue Lake, Peacock Blue Lake, Victoria Blue Lake, Metal-Free Phthalocyanine Blue, Phthalocyanine Blue, Fast Sky Blue, Indanthrene Blue (RS, BC), Indigo, Ultramarine Blue, Bitumen, Anthraquinone Blue, Fast Violet B, Methyl Violet Lake, Cobalt Purple, Manganese Purple, Dioxane Violet, Anthraquinone Violet, Chrome Green, Zinc Green, Oxidation Chrome, Pyridian, Emerald Green, Pigment Green B, Naphthol Green B, Green Gold, Ash Examples include degreen lake, malachite green lake, phthalocyanine green, anthraquinone green, titanium oxide, zinc white, and lithobon. These may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together.
前記着色剤の前記トナーにおける含有量は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、1〜15質量%が好ましく、3〜10質量%がより好ましい。前記含有量が1質量%未満であると、トナーの着色力の低下が見られ、15質量%を超えると、トナー中での顔料の分散不良が起こり、着色力の低下、及びトナーの電気特性の低下を招くことがある。 The content of the colorant in the toner is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose, but is preferably 1 to 15% by mass, and more preferably 3 to 10% by mass. When the content is less than 1% by mass, a reduction in the coloring power of the toner is observed. When the content exceeds 15% by mass, poor dispersion of the pigment in the toner occurs, the coloring power decreases, and the electrical characteristics of the toner. May be reduced.
前記着色剤は、樹脂と複合化されたマスターバッチとして使用してもよい。該樹脂としては、特に制限はなく、目的に応じて公知のものの中から適宜選択することができ、例えば、スチレン又はその置換体の重合体、スチレン系共重合体、ポリメチルメタクリレート樹脂、ポリブチルメタクリレート樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリ酢酸ビニル樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、エポキシポリオール樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、ポリアクリル酸樹脂、ロジン、変性ロジン、テルペン樹脂、脂肪族炭化水素樹脂、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、などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。 The colorant may be used as a master batch combined with a resin. The resin is not particularly limited and may be appropriately selected from known ones according to the purpose. For example, styrene or a substituted polymer thereof, styrene copolymer, polymethyl methacrylate resin, polybutyl Methacrylate resin, polyvinyl chloride resin, polyvinyl acetate resin, polyethylene resin, polypropylene resin, polyester resin, epoxy resin, epoxy polyol resin, polyurethane resin, polyamide resin, polyvinyl butyral resin, polyacrylic acid resin, rosin, modified rosin, terpene Examples thereof include resins, aliphatic hydrocarbon resins, alicyclic hydrocarbon resins, aromatic petroleum resins, chlorinated paraffins, and paraffins. These may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together.
前記スチレン又はその置換体の重合体としては、例えば、ポリエステル樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリp−クロロスチレン樹脂、ポリビニルトルエン樹脂、などが挙げられる。前記スチレン系共重合体としては、例えば、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、などが挙げられる。 Examples of the styrene or substituted polymer thereof include polyester resins, polystyrene resins, poly p-chlorostyrene resins, and polyvinyl toluene resins. Examples of the styrene copolymer include a styrene-p-chlorostyrene copolymer, a styrene-propylene copolymer, a styrene-vinyltoluene copolymer, a styrene-vinylnaphthalene copolymer, and a styrene-methyl acrylate copolymer. Polymer, styrene-ethyl acrylate copolymer, styrene-butyl acrylate copolymer, styrene-octyl acrylate copolymer, styrene-methyl methacrylate copolymer, styrene-ethyl methacrylate copolymer, styrene- Butyl methacrylate copolymer, styrene-α-chloromethyl methacrylate copolymer, styrene-acrylonitrile copolymer, styrene-vinyl methyl ketone copolymer, styrene-butadiene copolymer, styrene-isoprene copolymer, styrene An acrylonitrile-indene copolymer, Styrene - maleic acid copolymer, styrene - maleic acid ester copolymer, and the like.
前記マスターバッチは、前記マスターバッチ用樹脂と、前記着色剤とを高せん断力をかけて混合又は混練させて製造することができる。この際、着色剤と樹脂の相互作用を高めるために、有機溶剤を添加することが好ましい。また、いわゆるフラッシング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、乾燥する必要がない点で好適である。このフラッシング法は、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又は混練し、着色剤を樹脂側に移行させて水分及び有機溶剤成分を除去する方法である。前記混合又は混練には、例えば、三本ロールミル等の高せん断分散装置が好適に用いられる。 The masterbatch can be produced by mixing or kneading the masterbatch resin and the colorant under high shear. At this time, it is preferable to add an organic solvent in order to enhance the interaction between the colorant and the resin. Also, the so-called flushing method is preferable in that the wet cake of the colorant can be used as it is, and there is no need to dry it. This flushing method is a method of mixing or kneading an aqueous paste containing water of a colorant together with a resin and an organic solvent, and transferring the colorant to the resin side to remove moisture and organic solvent components. For the mixing or kneading, for example, a high shear dispersion device such as a three-roll mill is preferably used.
前記離型剤としては、特に制限はなく、目的に応じて公知のものの中から適宜選択することができるが、例えば、ワックス類、などが好適に挙げられる。
前記ワックス類としては、例えば、カルボニル基含有ワックス、ポリオレフィンワックス、長鎖炭化水素、などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。これらの中でも、カルボニル基含有ワックスが好ましい。前記カルボニル基含有ワックスとしては、例えば、ポリアルカン酸エステル、ポリアルカノールエステル、ポリアルカン酸アミド、ポリアルキルアミド、ジアルキルケトン、などが挙げられる。前記ポリアルカン酸エステルとしては、例えば、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などが挙げられる。前記ポリアルカノールエステルとしては、例えば、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などが挙げられる。前記ポリアルカン酸アミドとしては、例えば、ジベヘニルアミドなどが挙げられる。前記ポリアルキルアミドとしては、例えば、トリメリット酸トリステアリルアミドなどが挙げられる。前記ジアルキルケトンとしては、例えば、ジステアリルケトンなどが挙げられる。これらカルボニル基含有ワックスの中でも、ポリアルカン酸エステルが特に好ましい。
前記ポリオレフィンワッックスとしては、例えば、ポリエチレンワックス、ポリプロピレンワックスなどが挙げられる。
前記長鎖炭化水素としては、例えば、パラフィンワッックス、サゾールワックスなどが挙げられる。
There is no restriction | limiting in particular as said mold release agent, Although it can select suitably from well-known things according to the objective, For example, waxes etc. are mentioned suitably.
Examples of the waxes include carbonyl group-containing waxes, polyolefin waxes, and long-chain hydrocarbons. These may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together. Among these, a carbonyl group-containing wax is preferable. Examples of the carbonyl group-containing wax include polyalkanoic acid esters, polyalkanol esters, polyalkanoic acid amides, polyalkylamides, dialkyl ketones, and the like. Examples of the polyalkanoic acid ester include carnauba wax, montan wax, trimethylolpropane tribehenate, pentaerythritol tetrabehenate, pentaerythritol diacetate dibehenate, glycerin tribehenate, and 1,18-octadecane. Examples thereof include diol distearate. Examples of the polyalkanol ester include tristearyl trimellitic acid and distearyl maleate. Examples of the polyalkanoic acid amide include dibehenyl amide. Examples of the polyalkylamide include trimellitic acid tristearylamide. Examples of the dialkyl ketone include distearyl ketone. Of these carbonyl group-containing waxes, polyalkanoic acid esters are particularly preferred.
Examples of the polyolefin wax include polyethylene wax and polypropylene wax.
Examples of the long chain hydrocarbon include paraffin wax and sazol wax.
前記離型剤の融点としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、40〜160℃が好ましく、50〜120℃がより好ましく、60〜90℃が更に好ましい。前記融点が40℃未満であると、ワックスが耐熱保存性に悪影響を与えることがあり、160℃を超えると、低温での定着時にコールドオフセットを起こし易いことがある。
前記離型剤の溶融粘度としては、該ワックスの融点より20℃高い温度での測定値として、5〜1,000cpsが好ましく、10〜100cpsがより好ましい。前記溶融粘度が5cps未満であると、離型性が低下することがあり、1,000cpsを超えると、耐ホットオフセット性、低温定着性への向上効果が得られなくなることがある。
There is no restriction | limiting in particular as melting | fusing point of the said mold release agent, Although it can select suitably according to the objective, 40-160 degreeC is preferable, 50-120 degreeC is more preferable, 60-90 degreeC is still more preferable. If the melting point is less than 40 ° C., the wax may adversely affect the heat resistant storage stability. If the melting point exceeds 160 ° C., cold offset may easily occur during fixing at a low temperature.
The melt viscosity of the release agent is preferably 5 to 1,000 cps, more preferably 10 to 100 cps, as a measured value at a temperature 20 ° C. higher than the melting point of the wax. If the melt viscosity is less than 5 cps, the releasability may be lowered, and if it exceeds 1,000 cps, the effect of improving hot offset resistance and low-temperature fixability may not be obtained.
前記離型剤の前記トナーにおける含有量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、0〜40質量%が好ましく、3〜30質量%がより好ましい。前記含有量が40質量%を超えると、トナーの流動性が悪化することがある。 There is no restriction | limiting in particular as content in the said toner of the said mold release agent, Although it can select suitably according to the objective, 0-40 mass% is preferable and 3-30 mass% is more preferable. When the content exceeds 40% by mass, the fluidity of the toner may be deteriorated.
前記帯電制御剤としては、特に制限はなく、公知のものの中から目的に応じて適宜選択することができるが、有色材料を用いると色調が変化することがあるため、無色乃至白色に近い材料が好ましく、例えば、トリフェニルメタン系染料、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、燐の単体又はその化合物、タングステンの単体又はその化合物、フッ素系活性剤、サリチル酸の金属塩、サリチル酸誘導体の金属塩、などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
前記帯電制御剤は、市販品を使用してもよく、該市販品としては、例えば、第四級アンモニウム塩のボントロンP−51、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(いずれもオリエント化学工業株式会社製)、第四級アンモニウム塩モリブデン錯体のTP−302、TP−415(いずれも保土谷化学工業株式会社製)、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(いずれもヘキスト社製)、LRA−901、ホウ素錯体であるLR−147(日本カーリット株式会社製)、キナクリドン、アゾ系顔料;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、などが挙げられる。
前記帯電制御剤は、前記マスターバッチと共に溶融混練させた後、溶解乃至分散させてもよく、前記トナーの各成分と共に前記有機溶剤に直接、溶解乃至分散させる際に添加してもよく、あるいはトナー粒子製造後にトナー表面に固定させてもよい。
The charge control agent is not particularly limited and may be appropriately selected from known ones according to the purpose. However, since a color tone may change when a colored material is used, a colorless or nearly white material may be used. Preferably, for example, triphenylmethane dyes, molybdate chelate pigments, rhodamine dyes, alkoxy amines, quaternary ammonium salts (including fluorine-modified quaternary ammonium salts), alkylamides, phosphorus alone or compounds thereof, tungsten Examples thereof include a single substance or a compound thereof, a fluorine-based activator, a metal salt of salicylic acid, and a metal salt of a salicylic acid derivative. These may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together.
Commercially available products may be used as the charge control agent. Examples of the commercially available products include quaternary ammonium salt Bontron P-51, oxynaphthoic acid metal complex E-82, and salicylic acid metal complex. E-84, phenolic condensate E-89 (all manufactured by Orient Chemical Co., Ltd.), quaternary ammonium salt molybdenum complex TP-302, TP-415 (all manufactured by Hodogaya Chemical Co., Ltd.), Copy charge PSY VP2038 of quaternary ammonium salt, copy blue PR of triphenylmethane derivative, copy charge of quaternary ammonium salt NEG VP2036, copy charge NX VP434 (all manufactured by Hoechst), LRA-901, boron complex LR-147 (made by Nippon Carlit Co., Ltd.), quinacridone, azo pigment; Acid group, a carboxyl group, polymer compounds having a functional group such as quaternary ammonium salts, and the like.
The charge control agent may be melted and kneaded with the master batch and then dissolved or dispersed, or may be added together with the toner components when directly dissolving or dispersing in the organic solvent, or the toner. You may fix to the toner surface after particle manufacture.
前記帯電制御剤の前記トナーにおける含有量としては、前記結着樹脂の種類、添加剤の有無、分散方法等により異なり、一概に規定することができないが、例えば、前記結着樹脂100質量部に対し0.1〜10質量部が好ましく、0.2〜5質量部がより好ましい。前記含有量が0.1質量部未満であると、帯電制御性が得られないことがあり、10質量部を超えると、トナーの帯電性が大きくなりすぎ、主帯電制御剤の効果を減退させて、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とがある。 The content of the charge control agent in the toner varies depending on the type of the binder resin, the presence / absence of an additive, a dispersion method, and the like, and cannot be generally specified. 0.1-10 mass parts is preferable with respect to 0.2-5 mass parts. When the content is less than 0.1 parts by mass, the charge controllability may not be obtained. When the content exceeds 10 parts by mass, the chargeability of the toner becomes too large, and the effect of the main charge control agent is reduced. As a result, the electrostatic attractive force with the developing roller increases, which may lead to a decrease in developer fluidity and a decrease in image density.
−樹脂微粒子−
前記樹脂微粒子としては、水系媒体中で水性分散液を形成しうる樹脂であれば特に制限はなく、公知の樹脂の中から目的に応じて適宜選択することができ、熱可塑性樹脂であってもよいし、熱硬化性樹脂でもよく、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、などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。これらの中でも、微細な球状の樹脂粒子の水性分散液が得られ易い点で、ビニル系樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂が特に好ましい。
前記ビニル系樹脂は、ビニルモノマーを単独重合又は共重合したポリマーであり、例えば、スチレン−(メタ)アクリル酸エステル樹脂、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、などが挙げられる。
なお、前記樹脂微粒子としては、少なくとも2つの不飽和基を有する単量体を含んでなる共重合体を用いることもできる。前記少なくとも2つの不飽和基を持つ単量体としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、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(「エレミノールRS−30」、三洋化成工業株式会社製)、ジビニルベンゼン、1,6−ヘキサンジオールアクリレートなどが挙げられる。
-Resin fine particles-
The resin fine particle is not particularly limited as long as it is a resin that can form an aqueous dispersion in an aqueous medium, and can be appropriately selected from known resins according to the purpose, and may be a thermoplastic resin. It may be a thermosetting resin, for example, vinyl resin, polyurethane resin, epoxy resin, polyester resin, polyamide resin, polyimide resin, silicon resin, phenol resin, melamine resin, urea resin, aniline resin, ionomer resin, polycarbonate. Resin, and the like. These may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together. Among these, vinyl resins, polyurethane resins, epoxy resins, and polyester resins are particularly preferable because an aqueous dispersion of fine spherical resin particles can be easily obtained.
The vinyl resin is a polymer obtained by homopolymerization or copolymerization of a vinyl monomer. For example, a styrene- (meth) acrylic acid ester resin, a styrene-butadiene copolymer, a (meth) acrylic acid-acrylic acid ester polymer, Examples thereof include a styrene-acrylonitrile copolymer, a styrene-maleic anhydride copolymer, and a styrene- (meth) acrylic acid copolymer.
In addition, as the resin fine particles, a copolymer including a monomer having at least two unsaturated groups can be used. The monomer having at least two unsaturated groups is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. For example, a sodium salt of methacrylic acid ethylene oxide adduct sulfate (“Eleminol RS— 30 ", manufactured by Sanyo Chemical Industries, Ltd.), divinylbenzene, 1,6-hexanediol acrylate and the like.
前記樹脂微粒子は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択した公知の方法に従って重合させることにより得ることができるが、該樹脂微粒子の水性分散液として得るのが好ましい。該樹脂微粒子の水性分散液の調製方法としては、例えば、(1)前記ビニル樹脂の場合、ビニルモノマーを出発原料として、懸濁重合法、乳化重合法、シード重合法、及び分散重合法から選択されるいずれかの重合反応により、直接、樹脂微粒子の水性分散液を製造する方法、(2)前記ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂等の重付加乃至縮合系樹脂の場合、前駆体(モノマー、オリゴマー等)又はその溶剤溶液を適当な分散剤の存在下、水性媒体中に分散させた後、加熱、又は硬化剤を添加して硬化させて、樹脂微粒子の水性分散体を製造する方法、(3)前記ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂等の重付加乃至縮合系樹脂の場合、前駆体(モノマー、オリゴマー等)又はその溶剤溶液(液体であることが好ましい。加熱により液状化してもよい)中に適当な乳化剤を溶解させた後、水を加えて転相乳化する方法、(4)予め重合反応(付加重合、開環重合、重付加、付加縮合、縮合重合等いずれの重合反応様式であってもよい)により調製した樹脂を機械回転式又はジェット式等の微粉砕機を用いて粉砕し、次いで、分級することによって樹脂微粒子を得た後、適当な分散剤存在下、水中に分散させる方法、(5)予め重合反応(付加重合、開環重合、重付加、付加縮合、縮合重合等いずれの重合反応様式であってもよい)により調製した樹脂を溶剤に溶解した樹脂溶液を霧状に噴霧することにより樹脂微粒子を得た後、該樹脂微粒子を適当な分散剤存在下、水中に分散させる方法、(6)予め重合反応(付加重合、開環重合、重付加、付加縮合、縮合重合等いずれの重合反応様式であってもよい)により調製した樹脂を溶剤に溶解した樹脂溶液に貧溶剤を添加するか、又は予め溶剤に加熱溶解した樹脂溶液を冷却することにより樹脂微粒子を析出させ、次に溶剤を除去して樹脂粒子を得た後、該樹脂粒子を適当な分散剤存在下、水中に分散させる方法、(7)予め重合反応(付加重合、開環重合、重付加、付加縮合、縮合重合等いずれの重合反応様式であってもよい)により調製した樹脂を溶剤に溶解した樹脂溶液を、適当な分散剤存在下、水性媒体中に分散させた後、加熱又は減圧等によって溶剤を除去する方法、(8)予め重合反応(付加重合、開環重合、重付加、付加縮合、縮合重合等いずれの重合反応様式であってもよい)により調製した樹脂を溶剤に溶解した樹脂溶液中に適当な乳化剤を溶解させた後、水を加えて転相乳化する方法、などが好適に挙げられる。 The resin fine particles are not particularly limited and can be obtained by polymerization according to a known method appropriately selected according to the purpose, but it is preferable to obtain the resin fine particles as an aqueous dispersion. As a method for preparing the aqueous dispersion of the resin fine particles, for example, (1) In the case of the vinyl resin, a vinyl monomer is used as a starting material, and is selected from a suspension polymerization method, an emulsion polymerization method, a seed polymerization method, and a dispersion polymerization method. (2) In the case of polyaddition or condensation resin such as polyester resin, polyurethane resin, epoxy resin, etc., a precursor (monomer, (Oligomer etc.) or a solvent solution thereof in the presence of a suitable dispersant, and then dispersed in an aqueous medium, followed by heating or adding a curing agent and curing to produce an aqueous dispersion of resin fine particles. 3) In the case of polyaddition or condensation resin such as polyester resin, polyurethane resin, epoxy resin, etc., it must be a precursor (monomer, oligomer, etc.) or a solvent solution thereof (liquid). A method in which a suitable emulsifier is dissolved in a solution (which may be liquefied by heating) and then water is added to perform phase inversion emulsification, (4) polymerization reaction (addition polymerization, ring-opening polymerization, polyaddition, addition condensation) The resin prepared by any polymerization reaction mode such as condensation polymerization) is pulverized using a fine pulverizer such as a mechanical rotary type or a jet type, and then classified to obtain resin fine particles, (5) prepared in advance by a polymerization reaction (any polymerization reaction mode such as addition polymerization, ring-opening polymerization, polyaddition, addition condensation, condensation polymerization). A method in which resin fine particles are obtained by spraying a resin solution in which a resin is dissolved in a solvent in the form of a mist, and then the resin fine particles are dispersed in water in the presence of an appropriate dispersant. Ring-opening polymerization, polyaddition, addition The resin prepared by adding a poor solvent to a resin solution prepared by dissolving a resin prepared in a solvent in a solvent, or by cooling a resin solution previously heated and dissolved in a solvent. After the fine particles are precipitated and then the solvent is removed to obtain resin particles, the resin particles are dispersed in water in the presence of a suitable dispersant. (7) Polymerization reaction (addition polymerization, ring-opening polymerization, (Any polymerization reaction mode such as polyaddition, addition condensation, condensation polymerization, etc. may be used) A resin solution prepared by dissolving a resin prepared in a solvent in a solvent is dispersed in an aqueous medium and then heated. Or a method of removing the solvent by reducing pressure, etc., (8) a resin prepared in advance by a polymerization reaction (which may be any polymerization reaction mode such as addition polymerization, ring-opening polymerization, polyaddition, addition condensation, condensation polymerization, etc.) In resin solution dissolved in A suitable emulsifier is dissolved in water and then water is added to carry out phase inversion emulsification.
前記トナーとしては、例えば、公知の懸濁重合法、乳化凝集法、乳化分散法、などにより製造されるトナーが挙げられるが、活性水素基含有化合物と、該活性水素基含有化合物と反応可能な重合体である前記変性ポリエステル樹脂とを含む前記トナー材料を有機溶剤に溶解させてトナー溶液を調製した後、該トナー溶液を水系媒体中に分散させて分散液を調製し、該水系媒体中で、前記活性水素基含有化合物と、該活性水素基含有化合物と反応可能な重合体である前記変性ポリエステル樹脂とを反応させて接着性基材を粒子状に生成させ、前記有機溶剤を除去して得られるトナーが好適に挙げられる。 Examples of the toner include toners produced by a known suspension polymerization method, emulsion aggregation method, emulsion dispersion method, etc., and can react with an active hydrogen group-containing compound and the active hydrogen group-containing compound. The toner material containing the modified polyester resin as a polymer is dissolved in an organic solvent to prepare a toner solution, and then the toner solution is dispersed in an aqueous medium to prepare a dispersion liquid. And reacting the active hydrogen group-containing compound with the modified polyester resin, which is a polymer capable of reacting with the active hydrogen group-containing compound, to form an adhesive substrate in the form of particles, and removing the organic solvent. The toner obtained is preferably mentioned.
−トナー溶液−
前記トナー溶液の調製は、前記トナー材料を前記有機溶剤に溶解させることにより行うことができる。
-Toner solution-
The toner solution can be prepared by dissolving the toner material in the organic solvent.
−−有機溶剤−−
前記有機溶剤としては、前記トナー材料を溶解乃至分散可能な溶媒であれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、除去の容易性の点で沸点が150℃未満の揮発性のものが好ましく、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などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。これらの中でも、トルエン、キシレン、ベンゼン、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、等が好ましく、酢酸エチルが特に好ましい。
前記有機溶剤の使用量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記トナー材料100質量部に対し、40〜300質量部が好ましく、60〜140質量部がより好ましく、80〜120質量部が更に好ましい。
-Organic solvent-
The organic solvent is not particularly limited as long as it is a solvent that can dissolve or disperse the toner material, and can be appropriately selected according to the purpose. For example, the boiling point is less than 150 ° C. in terms of ease of removal. Volatile ones are preferred, for example, toluene, xylene, benzene, carbon tetrachloride, methylene chloride, 1,2-dichloroethane, 1,1,2-trichloroethane, trichloroethylene, chloroform, monochlorobenzene, dichloroethylidene, methyl acetate, acetic acid Examples thereof include ethyl, methyl ethyl ketone, and methyl isobutyl ketone. These may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together. Among these, toluene, xylene, benzene, methylene chloride, 1,2-dichloroethane, chloroform, carbon tetrachloride and the like are preferable, and ethyl acetate is particularly preferable.
There is no restriction | limiting in particular as the usage-amount of the said organic solvent, According to the objective, it can select suitably, For example, 40-300 mass parts is preferable with respect to 100 mass parts of said toner materials, and 60-140 mass parts is preferable. More preferably, 80-120 mass parts is still more preferable.
−分散液−
前記分散液の調製は、前記トナー溶液を水系媒体中に分散させることにより行う。
前記トナー溶液を前記水系媒体中に分散させると、該水系媒体中に、前記トナー溶液からなる分散体(油滴)が形成される。
-Dispersion-
The dispersion is prepared by dispersing the toner solution in an aqueous medium.
When the toner solution is dispersed in the aqueous medium, a dispersion (oil droplets) made of the toner solution is formed in the aqueous medium.
−−水系媒体−−
前記水系媒体としては、特に制限はなく、公知のものの中から適宜選択することができ、例えば、水、該水と混和可能な溶剤、これらの混合物、などが挙げられるが、これらの中でも、水が特に好ましい。
前記水と混和可能な溶剤としては、前記水と混和可能であれば特に制限はなく、例えば、アルコール、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、低級ケトン類、などが挙げられる。
前記アルコールとしては、例えば、メタノール、イソプロパノール、エチレングリコール等が挙げられる。前記低級ケトン類としては、例えば、アセトン、メチルエチルケトン等が挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
--- Aqueous medium--
The aqueous medium is not particularly limited and may be appropriately selected from known ones. Examples thereof include water, solvents miscible with water, and mixtures thereof. Among these, Is particularly preferred.
The solvent miscible with water is not particularly limited as long as it is miscible with water, and examples thereof include alcohol, dimethylformamide, tetrahydrofuran, cellosolves, and lower ketones.
Examples of the alcohol include methanol, isopropanol, ethylene glycol and the like. Examples of the lower ketones include acetone and methyl ethyl ketone. These may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together.
前記トナー溶液は、前記水系媒体中で攪拌しながら分散させるのが好ましい。
前記分散の方法としては特に制限はなく、公知の分散機等を用いて適宜選択することができ、該分散機としては、例えば、低速せん断式分散機、高速せん断式分散機、摩擦式分散機、高圧ジェット式分散機、超音波分散機、などが挙げられる。これらの中でも、前記分散体(油滴)の粒径を2〜20μmに制御することができる点で、高速せん断式分散機が好ましい。
前記高速剪断式分散機を用いた場合、回転数、分散時間、分散温度などの条件については特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、前記回転数としては、1,000〜30,000rpmが好ましく、5,000〜20,000rpmがより好ましく、前記分散時間としては、バッチ方式の場合は、0.1〜5分間が好ましく、前記分散温度としては、加圧下において0〜150℃が好ましく、40〜98℃がより好ましい。なお、前記分散温度は高温である方が一般に分散が容易である。
The toner solution is preferably dispersed in the aqueous medium with stirring.
The dispersion method is not particularly limited and can be appropriately selected using a known disperser. Examples of the disperser include a low-speed shear disperser, a high-speed shear disperser, and a friction disperser. High pressure jet disperser, ultrasonic disperser, and the like. Among these, a high-speed shearing disperser is preferable in that the particle diameter of the dispersion (oil droplets) can be controlled to 2 to 20 μm.
When the high-speed shearing disperser is used, conditions such as the rotation speed, dispersion time, and dispersion temperature are not particularly limited and can be appropriately selected according to the purpose. For example, the rotation speed is 1 3,000 to 30,000 rpm is preferable, 5,000 to 20,000 rpm is more preferable, and the dispersion time is preferably 0.1 to 5 minutes in the case of a batch method, and the dispersion temperature is under pressure. 0-150 degreeC is preferable and 40-98 degreeC is more preferable. The dispersion temperature is generally easier when the temperature is higher.
前記トナーの製造方法の一例として、前記接着性基材を粒子状に生成させてトナーを得る方法を以下に示す。
前記接着性基材を粒子状に生成させてトナーを造粒する方法においては、例えば、水系媒体相の調製、前記トナー溶液の調製、前記分散液の調製、前記水系媒体の添加、その他(前記活性水素基含有化合物と反応可能な重合体である前記変性ポリエステル樹脂(プレポリマー)の合成、前記活性水素基含有化合物の合成等)を行う。
As an example of the method for producing the toner, a method for producing the toner by forming the adhesive base material in the form of particles will be described below.
In the method of granulating the toner by forming the adhesive base material in the form of particles, for example, preparation of an aqueous medium phase, preparation of the toner solution, preparation of the dispersion, addition of the aqueous medium, etc. Synthesis of the modified polyester resin (prepolymer), which is a polymer that can react with the active hydrogen group-containing compound, synthesis of the active hydrogen group-containing compound, and the like are performed.
前記水系媒体相の調製は、例えば、前記樹脂微粒子を前記水系媒体に分散させることにより行うことができる。該樹脂微粒子の該水系媒体中の添加量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、0.5〜10質量%が好ましい。
前記トナー溶液の調製は、前記有機溶剤中に、前記活性水素基含有化合物、前記活性水素基含有化合物と反応可能な重合体である前記変性ポリエステル樹脂、前記着色剤、前記離型剤、前記帯電制御剤、前記酢酸エチル可溶ポリエステル成分等のトナー材料を、溶解乃至分散させることにより行うことができる。
なお、前記トナー材料の中で、前記活性水素基含有化合物と反応可能な重合体である前記変性ポリエステル樹脂(プレポリマー)以外の成分は、前記水系媒体相調製において、前記樹脂微粒子を前記水系媒体に分散させる際に該水系媒体中に添加混合してもよいし、あるいは、前記トナー溶液を前記水系媒体相に添加する際に、該トナー溶液と共に前記水系媒体相に添加してもよい。
The aqueous medium phase can be prepared, for example, by dispersing the resin fine particles in the aqueous medium. There is no restriction | limiting in particular as the addition amount in this aqueous medium of this resin fine particle, According to the objective, it can select suitably, For example, 0.5-10 mass% is preferable.
The toner solution is prepared by mixing, in the organic solvent, the active hydrogen group-containing compound, the modified polyester resin that is a polymer that can react with the active hydrogen group-containing compound, the colorant, the release agent, and the charging agent. It can be carried out by dissolving or dispersing toner materials such as a control agent and the ethyl acetate-soluble polyester component.
In the toner material, components other than the modified polyester resin (prepolymer), which is a polymer capable of reacting with the active hydrogen group-containing compound, are used in the aqueous medium phase preparation, and the resin fine particles are used as the aqueous medium. When dispersed in the aqueous medium, it may be added and mixed in the aqueous medium, or when the toner solution is added to the aqueous medium phase, it may be added to the aqueous medium phase together with the toner solution.
前記分散液の調製は、先に調製した前記トナー溶液を、先に調製した前記水系媒体相中に乳化乃至分散させることにより行うことができる。そして、該乳化乃至分散の際、前記活性水素基含有化合物と該活性水素基含有化合物と反応可能な重合体である前記変性ポリエステル樹脂とを伸長反応乃至架橋反応させると、前記接着性基材が生成する。前記接着性基材(例えば、前記ウレア変性ポリエステル樹脂)は、例えば、(1)前記活性水素基含有化合物と反応可能な重合体である前記変性ポリエステル樹脂(例えば、前記イソシアネート基含有ポリエステルプレポリマー(A))を含む前記トナー溶液を、前記活性水素基含有化合物(例えば、前記アミン類(B))と共に、前記水系媒体相中に乳化乃至分散させ、分散体を形成し、該水系媒体相中で両者を伸長反応乃至架橋反応させることにより生成させてもよく、(2)前記トナー溶液を、予め前記活性水素基含有化合物を添加した前記水系媒体中に乳化乃至分散させ、分散体を形成し、該水系媒体相中で両者を伸長反応乃至架橋反応させることにより生成させてもよく、あるいは(3)前記トナー溶液を、前記水系媒体中に添加混合させた後で、前記活性水素基含有化合物を添加し、分散体を形成し、該水系媒体相中で粒子界面から両者を伸長反応乃至架橋反応させることにより生成させてもよい。なお、前記(3)の場合、生成するトナー表面に優先的に変性ポリエステル樹脂が生成され、該トナー粒子において濃度勾配を設けることもできる。 The dispersion can be prepared by emulsifying or dispersing the previously prepared toner solution in the previously prepared aqueous medium phase. In the emulsification or dispersion, when the active hydrogen group-containing compound and the modified polyester resin that is a polymer capable of reacting with the active hydrogen group-containing compound are subjected to an extension reaction or a cross-linking reaction, the adhesive base material becomes Generate. The adhesive substrate (for example, the urea-modified polyester resin) is, for example, (1) the modified polyester resin (for example, the isocyanate group-containing polyester prepolymer (a) that is a polymer that can react with the active hydrogen group-containing compound. The toner solution containing A)) is emulsified or dispersed in the aqueous medium phase together with the active hydrogen group-containing compound (for example, the amines (B)) to form a dispersion, and in the aqueous medium phase (2) The toner solution is emulsified or dispersed in the aqueous medium to which the active hydrogen group-containing compound has been added in advance to form a dispersion. Or may be produced by subjecting both to an extension reaction or a crosslinking reaction in the aqueous medium phase, or (3) adding the toner solution to the aqueous medium. After engaged, adding the active hydrogen group-containing compound, to form a dispersion, it may be generated by elongation reaction or crosslinking reaction from particle interfaces in the aqueous medium phase. In the case of (3), a modified polyester resin is preferentially produced on the surface of the toner to be produced, and a concentration gradient can be provided in the toner particles.
前記乳化乃至分散により、前記接着性基材を生成させるための反応条件としては、特に制限はなく、前記活性水素基含有化合物と反応可能な重合体である前記変性ポリエステル樹脂と前記活性水素基含有化合物との組合せに応じて適宜選択することができ、反応時間としては、10分間〜40時間が好ましく、2時間〜24時間がより好ましい。反応温度としては、0〜150℃が好ましく、40〜98℃がより好ましい。 Reaction conditions for producing the adhesive substrate by the emulsification or dispersion are not particularly limited, and the modified polyester resin that is a polymer that can react with the active hydrogen group-containing compound and the active hydrogen group-containing The reaction time can be appropriately selected according to the combination with the compound, and the reaction time is preferably 10 minutes to 40 hours, more preferably 2 hours to 24 hours. As reaction temperature, 0-150 degreeC is preferable and 40-98 degreeC is more preferable.
前記水系媒体相中において、前記活性水素基含有化合物と反応可能な重合体である前記変性ポリエステル樹脂(例えば、前記イソシアネート基含有ポリエステルプレポリマー(A))を含む前記分散体を安定に形成する方法としては、例えば、前記水系媒体相中に、前記活性水素基含有化合物と反応可能な重合体である前記変性ポリエステル樹脂(例えば、前記イソシアネート基含有ポリエステルプレポリマー(A))、前記着色剤、前記離型剤、前記帯電制御剤、前記酢酸エチル可溶ポリエステル成分等の前記トナー材料を前記有機溶剤に溶解乃至分散させて調製した前記トナー溶液を添加し、せん断力により分散させる方法、等が挙げられる。なお、前記分散の方法の詳細は上述した通りである。 A method of stably forming the dispersion containing the modified polyester resin (for example, the isocyanate group-containing polyester prepolymer (A)) which is a polymer capable of reacting with the active hydrogen group-containing compound in the aqueous medium phase. For example, in the aqueous medium phase, the modified polyester resin (for example, the isocyanate group-containing polyester prepolymer (A)), which is a polymer that can react with the active hydrogen group-containing compound, the colorant, Examples include a method of adding the toner solution prepared by dissolving or dispersing the toner material such as a release agent, the charge control agent, and the ethyl acetate-soluble polyester component in the organic solvent, and dispersing the resultant by shearing force. It is done. The details of the dispersion method are as described above.
前記分散液の調製においては、必要に応じて、前記分散体(前記トナー溶液からなる油滴)を安定化させ、所望の形状を得つつ粒度分布をシャープにする観点から、分散剤を用いることが好ましい。前記分散剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、界面活性剤、難水溶性の無機化合物分散剤、高分子系保護コロイド、等が挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。これらの中でも、界面活性剤が好ましい。 In the preparation of the dispersion, if necessary, a dispersant is used from the viewpoint of stabilizing the dispersion (oil droplets composed of the toner solution) and sharpening the particle size distribution while obtaining a desired shape. Is preferred. There is no restriction | limiting in particular as said dispersing agent, According to the objective, it can select suitably, For example, surfactant, a slightly water-soluble inorganic compound dispersing agent, a polymeric protective colloid, etc. are mentioned. These may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together. Among these, surfactants are preferable.
前記界面活性剤としては、例えば、陰イオン界面活性剤、陽イオン界面活性剤、非イオン界面活性剤、両性界面活性剤、などが挙げられる。
前記陰イオン界面活性剤としては、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、リン酸エステル等が挙げられ、フルオロアルキル基を有するものが好適に挙げられる。該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、炭素数2〜10のフルオロアルキルカルボン酸又はその金属塩、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−[オメガ−フルオロアルキル(炭素数6〜11)オキシ]−1−アルキル(炭素数3〜4)スルホン酸ナトリウム、3−[オメガ−フルオロアルカノイル(炭素数6〜8)−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(炭素数11〜20)カルボン酸又はその金属塩、パーフルオロアルキルカルボン酸(炭素数7〜13)又はその金属塩、パーフルオロアルキル(炭素数4〜12)スルホン酸又はその金属塩、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(炭素数6〜10)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(炭素数6〜10)−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(炭素数6〜16)エチルリン酸エステル等が挙げられる。該フルオロアルキル基を有する界面活性剤の市販品としては、例えば、サーフロンS−111、S−112、S−113(いずれも旭硝子株式会社製);フローラドFC−93、FC−95、FC−98、FC−129(いずれも住友3M株式会社製);ユニダインDS−101、DS−102(いずれもダイキン工業株式会社製);メガファックF−110、F−120、F−113、F−191、F−812、F−833(いずれも大日本インキ化学工業株式会社製);エクトップEF−102、103、104、105、112、123A、123B、306A、501、201、204(いずれもト−ケムプロダクツ社製);フタージェントF−100、F150(いずれもネオス社製)などが挙げられる。
Examples of the surfactant include an anionic surfactant, a cationic surfactant, a nonionic surfactant, and an amphoteric surfactant.
Examples of the anionic surfactant include alkylbenzene sulfonates, α-olefin sulfonates, phosphate esters and the like, and those having a fluoroalkyl group are preferable. Examples of the anionic surfactant having a fluoroalkyl group include a fluoroalkylcarboxylic acid having 2 to 10 carbon atoms or a metal salt thereof, disodium perfluorooctanesulfonylglutamate, 3- [omega-fluoroalkyl (6 carbon atoms). -11) Oxy] -1-alkyl (carbon number 3-4) sodium sulfonate, 3- [omega-fluoroalkanoyl (carbon number 6-8) -N-ethylamino] -1-propanesulfonic acid sodium, fluoroalkyl (Carbon number 11-20) carboxylic acid or its metal salt, perfluoroalkyl carboxylic acid (carbon number 7-13) or its metal salt, perfluoroalkyl (carbon number 4-12) sulfonic acid or its metal salt, perfluoro Octanesulfonic acid diethanolamide, N-propyl-N- (2-hydroxy Ethyl) perfluorooctanesulfonamide, perfluoroalkyl (carbon number 6-10) sulfonamidopropyltrimethylammonium salt, perfluoroalkyl (carbon number 6-10) -N-ethylsulfonylglycine salt, monoperfluoroalkyl (carbon number) 6-16) Ethyl phosphate and the like. Examples of commercially available surfactants having a fluoroalkyl group include Surflon S-111, S-112, S-113 (all manufactured by Asahi Glass Co., Ltd.); Florad FC-93, FC-95, FC-98. FC-129 (both manufactured by Sumitomo 3M Co., Ltd.); Unidyne DS-101, DS-102 (both manufactured by Daikin Industries, Ltd.); Megafac F-110, F-120, F-113, F-191, F-812, F-833 (both manufactured by Dainippon Ink & Chemicals, Inc.); Xtop EF-102, 103, 104, 105, 112, 123A, 123B, 306A, 501, 201, 204 (all ChemProducts); and Fgentent F-100, F150 (both manufactured by Neos).
前記陽イオン界面活性剤としては、例えば、アミン塩型界面活性剤、四級アンモニウム塩型の陽イオン界面活性剤等が挙げられる。前記アミン塩型界面活性剤としては、例えば、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、イミダゾリン等が挙げられる。前記四級アンモニウム塩型の陽イオン界面活性剤としては、例えば、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が挙げられる。前記陽イオン界面活性剤の中でも、フルオロアルキル基を有する脂肪族一級、二級又は三級アミン酸、パーフルオロアルキル(炭素数6〜10)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四級アンモニウム塩、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、などが挙げられる。該カチオン界面活性剤の市販品としては、例えば、サーフロンS−121(旭硝子株式会社製);フローラドFC−135(住友3M株式会社製);ユニダインDS−202(ダイキン工業株式会社製)、メガファックF−150、F−824(いずれも大日本インキ化学工業株式会社製);エクトップEF−132(ト−ケムプロダクツ社製);フタージェントF−300(ネオス社製)などが挙げられる。 Examples of the cationic surfactant include amine salt type surfactants and quaternary ammonium salt type cationic surfactants. Examples of the amine salt type surfactant include alkylamine salts, aminoalcohol fatty acid derivatives, polyamine fatty acid derivatives, imidazolines, and the like. Examples of the quaternary ammonium salt type cationic surfactant include alkyltrimethylammonium salt, dialkyldimethylammonium salt, alkyldimethylbenzylammonium salt, pyridinium salt, alkylisoquinolinium salt, benzethonium chloride and the like. . Among the cationic surfactants, aliphatic quaternary ammonium salts such as aliphatic primary, secondary or tertiary amine acids having a fluoroalkyl group and perfluoroalkyl (carbon number 6 to 10) sulfonamidopropyltrimethylammonium salt Benzalkonium salt, benzethonium chloride, pyridinium salt, imidazolinium salt, and the like. Commercially available products of the cationic surfactant include, for example, Surflon S-121 (Asahi Glass Co., Ltd.); Florad FC-135 (Sumitomo 3M Co., Ltd.); Unidyne DS-202 (Daikin Industries Co., Ltd.), Megafuck F-150, F-824 (both manufactured by Dainippon Ink & Chemicals, Inc.); Xtop EF-132 (manufactured by Tochem Products); and Futterent F-300 (manufactured by Neos).
前記非イオン界面活性剤としては、例えば、脂肪酸アミド誘導体、多価アルコール誘導体などが挙げられる。
前記両性界面活性剤としては、例えば、アラニン、ドデシルジ(アミノエチル)グリシン、ジ(オクチルアミノエチル)グリシン、N−アルキル−N,N−ジメチルアンモニウムべタインなどが挙げられる。
Examples of the nonionic surfactant include fatty acid amide derivatives and polyhydric alcohol derivatives.
Examples of the amphoteric surfactant include alanine, dodecyldi (aminoethyl) glycine, di (octylaminoethyl) glycine, N-alkyl-N, N-dimethylammonium betaine, and the like.
前記難水溶性の無機化合物分散剤としては、例えば、リン酸三カルシウム、炭酸カルシウム、酸化チタン、コロイダルシリカ、ヒドロキシアパタイト、などが挙げられる。
前記高分子系保護コロイドとしては、例えば、酸類、水酸基を含有する(メタ)アクリル系単量体、ビニルアルコール又はビニルアルコールとのエーテル類、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、アミド化合物又はこれらのメチロール化合物、クローライド類、窒素原子若しくはその複素環を有するもの等のホモポリマー又は共重合体、ポリオキシエチレン系、セルロース類、などが挙げられる。
前記酸類としては、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、無水マレイン酸等が挙げられる。前記水酸基を含有する(メタ)アクリル系単量体としては、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が挙げられる。前記ビニルアルコール又はビニルアルコールとのエーテル類としては、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が挙げられる。前記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としては、例えば、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、酪酸ビニル等が挙げられる。前記アミド化合物又はこれらのメチロール化合物としては、例えば、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酸、又はこれらのメチロール化合物、などが挙げられる。前記クローライド類としては、例えば、アクリル酸クローライド、メタクリル酸クローライド等が挙げられる。前記窒素原子若しくはその複素環を有するもの等ホモポリマー又は共重合体としては、例えば、ビニルビリジン、ビニルピロリドン、ビニルイミダゾール、エチレンイミン等が挙げられる。前記ポリオキシエチレン系としては、例えば、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が挙げられる。前記セルロース類としては、例えば、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が挙げられる。
Examples of the poorly water-soluble inorganic compound dispersant include tricalcium phosphate, calcium carbonate, titanium oxide, colloidal silica, and hydroxyapatite.
Examples of the polymeric protective colloid include acids, (meth) acrylic monomers containing a hydroxyl group, vinyl alcohol or ethers of vinyl alcohol, esters of vinyl alcohol and a compound containing a carboxyl group, amides Examples thereof include homopolymers or copolymers such as compounds or their methylol compounds, chlorides, those having a nitrogen atom or a heterocyclic ring thereof, polyoxyethylenes, and celluloses.
Examples of the acids include acrylic acid, methacrylic acid, α-cyanoacrylic acid, α-cyanomethacrylic acid, itaconic acid, crotonic acid, fumaric acid, maleic acid, maleic anhydride, and the like. Examples of the (meth) acrylic monomer containing a hydroxyl group include β-hydroxyethyl acrylate, β-hydroxyethyl methacrylate, β-hydroxypropyl acrylate, β-hydroxypropyl methacrylate, and γ-acrylate. -Hydroxypropyl, γ-hydroxypropyl methacrylate, 3-chloro-2-hydroxypropyl acrylate, 3-chloro-2-hydroxypropyl methacrylate, diethylene glycol monoacrylate, diethylene glycol monomethacrylate, glycerol monoacrylate Glycerin monomethacrylate, N-methylol acrylamide, N-methylol methacrylamide and the like. Examples of the vinyl alcohol or ethers with vinyl alcohol include vinyl methyl ether, vinyl ethyl ether, vinyl propyl ether, and the like. Examples of the esters of vinyl alcohol and a compound containing a carboxyl group include vinyl acetate, vinyl propionate, and vinyl butyrate. Examples of the amide compound or these methylol compounds include acrylamide, methacrylamide, diacetone acrylamide acid, or these methylol compounds. Examples of the chlorides include acrylic acid chloride and methacrylic acid chloride. Examples of the homopolymer or copolymer such as those having a nitrogen atom or a heterocyclic ring thereof include vinyl pyridine, vinyl pyrrolidone, vinyl imidazole, and ethylene imine. Examples of the polyoxyethylene are polyoxyethylene, polyoxypropylene, polyoxyethylene alkylamine, polyoxypropylene alkylamine, polyoxyethylene alkylamide, polyoxypropylene alkylamide, polyoxyethylene nonylphenyl ether, polyoxyethylene Examples thereof include oxyethylene lauryl phenyl ether, polyoxyethylene stearyl phenyl ester, and polyoxyethylene nonyl phenyl ester. Examples of the celluloses include methyl cellulose, hydroxyethyl cellulose, and hydroxypropyl cellulose.
前記分散液の調製においては、必要に応じて分散安定剤を用いることができる。該分散安定剤としては、例えば、リン酸カルシウム塩等の酸、アルカリに溶解可能なもの等が挙げられる。
前記分散安定剤を用いた場合は、塩酸等の酸によりリン酸カルシウム塩を溶解した後、水洗する方法、酵素により分解する方法等によって、微粒子からリン酸カルシウム塩を除去することができる。
In the preparation of the dispersion, a dispersion stabilizer can be used as necessary. Examples of the dispersion stabilizer include acids that are soluble in acids and alkalis such as calcium phosphate salts.
When the dispersion stabilizer is used, the calcium phosphate salt can be removed from the fine particles by a method of dissolving the calcium phosphate salt with an acid such as hydrochloric acid and then washing with water or a method of decomposing with an enzyme.
前記分散液の調製においては、前記伸長反応乃至前記架橋反応の触媒を用いることができる。該触媒としては、例えばジブチルチンラウレート、ジオクチルチンラウレートなどが挙げられる。 In the preparation of the dispersion, a catalyst for the extension reaction or the crosslinking reaction can be used. Examples of the catalyst include dibutyltin laurate and dioctyltin laurate.
得られた分散液(乳化スラリー)から、有機溶剤を除去する。該有機溶剤の除去は、(1)反応系全体を徐々に昇温させて、前記油滴中の前記有機溶剤を完全に蒸発除去する方法、(2)乳化分散体を乾燥雰囲気中に噴霧して、油滴中の非水溶性有機溶剤を完全に除去してトナー微粒子を形成し、併せて水系分散剤を蒸発除去する方法、などが挙げられる。 The organic solvent is removed from the obtained dispersion (emulsified slurry). The organic solvent is removed by (1) a method of gradually raising the temperature of the entire reaction system to completely evaporate and remove the organic solvent in the oil droplets, and (2) spraying the emulsified dispersion in a dry atmosphere. And a method of completely removing the water-insoluble organic solvent in the oil droplets to form toner fine particles and evaporating and removing the aqueous dispersant.
前記有機溶剤の除去が行われると、トナー粒子が形成される。該トナー粒子に対し、洗浄、乾燥等を行うことができ、更にその後、所望により分級等を行うことができる。該分級は、例えば、液中でサイクロン、デカンター、遠心分離等により、微粒子部分を取り除くことにより行うことができ、乾燥後に粉体として取得した後に分級操作を行ってもよい。 When the organic solvent is removed, toner particles are formed. The toner particles can be washed, dried, etc., and then classified as desired. The classification can be performed, for example, by removing fine particle portions by a cyclone, a decanter, centrifugation, or the like in a liquid, and the classification operation may be performed after obtaining a powder after drying.
こうして、得られたトナー粒子を、前記着色剤、離型剤、前記帯電制御剤等の粒子と共に混合したり、更に機械的衝撃力を印加することにより、該トナー粒子の表面から該離型剤等の粒子が脱離するのを防止することができる。
前記機械的衝撃力を印加する方法としては、例えば、高速で回転する羽根によって混合物に衝撃力を加える方法、高速気流中に混合物を投入し加速させて粒子同士又は複合化した粒子を適当な衝突板に衝突させる方法、等が挙げられる。この方法に用いる装置としては、例えば、オングミル(ホソカワミクロン株式会社製)、I式ミル(日本ニューマチック株式会社製)を改造して粉砕エアー圧力を下げた装置、ハイブリダイゼイションシステム(奈良機械製作所製)、クリプトロンシステム(川崎重工業株式会社製)、自動乳鉢、などが挙げられる。
Thus, the obtained toner particles are mixed with particles of the colorant, release agent, charge control agent, etc., and further, a mechanical impact force is applied to the release agent from the surface of the toner particles. And the like can be prevented from being detached.
As the method for applying the mechanical impact force, for example, a method in which an impact force is applied to the mixture by blades rotating at a high speed, a mixture is introduced into a high-speed air stream and accelerated to appropriately collide particles or composite particles. The method of making it collide with a board, etc. are mentioned. As an apparatus used for this method, for example, an ong mill (manufactured by Hosokawa Micron Co., Ltd.), an I-type mill (manufactured by Nippon Pneumatic Co., Ltd.) and a pulverization air pressure are lowered, and a hybridization system (Nara Machinery Co., Ltd.) Product), kryptron system (manufactured by Kawasaki Heavy Industries, Ltd.), automatic mortar, and the like.
前記トナーは、以下のような、体積平均粒径(Dv)、体積平均粒径(Dv)/個数平均粒径(Dn)、ガラス転移温度(Tg)、などを有していることが好ましい。 The toner preferably has the following volume average particle diameter (Dv), volume average particle diameter (Dv) / number average particle diameter (Dn), glass transition temperature (Tg), and the like.
前記トナーの体積平均粒径(Dv)としては、例えば、3〜8μmが好ましく、4〜7μmがより好ましく、5〜6μmが更に好ましい。ここで、体積平均粒径は、Dv=〔Σ(nD3)/Σn〕1/3(ただし、式中、nは粒子個数、Dは粒子径である)と定義される。
前記体積平均粒径が3μm未満であると、二成分現像剤では現像装置における長期の撹拌においてキャリアの表面にトナーが融着し、キャリアの帯電能力を低下させることがあり、また、一成分現像剤では、現像ローラへのトナーのフィルミングや、トナーを薄層化するため、ブレード等の部材へのトナー融着が発生し易くなることがある。一方、前記体積平均粒径が8μmを超えると、高解像で高画質の画像を得ることが難しくなり、現像剤中のトナーの収支が行われた場合にトナーの粒子径の変動が大きくなることがある。
The volume average particle diameter (Dv) of the toner is, for example, preferably 3 to 8 μm, more preferably 4 to 7 μm, and still more preferably 5 to 6 μm. Here, the volume average particle diameter is defined as Dv = [Σ (nD 3 ) / Σn] 1/3 (where n is the number of particles and D is the particle diameter).
When the volume average particle size is less than 3 μm, in the case of a two-component developer, the toner may be fused to the surface of the carrier during a long period of stirring in the developing device, and the charging ability of the carrier may be reduced. In the case of the agent, toner filming on the developing roller and toner thinning are likely to cause toner fusion to a member such as a blade. On the other hand, when the volume average particle diameter exceeds 8 μm, it becomes difficult to obtain a high-resolution and high-quality image, and the fluctuation of the toner particle diameter increases when the balance of the toner in the developer is performed. Sometimes.
前記トナーにおける体積平均粒径(Dv)と個数平均粒径(Dn)との比(Dv/Dn)としては、1.25以下が好ましく、1.05〜1.25がより好ましい。
一般的には、トナーの粒子径は小さければ小さいほど、高解像で高画質の画像を得るために有利であると言われているが、逆に転写性やクリーニング性に対しては不利である。また、本発明の範囲よりも体積平均粒子径が小さい場合、二成分現像剤では現像装置における長期の攪拌においてキャリアの表面にトナーが融着し、キャリアの帯電能力の低下を招いたり、一成分現像剤として用いた場合には、現像ローラへのトナーのフィルミングや、トナーを薄層化するためのブレード等の部材へのトナーの融着を発生させやすくなる。また、これらの現象は微粉の含有率が本発明の範囲より多いトナーにおいても同様である。逆に、トナーの粒子径が本発明の範囲よりも大きい場合には、高解像で高画質の画像を得ることが難しくなると共に、現像剤中のトナーの収支が行われた場合にトナーの粒子径の変動が大きくなる場合が多い。また、体積平均粒子径/個数平均粒子径が1.25よりも大きい場合も同様であることが明らかとなった。
一方、前記体積平均粒子径/個数平均粒子径が1.05より小さい場合には、トナーの挙動の安定化、帯電量の均一化の面から好ましい面もあるが、トナーの帯電が不十分になる場合が見られ、また、クリーニング性を悪化させる場合があることが明らかとなった。
The ratio (Dv / Dn) of the volume average particle diameter (Dv) to the number average particle diameter (Dn) in the toner is preferably 1.25 or less, more preferably 1.05 to 1.25.
In general, it is said that the smaller the toner particle size, the more advantageous it is to obtain a high-resolution and high-quality image, but it is disadvantageous for transferability and cleaning properties. is there. Further, when the volume average particle diameter is smaller than the range of the present invention, in the case of a two-component developer, the toner is fused to the surface of the carrier during a long period of stirring in the developing device, leading to a decrease in the charging ability of the carrier, When used as a developer, toner filming on the developing roller and toner fusion to a member such as a blade for thinning the toner are likely to occur. Further, these phenomena are the same for the toner having a fine powder content larger than the range of the present invention. On the contrary, when the particle diameter of the toner is larger than the range of the present invention, it becomes difficult to obtain a high resolution and high quality image, and when the balance of the toner in the developer is performed, In many cases, the variation of the particle size becomes large. It was also clarified that the same applies when the volume average particle diameter / number average particle diameter is larger than 1.25.
On the other hand, when the volume average particle size / number average particle size is smaller than 1.05, there are preferable aspects from the viewpoint of stabilizing the behavior of the toner and equalizing the charge amount, but the toner is not sufficiently charged. It has become clear that there is a case where the cleaning property is deteriorated.
前記体積平均粒子径(Dv)、及び、前記体積平均粒子径と個数平均粒子径との比(Dv/Dn)は、例えば、粒度測定器粒度測定器(「コールターカウンターTAII」、コールターエレクトロニクス社製)を用い、アパーチャー径100μmで測定し、解析ソフト(Beckman Coulter Mutlisizer 3 Version3.51)にて解析を行うことにより測定することができる。 The volume average particle size (Dv) and the ratio of the volume average particle size to the number average particle size (Dv / Dn) are, for example, a particle size measuring device (“Coulter Counter TAII”, manufactured by Coulter Electronics Co., Ltd.). ) Using an analysis software (Beckman Coulter Multisizer 3 Version 3.51) and measuring with an aperture diameter of 100 μm.
前記トナーのガラス転移温度は、40〜70℃が好ましい。前記ガラス転移温度が40℃未満であると、耐熱保存性が不足することがあり、70℃を超えると、低温定着性に悪影響を及ぼすことがある。
ここで、前記トナーのガラス転移温度は、例えば、理学電機社製TG−DSCシステムTAS−100を使用して、測定することができる。
The glass transition temperature of the toner is preferably 40 to 70 ° C. If the glass transition temperature is less than 40 ° C, the heat-resistant storage stability may be insufficient, and if it exceeds 70 ° C, the low-temperature fixability may be adversely affected.
Here, the glass transition temperature of the toner can be measured using, for example, a TG-DSC system TAS-100 manufactured by Rigaku Corporation.
前記トナーの着色としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、ブラックトナー、シアントナー、マゼンタトナー、及びイエロートナーから選択される少なくとも1種とすることができ、各色のトナーは前記着色剤の種類を適宜選択することにより得ることができるが、カラートナーであるのが好ましい。 The coloration of the toner is not particularly limited and can be appropriately selected according to the purpose, and can be at least one selected from black toner, cyan toner, magenta toner, and yellow toner. The toner can be obtained by appropriately selecting the type of the colorant, and is preferably a color toner.
(現像剤)
本発明の現像剤は、本発明の前記トナーを少なくとも含有してなり、キャリア等の適宜選択したその他の成分を含有してなる。該現像剤としては、一成分現像剤であってもよいし、二成分現像剤であってもよいが、近年の情報処理速度の向上に対応した高速プリンター等に使用する場合には、寿命向上等の点で前記二成分現像剤が好ましい。
本発明の前記トナーを用いた前記一成分現像剤の場合、トナーの収支が行われても、トナーの粒子径の変動が少なく、現像ローラへのトナーのフィルミングや、トナーを薄層化するためのブレード等の部材へのトナーの融着がなく、現像装置の長期の使用(撹拌)においても、良好で安定した現像性及び画像が得られる。また、本発明の前記トナーを用いた前記二成分現像剤の場合、長期にわたるトナーの収支が行われても、現像剤中のトナー粒子径の変動が少なく、現像装置における長期の撹拌においても、良好で安定した現像性が得られる。
(Developer)
The developer of the present invention contains at least the toner of the present invention, and other components such as a carrier selected appropriately. The developer may be a one-component developer or a two-component developer. However, when it is used for a high-speed printer or the like corresponding to the recent improvement in information processing speed, the life is improved. In view of the above, the two-component developer is preferable.
In the case of the one-component developer using the toner of the present invention, even if the balance of the toner is performed, there is little fluctuation in the particle diameter of the toner, and the filming of the toner on the developing roller or the toner is made thin. Therefore, the toner is not fused to a member such as a blade, and good and stable developability and image can be obtained even when the developing device is used (stirred) for a long time. Further, in the case of the two-component developer using the toner of the present invention, even if the balance of the toner over a long period of time is performed, the fluctuation of the toner particle diameter in the developer is small, and even in the long-term stirring in the developing device, Good and stable developability can be obtained.
前記キャリアとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、芯材と、該芯材を被覆する樹脂層とを有するものが好ましい。 There is no restriction | limiting in particular as said carrier, Although it can select suitably according to the objective, What has a core material and the resin layer which coat | covers this core material is preferable.
前記芯材の材料としては、特に制限はなく、公知のものの中から適宜選択することができ、例えば、50〜90emu/gのマンガン−ストロンチウム(Mn−Sr)系材料、マンガン−マグネシウム(Mn−Mg)系材料などが好ましく、画像濃度の確保の点では、鉄粉(100emu/g以上)、マグネタイト(75〜120emu/g)等の高磁化材料が好ましい。また、トナーが穂立ち状態となっている感光体への当りを弱くでき高画質化に有利である点で、銅−ジンク(Cu−Zn)系(30〜80emu/g)等の弱磁化材料が好ましい。これらは、1種単独で使用してもよい、2種以上を併用してもよい。 There is no restriction | limiting in particular as a material of the said core material, It can select suitably from well-known things, For example, 50-90 emu / g manganese-strontium (Mn-Sr) type material, manganese-magnesium (Mn-) Mg) -based materials and the like are preferable, and highly magnetized materials such as iron powder (100 emu / g or more) and magnetite (75 to 120 emu / g) are preferable in terms of securing image density. In addition, a weakly magnetized material such as a copper-zinc (Cu—Zn) -based (30 to 80 emu / g) is advantageous in that it can weaken the contact with the photoconductor in which the toner is in a spiked state and is advantageous in improving the image quality. Is preferred. These may be used alone or in combination of two or more.
前記芯材の粒径としては、平均粒径(体積平均粒径(D50))で、10〜200μmが好ましく、40〜100μmがより好ましい。前記平均粒径(体積平均粒径(D50))が、10μm未満であると、キャリア粒子の分布において、微粉系が多くなり、1粒子当たりの磁化が低くなってキャリア飛散を生じることがあり、200μmを超えると、比表面積が低下し、トナーの飛散が生じることがあり、ベタ部分の多いフルカラーでは、特にベタ部の再現が悪くなることがある。 The particle diameter of the core material is preferably an average particle diameter (volume average particle diameter (D 50 )) of 10 to 200 μm, and more preferably 40 to 100 μm. When the average particle diameter (volume average particle diameter (D 50 )) is less than 10 μm, the distribution of carrier particles may increase the number of fine powders, lower the magnetization per particle, and cause carrier scattering. If the thickness exceeds 200 μm, the specific surface area may decrease and toner scattering may occur. In the case of a full color having a large solid portion, the reproduction of the solid portion may be deteriorated.
前記樹脂層の材料としては、特に制限はなく、公知の樹脂の中から目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、アミノ系樹脂、ポリビニル系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ハロゲン化オレフィン樹脂、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、シリコーン樹脂、などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。 The material of the resin layer is not particularly limited and can be appropriately selected from known resins according to the purpose. For example, amino resins, polyvinyl resins, polystyrene resins, halogenated olefin resins, Polyester resin, polycarbonate resin, polyethylene resin, polyvinyl fluoride resin, polyvinylidene fluoride resin, polytrifluoroethylene resin, polyhexafluoropropylene resin, copolymer of vinylidene fluoride and acrylic monomer, fluorine And a copolymer of vinylidene fluoride and vinyl fluoride, a fluoroterpolymer such as a terpolymer of tetrafluoroethylene, vinylidene fluoride and a non-fluorinated monomer, and a silicone resin. These may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together.
前記アミノ系樹脂としては、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、エポキシ樹脂等が挙げられる。前記ポリビニル系樹脂としては、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等が挙げられる。前記ポリスチレン系樹脂としては、例えば、ポリスチレン樹脂、スチレン−アクリル共重合樹脂等が挙げられる。前記ハロゲン化オレフィン樹脂としては、例えば、ポリ塩化ビニル等が挙げられる。前記ポリエステル系樹脂としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂等が挙げられる。 Examples of the amino resin include urea-formaldehyde resin, melamine resin, benzoguanamine resin, urea resin, polyamide resin, and epoxy resin. Examples of the polyvinyl resin include acrylic resin, polymethyl methacrylate resin, polyacrylonitrile resin, polyvinyl acetate resin, polyvinyl alcohol resin, and polyvinyl butyral resin. Examples of the polystyrene resin include polystyrene resin and styrene-acrylic copolymer resin. Examples of the halogenated olefin resin include polyvinyl chloride. Examples of the polyester resin include polyethylene terephthalate resin and polybutylene terephthalate resin.
前記樹脂層には、必要に応じて導電粉等を含有させてもよく、該導電粉としては、例えば、金属粉、カーボンブラック、酸化チタン、酸化錫、酸化亜鉛、などが挙げられる。これらの導電粉の平均粒子径としては、1μm以下が好ましい。前記平均粒子径が1μmを超えると、電気抵抗の制御が困難になることがある。 The resin layer may contain conductive powder or the like as necessary. Examples of the conductive powder include metal powder, carbon black, titanium oxide, tin oxide, and zinc oxide. The average particle diameter of these conductive powders is preferably 1 μm or less. When the average particle diameter exceeds 1 μm, it may be difficult to control electric resistance.
前記樹脂層は、例えば、前記シリコーン樹脂等を溶剤に溶解させて塗布溶液を調製した後、該塗布溶液を前記芯材の表面に公知の塗布方法により均一に塗布し、乾燥した後、焼付を行うことにより形成することができる。前記塗布方法としては、例えば、浸漬法、スプレー法、ハケ塗り法、などが挙げられる。
前記溶剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、トルエン、キシレン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、セルソルブ、ブチルアセテート、などが挙げられる。
前記焼付としては、特に制限はなく、外部加熱方式であってもよいし、内部加熱方式であってもよく、例えば、固定式電気炉、流動式電気炉、ロータリー式電気炉、バーナー炉等を用いる方法、マイクロウエーブを用いる方法、などが挙げられる。
For example, the resin layer is prepared by dissolving the silicone resin or the like in a solvent to prepare a coating solution, and then uniformly coating the coating solution on the surface of the core material by a known coating method, drying, and baking. It can be formed by doing. Examples of the coating method include a dipping method, a spray method, and a brush coating method.
There is no restriction | limiting in particular as said solvent, Although it can select suitably according to the objective, For example, toluene, xylene, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, cellosolve, butyl acetate, etc. are mentioned.
The baking is not particularly limited, and may be an external heating method or an internal heating method. For example, a stationary electric furnace, a fluid electric furnace, a rotary electric furnace, a burner furnace, etc. The method of using, the method of using a microwave, etc. are mentioned.
前記樹脂層の前記キャリアにおける量としては、0.01〜5.0質量%が好ましい。前記量が、0.01質量%未満であると、前記芯材の表面に均一な前記樹脂層を形成することができないことがあり、5.0質量%を超えると、前記樹脂層が厚くなり過ぎてキャリア同士の造粒が発生し、均一なキャリア粒子が得られないことがある。 The amount of the resin layer in the carrier is preferably 0.01 to 5.0% by mass. When the amount is less than 0.01% by mass, the uniform resin layer may not be formed on the surface of the core material. When the amount exceeds 5.0% by mass, the resin layer becomes thick. In some cases, granulation of carriers occurs, and uniform carrier particles may not be obtained.
前記現像剤が前記二成分現像剤である場合、前記キャリアの該二成分現像剤における含有量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、90〜98質量%が好ましく、93〜97質量%がより好ましい。
二成分系現像剤のトナーとキャリアの混合割合は、一般にキャリア100質量部に対しトナー1〜10.0質量部である。
When the developer is the two-component developer, the content of the carrier in the two-component developer is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. For example, 90 to 98% by mass Is preferable, and 93-97 mass% is more preferable.
The mixing ratio of the toner and the carrier of the two-component developer is generally 1 to 10.0 parts by mass of the toner with respect to 100 parts by mass of the carrier.
本発明の現像剤は、本発明の前記トナーを含有しているので、感光体フィルムミングの発生を防止し、画像むらの変動がなく、優れた鮮明な高画質な画像を安定に形成することができる。
本発明の現像剤は、磁性一成分現像方法、非磁性一成分現像方法、二成分現像方法等の公知の各種電子写真法による画像形成に好適に用いることができ、以下の本発明のトナー入り容器、プロセスカートリッジ、画像形成装置及び画像形成方法に特に好適に用いることができる。
Since the developer of the present invention contains the toner of the present invention, it is possible to prevent the occurrence of photoconductor filming and to stably form an excellent, clear and high-quality image without variation in image unevenness. Can do.
The developer of the present invention can be suitably used for image formation by various known electrophotographic methods such as a magnetic one-component development method, a non-magnetic one-component development method, and a two-component development method. It can be particularly suitably used for containers, process cartridges, image forming apparatuses and image forming methods.
(トナー入り容器)
本発明のトナー入り容器は、本発明の前記トナー乃至前記現像剤を容器中に収容してなる。
前記容器としては、特に制限はなく、公知のものの中から適宜選択することができ、例えば、トナー容器本体とキャップとを有してなるもの、などが好適に挙げられる。
前記トナー容器本体としては、その大きさ、形状、構造、材質などについては特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記形状としては、円筒状などが好ましく、内周面にスパイラル状の凹凸が形成され、回転させることにより内容物であるトナーが排出口側に移行可能であり、かつ該スパイラル部の一部又は全部が蛇腹機能を有しているもの、などが特に好ましい。
前記トナー容器本体の材質としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、寸法精度がよいものが好ましく、例えば、樹脂が好適に挙げられ、これらの中でも、例えば、ポリエステル樹脂,ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリアクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ABS樹脂、ポリアセタール樹脂、などが好適に挙げられる。
本発明のトナー入り容器は、保存、搬送等が容易であり、取扱性に優れ、後述する本発明のプロセスカートリッジ、画像形成装置等に、着脱可能に取り付けてトナーの補給に好適に使用することができる。
(Toner container)
The toner-containing container of the present invention comprises the toner or the developer of the present invention contained in a container.
There is no restriction | limiting in particular as said container, It can select suitably from well-known things, For example, what has a toner container main body and a cap etc. are mentioned suitably.
The size, shape, structure, material and the like of the toner container body are not particularly limited and can be appropriately selected according to the purpose. For example, the shape is preferably a cylindrical shape, A spiral unevenness is formed on the surface, the toner as the contents can be transferred to the discharge port side by rotating, and a part or all of the spiral part has a bellows function, etc. Particularly preferred.
The material of the toner container main body is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. However, a material having good dimensional accuracy is preferable, for example, a resin is preferable. Among these, for example, polyester Preferred examples include resins, polyethylene resins, polypropylene resins, polystyrene resins, polyvinyl chloride resins, polyacryl resins, polycarbonate resins, ABS resins, polyacetal resins, and the like.
The toner-containing container of the present invention is easy to store and transport, has excellent handleability, and is preferably used for replenishing toner by being detachably attached to the process cartridge and image forming apparatus of the present invention described later. Can do.
(プロセスカートリッジ)
本発明のプロセスカートリッジは、静電潜像を担持する静電潜像担持体と、該静電潜像担持体上に担持された静電潜像を、現像剤を用いて現像し可視像を形成する現像手段とを、少なくとも有してなり、更に必要に応じて適宜選択した、帯電手段、転写手段、クリーニング手段、除電手段等のその他の手段を有してなる。
前記現像手段としては、本発明の前記トナー乃至前記現像剤を収容する現像剤収容器と、該現像剤収容器内に収容されたトナー乃至現像剤を担持しかつ搬送する現像剤担持体とを、少なくとも有してなり、更に、現像剤担持体表面に担持させるトナー層厚を規制するための層厚規制部材を有していてもよい。
本発明のプロセスカートリッジは、各種電子写真方式の画像形成装置、ファクシミリ、プリンターに着脱可能に備えさせることができ、後述する本発明の画像形成装置に着脱可能に備えさせるのが好ましい。
(Process cartridge)
The process cartridge of the present invention develops an electrostatic latent image carrier carrying an electrostatic latent image and the electrostatic latent image carried on the electrostatic latent image carrier using a developer to form a visible image. At least a developing means for forming the image forming apparatus, and other means such as a charging means, a transfer means, a cleaning means, and a static elimination means, which are appropriately selected as necessary.
The developing means includes a developer container that contains the toner or developer of the present invention, and a developer carrier that carries and transports the toner or developer contained in the developer container. And a layer thickness regulating member for regulating the thickness of the toner layer carried on the surface of the developer carrying member.
The process cartridge of the present invention can be detachably provided in various electrophotographic image forming apparatuses, facsimile machines, and printers, and is preferably provided detachably in the image forming apparatus of the present invention described later.
ここで、前記プロセスカートリッジは、例えば、図1に示すように、静電潜像担持体(感光体ドラム)101を内蔵し、帯電装置102、現像手段104、クリーニング手段107を有してなり、更に必要に応じてその他の手段を有してなる。なお、103は露光装置による露光、105は記録媒体、108は転写手段である。 Here, for example, as shown in FIG. 1, the process cartridge includes an electrostatic latent image carrier (photosensitive drum) 101, a charging device 102, a developing unit 104, and a cleaning unit 107. Furthermore, it has other means as needed. Reference numeral 103 denotes exposure by an exposure apparatus, 105 denotes a recording medium, and 108 denotes a transfer unit.
次に、図1に示すプロセスカートリッジによる画像形成プロセスについて説明する。静電潜像担持体としての感光体ドラム101は、矢印方向に回転しながら、帯電装置102による帯電、露光装置(不図示)による露光103により、その表面に露光像に対応する静電潜像が形成される。この静電潜像は、現像手段104で現像され、得られた可視像は転写手段108により、記録媒体105に転写され、プリントアウトされる。次いで、転写後の感光体ドラム表面は、クリーニング手段107によりクリーニングされ、更に除電手段(不図示)により除電されて、再び、以上の操作を繰り返すものである。 Next, an image forming process using the process cartridge shown in FIG. 1 will be described. The photosensitive drum 101 as an electrostatic latent image carrier is rotated in the direction of the arrow while being charged by the charging device 102 and exposed to light 103 by an exposure device (not shown). Is formed. The electrostatic latent image is developed by the developing unit 104, and the obtained visible image is transferred to the recording medium 105 by the transfer unit 108 and printed out. Next, the surface of the photosensitive drum after the transfer is cleaned by the cleaning means 107, further neutralized by the neutralizing means (not shown), and the above operation is repeated again.
本発明の画像形成装置としては、前記静電潜像担持体と、現像装置、クリーニング装置等の構成要素をプロセスカートリッジとして一体に結合して構成し、このユニットを装置本体に対して着脱可能に構成してもよい。また、帯電装置、現像装置、転写装置、分離装置、及びクリーニング装置から選択される少なくとも1つを静電潜像担持体とともに一体に支持してプロセスカートリッジを形成し、装置本体に着脱可能な単一ユニットとし、装置本体のレールなどの案内手段を用いて着脱可能に構成してもよい。 The image forming apparatus according to the present invention is configured by integrally combining the electrostatic latent image carrier and the developing device, the cleaning device, and the like as a process cartridge, and the unit can be attached to and detached from the apparatus main body. It may be configured. Further, at least one selected from a charging device, a developing device, a transfer device, a separation device, and a cleaning device is integrally supported together with an electrostatic latent image carrier to form a process cartridge, and is detachably attached to the apparatus main body. One unit may be configured to be detachable using guide means such as a rail of the apparatus main body.
(画像形成装置及び画像形成方法)
本発明の画像形成装置は、静電潜像担持体と、静電潜像形成手段と、現像手段と、転写手段と、定着手段とを少なくとも有してなり、更に必要に応じて適宜選択したその他の手段、例えば、除電手段、クリーニング手段、リサイクル手段、制御手段等を有してなる。
本発明の画像形成方法は、静電潜像形成工程と、現像工程と、転写工程と、定着工程とを少なくとも含み、更に必要に応じて適宜選択したその他の工程、例えば、除電工程、クリーニング工程、リサイクル工程、制御工程等を含む。
(Image forming apparatus and image forming method)
The image forming apparatus of the present invention includes at least an electrostatic latent image carrier, an electrostatic latent image forming unit, a developing unit, a transfer unit, and a fixing unit, and further appropriately selected as necessary. It has other means, for example, static elimination means, cleaning means, recycling means, control means and the like.
The image forming method of the present invention includes at least an electrostatic latent image forming step, a developing step, a transfer step, and a fixing step, and other steps appropriately selected as necessary, for example, a static elimination step, a cleaning step. , Including recycling process, control process, etc.
本発明の画像形成方法は、本発明の画像形成装置により好適に実施することができ、前記静電潜像形成工程は前記静電潜像形成手段により行うことができ、前記現像工程は前記現像手段により行うことができ、前記転写工程は前記転写手段により行うことができ、前記定着工程は前記定着手段により行うことができ、前記その他の工程は前記その他の手段により行うことができる。 The image forming method of the present invention can be preferably carried out by the image forming apparatus of the present invention, the electrostatic latent image forming step can be performed by the electrostatic latent image forming means, and the developing step is the developing The transfer step can be performed by the transfer unit, the fixing step can be performed by the fixing unit, and the other steps can be performed by the other unit.
−静電潜像形成工程及び静電潜像形成手段−
前記静電潜像形成工程は、静電潜像担持体上に静電潜像を形成する工程である。
前記静電潜像担持体としては、その材質、形状、構造、大きさ等については、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、前記形状としては、例えば、ドラム状、シート状、エンドレスベルト状などが挙げられる。前記構造としては、単層構造であってもよいし、積層構造であってもよく、前記大きさとしては、前記画像形成装置の大きさや仕様等に応じて適宜選択することができる。前記材質としては、例えばアモルファスシリコン、セレン、CdS、ZnO等の無機感光体;ポリシラン、フタロポリメチン等の有機感光体(OPC)、などが挙げられる。
-Electrostatic latent image forming step and electrostatic latent image forming means-
The electrostatic latent image forming step is a step of forming an electrostatic latent image on the electrostatic latent image carrier.
The material, shape, structure, size and the like of the electrostatic latent image carrier are not particularly limited and can be appropriately selected according to the purpose. Examples of the shape include a drum shape and a sheet. And endless belts. The structure may be a single-layer structure or a laminated structure, and the size may be appropriately selected according to the size and specifications of the image forming apparatus. Examples of the material include inorganic photoreceptors such as amorphous silicon, selenium, CdS, and ZnO; organic photoreceptors (OPC) such as polysilane and phthalopolymethine, and the like.
前記アモルファスシリコン感光体は、例えば、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からなる感光層を形成したものである。これらの中でも、プラズマCVD法が特に好ましく、具体的には、原料ガスを直流、高周波又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からなる感光層を形成する方法が好適である。 For example, the amorphous silicon photosensitive member is heated to 50 to 400 ° C., and a vacuum deposition method, a sputtering method, an ion plating method, a thermal CVD method, a photo CVD method, a plasma CVD method, or the like is applied on the support. A photosensitive layer made of a-Si is formed by a film forming method. Among these, the plasma CVD method is particularly preferable, and specifically, a method in which the source gas is decomposed by direct current, high frequency, or microwave glow discharge to form a photosensitive layer made of a-Si on the support is preferable. .
前記有機感光体(OPC)は、(1)光吸収波長域の広さ、光吸収量の大きさ等の光学特性、(2)高感度、安定な帯電特性等の電気的特性、(3)材料の選択範囲の広さ、(4)製造の容易さ、(5)低コスト、(6)無毒性、等の理由から一般に広く応用されている。このような有機感光体の層構成としては、単層構造と、積層構造とに大別される。
前記単層構造の感光体は、支持体と、該支持体上に単層型感光層を設けてなり、更に必要に応じて、保護層、中間層、その他の層を有してなる。
前記積層構造の感光体は、支持体と、該支持体上に電荷発生層、及び電荷輸送層を少なくともこの順に有する積層型感光層を設けてなり、更に必要に応じて、保護層、中間層、その他の層を有してなる。
The organic photoreceptor (OPC) has (1) optical characteristics such as a wide light absorption wavelength range and a large amount of light absorption, (2) electrical characteristics such as high sensitivity and stable charging characteristics, (3) In general, it is widely applied because of the wide selection range of materials, (4) ease of production, (5) low cost, and (6) non-toxicity. The layer structure of such an organic photoreceptor is roughly divided into a single layer structure and a laminated structure.
The single-layered photoreceptor has a support and a single-layer type photosensitive layer provided on the support, and further includes a protective layer, an intermediate layer, and other layers as necessary.
The laminated structure of the photoreceptor comprises a support, and a laminate type photosensitive layer having at least a charge generation layer and a charge transport layer in this order on the support, and further includes a protective layer and an intermediate layer as necessary. And other layers.
前記静電潜像の形成は、例えば前記静電潜像担持体の表面を一様に帯電させた後、像様に露光することにより行うことができ、前記静電潜像形成手段により行うことができる。
前記静電潜像形成手段は、例えば前記静電潜像担持体の表面を一様に帯電させる帯電器と、前記静電潜像担持体の表面を像様に露光する露光器とを少なくとも備える。
The formation of the electrostatic latent image can be performed, for example, by uniformly charging the surface of the electrostatic latent image carrier and then performing imagewise exposure, which is performed by the electrostatic latent image forming unit. Can do.
The electrostatic latent image forming means includes at least a charger that uniformly charges the surface of the electrostatic latent image carrier and an exposure device that exposes the surface of the electrostatic latent image carrier imagewise. .
前記帯電は、例えば、前記帯電器を用いて前記静電潜像担持体の表面に電圧を印加することにより行うことができる。前記帯電器としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、導電性又は半導電性のローラ、ブラシ、フィルム、ゴムブレード等を備えたそれ自体公知の接触帯電器、コロトロン、スコロトロン等のコロナ放電を利用した非接触帯電器、などが挙げられる。 The charging can be performed, for example, by applying a voltage to the surface of the electrostatic latent image carrier using the charger. The charger is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the purpose. For example, a known contact charging device including a conductive or semiconductive roller, brush, film, rubber blade, etc. And non-contact chargers using corona discharge such as corotrons and corotrons.
前記帯電部材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、画像形成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、該磁気ブラシとしては、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。磁気ブラシを用いる場合には、例えば、ファーブラシの材質としては、カーボン、硫化銅、金属又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。
前記帯電器は、上記のような接触式の帯電器に限定されるものではないが、帯電器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、接触式の帯電器を用いることが好ましい。
The charging member may take any form such as a magnetic brush or a fur brush in addition to the roller, and can be selected according to the specifications and form of the image forming apparatus. When using a magnetic brush, the magnetic brush is composed of various ferrite particles such as Zn-Cu ferrite as a charging member, a non-magnetic conductive sleeve for supporting it, and a magnet roll included therein. The When using a magnetic brush, for example, as a material of the fur brush, a fur treated with carbon, copper sulfide, metal or metal oxide is used, and this is wound around a metal or other conductive cored bar. Or by attaching it to the charger.
The charger is not limited to the contact charger as described above. However, since an image forming apparatus in which ozone generated from the charger is reduced is obtained, a contact charger is used. preferable.
前記露光は、例えば、前記露光器を用いて前記静電潜像担持体の表面を像様に露光することにより行うことができる。
前記露光器としては、前記帯電器により帯電された前記静電潜像担持体の表面に、形成すべき像様に露光を行うことができる限り特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、複写光学系、ロッドレンズアレイ系、レーザー光学系、液晶シャッタ光学系、などの各種露光器が挙げられる。
なお、本発明においては、前記静電潜像担持体の裏面側から像様に露光を行う光背面方式を採用してもよい。
The exposure can be performed, for example, by exposing the surface of the latent electrostatic image bearing member imagewise using the exposure device.
The exposure device is not particularly limited as long as it can expose the surface of the electrostatic latent image carrier charged by the charger so as to form an image to be formed, and is appropriately selected according to the purpose. For example, various exposure devices such as a copying optical system, a rod lens array system, a laser optical system, and a liquid crystal shutter optical system can be used.
In the present invention, a back light system in which imagewise exposure is performed from the back side of the electrostatic latent image carrier may be employed.
−現像工程及び現像手段−
前記現像工程は、前記静電潜像を、本発明の前記トナー乃至前記現像剤を用いて現像して可視像を形成する工程である。
前記可視像の形成は、例えば、前記静電潜像を本発明の前記トナー乃至前記現像剤を用いて現像することにより行うことができ、前記現像手段により行うことができる。前記現像手段は、例えば、本発明の前記トナー乃至前記現像剤を用いて現像することができる限り、特に制限はなく、公知のものの中から適宜選択することができ、例えば、本発明の前記トナー乃至現像剤を収容し、前記静電潜像に該トナー乃至該現像剤を接触又は非接触的に付与可能な現像器を少なくとも有するものが好適に挙げられ、本発明の前記トナー入り容器を備えた現像器などがより好ましい。
-Development process and development means-
The developing step is a step of developing the electrostatic latent image using the toner or the developer of the present invention to form a visible image.
The visible image can be formed, for example, by developing the electrostatic latent image using the toner or the developer of the present invention, and can be performed by the developing unit. The developing unit is not particularly limited as long as it can be developed using, for example, the toner or the developer of the present invention, and can be appropriately selected from known ones. For example, the toner of the present invention Preferred examples include a developer containing at least a developer, and at least a developing device capable of contacting or non-contacting the toner or the developer with the electrostatic latent image. More preferred is a developing device.
前記現像器は、乾式現像方式のものであってもよいし、湿式現像方式のものであってもよく、また、単色用現像器であってもよいし、多色用現像器であってもよく、例えば、前記トナー乃至前記現像剤を摩擦攪拌させて帯電させる攪拌器と、回転可能なマグネットローラとを有してなるもの、などが好適に挙げられる。 The developing unit may be a dry developing type, a wet developing type, a single color developing unit, or a multi-color developing unit. For example, a toner having a stirrer for charging the toner or the developer by frictional stirring and a rotatable magnet roller is preferable.
前記現像器内では、例えば、前記トナーと前記キャリアとが混合攪拌され、その際の摩擦により該トナーが帯電し、回転するマグネットローラの表面に穂立ち状態で保持され、磁気ブラシが形成される。該マグネットローラは、前記静電潜像担持体(感光体)近傍に配置されているため、該マグネットローラの表面に形成された前記磁気ブラシを構成する前記トナーの一部は、電気的な吸引力によって該静電潜像担持体(感光体)の表面に移動する。その結果、前記静電潜像が該トナーにより現像されて該静電潜像担持体(感光体)の表面に該トナーによる可視像が形成される。 In the developing device, for example, the toner and the carrier are mixed and agitated, and the toner is charged by friction at that time, and held on the surface of the rotating magnet roller in a raised state to form a magnetic brush. . Since the magnet roller is disposed in the vicinity of the electrostatic latent image carrier (photoconductor), a part of the toner constituting the magnetic brush formed on the surface of the magnet roller is electrically attracted. It moves to the surface of the electrostatic latent image carrier (photoconductor) by force. As a result, the electrostatic latent image is developed with the toner, and a visible image is formed with the toner on the surface of the electrostatic latent image carrier (photoconductor).
前記現像器に収容させる現像剤は、本発明の前記トナーを含む現像剤であるが、該現像剤としては一成分現像剤であってもよいし、二成分現像剤であってもよい。該現像剤に含まれるトナーは、本発明の前記トナーである。 The developer accommodated in the developing device is a developer containing the toner of the present invention, but the developer may be a one-component developer or a two-component developer. The toner contained in the developer is the toner of the present invention.
−転写工程及び転写手段−
前記転写工程は、前記可視像を記録媒体に転写する工程であるが、中間転写体を用い、該中間転写体上に可視像を一次転写した後、該可視像を前記記録媒体上に二次転写する態様が好ましく、前記トナーとして二色以上、好ましくはフルカラートナーを用い、可視像を中間転写体上に転写して複合転写像を形成する第一次転写工程と、該複合転写像を記録媒体上に転写する第二次転写工程とを含む態様がより好ましい。
前記転写は、例えば、前記可視像を転写帯電器を用いて前記静電潜像担持体(感光体)を帯電することにより行うことができ、前記転写手段により行うことができる。前記転写手段としては、可視像を中間転写体上に転写して複合転写像を形成する第一次転写手段と、該複合転写像を記録媒体上に転写する第二次転写手段とを有する態様が好ましい。
-Transfer process and transfer means-
The transfer step is a step of transferring the visible image onto a recording medium. After the primary transfer of the visible image onto the intermediate transfer member using an intermediate transfer member, the visible image is transferred onto the recording medium. A primary transfer step of forming a composite transfer image by transferring a visible image onto an intermediate transfer body using two or more colors, preferably full color toner as the toner, and a composite transfer image; A mode including a secondary transfer step of transferring the transfer image onto the recording medium is more preferable.
The transfer can be performed, for example, by charging the latent electrostatic image bearing member (photoconductor) of the visible image using a transfer charger, and can be performed by the transfer unit. The transfer means includes a primary transfer means for transferring a visible image onto an intermediate transfer member to form a composite transfer image, and a secondary transfer means for transferring the composite transfer image onto a recording medium. Embodiments are preferred.
前記中間転写体としては、特に制限はなく、目的に応じて公知の転写体の中から適宜選択することができ、例えば、転写ベルト、転写ローラなどが好適に挙げられる。
前記中間転写体の静止摩擦係数は、0.1〜0.6が好ましく、0.3〜0.5がより好ましい。前記中間転写体の体積抵抗は数Ωcm以上103Ωcm以下であることが好ましい。このように中間転写体の体積抵抗を数Ωcm以上103Ωcm以下とすることにより、中間転写体自身の帯電を防ぐとともに、電荷付与手段により付与された電荷が該中間転写体上に残留しにくくなるので、二次転写時の転写ムラを防止できる。また、二次転写時の転写バイアス印加を容易にすることができる。
There is no restriction | limiting in particular as said intermediate transfer body, According to the objective, it can select suitably from well-known transfer bodies, For example, a transfer belt, a transfer roller, etc. are mentioned suitably.
The static friction coefficient of the intermediate transfer member is preferably 0.1 to 0.6, and more preferably 0.3 to 0.5. The volume resistance of the intermediate transfer member is preferably several Ωcm or more and 10 3 Ωcm or less. Thus, by setting the volume resistance of the intermediate transfer member to several Ωcm or more and 10 3 Ωcm or less, the intermediate transfer member itself is prevented from being charged, and the charge imparted by the charge imparting means hardly remains on the intermediate transfer member. Therefore, transfer unevenness during secondary transfer can be prevented. Further, it is possible to easily apply a transfer bias at the time of secondary transfer.
前記中間転写体の材質としては、特に制限はなく、公知の材料の中から目的に応じて適宜選択することができるが、以下のものが好適である。
(1)ヤング率(引張弾性率)の高い材料を単層ベルトとして用いたものであり、例えばPC(ポリカーボネート)、PVDF(ポリフッ化ビニリデン)、PAT(ポリアルキレンテレフタレート)、PC(ポリカーボネート)とPAT(ポリアルキレンテレフタレート)とのブレンド材料、ETFE(エチレンテトラフロロエチレン共重合体)とPCとのブレンド材料、ETFEとPATとのブレンド材料、PCとPATとのブレンド材料、カーボンブラック分散の熱硬化性ポリイミドなどが挙げられる。これらヤング率の高い単層ベルトは画像形成時の応力に対する変形量が少なく、特にカラー画像形成時にリブズレが生じにくいという利点を有している。
(2)上記(1)のヤング率の高いベルトを基層とし、その外周上に表面層又は中間層を形成した2〜3層構成のベルトであり、このような2〜3層構成のベルトは単層ベルトの硬さに起因して発生するライン画像の中抜けを防止しうる性能を有している。
(3)樹脂、ゴム又はエラストマーを用いたヤング率の比較的低い弾性ベルトであり、このような弾性ベルトは、その柔らかさによりライン画像の中抜けが殆ど生じないという利点を有している。また、弾性ベルトの幅を駆動ロール及び張架ロールより大きくし、ロールより突出したベルト耳部の弾力性を利用して蛇行を防止できるので、リブや蛇行防止装置を必要とせず低コストを実現できる。
これらの中でも、前記(3)の弾性ベルトが特に好ましい。
前記弾性ベルトは、転写部においてトナー層、平滑性の悪い記録媒体に対応して変形する。つまり、局部的な凹凸に追従して弾性ベルトは変形するため、トナー層に対して過度に転写圧を高めることなく、良好な密着性が得られ、文字の中抜けが無く、平面性の悪い記録媒体に対しても均一性の優れた転写画像が得られる。
There is no restriction | limiting in particular as a material of the said intermediate transfer body, Although it can select suitably according to the objective from well-known materials, the following are suitable.
(1) A material having a high Young's modulus (tensile modulus) is used as a single layer belt. For example, PC (polycarbonate), PVDF (polyvinylidene fluoride), PAT (polyalkylene terephthalate), PC (polycarbonate) and PAT (Polyalkylene terephthalate) blend material, ETFE (ethylene tetrafluoroethylene copolymer) and PC blend material, ETFE and PAT blend material, PC and PAT blend material, thermosetting of carbon black dispersion Examples thereof include polyimide. These single-layer belts having a high Young's modulus have the advantage that the amount of deformation with respect to stress during image formation is small, and rib displacement is unlikely to occur particularly during color image formation.
(2) A belt having a two- to three-layer structure in which a belt having a high Young's modulus (1) is used as a base layer and a surface layer or an intermediate layer is formed on the outer periphery thereof. It has a performance capable of preventing the line image from being lost due to the hardness of the single layer belt.
(3) An elastic belt having a relatively low Young's modulus using resin, rubber, or elastomer, and such an elastic belt has an advantage that almost no void in a line image occurs due to its softness. In addition, the elastic belt is wider than the drive roll and tension roll, and the elasticity of the belt ears protruding from the roll can be used to prevent meandering, thus reducing costs without requiring ribs or meandering prevention devices. it can.
Among these, the elastic belt (3) is particularly preferable.
The elastic belt is deformed corresponding to a toner layer and a recording medium having poor smoothness in the transfer portion. In other words, since the elastic belt deforms following the local unevenness, good adhesion can be obtained without excessively increasing the transfer pressure with respect to the toner layer, there is no void in characters, and flatness is poor. A transfer image with excellent uniformity can be obtained even on a recording medium.
前記弾性ベルトに用いる樹脂としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、ポリカーボネート樹脂、フッ素系樹脂(ETFE,PVDF)、ポリスチレン樹脂、クロロポリスチレン樹脂、ポリ−α−メチルスチレン樹脂、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−塩化ビニル共重合体、スチレン−酢酸ビニル共重合体、スチレン−マレイン酸共重合体、スチレン−アクリル酸エステル共重合体(例えば、スチレン−アクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリル酸エチル共重合体、スチレン−アクリル酸ブチル共重合体、スチレン−アクリル酸オクチル共重合体、スチレン−アクリル酸フェニル共重合体等)、スチレン−メタクリル酸エステル共重合体(例えば、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−メタクリル酸フェニル共重合体等)、スチレン−α−クロルアクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリロニトリル−アクリル酸エステル共重合体等のスチレン系樹脂(スチレン又はスチレン置換体を含む単重合体又は共重合体)、メタクリル酸メチル樹脂、メタクリル酸ブチル樹脂、アクリル酸エチル樹脂、アクリル酸ブチル樹脂、変性アクリル樹脂(例えば、シリコーン変性アクリル樹脂、塩化ビニル樹脂変性アクリル樹脂、アクリル−ウレタン樹脂等)、塩化ビニル樹脂、スチレン−酢酸ビニル共重合体、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ロジン変性マレイン酸樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリブタジエン、ポリ塩化ビニリデン樹脂、アイオノマー樹脂、ポリウレタン樹脂、シリコーン樹脂、ケトン樹脂、エチレン−エチルアクリレート共重合体、キシレン樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、ポリアミド樹脂、変性ポリフェニレンオキサイド樹脂などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。 There is no restriction | limiting in particular as resin used for the said elastic belt, Although it can select suitably according to the objective, For example, polycarbonate resin, fluororesin (ETFE, PVDF), polystyrene resin, chloropolystyrene resin, poly-alpha -Methylstyrene resin, styrene-butadiene copolymer, styrene-vinyl chloride copolymer, styrene-vinyl acetate copolymer, styrene-maleic acid copolymer, styrene-acrylic acid ester copolymer (for example, styrene-acrylic) Acid methyl copolymer, styrene-ethyl acrylate copolymer, styrene-butyl acrylate copolymer, styrene-octyl acrylate copolymer, styrene-phenyl acrylate copolymer, etc.), styrene-methacrylic acid ester copolymer Polymer (eg, styrene-methyl methacrylate copolymer) Styrene resins such as styrene-ethyl methacrylate copolymer, styrene-phenyl methacrylate copolymer, styrene-α-methyl chloroacrylate copolymer, styrene-acrylonitrile-acrylate copolymer, etc. Or a styrene-substituted monopolymer or copolymer), methyl methacrylate resin, butyl methacrylate resin, ethyl acrylate resin, butyl acrylate resin, modified acrylic resin (for example, silicone-modified acrylic resin, vinyl chloride resin-modified) Acrylic resin, acrylic-urethane resin, etc.), vinyl chloride resin, styrene-vinyl acetate copolymer, vinyl chloride-vinyl acetate copolymer, rosin-modified maleic acid resin, phenol resin, epoxy resin, polyester resin, polyethylene resin, polypropylene Resin, polybutadiene Emissions, polyvinylidene chloride resins, ionomer resins, polyurethane resins, silicone resins, ketone resins, ethylene - ethyl acrylate copolymer, xylene resin, polyvinyl butyral resin, polyamide resin and modified polyphenylene oxide resins. These may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together.
前記弾性ベルトに用いるゴムとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば天然ゴム、ブチルゴム、フッ素系ゴム、アクリルゴム、EPDMゴム、NBRゴム、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレンゴム、イソプレンゴム、スチレン−ブタジエンゴム、ブタジエンゴム、エチレン−プロピレンゴム、エチレン−プロピレンターポリマー、クロロプレンゴム、クロロスルホン化ポリエチレン、塩素化ポリエチレン、ウレタンゴム、シンジオタクチック1,2−ポリブタジエン、エピクロロヒドリン系ゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴム、多硫化ゴム、ポリノルボルネンゴム、水素化ニトリルゴムなどが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
前記弾性ベルトに用いるエラストマーとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えばポリスチレン系熱可塑性エラストマー、ポリオレフィン系熱可塑性エラストマー、ポリ塩化ビニル系熱可塑性エラストマー、ポリウレタン系熱可塑性エラストマー、ポリアミド系熱可塑性エラストマー、ポリウレア熱可塑性エラストマー、ポリエステル系熱可塑性エラストマー、フッ素系熱可塑性エラストマーなどが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
There is no restriction | limiting in particular as rubber | gum used for the said elastic belt, According to the objective, it can select suitably, For example, natural rubber, butyl rubber, fluorine-type rubber, acrylic rubber, EPDM rubber, NBR rubber, acrylonitrile-butadiene-styrene rubber , Isoprene rubber, styrene-butadiene rubber, butadiene rubber, ethylene-propylene rubber, ethylene-propylene terpolymer, chloroprene rubber, chlorosulfonated polyethylene, chlorinated polyethylene, urethane rubber, syndiotactic 1,2-polybutadiene, epichlorohydride Examples thereof include phosphorus rubber, silicone rubber, fluorine rubber, polysulfide rubber, polynorbornene rubber, and hydrogenated nitrile rubber. These may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together.
There is no restriction | limiting in particular as an elastomer used for the said elastic belt, According to the objective, it can select suitably, For example, a polystyrene-type thermoplastic elastomer, a polyolefin-type thermoplastic elastomer, a polyvinyl chloride-type thermoplastic elastomer, a polyurethane-type thermoplasticity Examples thereof include elastomers, polyamide-based thermoplastic elastomers, polyurea thermoplastic elastomers, polyester-based thermoplastic elastomers, and fluorine-based thermoplastic elastomers. These may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together.
前記弾性ベルトに用いる抵抗値調節用導電剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、カーボンブラック、グラファイト、アルミニウム、ニッケル等の金属粉末;酸化錫、酸化チタン、酸化アンチモン、酸化インジウム、チタン酸カリウム、酸化アンチモン−酸化錫複合酸化物(ATO)、酸化インジウム−酸化錫複合酸化物(ITO)等の導電性金属酸化物などが挙げられる。なお、前記導電性金属酸化物は、硫酸バリウム、ケイ酸マグネシウム、炭酸カルシウム等の絶縁性微粒子を被覆したものでもよい。 The conductive agent for adjusting the resistance value used in the elastic belt is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. For example, metal powder such as carbon black, graphite, aluminum, nickel; tin oxide, titanium oxide And conductive metal oxides such as antimony oxide, indium oxide, potassium titanate, antimony oxide-tin oxide composite oxide (ATO), and indium oxide-tin oxide composite oxide (ITO). The conductive metal oxide may be coated with insulating fine particles such as barium sulfate, magnesium silicate, and calcium carbonate.
また、前記弾性ベルトの表層は、弾性材料による静電潜像担持体への汚染防止、ベルト表面の摩擦抵抗を低減させてトナーの付着力を小さくし、クリーニング性、二次転写性を高めることができるものが好ましい。前記表層は、例えばポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂等のバインダー樹脂と、表面エネルギーを小さくして潤滑性を高めることができる材料、例えばフッ素樹脂、フッ素化合物、フッ化炭素、二酸化チタン、シリコンカーバイト等の粉体又は粒子とを含有することが好ましい。また、フッ素系ゴム材料のように熱処理を行いフッ素リッチな表層を形成して、表面エネルギーを小さくしたものを使用することもできる。 In addition, the surface layer of the elastic belt prevents contamination of the electrostatic latent image carrier by the elastic material, reduces the frictional resistance of the belt surface, reduces the adhesion of the toner, and improves the cleaning property and the secondary transfer property. What can do is preferable. The surface layer is made of, for example, a binder resin such as a polyurethane resin, a polyester resin, or an epoxy resin, and a material capable of increasing the lubricity by reducing the surface energy, such as a fluororesin, a fluorine compound, a fluorocarbon, titanium dioxide, a silicon car It is preferable to contain powder or particles such as bites. Further, it is possible to use a material having a reduced surface energy by forming a fluorine-rich surface layer by heat treatment, such as a fluorine-based rubber material.
前記弾性ベルトの製造方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、(1)回転する円筒形の型に材料を流し込みベルトを形成する遠心成型法、(2)液体塗料を噴霧して膜を形成するスプレー塗工法、(3)円筒形の型を材料の溶液中に浸けて引き上げるディッピング法、(4)内型や外型の中に注入する注型法、(5)円筒形の型にコンパウンドを巻き付けて加硫研磨を行う方法などが挙げられる。 There is no restriction | limiting in particular as a manufacturing method of the said elastic belt, Although it can select suitably according to the objective, For example, (1) Centrifugal molding method which pours material into a rotating cylindrical type | mold and forms a belt, ( 2) Spray coating method to form a film by spraying a liquid paint, (3) Dipping method in which a cylindrical mold is dipped in a solution of the material, and (4) Casting to be injected into an inner mold or an outer mold And (5) a method in which a compound is wound around a cylindrical mold and vulcanized and polished.
また、前記弾性ベルトの伸びを防止する方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば(1)芯体層に伸びを防止する材料を添加する方法、(2)伸びの少ない芯体層にゴム層を形成する方法、などが挙げられる。
前記伸びを防止する材料としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、綿、絹等の天然繊維;ポリエステル繊維、ナイロン繊維、アクリル繊維、ポリオレフィン繊維、ポリビニルアルコール繊維、ポリ塩化ビニル繊維、ポリ塩化ビニリデン繊維、ポリウレタン繊維、ポリアセタール繊維、ポリフロロエチレン繊維、フェノール繊維等の合成繊維;炭素繊維、ガラス繊維、ボロン繊維等の無機繊維;鉄繊維、銅繊維等の金属繊維などが挙げられ、これら材料を織布状又は糸状としたものが好適に用いられる。
The method for preventing the elastic belt from stretching is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. For example, (1) a method of adding a material for preventing elongation to the core layer, 2) A method of forming a rubber layer on a core layer with little elongation, and the like.
There is no restriction | limiting in particular as a material which prevents the said elongation, Although it can select suitably according to the objective, For example, natural fibers, such as cotton and silk; Polyester fiber, nylon fiber, acrylic fiber, polyolefin fiber, polyvinyl alcohol Synthetic fibers such as fibers, polyvinyl chloride fibers, polyvinylidene chloride fibers, polyurethane fibers, polyacetal fibers, polyfluoroethylene fibers, phenol fibers; inorganic fibers such as carbon fibers, glass fibers, boron fibers; iron fibers, copper fibers, etc. A metal fiber etc. are mentioned, What made these materials into the shape of a woven fabric or a thread form is used suitably.
前記芯体層の形成方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、(1)筒状に織った織布を金型等に被せ、その上に被覆層を設ける方法、(2)筒状に織った織布を液状ゴム等に浸漬して芯体層の片面又は両面に被覆層を設ける方法、(3)糸を金型等に任意のピッチで螺旋状に巻き付け、その上に被覆層を設ける方法などが挙げられる。
前記被覆層の厚みは、該被覆層の硬度にもよるが、厚すぎると表面の伸縮が大きくなり表層に亀裂が発生しやすくなる。また、伸縮量が大きくなって画像の伸びや縮みが大きくなることから厚すぎる(約1mm以上)ことは好ましくない。
The method for forming the core layer is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. For example, (1) a woven fabric woven in a cylindrical shape is covered with a mold or the like and coated thereon (2) A method of providing a coating layer on one or both sides of the core layer by immersing a woven fabric woven in a cylindrical shape into liquid rubber, etc. For example, a method of winding in a spiral shape and providing a coating layer thereon may be used.
The thickness of the coating layer depends on the hardness of the coating layer, but if it is too thick, the surface expands and contracts and cracks are likely to occur on the surface layer. Further, since the amount of expansion / contraction increases and the expansion and contraction of the image increase, it is not preferable that the thickness is too large (about 1 mm or more).
前記転写手段(前記第一次転写手段、前記第二次転写手段)は、前記静電潜像担持体(感光体)上に形成された前記可視像を前記記録媒体側へ剥離帯電させる転写器を少なくとも有するのが好ましい。前記転写手段は、1つであってもよいし、2以上であってもよい。前記転写器としては、コロナ放電によるコロナ転写器、転写ベルト、転写ローラ、圧力転写ローラ、粘着転写器、などが挙げられる。
なお、記録媒体としては、代表的には普通紙であるが、現像後の未定着像を転写可能であれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、OHP用のPETベース等も用いることができる。
The transfer means (the primary transfer means and the secondary transfer means) is a transfer for peeling and charging the visible image formed on the electrostatic latent image carrier (photoconductor) to the recording medium side. It is preferable to have at least a vessel. There may be one transfer means or two or more transfer means. Examples of the transfer device include a corona transfer device using corona discharge, a transfer belt, a transfer roller, a pressure transfer roller, and an adhesive transfer device.
The recording medium is typically plain paper, but is not particularly limited as long as an unfixed image after development can be transferred, and can be appropriately selected according to the purpose. A PET base for OHP Etc. can also be used.
前記定着工程は、記録媒体に転写された可視像を定着装置を用いて定着させる工程であり、各色のトナーに対し前記記録媒体に転写する毎に行ってもよいし、各色のトナーに対しこれを積層した状態で一度に同時に行ってもよい。前記定着装置としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、公知の加熱加圧手段が好適である。前記加熱加圧手段としては、加熱ローラと加圧ローラとの組み合わせ、加熱ローラと加圧ローラと無端ベルトとの組み合わせ、などが挙げられる。前記加熱加圧手段における加熱は、通常、80℃〜200℃が好ましい。
なお、本発明においては、目的に応じて、前記定着工程及び定着手段と共にあるいはこれらに代えて、例えば、公知の光定着器を用いてもよい。
The fixing step is a step of fixing the visible image transferred to the recording medium using a fixing device, and may be performed each time the toner of each color is transferred to the recording medium, or for the toner of each color. You may perform this simultaneously in the state which laminated | stacked this. There is no restriction | limiting in particular as said fixing device, Although it can select suitably according to the objective, A well-known heating-pressing means is suitable. Examples of the heating and pressing means include a combination of a heating roller and a pressure roller, a combination of a heating roller, a pressure roller, and an endless belt. The heating in the heating and pressing means is usually preferably 80 ° C to 200 ° C.
In the present invention, for example, a known optical fixing device may be used together with or in place of the fixing step and the fixing unit depending on the purpose.
前記除電工程は、前記静電潜像担持体に対し除電バイアスを印加して除電を行う工程であり、除電手段により好適に行うことができる。
前記除電手段としては、特に制限はなく、前記静電潜像担持体に対し除電バイアスを印加することができればよく、公知の除電器の中から適宜選択することができ、例えば、除電ランプ等が好適に挙げられる。
The neutralization step is a step of performing neutralization by applying a neutralization bias to the electrostatic latent image carrier, and can be suitably performed by a neutralization unit.
The neutralization means is not particularly limited, and may be appropriately selected from known neutralizers as long as it can apply a neutralization bias to the electrostatic latent image carrier. Preferably mentioned.
前記クリーニング工程は、前記静電潜像担持体上に残留する前記トナーを除去する工程であり、クリーニング手段により好適に行うことができる。
前記クリーニング手段としては、特に制限はなく、前記静電潜像担持体上に残留する前記トナーを除去することができればよく、公知のクリーナの中から適宜選択することができ、例えば、磁気ブラシクリーナ、静電ブラシクリーナ、磁気ローラクリーナ、ブレードクリーナ、ブラシクリーナ、ウエブクリーナ等が好適に挙げられる。
The cleaning step is a step of removing the toner remaining on the electrostatic latent image carrier and can be suitably performed by a cleaning unit.
The cleaning unit is not particularly limited, and may be selected from known cleaners as long as it can remove the toner remaining on the electrostatic latent image carrier. For example, a magnetic brush cleaner Suitable examples include electrostatic brush cleaners, magnetic roller cleaners, blade cleaners, brush cleaners, web cleaners, and the like.
前記リサイクル工程は、前記クリーニング工程により除去した前記トナーを前記現像手段にリサイクルさせる工程であり、リサイクル手段により好適に行うことができる。
前記リサイクル手段としては、特に制限はなく、公知の搬送手段等が挙げられる。
The recycling step is a step of recycling the toner removed by the cleaning step to the developing unit, and can be suitably performed by the recycling unit.
There is no restriction | limiting in particular as said recycling means, A well-known conveyance means etc. are mentioned.
前記制御手段は、前記各工程を制御する工程であり、制御手段により好適に行うことができる。
前記制御手段としては、前記各手段の動きを制御することができる限り特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、シークエンサー、コンピュータ等の機器が挙げられる。
The control means is a process for controlling the respective steps, and can be suitably performed by the control means.
The control means is not particularly limited as long as the movement of each means can be controlled, and can be appropriately selected according to the purpose. Examples thereof include devices such as a sequencer and a computer.
次に、本発明の画像形成装置により本発明の画像形成方法を実施する一の態様について、図2を参照しながら説明する。図2に示す画像形成装置100は、前記静電潜像担持体としての感光体ドラム10と、前記帯電手段としての帯電ローラ20と、前記露光手段としての露光装置30と、前記現像手段としての現像装置40と、中間転写体50と、クリーニングブレードを有する前記クリーニング手段としてのクリーニング装置60と、前記除電手段としての除電ランプ70とを備える。 Next, one mode for carrying out the image forming method of the present invention by the image forming apparatus of the present invention will be described with reference to FIG. An image forming apparatus 100 shown in FIG. 2 includes a photosensitive drum 10 as the electrostatic latent image carrier, a charging roller 20 as the charging unit, an exposure device 30 as the exposure unit, and a developing unit. A developing device 40, an intermediate transfer member 50, a cleaning device 60 as the cleaning unit having a cleaning blade, and a static elimination lamp 70 as the static elimination unit.
中間転写体50は、無端ベルトであり、その内側に配置されこれを張架する3個のローラ51によって、矢印方向に移動可能に設計されている。3個のローラ51の一部は、中間転写体50へ所定の転写バイアス(一次転写バイアス)を印加可能な転写バイアスローラとしても機能する。中間転写体50には、その近傍にクリーニングブレードを有するクリーニング装置90が配置されており、また、記録媒体95に転写像を転写(二次転写)するための転写バイアスを印加可能な前記転写手段としての転写ローラ80が対向して配置されている。中間転写体50の周囲には、中間転写体50上のトナー画像に電荷を付与するためのコロナ帯電器58が、該中間転写体50の回転方向において、静電潜像担持体10と中間転写体50との接触部と、中間転写体50と記録媒体95との接触部との間に配置されている。 The intermediate transfer member 50 is an endless belt, and is designed to be movable in the direction of an arrow by three rollers 51 that are arranged inside and stretched. Part of the three rollers 51 also functions as a transfer bias roller that can apply a predetermined transfer bias (primary transfer bias) to the intermediate transfer member 50. The intermediate transfer body 50 is provided with a cleaning device 90 having a cleaning blade in the vicinity thereof, and the transfer means capable of applying a transfer bias for transferring (secondary transfer) a transfer image to the recording medium 95. The transfer roller 80 is arranged so as to be opposed. Around the intermediate transfer member 50, a corona charger 58 for applying a charge to the toner image on the intermediate transfer member 50 is connected to the electrostatic latent image carrier 10 and the intermediate transfer member in the rotation direction of the intermediate transfer member 50. It is disposed between the contact portion with the body 50 and the contact portion between the intermediate transfer member 50 and the recording medium 95.
現像装置40は、前記現像剤担持体としての現像ベルト41と、現像ベルト41の周囲に併設したブラック現像ユニット45K、イエロー現像ユニット45Y、マゼンタ現像ユニット45M及びシアン現像ユニット45Cとから構成されている。なお、ブラック現像ユニット45Kは、現像剤収容部42Kと現像剤供給ローラ43Kと現像ローラ44Kとを備えており、イエロー現像ユニット45Yは、現像剤収容部42Yと現像剤供給ローラ43Yと現像ローラ44Yとを備えており、マゼンタ現像ユニット45Mは、現像剤収容部42Mと現像剤供給ローラ43Mと現像ローラ44Mとを備えており、シアン現像ユニット45Cは、現像剤収容部42Cと現像剤供給ローラ43Cと現像ローラ44Cとを備えている。また、現像ベルト41は、無端ベルトであり、複数のベルトローラに回転可能に張架され、一部が静電潜像担持体10と接触している。 The developing device 40 includes a developing belt 41 as the developer carrying member, and a black developing unit 45K, a yellow developing unit 45Y, a magenta developing unit 45M, and a cyan developing unit 45C provided around the developing belt 41. . The black developing unit 45K includes a developer accommodating portion 42K, a developer supplying roller 43K, and a developing roller 44K. The yellow developing unit 45Y includes a developer accommodating portion 42Y, a developer supplying roller 43Y, and a developing roller 44Y. The magenta developing unit 45M includes a developer accommodating portion 42M, a developer supplying roller 43M, and a developing roller 44M, and the cyan developing unit 45C includes a developer accommodating portion 42C and a developer supplying roller 43C. And a developing roller 44C. Further, the developing belt 41 is an endless belt, is rotatably stretched around a plurality of belt rollers, and a part thereof is in contact with the electrostatic latent image carrier 10.
図2に示す画像形成装置100において、例えば、帯電ローラ20が感光体ドラム10を一様に帯電させる。露光装置30が感光体ドラム10上に像様に露光を行い、静電潜像を形成する。感光体ドラム10上に形成された静電潜像を、現像装置40からトナーを供給して現像して可視像(トナー像)を形成する。該可視像が、ローラ51から印加された電圧により中間転写体50上に転写(一次転写)され、更に記録媒体95上に転写(二次転写)される。その結果、記録媒体95上には転写像が形成される。なお、静電潜像担持体10上の残存トナーは、クリーニング装置60により除去され、静電潜像担持体10における帯電は除電ランプ70により一旦、除去される。 In the image forming apparatus 100 shown in FIG. 2, for example, the charging roller 20 charges the photosensitive drum 10 uniformly. The exposure device 30 performs imagewise exposure on the photosensitive drum 10 to form an electrostatic latent image. The electrostatic latent image formed on the photosensitive drum 10 is developed by supplying toner from the developing device 40 to form a visible image (toner image). The visible image is transferred (primary transfer) onto the intermediate transfer member 50 by the voltage applied from the roller 51 and further transferred (secondary transfer) onto the recording medium 95. As a result, a transfer image is formed on the recording medium 95. The residual toner on the electrostatic latent image carrier 10 is removed by the cleaning device 60, and the charge on the electrostatic latent image carrier 10 is once removed by the static elimination lamp 70.
本発明の画像形成装置により本発明の画像形成方法を実施する他の態様について、図3を参照しながら説明する。図3に示す画像形成装置100は、図2に示す画像形成装置100において、現像ベルト41を備えてなく、静電潜像担持体10の周囲に、ブラック現像ユニット45K、イエロー現像ユニット45Y、マゼンタ現像ユニット45M及びシアン現像ユニット45Cが直接対向して配置されていること以外は、図2に示す画像形成装置100と同様の構成を有し、同様の作用効果を示す。なお、図3においては、図2におけるものと同じものは同符号で示した。 Another mode for carrying out the image forming method of the present invention by the image forming apparatus of the present invention will be described with reference to FIG. The image forming apparatus 100 shown in FIG. 3 does not include the developing belt 41 in the image forming apparatus 100 shown in FIG. 2, and a black developing unit 45K, a yellow developing unit 45Y, and a magenta around the electrostatic latent image carrier 10. Except that the developing unit 45M and the cyan developing unit 45C are directly opposed to each other, it has the same configuration as the image forming apparatus 100 shown in FIG. In FIG. 3, the same components as those in FIG. 2 are denoted by the same reference numerals.
次に、本発明の画像形成装置により本発明の画像形成方法を実施するタンデム型の画像形成装置について説明する。
前記タンデム型画像形成装置は、少なくとも静電潜像担持体、帯電手段、現像手段、及び転写手段を含む画像形成要素を複数配列したものである。このタンデム型画像形成装置では、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック用の4つの画像形成要素を搭載し、各々の可視像を4つの画像形成要素で並列に作成し、記録媒体又は中間転写体上で重ね合わせることから、より高速にフルカラー画像を形成できる。
Next, a tandem type image forming apparatus that performs the image forming method of the present invention using the image forming apparatus of the present invention will be described.
The tandem type image forming apparatus has a plurality of image forming elements including at least an electrostatic latent image carrier, a charging unit, a developing unit, and a transfer unit. In this tandem type image forming apparatus, four image forming elements for yellow, magenta, cyan, and black are mounted, and each visible image is created in parallel by the four image forming elements, and is recorded on a recording medium or an intermediate transfer member. Therefore, a full color image can be formed at a higher speed.
前記タンデム型の画像形成装置としては、(1)図4に示すように、複数の画像形成要素の各静電潜像担持体1との対向領域である転写位置を通過するように表面が移動する記録媒体Sに転写手段2により、順次、前記各静電潜像担持体1上に形成された可視像を転写する直接転写方式と、(2)図5に示すように、複数の画像形成要素の各静電潜像担持体1上の可視像を転写手段(一次転写手段)2により一旦中間転写体4に順次転写した後、中間転写体4上の画像を二次転写手段5により記録媒体Sに一括転写する間接転写方式とがある。なお、図5では二次転写手段として転写搬送ベルトを用いているが、ローラ形状であってもよい。 As the tandem type image forming apparatus, (1) as shown in FIG. 4, the surface moves so as to pass through a transfer position that is a region facing each electrostatic latent image carrier 1 of a plurality of image forming elements. A direct transfer method in which a visible image formed on each electrostatic latent image carrier 1 is sequentially transferred to the recording medium S to be transferred by the transfer means 2, and (2) a plurality of images as shown in FIG. The visible image on each electrostatic latent image carrier 1 of the forming element is once transferred sequentially to the intermediate transfer body 4 by the transfer means (primary transfer means) 2, and then the image on the intermediate transfer body 4 is transferred to the secondary transfer means 5. There is an indirect transfer method in which the image is transferred to the recording medium S at once. In FIG. 5, a transfer conveyance belt is used as the secondary transfer unit, but a roller shape may be used.
前記(1)の直接転写方式と、前記(2)の間接転写方式とを比較すると、前記(1)の直接転写方式は、静電潜像担持体1を並べたタンデム型画像形成部Tの上流側に給紙装置6を、下流側に定着手段としての定着装置7を配置しなければならず、記録媒体の搬送方向に大型化する。これに対し、前記(2)の間接転写方式は、二次転写位置を比較的自由に設置することができ、給紙装置6、及び定着装置7をタンデム型画像形成部Tと重ねて配置することができ、小型化が可能となるという利点がある。
また、前記(1)の直接転写方式では、記録媒体の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部Tに接近して配置することとなる。そのため、記録媒体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、記録媒体Sの先端が定着装置7に進入するときの衝撃(特に厚い記録媒体で顕著となる)や、定着装置7を通過するときの記録媒体の搬送速度と、転写搬送ベルトによる記録媒体の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。これに対し、前記(2)の間接転写方式は、記録媒体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。
以上のようなことから、最近では、特に間接転写方式のものが注目されてきている。この種のカラー画像形成装置では、図5に示すような、一次転写後に静電潜像担持体1上に残留する転写残トナーを、クリーニング手段としてのクリーニング装置8で除去して静電潜像担持体1表面をクリーニングし、再度の画像形成に備えている。また、二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る。
Comparing the direct transfer method (1) and the indirect transfer method (2), the direct transfer method (1) is a tandem type image forming unit T in which the electrostatic latent image carriers 1 are arranged. A sheet feeding device 6 must be disposed on the upstream side, and a fixing device 7 as a fixing unit must be disposed on the downstream side, which increases the size of the recording medium in the conveyance direction. On the other hand, in the indirect transfer method (2), the secondary transfer position can be set relatively freely, and the paper feeding device 6 and the fixing device 7 are arranged so as to overlap the tandem type image forming unit T. There is an advantage that downsizing is possible.
In the direct transfer method (1), the fixing device 7 is disposed close to the tandem image forming unit T in order not to increase the size in the recording medium conveyance direction. Therefore, the fixing device 7 cannot be disposed with a sufficient margin that the recording medium S can bend, and an impact when the leading end of the recording medium S enters the fixing device 7 (particularly with a thick recording medium). In addition, the fixing device 7 tends to affect upstream image formation due to the speed difference between the recording medium conveyance speed when passing through the fixing device 7 and the recording medium conveyance speed by the transfer conveyance belt. On the other hand, in the indirect transfer method (2), the fixing device 7 can be arranged with a sufficient margin that the recording medium S can be bent, and therefore the fixing device 7 hardly affects the image formation.
For these reasons, indirect transfer systems have recently attracted attention. In this type of color image forming apparatus, as shown in FIG. 5, the transfer residual toner remaining on the electrostatic latent image carrier 1 after the primary transfer is removed by a cleaning device 8 as a cleaning means, and the electrostatic latent image is thus removed. The surface of the carrier 1 is cleaned to prepare for the image formation again. Further, the transfer residual toner remaining on the intermediate transfer body 4 after the secondary transfer is removed by the intermediate transfer body cleaning device 9 to clean the surface of the intermediate transfer body 4 to prepare for image formation again.
また、図6に示すタンデム画像形成装置100は、タンデム型カラー画像形成装置である。タンデム画像形成装置120は、複写装置本体150と、給紙テーブル200と、スキャナ300と、原稿自動搬送装置(ADF)400とを備えている。
複写装置本体150には、無端ベルト状の中間転写体50が中央部に設けられている。そして、中間転写体50は、支持ローラ14、15及び16に張架され、図6中、時計回りに回転可能とされている。支持ローラ15の近傍には、中間転写体50上の残留トナーを除去するための中間転写体クリーニング装置17が配置されている。支持ローラ14と支持ローラ15とにより張架された中間転写体50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が対向して並置されたタンデム型現像器120が配置されている。タンデム型現像器120の近傍には、露光装置21が配置されている。中間転写体50における、タンデム型現像器120が配置された側とは反対側には、二次転写装置22が配置されている。二次転写装置22においては、無端ベルトである二次転写ベルト24が一対のローラ23に張架されており、二次転写ベルト24上を搬送される記録媒体と中間転写体50とは互いに接触可能である。二次転写装置22の近傍には定着装置25が配置されている。
なお、二次転写装置22及び定着装置25の近傍に、記録媒体の両面に画像形成を行うために該記録媒体を反転させるためのシート反転装置28が配置されている。
A tandem image forming apparatus 100 shown in FIG. 6 is a tandem color image forming apparatus. The tandem image forming apparatus 120 includes a copying apparatus main body 150, a paper feed table 200, a scanner 300, and an automatic document feeder (ADF) 400.
The copying apparatus main body 150 is provided with an endless belt-like intermediate transfer member 50 at the center. The intermediate transfer member 50 is stretched around the support rollers 14, 15 and 16, and can be rotated clockwise in FIG. 6. An intermediate transfer member cleaning device 17 for removing residual toner on the intermediate transfer member 50 is disposed in the vicinity of the support roller 15. The intermediate transfer member 50 stretched between the support roller 14 and the support roller 15 is a tandem type in which four image forming units 18 of yellow, cyan, magenta, and black are arranged to face each other along the conveyance direction. A developing device 120 is disposed. An exposure device 21 is disposed in the vicinity of the tandem developing device 120. A secondary transfer device 22 is disposed on the side of the intermediate transfer member 50 opposite to the side on which the tandem developing device 120 is disposed. In the secondary transfer device 22, a secondary transfer belt 24, which is an endless belt, is stretched around a pair of rollers 23, and the recording medium conveyed on the secondary transfer belt 24 and the intermediate transfer member 50 are in contact with each other. Is possible. A fixing device 25 is disposed in the vicinity of the secondary transfer device 22.
Note that a sheet reversing device 28 for reversing the recording medium in order to form an image on both sides of the recording medium is disposed in the vicinity of the secondary transfer device 22 and the fixing device 25.
次に、タンデム型現像器120を用いたフルカラー画像の形成(カラーコピー)について説明する。即ち、先ず、原稿自動搬送装置(ADF)400の原稿台130上に原稿をセットするか、あるい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を閉じる。 Next, formation of a full-color image (color copy) using the tandem developing device 120 will be described. That is, first, a document is set on the document table 130 of the automatic document feeder (ADF) 400, or the automatic document feeder 400 is opened and the document is set on the contact glass 32 of the scanner 300. 400 is closed.
スタートスイッチ(不図示)を押すと、原稿自動搬送装置400に原稿をセットした時は、原稿が搬送されてコンタクトガラス32上へと移動された後で、一方、コンタクトガラス32上に原稿をセットした時は直ちに、スキャナ300が駆動し、第1走行体33及び第2走行体34が走行する。このとき、第1走行体33により、光源からの光が照射されると共に原稿面からの反射光を第2走行体34におけるミラーで反射し、結像レンズ35を通して読取りセンサ36で受光されてカラー原稿(カラー画像)が読み取られ、ブラック、イエロー、マゼンタ及びシアンの画像情報とされる。 When a start switch (not shown) is pressed, when the document is set on the automatic document feeder 400, the document is transported and moved onto the contact glass 32, and then the document is set on the contact glass 32. Immediately after that, the scanner 300 is driven, and the first traveling body 33 and the second traveling body 34 travel. At this time, light from the light source is irradiated by the first traveling body 33 and reflected light from the document surface is reflected by the mirror in the second traveling body 34 and is received by the reading sensor 36 through the imaging lens 35 to be color. An original (color image) is read and used as black, yellow, magenta, and cyan image information.
そして、ブラック、イエロー、マゼンタ、及びシアンの各画像情報は、タンデム型現像器120における各画像形成手段18(ブラック用画像形成手段、イエロー用画像形成手段、マゼンタ用画像形成手段及びシアン用画像形成手段)にそれぞれ伝達され、各画像形成手段において、ブラック、イエロー、マゼンタ、及びシアンの各トナー画像が形成される。即ち、タンデム型現像器120における各画像形成手段18(ブラック用画像形成手段、イエロー用画像形成手段、マゼンタ用画像形成手段、及びシアン用画像形成手段)は、図7に示すように、それぞれ、静電潜像担持体10(ブラック用静電潜像担持体10K、イエロー用静電潜像担持体10Y、マゼンタ用静電潜像担持体10M、及びシアン用静電潜像担持体10C)と、該静電潜像担持体を一様に帯電させる帯電装置160と、各カラー画像情報に基づいて各カラー画像対応画像様に前記静電潜像担持体を露光(図7中、L)し、該感光体上に各カラー画像に対応する静電潜像を形成する露光装置(不図示)と、該静電潜像を各カラートナー(ブラックトナー、イエロートナー、マゼンタトナー、及びシアントナー)を用いて現像して各カラートナーによるトナー画像を形成する現像装置61と、該トナー画像を中間転写体50上に転写させるための転写帯電器62と、クリーニング装置63と、除電装置64とを備えており、それぞれのカラーの画像情報に基づいて各単色の画像(ブラック画像、イエロー画像、マゼンタ画像、及びシアン画像)を形成可能である。こうして形成された該ブラック画像、該イエロー画像、該マゼンタ画像及び該シアン画像は、支持ローラ14、15及び16により回転移動される中間転写体50上にそれぞれ、ブラック用静電潜像担持体10K上に形成されたブラック画像、イエロー用静電潜像担持体10Y上に形成されたイエロー画像、マゼンタ用静電潜像担持体10M上に形成されたマゼンタ画像、及びシアン用静電潜像担持体10C上に形成されたシアン画像が、順次転写(一次転写)される。そして、中間転写体50上に前記ブラック画像、前記イエロー画像、マゼンタ画像、及びシアン画像が重ね合わされて合成カラー画像(カラー転写像)が形成される。 The black, yellow, magenta, and cyan image information is obtained from each image forming unit 18 (black image forming unit, yellow image forming unit, magenta image forming unit, and cyan image forming unit) in the tandem developing device 120. Each image forming unit forms black, yellow, magenta, and cyan toner images. That is, each image forming means 18 (black image forming means, yellow image forming means, magenta image forming means, and cyan image forming means) in the tandem developing device 120 is respectively shown in FIG. Electrostatic latent image carrier 10 (black electrostatic latent image carrier 10K, yellow electrostatic latent image carrier 10Y, magenta electrostatic latent image carrier 10M, and cyan electrostatic latent image carrier 10C); The charging device 160 for uniformly charging the electrostatic latent image carrier, and exposing the electrostatic latent image carrier for each color image based on each color image information (L in FIG. 7). An exposure device (not shown) for forming an electrostatic latent image corresponding to each color image on the photoconductor, and each color toner (black toner, yellow toner, magenta toner, and cyan toner) on the electrostatic latent image. Develop with A developing device 61 for forming a toner image with each color toner, a transfer charger 62 for transferring the toner image onto the intermediate transfer member 50, a cleaning device 63, and a charge eliminating device 64 are provided. Each single color image (black image, yellow image, magenta image, and cyan image) can be formed based on the color image information. The black image, the yellow image, the magenta image, and the cyan image formed in this way are respectively transferred to the black electrostatic latent image carrier 10K on the intermediate transfer member 50 that is rotationally moved by the support rollers 14, 15, and 16. Black image formed on top, yellow image formed on electrostatic latent image carrier 10Y for yellow, magenta image formed on electrostatic latent image carrier 10M for magenta, and electrostatic latent image carrier for cyan The cyan image formed on the body 10C is sequentially transferred (primary transfer). Then, the black image, the yellow image, the magenta image, and the cyan image are superimposed on the intermediate transfer member 50 to form a composite color image (color transfer image).
一方、給紙テーブル200においては、給紙ローラ142の1つを選択的に回転させ、ペーパーバンク143に多段に備える給紙カセット144の1つから記録媒体を繰り出し、分離ローラ145で1枚ずつ分離して給紙路146に送出し、搬送ローラ147で搬送して複写機本体150内の給紙路148に導き、レジストローラ49に突き当てて止める。あるいは、給紙ローラ142を回転して手差しトレイ54上の記録媒体を繰り出し、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。なお、レジストローラ49は、一般には接地されて使用されるが、シートの紙粉除去のためにバイアスが印加された状態で使用されてもよい。そして、中間転写体50上に合成された合成カラー画像(カラー転写像)にタイミングを合わせてレジストローラ49を回転させ、中間転写体50と二次転写装置22との間に記録媒体を送出させ、二次転写装置22により該合成カラー画像(カラー転写像)を該記録媒体上に転写(二次転写)することにより、該記録媒体上にカラー画像が転写され形成される。なお、画像転写後の中間転写体50上の残留トナーは、中間転写体クリーニング装置17によりクリーニングされる。 On the other hand, in the paper feed table 200, one of the paper feed rollers 142 is selectively rotated to feed the recording medium from one of the paper feed cassettes 144 provided in multiple stages in the paper bank 143, and one sheet at a time by the separation roller 145. The paper is separated and sent to the paper feed path 146, transported by the transport roller 147, guided to the paper feed path 148 in the copying machine main body 150, and abutted against the registration roller 49 to stop. Alternatively, the recording roller 142 is rotated to feed out the recording medium on the manual feed tray 54, separated one by one by the separation roller 52, put into the manual feed path 53, and abutted against the registration roller 49 and stopped. The registration roller 49 is generally used while being grounded, but may be used in a state where a bias is applied to remove paper dust from the sheet. Then, the registration roller 49 is rotated in time with the synthesized color image (color transfer image) synthesized on the intermediate transfer member 50, and the recording medium is sent between the intermediate transfer member 50 and the secondary transfer device 22. Then, by transferring (secondary transfer) the composite color image (color transfer image) onto the recording medium by the secondary transfer device 22, a color image is transferred and formed on the recording medium. The residual toner on the intermediate transfer member 50 after image transfer is cleaned by the intermediate transfer member cleaning device 17.
カラー画像が転写され形成された前記記録媒体は、二次転写装置22により搬送されて、定着装置25へと送出され、この定着装置25において、熱と圧力とにより前記合成カラー画像(カラー転写像)が該記録媒体上に定着される。その後、該記録媒体は、切換爪55で切り換えて排出ローラ56により排出され、排紙トレイ57上にスタックされ、あるいは、切換爪55で切り換えてシート反転装置28により反転されて再び転写位置へと導き、裏面にも画像を記録した後、排出ローラ56により排出され、排紙トレイ57上にスタックされる。 The recording medium on which the color image has been transferred is conveyed by the secondary transfer device 22 and sent to the fixing device 25, where the combined color image (color transfer image) is generated by heat and pressure. ) Is fixed on the recording medium. Thereafter, the recording medium is switched by the switching claw 55 and discharged by the discharge roller 56 and stacked on the paper discharge tray 57. Alternatively, the recording medium is switched by the switching claw 55 and reversed by the sheet reversing device 28 to return to the transfer position. After guiding and recording an image on the back side, the image is discharged by the discharge roller 56 and stacked on the discharge tray 57.
本発明の画像形成方法及び画像形成装置では、優れた低温定着性と耐オフセット性能を両立することができる本発明の前記トナーを用いているので、高画質な画像を効率よく形成できる。 In the image forming method and the image forming apparatus of the present invention, since the toner of the present invention that can achieve both excellent low-temperature fixability and offset resistance performance is used, high-quality images can be efficiently formed.
以下、本発明の実施例を説明するが、本発明は、これらの実施例に何ら限定されるものではない。なお、以下の例において、「部」及び「%」は、特に断りのない限り質量基準である。下記実施例及び比較例において、トナーの体積平均粒子径(Dv)及び粒度分布(Dv/Dn)、質量平均分子量、イソシアネート基含有率(NCO%)、酸価、水酸基価、並びにガラス転移温度(Tg)の測定は、以下のようにして行った。 Examples of the present invention will be described below, but the present invention is not limited to these examples. In the following examples, “part” and “%” are based on mass unless otherwise specified. In the following Examples and Comparative Examples, the volume average particle diameter (Dv) and particle size distribution (Dv / Dn), mass average molecular weight, isocyanate group content (NCO%), acid value, hydroxyl value, and glass transition temperature ( Measurement of Tg) was performed as follows.
<体積平均粒径(Dv)及び粒度分布(Dv/Dn)の測定>
トナーの体積平均粒径(Dv)及び個数平均粒径(Dn)は、粒度測定器粒度測定器(「コールターカウンターTAII」、コールターエレクトロニクス社製)を用い、アパーチャー径100μmで測定し、解析ソフト(Beckman Coulter Mutlisizer 3 Version3.51)にて解析を行った。具体的には、ガラス製100mlビーカーに10%界面活性剤(アルキルベンゼンスルホン酸塩、ネオゲンSC−A、第一工業製薬株式会社製)を0.5ml添加し、各トナー0.5g添加し、ミクロスパーテルでかき混ぜた。次いで、イオン交換水80mlを添加した。得られた分散液を超音波分散器(W−113MK−II、本多電子株式会社製)で10分間分散処理した。前記分散液を前記マルチサイザーIIIを用い、測定用溶液としてアイソトンIII(ベックマンコールター社製)を用いて測定を行った。測定は装置が示す濃度が8±2%になるように前記トナーサンプル分散液を滴下した。本測定法は粒径の測定再現性の点から前記濃度を8±2%にすることが重要である。この濃度範囲であれば粒径に誤差は生じない。これらの結果から(体積平均粒径/個数平均粒径)を算出した。
<Measurement of Volume Average Particle Size (Dv) and Particle Size Distribution (Dv / Dn)>
The volume average particle size (Dv) and the number average particle size (Dn) of the toner are measured with a particle size measuring device (“Coulter Counter TAII”, manufactured by Coulter Electronics Co., Ltd.) with an aperture diameter of 100 μm, and analysis software ( The analysis was performed with a Beckman Coulter Multisizer 3 Version 3.51). Specifically, 0.5 ml of 10% surfactant (alkylbenzene sulfonate, Neogen SC-A, manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.) is added to a 100 ml glass beaker, 0.5 g of each toner is added, Stir with spatula. Next, 80 ml of ion exchange water was added. The obtained dispersion was subjected to a dispersion treatment for 10 minutes with an ultrasonic disperser (W-113MK-II, manufactured by Honda Electronics Co., Ltd.). The dispersion was measured using the Multisizer III and Isoton III (manufactured by Beckman Coulter, Inc.) as the measurement solution. In the measurement, the toner sample dispersion was dropped so that the concentration indicated by the apparatus was 8 ± 2%. In this measurement method, it is important that the concentration is 8 ± 2% from the viewpoint of the reproducibility of the particle size. Within this concentration range, no error occurs in the particle size. From these results, (volume average particle diameter / number average particle diameter) was calculated.
<質量平均分子量の測定>
ポリエステル樹脂の質量平均分子量はGPC(gel permeation chromatography)によって以下の条件で測定した。
・装置:GPC−150C(ウォーターズ社製)
・カラム:KF801〜807(ショウデックス社製)
・温度:40℃
・溶媒:THF(テトラヒドロフラン)
・流速:1.0mL/分
・試料:濃度0.05〜0.6%の試料を0.1mL注入した。
以上の条件で測定したポリエステル樹脂の分子量分布から単分散ポリスチレン標準試料により作成した分子量校正曲線を使用してポリエステル樹脂の質量平均分子量を算出した。なお、イソシアネート末端変性ポリエステル樹脂の場合には、該ポリエステル樹脂に存在するイソシアネート基の3倍mol量のn−ジブチルアミンを添加し、イソシアネート末端を封止したサンプルを用いた。
<Measurement of mass average molecular weight>
The mass average molecular weight of the polyester resin was measured by GPC (gel permeation chromatography) under the following conditions.
・ Apparatus: GPC-150C (manufactured by Waters)
Column: KF801-807 (manufactured by Shodex)
・ Temperature: 40 ℃
・ Solvent: THF (tetrahydrofuran)
Flow rate: 1.0 mL / min Sample: 0.1 mL of a sample having a concentration of 0.05 to 0.6% was injected.
From the molecular weight distribution of the polyester resin measured under the above conditions, the weight average molecular weight of the polyester resin was calculated using a molecular weight calibration curve prepared with a monodisperse polystyrene standard sample. In the case of an isocyanate terminal-modified polyester resin, a sample in which n-dibutylamine in an amount 3 times the amount of isocyanate groups present in the polyester resin was added and the isocyanate terminal was sealed was used.
<イソシアネート基含有率(NCO%)の測定>
NCO%は、JIS K1603に準拠した方法により測定した。具体的には、変性ポリエステル2gを精秤した後、速やかに乾燥トルエン5mlを加え、試料を完全に溶解させる。その後、0.1Mのn−ジブチルアミン/トルエン溶液5mlをピペットを用いて全量加えた後、緩やかに15分間攪拌した。次いで、イソプロパノール5mlを加え、攪拌した後、0.1Mエタノール性塩酸標準液を用い電位差滴定を行った。得られた滴定値より、消費されたジブチルアミン量を算出し、イソシアネート基含有率を算出した。
<Measurement of isocyanate group content (NCO%)>
NCO% was measured by a method based on JIS K1603. Specifically, after precisely weighing 2 g of the modified polyester, 5 ml of dry toluene is quickly added to completely dissolve the sample. Thereafter, 5 ml of a 0.1 M n-dibutylamine / toluene solution was added using a pipette, and then gently stirred for 15 minutes. Subsequently, 5 ml of isopropanol was added and stirred, and potentiometric titration was performed using a 0.1 M ethanolic hydrochloric acid standard solution. From the obtained titration value, the amount of dibutylamine consumed was calculated, and the isocyanate group content was calculated.
<酸価及び水酸基価の測定方法>
前記酸価(AV)及び水酸基価(OHV)は、具体的には、次のような手順で決定した。ただし、サンプルが溶解しない場合は、溶媒にジオキサン又はTHF等の溶媒を用いた。
・測定装置:電位差自動滴定装置DL−53 Titrator(メトラー・トレド社製)
・使用電極 :DG113−SC(メトラー・トレド社製)
・解析ソフト:LabX Light Version1.00.000
・装置の校正:トルエン120mlとエタノール30mlの混合溶媒を使用した。
・測定温度:23℃
測定条件は以下のとおりである。
Stir
Speed[%] 25
Time[s] 15
EQP titration
Titrant/Sensor
Titrant CH3ONa
Concentration[mol/L] 0.1
Sensor DG115
Unit of measurement mV
Predispensing to volume
Volume[mL] 1.0
Wait time[s] 0
Titrant addition Dynamic
dE(set)[mV] 8.0
dV(min)[mL] 0.03
dV(max)[mL] 0.5
Measure mode Equilibrium controlled
dE[mV] 0.5
dt[s] 1.0
t(min)[s] 2.0
t(max)[s] 20.0
Recognition
Threshold 100.0
Steepest jump only No
Range No
Tendency None
Termination
At maximum volume[mL] 10.0
At potential No
At slope No
After number EQPs Yes
n=1
comb. Termination conditions No
Evaluation
Procedure Standard
Potential 1 No
Potential 2 No
Stop for reevaluation No
<Method for measuring acid value and hydroxyl value>
Specifically, the acid value (AV) and the hydroxyl value (OHV) were determined by the following procedure. However, when the sample did not dissolve, a solvent such as dioxane or THF was used as the solvent.
・ Measuring device: potentiometric automatic titrator DL-53 Titrator (Metler Toledo)
-Electrode used: DG113-SC (manufactured by METTLER TOLEDO)
・ Analysis software: LabX Light Version1.00.000
-Calibration of apparatus: A mixed solvent of 120 ml of toluene and 30 ml of ethanol was used.
・ Measurement temperature: 23 ℃
The measurement conditions are as follows.
Stir
Speed [%] 25
Time [s] 15
EQP titration
Titrant / Sensor
Titrant CH 3 ONa
Concentration [mol / L] 0.1
Sensor DG115
Unit of measurement mV
Predispensing to volume
Volume [mL] 1.0
Wait time [s] 0
Titrant addition Dynamic
dE (set) [mV] 8.0
dV (min) [mL] 0.03
dV (max) [mL] 0.5
Measure mode Equilibrium controlled
dE [mV] 0.5
dt [s] 1.0
t (min) [s] 2.0
t (max) [s] 20.0
Recognition
Threshold 100.0
Steepest jump only No
Range No
Tendency None
Termination
At maximum volume [mL] 10.0
At potential No
At slope No
After number EQPs Yes
n = 1
comb. Termination conditions No
Evaluation
Procedure Standard
Potential 1 No
Potential 2 No
Stop for reevaluation No
−酸価の測定方法−
酸価は、JIS K0070−1992に記載の測定方法に準拠して、以下の条件で測定した。
試料調製:トナー0.5g(酢酸エチル可溶成分では0.3g)をトルエン120mlに添加して室温(23℃)で約10時間撹拌して溶解した。更に、エタノール30mlを添加して試料溶液とした。
測定は、上記の装置にて計算することができるが、具体的には次のように計算した。
予め、標定されたN/10苛性カリウム〜アルコール溶液で滴定し、アルコールカリウム液の消費量から次の計算式で酸価を求めた。
酸価=KOH(ml数)×N×56.1/試料質量(ただし、Nは、(N/10)KOHのファクター)
-Method of measuring acid value-
The acid value was measured under the following conditions based on the measurement method described in JIS K0070-1992.
Sample preparation: 0.5 g of toner (0.3 g for ethyl acetate soluble component) was added to 120 ml of toluene and dissolved by stirring for about 10 hours at room temperature (23 ° C.). Furthermore, 30 ml of ethanol was added to prepare a sample solution.
The measurement can be calculated with the above-described apparatus. Specifically, the measurement was performed as follows.
Titration was carried out in advance using standardized N / 10 caustic potassium to alcohol solution, and the acid value was determined from the consumption amount of the alcohol potassium solution by the following formula.
Acid value = KOH (ml) x N x 56.1 / sample weight (where N is a factor of (N / 10) KOH)
−水酸基価の測定方法−
試料0.5gを100mlのメスフラスコに精秤し、これにアセチル化試薬5mlを正しく加えた。その後、100℃±5℃の浴中に浸して加熱した。1〜2時間後フラスコを浴から取り出し、放冷後水を加えて振り動かして無水酢酸を分解した。次いで、分解を完全にするため、再びフラスコを浴中で10分間以上加熱し放冷後、有機溶剤でフラスコの壁をよく洗浄した。この液を前記電極を用いてN/2水酸化カリウムエチルアルコール溶液で電位差滴定を行いOH価を求めた(JIS K0070−1966に準ずる)。
-Measurement method of hydroxyl value-
0.5 g of the sample was precisely weighed into a 100 ml volumetric flask, and 5 ml of an acetylating reagent was correctly added thereto. Then, it was heated by being immersed in a bath at 100 ° C. ± 5 ° C. After 1 to 2 hours, the flask was taken out of the bath, allowed to cool, then added with water and shaken to decompose acetic anhydride. Next, in order to complete the decomposition, the flask was again heated in a bath for 10 minutes or more and allowed to cool, and then the wall of the flask was thoroughly washed with an organic solvent. This solution was subjected to potentiometric titration with an N / 2 potassium hydroxide ethyl alcohol solution using the electrode to determine the OH value (according to JIS K0070-1966).
<ガラス転移温度(Tg)>
ガラス転移温度(Tg)を測定する装置として、理学電機社製TG−DSCシステムTAS−100を使用した。
まず、試料10mgをアルミニウム製試料容器に入れ、それをホルダーユニットにのせ、電気炉中にセットした。まず、室温から昇温速度10℃/minで150℃まで加熱した後、150℃で10分間放置、室温まで試料を冷却して10分間放置、窒素雰囲気下で再度150℃まで昇温速度10℃/minで加熱してDSC測定を行った。Tgは、TAS−100システム中の解析システムを用いて、Tg近傍の吸熱カーブの接線とベースラインとの接点から算出した。
<Glass transition temperature (Tg)>
A TG-DSC system TAS-100 manufactured by Rigaku Corporation was used as an apparatus for measuring the glass transition temperature (Tg).
First, 10 mg of a sample was placed in an aluminum sample container, placed on a holder unit, and set in an electric furnace. First, after heating from room temperature to 150 ° C. at a heating rate of 10 ° C./min, the sample was allowed to stand at 150 ° C. for 10 minutes, the sample was cooled to room temperature and allowed to stand for 10 minutes, and the heating rate was again increased to 150 ° C. under a nitrogen atmosphere. DSC measurement was performed by heating at / min. Tg was calculated from the tangent of the endothermic curve near the Tg and the base line using the analysis system in the TAS-100 system.
(実施例1)
−有機微粒子エマルションの合成−
撹拌棒、及び温度計をセットした反応容器中に、水683部、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(エレミノールRS−30、三洋化成工業株式会社製)11部、スチレン83部、メタクリル酸83部、アクリル酸ブチル110部、及び過硫酸アンモニウム1部を仕込み、400回転/分で15分間撹拌したところ、白色の乳濁液が得られた。これを加熱して、系内温度75℃まで昇温し5時間反応させた。次いで、1%過硫酸アンモニウム水溶液30部を加え、75℃にて5時間熟成してビニル系樹脂(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)の水性分散液を得た。これを[微粒子分散液1]とした。
得られた[微粒子分散液1]に含まれる微粒子の体積平均粒径を、レーザー光散乱法を用いた粒径分布測定装置(「LA−920」、堀場製作所製)により測定したところ、105nmであった。また、[微粒子分散液1]の一部を乾燥して樹脂分を単離した。該樹脂分のガラス転移温度(Tg)は59℃であり、質量平均分子量は15万であった。
Example 1
-Synthesis of organic fine particle emulsion-
In a reaction vessel equipped with a stirring bar and a thermometer, 683 parts of water, 11 parts of sodium salt of ethylene oxide methacrylate adduct sulfate (Eleminol RS-30, manufactured by Sanyo Chemical Industries Ltd.), 83 parts of styrene, methacryl When 83 parts of acid, 110 parts of butyl acrylate and 1 part of ammonium persulfate were charged and stirred for 15 minutes at 400 rpm, a white emulsion was obtained. This was heated to raise the temperature in the system to 75 ° C. and reacted for 5 hours. Next, 30 parts of a 1% ammonium persulfate aqueous solution was added, and the mixture was aged at 75 ° C. for 5 hours. An aqueous dispersion was obtained. This was designated as [fine particle dispersion 1].
The volume average particle diameter of the fine particles contained in the obtained [fine particle dispersion 1] was measured with a particle size distribution measuring apparatus (“LA-920”, manufactured by Horiba, Ltd.) using a laser light scattering method. there were. Further, a part of [Fine Particle Dispersion 1] was dried to isolate the resin component. The glass transition temperature (Tg) of the resin was 59 ° C., and the mass average molecular weight was 150,000.
−水相の調製−
水990部、[微粒子分散液1]83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、三洋化成工業株式会社製)37部、及び酢酸エチル90部を混合撹拌し、乳白色の液体を得た。これを[水相1]とする。
-Preparation of aqueous phase-
990 parts of water, 83 parts of [fine particle dispersion 1], 37 parts of a 48.5% aqueous solution of dodecyl diphenyl ether disulfonate (Eleminol MON-7, manufactured by Sanyo Chemical Industries Ltd.), and 90 parts of ethyl acetate are mixed and stirred. A milky white liquid was obtained. This is designated as [Aqueous Phase 1].
−低分子ポリエステルの合成−
冷却管、攪拌機、及び窒素導入管の付いた反応容器中に、ビスフェノールAエチレンオキサイド2モル付加物229部、ビスフェノールAプロピレンオキサイド3モル付加物529部、テレフタル酸208部、アジピン酸46部、及びジブチルチンオキサイド2部を仕込み、常圧下、230℃にて8時間反応した。次いで、10〜15mmHgの減圧下で5時間反応した後、反応容器に無水トリメリット酸44部を入れ、180℃、常圧で2時間反応し、[低分子ポリエステル1]を得た。
得られた[低分子ポリエステル1]のガラス転移温度(Tg)は43℃、質量平均分子量(Mw)は6,700、数平均分子量は2,500、酸価は25mgKOH/gであった。
-Synthesis of low molecular weight polyester-
In a reaction vessel equipped with a condenser, a stirrer, and a nitrogen inlet tube, 229 parts of bisphenol A ethylene oxide 2-mole adduct, 529 parts of bisphenol A propylene oxide 3-mole adduct, 208 parts terephthalic acid, 46 parts adipic acid, and 2 parts of dibutyltin oxide was charged and reacted at 230 ° C. under normal pressure for 8 hours. Subsequently, after reacting under reduced pressure of 10 to 15 mmHg for 5 hours, 44 parts of trimellitic anhydride was put in a reaction vessel and reacted at 180 ° C. and normal pressure for 2 hours to obtain [Low molecular weight polyester 1].
The obtained [low molecular weight polyester 1] had a glass transition temperature (Tg) of 43 ° C., a mass average molecular weight (Mw) of 6,700, a number average molecular weight of 2,500, and an acid value of 25 mgKOH / g.
−マスターバッチ(MB)の調製−
水1,200部、カーボンブラック(Printex35、デグサ社製)540部〔DBP吸油量=42ml/100mg、pH=9.5〕、ポリエステル樹脂(三洋化成工業株式会社製、RS801)1,200部を加え、ヘンシェルミキサー(三井鉱山株式会社製)で混合した。得られた混合物を2本ロールを用いて150℃にて30分間混練後、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[マスターバッチ1]とする。
-Preparation of masterbatch (MB)-
1,200 parts of water, 540 parts of carbon black (Printex35, manufactured by Degussa) [DBP oil absorption = 42 ml / 100 mg, pH = 9.5], 1,200 parts of polyester resin (manufactured by Sanyo Chemical Industries, RS801) In addition, it was mixed with a Henschel mixer (Mitsui Mining Co., Ltd.). The obtained mixture was kneaded at 150 ° C. for 30 minutes using two rolls, then rolled and cooled, and pulverized with a pulverizer to obtain a carbon black masterbatch. This is designated as [Masterbatch 1].
−プレポリマー1の合成−
冷却管、撹拌機、及び窒素導入管の付いた反応容器中に、プロピレングリコール463部、テレフタル酸657部、無水トリメリット酸96部、及びチタンテトラブトキシド2部を入れ、常圧下、230℃にて8時間反応し、次いで、10〜15mmHgの減圧で5時間反応し、[中間体ポリエステル1]を得た。
得られた[中間体ポリエステル1]は、質量平均分子量28,000、ガラス転移温度(Tg)36℃、酸価0.5mgKOH/g、水酸基価16.5mgKOH/gであった。
次に、冷却管、撹拌機、及び窒素導入管の付いた反応容器中に、前記[中間体ポリエステル1]250部、イソホロンジイソシアネート18部、酢酸エチル250部を入れ、100℃にて5時間反応し、[プレポリマー1]を得た。
得られた[プレポリマー1]のイソシアネート質量%は、0.61%であった。
-Synthesis of Prepolymer 1-
In a reaction vessel equipped with a cooling tube, a stirrer, and a nitrogen introduction tube, 463 parts of propylene glycol, 657 parts of terephthalic acid, 96 parts of trimellitic anhydride, and 2 parts of titanium tetrabutoxide are placed at 230 ° C. under normal pressure. And then reacted for 5 hours at a reduced pressure of 10 to 15 mmHg to obtain [Intermediate Polyester 1].
The obtained [Intermediate polyester 1] had a mass average molecular weight of 28,000, a glass transition temperature (Tg) of 36 ° C., an acid value of 0.5 mgKOH / g, and a hydroxyl value of 16.5 mgKOH / g.
Next, 250 parts of the [intermediate polyester 1], 18 parts of isophorone diisocyanate, and 250 parts of ethyl acetate are placed in a reaction vessel equipped with a cooling pipe, a stirrer, and a nitrogen introduction pipe, and reacted at 100 ° C. for 5 hours. [Prepolymer 1] was obtained.
The isocyanate mass% of the obtained [Prepolymer 1] was 0.61%.
−油相の調製−
撹拌棒、及び温度計の付いた反応容器中に、[低分子ポリエステル1]378部、カルナバワックス110部、CCA(サリチル酸金属錯体E−84、オリエント化学工業株式会社製)22部、及び酢酸エチル947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時間かけて30℃まで冷却した。次いで、反応容器内に[マスターバッチ1]500部、及び酢酸エチル500部を仕込み、1時間混合して溶解物を得た。これを[原料溶解液1]とする。
次に、[原料溶解液1]1,324部を反応容器内に移し、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:1kg/hr、ディスク周速度:6m/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、カーボンブラック、ワックスの分散を行った。次いで、[低分子ポリエステル1]の65%酢酸エチル溶液1,324部を加え、上記と同条件のビーズミルを用いてパス数:1回で、分散液を得た。これを[顔料及びワックス分散液1]とする。得られた[顔料及びワックス分散液1]の固形分濃度(130℃、30分)は50%であった。
-Preparation of oil phase-
In a reaction vessel equipped with a stirrer and a thermometer, 378 parts of [low molecular weight polyester 1], 110 parts of carnauba wax, 22 parts of CCA (salicylic acid metal complex E-84, manufactured by Orient Chemical Industry Co., Ltd.), and ethyl acetate 947 parts were charged, the temperature was raised to 80 ° C. with stirring, the temperature was maintained at 80 ° C. for 5 hours, and then cooled to 30 ° C. over 1 hour. Next, 500 parts of [Masterbatch 1] and 500 parts of ethyl acetate were charged into the reaction vessel and mixed for 1 hour to obtain a dissolved product. This is referred to as [Raw material solution 1].
Next, 1,324 parts of [Raw Material Solution 1] was transferred into the reaction vessel, and using a bead mill (Ultra Visco Mill, manufactured by Imex Co., Ltd.), liquid feeding speed: 1 kg / hr, disk peripheral speed: 6 m / second, Carbon black and wax were dispersed under the conditions of 0.5 mm zirconia bead filling amount: 80% by volume and number of passes: 3 times. Next, 1,324 parts of a 65% ethyl acetate solution of [low molecular weight polyester 1] was added, and a dispersion was obtained using a bead mill under the same conditions as described above, with the number of passes being one time. This is designated as [Pigment and Wax Dispersion 1]. The obtained [Pigment and Wax Dispersion 1] had a solid content concentration (130 ° C., 30 minutes) of 50%.
−乳化−
[顔料及びワックス分散液1]749部、[プレポリマー1]115部、及びイソホロンジアミン1.3部を容器中に入れ、TKホモミキサー(特殊機化株式会社製)を用いて5,000rpmで1分間混合した。その後、反応容器に[水相1]1,200部を加え、TKホモミキサーで、回転数13,000rpmで20分間混合して、水系媒体分散液を得た。これを、[乳化スラリー1]とする。
-Emulsification-
[Pigment and wax dispersion 1] 749 parts, [Prepolymer 1] 115 parts, and isophorone diamine 1.3 parts are put in a container, and 5,000 rpm using a TK homomixer (manufactured by Tokushu Kika Co., Ltd.). Mix for 1 minute. Thereafter, 1,200 parts of [Aqueous Phase 1] was added to the reaction vessel, and mixed with a TK homomixer at a rotational speed of 13,000 rpm for 20 minutes to obtain an aqueous medium dispersion. This is designated as [Emulsified slurry 1].
−脱有機溶媒−
撹拌機、及び温度計の付いた反応容器中に、[乳化スラリー1]を投入し、30℃にて8時間脱溶剤した後、45℃にて4時間熟成を行い、有機溶媒が留去された分散液を得た。これを[分散スラリー1]とする。
得られた[分散スラリー1]は、体積平均粒径5.13μm、個数平均粒径4.51μmであった。
-Deorganic solvent-
[Emulsion slurry 1] is put into a reaction vessel equipped with a stirrer and a thermometer, and after removing the solvent at 30 ° C. for 8 hours, aging is performed at 45 ° C. for 4 hours, and the organic solvent is distilled off. A dispersion was obtained. This is designated as [Dispersion Slurry 1].
The obtained [Dispersion Slurry 1] had a volume average particle size of 5.13 μm and a number average particle size of 4.51 μm.
−洗浄及び乾燥−
[分散スラリー1]100部を減圧濾過した後、以下のようにして、洗浄及び乾燥を行った。
(1)濾過ケーキにイオン交換水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。
(2)(1)の濾過ケーキに蒸留水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。
(3)(2)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。
(4)(3)の濾過ケーキにイオン交換水300部を加え、TKホモミキサーで混合(回転数12,000rpm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℃にて48時間乾燥し、目開き75μmメッシュで篩い、トナーを得た。これを[トナー1]とする。
-Cleaning and drying-
[Dispersion Slurry 1] 100 parts were filtered under reduced pressure, and then washed and dried as follows.
(1) 100 parts of ion-exchanged water was added to the filter cake, mixed with a TK homomixer (rotation speed: 12000 rpm for 10 minutes), and then filtered.
(2) 100 parts of distilled water was added to the filter cake of (1), mixed with a TK homomixer (30 minutes at 12,000 rpm), and then filtered under reduced pressure.
(3) 100 parts of 10% hydrochloric acid was added to the filter cake of (2), mixed with a TK homomixer (rotation speed: 12000 rpm for 10 minutes), and then filtered.
(4) 300 parts of ion-exchanged water was added to the filter cake of (3) and mixed with a TK homomixer (rotation speed: 12,000 rpm for 10 minutes) and then filtered twice to obtain a filter cake.
This filter cake was dried at 45 ° C. for 48 hours with a circulating drier and sieved with a mesh having an opening of 75 μm to obtain a toner. This is referred to as [Toner 1].
(実施例2)
実施例1において、[プレポリマー1]の代わりに、以下のようにして合成した[プレポリマー2]を用い、イソホロンジアミン1.3部を1.2部とした以外は、実施例1と同様にして、[トナー2]を作製した。
(Example 2)
In Example 1, instead of [Prepolymer 1], [Prepolymer 2] synthesized as follows was used, and except that 1.3 parts of isophoronediamine was changed to 1.2 parts, it was the same as Example 1. Thus, [Toner 2] was produced.
−プレポリマー2の合成−
冷却管、撹拌機、及び窒素導入管の付いた反応容器中に、エチレングリコール428部、テレフタル酸745部、無水トリメリット酸109部、及びチタンテトラブトキシド2部を入れ、常圧下、230℃にて8時間反応し、次いで、10〜15mmHgの減圧で5時間反応し、[中間体ポリエステル2]を得た。
得られた[中間体ポリエステル2]は、質量平均分子量31,000、ガラス転移温度(Tg)38℃、酸価0.5mgKOH/g、水酸基価15.8mgKOH/gであった。
次に、冷却管、撹拌機、及び窒素導入管の付いた反応容器中に、前記[中間体ポリエステル2]250部、イソホロンジイソシアネート17.2部、及び酢酸エチル250部を入れ、100℃にて5時間反応し、[プレポリマー2]を得た。
得られた[プレポリマー2]のイソシアネート質量%は、0.58%であった。
-Synthesis of Prepolymer 2-
In a reaction vessel equipped with a condenser, a stirrer, and a nitrogen inlet tube, 428 parts of ethylene glycol, 745 parts of terephthalic acid, 109 parts of trimellitic anhydride, and 2 parts of titanium tetrabutoxide are placed at 230 ° C. under normal pressure. And then reacted for 5 hours at a reduced pressure of 10 to 15 mmHg to obtain [Intermediate Polyester 2].
The obtained [Intermediate polyester 2] had a mass average molecular weight of 31,000, a glass transition temperature (Tg) of 38 ° C., an acid value of 0.5 mgKOH / g, and a hydroxyl value of 15.8 mgKOH / g.
Next, 250 parts of the [intermediate polyester 2], 17.2 parts of isophorone diisocyanate, and 250 parts of ethyl acetate are placed in a reaction vessel equipped with a cooling pipe, a stirrer, and a nitrogen introduction pipe at 100 ° C. The mixture was reacted for 5 hours to obtain [Prepolymer 2].
The isocyanate mass% of the obtained [Prepolymer 2] was 0.58%.
(実施例3)
実施例1において、[プレポリマー1]の代わりに、以下のようにして合成した[プレポリマー3]を用いた以外は、実施例1と同様にして、[トナー3]を作製した。
(Example 3)
[Toner 3] was produced in the same manner as in Example 1 except that [Prepolymer 3] synthesized as follows was used instead of [Prepolymer 1] in Example 1.
−プレポリマー3の合成−
冷却管、撹拌機、及び窒素導入管の付いた反応容器中に、ネオペンチルグリコール537部、テレフタル酸657部、無水トリメリット酸96部、及びチタンテトラブトキシド2部を入れ、常圧下、230℃にて8時間反応し、次いで、10〜15mmHgの減圧で5時間反応し、[中間体ポリエステル3]を得た。
得られた[中間体ポリエステル3]は、質量平均分子量28,000、ガラス転移温度(Tg)34℃、酸価0.5mgKOH/g、水酸基価16.3mgKOH/gであった。
次に、冷却管、撹拌機、及び窒素導入管の付いた反応容器中に、前記[中間体ポリエステル3]250部、イソホロンジイソシアネート17.7部、酢酸エチル250部を入れ、100℃にて5時間反応し、[プレポリマー3]を得た。
得られた[プレポリマー3]のイソシアネート質量%は、0.60%であった。
-Synthesis of Prepolymer 3-
In a reaction vessel equipped with a cooling tube, a stirrer, and a nitrogen introduction tube, 537 parts of neopentyl glycol, 657 parts of terephthalic acid, 96 parts of trimellitic anhydride, and 2 parts of titanium tetrabutoxide are placed at 230 ° C. under normal pressure. And then reacted for 5 hours under reduced pressure of 10 to 15 mmHg to obtain [Intermediate Polyester 3].
The obtained [Intermediate Polyester 3] had a mass average molecular weight of 28,000, a glass transition temperature (Tg) of 34 ° C., an acid value of 0.5 mgKOH / g, and a hydroxyl value of 16.3 mgKOH / g.
Next, 250 parts of the [intermediate polyester 3], 17.7 parts of isophorone diisocyanate, and 250 parts of ethyl acetate are placed in a reaction vessel equipped with a cooling tube, a stirrer, and a nitrogen introduction tube, and 5 parts at 100 ° C. The reaction was performed for a while to obtain [Prepolymer 3].
The isocyanate mass% of the obtained [Prepolymer 3] was 0.60%.
(実施例4)
実施例1において、[プレポリマー1]の代わりに、以下のようにして合成した[プレポリマー4]を用いた以外は、実施例1と同様にして、[トナー4]を作製した。
Example 4
[Toner 4] was produced in the same manner as in Example 1 except that [Prepolymer 4] synthesized as follows was used instead of [Prepolymer 1] in Example 1.
−プレポリマー4の合成−
冷却管、撹拌機、及び窒素導入管の付いた反応容器中に、1,6−ヘキサンジオール623部、テレフタル酸570部、無水トリメリット酸83部、及びチタンテトラブトキシド2部を入れ、常圧下、230℃にて8時間反応し、次いで、10〜15mmHgの減圧で5時間反応し、[中間体ポリエステル4]を得た。
得られた[中間体ポリエステル4]は、質量平均分子量29,000、ガラス転移温度(Tg)31℃、酸価0.5mgKOH/g、水酸基価15.7mgKOH/gであった。
次に、冷却管、撹拌機、及び窒素導入管の付いた反応容器中に、前記[中間体ポリエステル4]250部、イソホロンジイソシアネート16.1部、酢酸エチル250部を入れ、100℃にて5時間反応し、[プレポリマー4]を得た。
得られた[プレポリマー4]のイソシアネート質量%は、0.59%であった。
-Synthesis of Prepolymer 4-
Put 623 parts of 1,6-hexanediol, 570 parts of terephthalic acid, 83 parts of trimellitic anhydride, and 2 parts of titanium tetrabutoxide in a reaction vessel equipped with a cooling tube, a stirrer, and a nitrogen introduction tube, under normal pressure. The reaction was carried out at 230 ° C. for 8 hours and then under reduced pressure of 10 to 15 mmHg for 5 hours to obtain [Intermediate Polyester 4].
The obtained [Intermediate Polyester 4] had a mass average molecular weight of 29,000, a glass transition temperature (Tg) of 31 ° C., an acid value of 0.5 mgKOH / g, and a hydroxyl value of 15.7 mgKOH / g.
Next, 250 parts of the [intermediate polyester 4], 16.1 parts of isophorone diisocyanate, and 250 parts of ethyl acetate are placed in a reaction vessel equipped with a cooling pipe, a stirrer, and a nitrogen introduction pipe. The reaction was performed for a while to obtain [Prepolymer 4].
The isocyanate mass% of the obtained [Prepolymer 4] was 0.59%.
(実施例5)
実施例1において、[プレポリマー1]の代わりに、以下のようにして合成した[プレポリマー5]を用い、イソホロンジアミン1.3部を1.2部とした以外は、実施例1と同様にして、[トナー5]を作製した。
(Example 5)
In Example 1, instead of [Prepolymer 1], [Prepolymer 5] synthesized as follows was used, and the same as Example 1 except that 1.3 parts of isophoronediamine was changed to 1.2 parts. Thus, [Toner 5] was produced.
−プレポリマー5の合成−
冷却管、撹拌機、及び窒素導入管の付いた反応容器中に、ジエチレングリコール560部、テレフタル酸570部、無水トリメリット酸83部、及びチタンテトラブトキシド2部を入れ、常圧下、230℃にて8時間反応し、次いで、10〜15mmHgの減圧で5時間反応し、[中間体ポリエステル5]を得た。
得られた[中間体ポリエステル5]は、質量平均分子量29,000、ガラス転移温度(Tg)33℃、酸価0.5mgKOH/g、水酸基価15.7mgKOH/gであった。
次に、冷却管、撹拌機、及び窒素導入管の付いた反応容器中に、前記[中間体ポリエステル5]250部、イソホロンジイソシアネート17.1部、酢酸エチル250部を入れ、100℃にて5時間反応し、[プレポリマー5]を得た。
得られた[プレポリマー5]のイソシアネート質量%は、0.58%であった。
-Synthesis of Prepolymer 5-
In a reaction vessel equipped with a cooling tube, a stirrer, and a nitrogen introduction tube, 560 parts of diethylene glycol, 570 parts of terephthalic acid, 83 parts of trimellitic anhydride, and 2 parts of titanium tetrabutoxide were placed at 230 ° C. under normal pressure. The mixture was reacted for 8 hours, and then reacted at a reduced pressure of 10 to 15 mmHg for 5 hours to obtain [Intermediate Polyester 5].
The obtained [Intermediate polyester 5] had a mass average molecular weight of 29,000, a glass transition temperature (Tg) of 33 ° C., an acid value of 0.5 mgKOH / g, and a hydroxyl value of 15.7 mgKOH / g.
Next, 250 parts of the [intermediate polyester 5], 17.1 parts of isophorone diisocyanate, and 250 parts of ethyl acetate are placed in a reaction vessel equipped with a cooling tube, a stirrer, and a nitrogen introduction tube. The reaction was performed for a while to obtain [Prepolymer 5].
The [Prepolymer 5] obtained had an isocyanate mass% of 0.58%.
(実施例6)
実施例1において、[プレポリマー1]の代わりに、以下のようにして合成した[プレポリマー6]を用いた以外は、実施例1と同様にして、[トナー6]を作製した。
(Example 6)
[Toner 6] was produced in the same manner as in Example 1 except that [Prepolymer 6] synthesized as follows was used instead of [Prepolymer 1] in Example 1.
−プレポリマー6の合成−
冷却管、撹拌機、及び窒素導入管の付いた反応容器中に、プロピレングリコール189部、エチレングリコール232部、テレフタル酸657部、無水トリメリット酸96部、及びチタンテトラブトキシド2部を入れ、常圧下、230℃にて8時間反応し、次いで、10〜15mmHgの減圧で5時間反応し、[中間体ポリエステル6]を得た。
得られた[中間体ポリエステル6]は、質量平均分子量30,000、ガラス転移温度(Tg)は34℃、酸価は0.5mgKOH/g、水酸基価は16.5mgKOH/gであった。
次に、冷却管、撹拌機、及び窒素導入管の付いた反応容器中に、前記[中間体ポリエステル6]250部、イソホロンジイソシアネート18部、酢酸エチル250部を入れ、100℃にて5時間反応し、[プレポリマー6]を得た。
得られた[プレポリマー6]のイソシアネート質量%は、0.61%であった。
-Synthesis of Prepolymer 6-
In a reaction vessel equipped with a cooling tube, a stirrer, and a nitrogen introduction tube, 189 parts of propylene glycol, 232 parts of ethylene glycol, 657 parts of terephthalic acid, 96 parts of trimellitic anhydride, and 2 parts of titanium tetrabutoxide are added. The mixture was reacted at 230 ° C. for 8 hours under reduced pressure, and then reacted at a reduced pressure of 10 to 15 mmHg for 5 hours to obtain [Intermediate Polyester 6].
The obtained [Intermediate Polyester 6] had a mass average molecular weight of 30,000, a glass transition temperature (Tg) of 34 ° C., an acid value of 0.5 mgKOH / g, and a hydroxyl value of 16.5 mgKOH / g.
Next, 250 parts of the [intermediate polyester 6], 18 parts of isophorone diisocyanate, and 250 parts of ethyl acetate are placed in a reaction vessel equipped with a cooling pipe, a stirrer, and a nitrogen introduction pipe, and reacted at 100 ° C. for 5 hours. [Prepolymer 6] was obtained.
The [Prepolymer 6] obtained had an isocyanate mass% of 0.61%.
(比較例1)
実施例1において、[プレポリマー1]の代わりに、以下のようにして合成した[プレポリマー7]を用い、イソホロンジアミン1.3部を3.2部とした以外は、実施例1と同様にして、[トナー7]を作製した。
(Comparative Example 1)
In Example 1, instead of [Prepolymer 1], [Prepolymer 7] synthesized as follows was used, and the same as Example 1 except that 1.3 parts of isophoronediamine was changed to 3.2 parts. Thus, [Toner 7] was produced.
−プレポリマー7の合成−
冷却管、撹拌機、及び窒素導入管の付いた反応容器中に、ビスフェノールAエチレンオキサイド2モル付加物682部、ビスフェノールAプロピレンオキサイド2モル付加物81部、テレフタル酸283部、無水トリメリット酸22部、及びジブチルチンオキサイド2部を入れ、常圧下、230℃にて8時間反応し、次いで、10〜15mmHgの減圧で5時間反応し、[中間体ポリエステル7]を得た。
得られた[中間体ポリエステル7]は、数平均分子量2,100、質量平均分子量9,500、ガラス転移温度(Tg)は55℃、酸価は0.5mgKOH/g、水酸基価は51mgKOH/gであった。
次に、冷却管、撹拌機、及び窒素導入管の付いた反応容器中に、前記[中間体ポリエステル7]410部、イソホロンジイソシアネート89部、酢酸エチル500部を入れ、100℃にて5時間反応し、[プレポリマー7]を得た。
得られた[プレポリマー7]のイソシアネート質量%は、1.53%であった。
-Synthesis of Prepolymer 7-
In a reaction vessel equipped with a condenser, a stirrer, and a nitrogen introduction tube, 682 parts of bisphenol A ethylene oxide 2-mole adduct, 81 parts of bisphenol A propylene oxide 2-mole adduct, 283 parts of terephthalic acid, trimellitic anhydride 22 And 2 parts of dibutyltin oxide were added, reacted at 230 ° C. under normal pressure for 8 hours, and then reacted at reduced pressure of 10 to 15 mmHg for 5 hours to obtain [Intermediate Polyester 7].
The obtained [intermediate polyester 7] has a number average molecular weight of 2,100, a weight average molecular weight of 9,500, a glass transition temperature (Tg) of 55 ° C., an acid value of 0.5 mgKOH / g, and a hydroxyl value of 51 mgKOH / g. Met.
Next, 410 parts of the [intermediate polyester 7], 89 parts of isophorone diisocyanate, and 500 parts of ethyl acetate are placed in a reaction vessel equipped with a cooling tube, a stirrer, and a nitrogen introduction tube, and reacted at 100 ° C. for 5 hours. [Prepolymer 7] was obtained.
The [Prepolymer 7] obtained had an isocyanate mass% of 1.53%.
(比較例2)
実施例1において、[プレポリマー1]115部の代わりに、以下のようにして合成した[プレポリマー8]105部を用い、イソホロンジアミン1.3部を3.3部とした以外は、実施例1と同様にして、[トナー8]を作製した。
(Comparative Example 2)
In Example 1, instead of 115 parts of [Prepolymer 1], 105 parts of [Prepolymer 8] synthesized as follows were used, except that 1.3 parts of isophoronediamine was changed to 3.3 parts. [Toner 8] was produced in the same manner as in Example 1.
−プレポリマー8の合成−
冷却管、撹拌機、及び窒素導入管の付いた反応容器中に、プロピレングリコール250部、テレフタル酸350部、無水トリメリット酸52部、及びチタンテトラブトキシド2部を入れ、常圧下で、230℃にて8時間反応し、次いで、10〜15mmHgの減圧で5時間反応し、[中間体ポリエステル8]を得た。
得られた[中間体ポリエステル8]は、質量平均分子量8,200、ガラス転移温度(Tg)34℃、酸価0.5mgKOH/g、水酸基価49mgKOH/gであった。
次に、冷却管、撹拌機、及び窒素導入管の付いた反応容器中に、前記[中間体ポリエステル8]250部、イソホロンジイソシアネート52.3部、及び酢酸エチル250部を入れ、100℃にて5時間反応し、[プレポリマー8]を得た。
得られた[プレポリマー8]のイソシアネート質量%は、1.67%であった。
-Synthesis of Prepolymer 8-
In a reaction vessel equipped with a cooling tube, a stirrer, and a nitrogen introduction tube, 250 parts of propylene glycol, 350 parts of terephthalic acid, 52 parts of trimellitic anhydride, and 2 parts of titanium tetrabutoxide were placed at 230 ° C. under normal pressure. And then reacted for 5 hours at a reduced pressure of 10 to 15 mmHg to obtain [Intermediate Polyester 8].
The obtained [Intermediate polyester 8] had a mass average molecular weight of 8,200, a glass transition temperature (Tg) of 34 ° C., an acid value of 0.5 mgKOH / g, and a hydroxyl value of 49 mgKOH / g.
Next, 250 parts of the [intermediate polyester 8], 52.3 parts of isophorone diisocyanate, and 250 parts of ethyl acetate are placed in a reaction vessel equipped with a cooling pipe, a stirrer, and a nitrogen introduction pipe at 100 ° C. The mixture was reacted for 5 hours to obtain [Prepolymer 8].
The isocyanate mass% of the obtained [Prepolymer 8] was 1.67%.
次に、得られた実施例1〜6及び比較例1〜2の各トナーについて、以下のようにして、耐熱保存性、定着性、及び帯電特性を評価した。結果を表2に示す。 Next, with respect to the obtained toners of Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 and 2, the heat resistant storage stability, the fixability, and the charging characteristics were evaluated as follows. The results are shown in Table 2.
<耐熱保存性>
各トナーについて、50℃×8時間保管後、42メッシュのふるいにて2分間ふるい、金網上の残存率をもって耐熱保存性とした。耐熱保存性の良好なトナーほど残存率は小さい。以下の4段階で評価した。
〔評価基準〕
×:30%以上
△:20%以上、30%未満
○:10%以上、20%未満
◎:10%未満
<Heat resistant storage stability>
Each toner was stored at 50 ° C. for 8 hours, and then sieved with a 42 mesh sieve for 2 minutes. A toner having better heat-resistant storage stability has a lower residual ratio. The following four levels were evaluated.
〔Evaluation criteria〕
×: 30% or more △: 20% or more, less than 30% ○: 10% or more, less than 20% ◎: Less than 10%
<定着性>
画像形成装置(株式会社リコー製、imagio Neo450)を用いて、普通紙及び厚紙の記録媒体(株式会社リコー製、タイプ6200及びNBSリコー社製、複写印刷用紙<135>)にベタ画像で、1.0±0.1mg/cm2の各トナーが現像されるように調整し、定着ベルトの温度が可変となるように調整を行って、普通紙でオフセットの発生しない温度を、厚紙で定着下限温度を測定した。なお、定着下限温度は、得られた定着画像をパットで擦った後の画像濃度の残存率が70%以上となる定着ロール温度をもって定着下限温度とした。
<Fixability>
Using an image forming apparatus (Imagio Neo450, manufactured by Ricoh Co., Ltd.), a solid image and a thick paper recording medium (Ricoh Co., Ltd., type 6200, manufactured by NBS Ricoh Co., copy printing paper <135>) with a solid image of 1 0.0 ± 0.1 mg / cm 2 is adjusted so that each toner is developed, and the temperature of the fixing belt is adjusted to be variable. The temperature was measured. The minimum fixing temperature was determined as the fixing minimum temperature at which the remaining ratio of the image density after rubbing the obtained fixed image with a pad was 70% or more.
<帯電特性>
(1)15秒間攪拌Q/M
シリコーン樹脂被覆フェライトキャリア(平均粒径=50μm)100部、及び各トナー4部を内容積の3割までステンレス製ポットに入れ、100rpmの攪拌速度で15秒間攪拌し、ブローオフ法により求めた。
(2)10分間攪拌Q/M
前記(1)と同様にして、10分間攪拌した時の帯電量を求めた。
<Charging characteristics>
(1) Stirring for 15 seconds Q / M
100 parts of a silicone resin-coated ferrite carrier (average particle size = 50 μm) and 4 parts of each toner were placed in a stainless steel pot up to 30% of the internal volume, stirred for 15 seconds at a stirring speed of 100 rpm, and determined by a blow-off method.
(2) 10 minutes stirring Q / M
Similarly to the above (1), the charge amount when stirring for 10 minutes was determined.
<総合評価>
以上の評価結果を総合的に判断して、下記の基準により評価した。
○:良好
×:不良
<Comprehensive evaluation>
The above evaluation results were comprehensively judged and evaluated according to the following criteria.
○: Good ×: Bad
本発明のトナーは、優れた低温定着性と耐オフセット性能を両立することができ、高品質な電子写真方式の画像形成に好適に使用される。
本発明のトナーを用いた本発明の現像剤、トナー入り容器、プロセスカートリッジ、画像形成装置、及び画像形成方法は、高品質な電子写真方式の画像形成に好適に使用される。
The toner of the present invention can achieve both excellent low-temperature fixability and anti-offset performance, and is suitably used for high-quality electrophotographic image formation.
The developer, toner-containing container, process cartridge, image forming apparatus, and image forming method of the present invention using the toner of the present invention are suitably used for high-quality electrophotographic image formation.
1 静電潜像担持体(感光体ドラム)
2 転写装置
3 シート搬送ベルト
4 中間転写体
5 二次転写装置
6 給紙装置
7 定着装置
8 クリーニング装置
9 中間転写体クリーニング装置
10 静電潜像担持体(感光体ドラム)
10K ブラック用静電潜像担持体
10Y イエロー用静電潜像担持体
10M マゼンタ用静電潜像担持体
10C シアン用静電潜像担持体
14 支持ローラ
15 支持ローラ
16 支持ローラ
17 中間転写クリーニング装置
18 画像形成手段
20 帯電ローラ
21 露光装置
22 二次転写装置
23 ローラ
24 二次転写ベルト
25 定着装置
26 定着ベルト
27 加圧ローラ
28 シート反転装置
30 露光装置
32 コンタクトガラス
33 第1走行体
34 第2走行体
35 結像レンズ
36 読取りセンサ
40 現像装置
41 現像ベルト
42K 現像剤収容部
42Y 現像剤収容部
42M 現像剤収容部
42C 現像剤収容部
43K 現像剤供給ローラ
43Y 現像剤供給ローラ
43M 現像剤供給ローラ
43C 現像剤供給ローラ
44K 現像ローラ
44Y 現像ローラ
44M 現像ローラ
44C 現像ローラ
45K ブラック用現像器
45Y イエロー用現像器
45M マゼンタ用現像器
45C シアン用現像器
49 レジストローラ
50 中間転写体
51 ローラ
52 分離ローラ
53 手差し給紙路
54 手差しトレイ
55 切換爪
56 排出ローラ
57 排出トレイ
58 コロナ帯電器
60 クリーニング装置
61 現像装置
62 転写帯電器
63 クリーニング装置
64 除電装置
70 除電ランプ
80 転写ローラ
90 クリーニング装置
95 記録媒体
100 画像形成装置
101 静電潜像担持体
102 帯電装置
103 露光
104 現像手段
105 記録媒体
107 クリーニング手段
108 転写手段
120 タンデム型現像器
130 原稿台
142 給紙ローラ
143 ペーパーバンク
144 給紙カセット
145 分離ローラ
146 給紙路
147 搬送ローラ
148 給紙路
150 複写装置本体
160 帯電装置
200 給紙テーブル
210 画像定着装置
220 加熱ローラ
230 加圧ローラ
300 スキャナ
400 原稿自動搬送装置(ADF)
1 Electrostatic latent image carrier (photosensitive drum)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 2 Transfer apparatus 3 Sheet conveyance belt 4 Intermediate transfer body 5 Secondary transfer apparatus 6 Paper feeding apparatus 7 Fixing apparatus 8 Cleaning apparatus 9 Intermediate transfer body cleaning apparatus 10 Electrostatic latent image carrier (photosensitive drum)
10K Electrostatic latent image carrier for black 10Y Electrostatic latent image carrier for yellow 10M Electrostatic latent image carrier for magenta 10C Electrostatic latent image carrier for cyan 14 Support roller 15 Support roller 16 Support roller 17 Intermediate transfer cleaning device DESCRIPTION OF SYMBOLS 18 Image forming means 20 Charging roller 21 Exposure apparatus 22 Secondary transfer apparatus 23 Roller 24 Secondary transfer belt 25 Fixing apparatus 26 Fixing belt 27 Pressure roller 28 Sheet reversing apparatus 30 Exposure apparatus 32 Contact glass 33 1st traveling body 34 2nd Traveling body 35 Imaging lens 36 Reading sensor 40 Developing device 41 Developing belt 42K Developer container 42Y Developer container 42M Developer container 42C Developer container 43K Developer supply roller 43Y Developer supply roller 43M Developer supply roller 43C Developer supply roller 44K Development roller La 44Y Development roller 44M Development roller 44C Development roller 45K Black development unit 45Y Yellow development unit 45M Magenta development unit 45C Cyan development unit 49 Registration roller 50 Intermediate transfer member 51 Roller 52 Separation roller 53 Manual feed path 54 Manual feed tray 55 switching claw 56 discharge roller 57 discharge tray 58 corona charger 60 cleaning device 61 developing device 62 transfer charger 63 cleaning device 64 discharge device 70 discharge lamp 80 transfer roller 90 cleaning device 95 recording medium 100 image forming device 101 electrostatic latent image Carrier 102 Charging device 103 Exposure 104 Developing means 105 Recording medium 107 Cleaning means 108 Transfer means 120 Tandem developing device 130 Document table 142 Paper feed roller 143 Paper bank 1 44 Paper Feed Cassette 145 Separation Roller 146 Paper Feed Path 147 Transport Roller 148 Paper Feed Path 150 Copier Main Body 160 Charging Device 200 Paper Feed Table 210 Image Fixing Device 220 Heating Roller 230 Pressure Roller 300 Scanner 400 Automatic Document Feeder (ADF)
Claims (15)
溶ポリエステル成分とを含むトナーであって、A toner containing a soluble polyester component,
前記酢酸エチル不溶ポリエステル成分は、該酢酸エチル不溶ポリエステル成分の前駆体 The ethyl acetate insoluble polyester component is a precursor of the ethyl acetate insoluble polyester component.
である変性ポリエステル樹脂が造粒中乃至造粒後に伸長乃至架橋反応されて、得られ、A modified polyester resin is obtained by elongation or crosslinking reaction during or after granulation,
前記変性ポリエステル樹脂が、酸成分と、脂肪族ジオール化合物とをTi系触媒の存在下で縮合重合させてなり、かつ前記変性ポリエステル樹脂の質量平均分子量が10,000〜100,000であることを特徴とするトナー。 The modified polyester resin is obtained by condensation polymerization of an acid component and an aliphatic diol compound in the presence of a Ti-based catalyst, and the modified polyester resin has a mass average molecular weight of 10,000 to 100,000. Features toner.
のトナー。Toner.
材料を有機溶剤に溶解乃至分散させてトナー溶液を調製した後、該トナー溶液を水系媒体A toner solution is prepared by dissolving or dispersing the material in an organic solvent, and the toner solution is then added to an aqueous medium.
中に乳化乃至分散させて分散液を調製し、該水系媒体中で、前記活性水素基含有化合物とEmulsified or dispersed therein to prepare a dispersion, and in the aqueous medium, the active hydrogen group-containing compound and
、前記活性水素基含有化合物と反応可能な重合体とを反応させて接着性基材を粒子状に生And reacting the active hydrogen group-containing compound with a reactive polymer to produce an adhesive substrate in the form of particles.
成させることを含むトナーの製造方法であって、前記活性水素基含有化合物と反応可能な重合体が変性ポリエステル樹脂であり、該変性ポリエステル樹脂が、酸成分と、脂肪族ジオール化合物をTi系触媒の存在下で縮合重合させてなり、かつ前記変性ポリエステル樹脂の質量平均分子量が10,000〜100,000であることを特徴とするトナーの製造方法。And a polymer capable of reacting with the active hydrogen group-containing compound is a modified polyester resin, the modified polyester resin comprising an acid component and an aliphatic diol compound as a Ti-based catalyst. And a modified polyester resin having a mass average molecular weight of 10,000 to 100,000.
載のトナー。Toner listed.
、2.0質量%以下である請求項5に記載のトナー。The toner according to claim 5, which is 2.0% by mass or less.
1から3、及び5から9のいずれかに記載のトナー。The toner according to any one of 1 to 3 and 5 to 9.
記静電潜像を請求項1から3、及び5から10のいずれかに記載のトナーを用いて現像して可視像を形成する現像手段と、前記可視像を記録媒体に転写する転写手段と、前記記録媒体に転写された転写像を定着させる定着手段とを少なくとも有することを特徴とする画像形成装置。A developing unit that develops the electrostatic latent image with the toner according to any one of claims 1 to 3 and 5 to 10 to form a visible image, and a transfer that transfers the visible image to a recording medium. And at least fixing means for fixing the transferred image transferred to the recording medium.
から3、及び5から10のいずれかに記載のトナーを用いて現像して可視像を形成する現像工程と、前記可視像を記録媒体に転写する転写工程と、前記記録媒体に転写された転写像を定着させる定着工程とを少なくとも含むことを特徴とする画像形成方法。To 3 and 5 to 10 to develop a visible image by developing the toner, a transfer step to transfer the visible image to a recording medium, and a transfer to the recording medium. And a fixing step of fixing the transferred image.
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