JP4832265B2 - Toner manufacturing method, toner, two-component developer, process cartridge, and image forming apparatus - Google Patents

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本発明は、トナーの製造方法、トナー、2成分現像剤、プロセスカートリッジ、及び画像形成装置に関する。   The present invention relates to a toner manufacturing method, a toner, a two-component developer, a process cartridge, and an image forming apparatus.

複写機やプリンタなどの画質は、高画質化が進んでおり、最近では細かいドットの再現性が非常に重要になっている。このドットの再現性は、トナーの帯電量などの他に、トナーの流動性に大きく影響され、細かい潜像部に均一なトナー層を安定して供給することを必要とする。   The image quality of copiers, printers, and the like has been improved, and recently, the reproducibility of fine dots has become very important. The dot reproducibility is greatly influenced by the fluidity of the toner in addition to the charge amount of the toner, and it is necessary to stably supply a uniform toner layer to the fine latent image portion.

また、高画質化が進むにつれて、用いられるトナーの小粒径化及び高機能化が進んでいる。それに伴いトナーの構造は複雑になっており、従来と比べてトナー製造時における細かな制御及び評価が必要となってきている。特にトナーの流動性は、ドット再現性の他にも様々な画像品質に大きな影響を与える。そのため、この流動性の改善は、トナー製造における非常に重要な技術と位置づけられている。   In addition, as the image quality increases, the toner used has a smaller particle size and higher functionality. As a result, the structure of the toner has become complicated, and finer control and evaluation at the time of toner production has become necessary as compared with the conventional structure. In particular, the fluidity of the toner has a great influence on various image quality in addition to the dot reproducibility. Therefore, this improvement in fluidity is regarded as a very important technique in toner production.

近年、トナーの製造方法が、主として粉砕法から重合法にシフトした。しかしながら、重合法の製造条件に対するトナーの流動特性の変化が大きく、粉砕法で製造する場合と比べて、製造時の制御及び評価を精密に行う必要があるということが問題とされてきた。   In recent years, the toner production method has shifted mainly from the pulverization method to the polymerization method. However, the change in the flow characteristics of the toner with respect to the production conditions of the polymerization method is large, and it has been a problem that the control and evaluation at the time of production must be performed more accurately than in the case of production by the pulverization method.

また、高画質を安定に出力することが必要であり、トナーの流動性を安定して保持することもまた重要となっている。つまり、トナーが現像部での攪拌などの力を繰り返し受けたとしても、トナー粒子表面の変化が小さい構造にしておく必要がある。   In addition, it is necessary to stably output high image quality, and it is also important to stably maintain the fluidity of the toner. That is, even if the toner repeatedly receives a force such as stirring in the developing portion, it is necessary to have a structure in which the change in the toner particle surface is small.

そのため、重合法により製造されるトナーにおいて、樹脂の分離構造の表面に適当な凹凸を持たせる方法が提案されている(例えば、特許文献1参照)。   For this reason, in a toner manufactured by a polymerization method, a method of providing appropriate unevenness on the surface of the resin separation structure has been proposed (see, for example, Patent Document 1).

また、静電潜像担持体及び現像剤担持体の間に振動電界を作用させて現像を行う方法において、トナーの表面形状性を、D/d50(Dは、トナーの形状を球と仮定した時のBET比表面積からの換算粒径、及びd50は、粒径別相対重量分布の50%相当粒径とする。)という数値で規定する方法もまた提案されている(例えば、特許文献2参照)。この方法は、現像領域における、トナーの移動性を改善することを狙った方法である。
特許2961465号公報 特開平11−295989号公報
In the method of developing by applying an oscillating electric field between the electrostatic latent image carrier and the developer carrier, the surface shape of the toner is D / d50 (D is assumed that the toner shape is a sphere). A method is also proposed in which the converted particle diameter from the BET specific surface area at the time, and d50 is defined as a numerical value equivalent to 50% of the relative weight distribution by particle diameter (see, for example, Patent Document 2). ). This method aims to improve toner mobility in the development area.
Japanese Patent No. 2961465 Japanese Patent Laid-Open No. 11-295989

しかしながら、上記特許文献1で開示された樹脂の分離構造の表面に適当な凹凸を持たせるトナーは、その凹凸を持つという特性が摩耗劣化しやすいため、耐久性及び安定性に問題があった。   However, the toner having appropriate irregularities on the surface of the resin separation structure disclosed in Patent Document 1 has a problem in durability and stability because the characteristic that the irregularities are easily deteriorated by wear.

また、上記特許文献2で開示されたトナーの表面形状性を所定の数値に規定する方法は、表面性の周期性に関しては考慮されていないためにトナー間にバラツキが生じ、高画質を実現することが難しいという問題があった。   In addition, the method disclosed in Patent Document 2 for defining the surface shape of the toner to a predetermined value does not take into account the periodicity of the surface property, so that variations occur between the toners, thereby realizing high image quality. There was a problem that it was difficult.

本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、画像形成時におけるトナー搬送性に優れたトナーの製造方法、該方法により製造されるトナー、該トナーを含む2成分現像剤、該トナーを用いたプロセスカートリッジ、及び該プロセスカートリッジを用いた画像形成装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above points, and a method for producing a toner excellent in toner transportability during image formation, a toner produced by the method, a two-component developer containing the toner, and the toner It is an object to provide a process cartridge using the process cartridge and an image forming apparatus using the process cartridge.

上記の課題を達成するために本発明では、次に述べる各手段を講じたことを特徴とする。   In order to achieve the above object, the present invention is characterized by the following means.

本発明のトナーの製造方法は、トナーの製造方法において、前記トナーを振動させ、窒化珪素を含む平均粒径10nm以上100nm以下の微粒子で前記トナーの表面を処理する表面処理ステップを有する。
The toner production method of the present invention includes a surface treatment step in which, in the toner production method, the toner is vibrated and the surface of the toner is treated with fine particles containing silicon nitride and having an average particle diameter of 10 nm to 100 nm.

本発明のトナーは、前記トナーの製造方法によって製造される。   The toner of the present invention is manufactured by the toner manufacturing method.

本発明の2成分現像剤は、前記トナー及び磁性を有するキャリアを含む
本発明のプロセスカートリッジは、前記トナーを用いて画像を形成する。
The two-component developer of the present invention includes the toner and a magnetic carrier. The process cartridge of the present invention forms an image using the toner.

本発明の画像形成装置は、前記プロセスカートリッジを用いる。   The image forming apparatus of the present invention uses the process cartridge.

本発明によれば、画像形成時におけるトナー搬送性に優れたトナーの製造方法、該方法により製造されるトナー、該トナーを含む2成分現像剤、該トナーを用いたプロセスカートリッジ、及び該プロセスカートリッジを用いた画像形成装置を提供することが可能となる。   According to the present invention, a method for producing a toner excellent in toner transportability during image formation, a toner produced by the method, a two-component developer containing the toner, a process cartridge using the toner, and the process cartridge It is possible to provide an image forming apparatus using the.

次に、本発明の最良の実施形態について図面と共に説明する。   Next, the best embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

(トナー表面への微粒子の供給方法)
本実施形態のトナーでは、トナーの表面形状の周期性及び均一性に注目し、それに適した表面処理方法を検討している。この表面処理方法は、トナー粒子表面に窒化珪素微粒子を付着させ、トナー粒子間力を制御することにより実現する。具体的には、同じ槽内で平均粒径10nm以上100nm以下の少なくとも窒化珪素を含む微粒子を作製し、その微粒子を作製後、少なくとも樹脂及び顔料を含むトナーの粒子表面に付着させ、表面処理を行なう。このような表面処理方法としては、蒸着法、スパッタリング法、及びCVD法などの方法があるが、トナー粒子のような温度に対して敏感な粒子への処理方法として、レーザブレーション法を採用することが好ましい。
(Method of supplying fine particles to the toner surface)
In the toner of this embodiment, attention is paid to the periodicity and uniformity of the surface shape of the toner, and a surface treatment method suitable for it is studied. This surface treatment method is realized by attaching silicon nitride fine particles to the surface of the toner particles and controlling the force between the toner particles. Specifically, fine particles containing at least silicon nitride having an average particle size of 10 nm or more and 100 nm or less are produced in the same tank, and after the fine particles are produced, they are adhered to the surface of toner particles containing at least a resin and a pigment, and surface treatment is performed. Do. Examples of such surface treatment methods include vapor deposition, sputtering, and CVD, but laser ablation is adopted as a treatment method for temperature-sensitive particles such as toner particles. It is preferable.

図1は、本発明の実施形態におけるレーザブレーション法を用いたトナー表面処理装置の概略図である。   FIG. 1 is a schematic view of a toner surface treatment apparatus using a laser ablation method in an embodiment of the present invention.

図1を参照するに、トナー表面処理装置10は大略すると、ガスレーザ光源11、レンズ12、ターゲット13、及び加振装置17からなる。   Referring to FIG. 1, the toner surface treatment apparatus 10 generally includes a gas laser light source 11, a lens 12, a target 13, and a vibration device 17.

トナー粒子表面に付着させたい組成からなるターゲット14表面に、ガスレーザ光源11及びレンズ12によって形成されたレーザ13を照射することによりターゲット14表面を加熱する。この加熱により、ターゲット14表面の分子やクラスターを飛び出させ、その分子やクラスターからなる微粒子15をターゲット14表面から離れた位置にある、トナー粒子16表面に付着させる方法である。   The surface of the target 14 is heated by irradiating the surface of the target 14 having a composition to be adhered to the toner particle surface with the laser 13 formed by the gas laser light source 11 and the lens 12. In this method, molecules and clusters on the surface of the target 14 are ejected by this heating, and fine particles 15 composed of the molecules and clusters are attached to the surface of the toner particles 16 at a position away from the surface of the target 14.

このような作製法で作製した微粒子は、量子サイズ効果、並びに、表面及び界面の効果に起因する、バルクな微粒子とは異なる物理的及び化学的特性を示す。このレーザブレーション法によるトナー作製法は、以下に列挙する特徴を有する。   The fine particles produced by such a production method exhibit physical and chemical characteristics different from bulk fine particles due to the quantum size effect and the effects of the surface and the interface. The toner preparation method by this laser ablation method has the characteristics listed below.

(1)組成ずれが生じにくい。(2)非常に高パワー密度の光を用いるため、光を吸収する材料であれば、高融点の材料でも容易にデポジションできる。(3)蒸気圧の影響が小さいため、雰囲気ガス圧を高くすることができる。(4)抵抗加熱方式でのフィラメントなどを用いることがないので、コンタミネーションが少ない。(5)プラズマなどを使用しないので、低温デポジションができる。   (1) Composition deviation hardly occurs. (2) Since light having a very high power density is used, any material that absorbs light can be easily deposited even with a material having a high melting point. (3) Since the influence of the vapor pressure is small, the atmospheric gas pressure can be increased. (4) Since no filament or the like is used in the resistance heating method, there is little contamination. (5) Since no plasma or the like is used, low temperature deposition is possible.

また、トナー及びシリカなどを混合し、微粒子をトナー表面に付着させる従来方法と比べて、レーザブレーション法の場合には、作製した微粒子がイオン化され、微粒子が綺麗な状態でトナー粒子表面に付着するため、微粒子のトナー粒子表面への均一、且つ確実な付着を実現することができる。   Compared to the conventional method in which toner and silica are mixed and the fine particles adhere to the toner surface, the laser ablation method ionizes the produced fine particles, and the fine particles adhere to the toner particle surface in a clean state. Therefore, uniform and reliable adhesion of fine particles to the toner particle surface can be realized.

しかし、トナー粒子16表面が、常に同じ方向を向いているとその方向の表面にしか微粒子が付着しない。そこで、加振装置17を用いてトナー粒子16を容器ごと振動させ、トナー粒子がある周期で異なる方向を向くようにする。振動周波数は1Hz以上60Hz以下が適しており、振動周波数が1Hz未満では、トナー粒子表面への微粒子の付着分布にムラが生じ、振動周波数が60Hzより高くなると、トナー粒子間での付着状態の違いが大きくなる傾向を示すようになる。   However, if the surface of the toner particle 16 is always oriented in the same direction, the fine particles adhere only to the surface in that direction. Therefore, the toner particles 16 are vibrated together with the container using the vibration device 17 so that the toner particles are directed in different directions at a certain period. The vibration frequency is suitably 1 Hz or more and 60 Hz or less, and if the vibration frequency is less than 1 Hz, uneven distribution of fine particles on the toner particle surface occurs, and if the vibration frequency is higher than 60 Hz, the difference in the adhesion state between the toner particles. Tends to increase.

レーザ13は、高出力のものが良いためガスレーザが適している。COガスレーザ、YAGレーザ、Arガスレーザ、KrFエキシマレーザ、及びArFエキシマレーザなどを用いて行なうことが好ましい。本実施形態においては、Nd:YAGレーザ(波長:266nm)を用いて、Arガス雰囲気中でレーザブレーションを行い、平均粒径10nm以上100nm以下の少なくとも窒化珪素からなる微粒子を作製し、その微粒子を直接少なくとも樹脂及び顔料を含むトナーの粒子表面に付着させた。 Since the laser 13 is preferably a high-power laser, a gas laser is suitable. A CO 2 gas laser, a YAG laser, an Ar gas laser, a KrF excimer laser, an ArF excimer laser, or the like is preferably used. In the present embodiment, laser ablation is performed in an Ar gas atmosphere using an Nd: YAG laser (wavelength: 266 nm) to produce fine particles made of at least silicon nitride having an average particle size of 10 nm or more and 100 nm or less. Was directly attached to the particle surface of the toner containing at least a resin and a pigment.

微粒子の大きさは、トナーの粒子間力を制御するために、トナー粒子表面に微細な凹凸を作るために非常に重要な要因である。そのため、微粒子の平均粒径は、10nm以上100nm以下が好ましい。微粒子の平均粒径が10nm未満では、凹凸が小さすぎて粒子間力への効果的な影響が小さく、平均粒径が100nmより大きくなると、微粒子サイズの分布が広くなり、粒子間力のバラツキも大きくなり問題を生じる。   The size of the fine particles is a very important factor for making fine irregularities on the toner particle surface in order to control the interparticle force of the toner. Therefore, the average particle size of the fine particles is preferably 10 nm or more and 100 nm or less. When the average particle size of the fine particles is less than 10 nm, the unevenness is too small and the effective influence on the interparticle force is small, and when the average particle size is larger than 100 nm, the distribution of the fine particle size becomes wide, and the dispersion of the interparticle force is also large. It grows and causes problems.

微粒子は、トナーの粒子間力を制御するのと同時に、トナー粒子を温度及び湿度などの環境影響から保護する役割を果たす。そのため、微粒子には水分などの影響を受けにくい安定な材料が適しており、窒化珪素を使用することが好ましい。本実施形態では、少なくとも窒化珪素からなる微粒子で、その中に酸化珪素が含まれていても良い。しかし、窒化珪素成分が多い方が、トナー粒子への保護機能を考慮すると適している。   The fine particles serve to protect the toner particles from environmental influences such as temperature and humidity as well as controlling the interparticle force of the toner. Therefore, a stable material that is hardly affected by moisture or the like is suitable for the fine particles, and it is preferable to use silicon nitride. In the present embodiment, fine particles made of at least silicon nitride may contain silicon oxide. However, the more silicon nitride component is suitable in consideration of the protection function for the toner particles.

レーザブレーションは、He、Ar、及びXeなどの不活性ガス雰囲気中で行なうが、Arを用いることがコスト的に好ましい。この不活性ガスの圧力は、1×10−2Pa以上1Pa以下であることが好ましい。不活性ガスの圧力が、1×10−2Pa未満の場合には微粒子の作製が困難となり、1Paより高い圧力の場合には、大きいサイズの微粒子の作製が行なわれ、トナー粒子の表面処理には適さなくなる。 Laser ablation is performed in an inert gas atmosphere such as He, Ar, and Xe, but it is preferable to use Ar in terms of cost. The pressure of the inert gas is preferably 1 × 10 −2 Pa or more and 1 Pa or less. When the pressure of the inert gas is less than 1 × 10 −2 Pa, it is difficult to produce fine particles. When the pressure is higher than 1 Pa, fine particles having a large size are produced, and the surface treatment of toner particles is performed. Is no longer suitable.

レーザ出力は、10mJ/パルス以上500mJ/パルス以下が好ましい。レーザ出力を10mJ/パルス未満で表面処理した場合には、表面処理時間が非常に長くかかるという問題を生じる。このレーザ出力が、500mJ/パルスより大きい場合には、粒径の大きい微粒子が多く作製されてしまい、トナー粒子の表面処理条件には適さなくなる。   The laser output is preferably 10 mJ / pulse or more and 500 mJ / pulse or less. When surface treatment is performed with a laser output of less than 10 mJ / pulse, there is a problem that the surface treatment time is very long. When this laser output is larger than 500 mJ / pulse, many fine particles having a large particle diameter are produced, which is not suitable for the surface treatment conditions of the toner particles.

ターゲットは、出来るだけ純度の高い組成のもので、レーザがスキャンできる範囲以上の大きさのターゲットサイズのものを用いる。本実施形態では、Siをターゲットとして用いる。ターゲット及びトナー試料の距離は、40mm以上60mm以下であることが好ましい。この距離が、40mm未満では狭い範囲のトナー粒子への表面処理しか出来ず、60mmより大きい場合にはトナー粒子への微粒子の表面付着効率が低下する。 The target has a composition with a purity as high as possible, and a target having a size larger than the range that can be scanned by the laser is used. In the present embodiment, Si 3 N 4 is used as a target. The distance between the target and the toner sample is preferably 40 mm or more and 60 mm or less. If this distance is less than 40 mm, only a surface treatment can be performed on a narrow range of toner particles, and if it is greater than 60 mm, the surface adhesion efficiency of the fine particles to the toner particles decreases.

(AFM法によるトナー粒子の流動性の評価)
微粒子によって処理されたトナー粒子の流動性の評価は、Atomic Force Microscope(AFM)法によって、トナー粒子間に働く力を直接測定することにより評価を行う。
(Evaluation of fluidity of toner particles by AFM method)
The fluidity of the toner particles treated with the fine particles is evaluated by directly measuring the force acting between the toner particles by the atomic force microscope (AFM) method.

AFM法は、先端の直径が10nmである探針を走査して、この探針及び試料表面の原子の間に働く原子間力を感知し、試料の表面形状などを測定する方法である。AFM法は、非常に分解能が高い測定が可能であり、探針の走査方向をX方向としたとき、Z方向の凹凸形状の測定をすることができる。   The AFM method is a method in which a probe having a tip diameter of 10 nm is scanned, an atomic force acting between the probe and atoms on the sample surface is detected, and the surface shape of the sample is measured. The AFM method can measure with very high resolution, and can measure the uneven shape in the Z direction when the scanning direction of the probe is the X direction.

本実施形態では、まず上述の探針の先端にトナー粒子1個を付着させる。そして、この探針の先端のトナー粒子1個を、圧密させたトナー粉体相の表面の1個のトナー粒子に一度押し付けた後、引き離すように走査し、そのときの力変化を測定する。   In the present embodiment, first, one toner particle is attached to the tip of the probe. Then, one toner particle at the tip of the probe is pressed once against one toner particle on the surface of the compacted toner powder phase, and then scanned so as to be separated, and a change in force at that time is measured.

図2は、本実施形態のトナー粒子を圧密させたトナー粉体相の表面に一度押し付けた後、引き離すように走査したときの力変化を示す特性図である。   FIG. 2 is a characteristic diagram showing a force change when the toner particles according to the present embodiment are pressed against the surface of the compacted toner powder phase and then scanned so as to be separated.

図2を参照するに、縦軸は粒子間力(nN)、及び横軸はピエゾ変位量(nm)を示す。また、図中の実線は、探針上の本実施形態のトナー粒子を圧密させたトナー粉体相の表面に押し付けた際の力変化の特性を示し、図中の点線は、探針上の本実施形態のトナー粒子を圧密させたトナー粉体相の表面に押し付けた後に、トナー粉体相の表面から引き離した際の力変化の特性を示している。   Referring to FIG. 2, the vertical axis represents the interparticle force (nN), and the horizontal axis represents the amount of piezo displacement (nm). In addition, the solid line in the figure shows the characteristics of force change when the toner particles of the present embodiment on the probe are pressed against the surface of the compacted toner powder phase, and the dotted line in the figure shows the characteristic on the probe. FIG. 5 shows the characteristics of force change when the toner particles of the present embodiment are pressed against the surface of the compacted toner powder phase and then separated from the surface of the toner powder phase.

この測定の結果、図中のような力特性になり、探針を近づけるときの特性と引き離すときの特性との差から、トナー粒子同士の粒子間力を求めることができる。   As a result of this measurement, the force characteristics shown in the figure are obtained, and the interparticle force between the toner particles can be obtained from the difference between the characteristics when the probe is brought close and the characteristics when the probe is pulled apart.

図3は、本実施形態のAFM装置の構成図である。   FIG. 3 is a configuration diagram of the AFM apparatus of this embodiment.

図3を参照するに、AFM装置30は大略すると、基板ステージ31、トナー粉体相32、トナー粒子33、探針34、ピエゾスキャナー35、レーザ光源36、ミラー38、及びレーザ検出器39からなる。   Referring to FIG. 3, the AFM apparatus 30 roughly includes a substrate stage 31, a toner powder phase 32, toner particles 33, a probe 34, a piezo scanner 35, a laser light source 36, a mirror 38, and a laser detector 39. .

基板ステージ31の上に、圧密されたトナー粉体相32を設ける。トナー粉体相32表面に、1個のトナー粒子33が付いた探針34を、ピエゾスキャナー35を用いて近づけたり引き離したりする。このとき、ピエゾスキャナー35は、図中の矢印Aの方向に上下運動する。   A compacted toner powder phase 32 is provided on the substrate stage 31. A probe 34 with a single toner particle 33 is brought close to or separated from the surface of the toner powder phase 32 using a piezo scanner 35. At this time, the piezo scanner 35 moves up and down in the direction of arrow A in the drawing.

上述の運動により探針34に発生する力変化は、レーザ光源36から発せられたレーザ37を探針34の裏側に照射し、そこで反射されたレーザ37の変化を検出する。具体的には、探針34の裏側により反射されたレーザ37は、ミラー38を介してレーザ検出部39によって検出され、上述の変化の検出を行なう。   The force change generated in the probe 34 by the above-described movement irradiates the back side of the probe 34 with the laser 37 emitted from the laser light source 36 and detects the change of the laser 37 reflected there. Specifically, the laser 37 reflected by the back side of the probe 34 is detected by the laser detection unit 39 via the mirror 38, and the above-described change is detected.

AFM装置30を用いた測定の際には、探針34の先端又は周辺に付着させた1個のトナー粒子33に働くあらゆる力を高精度に検出する必要がある。そのため、探針34の先端又は周辺に付着させた1個のトナー粒子33を、同じ種類のトナー粒子からなるトナー粉体相32表面に近づける際の距離が重要になる。トナー粒子を測定材料とする場合、トナー粒子は摩擦帯電などの影響を受けやすい性質を持つため、お互いに離れた位置からの測定が必要となる。探針34の先端又は周辺に付着させたトナー粒子33からトナー粒子粉体相32中の1個のトナー粒子へ近づける際の好ましい距離は、好ましくは0.5μm以上2μm以下である。この0.5μm以上2μm以下の距離から1個のトナー粒子33を付着させた探針34をトナー粒子粉体相32表面に近づけ、この表面に一度押し付けた後に探針34を引き離すように操作することにより、トナー粒子間に働く力の測定を行う。この距離が0.5μmよりも短い場合には、探針34をトナー粒子粉体相32表面から引き離すことが出来ない場合などが生じるために、測定には適していない。また、この距離が2μmより長い場合には、測定精度が悪くなり、探針34が近づくときの特性と探針34を引き離すときの特性との差を正確に測定することが難しくなる。   At the time of measurement using the AFM apparatus 30, it is necessary to detect all forces acting on one toner particle 33 attached to the tip or the periphery of the probe 34 with high accuracy. Therefore, the distance at which one toner particle 33 attached to the tip or the periphery of the probe 34 is brought close to the surface of the toner powder phase 32 made of the same kind of toner particles is important. When toner particles are used as a measurement material, the toner particles have a property of being easily affected by frictional charging and the like, and therefore measurement from positions apart from each other is required. A preferable distance when the toner particles 33 attached to the tip or the periphery of the probe 34 are brought close to one toner particle in the toner particle powder phase 32 is preferably 0.5 μm or more and 2 μm or less. From this distance of 0.5 μm or more and 2 μm or less, the probe 34 to which one toner particle 33 is attached is brought close to the surface of the toner particle powder phase 32, and once pressed against this surface, the probe 34 is operated to be separated. Thus, the force acting between the toner particles is measured. If this distance is shorter than 0.5 μm, the probe 34 may not be able to be separated from the surface of the toner particle powder phase 32, which is not suitable for measurement. When this distance is longer than 2 μm, the measurement accuracy is deteriorated, and it is difficult to accurately measure the difference between the characteristics when the probe 34 approaches and the characteristics when the probe 34 is pulled apart.

また、探針34には、Si及びSi単結晶などが用いられる。 Further, Si 3 N 4 and Si single crystal are used for the probe 34.

トナー粒子粉体相32は、100乃至900kg/cmの圧力で圧縮された状態のものを用い、1個トナー粒子33を付着させた探針34が接触しても、トナー粒子粉体相32が崩れないように固定化したものである。しかし、この圧縮圧力が100kg/cmより小さい場合には、部分的に十分に固定化されていないトナー粒子が存在するため、測定に適していない。また、圧縮圧力が900kg/cmより大きい場合には、トナー粒子の変形が生じ、トナー粒子の構造が歪んだ状態になってしまう。このため、通常のトナー粒子とは異なる状態になり、粒子間力の測定には適していない。 The toner particle powder phase 32 is in a state of being compressed at a pressure of 100 to 900 kg / cm 2 , and the toner particle powder phase 32 even when the probe 34 to which one toner particle 33 is attached contacts. It is fixed so as not to collapse. However, when the compression pressure is less than 100 kg / cm 2, there are toner particles that are not sufficiently fixed partially, and thus are not suitable for measurement. On the other hand, when the compression pressure is higher than 900 kg / cm 2 , the toner particles are deformed and the structure of the toner particles is distorted. For this reason, it becomes a state different from normal toner particles, and is not suitable for the measurement of the force between particles.

この100kg/cm以上900kg/cm以下の圧力で圧縮された状態のトナー粒子粉体相32は、10mm(縦)×10mm(横)×5mm(厚さ)以下の平板状のサイズに成形されてから測定に用いた。測定の際には、この圧縮されたトナー粒子粉体相32を基板ステージ31に固定して測定する。そのとき、圧縮されたトナー粒子粉体相32が、基板ステージ31表面に密着して、出来るだけ水平になるように固定する。また、トナー粒子粉体相32として1個のトナー粒子をガラスなどの基板ステージ31表面上の接着層上にランダムに並べて固着させたものを用い、そのトナー粒子に1個のトナー粒子33を付着させた探針34を接触させて測定しても良い。 The toner particle powder phase 32 compressed at a pressure of 100 kg / cm 2 or more and 900 kg / cm 2 or less is formed into a flat plate size of 10 mm (length) × 10 mm (width) × 5 mm (thickness) or less. After that, it was used for measurement. In measurement, the compressed toner particle powder phase 32 is fixed to the substrate stage 31 and measured. At that time, the compressed toner particle powder phase 32 adheres to the surface of the substrate stage 31 and is fixed so as to be as horizontal as possible. Further, a toner particle powder phase 32 in which one toner particle is randomly arranged and fixed on an adhesive layer on the surface of a substrate stage 31 such as glass is used, and one toner particle 33 is attached to the toner particle. The measurement may be performed by bringing the probe 34 in contact with each other.

探針34の先端又は周辺に付着させた1個のトナー粒子33を、圧縮されたトナー粒子粉体相32へ近づけるときのピエゾのスキャン速度は、0.16Hz以上4.0Hz以下が好ましい。ピエゾのスキャン速度が0.16Hzより小さい場合には、ピエゾがゆっくり動作するためトナー粒子表面の吸着状態の影響を強く受け、バラツキの大きい値になり測定条件として適さない。ピエゾのスキャン速度が4.0Hzより大きい場合には、ピエゾが速く動作するために、トナー粒子同士の押し付け及び引き離しという動作が十分でなくなる。そのため、1個のトナー粒子33が付着した探針34を、トナー粒子粉体相32に近づけるときと引き離すときの力の差から求められるトナー粒子同士の粒子間力が、小さくなる傾向にあるため測定条件としては適さない。   The scanning speed of the piezo when one toner particle 33 attached to the tip or the periphery of the probe 34 is brought close to the compressed toner particle powder phase 32 is preferably 0.16 Hz to 4.0 Hz. When the piezo scan speed is less than 0.16 Hz, the piezo operates slowly, so that it is strongly influenced by the adsorption state of the toner particle surface, resulting in a large variation and not suitable as a measurement condition. When the piezo scan speed is higher than 4.0 Hz, the piezo operates fast, and the operation of pressing and separating toner particles is not sufficient. For this reason, the interparticle force between the toner particles, which is obtained from the difference in force between when the probe 34 to which one toner particle 33 is adhered, is brought close to and separated from the toner particle powder phase 32 tends to be small. Not suitable as measurement conditions.

探針34の先端に1個トナー粒子33を付着させる方法は、光学顕微鏡を用いて拡大像を見ながら、接着剤を塗布したワイヤを探針34に接触させ、探針34の先端に接着剤を付着させる。次に、トナー粒子を疎に付着させたワイヤを先端に接着剤を付着させた探針34に近づけ、トナー1個粒子33のみを探針34の先端に付着させる。次に、1個のトナー粒子33を付着させた探針34を室温にて24時間以上乾燥させるという手順で行なう。接着剤は、粒子間の力を正確に測定するため、硬化型接着剤が適している。また、硬化時間が調整可能な2液混合タイプが適している。2液混合硬化樹脂接着剤は、例えば、EP−330(セメダイン社製)などが挙げられる。   The method of attaching one toner particle 33 to the tip of the probe 34 is to contact the wire coated with the adhesive with the probe 34 while viewing an enlarged image using an optical microscope, and to attach the adhesive to the tip of the probe 34. To attach. Next, the wire on which the toner particles are loosely attached is brought close to the probe 34 having an adhesive attached to the tip, and only one toner particle 33 is attached to the tip of the probe 34. Next, the probe 34 having one toner particle 33 attached is dried at room temperature for 24 hours or more. As the adhesive, a curable adhesive is suitable because the force between particles is accurately measured. Further, a two-component mixed type capable of adjusting the curing time is suitable. Examples of the two-component mixed cured resin adhesive include EP-330 (manufactured by Cemedine).

AFM装置30を用いたトナー粒子間力の測定は、10乃至50回繰返して測定し、その平均値を用いて評価する。この繰返しは、トナー粒子粉体相32上の同じ場所で繰返すのではなく、例えば、50nm程度の移動を行ないながら測定するのが好ましい。そのとき、粒子間力の分布を評価することも重要である。   The measurement of the force between the toner particles using the AFM apparatus 30 is repeated 10 to 50 times and evaluated using the average value. This repetition is not repeated at the same location on the toner particle powder phase 32, but is preferably measured while moving about 50 nm, for example. At that time, it is also important to evaluate the distribution of interparticle forces.

トナー粒子の粒子間力は、トナー粒子表面状態及びトナー粒子形状により変化する。トナー粒子表面に細かい周期の凹凸がある場合の粒子間力を求めると、例えば、22nNであり、また、細かい凹凸のない平滑表面の場合のトナー粒子間力を求めると、例えば、127nNである。この結果から、トナー粒子表面に細かい凹凸が存在する場合には、粒子間力が小さくなることが分かる。これは、トナー粒子表面の凹凸によりトナー粒子同士の距離が離れたり、トナー粒子同士の接触面積が小さくなったりして、粒子同士の相互作用が小さくなるためである。   The interparticle force of toner particles varies depending on the toner particle surface state and toner particle shape. The interparticle force when the toner particle surface has fine irregularities is, for example, 22 nN, and the toner particle force when the toner particle surface has a smooth surface without fine irregularities is, for example, 127 nN. From this result, it can be seen that when fine irregularities exist on the surface of the toner particles, the interparticle force becomes small. This is because the distance between the toner particles is increased due to the unevenness on the surface of the toner particles, or the contact area between the toner particles is reduced, and the interaction between the particles is reduced.

(トナーの形状)
トナー粒子の形状もまた、粒子間力に影響を与える。球に近いトナー粒子の形状は、測定のバラツキが小さいために、粒子間力の測定に適している。
(Toner shape)
The shape of the toner particles also affects the interparticle force. The shape of the toner particles close to a sphere is suitable for measuring the force between particles because the measurement variation is small.

トナーの形状は、円形度によって評価される。円形度の具体的な測定方法は、フロー式粒子像分析装置(FPIA−2000、シスメックス社製)を用いて測定を行なう。平均円形度は、好ましくは0.92以上0.99以下の範囲である。この範囲内のトナーは、流動性が良く、高画質を実現することができる。また、この範囲内では、1個のトナー粒子を探針の先端に付着させることから、トナー粒子のどの部分を探針の先端に付着させたとしても、ほぼ同じ形状の粒子表面が、トナー粒子粉体相に接触するようになる。そのため、粒子間力の測定バラツキを小さくすることができる。平均円形度が0.92より小さい場合には、粒子のコンタクト面がトナー粒子を付着させた探針を作る度に異なってしまい、粒子間力のバラツキが大きくなる。また、微粒子の添加処理は、微粒子を添加する前の粉体(トナー母体)の形状によって影響されるが、微粒子を添加する前の粉体(トナー母体)の平均円形度が0.92以上0.99以下である球形に近い場合には、微粒子の添加処理の効果に優れ、ドット再現性に優れた高画質化を実現することができる。   The shape of the toner is evaluated by the circularity. A specific method for measuring the circularity is measured using a flow type particle image analyzer (FPIA-2000, manufactured by Sysmex Corporation). The average circularity is preferably in the range of 0.92 to 0.99. Toners within this range have good fluidity and can realize high image quality. Further, within this range, since one toner particle is attached to the tip of the probe, no matter which part of the toner particle is attached to the tip of the probe, the surface of the particle having substantially the same shape It comes into contact with the powder phase. Therefore, the measurement variation of the interparticle force can be reduced. When the average circularity is smaller than 0.92, the contact surface of the particles changes every time a probe having toner particles attached thereto is made, and the variation in the force between particles becomes large. Further, the addition process of the fine particles is affected by the shape of the powder (toner base) before adding the fine particles, but the average circularity of the powder (toner base) before adding the fine particles is 0.92 or more and 0. When it is close to a sphere of .99 or less, it is possible to achieve high image quality with excellent effect of adding fine particles and excellent dot reproducibility.

(トナーの粒径)
本実施形態のトナーは、高画質画像を実現するためには、重量平均粒径は4μm以上8μm以下であり、さらに好ましくは5μm以上7μm以下であることが好ましい。重量平均粒径が4μm未満では、長期間の使用でのトナー飛散による装置内の汚れ、低湿環境下での画像濃度低下、及び感光体クリーニング不良などの問題が生じやすく、人体への健康上の影響も懸念される。また、重量平均粒径が8μmを超える場合では、100μm以下の微小スポットの解像度が充分でなく、また、非画像部への飛び散りも多く画像品位が劣る傾向となる。
(Toner particle size)
The toner of the present exemplary embodiment has a weight average particle diameter of 4 μm or more and 8 μm or less, and more preferably 5 μm or more and 7 μm or less in order to realize a high quality image. If the weight average particle size is less than 4 μm, problems such as contamination in the apparatus due to toner scattering during long-term use, image density reduction in a low-humidity environment, and poor photoconductor cleaning are likely to occur. The impact is also a concern. When the weight average particle diameter exceeds 8 μm, the resolution of minute spots of 100 μm or less is not sufficient, and the image quality tends to be inferior due to many scattering to non-image areas.

コールターカウンター法によるトナー粒子の粒度分布の測定装置としては、コールターカウンターTA−II及びコールターマルチサイザーII(いずれもコールター社製)が挙げられる。この測定装置を用いた測定方法について説明する。   As an apparatus for measuring the particle size distribution of toner particles by the Coulter Counter method, there are Coulter Counter TA-II and Coulter Multisizer II (both manufactured by Coulter). A measuring method using this measuring apparatus will be described.

電解水溶液100乃至150ml中に分散剤として界面活性剤(好ましくはポリオキシエチレンアルキルエーテル:商品名ドライウェル)を0.1乃至5ml加える。ここで、電解液とは1級塩化ナトリウムを用いて約1%NaCl水溶液を調製したもので、例えばISOTON−II(コールター社製)を使用することができる。ここで、更に測定試料を2乃至20mg加える。試料を懸濁した電解液は、超音波分散器で約1乃至3分間分散処理を行ない、測定装置により、アパーチャーとして100μmアパーチャーを用いて、トナー粒子のトナーの体積及び個数を測定することにより、体積分布及び個数分布を算出する。得られた体積分布及び個数分布から、トナーの重量平均粒径を求めることができる。   0.1 to 5 ml of a surfactant (preferably polyoxyethylene alkyl ether: trade name drywell) is added as a dispersant to 100 to 150 ml of the electrolytic aqueous solution. Here, the electrolytic solution is prepared by preparing a 1% NaCl aqueous solution using primary sodium chloride, and for example, ISOTON-II (manufactured by Coulter) can be used. Here, 2 to 20 mg of a measurement sample is further added. The electrolytic solution in which the sample is suspended is subjected to dispersion treatment with an ultrasonic disperser for about 1 to 3 minutes, and the volume and number of toner particles in the toner particles are measured with a measuring apparatus using a 100 μm aperture as an aperture. Volume distribution and number distribution are calculated. From the obtained volume distribution and number distribution, the weight average particle diameter of the toner can be obtained.

これらのトナーの粒径に関する解析では、粒径2.00μm以上乃至40.30μm未満のトナー粒子を対象とする。また、チャンネルとしては、2.00μm以上2.52μm未満、2.52μm以上3.17μm未満、3.17μm以上4.00μm未満、4.00μm以上5.04μm未満、5.04μm以上6.35μm未満、6.35μm以上8.00μm未満、8.00μm以上10.08μm未満、10.08μm以上12.70μm未満、12.70μm以上16.00μm未満、16.00μm以上20.20μm未満、20.20μm以上25.40μm未満、25.40μm以上32.00μm未満、及び32.00μm以上40.30μm未満の13チャンネルを使用する。   In the analysis regarding the particle diameter of these toners, toner particles having a particle diameter of 2.00 μm or more and less than 40.30 μm are targeted. The channel is 2.00 μm or more and less than 2.52 μm, 2.52 μm or more and less than 3.17 μm, 3.17 μm or more and less than 4.00 μm, 4.00 μm or more and less than 5.04 μm, 5.04 μm or more and less than 6.35 μm. 6.35 μm to less than 8.00 μm, 8.00 μm to less than 10.08 μm, 10.08 μm to less than 12.70 μm, 12.70 μm to less than 16.00 μm, 16.00 μm to less than 20.20 μm, 20.20 μm or more 13 channels of less than 25.40 μm, 25.40 μm or more and less than 32.00 μm, and 32.00 μm or more and less than 40.30 μm are used.

(樹脂)
本実施形態のトナーの樹脂としては、ポリスチレン樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、スチレンアクリル樹脂、スチレンメタクリレート樹脂、ポリウレタン樹脂、ビニル樹脂、ポリオレフィン樹脂、スチレンブタジエン樹脂、フェノール樹脂、ポリエチレン樹脂、シリコーン樹脂、ブチラール樹脂、テルペン樹脂、及びポリオール樹脂などを用いることができる。
(resin)
As the toner resin of this embodiment, polystyrene resin, epoxy resin, polyester resin, polyamide resin, styrene acrylic resin, styrene methacrylate resin, polyurethane resin, vinyl resin, polyolefin resin, styrene butadiene resin, phenol resin, polyethylene resin, silicone Resins, butyral resins, terpene resins, polyol resins, and the like can be used.

ビニル樹脂としては、ポリスチレン、ポリ−p−クロロスチレン、及びポリビニルトルエンなどのスチレン、並びに、その置換体の単重合体である、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−クロロ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−ビニルメチルエーテル共重合体、スチレン−ビニルエチルエーテル共重合体、スチレン−ビニルメチルケトン共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−イソプレン共重合体、スチレン−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、及びスチレン−マレイン酸エステル共重合体などのスチレン系共重合体、並びに、ポリメチルメタクリレート、ポリブチルメタクリレート、ポリ塩化ビニル、及びポリ酢酸ビニルなどを用いることができる。   Examples of the vinyl resin include styrene such as polystyrene, poly-p-chlorostyrene, and polyvinyltoluene, and styrene-p-chlorostyrene copolymers, styrene-propylene copolymers, which are homopolymers of the substituted products. Styrene-vinyltoluene copolymer, styrene-vinylnaphthalene copolymer, styrene-methyl acrylate copolymer, styrene-ethyl acrylate copolymer, styrene-butyl acrylate copolymer, styrene-octyl acrylate copolymer Polymer, styrene-methyl methacrylate copolymer, styrene-ethyl methacrylate copolymer, styrene-butyl methacrylate copolymer, styrene-α-chloromethyl methacrylate copolymer, styrene-acrylonitrile copolymer, styrene- Vinyl methyl ether copolymer, styrene Nyl ethyl ether copolymer, styrene-vinyl methyl ketone copolymer, styrene-butadiene copolymer, styrene-isoprene copolymer, styrene-acrylonitrile-indene copolymer, styrene-maleic acid copolymer, and styrene- Styrenic copolymers such as maleate ester copolymers, polymethyl methacrylate, polybutyl methacrylate, polyvinyl chloride, and polyvinyl acetate can be used.

ポリエステル樹脂としては、以下のA群に示したような2価のアルコールと、B群に示したような二塩基酸塩とからなるものであり、さらにC群に示したような3価以上のアルコール又はカルボン酸を第三成分として加えてもよい。   The polyester resin is composed of a dihydric alcohol as shown in the following group A and a dibasic acid salt as shown in the group B, and more than trivalent as shown in the group C. Alcohol or carboxylic acid may be added as a third component.

A群:エチレングリコール、トリエチレングリコール、1,2−プロピレングリコール、1,3−プロピレングリコール、1,4ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、1,4ブテンジオール、1,4−ビス(ヒドロキシメチル)シクロヘキサン、ビスフェノールA、水素添加ビスフェノールA、ポリオキシエチレン化ビスフェノールA、ポリオキシプロピレン(2,2)−2,2'−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン、ポリオキシプロピレン(3,3)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン、ポリオキシエチレン(2,0)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン、及びポリオキシプロピレン(2,0)−2,2'−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパンなど。   Group A: ethylene glycol, triethylene glycol, 1,2-propylene glycol, 1,3-propylene glycol, 1,4 butanediol, neopentyl glycol, 1,4 butenediol, 1,4-bis (hydroxymethyl) cyclohexane Bisphenol A, hydrogenated bisphenol A, polyoxyethylenated bisphenol A, polyoxypropylene (2,2) -2,2′-bis (4-hydroxyphenyl) propane, polyoxypropylene (3,3) -2, 2-bis (4-hydroxyphenyl) propane, polyoxyethylene (2,0) -2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane, and polyoxypropylene (2,0) -2,2′-bis ( 4-hydroxyphenyl) propane and the like.

B群:マレイン酸、フマル酸、メサコニン酸、シトラコン酸、イタコン酸、グルタコン酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、シクロヘキサンジカルボン酸、コハク酸、アジピン酸、セバチン酸、マロン酸、リノレイン酸、及びこれらの酸無水物又は低級アルコールのエステルなど。   Group B: maleic acid, fumaric acid, mesaconic acid, citraconic acid, itaconic acid, glutaconic acid, phthalic acid, isophthalic acid, terephthalic acid, cyclohexanedicarboxylic acid, succinic acid, adipic acid, sebacic acid, malonic acid, linolenic acid, and These acid anhydrides or esters of lower alcohols.

C群:グリセリン、トリメチロールプロパン、及びペンタエリスリトールなどの3価以上のアルコール、並びに、トリメリト酸、及びピロメリト酸などの3価以上のカルボン酸など。   Group C: Trivalent or higher alcohols such as glycerin, trimethylolpropane, and pentaerythritol, and trivalent or higher carboxylic acids such as trimellitic acid and pyromellitic acid.

ポリオール樹脂としては、エポキシ樹脂と2価フェノールとのアルキレンオキサイド付加物、又はそのグリシジルエーテルとエポキシ基とが反応する活性水素を分子中に1個有する化合物と、エポキシ樹脂と反応する活性水素を分子中に2個以上有する化合物を反応してなるものなどがある。   As the polyol resin, an alkylene oxide adduct of an epoxy resin and a dihydric phenol, or a compound having one active hydrogen in the molecule that reacts with the glycidyl ether and the epoxy group, and an active hydrogen that reacts with the epoxy resin in the molecule Some of them are obtained by reacting two or more compounds.

また、本実施形態のトナーの樹脂としては、結晶性ポリエステルを用いてもよい。好ましくは、結晶性を有し、分子量分布がシャープで、且つ、その低分子量分の絶対量を可能な限り多くした脂肪族系ポリエステルである。このポリエステル樹脂は、ガラス転移点において結晶転移を起こすと同時に、固体状態から急激に溶融粘度が低下し、紙への定着機能を発現する。この結晶性ポリエステル樹脂の使用により、樹脂のガラス転移点や分子量を下げ過ぎることなく低温定着化を達成することができる。そのため、ガラス転移点低下に伴う保存性の低下はない。また、低分子量化に伴う、過剰な光沢及び耐オフセット性の悪化も生じない。したがって、この結晶性ポリエステル樹脂の導入は、トナーの低温定着性の向上に非常に有効である。   Further, crystalline polyester may be used as the resin of the toner of this embodiment. Preferred is an aliphatic polyester having crystallinity, having a sharp molecular weight distribution, and having the absolute amount of the low molecular weight increased as much as possible. This polyester resin undergoes a crystal transition at the glass transition point, and at the same time, its melt viscosity is drastically lowered from the solid state and exhibits a fixing function to paper. By using this crystalline polyester resin, low-temperature fixing can be achieved without excessively reducing the glass transition point and molecular weight of the resin. Therefore, there is no decrease in storage stability accompanying a decrease in glass transition point. In addition, excessive gloss and offset resistance deterioration due to low molecular weight does not occur. Therefore, the introduction of the crystalline polyester resin is very effective for improving the low-temperature fixability of the toner.

本実施形態のトナーおいて、低温定着性を発現し、且つ、耐ホットオフセット性を確保するためには、トナー中の樹脂及び下述する離型剤の合計量に対して、結晶性ポリエステルの含有量が、1重量%以上50重量%以下であり、且つ、離型剤の含有量は、2重量%以上15重量%以下であることが好ましい。結晶性ポリエステルの含有量が1重量%未満の場合は、低温定着性に効果がなく、また、50重量%を超える場合は、ホットオフセット性が悪化する。離型剤含有量が2重量%未満の場合は、耐オフセット性に効果がない場合が生じ、また、20重量%を超える場合には、トナー流動性の低下が生じる。   In the toner according to the exemplary embodiment, in order to exhibit low-temperature fixability and ensure hot offset resistance, the crystalline polyester is used with respect to the total amount of the resin in the toner and the release agent described below. The content is preferably 1% by weight or more and 50% by weight or less, and the content of the release agent is preferably 2% by weight or more and 15% by weight or less. When the content of the crystalline polyester is less than 1% by weight, the low-temperature fixability is not effective, and when it exceeds 50% by weight, the hot offset property is deteriorated. When the release agent content is less than 2% by weight, there are cases where the offset resistance is not effective, and when it exceeds 20% by weight, the toner fluidity is lowered.

結晶性ポリエステル樹脂には、従来からカラートナーに用いられているポリエステル樹脂、及び/又はポリオール樹脂などがある。ポリエステル樹脂及びポリオール樹脂は、従来多用されてきたスチレン−アクリル系樹脂よりも低温定着性に優れ、耐熱保存性も比較的良いため適している。しかし、ポリエステル樹脂及びポリオール樹脂は、スチレン−アクリル系樹脂に比べると、離型剤の分散性が悪い。分散性が悪いと、粉砕時に樹脂とワックスの界面に粉砕応力が集中し易いため、樹脂と離型剤との界面で粉砕され易く、粉砕されたトナーの表面には添加した離型剤の割合以上に離型剤が露出してしまい、トナーの流動性を悪化させていた。   Examples of the crystalline polyester resin include a polyester resin and / or a polyol resin conventionally used for color toners. Polyester resins and polyol resins are suitable because they have better low-temperature fixability and relatively better heat-resistant storage stability than styrene-acrylic resins that have been widely used. However, polyester resins and polyol resins have poor dispersibility of the release agent compared to styrene-acrylic resins. If the dispersibility is poor, the pulverization stress tends to concentrate at the interface between the resin and the wax during pulverization, so the pulverization is easy at the interface between the resin and the release agent, and the ratio of the added release agent to the surface of the pulverized toner As described above, the release agent is exposed, and the fluidity of the toner is deteriorated.

結晶性ポリエステル樹脂の分子構造については、ポリエステル樹脂の結晶性及びガラス転移点の観点から、炭素数2以上6以下のジオール化合物、特に、1,4−ブタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、及びこれらの誘導体を含有するアルコール成分、並びに、マレイン酸、フマル酸、コハク酸、及びこれらの誘導体を含有する酸成分を用いて合成される下記一般式(1)で表される脂肪族系ポリエステルを含有することが好ましいが、これに限定されることはない。   Regarding the molecular structure of the crystalline polyester resin, from the viewpoint of the crystallinity of the polyester resin and the glass transition point, a diol compound having 2 to 6 carbon atoms, particularly 1,4-butanediol, 1,6-hexanediol, and An aliphatic polyester represented by the following general formula (1) synthesized using an alcohol component containing these derivatives, and maleic acid, fumaric acid, succinic acid, and an acid component containing these derivatives. Although it is preferable to contain, it is not limited to this.

Figure 0004832265
m及びnは、繰り返し単位の数を示す。R1及びR2は、炭化水素基を示す。
Figure 0004832265
m and n represent the number of repeating units. R1 and R2 represent a hydrocarbon group.

また、ポリエステル樹脂の結晶性及びガラス転移点の観点から、非線状のポリエステルを合成するためにアルコール成分にグリセリンなどの3価以上の多価アルコールを追加し、酸成分に無水トリメリット酸などの3価以上の多価カルボン酸を追加して縮重合を行ってもよい。   In addition, from the viewpoint of the crystallinity of the polyester resin and the glass transition point, in order to synthesize a non-linear polyester, a trihydric or higher polyhydric alcohol such as glycerin is added to the alcohol component, and trimellitic anhydride is added to the acid component. The polycondensation may be performed by adding a trivalent or higher polyvalent carboxylic acid.

結晶性ポリエステル樹脂のガラス転移点は、耐熱保存性が悪化しない範囲において、できるだけ低いことが望ましく、好ましくは、80℃以上130℃以下である。ガラス転移点が80℃以下の場合は、耐熱保存性が悪化し、現像装置内部の温度でブロッキングが発生しやすくなる。また、ガラス転移点が130℃の場合には、定着下限温度が高くなるために低温定着性が得られなくなる。   The glass transition point of the crystalline polyester resin is desirably as low as possible within a range in which the heat resistant storage stability is not deteriorated, and is preferably 80 ° C. or higher and 130 ° C. or lower. When the glass transition point is 80 ° C. or lower, the heat resistant storage stability is deteriorated, and blocking tends to occur at the temperature inside the developing device. On the other hand, when the glass transition point is 130 ° C., the lower limit fixing temperature becomes high, so that the low temperature fixing property cannot be obtained.

(ガラス転移点の測定)
本実施形態のガラス転移点の測定は、理学電機社製TG−DSCシステムTAS−100を使用した。まず、試料約10mgをアルミ製試料容器に入れ、それをホルダユニットにのせ、電気炉中にセットする。まず、室温から昇温速度10℃/分で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分放置、窒素雰囲気下で再度150℃まで昇温速度10℃/分で加熱してDSC測定を行った。結晶性ポリエステル樹脂のガラス転移点は、TAS−100システム中の解析システムを用いて、2回目の昇温時の吸熱ピーク温度から算出した。
(Measurement of glass transition point)
For the measurement of the glass transition point of the present embodiment, a TG-DSC system TAS-100 manufactured by Rigaku Corporation was used. First, about 10 mg of a sample is placed in an aluminum sample container, which is placed on a holder unit and set in an electric furnace. First, after heating from room temperature to 150 ° C. at a temperature rising 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 temperature rising rate was again increased to 150 ° C. under a nitrogen atmosphere. DSC measurement was carried out by heating at / min. The glass transition point of the crystalline polyester resin was calculated from the endothermic peak temperature at the second temperature increase using the analysis system in the TAS-100 system.

(顔料)
本実施形態で用いる顔料としては、以下に挙げる顔料が用いられる。
(Pigment)
As the pigment used in the present embodiment, the following pigments are used.

黒色顔料としては、カーボンブラック、オイルファーネスブラック、チャンネルブラック、ランプブラック、アセチレンブラック、及びアニリンブラックなどのアジン系色素、金属塩アゾ色素、金属酸化物、並びに、複合金属酸化物が挙げられる。   Examples of black pigments include azine dyes such as carbon black, oil furnace black, channel black, lamp black, acetylene black, and aniline black, metal salt azo dyes, metal oxides, and composite metal oxides.

黄色顔料としては、カドミウムイエロー、ミネラルファストイエロー、ニッケルチタンイエロー、ネーブルスイエロー、ナフトールイエローS、ハンザイエローG、ハンザイエロー10G、ベンジジンイエローGR、キノリンイエローレーキ、パーマネントイエローNCG、及びタートラジンレーキが挙げられる。   Examples of yellow pigments include cadmium yellow, mineral fast yellow, nickel titanium yellow, navel yellow, naphthol yellow S, Hansa Yellow G, Hansa Yellow 10G, Benzidine Yellow GR, Quinoline Yellow Lake, Permanent Yellow NCG, and Tartrazine Lake. It is done.

橙色顔料としては、モリブデンオレンジ、パーマネントオレンジGTR、ピラゾロンオレンジ、バルカンオレンジ、インダンスレンブリリアントオレンジRK、ベンジジンオレンジG、及びインダンスレンブリリアントオレンジGKが挙げられる。   Examples of the orange pigment include molybdenum orange, permanent orange GTR, pyrazolone orange, Vulcan orange, indanthrene brilliant orange RK, benzidine orange G, and indanthrene brilliant orange GK.

赤色顔料としては、ベンガラ、カドミウムレッド、パーマネントレッド4R、リソールレッド、ピラゾロンレッド、ウォッチングレッドカルシウム塩、レーキレッドD、ブリリアントカーミン6B、エオシンレーキ、ローダミンレーキB、アリザリンレーキ、及びブリリアントカーミン3Bが挙げられる。   Examples of red pigments include Bengala, Cadmium Red, Permanent Red 4R, Resol Red, Pyrazolone Red, Watching Red Calcium Salt, Lake Red D, Brilliant Carmine 6B, Eosin Lake, Rhodamine Lake B, Alizarin Lake, and Brilliant Carmine 3B. .

紫色顔料としては、ファストバイオレットB、及びメチルバイオレットレーキが挙げられる。   Examples of purple pigments include fast violet B and methyl violet lake.

青色顔料としては、コバルトブルー、アルカリブルー、ビクトリアブルーレーキ、フタロシアニンブルー、無金属フタロシアニンブルー、フタロシアニンブルー部分塩素化物、ファーストスカイブルー、及びインダンスレンブルーBCが挙げられる。   Examples of blue pigments include cobalt blue, alkali blue, Victoria blue lake, phthalocyanine blue, metal-free phthalocyanine blue, phthalocyanine blue partially chlorinated, fast sky blue, and indanthrene blue BC.

緑色顔料としては、クロムグリーン、酸化クロム、ピグメントグリーンB、及びマラカイトグリーンレーキなどが挙げられる。   Examples of the green pigment include chrome green, chromium oxide, pigment green B, and malachite green lake.

これらの顔料は、1種類単独、又は2種以上を併用して使用することができる。   These pigments can be used alone or in combination of two or more.

特にカラートナーにおいては、良好な顔料の均一分散が必須となる。そのため、顔料を直接大量の樹脂中に投入するのではなく、一度高濃度に顔料を分散させたマスターバッチを作製し、それを希釈する形で投入する方式が用いられている。この場合、一般的には、分散性を助けるために溶剤が使用されていたが、廃液については昨今議論される環境問題を考慮し、本実施形態では水を使用して分散を行った。   Particularly in color toners, uniform pigment dispersion is essential. For this reason, a method is used in which a master batch in which a pigment is once dispersed at a high concentration is prepared and then diluted in a diluted manner, instead of directly charging the pigment into a large amount of resin. In this case, a solvent is generally used to assist dispersibility, but the waste liquid is dispersed using water in the present embodiment in consideration of the environmental problem recently discussed.

(荷電制御剤)
本実施形態のトナーは、電荷制御剤をトナー粒子内部に配合(内添)している。また、トナー粒子と混合(外添)して用いても良い。電荷制御剤によって、現像システムに応じた最適の電荷量コントロールが可能となり、特に、本実施形態では、粒度分布及び電荷量のバランスをさらに安定したものとすることが可能である。
(Charge control agent)
In the toner of this embodiment, a charge control agent is blended (internally added) inside the toner particles. Further, it may be used by mixing (external addition) with toner particles. The charge control agent makes it possible to control the optimum charge amount according to the development system. In particular, in this embodiment, the balance between the particle size distribution and the charge amount can be further stabilized.

トナーを正電荷性に制御する荷電制御剤としては、ニグロシン、四級アンモニウム塩、トリフェニルメタン系染料、並びに、イミダゾール金属錯体及び塩類を、単独あるいは2種類以上組み合わせて用いることができる。   As the charge control agent for controlling the toner to be positively charged, nigrosine, a quaternary ammonium salt, a triphenylmethane dye, an imidazole metal complex and salts can be used alone or in combination of two or more.

また、トナーを負電荷性に制御する荷電制御剤としては、サリチル酸金属錯体及び塩類、有機ホウ素塩類、並びに、カリックスアレン系化合物などが用いられる。   As the charge control agent for controlling the toner to be negatively charged, salicylic acid metal complexes and salts, organic boron salts, calixarene compounds, and the like are used.

(離形剤)
本実施形態におけるトナーには、定着時のオフセット防止のために離型剤を内添することが可能である。
(Release agent)
A release agent can be internally added to the toner in the present embodiment to prevent offset at the time of fixing.

離型剤としては、キャンデリラワックス、カルナウバワックス、及びライスワックスなどの天然ワックス、並びに、モンタンワックス及びその誘導体、並びに、パラフィンワックス及びその誘導体、並びに、ポリオレフィンワックス及びその誘導体、並びに、サゾールワックス、並びに、低分子量ポリエチレン、並びに、低分子量ポリプロピレン、並びに、アルキルリン酸エステルなどがある。   As release agents, natural waxes such as candelilla wax, carnauba wax and rice wax, montan wax and derivatives thereof, paraffin wax and derivatives thereof, polyolefin wax and derivatives thereof, and sazol There are waxes, low molecular weight polyethylene, low molecular weight polypropylene, and alkyl phosphates.

これら離型剤の融点は、65℃以上90℃以下であることが好ましい。この融点が65℃より低い場合には、トナーの保存時のブロッキングが発生しやすくなり、融点が90℃より高い場合には、定着ローラ温度が低い領域において、オフセットが発生しやすくなる場合がある。   The melting point of these release agents is preferably 65 ° C. or higher and 90 ° C. or lower. When the melting point is lower than 65 ° C., blocking during storage of the toner is likely to occur, and when the melting point is higher than 90 ° C., offset is likely to occur in a region where the fixing roller temperature is low. .

離型剤などの分散性を向上させるなどの目的の為に、分散剤を加えても良い。   A dispersant may be added for the purpose of improving the dispersibility of a release agent or the like.

分散剤としては、スチレンアクリル樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリスチレン樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、スチレンメタクリレート樹脂、ポリウレタン樹脂、ビニル樹脂、ポリオレフィン樹脂、スチレンブタジエン樹脂、フェノール樹脂、ブチラール樹脂、テルペン樹脂、及びポリオール樹脂等などあり、それぞれの樹脂を2種以上混合した物でも良い。   As the dispersant, styrene acrylic resin, polyethylene resin, polystyrene resin, epoxy resin, polyester resin, polyamide resin, styrene methacrylate resin, polyurethane resin, vinyl resin, polyolefin resin, styrene butadiene resin, phenol resin, butyral resin, terpene resin, And a polyol resin, etc., and a mixture of two or more of each resin may be used.

分散剤の添加量としては、樹脂100質量部に対して10質量部以下が適している。10質量部より多くしても、離形剤の分酸性の効果は見られず、逆に定着性や画像再現性が悪化する。   The addition amount of the dispersant is suitably 10 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the resin. Even if the amount is more than 10 parts by mass, the acidic effect of the release agent is not observed, and conversely, the fixing property and the image reproducibility are deteriorated.

(トナーの製造方法)
本実施形態のトナーを作製する方法としては、所謂、粉砕法及び重合法(懸濁重合、乳化重合分散重合、乳化凝集、及び乳化会合などを用いた方法)などがあるが、これらの作製法に限るものではない。
(Toner production method)
Examples of methods for producing the toner of the present embodiment include so-called pulverization methods and polymerization methods (methods using suspension polymerization, emulsion polymerization dispersion polymerization, emulsion aggregation, and emulsion association). It is not limited to.

粉砕法の一例としては、まず、上述した樹脂、着色剤としての顔料又は染料、電荷制御剤、離型剤、及び添加剤などを、例えば、ヘンシェルミキサーのような混合機により充分に混合する。混合後、バッチ式の2本ロール、バンバリーミキサー、連続式の2軸押出し機、及び連続式の1軸混練機などの熱混練機を用いて構成材料をよく混練し、圧延冷却後、切断を行なう。切断後のトナー混練物は、ハンマーミルなどを用いて粗粉砕し、更にジェット気流を用いた微粉砕機及び機械式粉砕機により微粉砕し、旋回気流を用いた分級機及びコアンダ効果を用いた分級機により所定の粒度に分級する。その後、上述のArガス雰囲気中によるレーザブレーション処理により、平均粒径10nm以上100nm以下の、少なくとも窒化珪素からなる微粒子を作製する。そして、その微粒子を、少なくとも樹脂及び顔料からなるトナーの粒子表面に直接付着させる。この表面処理後、所定の粒子間力になっているか否かを評価するために、トナー粒子1個を上述のAFM装置の探針の先端周辺に付着させ、圧縮されたトナー粒子粉体相を作製し、上述の本実施形態の方法により評価を行う。   As an example of the pulverization method, first, the above-described resin, a pigment or dye as a colorant, a charge control agent, a release agent, an additive, and the like are sufficiently mixed by, for example, a mixer such as a Henschel mixer. After mixing, the components are thoroughly kneaded using a thermal kneader such as a batch-type two roll, Banbury mixer, continuous twin-screw extruder, and continuous single-screw kneader. Do. The toner kneaded product after cutting is coarsely pulverized using a hammer mill or the like, and further finely pulverized by a fine pulverizer and a mechanical pulverizer using a jet stream, and a classifier using a swirling air stream and the Coanda effect are used. Classification to a predetermined particle size by a classifier. Thereafter, fine particles made of at least silicon nitride having an average particle diameter of 10 nm or more and 100 nm or less are produced by the laser ablation treatment in the Ar gas atmosphere described above. Then, the fine particles are directly attached to the particle surface of the toner composed of at least a resin and a pigment. After this surface treatment, in order to evaluate whether or not a predetermined interparticle force is obtained, one toner particle is attached to the periphery of the tip of the probe of the above-mentioned AFM apparatus, and the compressed toner particle powder phase is It is manufactured and evaluated by the method of this embodiment described above.

評価の結果、その数値が上述の所定の設定範囲に入っていた場合、風篩工程へ回し、250メッシュ以上の篩を通過させ、粗大粒子、凝集粒子を除去した後、試料を充填工程へ回し、本実施形態のトナーを得る。   As a result of the evaluation, when the numerical value is within the predetermined setting range described above, the sample is passed to the wind sieving step, passed through a sieve of 250 mesh or more to remove coarse particles and agglomerated particles, and then the sample is sent to the filling step. The toner of this embodiment is obtained.

AFM法を用いた本評価法の特徴は、以下のようになり、抜取り試料をそのまま用い、個人差の無い、精度の高い測定が出来ることにある。また、製造ラインにおける計測も可能であり、製造工程の中での各工程間に設置して、工程途中での品質評価を行うことができる。   The characteristics of the present evaluation method using the AFM method are as follows, and the sample can be used as it is, and the measurement can be performed with high accuracy without individual differences. Moreover, the measurement in a manufacturing line is also possible, and it can install between each process in a manufacturing process, and can perform quality evaluation in the middle of a process.

図4は、本実施形態のトナー評価装置の構成図である。   FIG. 4 is a configuration diagram of the toner evaluation apparatus of the present embodiment.

図4を参照するに、トナー評価装置は大略すると、トナー抜取り手段51、抜取弁52、容器53、及びAFM装置54からなる。   Referring to FIG. 4, the toner evaluation apparatus roughly includes a toner extraction means 51, an extraction valve 52, a container 53, and an AFM apparatus 54.

例えば、混合工程を経た後、次工程へ粉体のトナー試料を搬送する経路(図4中の矢印B)の途中に、トナー抜取り手段51を設ける。あるタイミングで抜取弁52を開閉することにより、一定量のトナー試料を測定部へ搬送する。その測定部の先端部はSUSなどでできた容器になっており、そのまま本評価方法にて測定することができる。または、図4に示すように、抜き取ったトナーを収めた容器53を近くの別の場所にあるAFM装置54へ持っていき、本評価方法にて測定することができる。   For example, after passing through the mixing step, the toner extracting means 51 is provided in the middle of the path (arrow B in FIG. 4) for conveying the powder toner sample to the next step. By opening and closing the extraction valve 52 at a certain timing, a certain amount of toner sample is conveyed to the measuring unit. The tip of the measurement part is a container made of SUS or the like, and can be directly measured by this evaluation method. Alternatively, as shown in FIG. 4, the container 53 containing the extracted toner can be taken to an AFM apparatus 54 in another nearby location and measured by this evaluation method.

AFM装置による評価の結果、その数値が予め定めた設定範囲を外れていた場合、試料を次工程へ搬送する経路(図4中の矢印C)には回さず、トナーの再処理工程へ搬送する経路(図4中の矢印X)へと回す。これらの仕組みは、表面処理工程前の工程である粉砕・分級工程後の検査、表面処理工程の後にある風篩工程後の検査、充填前の検査などに適用することができる。   As a result of the evaluation by the AFM apparatus, when the numerical value is out of the predetermined setting range, the sample is not transported to the path for transporting to the next process (arrow C in FIG. 4), but is transported to the toner reprocessing process. Turn to the route (arrow X in FIG. 4). These mechanisms can be applied to the inspection after the pulverization / classification process, which is the process before the surface treatment process, the inspection after the air sieving process after the surface treatment process, the inspection before filling, and the like.

本実施形態のトナーを作製する方法としては、粉砕法以外の方法が考えられ、重合法の一例としては、モノマーに着色剤及び電荷制御剤などを添加したモノマー組成物を水系の媒体中で懸濁し重合させることでトナー粒子を得る。造粒法は特に限定されない。   A method other than the pulverization method can be considered as a method for producing the toner of the present embodiment. As an example of the polymerization method, a monomer composition in which a colorant, a charge control agent, and the like are added to a monomer is suspended in an aqueous medium. Toner particles are obtained by turbidity and polymerization. The granulation method is not particularly limited.

例えば、本実施形態のトナーは、有機溶媒中に少なくとも、イソシアネート基を含有するポリエステル系プレポリマーが溶解し、顔料系着色剤が分散し、離型剤が溶解ないし分散している油性分散液を水系媒体中に無機微粒子及び/又はポリマー微粒子の存在下で分散させるとともに、この分散液中で該プレポリマーをポリアミン及び/又は活性水素含有基を有するモノアミンと反応させてウレア基を有するウレア変性ポリエステル系樹脂を形成させ、このウレア変性ポリエステル系樹脂を含む分散液からそれに含まれる液状媒体を除去することにより得られる。   For example, the toner according to the exemplary embodiment includes an oil dispersion in which at least a polyester-based prepolymer containing an isocyanate group is dissolved in an organic solvent, a pigment-based colorant is dispersed, and a release agent is dissolved or dispersed. A urea-modified polyester having a urea group which is dispersed in an aqueous medium in the presence of inorganic fine particles and / or fine polymer particles, and in which the prepolymer is reacted with a polyamine and / or a monoamine having an active hydrogen-containing group. It is obtained by forming a resin and removing the liquid medium contained in the dispersion containing the urea-modified polyester resin.

ウレア変性ポリエステル系樹脂において、そのガラス転移点は40℃以上65℃以下であり、好ましくは45℃以上60℃以下である。その数平均分子量(Mn)は、2500以上5万以下であり、好ましくは2500以上3万以下である。その重量平均分子量(Mw)は、1万以上50万以下、好ましくは3万以上10万以下である。   In the urea-modified polyester resin, the glass transition point is 40 ° C. or more and 65 ° C. or less, preferably 45 ° C. or more and 60 ° C. or less. The number average molecular weight (Mn) is 2500 or more and 50,000 or less, preferably 2500 or more and 30,000 or less. The weight average molecular weight (Mw) is 10,000 to 500,000, preferably 30,000 to 100,000.

このトナーは、このプレポリマー及びこのアミンの反応によって高分子量化されたウレア結合を有するウレア変性ポリエステル系樹脂をバインダー樹脂として含む。そして、そのバインダー樹脂中には着色剤が高分散している。   This toner contains, as a binder resin, a urea-modified polyester resin having a urea bond that has been polymerized by the reaction of the prepolymer and the amine. The colorant is highly dispersed in the binder resin.

得られた乾燥後のトナーの粉体を風力分級し、Arガス雰囲気中にて、レーザブレーション法により、平均粒径10nm以上100nm以下の少なくとも窒化珪素からなる微粒子を作製し、その微粒子を直接少なくとも樹脂及び顔料からなるトナーの粒子表面に付着させる。   The obtained toner powder after drying is air-classified, and fine particles made of at least silicon nitride having an average particle size of 10 nm to 100 nm are prepared by laser ablation in an Ar gas atmosphere. It adheres to the particle surface of the toner consisting of at least resin and pigment.

この表面処理工程後、所定の粒子構造になっているかどうか評価するために、トナー粒子の粒子間力を用いて評価する。   After this surface treatment step, evaluation is performed using the interparticle force of the toner particles in order to evaluate whether or not a predetermined particle structure is obtained.

評価の結果、その数値が予め定めた設定範囲に入っていた場合、風篩工程へ回し、250メッシュ以上の篩を通過させ、粗大粒子及び凝集粒子を除去した後、試料を充填工程へ回し、本実施形態のトナーを得る。   As a result of the evaluation, when the numerical value is within a predetermined setting range, it is turned to the wind sieving step, passed through a sieve of 250 mesh or more, and after removing coarse particles and agglomerated particles, the sample is turned to the filling step, The toner of this embodiment is obtained.

また、AFM法を用いた本評価は、粉砕法により製造されるトナー同様に、造粒後の検査、風力分級後の検査、表面処理工程後の検査、表面処理工程の後にある風篩工程後の検査、及び充填前の検査などに適用することができる。   In addition, this evaluation using the AFM method is the same as the toner manufactured by the pulverization method, after the granulation inspection, the inspection after the air classification, the inspection after the surface treatment process, and after the wind sieving process after the surface treatment process. It can be applied to inspections before and after filling.

(1成分現像剤)
本実施形態のトナーは、接触又は非接触現像方式に使用される1成分現像剤として用いる。接触又は非接触現像方式としては、様々な公知の現像方法が使用される。例えば,アルミスリーブを用いた接触現像法、導電性ゴムベルトを用いた接触現像法、及びアルミ素管の表面にカーボンブラックなどを含む導電性樹脂層を形成した現像スリーブを用いる非接触現像法などがある。
(Single component developer)
The toner of this embodiment is used as a one-component developer used in a contact or non-contact development method. Various known development methods are used as the contact or non-contact development method. For example, a contact development method using an aluminum sleeve, a contact development method using a conductive rubber belt, and a non-contact development method using a development sleeve in which a conductive resin layer containing carbon black or the like is formed on the surface of an aluminum base tube. is there.

また、本実施形態のトナーは、現像時にACバイアス電圧成分を用いて現像する場合に、流動性に優れているため、電界に従って忠実に振動し、細かい潜像に対しての忠実な現像が出来、ドット再現性の良い現像が可能となる。現像時にACバイアス電圧成分を用いて現像する方法については、下述する。   Further, since the toner of the present embodiment has excellent fluidity when developing using an AC bias voltage component during development, the toner vibrates faithfully in accordance with an electric field and can faithfully develop fine latent images. Development with good dot reproducibility is possible. A method of developing using an AC bias voltage component during development will be described below.

図5は、本実施形態における1成分現像剤を用いた現像方式を説明する図である。   FIG. 5 is a diagram for explaining a developing system using a one-component developer in the present embodiment.

図5を参照するに、トナー補給用ホッパー71から供給されたトナーは、拡散羽根72を経て、供給ローラ73上の全面に供給される。供給ローラ73は、現像ローラ74と接触しており、供給ローラ73上のトナーは、現像ローラ74に供給される。現像ローラ74は、図中の矢印Eの方向に回転するため、トナーが供給された現像ローラ74上の領域は、ドクターローラ75に接する。ドクターローラ75は、現像ローラ74上に供給されたトナーを均一な層となるように整形するローラ状のブレードである。現像ローラ74上で均一となったトナー層は、次いで矢印Fの方向に回転する感光体76と接触し、感光体76上の電子潜像をトナー現像する。   Referring to FIG. 5, the toner supplied from the toner supply hopper 71 is supplied to the entire surface of the supply roller 73 through the diffusion blade 72. The supply roller 73 is in contact with the developing roller 74, and the toner on the supply roller 73 is supplied to the developing roller 74. Since the developing roller 74 rotates in the direction of the arrow E in the figure, the region on the developing roller 74 to which the toner is supplied comes into contact with the doctor roller 75. The doctor roller 75 is a roller blade that shapes the toner supplied onto the developing roller 74 so as to form a uniform layer. The toner layer that has become uniform on the developing roller 74 then comes into contact with the photoreceptor 76 rotating in the direction of arrow F, and toner develops the electronic latent image on the photoreceptor 76.

本実施形態のトナーは、図5に示したドクターローラ75を有するような現像方式に用いることができる。   The toner of this embodiment can be used in a developing system having the doctor roller 75 shown in FIG.

また、本実施形態のトナーは、図5に示したドクターローラ75に加えて、供給ローラ73を用いる現像方式に採用しても良い。しかしながら、通常、このような方式の場合には、感光体76へのフィルミングだけではなく、ドクターローラ75や供給ローラ73へのフィルミングが発生する。このため、トナー層が均一に形成できないばかりか、トナー帯電が不均一となり、トナー電荷量も小さくなってしまうために、結果として現像不良が生じる。本実施形態のトナーを用いると、ドクターローラ75及び供給ローラ73へのフィルミングは発生せず、安定した現像が行なわれ、且つ、耐久特性に優れた現像方式とすることができる。   Further, the toner of the present embodiment may be employed in a developing method using a supply roller 73 in addition to the doctor roller 75 shown in FIG. However, in general, in such a system, not only filming on the photosensitive member 76 but also filming on the doctor roller 75 and the supply roller 73 occurs. For this reason, not only the toner layer cannot be formed uniformly, but also the toner charge becomes non-uniform and the toner charge amount becomes small, resulting in poor development. When the toner of this embodiment is used, filming to the doctor roller 75 and the supply roller 73 does not occur, a stable development is performed, and a development system with excellent durability characteristics can be obtained.

また、磁性トナーとする場合には、トナー粒子の中に磁性体の微粒子を内添すれば良い。磁性体としては、フェライト、マグネタイト、鉄、ニッケル、コバルト、それらの合金などの強磁性体等が考えられる。磁性体の平均粒径は0.1μm以上1μm以下が好ましい。磁性体の含有量はトナー100重量部に対して、10から70重量部であることが好ましい。   Further, when the magnetic toner is used, magnetic particles may be internally added to the toner particles. Examples of the magnetic material include ferromagnetic materials such as ferrite, magnetite, iron, nickel, cobalt, and alloys thereof. The average particle size of the magnetic material is preferably 0.1 μm or more and 1 μm or less. The content of the magnetic material is preferably 10 to 70 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the toner.

(2成分現像剤)
さらに、2成分現像剤として使用する場合は、トナー粒子及び下述する磁性キャリアを所定の混合比率にて混合することにより、2成分現像剤とする。
(Two-component developer)
Further, when used as a two-component developer, toner particles and a magnetic carrier described below are mixed at a predetermined mixing ratio to obtain a two-component developer.

2成分現像剤に使用されるキャリアとしては、公知のものが使用可能であり、例えば、鉄粉、フェライト粉、ニッケル粉、及びマグネタイト粉などの磁性粒子、並びに、これら磁性粒子の表面をフッ素系樹脂、ビニル系樹脂、及びシリコーン系樹脂などで処理したもの、並びに、磁性粒子が樹脂中に分散されている磁性粒子分散樹脂粒子などが挙げられる。これら磁性キャリアの平均粒径は、20μm以上70μm以下であることが好ましい。さらに好ましくは、25μm以上65μm以下である。キャリアの平均粒径が、20μm以上70μm以下の範囲にあると、現像機内部のトナー濃度が2重量%以上10重量%以下の範囲内において、トナーの帯電量をより均一にすることができる。キャリアの平均粒径が20μmより小さくなると、キャリア粒子の感光体上への付着などが生じやすくなり、さらにトナーとの撹拌効率が悪くなりトナーの均一な帯電量が得られにくくなる。逆に、キャリアの平均粒径が70μmを超える場合では、細かい画像再現性が悪くなり、高画質画像は得られなくなる。   As the carrier used for the two-component developer, known ones can be used. For example, magnetic particles such as iron powder, ferrite powder, nickel powder, and magnetite powder, and the surface of these magnetic particles are fluorine-based. Examples thereof include those treated with resin, vinyl resin, silicone resin, and the like, and magnetic particle-dispersed resin particles in which magnetic particles are dispersed in the resin. The average particle size of these magnetic carriers is preferably 20 μm or more and 70 μm or less. More preferably, they are 25 micrometers or more and 65 micrometers or less. When the average particle diameter of the carrier is in the range of 20 μm or more and 70 μm or less, the charge amount of the toner can be made more uniform when the toner concentration in the developing machine is in the range of 2 wt% or more and 10 wt% or less. When the average particle diameter of the carrier is smaller than 20 μm, the carrier particles are likely to adhere to the photoreceptor, and the stirring efficiency with the toner is deteriorated, so that it is difficult to obtain a uniform charge amount of the toner. On the other hand, when the average particle diameter of the carrier exceeds 70 μm, fine image reproducibility deteriorates and a high-quality image cannot be obtained.

キャリア表面の被覆材料としては、アミノ系樹脂、例えば、尿素−ホルムアルデヒド樹脂、メラミン樹脂、ベンゾグアナミン樹脂、ユリア樹脂、ポリアミド樹脂、及びエポキシ樹脂などが挙げられる。また、ポリビニル系及びポリビニリデン系樹脂(例えば、アクリル樹脂、ポリメチルメタクリレート樹脂、ポリアクリロニトリル樹脂、ポリ酢酸ビニル樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、及びポリスチレン樹脂)、スチレンアクリル共重合樹脂などのポリスチレン系樹脂、ポリ塩化ビニルなどのハロゲン化オレフィン樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂及びポリブチレンテレフタレート樹脂などのポリエステル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリフッ化ビニル樹脂、ポリフッ化ビニリデン樹脂、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、フッ化ビニリデンとアクリル単量体との共重合体、フッ化ビニリデンとフッ化ビニルとの共重合体、テトラフルオロエチレンとフッ化ビニリデンと非フッ化単量体とのターポリマーなどのフルオロターポリマー、並びにシリコーン樹脂などが使用できる。   Examples of the coating material on the carrier surface include amino resins such as urea-formaldehyde resin, melamine resin, benzoguanamine resin, urea resin, polyamide resin, and epoxy resin. Polystyrenes such as polyvinyl resins and polyvinylidene resins (for example, acrylic resins, polymethyl methacrylate resins, polyacrylonitrile resins, polyvinyl acetate resins, polyvinyl alcohol resins, polyvinyl butyral resins, and polystyrene resins), styrene acrylic copolymer resins, etc. Resin, halogenated olefin resin such as polyvinyl chloride, polyester resin such as polyethylene terephthalate resin and polybutylene terephthalate resin, polycarbonate resin, polyethylene resin, polyvinyl fluoride resin, polyvinylidene fluoride resin, polytrifluoroethylene resin, Polyhexafluoropropylene resin, copolymer of vinylidene fluoride and acrylic monomer, copolymer of vinylidene fluoride and vinyl fluoride, tetrafluoroethylene Fluoro terpolymers such as terpolymer of Ren and the vinylidene fluoride and non-fluorinated monomer, and silicone resin or the like can be used.

また、必要に応じて、導電粉などを被覆樹脂中に含有させてもよい。導電粉としては、金属粉、カーボンブラック、酸化チタン、酸化錫、及び酸化亜鉛などが使用できる。これらの導電性微粒子は、平均粒子径1μm以下であることが好ましい。平均粒子径が1μmよりも大きくなると、電気抵抗の制御が困難になるという問題が生じる。   Moreover, you may contain conductive powder etc. in coating resin as needed. As the conductive powder, metal powder, carbon black, titanium oxide, tin oxide, zinc oxide and the like can be used. These conductive fine particles preferably have an average particle diameter of 1 μm or less. When the average particle diameter is larger than 1 μm, there arises a problem that it becomes difficult to control electric resistance.

また、本実施形態の現像剤には、出力画像に悪影響を与えない範囲内で他の添加剤、テフロン(登録商標)粉末、ステアリン酸亜鉛粉末、及びポリフッ化ビニリデン粉末などの滑剤粉末、並びに、酸化セリウム粉末、炭化珪素粉末、及びチタン酸ストロンチウム粉末などの研磨剤、並びに、カーボンブラック粉末、酸化亜鉛粉末、及び酸化スズ粉末などの導電性付与剤を現像性向上剤として少量を用いてもよい。   Further, the developer of the present embodiment includes other additives, lubricant powders such as Teflon (registered trademark) powder, zinc stearate powder, and polyvinylidene fluoride powder within a range that does not adversely affect the output image, and A small amount of a polishing agent such as cerium oxide powder, silicon carbide powder, and strontium titanate powder, and a conductivity imparting agent such as carbon black powder, zinc oxide powder, and tin oxide powder may be used as a developability improver. .

(プロセスカートリッジ)
本実施形態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、この静電潜像担持体上に担持された静電潜像を、トナーを含む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、さらに必要に応じて適宜選択したその他の手段を有してなる。
(Process cartridge)
The process cartridge of the present embodiment 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 containing toner. And at least developing means for forming a visible image, and further, other means appropriately selected as necessary.

図6は、本実施形態におけるプロセスカートリッジの構成図である。   FIG. 6 is a configuration diagram of the process cartridge in the present embodiment.

図6を参照するに、プロセスカードリッジ99は大略すると、静電潜像担持体である感光体110、静電潜像形成手段である帯電器121、同じく静電潜像形成手段である露光装置130、現像手段である現像機140、クリーニング手段であるクリーニング装置160、除電手段である除電ランプ170、及び転写手段である転写ローラ180からなる。   Referring to FIG. 6, the process cartridge 99 is roughly divided into a photosensitive member 110 which is an electrostatic latent image carrier, a charger 121 which is an electrostatic latent image forming unit, and an exposure apparatus which is also an electrostatic latent image forming unit. 130, a developing device 140 as a developing means, a cleaning device 160 as a cleaning means, a static elimination lamp 170 as a static elimination means, and a transfer roller 180 as a transfer means.

上述したプロセスカードリッジ99の構成各部については、下述する画像形成装置の項にて詳細な説明を行う。   Each component of the process cartridge 99 described above will be described in detail in the section of the image forming apparatus described below.

本実施形態のプロセスカートリッジは、各種電子写真装置などに自在に備えさせることができ、下述する本実施形態の画像形成装置に着脱自在に備えさせるのが好ましい。また、着脱自在であることは、下述する画像形成装置のメンテナンスを可能とすることができる。   The process cartridge according to this embodiment can be freely provided in various electrophotographic apparatuses and the like, and is preferably provided detachably in the image forming apparatus according to this embodiment described below. Further, being detachable enables maintenance of the image forming apparatus described below.

(画像形成装置)
本実施形態の画像形成装置は、静電潜像担持体、静電潜像形成手段、現像手段、転写手段、及び定着手段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、及び制御手段などを有してなる。
(Image forming device)
The image forming apparatus according to the present embodiment 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 other units appropriately selected as necessary. For example, it comprises a static elimination means, a cleaning means, a recycling means, and a control means.

感光体とも称される静電潜像担持体としては、その材質、形状、構造、及び大きさなどについて特に制限はなく、公知のものの中から適宜選択することができる。静電潜像担持体の形状としては、ドラム状が好適に挙げられる。静電潜像担持体の材質としては、例えばアモルファスシリコン及びセレンなどの無機感光体、並びに、ポリシラン及びフタロポリメチンなどの有機感光体などが挙げられる。これらの中でも、長寿命である点から、アモルファスシリコンなどが好ましい。アモルファスシリコンを材質とした感光体については、詳しく下述する。   The material, shape, structure, size, etc. of the electrostatic latent image carrier, also referred to as a photoreceptor, are not particularly limited, and can be appropriately selected from known ones. A preferable example of the shape of the electrostatic latent image carrier is a drum shape. Examples of the material of the electrostatic latent image bearing member include inorganic photoreceptors such as amorphous silicon and selenium, and organic photoreceptors such as polysilane and phthalopolymethine. Among these, amorphous silicon is preferable because of its long life. The photoconductor made of amorphous silicon will be described in detail below.

静電潜像の形成は、上述の静電潜像担持体の表面を一様に帯電させた後、上述の静電潜像形成手段により像様に露光することにより行うことができる。   The formation of the electrostatic latent image can be performed by uniformly charging the surface of the above-described electrostatic latent image carrier and then performing imagewise exposure by the above-described electrostatic latent image forming unit.

静電潜像形成手段は、例えば、上述の静電潜像担持体の表面を一様に帯電させる帯電手段、及びこの静電潜像担持体の表面を像様に露光する露光手段を少なくとも備える。   The electrostatic latent image forming means includes, for example, at least charging means for uniformly charging the surface of the above-described electrostatic latent image carrier and exposure means for exposing the surface of the electrostatic latent image carrier imagewise. .

帯電は、帯電器を用いて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。   Charging can be performed by applying a voltage to the surface of the electrostatic latent image carrier using a charger.

帯電手段としては、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ル、ブラシ、フィルム、及びゴムブレードなどを備えたそれ自体公知の接触帯電器、並びに、コロトロン、及びスコロトロンなど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 means is not particularly limited and may be appropriately selected according to the purpose. For example, a known contact charging provided with a conductive or semiconductive roll, brush, film, rubber blade, etc. And non-contact chargers using corona discharge such as corotron and scorotron.

なお、本実施形態においては、静電潜像担持体表面に直接接触し、電圧を印加することにより、静電潜像担持体表面を均一に帯電する帯電手段を用いることが好適である。このような帯電手段を用いることは、装置内におけるオゾンの発生を抑えることができる点で好適である。   In the present embodiment, it is preferable to use a charging unit that directly contacts the surface of the electrostatic latent image carrier and applies a voltage to uniformly charge the surface of the electrostatic latent image carrier. Use of such a charging means is preferable in that generation of ozone in the apparatus can be suppressed.

露光は、上述の露光器を用いて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。   The exposure can be performed by exposing the surface of the electrostatic latent image carrier imagewise using the above-described exposure device.

露光器手段としては、上述の帯電器により帯電された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、レーザ光学系、及び液晶シャッタ光学系などの各種露光器が挙げられる。   The exposure device means is not particularly limited as long as the surface of the electrostatic latent image carrier charged by the above-described charger can be exposed like an image to be formed, and is appropriately selected according to the purpose. Examples thereof include 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.

なお、本実施形態においては、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。   In the present embodiment, an optical backside system that performs imagewise exposure from the backside of the electrostatic latent image carrier may be employed.

次に、現像手段について説明する。   Next, the developing unit will be described.

現像手段は、上述の静電潜像を本実施形態のトナーを含む現像剤を用いて現像して、可視像を形成する。   The developing means develops the above-described electrostatic latent image using the developer containing the toner of the present embodiment to form a visible image.

可視像の形成は、現像手段により、静電潜像を本実施形態のトナーを含む現像剤を用いて現像することにより行うことができる。   The visible image can be formed by developing the electrostatic latent image using a developer containing the toner of the present embodiment by a developing unit.

現像手段は、本実施形態のトナーを含む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る。例えば、本実施形態のトナーを含む現像剤を収容し、静電潜像に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る。本実施形態のトナー入り容器を備えた現像器などがより好ましい。   The developing means is not particularly limited as long as it can be developed using the developer containing the toner of the present embodiment, and can be appropriately selected from known ones. For example, a developer that contains at least a developer that contains the toner of the present embodiment and that can apply the developer to the electrostatic latent image in a contact or non-contact manner is preferably used. A developing device provided with the toner container of the present embodiment is more preferable.

現像手段は、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い。例えば、トナー入りの現像剤を摩擦攪拌させて帯電させる攪拌器、及び回転可能なマグネットローラを有してなるものなどが好適に挙げられる。   The developing means may be a single color developer or a multicolor developer. For example, it is preferable to use a stirrer for charging a developer containing toner by frictional stirring and a rotatable magnet roller.

現像手段内では、トナー及びキャリアが混合攪拌され、その際の摩擦によりトナーが帯電し、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。マグネットローラは、上述の静電潜像担持体(感光体)近傍に配置されているため、マグネットローラの表面に形成された磁気ブラシを構成するトナーの一部は、電気的な吸引力によって静電潜像担持体(感光体)の表面に移動する。その結果、静電潜像がトナーにより現像されて静電潜像担持体(感光体)の表面にトナーによる可視像が形成される。   In the developing means, the toner and the carrier are mixed and agitated, and the toner is charged by the friction at that time, and is held on the surface of the rotating magnet roller in a raised state, thereby forming a magnetic brush. Since the magnet roller is disposed in the vicinity of the above-described electrostatic latent image carrier (photosensitive member), a part of the toner constituting the magnetic brush formed on the surface of the magnet roller is statically absorbed by an electric attractive force. It moves to the surface of the electrostatic latent image carrier (photoconductor). As a result, the electrostatic latent image is developed with toner, and a visible image is formed with toner on the surface of the electrostatic latent image carrier (photoconductor).

また、本実施形態では、交互電界を印加する現像方法を用いて現像工程を行うことが特に好ましい。交互電界を印加する現像方法については詳しく下述する。   In the present embodiment, it is particularly preferable to perform the developing process using a developing method that applies an alternating electric field. The developing method for applying the alternating electric field will be described in detail below.

現像器に収容させる現像剤は、本実施形態のトナーを含む現像剤であるが、現像剤としては1成分現像剤であってもよいし、2成分現像剤であってもよい。また、これらの現像剤に含まれるトナーは、本実施形態のトナーである。   The developer accommodated in the developing device is a developer containing the toner of the present embodiment, but the developer may be a one-component developer or a two-component developer. The toner contained in these developers is the toner of the present embodiment.

次に、転写手段について説明する。   Next, the transfer unit will be described.

転写手段は、可視像を記録媒体に転写する手段である。転写手段は、中間転写体を用い、この中間転写体上に可視像を一次転写した後、この可視像を記録媒体上に二次転写する態様が好ましい。また、転写手段は、トナーとして2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手段と、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含む態様がより好ましい。   The transfer unit is a unit that transfers a visible image to a recording medium. The transfer unit preferably uses an intermediate transfer member, and after the primary transfer of the visible image onto the intermediate transfer member, the visible image is secondarily transferred onto the recording medium. Further, the transfer means uses a primary transfer means for 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 toner, and the composite transfer image as a recording medium. More preferable is a mode including a secondary transfer means for transferring the image on the top.

なお、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、転写ベルトなどが好適に挙げられる。   The intermediate transfer member is not particularly limited and can be appropriately selected from known transfer members according to the purpose. For example, a transfer belt is preferably used.

第一次転写手段及び第二次転写手段は、静電潜像担持体(感光体)上に形成された可視像を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。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。   The primary transfer unit and the secondary transfer unit preferably include at least a transfer unit that peels and charges the visible image formed on the electrostatic latent image carrier (photoconductor) to the recording medium side. There may be one transfer means, or two or more transfer means.

転写手段としては、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、及び粘着転写器などが挙げられる。   Examples of the transfer means include a corona transfer device using corona discharge, a transfer belt, a transfer roller, a pressure transfer roller, and an adhesive transfer device.

なお、記録媒体としては、特に制限はなく、公知の記録媒体(記録紙)の中から適宜選択することができる。   In addition, there is no restriction | limiting in particular as a recording medium, It can select suitably from well-known recording media (recording paper).

定着手段は、記録媒体に転写された可視像を定着装置によって定着させる手段であり、各色のトナーに対し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。   The fixing means is means for fixing the visible image transferred to the recording medium by the fixing device, and may be performed each time the toner of each color is transferred to the recording medium, or the toners of each color are laminated. May be performed simultaneously at the same time.

定着手段としては、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。この加熱加圧手段としては、加熱ローラ及び加圧ローラの組合せ、並びに加熱ローラ、加圧ローラ及び無端ベルトとの組合せなどが挙げられる。   The fixing unit is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. However, a known heating and pressing unit is preferable. Examples of the heating and pressing means include a combination of a heating roller and a pressure roller, and a combination of a heating roller, a pressure roller, and an endless belt.

加熱加圧手段における加熱は、通常80℃以上200℃以下が好ましい。   The heating in the heating and pressing means is usually preferably 80 ° C. or higher and 200 ° C. or lower.

なお、本実施形態においては、目的に応じて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。   In this embodiment, for example, a known optical fixing device may be used together with or instead of the fixing step and the fixing unit depending on the purpose.

また、本実施形態では、サーフ定着装置を定着装置として用いることが特に好ましい。サーフ定着装置については詳しく下述する。   In this embodiment, it is particularly preferable to use a surf fixing device as the fixing device. The surf fixing device will be described in detail below.

除電手段は、静電潜像担持体(感光体)に対し除電バイアスを印加して除電を行う手段である。除電手段としては、特に制限はなく、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る。例えば、除電ランプなどが好適に挙げられる。   The neutralizing unit is a unit that performs neutralization by applying a neutralizing bias to the electrostatic latent image carrier (photoconductor). The neutralizing means is not particularly limited as long as it can apply a neutralizing bias to the electrostatic latent image carrier, and can be appropriately selected from known neutralizers. For example, a static elimination lamp etc. are mentioned suitably.

クリーニング手段は、静電潜像担持体上に残留する電子写真トナーを除去する手段である。   The cleaning means is means for removing the electrophotographic toner remaining on the electrostatic latent image carrier.

クリーニング手段としては、特に制限はなく、静電潜像担持体上に残留する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る。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、及びウエブクリーナなどが好適に挙げられる。   The cleaning means is not particularly limited as long as it can remove the toner remaining on the electrostatic latent image carrier, and can be appropriately selected from known cleaners. For example, a magnetic brush cleaner, an electrostatic brush cleaner, a magnetic roller cleaner, a blade cleaner, a brush cleaner, a web cleaner, and the like are preferable.

リサイクル手段は、上述のクリーニング手段により除去した電子写真用カラートナーを現像手段にリサイクルさせる手段である。   The recycling means is means for recycling the color toner for electrophotography removed by the above-described cleaning means to the developing means.

リサイクル手段としては、特に制限はなく、公知の搬送手段などが挙げられる。   There is no restriction | limiting in particular as a recycle means, A well-known conveyance means etc. are mentioned.

制御手段は、上述の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。   The control means is a process for controlling the above-described steps, and can be suitably performed by the control means.

制御手段としては、上述の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る。例えば、シークエンサー及びコンピュータなどの機器が挙げられる。   The control means is not particularly limited as long as it can control the movement of each means described above, and can be appropriately selected according to the purpose. For example, devices such as a sequencer and a computer can be mentioned.

本実施形態の画像形成装置の1つの態様について説明する。   One aspect of the image forming apparatus of this embodiment will be described.

図7は、本実施形態における画像形成装置の構成図である。   FIG. 7 is a configuration diagram of the image forming apparatus in the present embodiment.

図7を参照するに、画像形成装置100は、静電潜像担持体としての感光体110、帯電手段としての帯電ローラ120、露光手段としての露光装置130、現像手段としての現像装置140、中間転写体150、クリーニングブレードを有するクリーニング手段としてのクリーニング装置160、除電手段としての除電ランプ170からなる。   Referring to FIG. 7, an image forming apparatus 100 includes a photosensitive member 110 as an electrostatic latent image carrier, a charging roller 120 as a charging unit, an exposure unit 130 as an exposure unit, a developing unit 140 as a developing unit, an intermediate unit. The image forming apparatus includes a transfer member 150, a cleaning device 160 as a cleaning unit having a cleaning blade, and a static elimination lamp 170 as a static elimination unit.

中間転写体150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151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151の一部は、中間転写体150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150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190が配置されており、また、最終転写材としての転写紙195に現像像(トナー像)を転写(二次転写)するための転写バイアスを印加可能な転写手段としての転写ローラ180が対向して配置されている。中間転写体150の周囲には、中間転写体150上のトナー像に電荷を付与するためのコロナ帯電器158が、中間転写体50の回転方向において、感光体110と中間転写体150との接触部と、中間転写体150と転写紙195との接触部との間に配置されている。   The intermediate transfer member 150 is an endless belt, and is designed to be movable in the direction of the arrow by three rollers 151 that are arranged inside and stretched. Some of the three rollers 151 also function as transfer bias rollers that can apply a predetermined transfer bias (primary transfer bias) to the intermediate transfer member 150. The intermediate transfer body 150 is provided with a cleaning device 190 having a cleaning blade in the vicinity thereof, and for transferring (secondary transfer) a developed image (toner image) to a transfer sheet 195 as a final transfer material. A transfer roller 180 as a transfer unit to which a transfer bias can be applied is disposed to face the transfer roller 180. Around the intermediate transfer member 150, a corona charger 158 for applying a charge to the toner image on the intermediate transfer member 150 is in contact with the photosensitive member 110 and the intermediate transfer member 150 in the rotation direction of the intermediate transfer member 50. And the contact portion between the intermediate transfer member 150 and the transfer paper 195.

現像装置140は、現像剤担持体としての現像ベルト141と、現像ベルト141の周囲に併設したブラック現像ユニット145K、イエロー現像ユニット145Y、マゼンタ現像ユニット145M及びシアン現像ユニット145Cとから構成されている。なお、ブラック現像ユニット145Kは、現像剤収容部142Kと現像剤供給ローラ143Kと現像ローラ144Kとを備えており、イエロー現像ユニット145Yは、現像剤収容部142Yと現像剤供給ローラ143Yと現像ローラ144Yとを備えており、マゼンタ現像ユニット145Mは、現像剤収容部142Mと現像剤供給ローラ143Mと現像ローラ144Mとを備えており、シアン現像ユニット145Cは、現像剤収容部142Cと現像剤供給ローラ143Cと現像ローラ144Cとを備えている。また、現像ベルト141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、一部が感光体110と接触している。   The developing device 140 includes a developing belt 141 as a developer carrier, and a black developing unit 145K, a yellow developing unit 145Y, a magenta developing unit 145M, and a cyan developing unit 145C provided around the developing belt 141. The black developing unit 145K includes a developer accommodating portion 142K, a developer supplying roller 143K, and a developing roller 144K. The yellow developing unit 145Y includes a developer accommodating portion 142Y, a developer supplying roller 143Y, and a developing roller 144Y. The magenta developing unit 145M includes a developer accommodating portion 142M, a developer supplying roller 143M, and a developing roller 144M. The cyan developing unit 145C includes a developer accommodating portion 142C and a developer supplying roller 143C. And a developing roller 144C. The developing belt 141 is an endless belt, is rotatably stretched around a plurality of belt rollers, and a part thereof is in contact with the photoreceptor 110.

現像ベルト141の表層材料及び表層は、弾性材料による感光体への汚染防止と、転写ベルト表面への表面摩擦抵抗を低減させてトナーの付着力を小さくして、クリーニング性及び2次転写性を高めるものが要求される。例えば、ポリウレタン、ポリエステル、及びエポキシ樹脂などの1種類又は2種類以上を使用する。また、表面エネルギーを小さくし潤滑性を高める材料、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、及びシリコンカーバイトなどの粉体若しくは粒子を1種類若しくは2種類以上、又は、粒径を異ならしたものを分散させ使用することができる。また、フッ素系ゴム材料のように、熱処理を行うことで表面にフッ素リッチな層を形成させ、表面エネルギーを小さくさせたものも使用することができる。   The surface layer material and the surface layer of the developing belt 141 prevent contamination of the photosensitive member by an elastic material, reduce surface friction resistance to the transfer belt surface, reduce toner adhesion, and provide cleaning and secondary transfer properties. What is needed is to be enhanced. For example, one type or two or more types such as polyurethane, polyester, and epoxy resin are used. In addition, a material that reduces surface energy and increases lubricity, for example, one or more powders or particles of fluororesin, fluorine compound, fluorocarbon, titanium dioxide, and silicon carbide, or a particle size Different types can be dispersed and used. In addition, a material that has a surface-energy reduced by forming a fluorine-rich layer on the surface by heat treatment, such as a fluorine-based rubber material, can be used.

画像形成装置100において、例えば、帯電ローラ120が感光体110を一様に帯電させる。露光装置130が感光体110上に像様に露光を行い、静電潜像を形成する。感光体110上に形成された静電潜像を、現像装置140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。この可視像(トナー像)が、ローラ151から印加された電圧により中間転写体150上に転写(一次転写)され、更に転写ローラ180によって転写紙195上に転写(二次転写)される。その結果、転写紙195上には転写像が形成される。なお、感光体110上の残存トナーは、クリーニング装置160により除去され、感光体110における帯電は除電ランプ170により除去される。同様に、中間転写体150上の残存トナーは、クリーニング装置190により除去される。   In the image forming apparatus 100, for example, the charging roller 120 charges the photoreceptor 110 uniformly. The exposure device 130 performs imagewise exposure on the photoconductor 110 to form an electrostatic latent image. The electrostatic latent image formed on the photoreceptor 110 is developed by supplying toner from the developing device 140 to form a visible image (toner image). This visible image (toner image) is transferred (primary transfer) onto the intermediate transfer body 150 by the voltage applied from the roller 151, and further transferred (secondary transfer) onto the transfer paper 195 by the transfer roller 180. As a result, a transfer image is formed on the transfer paper 195. The residual toner on the photoconductor 110 is removed by the cleaning device 160, and the charge on the photoconductor 110 is removed by the static elimination lamp 170. Similarly, the residual toner on the intermediate transfer member 150 is removed by the cleaning device 190.

(交互電界を印加する現像方法)
図8は、本実施形態の交互電界を印加する現像方法を説明する模式図である。
(Development method applying an alternating electric field)
FIG. 8 is a schematic diagram illustrating a developing method for applying an alternating electric field according to the present embodiment.

図8を参照するに、本実施形態の感光体701に対する現像器702において、現像時、現像ローラ703には、交流電源及び直流電源からなる電源704により現像バイアスとして、直流電圧に交流電圧を重畳した振動バイアス電圧が印加される。背景部電位と画像部電位は、上記振動バイアス電位の最大値と最小値の間に位置している。これによって現像部705に向きが交互に変化する交互電界が形成される。この交互電界中で現像剤のトナーとキャリアが激しく振動し、トナーが現像ローラ703及び現像剤中のキャリアへの静電的拘束力を振り切って感光体701に飛翔し、感光体701の潜像に対応して付着する。   Referring to FIG. 8, in the developing device 702 for the photosensitive member 701 of the present embodiment, during development, an AC voltage is superimposed on a DC voltage as a developing bias by a power source 704 including an AC power source and a DC power source. The applied vibration bias voltage is applied. The background portion potential and the image portion potential are located between the maximum value and the minimum value of the vibration bias potential. As a result, an alternating electric field whose direction changes alternately is formed in the developing unit 705. In this alternating electric field, the developer toner and the carrier vibrate vigorously, and the toner flies off the electrostatic roller 703 and the carrier in the developer to fly to the photoconductor 701, and the latent image on the photoconductor 701. It adheres corresponding to.

振動バイアス電圧の最大値と最小値との差(ピーク間電圧)は、0.5KV以上5KV以下が好ましく、周波数は1KHz以上10KHz以下が好ましい。振動バイアス電圧の波形は、矩形波、サイン波、及び三角波などが使用できる。振動バイアスの直流電圧成分は、上述したように背景部電位と画像部電位の間の値であるが、画像部電位よりも背景部電位に近い値である方が、背景部電位領域へのかぶりトナーの付着を防止する上で好ましい。   The difference (peak-to-peak voltage) between the maximum value and the minimum value of the vibration bias voltage is preferably 0.5 KV to 5 KV, and the frequency is preferably 1 KHz to 10 KHz. As the waveform of the vibration bias voltage, a rectangular wave, a sine wave, a triangular wave, or the like can be used. As described above, the DC voltage component of the vibration bias is a value between the background part potential and the image part potential, but the value closer to the background part potential than the image part potential is more likely to cover the background part potential region. This is preferable for preventing toner adhesion.

振動バイアス電圧の波形が矩形波の場合、デューティ比を50%以下とすることが望ましい。ここでデューティ比とは、振動バイアスの1周期中でトナーが感光体に向かおうとする時間の割合である。このようにすることにより、トナーが感光体に向かおうとするピーク値とバイアスの時間平均値との差を大きくすることができるので、トナーの運動がさらに活発化し、トナーが潜像面の電位分布に忠実に付着してざらつき感や解像力を向上させることができる。またトナーとは逆極性の電荷を有するキャリアが感光体に向かおうとするピーク値とバイアスの時間平均値との差を小さくすることができるので、キャリアの運動を沈静化し、潜像の背景部にキャリアが付着する確率を大幅に低減することができる。   When the vibration bias voltage waveform is a rectangular wave, the duty ratio is preferably 50% or less. Here, the duty ratio is a ratio of time during which the toner is directed to the photosensitive member during one period of the vibration bias. By doing so, the difference between the peak value at which the toner is directed to the photoreceptor and the time average value of the bias can be increased, so that the movement of the toner is further activated and the potential of the latent image surface is increased. It can adhere to the distribution and improve the roughness and resolution. In addition, since the difference between the peak value of the carrier having a charge opposite to that of the toner and the time average value of the bias toward the photosensitive member can be reduced, the movement of the carrier is reduced, and the background portion of the latent image is reduced. The probability of carriers adhering to the substrate can be greatly reduced.

(サーフ定着装置)
図9は、本実施形態のサーフ定着装置の構成図である。
(Surf fixing device)
FIG. 9 is a configuration diagram of the surf fixing device of the present embodiment.

図9を参照するに、定着装置800は、定着フィルム801を図中の矢印の方向に回転させて定着する、いわゆるサーフ定着装置である。以下詳説すると、定着フィルム801はエンドレスベルト状耐熱フィルムであり、このフィルムの支持回転体である駆動ローラ802と、従動ローラ803と、この両ローラ間の図中下方に設けた加熱体804とに懸回張設している。   Referring to FIG. 9, a fixing device 800 is a so-called surf fixing device that fixes a fixing film 801 by rotating it in the direction of the arrow in the drawing. More specifically, the fixing film 801 is an endless belt-like heat-resistant film. A driving roller 802 which is a support rotating body of the film, a driven roller 803, and a heating body 804 provided below the two rollers in the figure. Suspended.

従動ローラ802は、定着フィルム801のテンションローラを兼ね、定着フィルム801は駆動ローラ802の図中矢印方向の回転駆動によって、図中矢印方向に向かって回転駆動される。この回転駆動速度は、加圧ローラ805と定着フィルム801が接する定着ニップ領域Lにおいて転写材806と定着フィルム801の速度が等しくなる速度に調節される。   The driven roller 802 also serves as a tension roller for the fixing film 801. The fixing film 801 is rotationally driven in the direction of the arrow in the drawing by the rotational driving of the driving roller 802 in the direction of the arrow in the drawing. The rotational driving speed is adjusted to a speed at which the speeds of the transfer material 806 and the fixing film 801 are equal in the fixing nip region L where the pressure roller 805 and the fixing film 801 are in contact with each other.

ここで、加圧ローラ805はシリコンゴムなどの離型性のよいゴム弾性層を有するローラであり、図中の矢印方向に回転しつつ、定着ニップ領域Lに対して総圧4kg以上10kg以下の当接圧をもって圧接させてある。   Here, the pressure roller 805 is a roller having a rubber elastic layer having good releasability such as silicon rubber, and the total pressure is 4 kg or more and 10 kg or less with respect to the fixing nip region L while rotating in the arrow direction in the figure. The contact is made with contact pressure.

また定着フィルム801は、耐熱性、離型性、及び耐久性に優れたものが好ましく、総厚100μm以下、好ましくは40μm以下の薄肉のものを使用する。例えば、ポリイミド、ポリエーテルイミド、PES(ポリエーテルサルファイド)、及びPFA(4フッ化エチレンバーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体樹脂)などの耐熱樹脂の単層フィルム、並びに、複合層フィルム、例えば、20μm厚フィルムの少なくとも画像当接面側にPTFE(4フッ化エチレン樹脂)及びPFAなどのフッ素樹脂に導電材を添加した離型性コート層を10μm厚に施したものや、フッ素ゴム及びシリコンゴムなどの弾性層を施したものである。   The fixing film 801 is preferably a film having excellent heat resistance, releasability, and durability, and a thin film having a total thickness of 100 μm or less, preferably 40 μm or less. For example, a single layer film of heat-resistant resin such as polyimide, polyetherimide, PES (polyether sulfide), and PFA (tetrafluoroethylene bar fluoroalkyl vinyl ether copolymer resin), and a composite layer film, for example, 20 μm thick At least the image contact surface side of the film is provided with a 10 μm thick release coat layer in which a conductive material is added to a fluororesin such as PTFE (tetrafluoroethylene resin) and PFA, An elastic layer is applied.

加熱体804は、平面基板807及び定着ヒータ808から構成されており、平面基板807は、アルミナなどの高熱伝導度且つ高電気抵抗率を有する材料からなっており、定着フィルム801と接触する表面には抵抗発熱体で構成した定着ヒータ808を長手方向に設置してある。定着ヒータ808は、例えばAg/Pd、Ta2Nなどの電気抵抗材料を、スクリーン印刷などにより線状又は帯状に塗工したものである。また、定着ヒータ808の両端部には、図示しない電極が形成され、この電極間に通電することで抵抗発熱体が発熱する。さらに、基板の定着ヒータ808が具備させてある面と逆の面にはサーミスタによって構成した定着温度センサ809が設けられている。   The heating body 804 is composed of a flat substrate 807 and a fixing heater 808. The flat substrate 807 is made of a material having high thermal conductivity and high electrical resistivity such as alumina and has a surface in contact with the fixing film 801. Is provided with a fixing heater 808 made of a resistance heating element in the longitudinal direction. The fixing heater 808 is formed by applying an electric resistance material such as Ag / Pd or Ta2N in a linear or belt shape by screen printing or the like. In addition, electrodes (not shown) are formed at both ends of the fixing heater 808, and the resistance heating element generates heat when energized between the electrodes. Further, a fixing temperature sensor 809 constituted by a thermistor is provided on the surface opposite to the surface provided with the fixing heater 808 of the substrate.

定着温度センサ809によって検出された基板の温度情報は、図示しない制御手段に送られ、かかる制御手段により定着ヒータに供給される電力量が制御され、加熱体804は所定の温度に制御される。   The substrate temperature information detected by the fixing temperature sensor 809 is sent to a control unit (not shown), and the amount of electric power supplied to the fixing heater is controlled by the control unit, so that the heating body 804 is controlled to a predetermined temperature.

以下、実施形態について実施例によってさらに詳細に説明する。なお、以下の実施例及び比較例中にて示す部数は、全て重量部を示している。   Hereinafter, embodiments will be described in more detail with reference to examples. In addition, all the parts shown in the following Examples and Comparative Examples show parts by weight.

本実施例では、トナー組成及びトナー粒子表面への表面処理条件をそれぞれ変化させたトナーを作製した。トナー粒子の粒子間力は、1個トナー粒子を探針の先端または周辺に付着させ、圧縮されたトナー粒子粉体相を作製し、その探針に付いているトナー粒子を圧密させたトナー粉体相の表面の1個粒子に一度押し付けた後引き離すように走査し、そのときの力変化から測定する上述のAEM法により評価を行った。トナー粒子粉体相の圧縮圧力は320kg/cmで作製した。 In this example, a toner was produced in which the toner composition and the surface treatment conditions on the toner particle surface were changed. The interparticle force of the toner particles is a toner powder in which one toner particle is attached to the tip or the periphery of the probe to produce a compressed toner particle powder phase and the toner particles attached to the probe are consolidated. After pressing once on one particle on the surface of the body phase and then scanning to separate, evaluation was performed by the AEM method described above, which was measured from the force change at that time. The toner particle powder phase was prepared at a compression pressure of 320 kg / cm 2 .

[実施例1]
(トナーの作製)
樹脂としてポリエステル樹脂(ビスフェノールAのプロピレンオキサイド付加物テレフタル酸、及びコハク酸誘導体から合成されたポリエステル)100部、着色剤として銅フタロシアニンブルー顔料(C.I.ピグメントブルー15:3、Lionol Blue FG−7351、東洋インキ社製)3.5部、帯電制御剤としてサルチル酸亜鉛塩(ボントロンE84、オリエント化学)5部、及び離型剤として低分子量ポリエチレン5部を原材料として、ミキサーで十分に混合した。この混合物を、2軸押出し機によりバレル温度110℃及び混練機回転数120回転/分の条件にて溶融混練した。この混練物を圧延冷却後カッターミルで粗粉砕し、ジェット気流を用いた微粉砕機で粉砕後、旋回式風力分級装置を用いて、平均粒径が6.0μmの粒度分布に分級し、母体着色粒子を得た。さらに、母体着色粒子100部に対して、以下の表面処理条件にて少なくとも窒化珪素からなる微粒子を作製し、トナー粒子表面に固着させ、トナーを作製した。実施例1で作製したトナーをトナー1とする。
[Example 1]
(Production of toner)
100 parts of a polyester resin (polyester synthesized from a bisphenol A propylene oxide adduct terephthalic acid and a succinic acid derivative) as a resin, and a copper phthalocyanine blue pigment (CI Pigment Blue 15: 3, Lionol Blue FG-) as a colorant 7351 (manufactured by Toyo Ink Co., Ltd.) 3.5 parts, 5 parts of salicylic acid zinc salt (Bontron E84, Orient Chemical) as a charge control agent, and 5 parts of low molecular weight polyethylene as a release agent were mixed thoroughly with a mixer. . This mixture was melt-kneaded with a twin-screw extruder at a barrel temperature of 110 ° C. and a kneader rotation speed of 120 revolutions / minute. The kneaded product is cooled and rolled, coarsely pulverized by a cutter mill, pulverized by a fine pulverizer using a jet stream, and then classified into a particle size distribution having an average particle size of 6.0 μm using a swirling air classifier. Colored particles were obtained. Further, a fine particle made of at least silicon nitride was prepared on 100 parts of the base coloring particles under the following surface treatment conditions, and was adhered to the surface of the toner particle to prepare a toner. The toner produced in Example 1 is referred to as Toner 1.

(表面処理条件)
表面処理方法は、レーザブレーション法を用いた。ターゲットは、Siとした。レーザは、波長266nmのNd:YAGレーザを用いた。レーザ出力は、100mJ/パルスとした。雰囲気ガスは、Arとした。このガス圧は、5×10−2Paとした。ターゲット−試料間距離は、50mmとした。粉体振動条件は、周波数30Hzとした。
(Surface treatment conditions)
A laser ablation method was used as the surface treatment method. The target was Si 3 N 4 . As the laser, an Nd: YAG laser having a wavelength of 266 nm was used. The laser output was 100 mJ / pulse. The atmosphere gas was Ar. The gas pressure was 5 × 10 −2 Pa. The target-sample distance was 50 mm. The powder vibration condition was a frequency of 30 Hz.

[実施例2]
(トナーの作製)
実施例1と同様の原材料及び作製方法にて、混練及び粉砕を行ない、平均粒径が6.0μmの粒度分布に分級し、母体着色粒子を得た。この母体着色粒子100部に対して、以下の表面処理条件にて少なくとも窒化珪素からなる微粒子を作製し、トナー粒子表面に固着させ、トナーを作製した。実施例2で作製したトナーをトナー2とする。
[Example 2]
(Production of toner)
Kneading and pulverization were carried out using the same raw materials and production method as in Example 1, and classified into a particle size distribution having an average particle size of 6.0 μm to obtain base colored particles. With respect to 100 parts of the base colored particles, fine particles made of at least silicon nitride were prepared under the following surface treatment conditions, and fixed on the surface of the toner particles to prepare a toner. The toner prepared in Example 2 is referred to as Toner 2.

(表面処理条件)
表面処理方法は、レーザブレーション法を用いた。ターゲットは、Siとした。レーザは、波長266nmのNd:YAGレーザを用いた。レーザ出力は、200mJ/パルスとした。雰囲気ガスは、Arとした。このガス圧は、5×10−2Paとした。ターゲット−試料間距離は、50mmとした。粉体振動条件は、周波数30Hzとした。
(Surface treatment conditions)
A laser ablation method was used as the surface treatment method. The target was Si 3 N 4 . As the laser, an Nd: YAG laser having a wavelength of 266 nm was used. The laser output was 200 mJ / pulse. The atmosphere gas was Ar. The gas pressure was 5 × 10 −2 Pa. The target-sample distance was 50 mm. The powder vibration condition was a frequency of 30 Hz.

[実施例3]
(トナーの作製)
実施例1と同様の原材料及び作製方法にて、混練及び粉砕を行ない、平均粒径が6.1μmの粒度分布に分級し、母体着色粒子を得た。この母体着色粒子100部に対して、以下の表面処理条件にて少なくとも窒化珪素からなる微粒子を作製し、トナー粒子表面に固着させ、トナーを作製した。実施例3で作製したトナーをトナー3とする。
[Example 3]
(Production of toner)
Kneading and pulverization were carried out by the same raw materials and production method as in Example 1, and classified into a particle size distribution having an average particle size of 6.1 μm to obtain base colored particles. With respect to 100 parts of the base colored particles, fine particles made of at least silicon nitride were prepared under the following surface treatment conditions, and fixed on the surface of the toner particles to prepare a toner. The toner produced in Example 3 is referred to as Toner 3.

(表面処理条件)
表面処理方法は、レーザブレーション法を用いた。ターゲットは、Siとした。レーザは、波長266nmのNd:YAGレーザを用いた。レーザ出力は、300mJ/パルスとした。雰囲気ガスは、Arとした。このガス圧は、5×10−2Paとした。ターゲット−試料間距離は、50mmとした。粉体振動条件は、周波数30Hzとした。
(Surface treatment conditions)
A laser ablation method was used as the surface treatment method. The target was Si 3 N 4 . As the laser, an Nd: YAG laser having a wavelength of 266 nm was used. The laser output was 300 mJ / pulse. The atmosphere gas was Ar. The gas pressure was 5 × 10 −2 Pa. The target-sample distance was 50 mm. The powder vibration condition was a frequency of 30 Hz.

[実施例4]
(トナーの作製)
実施例1と同様の原材料及び作製方法にて、混練及び粉砕を行ない、平均粒径が6.0μmの粒度分布に分級し、母体着色粒子を得た。この母体着色粒子100部に対して、以下の表面処理条件にて少なくとも窒化珪素からなる微粒子を作製し、トナー粒子表面に固着させ、トナーを作製した。実施例4で作製したトナーをトナー4とする。
[Example 4]
(Production of toner)
Kneading and pulverization were carried out using the same raw materials and production method as in Example 1, and classified into a particle size distribution having an average particle size of 6.0 μm to obtain base colored particles. With respect to 100 parts of the base colored particles, fine particles made of at least silicon nitride were prepared under the following surface treatment conditions, and fixed on the surface of the toner particles to prepare a toner. The toner produced in Example 4 is referred to as Toner 4.

(表面処理条件)
表面処理方法は、レーザブレーション法を用いた。ターゲットは、Siとした。レーザは、波長266nmのNd:YAGレーザを用いた。レーザ出力は、100mJ/パルスとした。雰囲気ガスは、Arとした。このガス圧は、0.1Paとした。ターゲット−試料間距離は、50mmとした。粉体振動条件は、周波数30Hzとした。
(Surface treatment conditions)
A laser ablation method was used as the surface treatment method. The target was Si 3 N 4 . As the laser, an Nd: YAG laser having a wavelength of 266 nm was used. The laser output was 100 mJ / pulse. The atmosphere gas was Ar. The gas pressure was 0.1 Pa. The target-sample distance was 50 mm. The powder vibration condition was a frequency of 30 Hz.

[実施例5]
(トナーの作製)
実施例1と同様の原材料及び作製方法にて、混練及び粉砕を行ない、平均粒径が6.0μmの粒度分布に分級し、母体着色粒子を得た。この母体着色粒子100部に対して、以下の表面処理条件にて少なくとも窒化珪素からなる微粒子を作製し、トナー粒子表面に固着させ、トナーを作製した。実施例5で作製したトナーをトナー5とする。
[Example 5]
(Production of toner)
Kneading and pulverization were carried out using the same raw materials and production method as in Example 1, and classified into a particle size distribution having an average particle size of 6.0 μm to obtain base colored particles. With respect to 100 parts of the base colored particles, fine particles made of at least silicon nitride were prepared under the following surface treatment conditions, and fixed on the surface of the toner particles to prepare a toner. The toner prepared in Example 5 is referred to as Toner 5.

(表面処理条件)
表面処理方法は、レーザブレーション法を用いた。ターゲットは、Siとした。レーザは、波長266nmのNd:YAGレーザを用いた。レーザ出力は、100mJ/パルスとした。雰囲気ガスは、Arとした。このガス圧は、1×10−2Paとした。ターゲット−試料間距離は、50mmとした。粉体振動条件は、周波数30Hzとした。
(Surface treatment conditions)
A laser ablation method was used as the surface treatment method. The target was Si 3 N 4 . As the laser, an Nd: YAG laser having a wavelength of 266 nm was used. The laser output was 100 mJ / pulse. The atmosphere gas was Ar. The gas pressure was 1 × 10 −2 Pa. The target-sample distance was 50 mm. The powder vibration condition was a frequency of 30 Hz.

[実施例6]
(バインダー樹脂の合成)
冷却管、攪拌機、及び窒素導入管の付いた反応槽中に、ビスフェノールAエチレンオキサイド2モル付加物724部、イソフタル酸276部、及びジブチルチンオキサイド2部を入れた。これらを常圧、230℃で8時間反応させ、さらに1.3×10乃至2.0×10Paの減圧で5時間反応させた後、160℃にまで冷却して、これに32部の無水フタル酸を加えて2時間反応させた。次いで、さらに80℃まで冷却し、酢酸エチル中にてイソフォロンジイソシアネート188部と共に2時間反応を行い、イソシアネート含有プレポリマーIを得た。
[Example 6]
(Synthesis of binder resin)
724 parts of bisphenol A ethylene oxide 2-mole adduct, 276 parts of isophthalic acid, and 2 parts of dibutyltin oxide were placed in a reaction vessel equipped with a cooling tube, a stirrer, and a nitrogen introduction tube. These were reacted at normal pressure at 230 ° C. for 8 hours, further reacted at a reduced pressure of 1.3 × 10 3 to 2.0 × 10 3 Pa for 5 hours, cooled to 160 ° C., and 32 parts thereof. Phthalic anhydride was added and reacted for 2 hours. Next, the mixture was further cooled to 80 ° C., and reacted with 188 parts of isophorone diisocyanate in ethyl acetate for 2 hours to obtain an isocyanate-containing prepolymer I.

プレポリマーI 267部及びイソホロンジアミン14部を、50℃で2時間反応させ、重量平均分子量64000のウレア変性ポリエステルIを得た。   Prepolymer I 267 parts and isophoronediamine 14 parts were reacted at 50 ° C. for 2 hours to obtain urea-modified polyester I having a weight average molecular weight of 64,000.

冷却管、攪拌機、及び窒素導入管の付いた反応槽中に、ビスフェノールAエチレンオキサイド2モル付加物724部及びテレフタル酸276部を常圧下、230℃で8時間重縮合し、次いで1.3×10乃至2.0×10Paの減圧で5時間反応して、ピーク分子量5000の変性されていないポリエステルAを得た。ウレア変性ポリエステルI 200部、及び変性されていないポリエステルA800部を酢酸エチル/MEK(1/1)混合溶剤2000部に溶解及び混合し、トナーバインダーIの酢酸エチル/MEK溶液を得た。トナーバインダーIの酢酸エチル/MEK溶液を減圧乾燥し、トナーバインダーIを単離した。トナーバインダーIのガラス転移点は、62℃であった。ガラス転移点は、上述の方法で測定した。 In a reaction vessel equipped with a condenser, a stirrer, and a nitrogen inlet tube, 724 parts of bisphenol A ethylene oxide 2-mol adduct and 276 parts of terephthalic acid were subjected to polycondensation at 230 ° C. for 8 hours under normal pressure, and then 1.3 × 10 3 to 2.0 × 10 3 Pa vacuum 5 hours to at the, to obtain a polyester a unmodified peak molecular weight of 5,000. 200 parts of urea-modified polyester I and 800 parts of unmodified polyester A were dissolved and mixed in 2000 parts of an ethyl acetate / MEK (1/1) mixed solvent to obtain an ethyl acetate / MEK solution of toner binder I. The ethyl acetate / MEK solution of toner binder I was dried under reduced pressure to isolate toner binder I. The glass transition point of the toner binder I was 62 ° C. The glass transition point was measured by the method described above.

(トナーの作製)
トナーバインダーIの酢酸エチル/MEK溶液240部、ペンタエリスリトールテトラベヘネート(溶融粘度25cps)20部、及び銅フタロシアニンブルー顔料(C.I.ピグメントブルー15:3、LionolBlue FG−7351、東洋インキ社製)4部を原材料として、60℃のビーカー内で、TK式ホモミキサーで12000回転/分にて攪拌し、均一に溶解、分散させてトナー材料溶液を作製した。
(Production of toner)
240 parts of an ethyl acetate / MEK solution of toner binder I, 20 parts of pentaerythritol tetrabehenate (melt viscosity 25 cps), and copper phthalocyanine blue pigment (CI Pigment Blue 15: 3, Lionol Blue FG-7351, Toyo Ink Co., Ltd.) 4 parts as a raw material was stirred in a TK homomixer at 12,000 rpm in a beaker at 60 ° C., and uniformly dissolved and dispersed to prepare a toner material solution.

トナー材料溶液とは別個に、イオン交換水706部、ハイドロキシアパタイト10%懸濁液(日本化学工業(株)製スーパタイト10)294部、及びドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム0.2部を原材料として、ビーカー内で、60℃にてTK式ホモミキサーで12000回転/分に攪拌しながら、上述のトナー材料溶液を投入し10分間攪拌した。次いで、この混合液を攪拌棒及び温度計付のフラスコに移し、30℃まで昇温して減圧下で溶剤を除去し、濾別、洗浄、及び乾燥した後、風力分級することによりトナー粒子を得た。体積平均粒径は6.3μmであった。体積平均粒径は、上述の方法により測定した。さらに、母体着色粒子100部に対して、以下の表面処理条件にて少なくとも窒化珪素からなる微粒子を作製し、トナー粒子表面に固着させることによりトナーを作製した。実施例6で作製したトナーをトナー6とする。   Separately from the toner material solution, 706 parts of ion-exchanged water, 294 parts of 10% hydroxyapatite suspension (Superite 10 manufactured by Nippon Chemical Industry Co., Ltd.) and 0.2 part of sodium dodecylbenzenesulfonate were used as raw materials. The toner material solution described above was added and stirred for 10 minutes at 60 ° C. while stirring at 12,000 rpm with a TK homomixer. The mixture is then transferred to a stirring bar and a flask equipped with a thermometer, heated to 30 ° C., the solvent is removed under reduced pressure, filtered, washed, and dried, and then air classified to remove toner particles. Obtained. The volume average particle diameter was 6.3 μm. The volume average particle size was measured by the method described above. Further, a toner was prepared by preparing fine particles composed of at least silicon nitride under the following surface treatment conditions with respect to 100 parts of the base coloring particles and fixing them to the surface of the toner particles. The toner produced in Example 6 is referred to as Toner 6.

(表面処理条件)
表面処理方法は、レーザブレーション法を用いた。ターゲットは、Siとした。レーザは、波長266nmのNd:YAGレーザを用いた。レーザ出力は、100mJ/パルスとした。雰囲気ガスは、Arとした。このガス圧は、5×10−2Paとした。ターゲット−試料間距離は、50mmとした。粉体振動条件は、周波数30Hzとした。
(Surface treatment conditions)
A laser ablation method was used as the surface treatment method. The target was Si 3 N 4 . As the laser, an Nd: YAG laser having a wavelength of 266 nm was used. The laser output was 100 mJ / pulse. The atmosphere gas was Ar. The gas pressure was 5 × 10 −2 Pa. The target-sample distance was 50 mm. The powder vibration condition was a frequency of 30 Hz.

[実施例7]
(トナーの作製)
実施例6と同様の原材料及び作製方法にて、粉体の作製及び分級を行ない、平均粒径が6.3μmの粒度分布に分級し、母体着色粒子を得た。この母体着色粒子100部に対して、以下の表面処理条件にて少なくとも窒化珪素からなる微粒子を作製し、トナー粒子表面に固着させ、トナーを作製した。実施例7で作製したトナーをトナー7とする。
[Example 7]
(Production of toner)
Powders were produced and classified using the same raw materials and production method as in Example 6, and classified into a particle size distribution with an average particle size of 6.3 μm to obtain matrix colored particles. With respect to 100 parts of the base colored particles, fine particles made of at least silicon nitride were prepared under the following surface treatment conditions, and fixed on the surface of the toner particles to prepare a toner. The toner produced in Example 7 is referred to as Toner 7.

(表面処理条件)
表面処理方法は、レーザブレーション法を用いた。ターゲットは、Siとした。レーザは、波長266nmのNd:YAGレーザを用いた。レーザ出力は、200mJ/パルスとした。雰囲気ガスは、Arとした。このガス圧は、5×10−2Paとした。ターゲット−試料間距離は、50mmとした。粉体振動条件は、周波数30Hzとした。
(Surface treatment conditions)
A laser ablation method was used as the surface treatment method. The target was Si 3 N 4 . As the laser, an Nd: YAG laser having a wavelength of 266 nm was used. The laser output was 200 mJ / pulse. The atmosphere gas was Ar. The gas pressure was 5 × 10 −2 Pa. The target-sample distance was 50 mm. The powder vibration condition was a frequency of 30 Hz.

[実施例8]
(トナーの作製)
実施例6と同様の原材料及び作製方法にて、粉体の作製及び分級を行ない、平均粒径が6.3μmの粒度分布に分級し、母体着色粒子を得た。この母体着色粒子100部に対して、以下の表面処理条件にて少なくとも窒化珪素からなる微粒子を作製し、トナー粒子表面に固着させ、トナーを作製した。実施例8で作製したトナーをトナー8とする。
[Example 8]
(Production of toner)
Powders were produced and classified using the same raw materials and production method as in Example 6, and classified into a particle size distribution with an average particle size of 6.3 μm to obtain matrix colored particles. With respect to 100 parts of the base colored particles, fine particles made of at least silicon nitride were prepared under the following surface treatment conditions, and fixed on the surface of the toner particles to prepare a toner. The toner produced in Example 8 is referred to as Toner 8.

(表面処理条件)
表面処理方法は、レーザブレーション法を用いた。ターゲットは、Siとした。レーザは、波長266nmのNd:YAGレーザを用いた。レーザ出力は、300mJ/パルスとした。雰囲気ガスは、Arとした。このガス圧は、5×10−2Paとした。ターゲット−試料間距離は、50mmとした。粉体振動条件は、周波数30Hzとした。
(Surface treatment conditions)
A laser ablation method was used as the surface treatment method. The target was Si 3 N 4 . As the laser, an Nd: YAG laser having a wavelength of 266 nm was used. The laser output was 300 mJ / pulse. The atmosphere gas was Ar. The gas pressure was 5 × 10 −2 Pa. The target-sample distance was 50 mm. The powder vibration condition was a frequency of 30 Hz.

[実施例9]
(トナーの作製)
樹脂としてポリエステル樹脂(ビスフェノールAのプロピレンオキサイド付加物テレフタル酸、及びコハク酸誘導体から合成されたポリエステル)100部、着色剤としてマゼンタ顔料(C.I.ピグメントブルー122、HostapermPink E;クラリアント社製)3.5部、及び帯電制御剤としてサルチル酸亜鉛塩(ボントロンE84、オリエント化学)5部を原材料として、ミキサーで十分に混合した。この混合物を、2軸押出し機によりバレル温度100℃及び混練機回転数110回転/分の条件にて溶融混練した。この混練物を圧延冷却後カッターミルで粗粉砕し、ジェット気流を用いた微粉砕機で粉砕後、旋回式風力分級装置を用いて、平均粒径が6.7μmの粒度分布に分級し、母体着色粒子を得た。さらに、母体着色粒子100部に対して、以下の表面処理条件にて少なくとも窒化珪素からなる微粒子を作製し、トナー粒子表面に固着させ、トナーを作製した。実施例9で作製したトナーをトナー9とする。
[Example 9]
(Production of toner)
100 parts of a polyester resin (polyester synthesized from a propylene oxide adduct of bisphenol A and a succinic acid derivative) as a resin, and a magenta pigment (CI Pigment Blue 122, HostaperPink E; manufactured by Clariant) as a colorant 3 .5 parts and 5 parts of salicylic acid zinc salt (Bontron E84, Orient Chemical) as a charge control agent were mixed thoroughly with a mixer. This mixture was melt-kneaded with a twin-screw extruder at a barrel temperature of 100 ° C. and a kneader rotation speed of 110 revolutions / minute. This kneaded product is cooled and rolled, coarsely pulverized by a cutter mill, pulverized by a fine pulverizer using a jet stream, and then classified into a particle size distribution having an average particle size of 6.7 μm using a swirling air classifier. Colored particles were obtained. Further, a fine particle made of at least silicon nitride was prepared on 100 parts of the base coloring particles under the following surface treatment conditions, and was adhered to the surface of the toner particle to prepare a toner. The toner produced in Example 9 is referred to as Toner 9.

(表面処理条件)
表面処理方法は、レーザブレーション法を用いた。ターゲットは、Siとした。レーザは、波長266nmのNd:YAGレーザを用いた。レーザ出力は、100mJ/パルスとした。雰囲気ガスは、Arとした。このガス圧は、5×10−2Paとした。ターゲット−試料間距離は、50mmとした。粉体振動条件は、周波数30Hzとした。
(Surface treatment conditions)
A laser ablation method was used as the surface treatment method. The target was Si 3 N 4 . As the laser, an Nd: YAG laser having a wavelength of 266 nm was used. The laser output was 100 mJ / pulse. The atmosphere gas was Ar. The gas pressure was 5 × 10 −2 Pa. The target-sample distance was 50 mm. The powder vibration condition was a frequency of 30 Hz.

[実施例10]
(トナーの作製)
実施例9と同様の原材料及び作製方法にて、粉体の作製及び分級を行ない、平均粒径が6.7μmの粒度分布に分級し、母体着色粒子を得た。この母体着色粒子100部に対して、以下の表面処理条件にて少なくとも窒化珪素からなる微粒子を作製し、トナー粒子表面に固着させ、トナーを作製した。実施例10で作製したトナーをトナー10とする。
[Example 10]
(Production of toner)
Powders were produced and classified by the same raw materials and production method as in Example 9, and classified into a particle size distribution having an average particle diameter of 6.7 μm, to obtain base colored particles. With respect to 100 parts of the base colored particles, fine particles made of at least silicon nitride were prepared under the following surface treatment conditions, and fixed on the surface of the toner particles to prepare a toner. The toner produced in Example 10 is referred to as Toner 10.

(表面処理条件)
表面処理方法は、レーザブレーション法を用いた。ターゲットは、Siとした。レーザは、波長266nmのNd:YAGレーザを用いた。レーザ出力は、200mJ/パルスとした。雰囲気ガスは、Arとした。このガス圧は、5×10−2Paとした。ターゲット−試料間距離は、50mmとした。粉体振動条件は、周波数30Hzとした。
(Surface treatment conditions)
A laser ablation method was used as the surface treatment method. The target was Si 3 N 4 . As the laser, an Nd: YAG laser having a wavelength of 266 nm was used. The laser output was 200 mJ / pulse. The atmosphere gas was Ar. The gas pressure was 5 × 10 −2 Pa. The target-sample distance was 50 mm. The powder vibration condition was a frequency of 30 Hz.

[実施例11]
(トナーの作製)
実施例9と同様の原材料及び作製方法にて、粉体の作製及び分級を行ない、平均粒径が6.7μmの粒度分布に分級し、母体着色粒子を得た。この母体着色粒子100部に対して、以下の表面処理条件にて少なくとも窒化珪素からなる微粒子を作製し、トナー粒子表面に固着させ、トナーを作製した。実施例11で作製したトナーをトナー11とする。
[Example 11]
(Production of toner)
Powders were produced and classified by the same raw materials and production method as in Example 9, and classified into a particle size distribution having an average particle diameter of 6.7 μm, to obtain base colored particles. With respect to 100 parts of the base colored particles, fine particles made of at least silicon nitride were prepared under the following surface treatment conditions, and fixed on the surface of the toner particles to prepare a toner. The toner produced in Example 11 is referred to as Toner 11.

(表面処理条件)
表面処理方法は、レーザブレーション法を用いた。ターゲットは、Siとした。レーザは、波長266nmのNd:YAGレーザを用いた。レーザ出力は、300mJ/パルスとした。雰囲気ガスは、Arとした。このガス圧は、5×10−2Paとした。ターゲット−試料間距離は、50mmとした。粉体振動条件は、周波数30Hzとした。
(Surface treatment conditions)
A laser ablation method was used as the surface treatment method. The target was Si 3 N 4 . As the laser, an Nd: YAG laser having a wavelength of 266 nm was used. The laser output was 300 mJ / pulse. The atmosphere gas was Ar. The gas pressure was 5 × 10 −2 Pa. The target-sample distance was 50 mm. The powder vibration condition was a frequency of 30 Hz.

[比較例1]
(トナーの作製)
実施例1と同様の原材料及び作製方法にて、混練及び粉砕を行ない、平均粒径が6.0μmの粒度分布に分級し、母体着色粒子を得た。この母体着色粒子100部に対して、以下の混合条件にて添加剤を混合し、トナーを作製した。比較例1で作製したトナーをトナー12とする。
[Comparative Example 1]
(Production of toner)
Kneading and pulverization were carried out using the same raw materials and production method as in Example 1, and classified into a particle size distribution having an average particle size of 6.0 μm to obtain base colored particles. To 100 parts of the base colored particles, an additive was mixed under the following mixing conditions to prepare a toner. The toner produced in Comparative Example 1 is referred to as Toner 12.

(添加剤の混合)
母体着色粒子100部、及び添加剤としてシリカ微粉末(R972、日本アエロジル社製)1.5部を、スーパーミキサー混合機により、混合回転数800回転/分及び120秒間の条件で混合を行った。
(Mixing of additives)
100 parts of the matrix coloring particles and 1.5 parts of silica fine powder (R972, manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.) as an additive were mixed with a super mixer mixer at a mixing rotation speed of 800 rpm and 120 seconds. .

[比較例2]
(トナーの作製)
実施例9と同様の原材料及び作製方法にて、混練及び粉砕を行ない、平均粒径が6.7μmの粒度分布に分級し、母体着色粒子を得た。この母体着色粒子100部に対して、以下の混合条件にて添加剤を混合し、トナーを作製した。比較例2で作製したトナーをトナー13とする。
[Comparative Example 2]
(Production of toner)
Using the same raw materials and production method as in Example 9, kneading and pulverization were carried out, and the particles were classified into a particle size distribution having an average particle size of 6.7 μm to obtain base colored particles. To 100 parts of the base colored particles, an additive was mixed under the following mixing conditions to prepare a toner. The toner produced in Comparative Example 2 is designated as Toner 13.

(添加剤の混合)
母体着色粒子100部、並びに、添加剤としてシリカ微粉末(R972、日本アエロジル社製)1部、及び酸化チタン微粉末(MT−150A;テイカ社製)0.5部を、スーパーミキサー混合機により、混合回転数800回転/分及び150秒間の条件で混合を行った。
(Mixing of additives)
100 parts of the matrix colored particles, 1 part of silica fine powder (R972, manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.) as an additive, and 0.5 part of titanium oxide fine powder (MT-150A; manufactured by Teika Co., Ltd.) were added using a super mixer mixer. The mixing was performed under the conditions of a mixing speed of 800 rpm and 150 seconds.

(AFMによる測定)
AFMでの測定は、探針の走査距離を1000nm、ピエゾのスキャン速度を2.0Hz、そして測定回数30回の条件で行ない、粒子間力の平均値、及びバラツキを求めた。
(Measurement by AFM)
The measurement with the AFM was performed under the conditions of a probe scanning distance of 1000 nm, a piezo scanning speed of 2.0 Hz, and a measurement count of 30 times, and the average value and variation of interparticle forces were obtained.

(画像評価)
本実施例のトナーを用いたときの出力画像のドット再現性を、画像のザラツキ感として、ランク1を悪い、ランク5を良いとする5段階で評価を行った。
(Image evaluation)
The dot reproducibility of the output image when using the toner of the present embodiment was evaluated in five stages, with rank 1 being bad and rank 5 being good, as the roughness of the image.

さらに、2万枚印刷を行うことによるランニング耐久試験を、OPCを用いた複写機にて行った。現像部におけるブロッキングなどのトナー搬送性の不具合を評価した。不具合点の無かった場合を○、不具合点のあった場合を×として評価した。   Furthermore, a running durability test by printing 20,000 sheets was performed with a copying machine using OPC. The toner transportability defects such as blocking in the developing unit were evaluated. The case where there was no defect was evaluated as ◯, and the case where there was a defect was evaluated as x.

トナーの流動性は、円錐ロータ評価装置を用いて圧密状態にして空間率を測定した後、円錐ロータがトナー粉体相表面から20mm侵入したときのトルクの値を測定した。円錐ロータの評価条件は、トナー相の空間率を0.53、円錐ロータの頂角を60度、円錐ロータの回転数を1回転/分、そして円錐ロータの侵入速度:5mm/分とした。なお、トルクの値は、小さいほど流動性が良い。   As for the fluidity of the toner, the space ratio was measured in a compacted state using a conical rotor evaluation apparatus, and then the torque value when the conical rotor entered 20 mm from the surface of the toner powder phase was measured. The evaluation conditions of the conical rotor were a toner phase space ratio of 0.53, an apex angle of the conical rotor of 60 degrees, a conical rotor rotational speed of 1 revolution / min, and a conical rotor penetration speed of 5 mm / min. In addition, fluidity | liquidity is so good that the value of torque is small.

(円形度の測定)
また、添加剤で処理する前の粉体(母体)の円形度は、フロー式粒子像分析装置FPIA−1000(東亜医用電子株式会社製)により平均円形度として計測した。
(Measurement of circularity)
Further, the circularity of the powder (matrix) before being treated with the additive was measured as an average circularity by a flow type particle image analyzer FPIA-1000 (manufactured by Toa Medical Electronics Co., Ltd.).

実施例1乃至11及び比較例1及び2で得られたトナー1乃至13のトナーの表面処理条件及び粉体特性を表1に示す。   Table 1 shows the surface treatment conditions and powder characteristics of the toners 1 to 13 obtained in Examples 1 to 11 and Comparative Examples 1 and 2.

Figure 0004832265
図10は、本実施例及び比較例における粒子間力の変化を示す散布図である。
Figure 0004832265
FIG. 10 is a scatter diagram showing changes in the interparticle force in the present example and the comparative example.

図1を参照するに、表1に示す粒子間力の平均値(nN)、及びバラツキを示すσn−1(nN)をそれぞれ横軸及び縦軸にブロットしたものである。丸印は実施例を、四角印は比較例の結果をそれぞれ示す。   Referring to FIG. 1, the average value (nN) of interparticle forces shown in Table 1 and σn-1 (nN) indicating variation are plotted on the horizontal and vertical axes, respectively. Circle marks indicate the results of the examples, and square marks indicate the results of the comparative examples.

窒化珪素からなる微粒子によって表面処理された実施例のトナーは、シリカ微粉末及び/又はチタン微粉末によって表面処理された比較例のトナーに比べて、2万枚ランニング時のトナー搬送性が優れていた。   The toner of the example surface-treated with fine particles of silicon nitride is superior in toner transportability during running of 20,000 sheets as compared with the toner of the comparative example surface-treated with silica fine powder and / or titanium fine powder. It was.

また、トナー粒子間力をAFMにより10乃至50回繰返して測定し、その平均値が5nN以上70nN以下の場合のトナーの流動性は、それぞれ良好な値を示した。これらの良好な値を示したトナーは、出力画像のドット再現性が良好であり、細かい画質の再現性が良くなった。   The toner fluidity was measured 10 to 50 times by AFM, and when the average value was 5 nN or more and 70 nN or less, the toner fluidity showed a good value. These toners showing good values have good dot reproducibility of the output image and fine image quality reproducibility.

上述の実施形態及び実施例によれば、画像形成時におけるトナー搬送性に優れ、且つ、ドット再現性が良く、高画質な出力画像を得ることができるトナーの製造方法及び該方法により製造されたトナーを提供することが可能となる。   According to the above-described embodiments and examples, a toner manufacturing method that is excellent in toner transportability at the time of image formation, has good dot reproducibility, and can obtain a high-quality output image, and manufactured by the method. It is possible to provide toner.

以上、本発明の好ましい実施形態及び実施例について詳述したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形及び変更が可能である。   The preferred embodiments and examples of the present invention have been described in detail above, but the present invention is not limited to the specific embodiments, and within the scope of the gist of the present invention described in the claims, Various modifications and changes are possible.

本発明の実施形態におけるレーザブレーション法を用いた表面処理装置の構成図である。It is a block diagram of the surface treatment apparatus using the laser ablation method in embodiment of this invention. 本実施形態のトナー粒子を圧密させたトナー粉体相の表面に一度押し付けた後、引き離すように走査したときの力変化を示す特性図である。FIG. 6 is a characteristic diagram illustrating a force change when the toner particles of the present embodiment are once pressed against the surface of the compacted toner powder phase and then scanned so as to be separated. 本実施形態のAFM装置の構成図である。It is a block diagram of the AFM apparatus of this embodiment. 本実施形態のトナー製造装置の構成図である。1 is a configuration diagram of a toner manufacturing apparatus according to an exemplary embodiment. 本実施形態における1成分現像剤を用いた現像方式を説明する図である。It is a figure explaining the developing system using the 1-component developer in this embodiment. 本実施形態のプロセスカートリッジの構成図である。It is a block diagram of the process cartridge of this embodiment. 本実施形態の画像形成装置の構成図である。1 is a configuration diagram of an image forming apparatus according to an exemplary embodiment. 本実施形態の交互電界を印加する現像方法を説明する模式図である。It is a schematic diagram explaining the developing method which applies the alternating electric field of this embodiment. 本実施形態のサーフ定着装置の構成図である。It is a block diagram of the surf fixing device of this embodiment. 本実施例及び比較例における粒子間力の変化を示す散布図である。It is a scatter diagram which shows the change of the force between particles in a present Example and a comparative example.

符号の説明Explanation of symbols

10 トナー表面処理装置
11 ガスレーザ光源
12 レンズ
13、37 レーザ
14 ターゲット
15 微粒子
16、33 トナー粒子
17 加振装置
30、54 AFM装置
31 基板ステージ
32 トナー粉体相
34 探針
35 ピエゾスキャナー
36 レーザ光源
38 ミラー
39 レーザ検出器
51 トナー抜取り手段
52 抜取弁
53 容器
71 トナー補給用ホッパー
72 拡散羽根
73 供給ローラ
74 現像ローラ
75 ドクターローラ
76 感光体
99 プロセスカートリッジ
100 画像形成装置
110 感光体
110K ブラック用感光体、110Y イエロー用感光体
110M マゼンタ用感光体、110C シアン用感光体
114、115、116 支持ローラ
117 中間転写クリーニング装置
118 画像形成手段
120 帯電ローラ
121 帯電器
122 二次転写装置
123 ローラ
124 二次転写ベルト
125 定着装置
126 定着ベルト
127 加圧ローラ
128 シート反転装置
130 露光装置
132 コンタクトガラス
133 第1走行体
134 第2走行体
135 結像レンズ
136 読取りセンサ
140 現像器
141 現像ベルト
142K、142Y、142M、142C 現像剤収容部
143K、143Y、143M、143C 現像剤供給ローラ
144K、144Y、144M、144C 現像ローラ
145K ブラック用現像器、145Y イエロー用現像器
145M マゼンタ用現像器、145C シアン用現像器
149 レジストローラ
150 中間転写体
151 ローラ
152 分離ローラ
153 手差し給紙路
155 切換爪
156 排出ローラ
157 排出トレイ
158 コロナ帯電器
160、190 クリーニング装置
161 現像器
162 転写帯電器
163 感光体クリーニング装置
164 除電器
170 除電ランプ
180 転写ローラ
195 転写紙
701 感光体
702 現像器
703 現像ローラ
704 電源
705 現像部
800 定着装置
801 定着フィルム
802 駆動ローラ
803 従動ローラ
804 加熱体
805 加圧ローラ
806 転写材
807 平面基板
808 定着ヒータ
809 定着温度センサ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Toner surface treatment apparatus 11 Gas laser light source 12 Lens 13, 37 Laser 14 Target 15 Fine particle 16, 33 Toner particle 17 Excitation apparatus 30, 54 AFM apparatus 31 Substrate stage 32 Toner powder phase 34 Probe 35 Piezo scanner 36 Laser light source 38 Mirror 39 Laser detector 51 Toner extraction means 52 Extraction valve 53 Container 71 Toner replenishment hopper 72 Diffusion blade 73 Supply roller 74 Development roller 75 Doctor roller 76 Photoconductor 99 Process cartridge 100 Image forming apparatus 110 Photoconductor 110K Black photoconductor, 110Y yellow photoconductor 110M magenta photoconductor, 110C cyan photoconductor 114, 115, 116 support roller 117 intermediate transfer cleaning device 118 image forming means 120 charging roller 121 charger 122 second Transfer device 123 Roller 124 Secondary transfer belt 125 Fixing device 126 Fixing belt 127 Pressure roller 128 Sheet reversing device 130 Exposure device 132 Contact glass 133 First traveling member 134 Second traveling member 135 Imaging lens 136 Reading sensor 140 Developer 141 Developing belts 142K, 142Y, 142M, 142C Developer accommodating portions 143K, 143Y, 143M, 143C Developer supply rollers 144K, 144Y, 144M, 144C Developing rollers 145K Black developer, 145Y Yellow developer 145M Magenta developer, 145C Cyan developer 149 Registration roller 150 Intermediate transfer member 151 Roller 152 Separation roller 153 Manual feed path 155 Switching claw 156 Discharge roller 157 Discharge tray 158 Corona charger 160, 190 Leaning device 161 Development device 162 Transfer charger 163 Photoconductor cleaning device 164 Static elimination device 170 Static elimination lamp 180 Transfer roller 195 Transfer paper 701 Photoconductor 702 Development device 703 Development roller 704 Power supply 705 Development unit 800 Fixing device 801 Fixing film 802 Driving roller 803 Follower roller 804 Heating body 805 Pressure roller 806 Transfer material 807 Flat substrate 808 Fixing heater 809 Fixing temperature sensor

Claims (9)

トナーの製造方法において、
前記トナーを振動させ、窒化珪素を含む平均粒径10nm以上100nm以下の微粒子で前記トナーの表面を処理する表面処理ステップを有することを特徴とするトナーの製造方法。
In the toner manufacturing method,
A method for producing a toner, comprising: a surface treatment step of vibrating the toner and treating the surface of the toner with fine particles containing silicon nitride and having an average particle diameter of 10 nm to 100 nm.
前記微粒子をレーザブレーションにより作製する微粒子作製ステップをさらに有することを特徴とする請求項1に記載のトナーの製造方法。   The method for producing a toner according to claim 1, further comprising a fine particle production step of producing the fine particles by laser ablation. 前記トナーへの振動は、加振装置を用いて前記トナーを試料容器ごと振動させる、請求項1又は2に記載のトナーの製造方法。3. The toner manufacturing method according to claim 1, wherein the toner is vibrated together with a sample container using a vibration device. 4. 前記トナーを振動させる際の振動周波数は、1Hz以上60Hz以下である、請求項1乃至3のいずれか一項に記載のトナーの製造方法。 The toner manufacturing method according to claim 1, wherein a vibration frequency when the toner is vibrated is 1 Hz or more and 60 Hz or less . 請求項1乃至4のいずれか一項に記載のトナーの製造方法によって製造されることを特徴とするトナー。 A toner manufactured by the toner manufacturing method according to claim 1 . 前記トナーの粒子間力が、21.0nN以上65.0nN以下であることを特徴とする請求項に記載のトナー。 The toner according to claim 5 , wherein an interparticle force of the toner is 21.0 nN or more and 65.0 nN or less . 請求項5又は6に記載のトナー及び磁性を有するキャリアを含むことを特徴とする2成分現像剤。 A two-component developer comprising the toner according to claim 5 and a carrier having magnetism. 請求項5又は6に記載のトナーを用いることを特徴とするプロセスカートリッジ A process cartridge using the toner according to claim 5 . 請求項5又は6に記載のトナーを用いて画像を形成することを特徴とする画像形成装置。 An image forming apparatus that forms an image using the toner according to claim 5 .
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