JP5119052B2 - Toner manufacturing method, toner, developer, developing device, and image forming apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、電子写真方式または静電印刷方式などの画像形成装置において、像形成体表面の潜像の現像に用いられるトナーの製造方法およびトナー、前記トナーを含む現像剤、ならびに前記現像剤を用いる現像装置、画像形成装置に関する。 The present invention relates to a toner production method and toner used for developing a latent image on the surface of an image forming body in an image forming apparatus such as an electrophotographic system or an electrostatic printing system, a developer containing the toner, and the developer. The present invention relates to a developing device and an image forming apparatus to be used.
潜像を顕像化するトナーは、種々の画像形成プロセスに用いられており、たとえば電子写真方式の画像形成プロセスに用いられる。 The toner that visualizes the latent image is used in various image forming processes. For example, the toner is used in an electrophotographic image forming process.
電子写真方式の画像形成プロセスを利用する画像形成装置においては、たとえば、潜像形成体である感光体ドラム表面の感光層を均一に帯電させる帯電工程、帯電状態にある感光体ドラム表面に原稿像の信号光を投射して静電潜像を形成する露光工程、感光体ドラム表面の静電潜像に電子写真用トナーを供給して顕像化する現像工程、紙およびOHPシートなどのメディアに感光体ドラム表面のトナー像を転写する転写工程、加熱および加圧などによってメディア上にトナー像を定着させる定着工程、ならびにトナー像転写後の感光体ドラム表面に残留するトナーなどをクリーニングブレードによって除去して感光体ドラム表面を清浄化するクリーニング工程を実行してメディア上に所望の画像を形成する。メディアへのトナー像の転写は、中間転写媒体を介して行われることもある。 In an image forming apparatus using an electrophotographic image forming process, for example, a charging process for uniformly charging a photosensitive layer on the surface of a photosensitive drum as a latent image forming body, and an original image on the surface of the photosensitive drum in a charged state The exposure process for projecting the signal light to form an electrostatic latent image, the developing process for supplying the electrophotographic toner to the electrostatic latent image on the surface of the photosensitive drum to make it visible, and the media such as paper and OHP sheet The transfer process for transferring the toner image on the surface of the photosensitive drum, the fixing process for fixing the toner image on the medium by heating and pressurizing, and the toner remaining on the surface of the photosensitive drum after the toner image transfer are removed by a cleaning blade. Then, a cleaning process for cleaning the surface of the photosensitive drum is executed to form a desired image on the medium. Transfer of the toner image to the medium may be performed via an intermediate transfer medium.
電子写真用トナーは、たとえば、結着樹脂および着色剤を主成分とし、必要に応じて、離型剤、帯電制御剤などを添加して混合したトナー原料を溶融混練し、冷却して固化させた後、粉砕および分級する混練粉砕法、または懸濁重合法および乳化重合凝集法などに代表される重合法などによって得られる。 For example, the toner for electrophotography is composed mainly of a binder resin and a colorant, and if necessary, a toner material mixed by adding a release agent, a charge control agent, and the like is melt-kneaded and cooled to solidify. Thereafter, a kneading and pulverizing method for pulverizing and classifying, or a polymerization method represented by a suspension polymerization method, an emulsion polymerization aggregation method, and the like are obtained.
近年、地球環境保全の観点から、様々な分野において多くの取り組みが成されており、廃棄物の削減による環境負荷の低減はその1つである。現在、数多くの製品の原材料が石油から製造されており、石油から製造される原材料を製造する際に必要な熱量を削減すること、および前記原材料から製造された製品の焼却の際に発生する二酸化炭素などを削減することは地球温暖化抑制の観点から重要である。 In recent years, many efforts have been made in various fields from the viewpoint of global environmental conservation, and one of them is to reduce the environmental load by reducing waste. At present, many raw materials for products are manufactured from petroleum, reducing the amount of heat required when manufacturing raw materials manufactured from petroleum, and the CO2 generated during the incineration of products manufactured from such raw materials. It is important to reduce carbon and the like from the viewpoint of suppressing global warming.
そのため、地球温暖化防止につながる新たな取り組みとして、バイオマスと呼ばれる植物由来の資源を利用することが大いに注目されている。バイオマスを燃焼させる際に発生する二酸化炭素は、もともと植物が光合成によって取り込んだ大気中の二酸化炭素なので、全体で見ると大気中の二酸化炭素の収支はゼロでありその総量は変化しない。このように、大気中の二酸化炭素の増減に影響を与えない性質はカーボンニュートラルと呼ばれており、カーボンニュートラルである植物由来の原料を使用することで大気中の二酸化炭素量を固定することができる。このようなバイオマスから作られるプラスチックは、バイオマス樹脂、バイオマスポリマー、バイオマスプラスティック、非石油系高分子材料など、様々な名称で呼ばれており、これらの原料となるモノマーはバイオマスモノマーと呼ばれている。 Therefore, the use of plant-derived resources called biomass has attracted a great deal of attention as a new initiative that helps prevent global warming. Carbon dioxide generated when biomass is burned is carbon dioxide in the atmosphere originally taken by plants through photosynthesis, so the overall balance of carbon dioxide in the atmosphere is zero and the total amount does not change. In this way, the property that does not affect the increase or decrease of carbon dioxide in the atmosphere is called carbon neutral, and it is possible to fix the amount of carbon dioxide in the atmosphere by using plant-derived raw materials that are carbon neutral. it can. Plastics made from such biomass are called by various names such as biomass resin, biomass polymer, biomass plastic, and non-petroleum polymer materials, and these raw materials are called biomass monomers. .
電子写真の分野においても、地球環境に配慮した取り組みとして、具体的には、環境安全性、廃棄物削減、省エネルギー化などが進められ、バイオマスを含む結着樹脂の使用などが提案されている。しかしながら、バイオマスポリマーは、加水分解性が高いので、バイオマスポリマーを含むトナーは経時安定性に乏しく、初期の性能を維持することが困難という問題がある。高温高湿環境下においては、特にバイオマスポリマーの加水分解が顕著となる。 Also in the field of electrophotography, as environmentally friendly efforts, specifically, environmental safety, waste reduction, energy saving, etc. have been promoted, and the use of binder resins containing biomass has been proposed. However, since the biomass polymer is highly hydrolyzable, the toner containing the biomass polymer has poor stability over time, and there is a problem that it is difficult to maintain the initial performance. In a high-temperature and high-humidity environment, hydrolysis of the biomass polymer is particularly remarkable.
このような問題を解決するために、特許文献1においては、5%重量減少温度が170℃以上のモノカルボジイミド化合物によって、脂肪族ポリエステルのカルボキシル基末端の一部または実質的に全部を封鎖し、実用のために充分に高い分子量と高い耐加水分解性と耐熱性とを兼ね備えた脂肪族ポリエステル樹脂が開示されている。
In order to solve such a problem, in
省エネルギー化も様々な角度から検討され、電子写真の分野においては、定着工程でトナーが定着される温度を下げることによる定着エネルギーの低減が有効であり、定着エネルギーの低減のため、トナーにおいてはトナーの低融点化が求められる。トナーの低融点化のためには、トナーに含まれる結着樹脂の設計が特に重要である。また、トナーの低融点化は、コピー機およびファクシミリの高速化に関する動向においても必要不可欠である。 Energy saving has also been studied from various angles. In the field of electrophotography, it is effective to reduce the fixing energy by lowering the temperature at which the toner is fixed in the fixing process. Is required to have a low melting point. In order to lower the melting point of the toner, the design of the binder resin contained in the toner is particularly important. In addition, lowering the melting point of toner is indispensable in the trend related to higher speed copying machines and facsimiles.
紙およびOHPシートなどのメディアの上に転写されたトナーを定着する方法としては、たとえば、ヒートロールなどに代表される接触加熱型定着器を用いる定着方法が挙げられる。この定着方法におけるトナーの定着性は、低温オフセットが発生する温度から高温オフセットが発生する温度までの定着非オフセット域の幅によって表すことができ、前述のトナーの低融点化とは、低温オフセット発生温度を下げることであり、低温定着化とも呼ばれる。 Examples of a method for fixing toner transferred onto a medium such as paper and an OHP sheet include a fixing method using a contact heating type fixing device represented by a heat roll. The fixing property of the toner in this fixing method can be expressed by the width of the non-fixing area of the fixing from the temperature at which the low temperature offset occurs to the temperature at which the high temperature offset occurs. This is to lower the temperature and is also called low temperature fixing.
特許文献2には、カルボジイミド化合物としてポリカルボジイミド樹脂を使用し、より低い温度で定着でき、定着性に優れ、かつ広い定着非オフセット域を有する、接触加熱方式に適した電子写真用トナーが開示されている。
モノカルボジイミド化合物によって樹脂に含まれるカルボキシル基末端を封鎖している特許文献1に開示の脂肪族ポリエステル樹脂は、モノカルボジイミド化合物によって前記カルボキシル基末端を封鎖するので、樹脂の架橋ができず、高温オフセット発生温度が低下し、末端封鎖による加水分解性の抑制と定着性の改善とを兼ね備えることができない。
The aliphatic polyester resin disclosed in
トナーに対する要求を満たす結着樹脂としては、たとえば、架橋構造にした樹脂、高分子量体と低分子量体とから成る樹脂などが挙げられるが、トナーの耐高温オフセット性を向上させるために、架橋成分または高分子量体の比率を上げると、樹脂の溶融粘度が上がり、トナーの低温定着性が不充分となる。また、低温定着性を向上させるために、低分子量体の比率を上げると、樹脂の溶融粘度は下がるものの、トナーの弾性が低下し、耐高温オフセット性が低下してしまう。トナーを低融点化し、高温での耐オフセット性を維持するためには、すなわち、低温定着に最適な分子量分布を得るためには、高分子量体と低分子量体との配合バランスが重要である。 Examples of the binder resin that satisfies the requirements for the toner include a resin having a crosslinked structure, and a resin composed of a high molecular weight body and a low molecular weight body. In order to improve the high temperature offset resistance of the toner, a crosslinking component is used. Alternatively, when the ratio of the high molecular weight is increased, the melt viscosity of the resin increases and the low-temperature fixability of the toner becomes insufficient. Further, if the ratio of the low molecular weight substance is increased in order to improve the low temperature fixability, the melt viscosity of the resin is lowered, but the elasticity of the toner is lowered and the high temperature offset resistance is lowered. In order to lower the melting point of the toner and maintain the offset resistance at high temperature, that is, to obtain the optimal molecular weight distribution for low-temperature fixing, the blending balance of the high molecular weight body and the low molecular weight body is important.
しかしながら、特許文献2に開示の電子写真用トナーは、架橋による樹脂物性への影響が不明確であり、添加量によっては、樹脂の分子量のバランスが変化し、低温定着性が悪化するおそれがある。
However, the electrophotographic toner disclosed in
本発明の目的は、架橋による樹脂物性への影響を考慮することによって、耐高温オフセット性と低温定着性とを両立することができ、かつ高い耐加水分解性を備えるトナーの製造方法およびトナー、現像剤、現像装置ならびに画像形成装置を提供することである。 An object of the present invention is to provide a toner production method and toner that can achieve both high-temperature offset resistance and low-temperature fixability by considering the influence on resin physical properties caused by crosslinking, and high hydrolysis resistance. A developer, a developing device, and an image forming apparatus are provided.
本発明は、少なくとも結着樹脂、着色剤およびカルボジイミド化合物を含むトナーの製造方法であって、
結着樹脂は、少なくともポリエステル樹脂を含み、結着樹脂の酸価は、5mgKOH/g以上30mgKOH/g以下であり、
カルボジイミド化合物は、分子中に2つ以上のカルボジイミド基を有する化合物であり、カルボジイミド化合物に含まれるカルボジイミド基は、結着樹脂に含まれる末端カルボキシル基と反応して、結着樹脂を架橋し、
結着樹脂100gに対するカルボキシル基のモル数であるカルボキシル基の当量に対する、結着樹脂100gに対するカルボジイミド基のモル数であるカルボジイミド基の当量の割合である当量%が、下記式(1)を満たすことを特徴とするトナーの製造方法である。
−0.78x+23.9≦y≦−2.8x+94 …(1)
(式中、xは結着樹脂の酸価を示し、yは当量%を示す。)
The present invention is a method for producing a toner comprising at least a binder resin, a colorant and a carbodiimide compound,
The binder resin includes at least a polyester resin, and the acid value of the binder resin is 5 mgKOH / g or more and 30 mgKOH / g or less,
The carbodiimide compound is a compound having two or more carbodiimide groups in the molecule, and the carbodiimide group contained in the carbodiimide compound reacts with the terminal carboxyl group contained in the binder resin to crosslink the binder resin.
Equivalent %, which is the ratio of the equivalent amount of carbodiimide groups, which is the number of moles of carbodiimide groups to 100 g of binder resin, with respect to the equivalent of carboxyl groups, which is the number of moles of carboxyl groups, relative to 100 g of binder resin , satisfies the following formula (1). A method for producing a toner.
−0.78x + 23.9 ≦ y ≦ −2.8x + 94 (1)
(In the formula, x represents the acid value of the binder resin, and y represents the equivalent percentage.)
また本発明は、少なくとも結着樹脂、着色剤および前記カルボジイミド化合物を混合して混合物を得る前混合工程と、
前記混合物を溶融混練して溶融混練物を得る溶融混練工程と、
前記溶融混練物を粉砕して粉砕物を得る粉砕工程と、
前記粉砕物を分級する分級工程とを含むことを特徴とする。
The present invention also includes a pre-mixing step of obtaining a mixture by mixing at least a binder resin , a colorant, and the carbodiimide compound ;
A melt-kneading step of melt-kneading the mixture to obtain a melt-kneaded product;
A pulverizing step of pulverizing the melt-kneaded product to obtain a pulverized product;
And a classification step of classifying the pulverized product.
また本発明は、溶融混練工程で、カルボジイミド化合物を用いて結着樹脂を架橋させることを特徴とする。 Further, the present invention is characterized in that the binder resin is crosslinked using a carbodiimide compound in the melt-kneading step.
また本発明は、前記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である。 The present invention also provides a toner manufactured by the toner manufacturing method.
また本発明は、結着樹脂は、少なくともバイオマス樹脂を含むことを特徴とする。 Or the invention, the binder resin is characterized in that it comprises at least biomass resin.
また本発明は、前記トナーを含むことを特徴とする現像剤である。
また本発明は、前記トナーとキャリアとから成る2成分現像剤であることを特徴とする。
The present invention also provides a developer comprising the toner.
Further, the present invention is a two-component developer comprising the toner and a carrier.
また本発明は、前記現像剤を用いて、像形成体に形成される潜像を現像してトナー像を形成することを特徴とする現像装置である。 According to another aspect of the present invention, there is provided a developing device that forms a toner image by developing a latent image formed on an image forming body using the developer.
また本発明は、前記現像装置を備えることを特徴とする画像形成装置である。
また本発明は、像形成体と前記現像装置とを含み、像形成体表面にトナー像を形成するトナー像形成手段と、
トナー像を記録媒体に転写する転写手段と、
定着ローラと、定着ローラの外周面を押圧する加圧手段とで形成される圧接部にトナー像が転写された記録媒体を通過させることによって、トナー像に含まれるトナーを熱溶融して記録媒体に前記トナー像を定着させる定着手段とを備えることを特徴とする。
The present invention also provides an image forming apparatus comprising the developing device.
The present invention also includes a toner image forming unit that includes an image forming body and the developing device, and forms a toner image on the surface of the image forming body.
Transfer means for transferring a toner image to a recording medium;
The recording medium on which the toner image is transferred is passed through a press-contact portion formed by a fixing roller and a pressurizing unit that presses the outer peripheral surface of the fixing roller, so that the toner contained in the toner image is melted by heat. And a fixing means for fixing the toner image.
本発明によれば、少なくとも結着樹脂、着色剤およびカルボジイミド化合物を含むトナーの製造方法は、結着樹脂の酸価が5mgKOH/g以上30mgKOH/g以下であり、カルボジイミド化合物に含まれるカルボジイミド基は、結着樹脂に含まれる末端カルボキシル基と反応して、結着樹脂を架橋し、結着樹脂100gに対するカルボキシル基のモル数であるカルボキシル基の当量に対する、結着樹脂100gに対するカルボジイミド基のモル数であるカルボジイミド基の当量の割合である当量%が式(1)を満たす。カルボジイミド化合物に含まれるカルボジイミド基が結着樹脂に含まれる末端カルボキシル基と反応することによって、結着樹脂の耐加水分解性を向上させることができる。また結着樹脂に含まれる樹脂を架橋することによって、架橋しない場合と比較して、結着樹脂の溶融粘度を上げ、耐高温オフセット性を向上させることができる。当量%が式(1)を満たすことで、結着樹脂の酸価に応じてカルボジイミド化合物の添加量を規定することになり、これによって結着樹脂同士の架橋度を制御することができるので、トナーの低温定着性を損なうことなく、耐高温オフセット性を向上させることができる。したがって、耐高温オフセット性と低温定着性とを両立し、かつカルボキシル基の末端封鎖による高い耐加水分解性を兼ね備えたトナーを得ることができる。
また、カルボジイミド化合物として分子中に2つ以上のカルボジイミド基を有するド化合物を使用する。これによって、結着樹脂に含まれるカルボキシル基を封鎖して耐加水分解性を一層向上させることができ、また結着樹脂を架橋させて耐高温オフセット性を一層向上させることができる。
また、結着樹脂は、少なくともポリエステル樹脂を含む。これによって、シャープメルトな特性と耐久性とを兼ね備えることができ、低温定着性を向上させることができる。またポリエステル樹脂は、透過性に優れるので、結着樹脂がポリエステル樹脂を含むことによって、発色性に優れ、また他の色のトナーとの重ね合わせによって作製される二次色の発色性に優れるカラートナーにすることができる。
According to the present invention, in the toner production method including at least the binder resin, the colorant, and the carbodiimide compound, the acid value of the binder resin is 5 mgKOH / g or more and 30 mgKOH / g or less, and the carbodiimide group contained in the carbodiimide compound is The number of moles of carbodiimide groups relative to 100 g of binder resin relative to the equivalent of carboxyl groups, which is the number of moles of carboxyl groups relative to 100 g of binder resin, by reacting with terminal carboxyl groups contained in the binder resin. The equivalent% which is the ratio of the equivalent of the carbodiimide group which satisfy | fills Formula (1). When the carbodiimide group contained in the carbodiimide compound reacts with the terminal carboxyl group contained in the binder resin, the hydrolysis resistance of the binder resin can be improved. Further, by crosslinking the resin contained in the binder resin, the melt viscosity of the binder resin can be increased and the high temperature offset resistance can be improved as compared with the case where the resin is not crosslinked. Since the equivalent% satisfies the formula (1), the amount of the carbodiimide compound added is regulated according to the acid value of the binder resin, and thereby the degree of crosslinking between the binder resins can be controlled. The high temperature offset resistance can be improved without impairing the low temperature fixability of the toner. Therefore, it is possible to obtain a toner having both high-temperature offset resistance and low-temperature fixability and also having high hydrolysis resistance due to end-capping of carboxyl groups.
A carbodiimide compound having two or more carbodiimide groups in the molecule is used. Thereby, the carboxyl group contained in the binder resin can be blocked to further improve the hydrolysis resistance, and the binder resin can be cross-linked to further improve the high temperature offset resistance.
Further, the binder resin includes at least a polyester resin. As a result, both sharp melt characteristics and durability can be provided, and the low-temperature fixability can be improved. In addition, since the polyester resin is excellent in transparency, when the binder resin contains the polyester resin, the color is excellent in color developability, and the color of the secondary color produced by overlaying with other color toners is excellent. Can be toner.
また本発明によれば、トナーの製造方法は、前混合工程と、溶融混練工程と、粉砕工程と、分級工程とを含む溶融混練粉砕法である。これによって、種々のトナーの製造方法の中でも最も簡易な設備でトナーを製造することができ、コスト面において有利にトナーを製造することができる。 According to the invention, the toner production method is a melt-kneading and pulverizing method including a premixing step, a melt-kneading step, a pulverizing step, and a classification step. As a result, the toner can be manufactured with the simplest equipment among various toner manufacturing methods, and the toner can be advantageously manufactured in terms of cost.
また本発明によれば、溶融混練工程でカルボジイミド化合物を用いて結着樹脂を架橋させる。溶融混練工程で、結着樹脂に含まれる末端カルボキシル基とカルボジイミド化合物とを反応させることによる結着樹脂の架橋、および前混合工程で得られた混合物の溶融混練を同時に行うことによって、架橋が予め行なわれた結着樹脂や高分子量の結着樹脂を溶融混練する場合に比べて、溶融混練によるせん断力で結着樹脂中の架橋成分や高分子量成分が切断されることを抑制することができるので、混練条件による混練物のロットばらつきなどがなく、均一な溶融混練物を作製することができる。 According to the invention, the binder resin is crosslinked using a carbodiimide compound in the melt-kneading step. In the melt-kneading step, crosslinking is performed in advance by simultaneously crosslinking the binder resin by reacting the terminal carboxyl group contained in the binder resin with the carbodiimide compound and melt-kneading the mixture obtained in the pre-mixing step. Compared to the case where the binder resin and the high molecular weight binder resin are melt-kneaded, it is possible to prevent the crosslinking component and the high molecular weight component in the binder resin from being cut by the shearing force of the melt-kneading. Therefore, there is no variation in the lot of the kneaded product due to the kneading conditions, and a uniform melt-kneaded product can be produced.
また本発明によれば、トナーは、本発明のトナーの製造方法によって製造される。本発明のトナーの製造方法は、結着樹脂に含まれる末端カルボキシル基をカルボジイミド化合物で封鎖し、結着樹脂の酸価に応じてカルボジイミド化合物の添加量を調整するので、前記製造方法で製造されることによって、耐高温オフセット性と低温定着性とを両立でき、さらに高い耐加水分解性を兼ね備えるトナーを実現することができる。このようなトナーを用いて画像を形成することによって、湿度に左右されず、長期間にわたって定着不良のない良好な画像を安定して形成することができる。 According to the invention, the toner is produced by the toner production method of the invention. Since the terminal carboxyl group contained in the binder resin is blocked with a carbodiimide compound and the addition amount of the carbodiimide compound is adjusted according to the acid value of the binder resin, the toner production method of the present invention is produced by the above production method. Thus, a toner having both high-temperature offset resistance and low-temperature fixability and further high hydrolysis resistance can be realized. By forming an image using such a toner, it is possible to stably form a good image without fixing defects over a long period of time regardless of humidity.
また本発明によれば、結着樹脂は、バイオマス樹脂を含む。これによって、地球環境保全に配慮したカーボンニュートラルなトナーとすることができる。 Moreover, according to this invention, binder resin contains biomass resin. This makes it possible to obtain a carbon neutral toner in consideration of global environmental conservation.
また本発明によれば、現像剤は本発明のトナーを含む。これによって、耐高温オフセット性と低温定着性とを両立し、かつ高い耐加水分解性を備える現像剤とすることができる。 According to the invention, the developer contains the toner of the invention. As a result, a developer having both high-temperature offset resistance and low-temperature fixability and high hydrolysis resistance can be obtained.
また本発明によれば、現像剤は本発明のトナーとキャリアとから成る2成分現像剤である。本発明のトナーは、トナーの低温定着性を確保しつつ、保存安定性を維持することができるので、現像槽内での攪拌などのストレスに対して安定した性能を維持する2成分現像剤が得られる。このような2成分現像剤を用いることによって、紙などのメディアへの接着性が高く、良好な画像を安定して形成することができる。 According to the invention, the developer is a two-component developer comprising the toner of the invention and a carrier. Since the toner of the present invention can maintain storage stability while ensuring low-temperature fixability of the toner, a two-component developer that maintains stable performance against stress such as stirring in the developing tank is provided. can get. By using such a two-component developer, the adhesiveness to a medium such as paper is high, and a good image can be stably formed.
また本発明によれば、本発明の現像剤を用いて潜像を現像するので、像形成体に良好なトナー像を安定して形成することができる。したがって、良好な画像を安定して形成することができる。 Further, according to the present invention, since the latent image is developed using the developer of the present invention, a good toner image can be stably formed on the image forming body. Therefore, a good image can be stably formed.
また本発明によれば、前述のように良好なトナー像を形成可能な本発明の現像装置を備えて画像形成装置が実現される。このような画像形成装置で画像を形成することによって、長期間にわたって良好な画像を安定して形成することができる。 Further, according to the present invention, an image forming apparatus is realized by including the developing device of the present invention capable of forming a good toner image as described above. By forming an image with such an image forming apparatus, a good image can be stably formed over a long period of time.
また本発明によれば、潜像が形成される像形成体と、像形成体表面にトナー像を形成するトナー像形成手段と、トナー像を記録媒体に転写する転写手段と、定着ローラと、定着ローラの外周面を押圧する加圧手段とで形成される圧接部にトナー像が転写された記録媒体を通過させることによって、トナー像に含まれるトナーを熱溶融して、トナー像を記録媒体に定着させる定着手段とを備える画像形成装置によって画像を形成することで、低温定着性と耐熱安定性とを両立させたトナーの物性を効果的に引き出すことができ、長期間にわたって良好な画像を安定して形成することができる。 According to the invention, an image forming body on which a latent image is formed, a toner image forming means for forming a toner image on the surface of the image forming body, a transfer means for transferring the toner image to a recording medium, a fixing roller, The recording medium on which the toner image is transferred is passed through a pressure contact portion formed by a pressing unit that presses the outer peripheral surface of the fixing roller, so that the toner contained in the toner image is thermally melted, and the toner image is recorded on the recording medium. By forming an image with an image forming apparatus provided with a fixing means for fixing to the toner, it is possible to effectively draw out the physical properties of the toner that achieves both low-temperature fixability and heat-resistant stability, and a good image can be obtained over a long period of time. It can be formed stably.
1、トナーの製造方法
本発明の第1の実施形態は、少なくとも結着樹脂、着色剤およびカルボジイミド化合物を含有するトナーの製造方法である。前記トナーの製造方法において、結着樹脂の酸価は、5mgKOH/g以上30mgKOH/g以下であり、カルボジイミド化合物に含まれるカルボジイミド基は、結着樹脂に含まれる末端カルボキシル基と反応して、結着樹脂を架橋し、結着樹脂100gに対するカルボキシル基のモル数であるカルボキシル基の当量に対する、結着樹脂100gに対するカルボジイミド基のモル数であるカルボジイミド基の当量の割合である当量%が、下記式(1)を満たす。
−0.78x+23.9≦y≦−2.8x+94 …(1)
(式中、xは結着樹脂の酸価を示し、yは当量%を示す。)
1. Toner Manufacturing Method The first embodiment of the present invention is a toner manufacturing method containing at least a binder resin, a colorant, and a carbodiimide compound. In the toner production method, the acid value of the binder resin is 5 mgKOH / g or more and 30 mgKOH / g or less, and the carbodiimide group contained in the carbodiimide compound reacts with the terminal carboxyl group contained in the binder resin to form a bond. The equivalent% which is the ratio of the equivalent of the carbodiimide group which is the number of moles of the carbodiimide group with respect to 100 g of the binder resin to the equivalent of the carboxyl group which is the mole number of carboxyl group with respect to 100 g of the binder resin is crosslinked by the following formula: Satisfy (1).
−0.78x + 23.9 ≦ y ≦ −2.8x + 94 (1)
(In the formula, x represents the acid value of the binder resin, and y represents the equivalent percentage.)
カルボジイミド化合物に含まれるカルボジイミド基が結着樹脂に含まれる末端カルボキシル基と反応することによって、結着樹脂の耐加水分解性を向上させることができる。また結着樹脂に含まれる樹脂を架橋することによって、架橋しない場合と比較して、結着樹脂の溶融粘度を上げ、耐高温オフセット性を向上させることができる。当量%が式(1)を満たすことで、結着樹脂の酸価に応じてカルボジイミド化合物の添加量を規定することになり、これによって結着樹脂同士の架橋度を制御することができるので、トナーの低温定着性を損なうことなく、耐高温オフセット性を向上させることができる。したがって、耐高温オフセット性と低温定着性とを両立し、かつカルボキシル基の末端封鎖による高い耐加水分解性を兼ね備えたトナーを得ることができる。 When the carbodiimide group contained in the carbodiimide compound reacts with the terminal carboxyl group contained in the binder resin, the hydrolysis resistance of the binder resin can be improved. Further, by crosslinking the resin contained in the binder resin, the melt viscosity of the binder resin can be increased and the high temperature offset resistance can be improved as compared with the case where the resin is not crosslinked. Since the equivalent% satisfies the formula (1), the amount of the carbodiimide compound added is regulated according to the acid value of the binder resin, and thereby the degree of crosslinking between the binder resins can be controlled. The high temperature offset resistance can be improved without impairing the low temperature fixability of the toner. Therefore, it is possible to obtain a toner having both high-temperature offset resistance and low-temperature fixability and also having high hydrolysis resistance due to end-capping of carboxyl groups.
本実施形態における架橋とは、結着樹脂に含まれる1つ以上のカルボキシル基と、カルボジイミド化合物に含まれる1つ以上のカルボジイミド基とが反応すること、もしくは結着樹脂に含まれるカルボキシル基と、カルボジイミド化合物に含まれるカルボジイミド基とが反応することによって、複数の結着樹脂の高分子鎖が橋かけされた状態になることを意味する。 In the present embodiment, the crosslinking means that one or more carboxyl groups contained in the binder resin react with one or more carbodiimide groups contained in the carbodiimide compound, or a carboxyl group contained in the binder resin, By reacting with the carbodiimide group contained in the carbodiimide compound, it means that the polymer chains of a plurality of binder resins are crosslinked.
図1は、本実施形態のトナーの製造方法における手順の一例を示すフローチャートである。図1に示すように、本実施形態のトナーの製造方法は、結着樹脂、着色剤、離型剤、および帯電制御剤などのトナー原料を混合して混合物を作製する前混合工程(ステップS1)と、混合物を溶融混練して溶融混練物を作製する溶融混練工程(ステップS2)と、溶融混練物を粉砕して粉砕物を作製する粉砕工程(ステップS3)と、粉砕物から過粉砕粉および粗粉を除去する分級工程(ステップS4)とを含む。本実施形態のトナーの製造方法が、これらの工程を含む溶融混練粉砕法であることによって、種々のトナーの製造方法の中でも最も簡易な設備でトナーを製造することができ、コスト面において有利にトナーを製造することができる。 FIG. 1 is a flowchart illustrating an example of a procedure in the toner manufacturing method of the present embodiment. As shown in FIG. 1, the toner manufacturing method of the present embodiment includes a pre-mixing step (step S1) in which toner raw materials such as a binder resin, a colorant, a release agent, and a charge control agent are mixed to produce a mixture. ), A melt-kneading step (step S2) in which the mixture is melt-kneaded to prepare a melt-kneaded product, a pulverizing step (step S3) in which the melt-kneaded product is pulverized to prepare a pulverized product, And a classification step (step S4) for removing coarse powder. Since the toner production method of the present embodiment is a melt-kneading pulverization method including these steps, the toner can be produced with the simplest equipment among various toner production methods, which is advantageous in terms of cost. Toner can be produced.
以下に、ステップS1〜ステップS4の各製造工程について詳細に説明する。
(1)前混合工程
ステップS1の前混合工程では、少なくとも結着樹脂および着色剤を混合する。本実施形態のトナーの製造方法で製造されるトナーには、結着樹脂、カルボジイミド化合物および着色剤が必須の成分として含まれ、さらに、離型剤、帯電制御剤などのトナー添加剤を含有させてもよい。前混合工程S1では、混合機を用いて、結着樹脂および着色剤、ならびに必要に応じて用いられる離型剤、帯電制御剤などのその他のトナー添加成分を乾式混合する。
Below, each manufacturing process of step S1-step S4 is demonstrated in detail.
(1) Premixing step In the premixing step of step S1, at least a binder resin and a colorant are mixed. The toner manufactured by the toner manufacturing method of the present embodiment includes a binder resin, a carbodiimide compound, and a colorant as essential components, and further includes a toner additive such as a release agent and a charge control agent. May be. In the pre-mixing step S1, a binder is used to dry-mix the binder resin and the colorant, and other toner additive components such as a release agent and a charge control agent used as necessary.
乾式混合に用いられる混合機としては、公知のものを使用でき、たとえば、ヘンシェルミキサ(商品名:FMミキサ、三井鉱山株式会社製)、スーパーミキサ(商品名、株式会社カワタ製)、メカノミル(商品名、岡田精工株式会社製)などのヘンシェルタイプの混合装置、オングミル(商品名、ホソカワミクロン株式会社製)、ハイブリダイゼーションシステム(商品名、株式会社奈良機械製作所製)、コスモシステム(商品名、川崎重工業株式会社製)などが挙げられる。 A known mixer can be used for dry mixing. For example, a Henschel mixer (trade name: FM mixer, manufactured by Mitsui Mining Co., Ltd.), a super mixer (trade name, manufactured by Kawata Co., Ltd.), a mechano mill (product) Name, Okada Seiko Co., Ltd. and other Henschel type mixing devices, Ongmill (trade name, manufactured by Hosokawa Micron Co., Ltd.), hybridization system (trade name, manufactured by Nara Machinery Co., Ltd.), Cosmo System (trade name, Kawasaki Heavy Industries, Ltd.) Etc.).
本実施形態では、結着樹脂として、酸価が5mgKOH/g以上30mgKOH/g以下の樹脂を用いる。酸価がこのような範囲内の結着樹脂を用いることによって、定着性に優れ、帯電安定性に優れたトナーを得ることができる。酸価が5mgKOH/g未満であると、酸価に起因するカルボキシル基などの官能基と紙などのメディアとの親和性が減少し、定着強度が低下するので、定着性が低下する。酸価が30mgKOH/gを超えると、酸価に起因する官能基によって吸湿性が上がるので、使用環境によって帯電量が変化する。具体的には、高温高湿環境下において帯電量が低下する。結着樹脂の酸価の測定は、日本工業規格(JIS)K0070−1992に記載の電位差滴定法または中和滴定法に準拠して行う。 In the present embodiment, a resin having an acid value of 5 mgKOH / g or more and 30 mgKOH / g or less is used as the binder resin. By using a binder resin having an acid value within such a range, a toner having excellent fixability and excellent charging stability can be obtained. When the acid value is less than 5 mgKOH / g, the affinity between a functional group such as a carboxyl group due to the acid value and a medium such as paper is reduced, and the fixing strength is lowered, so that the fixing property is lowered. When the acid value exceeds 30 mgKOH / g, the hygroscopicity increases due to the functional group resulting from the acid value, and the charge amount changes depending on the use environment. Specifically, the charge amount decreases in a high temperature and high humidity environment. The acid value of the binder resin is measured according to a potentiometric titration method or a neutralization titration method described in Japanese Industrial Standard (JIS) K0070-1992.
<トナー原料>
(結着樹脂)
結着樹脂としては、酸価が上述の範囲であれば特に限定されるものではなく、一般的な熱可塑性樹脂を使用することができ、たとえば、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂、ポリウレタン樹脂およびエポキシ樹脂などが挙げられる。これらの樹脂は、同一種の樹脂において、分子量および単量体組成などの各物性のうちいずれか1つまたは複数の物性が異なる樹脂を2種以上併用して使用してもよい。また、本実施形態において結着樹脂中の各種樹脂の比率は、特に制限されるものではない。
<Toner raw material>
(Binder resin)
The binder resin is not particularly limited as long as the acid value is in the above range, and a general thermoplastic resin can be used, for example, a polyester resin, an acrylic resin, a polyurethane resin, and an epoxy resin. Is mentioned. These resins may be used in combination of two or more resins having one or more different physical properties such as molecular weight and monomer composition in the same type of resin. In the present embodiment, the ratio of various resins in the binder resin is not particularly limited.
ポリエステル樹脂としては、特に制限されず公知のものを使用でき、たとえば、多塩基酸類と多価アルコール類との縮重合物が挙げられる。多塩基酸類とは、多塩基酸、および多塩基酸の誘導体たとえば多塩基酸の酸無水物またはエステル化物などのことである。多価アルコール類とは、ヒドロキシル基を2個以上含有する化合物のことであり、アルコール類およびフェノール類のいずれをも含む。 The polyester resin is not particularly limited, and known resins can be used. Examples thereof include polycondensation products of polybasic acids and polyhydric alcohols. Polybasic acids are polybasic acids and derivatives of polybasic acids such as acid anhydrides or esterified products of polybasic acids. Polyhydric alcohols are compounds containing two or more hydroxyl groups, and include both alcohols and phenols.
多塩基酸類としては、ポリエステル樹脂のモノマーとして常用されるものを使用でき、たとえば、テレフタル酸、イソフタル酸、無水フタル酸、無水トリメリット酸、ピロメリット酸およびナフタレンジカルボン酸などの芳香族カルボン酸類、無水マレイン酸、フマル酸、コハク酸およびアジピン酸などの脂肪族カルボン酸類が挙げられる。多塩基酸類は、1種を単独で使用してもよく、また2種以上を併用して使用してもよい。 As polybasic acids, those commonly used as monomers of polyester resins can be used, for example, aromatic carboxylic acids such as terephthalic acid, isophthalic acid, phthalic anhydride, trimellitic anhydride, pyromellitic acid and naphthalenedicarboxylic acid, Mention may be made of aliphatic carboxylic acids such as maleic anhydride, fumaric acid, succinic acid and adipic acid. Polybasic acids may be used alone or in combination of two or more.
多価アルコール類としてもポリエステル樹脂のモノマーとして常用されるものを使用でき、たとえば、エチレングリコール、プロピレングリコール、ブタンジオール、ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコールおよびグリセリンなどの脂肪族多価アルコール類、シクロヘキサンジオール、シクロヘキサンジメタノールおよび水添ビスフェノールAなどの脂環式多価アルコール類、ビスフェノールAのエチレンオキサイド付加物およびビスフェノールAのプロピレンオキサイド付加物などの芳香族系ジオール類が挙げられる。「ビスフェノールA」とは、2,2−ビス(p−ヒドロキシフェニル)プロパンのことである。ビスフェノールAのエチレンオキサイド付加物としては、たとえばポリオキシエチレン−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパンが挙げられる。ビスフェノールAのプロピレンオキサイド付加物としては、たとえばポリオキシプロピレン−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパンが挙げられる。多価アルコール類は、1種を単独で使用してもよく、また2種以上を併用して使用してもよい。 Polyhydric alcohols that are commonly used as monomers of polyester resins can be used, for example, aliphatic polyhydric alcohols such as ethylene glycol, propylene glycol, butanediol, hexanediol, neopentyl glycol and glycerin, cyclohexanediol, Examples include alicyclic polyhydric alcohols such as cyclohexanedimethanol and hydrogenated bisphenol A, and aromatic diols such as bisphenol A ethylene oxide adduct and bisphenol A propylene oxide adduct. “Bisphenol A” is 2,2-bis (p-hydroxyphenyl) propane. Examples of the ethylene oxide adduct of bisphenol A include polyoxyethylene-2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane. Examples of the propylene oxide adduct of bisphenol A include polyoxypropylene-2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane. Polyhydric alcohols may be used alone or in combination of two or more.
ポリエステル樹脂は、縮重合反応によって合成することができる。たとえば、有機溶媒中または無溶媒下で、触媒の存在下に多塩基酸類と多価アルコール類とを重縮合反応、具体的には脱水縮合反応させることによって合成することができる。このとき、多塩基酸類の一部に、多塩基酸のメチルエステル化物を用い、脱メタノール重縮合反応を行なってもよい。多塩基酸類と多価アルコール類との重縮合反応は、生成するポリエステル樹脂の酸価および軟化温度が、合成しようとするポリエステル樹脂における値となったところで終了させればよい。この重縮合反応において、多塩基酸類と多価アルコール類との配合比および反応率などの反応条件を適宜変更することによって、たとえば、得られるポリエステル樹脂の末端に結合するカルボキシル基の含有量、ひいては得られるポリエステル樹脂の酸価を調整することにより、軟化温度などの他の物性値を調整することもできる。 The polyester resin can be synthesized by a condensation polymerization reaction. For example, it can be synthesized by polycondensation reaction, specifically dehydration condensation reaction of polybasic acids and polyhydric alcohols in the presence of a catalyst in an organic solvent or without solvent. At this time, a demethanol polycondensation reaction may be carried out using a methyl esterified product of a polybasic acid as part of the polybasic acid. The polycondensation reaction between the polybasic acid and the polyhydric alcohol may be terminated when the acid value and softening temperature of the polyester resin to be produced reach the values in the polyester resin to be synthesized. In this polycondensation reaction, by appropriately changing the reaction conditions such as the blending ratio of polybasic acids and polyhydric alcohols and the reaction rate, for example, the content of carboxyl groups bonded to the terminal of the resulting polyester resin, and thus By adjusting the acid value of the obtained polyester resin, other physical property values such as the softening temperature can be adjusted.
アクリル樹脂としても特に制限されず、公知のものを使用でき、たとえばアクリル系モノマーの単独重合体およびアクリル系モノマーとビニル系モノマーとの共重合体が挙げられる。その中でも、酸性基を有するアクリル樹脂が好ましい。アクリル系モノマーとしては、アクリル樹脂のモノマーとして常用されるものを使用でき、たとえば、アクリル酸、メタクリル酸、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸イソプロピル、アクリル酸n−ブチル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸n−アミル、アクリル酸イソアミル、アクリル酸n−ヘキシル、アクリル酸2−エチルヘキシル、アクリル酸n−オクチル、アクリル酸デシルおよびアクリル酸ドデシルなどのアクリル酸エステル系単量体、ならびにメタクリル酸メチル、メタクリル酸プロピル、メタクリル酸n−ブチル、メタクリル酸イソブチル、メタクリル酸n−アミル、メタクリル酸n−ヘキシル、メタクリル酸2−エチルヘキシル、メタクリル酸n−オクチル、メタクリル酸デシルおよびメタクリル酸ドデシルなどのメタクリル酸エステル系単量体などが挙げられる。これらのアクリル系モノマーは、置換基を有していてもよい。置換基を有するアクリル系モノマーとしては、たとえば、アクリル酸ヒドロキシエチル、メタクリル酸ヒドロキシプロピルなどのヒドロキシル基を有するアクリル酸エステル系またはメタクリル酸エステル系単量体などが挙げられる。アクリル系モノマーは、1種を単独で使用してもよく、また2種以上を併用して使用してもよい。ビニル系モノマーとしても公知のものを使用でき、たとえば、スチレンおよびα−メチルスチレンなどの芳香族ビニル単量体、臭化ビニル、塩化ビニルおよび酢酸ビニルなどの脂肪族ビニル単量体、アクリロニトリルおよびメタクリロニトリルなどのアクリロニトリル系単量体などが挙げられる。ビニル系モノマーは、1種を単独で使用してもよく、また2種以上を併用して使用してもよい。 The acrylic resin is not particularly limited, and known ones can be used. Examples thereof include a homopolymer of an acrylic monomer and a copolymer of an acrylic monomer and a vinyl monomer. Among these, an acrylic resin having an acidic group is preferable. As the acrylic monomer, those commonly used as acrylic resin monomers can be used. For example, acrylic acid, methacrylic acid, methyl acrylate, ethyl acrylate, isopropyl acrylate, n-butyl acrylate, isobutyl acrylate, acrylic Acrylate monomers such as n-amyl acid, isoamyl acrylate, n-hexyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, n-octyl acrylate, decyl acrylate and dodecyl acrylate, and methyl methacrylate, methacrylic acid Propyl acid, n-butyl methacrylate, isobutyl methacrylate, n-amyl methacrylate, n-hexyl methacrylate, 2-ethylhexyl methacrylate, n-octyl methacrylate, decyl methacrylate and dodecyl methacrylate Like methacrylic acid ester monomers such as. These acrylic monomers may have a substituent. Examples of the acrylic monomer having a substituent include an acrylic ester monomer or a methacrylate ester monomer having a hydroxyl group such as hydroxyethyl acrylate and hydroxypropyl methacrylate. One acrylic monomer may be used alone, or two or more acrylic monomers may be used in combination. Known vinyl monomers can be used, for example, aromatic vinyl monomers such as styrene and α-methylstyrene, aliphatic vinyl monomers such as vinyl bromide, vinyl chloride and vinyl acetate, acrylonitrile and methacrylate. Examples include acrylonitrile monomers such as nitrile. A vinyl monomer may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more type.
アクリル系樹脂は、たとえば、アクリル系モノマーの1種もしくは2種以上、またはアクリル系モノマーの1種もしくは2種以上とビニル系モノマーの1種もしくは2種以上とを、ラジカル重合開始剤の存在下に、溶液重合法、懸濁重合法または乳化重合凝集法などで重合させることによって製造することができる。酸性基を有するアクリル樹脂は、たとえば、アクリル系モノマーまたはアクリル系モノマーとビニル系モノマーとを重合させるに際し、酸性基または親水性基を含有するアクリル系モノマーおよび酸性基または親水性基を有するビニル系モノマーのいずれか一方または両方を用いることによって製造することができる。 The acrylic resin may be, for example, one or more of acrylic monomers, or one or more of acrylic monomers and one or more of vinyl monomers in the presence of a radical polymerization initiator. Further, it can be produced by polymerizing by a solution polymerization method, a suspension polymerization method or an emulsion polymerization aggregation method. An acrylic resin having an acidic group is, for example, an acrylic monomer or an acrylic monomer containing an acidic group or a hydrophilic group and a vinyl type having an acidic group or a hydrophilic group when an acrylic monomer or an acrylic monomer and a vinyl monomer are polymerized. It can be produced by using either one or both of the monomers.
ポリウレタン樹脂としても特に制限されず、公知のものを使用でき、たとえば、ポリオールとポリイソシアネートとの付加重合物が挙げられる。その中でも、酸性基または塩基性基を有するポリウレタン樹脂が好ましい。酸性基または塩基性基を有するポリウレタン樹脂は、たとえば、酸性基または塩基性基を有するポリオールと、ポリイソシアネートとを付加重合反応させることによって合成することができる。酸性基または塩基性基を有するポリオールとしては、たとえば、ジメチロールプロピオン酸、N−メチルジエタノールアミンなどのジオール類、ポリエチレングリコールなどのポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール、アクリルポリオール、ポリブタジエンポリオールなどの3価以上のポリオール類などが挙げられる。ポリオールは1種を単独で使用できまたは2種以上を併用できる。ポリイソシアネートとしては、たとえば、トリレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネートなどが挙げられる。ポリイソシアネートは、1種を単独で使用してもよく、また2種以上を併用して使用してもよい。 It does not restrict | limit especially as a polyurethane resin, A well-known thing can be used, For example, the addition polymerization product of a polyol and polyisocyanate is mentioned. Among these, a polyurethane resin having an acidic group or a basic group is preferable. The polyurethane resin having an acidic group or a basic group can be synthesized, for example, by subjecting a polyol having an acidic group or a basic group to a polyisocyanate by an addition polymerization reaction. Examples of the polyol having an acidic group or basic group include diols such as dimethylolpropionic acid and N-methyldiethanolamine, polyether polyols such as polyethylene glycol, polyester polyols, acrylic polyols, and polybutadiene polyols. Examples include polyols. A polyol can be used individually by 1 type or can use 2 or more types together. Examples of the polyisocyanate include tolylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, and isophorone diisocyanate. A polyisocyanate may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more type.
エポキシ樹脂としても特に制限されず、公知のものを使用でき、たとえば、ビスフェノールAとエピクロヒドリンとから合成されるビスフェノールA型エポキシ樹脂、フェノールとホルムアルデヒドとの反応生成物であるフェノールノボラックとエピクロルヒドリンとから合成されるフェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールとホルムアルデヒドとの反応生成物であるクレゾールノボラックとエピクロルヒドリンとから合成されるクレゾールノボラック型エポキシ樹脂などが挙げられる。その中でも、酸性基または塩基性基を有するエポキシ樹脂が好ましい。酸性基または塩基性基を有するエポキシ樹脂は、たとえば、前述のエポキシ樹脂をベースとし、このベースのエポキシ樹脂にアジピン酸、無水トリメリット酸などの多価カルボン酸またはジブチルアミン、エチレンジアミンなどのアミンを付加または付加重合させることによって製造することができる。 The epoxy resin is not particularly limited, and a known one can be used. For example, bisphenol A type epoxy resin synthesized from bisphenol A and epichlorohydrin, synthesized from phenol novolak and epichlorohydrin which are reaction products of phenol and formaldehyde. Phenol novolac type epoxy resin, and cresol novolak type epoxy resin synthesized from cresol novolak and epichlorohydrin which are reaction products of cresol and formaldehyde. Among these, an epoxy resin having an acidic group or a basic group is preferable. The epoxy resin having an acidic group or a basic group is based on, for example, the above-mentioned epoxy resin, and a polycarboxylic acid such as adipic acid or trimellitic anhydride or an amine such as dibutylamine or ethylenediamine is added to the base epoxy resin. It can be produced by addition or addition polymerization.
これらの結着樹脂の中でもポリエステル樹脂を用いることが好ましい。ポリエステル樹脂はアクリル樹脂などの他の樹脂に比べて軟化温度(T1/2)が低いので、ポリエステル樹脂を用いることによって、より低い温度で定着することのできる低温定着性に優れるトナーを得ることができる。またポリエステル樹脂は透過性に優れるので、ポリエステル樹脂を用いることによって、発色性に優れ、また他の色のトナーとの重ね合わせによって作製される二次色の発色性に優れるカラートナーを得ることができる。 Among these binder resins, it is preferable to use a polyester resin. Since the polyester resin has a lower softening temperature (T 1/2 ) than other resins such as an acrylic resin, a toner having excellent low-temperature fixability that can be fixed at a lower temperature can be obtained by using the polyester resin. Can do. In addition, since the polyester resin is excellent in transparency, by using the polyester resin, it is possible to obtain a color toner having excellent color developability and excellent secondary color developability produced by superimposing with other color toners. it can.
(バイオマス樹脂)
本実施形態において、結着樹脂は、バイオマス樹脂を含むことが好ましい。結着樹脂がバイオマス樹脂を含むことによって、地球環境保全に配慮したカーボンニュートラルなトナーとすることができる。
(Biomass resin)
In the present embodiment, the binder resin preferably contains a biomass resin. By including the biomass resin in the binder resin, it is possible to obtain a carbon neutral toner in consideration of global environment conservation.
本実施形態において、バイオマス樹脂とは、大気中の二酸化炭素から植物が光合成によって取り込んだ炭素原子を骨格とした化合物を、原料として含む樹脂である。このため、バイオマス樹脂を燃焼させて二酸化炭素が発生したとしても、実質的に大気中の二酸化炭素の量が増加するわけではなく、大気中の二酸化炭素の総量は変化しない。したがって、バイオマス樹脂を含有するトナーは、環境汚染を抑制することができるトナーであるといえる。 In the present embodiment, the biomass resin is a resin that contains, as a raw material, a compound having a skeleton of carbon atoms taken by a plant by photosynthesis from carbon dioxide in the atmosphere. For this reason, even if biomass resin is burned to generate carbon dioxide, the amount of carbon dioxide in the atmosphere does not substantially increase, and the total amount of carbon dioxide in the atmosphere does not change. Therefore, it can be said that the toner containing biomass resin is a toner that can suppress environmental pollution.
しかしながら、このようなバイオマス樹脂は、加水分解性が高い。そのため、バイオマス樹脂を含むトナーは経時安定性に乏しく、初期の性能を維持することが困難になるという問題があるが、本実施形態のトナーの製造方法でバイオマス樹脂を含むトナーを製造すると、カルボジイミド化合物がバイオマス樹脂に含まれる末端カルボキシル基と反応するので、バイオマス樹脂の耐加水分解性を向上させることができ、初期の性能を維持することができる。 However, such biomass resin is highly hydrolyzable. Therefore, there is a problem that the toner containing biomass resin has poor stability over time and it is difficult to maintain the initial performance. However, when the toner containing biomass resin is manufactured by the toner manufacturing method of this embodiment, carbodiimide is used. Since the compound reacts with the terminal carboxyl group contained in the biomass resin, the hydrolysis resistance of the biomass resin can be improved, and the initial performance can be maintained.
バイオマス樹脂は、それ自体をポリマーとして使用できる天然物系樹脂と、バイオマス由来のポリマーまたはモノマーを化学的に重合させる化学合成系樹脂と、微生物の体内で重合される微生物産生系樹脂とに大別される。 Biomass resins are broadly classified into natural product resins that can be used as polymers, chemically synthesized resins that chemically polymerize biomass-derived polymers or monomers, and microbial-produced resins that are polymerized in the body of microorganisms. Is done.
天然物系樹脂としては、たとえば、酢酸セルロース、エステル化澱粉、キトサン、フィブロイン、コラーゲン、ゼラチン、天然ゴム等が挙げられる。 Examples of the natural product resin include cellulose acetate, esterified starch, chitosan, fibroin, collagen, gelatin, and natural rubber.
化学合成系樹脂としては、ポリ乳酸、ポリグリコール、ポリメチレンテレフタレート、ポリブチレンサクシネート等が挙げられる。 Examples of the chemically synthesized resin include polylactic acid, polyglycol, polymethylene terephthalate, and polybutylene succinate.
微生物産生系樹脂としては、ポリヒドロキシブチレート、ポリヒドロキシアルカノエート、バクテリアセルロース、ポリグルタミン酸等が挙げられる。 Examples of the microorganism-producing resin include polyhydroxybutyrate, polyhydroxyalkanoate, bacterial cellulose, and polyglutamic acid.
バイオマス樹脂としては特に制限されず、たとえば、ポリ乳酸、ポリメチレンテレフタレート、ポリブチレンサクシネート、ポリヒドロキシブチレート、ポリヒドロキシアルカノエート、コハク酸、イタコン酸や1、3−プロパンジオール、1、4−ブタンジオールなどをモノマーとして合成されるポリエステル樹脂等が使用でき、1種を単独で用いても2種以上を併用してもよい。 The biomass resin is not particularly limited. For example, polylactic acid, polymethylene terephthalate, polybutylene succinate, polyhydroxybutyrate, polyhydroxyalkanoate, succinic acid, itaconic acid, 1,3-propanediol, 1,4- A polyester resin synthesized using butanediol or the like as a monomer can be used, and one kind may be used alone, or two or more kinds may be used in combination.
以下に、酸価以外の結着樹脂の物性について述べるが、結着樹脂は、1種を単独で使用してもよく、また2種以上を併用して使用してもよいので、混合した結着樹脂の物性が以下の各物性となるように、各種樹脂の物性を選択することができる。 The physical properties of the binder resin other than the acid value will be described below. The binder resin may be used alone or in combination of two or more. The physical properties of various resins can be selected so that the physical properties of the resin are the following physical properties.
結着樹脂のガラス転移温度(Tg)は、特に制限されず広い範囲から適宜選択できるが、得られるトナーの定着性および保存安定性などを考慮すると、40℃以上80℃以下であることが好ましい。30℃未満であると、保存安定性が不充分になるので、画像作製装置内部でのトナーの熱凝集が起こりやすくなり、現像不良が発生するおそれがある。また高温オフセット現象が発生し始める温度(以後、「高温オフセット開始温度」と称する)が低下してしまう。「高温オフセット現象」とは、加熱ローラなどの定着部材で加熱および加圧してトナーを記録媒体に定着させる際に、トナーが過熱されることによってトナー粒子の凝集力がトナーと定着部材との接着力を下回ってトナー層が分断され、トナーの一部が定着部材に付着して取去られる現象のことである。また80℃を超えると、定着性が低下するため定着不良が発生するおそれがある。 The glass transition temperature (Tg) of the binder resin is not particularly limited and can be appropriately selected from a wide range, but it is preferably 40 ° C. or higher and 80 ° C. or lower in consideration of the fixing property and storage stability of the obtained toner. . When the temperature is less than 30 ° C., the storage stability becomes insufficient, so that the toner is likely to be thermally aggregated inside the image forming apparatus, and development failure may occur. Further, the temperature at which the high temperature offset phenomenon starts to occur (hereinafter referred to as “high temperature offset start temperature”) is lowered. “High temperature offset phenomenon” means that when toner is fixed on a recording medium by heating and pressurizing with a fixing member such as a heating roller, the cohesive force of toner particles adheres between the toner and the fixing member due to overheating of the toner. This is a phenomenon in which the toner layer is divided below the force and a part of the toner adheres to the fixing member and is removed. On the other hand, when the temperature exceeds 80 ° C., the fixing property is deteriorated, so that fixing failure may occur.
結着樹脂の軟化温度(T1/2)は、特に制限されず広い範囲から適宜選択できるが、150℃以下であることが好ましく、さらには60℃以上120℃以下であることが好ましい。60℃未満であると、トナーの保存安定性が低下し、画像作製装置内部でトナーの熱凝集が起こりやすくなり、トナーを安定して像形成体に供給することができず、現像不良が発生するおそれがある。また画像作製装置の故障が誘発されるおそれもある。120℃を超えると、混練工程において結着樹脂が溶融しにくくなるため、トナー原料の混練が困難になり、混練物中における着色剤、離型剤および帯電制御剤などの分散性が低下するおそれがある。またトナーを記録媒体に定着させる際に、トナーが溶融または軟化しにくくなるので、トナーの記録媒体への定着性が低下し、定着不良が発生するおそれがある。 The softening temperature (T 1/2 ) of the binder resin is not particularly limited and can be appropriately selected from a wide range, but is preferably 150 ° C. or lower, and more preferably 60 ° C. or higher and 120 ° C. or lower. When the temperature is lower than 60 ° C., the storage stability of the toner is lowered, and the toner is likely to be thermally aggregated inside the image forming apparatus, so that the toner cannot be stably supplied to the image forming body and development failure occurs. There is a risk. In addition, a failure of the image production apparatus may be induced. If the temperature exceeds 120 ° C., the binder resin is difficult to melt in the kneading step, so that it becomes difficult to knead the toner raw material, and the dispersibility of the colorant, release agent, charge control agent, etc. in the kneaded product may be reduced. There is. Further, when the toner is fixed on the recording medium, the toner is hardly melted or softened, so that the fixing property of the toner to the recording medium is lowered, and there is a possibility that a fixing defect occurs.
結着樹脂の分子量は、特に制限されず、広い範囲から適宜選択できるが、重量平均分子量(Mw)で5000以上500000以下であることが好ましい。5000未満であると、結着樹脂の機械的強度が低下し、得られるトナー粒子が現像装置内部での撹拌などによって粉砕されやすくなり、トナー粒子の形状が変化し、たとえば帯電性能にばらつきが生じるおそれがある。また500000を超えると、溶融されにくくなるため、混練工程における混練が困難になり、混練物中における着色剤、離型剤および帯電制御剤などの分散性が低下するおそれがある。またトナーの定着性が低下し、定着不良が発生するおそれがある。ここで、結着樹脂の重量平均分子量は、ゲル浸透クロマトグラフィ(Gel
Permeation chromatography;略称GPC)によって測定されるポリスチレン換算の値である。
The molecular weight of the binder resin is not particularly limited and can be appropriately selected from a wide range, but it is preferably 5000 to 500,000 in terms of weight average molecular weight (Mw). If it is less than 5000, the mechanical strength of the binder resin is lowered, and the resulting toner particles are easily pulverized by stirring inside the developing device, and the shape of the toner particles changes, for example, the charging performance varies. There is a fear. On the other hand, if it exceeds 500,000, it becomes difficult to melt, so that kneading in the kneading step becomes difficult, and the dispersibility of the colorant, release agent, charge control agent and the like in the kneaded product may be lowered. In addition, the fixing property of the toner is lowered, and there is a possibility that fixing failure occurs. Here, the weight average molecular weight of the binder resin is determined by gel permeation chromatography (Gel
Permeation chromatography (abbreviation: GPC) is a value in terms of polystyrene measured by GPC).
(カルボジイミド化合物)
カルボジイミド化合物としては、分子内にカルボジイミド基を有し、結着樹脂のカルボキシル基との反応によってカルバモイルアミド結合を形成するものであれば、特に限定されるものではないが、分子中に2つ以上のカルボジイミド基を有する化合物を用いることが好ましい。カルボジイミド化合物を用いることによって、結着樹脂に含まれるカルボキシル基を封鎖して耐加水分解性を向上させることができ、また結着樹脂を架橋させて耐高温オフセット性を向上させることができる。分子中に2つ以上のカルボジイミド基を有する化合物を用いると、耐加水分解性および耐高温オフセット性を一層向上させることができる。
(Carbodiimide compound)
The carbodiimide compound is not particularly limited as long as it has a carbodiimide group in the molecule and forms a carbamoylamide bond by reaction with the carboxyl group of the binder resin, but there are two or more in the molecule. It is preferable to use a compound having a carbodiimide group. By using a carbodiimide compound, the carboxyl group contained in the binder resin can be blocked to improve hydrolysis resistance, and the binder resin can be cross-linked to improve high temperature offset resistance. When a compound having two or more carbodiimide groups in the molecule is used, hydrolysis resistance and high temperature offset resistance can be further improved.
分子中に2つ以上のカルボジイミド基を有する化合物としては、たとえばポリカルボジイミド樹脂が挙げられる。これは、原材料であるイソシアネート化合物を、3−メチル−1−フェニル−2−フォスフォレンオキシド、1−フェニル−2−フォスフォレン−1−オキシドなどのカルボジイミド化触媒の存在下、120〜150℃の反応温度で、加圧下で行うか、脂肪族アセテート系、ハロゲン系、脂環式エーテルなどの溶媒中で行うことによる脱炭酸縮合反応で得られる。 Examples of the compound having two or more carbodiimide groups in the molecule include polycarbodiimide resins. This is because the raw material isocyanate compound is heated at 120 to 150 ° C. in the presence of a carbodiimidization catalyst such as 3-methyl-1-phenyl-2-phospholene oxide and 1-phenyl-2-phospholene-1-oxide. It can be obtained by a decarboxylation condensation reaction carried out under pressure at the reaction temperature or in a solvent such as aliphatic acetate, halogen or alicyclic ether.
ポリカルボジイミド樹脂を製造するための原材料のイソシアネート化合物としては、n−ブチルイソシアネート、tert−ブチルジイソシアネート、iso−ブチルイソシアネート、エチルイソシアネート、n−プロピルイソシアネート、iso−プロピルイソシアネート、シクロヘキシルイソシアネート、n−オクタデシルイソシアネート、2,4−トルイレンジイソシアネート、2,6−トルイレンジイソシアネート、o−トリジンジイソシアネート、4,4′−ジフェニルメタンジイソシアネート、4,4′−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、4,4′−ジフェニルエーテルジイソシアネート、3,3′−ジメトキシ−4,4′−ビフェニルジイソシアネート、p−フェニレンジイソシアネート、ナフチレン−1,5−ジイソシアネート、m−キシリレンジイソシアネート、水添キシリレンジイソシアネート、m−テトラメチルキシリレンジイソシアネート、p−テトラメチルキシリレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネートなどを挙げることができる。
As raw material isocyanate compounds for producing polycarbodiimide resins, n-butyl isocyanate, tert-butyl diisocyanate, iso-butyl isocyanate, ethyl isocyanate, n-propyl isocyanate, iso-propyl isocyanate, cyclohexyl isocyanate, n-
上記の原材料より得られるポリカルボジイミド樹脂としては、ポリtert−ブチルカルボジイミド、ポリテトラメチルキシリレンカルボジイミド、ポリ2,4−トルイレンカルボジイミド、ポリ2,6−トルイレンカルボジイミド、ポリo−トリジンカルボジイミド、ポリ4,4′−ジフェニルメタンカルボジイミド、ポリ4,4′−ジシクロヘキシルメタンカルボジイミド、ポリ4,4′−ジフェニルエーテルカルボジイミド、ポリ3,3′−ジメトキシ−4,4′−ビフェニルカルボジイミド、ポリp−フェニレンカルボジイミド、ポリナフチレン−1,5−カルボジイミド、ポリm−キシリレンカルボジイミド、ポリ水添キシリレンカルボジイミド、ポリヘキサメチレンカルボジイミド、ポリトリメチルヘキサメチレンカルボジイミド、ポリイソホロンカルボジイミドなどが挙げられる。
Polycarbodiimide resins obtained from the above raw materials include poly tert-butyl carbodiimide, polytetramethylxylylene carbodiimide,
前述のように、カルボジイミド化合物は、結着樹脂の酸価に応じて添加される。結着樹脂の酸価に応じてカルボジイミド化合物を添加するため、式(1)が用いられるが、式(1)は、以下のようにして求める。 As described above, the carbodiimide compound is added according to the acid value of the binder resin. Since the carbodiimide compound is added according to the acid value of the binder resin, the formula (1) is used. The formula (1) is obtained as follows.
当量%の値を一定にして結着樹脂の酸価を変えたトナーを複数作製し、定着性および耐加水分解性を評価する。また、結着樹脂の酸価を一定にして当量%を変えたトナーを複数作製し、定着性、耐加水分解性、保存安定性、帯電安定性および光透過性を評価する。定着性、耐加水分解性、保存安定性、帯電安定性および光透過性の評価方法および評価基準は、後述の実施例に記載する。当量%とは、結着樹脂のカルボキシル基の当量に対するカルボジイミド基の当量の割合であり、下記式(2)で求められる。 A plurality of toners in which the equivalent value is kept constant and the acid value of the binder resin is changed are prepared, and the fixing property and hydrolysis resistance are evaluated. In addition, a plurality of toners in which the acid value of the binder resin is fixed and the equivalent percentage is changed are prepared, and the fixing property, hydrolysis resistance, storage stability, charging stability and light transmittance are evaluated. The evaluation methods and evaluation criteria for fixing property, hydrolysis resistance, storage stability, charging stability and light transmittance will be described in Examples described later. Equivalent% is the ratio of the equivalent of the carbodiimide group with respect to the equivalent of the carboxyl group of binder resin, and is calculated | required by following formula (2).
式(2)は、下記式(3)のように書き換えることができる。 Expression (2) can be rewritten as the following expression (3).
定着性、耐加水分解性、保存安定性、帯電安定性および光透過性の評価結果が良好または可となるトナーにおいて、x軸を結着樹脂の酸価とし、y軸を当量%としてプロットする。結着樹脂の各酸価の値と、それぞれの酸価に対する当量%の値の最大値とを用いて、最小二乗法によって近似直線(A)を算出する。また、結着樹脂の各酸価の値と、それぞれの酸価に対する当量%の値の最小値とを用いて、最小二乗法によって近似直線(B)を算出する。近似直線(A)は、下記数式(A)で表わされ、近似直線(B)は、下記数式(B)で表される。
y=−2.8x+94 …(A)
y=−0.78x+23.9 …(B)
For toners with good or acceptable evaluation results of fixability, hydrolysis resistance, storage stability, charging stability and light transmission, the x-axis is the acid value of the binder resin and the y-axis is plotted as equivalent%. . An approximate straight line (A) is calculated by the least square method using the value of each acid value of the binder resin and the maximum value of the equivalent percentage with respect to each acid value. Further, the approximate straight line (B) is calculated by the least square method using the value of each acid value of the binder resin and the minimum value of the equivalent percentage with respect to each acid value. The approximate straight line (A) is represented by the following mathematical formula (A), and the approximate straight line (B) is represented by the following mathematical formula (B).
y = -2.8x + 94 (A)
y = −0.78x + 23.9 (B)
x軸の値が5以上30以下であり、近似直線(A)と近似直線(B)とで囲まれる範囲では、定着性、耐加水分解性、保存安定性、帯電安定性および光透過性の評価結果が良好または可であり、結着樹脂の酸価と当量%とをこの範囲にすればよいことがわかる。 In the range where the value of the x-axis is 5 or more and 30 or less and is surrounded by the approximate straight line (A) and the approximate straight line (B), the fixing property, hydrolysis resistance, storage stability, charging stability, and light transmittance are improved. It can be seen that the evaluation result is good or acceptable, and the acid value and equivalent percentage of the binder resin should be in this range.
以上のことから、最終的に下記式(1)が求められる。
−0.78x+23.9≦y≦−2.8x+94 …(1)
(式中、xは結着樹脂の酸価を示し、yは当量%を示す。)
From the above, the following formula (1) is finally obtained.
−0.78x + 23.9 ≦ y ≦ −2.8x + 94 (1)
(In the formula, x represents the acid value of the binder resin, and y represents the equivalent percentage.)
(着色剤)
着色剤としては、染料および顔料が挙げられる。その中でも、顔料を用いることが好ましい。顔料は染料に比べて耐光性および発色性に優れるので、顔料を用いることによって耐光性および発色性に優れるトナーを得ることができる。着色剤の具体例としては、以下に記すように、たとえば、イエロートナー用着色剤、マゼンタトナー用着色剤、シアントナー用着色剤、およびブラックトナー用着色剤などが挙げられる。以下では、カラーインデックス(Color Index)を「C.I.」と略記する。
(Coloring agent)
Examples of the colorant include dyes and pigments. Among these, it is preferable to use a pigment. Since pigments are superior in light resistance and color developability compared to dyes, toners excellent in light resistance and color developability can be obtained by using pigments. Specific examples of the colorant include, for example, a yellow toner colorant, a magenta toner colorant, a cyan toner colorant, and a black toner colorant, as described below. Hereinafter, the color index is abbreviated as “CI”.
イエロートナー用着色剤としては、たとえば、カラーインデックスによって分類されるC.I.ピグメントイエロー1、C.I.ピグメントイエロー5、C.I.ピグメントイエロー12、C.I.ピグメントイエロー15、およびC.I.ピグメントイエロー17、C.I.ピグメントイエロー74、C.I.ピグメントイエロー93、C.I.ピグメントイエロー180、C.I.ピグメントイエロー185などの有機系顔料、黄色酸化鉄および黄土などの無機系顔料、C.I.アシッドイエロー1などのニトロ系染料、C.I.ソルベントイエロー2、C.I.ソルベントイエロー6、C.I.ソルベントイエロー14、C.I.ソルベントイエロー15、C.I.ソルベントイエロー19、およびC.I.ソルベントイエロー21などの油溶性染料などが挙げられる。
Examples of the colorant for yellow toner include C.I. I. Pigment yellow 1, C.I. I. Pigment yellow 5, C.I. I. Pigment yellow 12, C.I. I. Pigment yellow 15 and C.I. I. Pigment yellow 17, C.I. I. Pigment yellow 74, C.I. I. Pigment yellow 93, C.I. I. Pigment yellow 180, C.I. I. Organic pigments such as CI Pigment Yellow 185, inorganic pigments such as yellow iron oxide and ocher, C.I. I. Nitro dyes such as
マゼンタトナー用着色剤としては、たとえば、カラーインデックスによって分類されるC.I.ピグメントレッド49、C.I.ピグメントレッド57、C.I.ピグメントレッド81、C.I.ピグメントレッド122、C.I.ソルベントレッド19、C.I.ソルベントレッド49、C.I.ソルベントレッド52、C.I.ベーシックレッド10、およびC.I.ディスパーズレッド15などが挙げられる。
Examples of the colorant for magenta toner include C.I. I. Pigment red 49, C.I. I. Pigment red 57, C.I. I. Pigment red 81, C.I. I. Pigment red 122, C.I. I. Solvent Red 19, C.I. I. Solvent Red 49, C.I. I. Solvent Red 52, C.I. I.
シアントナー用着色剤としては、たとえば、カラーインデックスによって分類されるC.I.ピグメントブルー15、C.I.ピグメントブルー16、C.I.ソルベントブルー55、C.I.ソルベントブルー70、C.I.ダイレクトブルー25、およびC.I.ダイレクトブルー86などが挙げられる。
Examples of the colorant for cyan toner include C.I. I. Pigment blue 15, C.I. I. Pigment blue 16, C.I. I. Solvent Blue 55, C.I. I.
ブラックトナー用着色剤としては、たとえば、チャンネルブラック、ローラーブラック、ディスクブラック、ガスファーネスブラック、オイルファーネスブラック、サーマルブラック、およびアセチレンブラックなどのカーボンブラックが挙げられる。これら各種カーボンブラックの中から、得ようとするトナーの設計特性に応じて、適切なカーボンブラックを適宜選択すればよい。 Examples of the colorant for black toner include carbon black such as channel black, roller black, disk black, gas furnace black, oil furnace black, thermal black, and acetylene black. From these various types of carbon black, an appropriate carbon black may be appropriately selected according to the design characteristics of the toner to be obtained.
これらの顔料以外にも、紅色顔料、緑色顔料などを使用できる。着色剤は1種を単独で使用できまたは2種以上を併用できる。また、同色系のものを2種以上用いることができ、異色系のものをそれぞれ1種または2種以上用いることもできる。 In addition to these pigments, red pigments and green pigments can be used. A coloring agent can be used individually by 1 type, or can use 2 or more types together. Two or more of the same color can be used, and one or more of the different colors can also be used.
着色剤は、マスターバッチとして使用されることが好ましい。着色剤のマスターバッチは、たとえば、合成樹脂の溶融物と着色剤とを混練することによって製造することができる。合成樹脂としては、トナーの結着樹脂と同種の樹脂またはトナーの結着樹脂に対して良好な相溶性を有する樹脂が使用される。合成樹脂と着色剤との使用割合は特に制限されないけれども、好ましくは合成樹脂100重量部に対して30重量部以上100重量部以下である。マスターバッチは、たとえば粒径2〜3mm程度に造粒されて用いられる。 The colorant is preferably used as a masterbatch. A master batch of a colorant can be produced, for example, by kneading a synthetic resin melt and a colorant. As the synthetic resin, the same kind of resin as the toner binder resin or a resin having good compatibility with the toner binder resin is used. The use ratio of the synthetic resin and the colorant is not particularly limited, but is preferably 30 parts by weight or more and 100 parts by weight or less with respect to 100 parts by weight of the synthetic resin. The master batch is used after being granulated to a particle size of, for example, about 2 to 3 mm.
本発明のトナーにおける着色剤の含有量は特に制限されないが、好ましくは結着樹脂100重量部に対して4重量部以上20重量部以下である。着色剤の配合量が前記範囲の値であることにより、着色剤の添加によるフィラー効果を抑え、かつ、高着色力を有するトナーを得ることができる。着色剤の配合量が20重量%を超えると、着色剤のフィラー効果によって、トナーの定着性が低下するおそれがある。 The colorant content in the toner of the present invention is not particularly limited, but is preferably 4 parts by weight or more and 20 parts by weight or less with respect to 100 parts by weight of the binder resin. When the blending amount of the colorant is within the above range, it is possible to obtain a toner that suppresses the filler effect due to the addition of the colorant and has high coloring power. If the blending amount of the colorant exceeds 20% by weight, the fixability of the toner may be lowered due to the filler effect of the colorant.
これらの着色剤は、1種を単独で使用してもよく、また色の異なる2種以上を併用して使用してもよい。また同色系の複数の着色剤を併用することもできる。マスターバッチを用いる場合、本発明のトナーにおける着色剤の含有量が前記範囲になるように、マスターバッチの使用量を調整することが好ましい。着色剤を前記範囲で用いることによって、充分な画像濃度を有し、発色性が高く画像品位に優れる良好な画像を形成することができる。 These colorants may be used alone or in combination of two or more different colors. Also, a plurality of colorants of the same color can be used in combination. When using a masterbatch, it is preferable to adjust the usage amount of the masterbatch so that the content of the colorant in the toner of the present invention falls within the above range. By using the colorant in the above-mentioned range, it is possible to form a good image having a sufficient image density, high color developability and excellent image quality.
(離型剤および帯電制御剤)
本発明のトナーには、結着樹脂、着色剤の他に、離型剤、帯電制御剤などのその他のトナー添加成分が含有されてもよい。
(Release agent and charge control agent)
In addition to the binder resin and the colorant, the toner of the present invention may contain other toner additive components such as a release agent and a charge control agent.
離型剤は、トナーを記録媒体に定着させる際にトナーに離型性を付与するために添加される。したがって、離型剤を使用しない場合と比較して高温オフセット開始温度を高め、耐高温オフセット性を向上させることができる。またトナーを定着させる際の加熱によって離型剤を溶融させ、定着開始温度を低下させ、耐高温オフセット性を向上させることができる。 The release agent is added to impart releasability to the toner when fixing the toner to the recording medium. Therefore, compared with the case where a mold release agent is not used, the high temperature offset start temperature can be increased and the high temperature offset resistance can be improved. Further, the releasing agent is melted by heating at the time of fixing the toner, the fixing start temperature is lowered, and the high temperature offset resistance can be improved.
離型剤としては、この分野で常用されるものを使用でき、たとえばワックスなどが挙げられる。ワックスとしては、パラフィンワックス.カルナバワックスおよびライスワックスなどの天然ワックス、ポリプロピレンワックス、ポリエチレンワックスおよびフィッシャートロプッシュワックスなどの合成ワックス、モンタンワックスなどの石炭系ワックスなどの石油系ワックス、アルコール系ワックス、ならびにエステル系ワックスなどが挙げられる。 As the release agent, those commonly used in this field can be used, and examples thereof include wax. As the wax, paraffin wax. Examples include natural waxes such as carnauba wax and rice wax, synthetic waxes such as polypropylene wax, polyethylene wax and Fischer-Tropsch wax, petroleum waxes such as coal waxes such as montan wax, alcohol waxes, and ester waxes. .
離型剤は、1種を単独で使用してもよく、また2種以上を併用して使用してもよい。離型剤の配合量は特に制限されず、結着樹脂、着色剤などの他の成分の種類および含有量、作製しようとするトナーに要求される特性などの各種条件に応じて広い範囲から適宜選択することができるが、好ましくは、結着樹脂100重量部に対して、3重量部以上10重量部以下である。離型剤の配合量が3重量部未満であると、低温定着性および耐ホットオフセット性の向上効果が充分に発揮されないおそれがある。離型剤の配合量が10重量部を超えると、混練物中における離型剤の分散性が低下し、一定の性能を有するトナーを安定して得ることができなくなるおそれがある。またトナーが感光体などの像形成体の表面に皮膜(フィルム)状に融着するフィルミングと呼ばれる現象が発生しやすくなるおそれがある。 A mold release agent may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more type. The compounding amount of the release agent is not particularly limited, and is appropriately selected from a wide range according to various conditions such as the type and content of other components such as a binder resin and a colorant and the characteristics required for the toner to be produced. Although it can be selected, it is preferably 3 parts by weight or more and 10 parts by weight or less with respect to 100 parts by weight of the binder resin. If the compounding amount of the release agent is less than 3 parts by weight, the effect of improving the low-temperature fixability and hot offset resistance may not be sufficiently exhibited. When the blending amount of the release agent exceeds 10 parts by weight, the dispersibility of the release agent in the kneaded product is lowered, and there is a possibility that a toner having a certain performance cannot be obtained stably. Further, there is a possibility that a phenomenon called filming in which toner is fused in the form of a film (film) on the surface of an image forming body such as a photoreceptor is likely to occur.
離型剤の融点(Tm)は、50℃以上150℃以下であることが好ましく、さらには、80℃以下であることが好ましい。融点が50℃未満であると、現像装置内において離型剤が溶融してトナー粒子同士が凝集したり、感光体表面へのフィルミングなどの不良を引き起こしたりするおそれがあり、融点が150℃を超えると、トナーを記録媒体に定着するときに離型剤が充分に溶出することができず、耐高温オフセット性の向上効果が充分に発揮されないおそれがある。ここで、離型剤の融点とは、示差走査熱量測定
(Differential Scanning Calorimetry:略称DSC)によって得られるDSC曲線の融解に相当する吸熱ピークの温度のことである。
The melting point (Tm) of the release agent is preferably 50 ° C. or higher and 150 ° C. or lower, and more preferably 80 ° C. or lower. If the melting point is less than 50 ° C., the release agent may melt in the developing device and the toner particles may be aggregated or may cause defects such as filming on the surface of the photoreceptor. If it exceeds 1, the release agent cannot be sufficiently eluted when the toner is fixed on the recording medium, and the effect of improving the high temperature offset resistance may not be sufficiently exhibited. Here, the melting point of the release agent is the differential scanning calorimetry.
It is the temperature of the endothermic peak corresponding to melting of the DSC curve obtained by (Differential Scanning Calorimetry: abbreviated DSC).
帯電制御剤は、トナーに好ましい帯電性を付与するために添加される。帯電制御剤としては、正電荷制御用または負電荷制御用の帯電制御剤を使用できる。たとえば、ニグロシン染料、塩基性染料、四級アンモニウム塩、四級ホスホニウム塩、アミノピリン、ピリミジン化合物、多核ポリアミノ化合物、アミノシラン、ニグロシン染料およびその誘導体、トリフェニルメタン誘導体、グアニジン塩、およびアミジン塩などの正電荷制御用の帯電制御剤と、たとえば、オイルブラックおよびスピロンブラックなどの油溶性染料、含金属アゾ化合物、アゾ錯体染料、ナフテン酸金属塩、サリチル酸およびその誘導体の金属錯体および金属塩(金属はクロム、亜鉛、ジルコニウムなど)、ホウ素化合物、脂肪酸石鹸、長鎖アルキルカルボン酸塩、ならびに樹脂酸石鹸などの負電荷制御用の帯電制御剤が挙げられる。帯電制御剤は1種を単独で使用でき、または2種以上を併用できる。相溶性の帯電制御剤の使用量は、好ましくは結着樹脂100重量部に対して0.5重量部以上5重量部以下であり、より好ましくは結着樹脂100重量部に対して0.5重量部以上3重量部以下である。帯電制御剤が5重量部よりも多く含まれると、キャリアが汚染されてしまい、トナー飛散が発生し、非相溶性の帯電制御剤の含有量が0.5重量部未満であると、トナーに十分な帯電特性を付与することができない。 The charge control agent is added in order to impart preferable chargeability to the toner. As the charge control agent, a charge control agent for positive charge control or negative charge control can be used. For example, positive dyes such as nigrosine dyes, basic dyes, quaternary ammonium salts, quaternary phosphonium salts, aminopyrines, pyrimidine compounds, polynuclear polyamino compounds, aminosilanes, nigrosine dyes and derivatives thereof, triphenylmethane derivatives, guanidine salts, and amidine salts. Charge control agents for charge control and, for example, oil-soluble dyes such as oil black and spiron black, metal-containing azo compounds, azo complex dyes, metal salts of naphthenic acid, metal complexes and metal salts of salicylic acid and its derivatives (metal is Chromium, zinc, zirconium, etc.), boron compounds, fatty acid soaps, long-chain alkyl carboxylates, and charge control agents for controlling negative charges such as resin acid soaps. One charge control agent can be used alone, or two or more charge control agents can be used in combination. The amount of the compatible charge control agent used is preferably 0.5 to 5 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the binder resin, more preferably 0.5 to 100 parts by weight of the binder resin. It is not less than 3 parts by weight. If the charge control agent is contained in an amount of more than 5 parts by weight, the carrier is contaminated, toner scattering occurs, and if the content of the incompatible charge control agent is less than 0.5 parts by weight, Sufficient charging characteristics cannot be imparted.
カラートナーにおいては無色の帯電制御剤を使用するのが望ましく、サリチル酸およびその誘導体の金属錯体および金属塩が好ましい。 In color toners, it is desirable to use colorless charge control agents, and metal complexes and metal salts of salicylic acid and its derivatives are preferred.
(2)溶融混練工程
ステップS2の溶融混練工程では、前混合工程S1で作製された混合物を溶融混練して溶融混練物を作製する。混合物の溶融混練は、結着樹脂の軟化温度以上、結着樹脂の熱分解温度未満の温度に加熱して行われ、結着樹脂を溶融または軟化させて結着樹脂中に結着樹脂以外のトナー原料を分散させる。
(2) Melt-kneading step In the melt-kneading step of step S2, the mixture prepared in the pre-mixing step S1 is melt-kneaded to prepare a melt-kneaded product. The melt kneading of the mixture is performed by heating to a temperature equal to or higher than the softening temperature of the binder resin and lower than the thermal decomposition temperature of the binder resin, and the binder resin is melted or softened and the binder resin other than the binder resin is used. Disperse the toner material.
(混練機)
混練機としては公知のものを使用でき、たとえば、ニーダ、二軸押出機、二本ロールミル、三本ロールミル、ラボブラストミルなどの混練機を用いることができ、このような混練機としては、たとえば、TEM−100B(商品名、東芝機械株式会社製)、PCM−65/87、PCM−30(以上いずれも商品名、株式会社池貝製)などの1軸または2軸のエクストルーダ、ニーデックス(商品名、三井鉱山株式会社製)などのオープンロール方式の混練機などが挙げられる。トナー原料混合物は、複数の混練機を用いて溶融混練されても構わない。混練条件は使用する各種トナー原料に合わせて、適宜調整することができる。
(Kneading machine)
Known kneaders can be used, for example, kneaders such as kneaders, twin-screw extruders, two-roll mills, three-roll mills, lab blast mills can be used. , TEM-100B (trade name, manufactured by Toshiba Machine Co., Ltd.), PCM-65 / 87, PCM-30 (all of which are trade names, manufactured by Ikegai Co., Ltd.), etc. Name, manufactured by Mitsui Mining Co., Ltd.) and the like. The toner raw material mixture may be melt-kneaded using a plurality of kneaders. The kneading conditions can be appropriately adjusted according to various toner raw materials to be used.
本実施形態では、溶融混練工程S2でカルボジイミド化合物を用いて結着樹脂を架橋させることが好ましい。溶融混練工程S2で、結着樹脂に含まれる末端カルボキシル基とカルボジイミド化合物とを反応させることによる結着樹脂の架橋、および前混合工程S1で得られた混合物の溶融混練を同時に行なうことによって、架橋が予め行なわれた結着樹脂や高分子量の結着樹脂を溶融混練する場合に比べて、溶融混練によるせん断力で結着樹脂中の架橋成分や高分子量成分が切断されることを抑制することができるので、混練条件による混練物のロットばらつきなどがなく、均一な溶融混練物を作製することができる。 In this embodiment, it is preferable to crosslink the binder resin using a carbodiimide compound in the melt-kneading step S2. In the melt-kneading step S2, crosslinking is performed by simultaneously performing crosslinking of the binder resin by reacting a terminal carboxyl group contained in the binder resin with a carbodiimide compound, and melt-kneading of the mixture obtained in the premixing step S1. Compared to the case where the binder resin or the high molecular weight binder resin is melt kneaded in advance, the cross-linking component or the high molecular weight component in the binder resin is prevented from being cut by the shearing force of the melt kneading. Therefore, there is no variation in the lot of the kneaded product depending on the kneading conditions, and a uniform melt-kneaded product can be produced.
(3)粉砕工程
ステップS3の粉砕工程では、溶融混練工程にて得られた溶融混練物を冷却して固化させた後、粉砕して粉砕物を作製する。冷却固化された溶融混練物は、まずハンマーミルまたはカッティングミルなどによって、たとえば体積平均粒径100μm以上5mm以下程度の粗粉砕物に粗粉砕される。その後、得られた粗粉砕物は、たとえば体積平均粒径の15μm以下の粉砕物にまでさらに微粉砕される。粗粉砕物の微粉砕には、たとえば、超音速ジェット気流を利用して粉砕するジェット式粉砕機、高速で回転する回転子(ロータ)と固定子(ライナ)との間に形成される空間に粗粉砕物を導入して粉砕する衝撃式粉砕機などを用いることができる。
(3) Pulverization step In the pulverization step of step S3, the melt-kneaded product obtained in the melt-kneading step is cooled and solidified, and then pulverized to produce a pulverized product. The cooled and solidified melt-kneaded product is first roughly pulverized into a coarsely pulverized product having a volume average particle size of about 100 μm to 5 mm, for example, by a hammer mill or a cutting mill. Thereafter, the obtained coarsely pulverized product is further finely pulverized to, for example, a pulverized product having a volume average particle diameter of 15 μm or less. For finely pulverizing coarsely pulverized products, for example, a jet type pulverizer that uses a supersonic jet stream, or a space formed between a rotor (rotor) and a stator (liner) that rotate at high speed. An impact pulverizer that introduces and pulverizes coarsely pulverized material can be used.
冷却固化された溶融混練物は、ハンマーミルまたはカッティングミルなどによる粗粉砕を経ることなく、直接ジェット式粉砕機または衝撃式粉砕機などにより粉砕されてもよい。 The cooled and solidified melt-kneaded product may be directly pulverized by a jet pulverizer or an impact pulverizer without being coarsely pulverized by a hammer mill or a cutting mill.
(4)分級工程
ステップS4の分級工程では、粉砕工程で作製された粉砕物から分級機によって、過粉砕トナー粒子および粗大トナー粒子を除去する。過粉砕トナー粒子および粗大トナー粒子は、他のトナーの製造に再利用するために回収して使用することもできる。
(4) Classification process In the classification process of step S4, the excessively pulverized toner particles and the coarse toner particles are removed from the pulverized material produced in the pulverization process by a classifier. The excessively pulverized toner particles and coarse toner particles can be recovered and used for reuse in the production of other toners.
分級には、遠心力または風力による分級によって過粉砕トナー粒子および粗大トナー粒子を除去できる公知の分級機を使用することができ、たとえば、超音速ジェット気流を利用して粉砕するジェット式粉砕機または高速で回転する回転子(ロータ)と固定子(ライナ)との間に形成される空間に粗粉砕物を導入して粉砕する衝撃式粉砕機などを使用することができる。 For the classification, a known classifier capable of removing excessively pulverized toner particles and coarse toner particles by classification using centrifugal force or wind force can be used. For example, a jet pulverizer that performs pulverization using a supersonic jet stream or An impact pulverizer that introduces and pulverizes a coarsely pulverized product into a space formed between a rotor (rotor) and a stator (liner) that rotate at high speed can be used.
分級は分級条件を適宜調整して、分級後に得られるトナー粒子の体積平均粒径が3μm以上15μm以下となるように行われることが好ましい。特に高画質画像を得るためには、粉砕物の体積平均粒径を3μm以上9μm以下とすることが好ましく、さらに画質の向上を図るためには、粉砕物の体積平均粒径を5μm以上8μm以下とすることが好ましい。粉砕物の体積平均粒径が3μm未満であると、トナーの粒径が小さくなり過ぎ、高帯電化および低流動化が起こるおそれがある。この高帯電化および低流動化が発生すると、感光体にトナーを安定して供給することができなくなり、地肌かぶりおよび画像濃度の低下などが発生するおそれがある。粉砕物の体積平均粒径が15μmを超えると、トナーの粒径が大きいので、高精細な画像を得ることができない。またトナーの粒径が大きくなることによって比表面積が減少し、トナーの帯電量が小さくなる。トナーの帯電量が小さくなると、トナーが感光体に安定して供給されず、トナー飛散による機内汚染が発生するおそれがある。 The classification is preferably carried out by appropriately adjusting the classification conditions so that the toner particles obtained after classification have a volume average particle diameter of 3 μm or more and 15 μm or less. In particular, in order to obtain a high-quality image, it is preferable that the volume average particle size of the pulverized product is 3 μm or more and 9 μm or less. In order to further improve the image quality, the volume average particle size of the pulverized product is 5 μm or more and 8 μm or less. It is preferable that If the volume average particle size of the pulverized product is less than 3 μm, the particle size of the toner becomes too small, and there is a possibility that high charge and low fluidity may occur. When this high charging and low fluidization occur, it becomes impossible to stably supply the toner to the photoreceptor, and there is a possibility that background fogging and a decrease in image density may occur. When the volume average particle size of the pulverized product exceeds 15 μm, the toner has a large particle size, so that a high-definition image cannot be obtained. Further, as the toner particle size increases, the specific surface area decreases and the charge amount of the toner decreases. When the charge amount of the toner is small, the toner is not stably supplied to the photoconductor, and there is a possibility that in-machine contamination due to toner scattering occurs.
(外添剤)
以上のようにして製造されたトナー粒子には、たとえば、粉体流動性向上、摩擦帯電性向上、耐熱性、長期保存性改善、クリーニング特性改善および感光体表面磨耗特性制御などの機能を担う外添剤を混合してもよい。外添剤としては、この分野で常用されるものを使用でき、たとえば、シリカ微粉末、酸化チタン微粉末およびアルミナ微粉末などが挙げられる。これらの無機微粉末は、疎水化、帯電性コントロールなどの目的でシリコーンワニス、各種変性シリコーンワニス、シリコーンオイル、各種変性シリコーンオイル、シランカップリング剤、官能基を有するシランカップリング剤、その他の有機ケイ素化合物などの処理剤で処理されていることが好ましく、1種を単独で使用でき、または2種以上を併用できる。外添剤としては、一次粒子の個数平均粒子径が10nm〜500nmのものを用いることが好ましい。このような粒径の外添剤を用いることによって、トナーの流動性向上効果が一層発揮されやすくなる。外添剤の添加量としては、トナーに必要な帯電量、外添剤を添加することによる感光体の摩耗に対する影響、トナーの環境特性などを考慮して、トナー粒子100重量部に対し5重量部以下が好適である。
(External additive)
The toner particles produced as described above are responsible for functions such as powder flowability improvement, triboelectric chargeability improvement, heat resistance, long-term storage stability improvement, cleaning property improvement and photoreceptor surface wear property control. Additives may be mixed. As the external additive, those commonly used in this field can be used, and examples thereof include fine silica powder, fine titanium oxide powder and fine alumina powder. These inorganic fine powders are used for the purpose of hydrophobization, chargeability control, etc. Silicone varnish, various modified silicone varnishes, silicone oil, various modified silicone oils, silane coupling agents, silane coupling agents having functional groups, and other organic It is preferable to be treated with a treating agent such as a silicon compound, and one kind can be used alone, or two or more kinds can be used in combination. As the external additive, those having a primary particle number average particle diameter of 10 nm to 500 nm are preferably used. By using an external additive having such a particle size, the effect of improving the fluidity of the toner is more easily exhibited. The external additive is added in an amount of 5% with respect to 100 parts by weight of the toner particles in consideration of the charge amount necessary for the toner, the influence of the external additive on the abrasion of the photoreceptor, the environmental characteristics of the toner, and the like. Part or less is preferred.
2、トナー
上述のトナーの製造方法によって、本発明の第2の実施形態であるトナーを製造する。第1の実施形態であるトナーの製造方法は、結着樹脂に含まれる末端カルボキシル基をカルボジイミド化合物で封鎖し、結着樹脂の酸価に応じてカルボジイミド化合物の添加量を調整するので、前記製造方法で製造されることによって、耐高温オフセット性と低温定着性とを両立でき、さらに高い耐加水分解性を兼ね備えるトナーを実現することができる。このようなトナーを用いて画像を形成することによって、湿度に左右されず、長期間にわたって定着不良のない良好な画像を安定して形成することができる。
2. Toner The toner according to the second embodiment of the present invention is manufactured by the above-described toner manufacturing method. In the toner manufacturing method according to the first embodiment, the terminal carboxyl group contained in the binder resin is blocked with a carbodiimide compound, and the amount of the carbodiimide compound added is adjusted according to the acid value of the binder resin. By being manufactured by this method, it is possible to realize a toner that can achieve both high-temperature offset resistance and low-temperature fixability and also has high hydrolysis resistance. By forming an image using such a toner, it is possible to stably form a good image without fixing defects over a long period of time regardless of humidity.
3、現像剤
本発明の第3の実施形態である現像剤は第2の実施形態であるトナーを含む。これによって、耐高温オフセット性と低温定着性とを両立し、かつ高い耐加水分解性を備える現像剤とすることができる。
3. Developer The developer according to the third embodiment of the present invention includes the toner according to the second embodiment. As a result, a developer having both high-temperature offset resistance and low-temperature fixability and high hydrolysis resistance can be obtained.
前述のようにトナー粒子に必要に応じて外添剤が外添されるトナーは、そのまま1成分現像剤として使用することができ、またキャリアと混合して2成分現像剤として使用することができる。2成分現像剤として使用すると、第2の実施形態のトナーは、トナーの低温定着性を確保しつつ、保存安定性を維持することができるので、現像槽内での攪拌などのストレスに対して安定した性能を維持することができる。このような2成分現像剤を用いることによって、紙などのメディアへの接着性が高く、良好な画像を安定して形成することができる。 As described above, a toner in which an external additive is externally added to the toner particles as needed can be used as it is as a one-component developer, or can be mixed with a carrier and used as a two-component developer. . When used as a two-component developer, the toner of the second embodiment can maintain the storage stability while ensuring the low-temperature fixability of the toner, so that it is resistant to stress such as stirring in the developing tank. Stable performance can be maintained. By using such a two-component developer, the adhesiveness to a medium such as paper is high, and a good image can be stably formed.
(キャリア)
キャリアとしては、磁性を有する粒子を使用することができる。磁性を有する粒子の具体例としては、たとえば、鉄、フェライトおよびマグネタイトなどの金属、これらの金属とアルミニウムまたは鉛などの金属との合金などが挙げられる。これらの中でも、フェライトが好ましい。
(Career)
As the carrier, magnetic particles can be used. Specific examples of the particles having magnetism include metals such as iron, ferrite, and magnetite, and alloys of these metals with metals such as aluminum or lead. Among these, ferrite is preferable.
また磁性を有する粒子に樹脂を被覆した樹脂被覆キャリア、または樹脂に磁性を有する粒子を分散させた樹脂分散型キャリアなどをキャリアとして用いてもよい。磁性を有する粒子を被覆する樹脂としては特に制限はないけれども、たとえば、オレフィン系樹脂、スチレン系樹脂、スチレン/アクリル系樹脂、シリコーン系樹脂、エステル系樹脂、およびフッ素含有重合体系樹脂などが挙げられる。また樹脂分散型キャリアに用いられる樹脂としても特に制限されないけれども、たとえば、スチレンアクリル樹脂、ポリエステル樹脂、フッ素系樹脂、およびフェノール樹脂などが挙げられる。 Alternatively, a resin-coated carrier in which magnetic particles are coated with a resin, or a resin-dispersed carrier in which magnetic particles are dispersed in a resin may be used as the carrier. The resin that coats the magnetic particles is not particularly limited, and examples thereof include olefin resins, styrene resins, styrene / acrylic resins, silicone resins, ester resins, and fluorine-containing polymer resins. . Moreover, although it does not restrict | limit especially as resin used for a resin dispersion type carrier, For example, a styrene acrylic resin, a polyester resin, a fluorine resin, a phenol resin, etc. are mentioned.
キャリアの形状は、球形または扁平形状が好ましい。
また、キャリアの体積平均粒子径は特に制限されないけれども、高画質化を考慮すると、好ましくは10〜100μm、さらに好ましくは50μm以下である。
The shape of the carrier is preferably a spherical shape or a flat shape.
Further, the volume average particle diameter of the carrier is not particularly limited, but is preferably 10 to 100 μm, more preferably 50 μm or less in consideration of high image quality.
キャリアの体積平均粒子径を50μm以下にすることにより、トナーとキャリアの接触機会が増え、個々の小径トナーも適正に帯電、制御できるために、トナー小粒径化による課題である非画像部カブリが発生せず、且つ高画質な画像を達成することが出来る。 By setting the volume average particle diameter of the carrier to 50 μm or less, the contact opportunities between the toner and the carrier increase, and each small-diameter toner can be appropriately charged and controlled. Can be achieved and a high-quality image can be achieved.
さらにキャリアの抵抗率は、好ましくは108Ω・cm以上、さらに好ましくは1012Ω・cm以上である。キャリアの抵抗率は、キャリアを0.50cm2の断面積を有する容器に入れてタッピングした後、容器内に詰められた粒子に1kg/cm2の荷重を掛け、荷重と底面電極との間に1000V/cmの電界が生ずる電圧を印加したときの電流値を読取ることから得られる値である。抵抗率が低いと、現像スリーブにバイアス電圧を印加した場合にキャリアに電荷が注入され、感光体にキャリア粒子が付着し易くなる。またバイアス電圧のブレークダウンが起こり易くなる。 Furthermore, the resistivity of the carrier is preferably 10 8 Ω · cm or more, more preferably 10 12 Ω · cm or more. The carrier resistivity is determined by placing a carrier in a container having a cross-sectional area of 0.50 cm 2 and tapping it, then applying a load of 1 kg / cm 2 to the particles packed in the container and placing the load between the load and the bottom electrode. This is a value obtained by reading a current value when a voltage generating an electric field of 1000 V / cm is applied. When the resistivity is low, when a bias voltage is applied to the developing sleeve, charges are injected into the carrier, and carrier particles easily adhere to the photoreceptor. Further, breakdown of the bias voltage is likely to occur.
キャリアの磁化強さ(最大磁化)は、好ましくは10〜60emu/g、さらに好ましくは15〜40emu/gである。磁化強さは現像ローラの磁束密度にもよるけれども、現像ローラの一般的な磁束密度の条件下においては、10emu/g未満であると磁気的な束縛力が働かず、キャリア飛散の原因となるおそれがある。また磁化強さが60emu/gを超えると、キャリアの穂立ちが高くなり過ぎる非接触現像では、像形成体と非接触状態を保つことが困難になる。また接触現像ではトナー像に掃き目が現れ易くなるおそれがある。 The magnetization strength (maximum magnetization) of the carrier is preferably 10 to 60 emu / g, more preferably 15 to 40 emu / g. The magnetization strength depends on the magnetic flux density of the developing roller, but under the general magnetic flux density conditions of the developing roller, if it is less than 10 emu / g, the magnetic binding force does not work and causes carrier scattering. There is a fear. On the other hand, if the magnetization strength exceeds 60 emu / g, it is difficult to maintain a non-contact state with the image forming body in the non-contact development in which the carrier spikes become too high. Further, in the contact development, there is a risk that a sweep is likely to appear in the toner image.
2成分現像剤におけるトナーとキャリアとの使用割合は特に制限されず、トナーおよびキャリアの種類に応じて適宜選択できるけれども、樹脂被覆キャリア(密度5〜8g/cm2)に例をとれば、現像剤中に、トナーが現像剤全量の2〜30重量%、好ましくは2〜20重量%含まれるように、トナーを用いればよい。また2成分現像剤において、トナーによるキャリアの被覆率は、40〜80%であることが好ましい。
The usage ratio of the toner and carrier in the two-component developer is not particularly limited and can be appropriately selected according to the type of toner and carrier. However, if a resin-coated carrier (
4、画像形成装置
図2は、本発明の第4の実施形態である画像形成装置1の構成を模式的に示す断面図である。画像形成装置1は、複写機能、プリンタ機能およびファクシミリ機能を併せ持つ複合機であり、伝達される画像情報に応じて、記録材にフルカラーまたはモノクロの画像を形成する。すなわち、画像形成装置1は、コピアモード(複写モード)、プリンタモードおよびFAXモードという3種の印刷モードを有しており、図示しない操作部からの操作入力、パーソナルコンピュータ、携帯端末装置、情報記録記憶媒体、メモリ装置を用いた外部機器からの印刷ジョブの受信などに応じて、後述する制御部によって、印刷モードが選択される。
4 and Image Forming Apparatus FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing a configuration of an
画像形成装置1は、トナー像形成手段2と、転写手段3と、定着手段4と、記録材供給手段5と、排出手段6とを含む。トナー像形成手段2を構成する各部材および転写手段3に含まれる一部の部材は、カラー画像情報に含まれるブラック(b)、シアン(c)、マゼンタ(m)およびイエロー(y)の各色の画像情報に対応するために、それぞれ4つずつ設けられる。ここでは、各色に応じて4つずつ設けられる各部材は、各色を表すアルファベットを参照符号の末尾に付して区別し、総称する場合は参照符号のみで表す。
The
トナー像形成手段2は、感光体ドラム11と、帯電手段12と、露光ユニット13と、現像手段14と、クリーニングユニット15とを含む。帯電手段12、現像手段14およびクリーニングユニット15は、感光体ドラム11まわりに、この順序で配置される。帯電手段12は、現像手段14およびクリーニングユニット15よりも鉛直方向下方に配置される。帯電手段12および露光ユニット13は、潜像形成手段に相当する。
The toner
像形成体である感光体ドラム11は、図示しない駆動手段によって、軸線回りに回転駆動可能に支持され、図示しない、導電性基体と、導電性基体の表面に形成される感光層とを含む。導電性基体は種々の形状を採ることができ、たとえば、円筒状、円柱状、薄膜シート状などが挙げられる。これらの中でも円筒状が好ましい。導電性基体は導電性材料によって形成される。導電性材料としては、この分野で常用されるものを使用でき、たとえば、アルミニウム、銅、真鍮、亜鉛、ニッケル、ステンレス鋼、クロム、モリブデン、バナジウム、インジウム、チタン、金、白金などの金属およびこれらの2種以上の合金、合成樹脂フィルム、金属フィルムまたは紙などのフィルム状基体にアルミニウム、アルミニウム合金、酸化錫、金、酸化インジウムなどの1種または2種以上からなる導電性層を形成してなる導電性フィルム、ならびに導電性粒子および/または導電性ポリマーを含有する樹脂組成物などが挙げられる。導電性フィルムに用いられるフィルム状基体としては、合成樹脂フィルムが好ましく、ポリエステルフィルムが特に好ましい。導電性フィルムにおける導電性層の形成方法としては、蒸着、塗布などが好ましい。
The
感光層は、たとえば、電荷発生物質を含む電荷発生層と、電荷輸送物質を含む電荷輸送層とを積層することにより形成される。導電性基体と電荷発生層または電荷輸送層との間には、下引き層を設けるのが好ましい。下引き層を設けることによって、導電性基体の表面に存在する傷および凹凸を被覆して、感光層表面を平滑化する、繰り返し使用時における感光層の帯電性の劣化を防止する、低温および/または低湿環境下における感光層の帯電特性を向上させるといった利点が得られる。また最上層に感光体表面保護層を設けた耐久性の大きい三層構造の積層感光体であってもよい。 The photosensitive layer is formed, for example, by laminating a charge generation layer containing a charge generation material and a charge transport layer containing a charge transport material. It is preferable to provide an undercoat layer between the conductive substrate and the charge generation layer or the charge transport layer. By providing an undercoat layer, the scratches and irregularities present on the surface of the conductive substrate are coated to smooth the surface of the photosensitive layer, to prevent deterioration of the chargeability of the photosensitive layer during repeated use. Alternatively, an advantage of improving the charging characteristics of the photosensitive layer in a low humidity environment can be obtained. Further, a laminated photoreceptor having a three-layer structure having a high durability and having a photoreceptor surface protective layer as the uppermost layer may be used.
電荷発生層は、光照射により電荷を発生する電荷発生物質を主成分とし、必要に応じて公知の結着樹脂、可塑剤、増感剤などを含有する。電荷発生物質としては、この分野で常用されるものを使用でき、たとえば、ペリレンイミド、ペリレン酸無水物などのペリレン系顔料、キナクリドン、アントラキノンなどの多環キノン系顔料、金属および無金属フタロシアニン、ハロゲン化無金属フタロシアニンなどのフタロシアニン系顔料、スクエアリウム色素、アズレニウム色素、チアピリリウム色素、カルバゾール骨格、スチリルスチルベン骨格、トリフェニルアミン骨格、ジベンゾチオフェン骨格、オキサジアゾール骨格、フルオレノン骨格、ビススチルベン骨格、ジスチリルオキサジアゾール骨格またはジスチリルカルバゾール骨格を有するアゾ顔料などが挙げられる。これらの中でも、無金属フタロシアニン顔料、オキソチタニルフタロシアニン顔料、フローレン環および/またはフルオレノン環を含有するビスアゾ顔料、芳香族アミンからなるビスアゾ顔料、トリスアゾ顔料などは高い電荷発生能を有し、高感度の感光層を得るのに適する。電荷発生物質は1種を単独で使用できまたは2種以上を併用できる。電荷発生物質の含有量は特に制限はないけれども、電荷発生層中の結着樹脂100重量部に対して好ましくは5重量部以上500重量部以下、さらに好ましくは10重量部以上200重量部以下である。 The charge generation layer is mainly composed of a charge generation material that generates a charge when irradiated with light, and contains a known binder resin, plasticizer, sensitizer and the like as necessary. As the charge generation material, those commonly used in this field can be used, for example, perylene pigments such as perylene imide and perylene acid anhydride, polycyclic quinone pigments such as quinacridone and anthraquinone, metal and metal-free phthalocyanines, and halogenated compounds. Phthalocyanine pigments such as metal-free phthalocyanine, squalium dye, azulenium dye, thiapyrylium dye, carbazole skeleton, styryl stilbene skeleton, triphenylamine skeleton, dibenzothiophene skeleton, oxadiazole skeleton, fluorenone skeleton, bis stilbene skeleton, distyryl oxa And azo pigments having a diazole skeleton or a distyrylcarbazole skeleton. Among these, metal-free phthalocyanine pigments, oxotitanyl phthalocyanine pigments, bisazo pigments containing a fluorene ring and / or a fluorenone ring, bisazo pigments composed of aromatic amines, trisazo pigments, etc. have high charge generation ability and high sensitivity. Suitable for obtaining a photosensitive layer. One type of charge generating material can be used alone, or two or more types can be used in combination. Although the content of the charge generation material is not particularly limited, it is preferably 5 parts by weight or more and 500 parts by weight or less, more preferably 10 parts by weight or more and 200 parts by weight or less with respect to 100 parts by weight of the binder resin in the charge generation layer. is there.
電荷発生層用の結着樹脂としてもこの分野で常用されるものを使用でき、たとえば、メラミン樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ポリウレタン、アクリル樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合樹脂、ポリカーボネート、フェノキシ樹脂、ポリビニルブチラール、ポリアリレート、ポリアミドおよびポリエステルなどが挙げられる。結着樹脂は1種を単独で使用できまたは必要に応じて2種以上を併用できる。 As the binder resin for the charge generation layer, those commonly used in this field can be used. For example, melamine resin, epoxy resin, silicone resin, polyurethane, acrylic resin, vinyl chloride-vinyl acetate copolymer resin, polycarbonate, phenoxy resin , Polyvinyl butyral, polyarylate, polyamide and polyester. Binder resin can be used individually by 1 type, or can use 2 or more types together as needed.
電荷発生層は、電荷発生物質および結着樹脂ならびに必要に応じて可塑剤、増感剤などのそれぞれ適量を、これらの成分を溶解または分散し得る適切な有機溶媒に溶解または分散して電荷発生層塗液を調製し、この電荷発生層塗液を導電性基体表面に塗布し、乾燥することによって形成できる。このようにして得られる電荷発生層の膜厚は特に制限されないが、好ましくは0.05μm以上5μm以下、さらに好ましくは0.1μm以上2.5μm以下である。 The charge generation layer generates charge by dissolving or dispersing appropriate amounts of charge generation materials, binder resins and, if necessary, plasticizers and sensitizers in an appropriate organic solvent capable of dissolving or dispersing these components. It can be formed by preparing a layer coating solution, applying this charge generation layer coating solution to the surface of the conductive substrate, and drying. The film thickness of the charge generation layer thus obtained is not particularly limited, but is preferably 0.05 μm or more and 5 μm or less, more preferably 0.1 μm or more and 2.5 μm or less.
電荷発生層の上に積層される電荷輸送層は、電荷発生物質から発生する電荷を受け入れて輸送する能力を有する電荷輸送物質および電荷輸送層用の結着樹脂を必須成分とし、必要に応じて公知の酸化防止剤、可塑剤、増感剤、潤滑剤などを含有する。電荷輸送物質としてはこの分野で常用されるものを使用でき、たとえば、ポリ−N−ビニルカルバゾールおよびその誘導体、ポリ−γ−カルバゾリルエチルグルタメートおよびその誘導体、ピレン−ホルムアルデヒ縮合物およびその誘導体、ポリビニルピレン、ポリビニルフェナントレン、オキサゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、9−(p−ジエチルアミノスチリル)アントラセン、1,1−ビス(4−ジベンジルアミノフェニル)プロパン、スチリルアントラセン、スチリルピラゾリン、ピラゾリン誘導体、フェニルヒドラゾン類、ヒドラゾン誘導体、トリフェニルアミン系化合物、テトラフェニルジアミン系化合物、トリフェニルメタン系化合物、スチルベン系化合物、3−メチル−2−ベンゾチアゾリン環を有するアジン化合物などの電子供与性物質、フルオレノン誘導体、ジベンゾチオフェン誘導体、インデノチオフェン誘導体、フェナンスレンキノン誘導体、インデノピリジン誘導体、チオキサントン誘導体、ベンゾ[c]シンノリン誘導体、フェナジンオキサイド誘導体、テトラシアノエチレン、テトラシアノキノジメタン、プロマニル、クロラニルおよびベンゾキノンなどの電子受容性物質などが挙げられる。電荷輸送物質は1種を単独で使用できまたは2種以上を併用できる。電荷輸送物質の含有量は特に制限されないけれども、好ましくは電荷輸送物質中の結着樹脂100重量部に対して10重量部以上300重量部以下、さらに好ましくは30重量部以上150重量部以下である。 The charge transport layer laminated on the charge generation layer has a charge transport material having the ability to accept and transport the charge generated from the charge generation material and a binder resin for the charge transport layer as essential components. Contains known antioxidants, plasticizers, sensitizers, lubricants and the like. As the charge transport material, those commonly used in this field can be used, for example, poly-N-vinylcarbazole and derivatives thereof, poly-γ-carbazolylethyl glutamate and derivatives thereof, pyrene-formaldehyde condensation product and derivatives thereof, Polyvinylpyrene, polyvinylphenanthrene, oxazole derivatives, oxadiazole derivatives, imidazole derivatives, 9- (p-diethylaminostyryl) anthracene, 1,1-bis (4-dibenzylaminophenyl) propane, styrylanthracene, styrylpyrazoline, pyrazoline Derivatives, phenylhydrazones, hydrazone derivatives, triphenylamine compounds, tetraphenyldiamine compounds, triphenylmethane compounds, stilbene compounds, 3-methyl-2-benzothiazoline -Donating substances such as azine compounds, fluorenone derivatives, dibenzothiophene derivatives, indenothiophene derivatives, phenanthrenequinone derivatives, indenopyridine derivatives, thioxanthone derivatives, benzo [c] cinnoline derivatives, phenazine oxide derivatives, tetracyano And electron accepting substances such as ethylene, tetracyanoquinodimethane, promanyl, chloranil and benzoquinone. The charge transport materials can be used alone or in combination of two or more. Although the content of the charge transport material is not particularly limited, it is preferably 10 parts by weight or more and 300 parts by weight or less, more preferably 30 parts by weight or more and 150 parts by weight or less with respect to 100 parts by weight of the binder resin in the charge transport material. .
電荷輸送層用の結着樹脂としては、この分野で常用されかつ電荷輸送物質を均一に分散できるものを使用でき、たとえば、ポリカーボネート、ポリアリレート、ポリビニルブチラール、ポリアミド、ポリエステル、ポリケトン、エポキシ樹脂、ポリウレタン、ポリビニルケトン、ポリスチレン、ポリアクリルアミド、フェノール樹脂、フェノキシ樹脂、ポリスルホン樹脂、これらの共重合樹脂などが挙げられる。これらの中でも、成膜性、得られる電荷輸送層の耐摩耗性、電気特性などを考慮すると、ビスフェノールZをモノマー成分として含有するポリカーボネート(以後「ビスフェノールZ型ポリカーボネート」と称す)、ビスフェノールZ型ポリカーボネートと他のポリカーボネートとの混合物などが好ましい。結着樹脂は1種を単独で使用できまたは2種以上を併用できる。 As the binder resin for the charge transport layer, those commonly used in this field and capable of uniformly dispersing the charge transport material can be used. For example, polycarbonate, polyarylate, polyvinyl butyral, polyamide, polyester, polyketone, epoxy resin, polyurethane , Polyvinyl ketone, polystyrene, polyacrylamide, phenol resin, phenoxy resin, polysulfone resin, and copolymer resins thereof. Among these, in consideration of film formability, wear resistance of the resulting charge transport layer, electrical characteristics, etc., polycarbonate containing bisphenol Z as a monomer component (hereinafter referred to as “bisphenol Z type polycarbonate”), bisphenol Z type polycarbonate And a mixture of polycarbonate with other polycarbonates are preferred. Binder resin can be used individually by 1 type, or can use 2 or more types together.
電荷輸送層には、電荷輸送物質および電荷輸送層用の結着樹脂と共に、酸化防止剤が含まれるのが好ましい。酸化防止剤としてもこの分野で常用されるものを使用でき、たとえば、ビタミンE、ハイドロキノン、ヒンダードアミン、ヒンダードフェノール、パラフェニレンジアミン、アリールアルカンおよびそれらの誘導体、有機硫黄化合物、ならびに有機燐化合物などが挙げられる。酸化防止剤は1種を単独で使用できまたは2種以上を併用できる。酸化防止剤の含有量は特に制限されないけれども、電荷輸送層を構成する成分の合計量の0.01重量%以上10重量%以下、好ましくは0.05重量%以上5重量%以下である。 The charge transport layer preferably contains an antioxidant together with the charge transport material and the binder resin for the charge transport layer. As antioxidants, those commonly used in this field can be used, such as vitamin E, hydroquinone, hindered amine, hindered phenol, paraphenylenediamine, arylalkanes and their derivatives, organic sulfur compounds, and organic phosphorus compounds. Can be mentioned. One antioxidant can be used alone, or two or more antioxidants can be used in combination. The content of the antioxidant is not particularly limited, but is 0.01% by weight or more and 10% by weight or less, preferably 0.05% by weight or more and 5% by weight or less of the total amount of components constituting the charge transport layer.
電荷輸送層は、電荷輸送物質および結着樹脂ならびに必要に応じて酸化防止剤、可塑剤、増感剤などのそれぞれ適量を、これらの成分を溶解または分散し得る適切な有機溶媒に溶解または分散して電荷輸送層用塗液を調製し、この電荷輸送層用塗液を電荷発生層表面に塗布し、乾燥することによって形成できる。このようにして得られる電荷輸送層の膜厚は特に制限されないが、好ましくは10〜50μm、さらに好ましくは15〜40μmである。 The charge transport layer is dissolved or dispersed in a suitable organic solvent that can dissolve or disperse these components in an appropriate amount such as a charge transport material and a binder resin, and if necessary, an antioxidant, a plasticizer, and a sensitizer. The charge transport layer coating solution is prepared, and the charge transport layer coating solution is applied to the surface of the charge generation layer and dried. The film thickness of the charge transport layer thus obtained is not particularly limited, but is preferably 10 to 50 μm, more preferably 15 to 40 μm.
なお、1つの層に、電荷発生物質と電荷輸送物質とが存在する感光層を形成することもできる。その場合、電荷発生物質および電荷輸送物質の種類、含有量、結着樹脂の種類、その他の添加剤などは、電荷発生層および電荷輸送層を別々に形成する場合と同様でよい。 Note that a photosensitive layer in which a charge generation material and a charge transport material are present can be formed in one layer. In that case, the type, content, binder resin, and other additives of the charge generation material and the charge transport material may be the same as in the case of separately forming the charge generation layer and the charge transport layer.
本実施の形態では、前述のような、電荷発生物質および電荷輸送物質を用いる有機感光層を形成してなる感光体ドラムを用いるけれども、それに代えて、シリコンなどを用いる無機感光層を形成してなる感光体ドラムを使用できる。 In this embodiment, the photosensitive drum formed by forming the organic photosensitive layer using the charge generation material and the charge transport material as described above is used. Instead, an inorganic photosensitive layer using silicon or the like is formed. Can be used.
帯電手段12は、感光体ドラム11を臨み、感光体ドラム11の長手方向に沿って感光体ドラム11表面から間隙を有して離隔するように配置され、感光体ドラム11表面を所定の極性および電位に帯電させる。帯電手段12には、たとえば、帯電ブラシ型帯電器、チャージャー型帯電器、鋸歯型帯電器、イオン発生装置などを使用できる。本実施の形態では、帯電手段12は感光体ドラム11表面から離隔するように設けられるけれども、それに限定されない。たとえば、帯電手段12として帯電ローラを用い、帯電ローラと感光体ドラムとが圧接するように帯電ローラを配置してもよく、帯電ブラシ、磁気ブラシなどの接触帯電方式の帯電器を用いてもよい。
The charging unit 12 faces the
露光ユニット13は、露光ユニット13から出射される各色情報の光が、帯電手段12と現像手段14との間を通過して感光体ドラム11の表面に照射されるように配置される。露光ユニット13は、画像情報を該ユニット内でブラック、シアン、マゼンタ、イエローの各色情報の光に分岐し、帯電手段12によって一様な電位に帯電された感光体ドラム11表面を各色情報の光で露光し、その表面に静電潜像を形成する。露光ユニット13には、たとえば、レーザ照射部および複数の反射ミラーを備えるレーザスキャニングユニットを使用できる。他にもLEDアレイ、液晶シャッタと光源とを適宜組み合わせたユニットを用いてもよい。
The
クリーニングユニット15は、記録材にトナー像を転写した後に、感光体ドラム11の表面に残留するトナーを除去し、感光体ドラム11の表面を清浄化する。クリーニングユニット15には、たとえば、クリーニングブレードなどの板状部材が用いられる。本発明の画像形成装置1において、感光体ドラム11として、主に有機感光体ドラムが用いられ、有機感光体ドラムの表面は樹脂成分を主体とするものであるため、帯電装置によるコロナ放電によって発生するオゾンの化学的作用によって表面の劣化が進行しやすい。ところが、劣化した表面部分はクリーニングユニット15よる擦過作用を受けて摩耗し、徐々にではあるが確実に除去される。したがって、オゾンなどによる表面の劣化の問題が実際上解消され、長期間にわたって、帯電動作による帯電電位を安定に維持することができる。本実施の形態ではクリーニングユニット15を設けるけれども、それに限定されず、クリーニングユニット15を設けなくてもよい。
The
トナー像形成手段2によれば、帯電手段12によって均一な帯電状態にある感光体ドラム11の表面に、露光ユニット13から画像情報に応じた信号光を照射して静電潜像を形成し、これに現像手段14からトナーを供給してトナー像を形成し、このトナー像を中間転写ベルト25に転写した後に、感光体ドラム11表面に残留するトナーをクリーニングユニット15で除去する。この一連のトナー像形成動作が繰り返し実行される。
According to the toner
転写手段3は、感光体ドラム11の上方に配置され、中間転写ベルト25と、駆動ローラ26と、従動ローラ27と、中間転写ローラ28と、転写ベルトクリーニングユニット29、転写ローラ30とを含む。
The transfer unit 3 is disposed above the
中間転写ベルト25は、駆動ローラ26と従動ローラ27とによって張架されてループ状の移動経路を形成する無端ベルト状部材であり、矢符Bの方向に回転駆動する。中間転写ベルト25が、感光体ドラム11に接しながら感光体ドラム11を通過する際、中間転写ベルト25を介して感光体ドラム11に対向配置される中間転写ローラ28から、感光体ドラム11表面のトナーの帯電極性とは逆極性の転写バイアスが印加され、感光体ドラム11の表面に形成されたトナー像が中間転写ベルト25上へ転写される。フルカラー画像の場合、各感光体ドラム11で形成される各色のトナー画像が、中間転写ベルト25上に順次重ねて転写されることによって、フルカラートナー像が形成される。
The
駆動ローラ26は図示しない駆動手段によってその軸線回りに回転駆動可能に設けられ、その回転駆動によって、中間転写ベルト25を矢符B方向へ回転駆動させる。従動ローラ27は駆動ローラ26の回転駆動に従動回転可能に設けられ、中間転写ベルト25が弛まないように一定の張力を中間転写ベルト25に付与する。中間転写ローラ28は、中間転写ベルト25を介して感光体ドラム11に圧接し、かつ図示しない駆動手段によってその軸線回りに回転駆動可能に設けられる。中間転写ローラ28は、前述のように転写バイアスを印加する図示しない電源が接続され、感光体ドラム11表面のトナー像を中間転写ベルト25に転写する機能を有する。
The driving
転写ベルトクリーニングユニット29は、中間転写ベルト25を介して従動ローラ27に対向し、中間転写ベルト25の外周面に接触するように設けられる。感光体ドラム11との接触によって中間転写ベルト25に付着するトナーは、記録材の裏面を汚染する原因となるので、転写ベルトクリーニングユニット29が中間転写ベルト25表面のトナーを除去し回収する。
The transfer
転写ローラ30は、中間転写ベルト25を介して駆動ローラ26に圧接し、図示しない駆動手段によって軸線回りに回転駆動可能に設けられる。転写ローラ30と駆動ローラ26との圧接部、すなわち転写ニップ部において、中間転写ベルト25に担持されて搬送されるトナー像が、後述する記録材供給手段5から送給される記録材に転写される。トナー像を担持する記録材は、定着手段4に送給される。
The
転写手段3によれば、感光体ドラム11と中間転写ローラ28との圧接部において感光体ドラム11から中間転写ベルト25に転写されるトナー像が、中間転写ベルト25の矢符B方向への回転駆動によって転写ニップ部に搬送され、そこで記録材に転写される。
According to the transfer unit 3, the toner image transferred from the
定着手段4は、転写手段3より記録材の搬送方向下流側に設けられ、定着ローラ31と加圧ローラ32とを含む。定着ローラ31は図示しない駆動手段によって回転駆動可能に設けられ、記録材に担持される未定着トナー像を構成するトナーを加熱して溶融させ、記録材に定着させる。定着ローラ31の内部には図示しない加熱手段が設けられる。加熱手段は、定着ローラ31表面が所定の温度(加熱温度)になるように定着ローラ31を加熱する。加熱手段には、たとえば、ヒータ、ハロゲンランプなどを使用できる。加熱手段は、後記する定着条件制御手段によって制御される。定着条件制御手段による加熱温度の制御については、後に詳述する。定着ローラ31表面近傍には温度検知センサが設けられ、定着ローラ31の表面温度を検知する。温度検知センサによる検知結果は、後記する制御手段の記憶部に書き込まれる。
The fixing unit 4 is provided downstream of the transfer unit 3 in the recording material conveyance direction, and includes a fixing
加圧ローラ32は定着ローラ31に圧接するように設けられ、加圧ローラ32の回転駆動に従動回転可能に支持される。加圧ローラ32は、定着ローラ31によってトナーが溶融して記録材に定着する際に、トナーと記録材とを押圧することによって、トナー像の記録材への定着を補助する。定着ローラ31と加圧ローラ32との圧接部が定着ニップ部である。
The
定着手段4によれば、転写手段3においてトナー像が転写された記録材が、定着ローラ31と加圧ローラ32とによって挟持され、定着ニップ部を通過する際に、トナー像が加熱下に記録材に押圧されることによって、トナー像が記録材に定着され、画像が形成される。
According to the fixing unit 4, the recording material onto which the toner image has been transferred by the transfer unit 3 is sandwiched between the fixing
記録材供給手段5は、自動給紙トレイ35と、ピックアップローラ36と、搬送ローラ37と、レジストローラ38、手差給紙トレイ39を含む。自動給紙トレイ35は画像形成装置1の鉛直方向下部に設けられ、記録材を貯留する容器状部材である。記録材には、普通紙、カラーコピー用紙、オーバーヘッドプロジェクタ用シート、葉書などがある。ピックアップローラ36は、自動給紙トレイ35に貯留される記録材を1枚ずつ取り出し、用紙搬送路S1に送給する。搬送ローラ37は互いに圧接するように設けられる一対のローラ部材であり、記録材をレジストローラ38に向けて搬送する。レジストローラ38は互いに圧接するように設けられる一対のローラ部材であり、搬送ローラ37から送給される記録材を、中間転写ベルト25に担持されるトナー像が転写ニップ部に搬送されるのに同期して、転写ニップ部に送給する。手差給紙トレイ39は、手動動作によって記録材を画像形成装置1内に取り込む装置であり、手差給紙トレイ39から取り込まれる記録材は、搬送ローラ37によって用紙搬送路S2内を通過し、レジストローラ38に送給される。記録材供給手段5によれば、自動給紙トレイ35または手差給紙トレイ39から1枚ずつ供給される記録材を、中間転写ベルト25に担持されるトナー像が転写ニップ部に搬送されるのに同期して、転写ニップ部に送給する。
The recording
排出手段6は、搬送ローラ37と、排出ローラ40と、排出トレイ41とを含む。搬送ローラ37は、用紙搬送方向において定着ニップ部よりも下流側に設けられ、定着手段4によって画像が定着された記録材を排出ローラ40に向けて搬送する。排出ローラ40は、画像が定着された記録材を、画像形成装置1の鉛直方向上面に設けられる排出トレイ41に排出する。排出トレイ41は、画像が定着された記録材を貯留する。
The discharge unit 6 includes a
画像形成装置1は、図示しない制御手段を含む。制御手段は、たとえば、画像形成装置1の内部空間における上部に設けられ、記憶部と演算部と制御部とを含む。制御手段の記憶部には、画像形成装置1の上面に配置される図示しない操作パネルを介する各種設定値、画像形成装置1内部の各所に配置される図示しないセンサなどからの検知結果、外部機器からの画像情報などが入力される。また、各種手段を実行するプログラムが書き込まれる。各種手段とは、たとえば、記録材判定手段、付着量制御手段、定着条件制御手段などである。記憶部には、この分野で常用されるものを使用でき、たとえば、リードオンリィメモリ(ROM)、ランダムアクセスメモリ(RAM)、ハードディスクドライブ(HDD)などが挙げられる。
The
外部機器には、画像情報の形成または取得が可能であり、かつ画像形成装置に電気的に接続可能な電気・電子機器を使用でき、たとえば、コンピュータ、デジタルカメラ、テレビ、ビデオレコーダ、DVDレコーダ、HDDVD、ブルーレイディスクレコーダ、ファクシミリ装置、携帯端末装置などが挙げられる。 As the external device, an electric / electronic device that can form or acquire image information and can be electrically connected to the image forming apparatus can be used. For example, a computer, a digital camera, a television, a video recorder, a DVD recorder, HDDVD, Blu-ray disc recorder, facsimile machine, portable terminal device, etc.
演算部は、記憶部に書き込まれる各種データ、すなわち、画像形成命令、検知結果、画像情報など、および各種手段のプログラムを取り出し、各種判定を行う。制御部は、演算部の判定結果に応じて該当装置に制御信号を送付し、動作制御を行う。制御部および演算部は中央処理装置(Central Processing Unit;CPU)を備えるマイクロコンピュータ、マイクロプロセッサなどによって実現される処理回路を含む。制御手段は、前述の処理回路とともに主電源を含み、電源は制御手段だけでなく、画像形成装置内部における各装置にも電力を供給する。 The calculation unit takes out various data written in the storage unit, that is, an image formation command, a detection result, image information, and a program of various means, and performs various determinations. The control unit sends a control signal to the corresponding device according to the determination result of the calculation unit, and performs operation control. The control unit and the calculation unit include a processing circuit realized by a microcomputer having a central processing unit (CPU), a microprocessor, or the like. The control means includes a main power supply together with the processing circuit described above, and the power supply supplies power not only to the control means but also to each device in the image forming apparatus.
図3は、図2に示す現像装置20の構成を模式的に示す概略断面図である。現像手段14は、現像槽20とトナーホッパ21とを含む。現像槽20は感光体ドラム11表面を臨むように配置され、感光体ドラム11の表面に形成された静電潜像にトナーを供給して現像し、可視像であるトナー像を形成する容器状部材である。現像槽20は、その内部空間にトナーを収容しかつ現像ローラ110、供給ローラ111、撹拌ローラ112などのローラ部材またはスクリュー部材を収容して回転自在に支持する。現像槽20の感光体ドラム11を臨む側面には開口部114が形成され、この開口部114を介して感光体ドラム11に対向する位置に現像ローラ110が回転駆動可能に設けられる。
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view schematically showing the configuration of the developing
現像ローラ110は、感光体ドラム11との圧接部または最近接部において感光体11表面の静電潜像にトナーを供給するローラ状部材である。トナーの供給に際しては、現像ローラ110表面にトナーの帯電電位とは逆極性の電位が現像バイアス電圧(以下単に「現像バイアス」とする)として印加される。これによって、現像ローラ110表面のトナーが静電潜像に円滑に供給される。さらに、現像バイアス値を変更することによって、静電潜像に供給されるトナー量(トナー付着量)を制御できる。
The developing roller 110 is a roller-like member that supplies toner to the electrostatic latent image on the surface of the
供給ローラ111は現像ローラ110を臨んで回転駆動可能に設けられるローラ状部材であり、現像ローラ110周辺にトナーを供給する。攪拌ローラ112は供給ローラ111を臨んで回転駆動可能に設けられるローラ状部材であり、トナーホッパ21から現像槽20内に新たに供給されるトナーを供給ローラ111周辺に送給する。
The
トナーホッパ21は、その鉛直方向下部に設けられるトナー補給口113と、現像槽20の鉛直方向上部に設けられるトナー受入口115とが連通するように設けられ、現像槽20のトナー消費状況に応じてトナーを補給する。またトナーホッパ21を用いず、各色トナーカートリッジから直接トナーを補給するよう構成しても構わない。
The
このように、本発明の現像装置14は、本発明の現像剤を用いて潜像を現像するので、感光体ドラム11に良好なトナー像を安定して形成することができる。したがって、良好な画像を安定して形成することができる。また、前述のように良好なトナー像を形成可能な本発明の現像装置14を備えて画像形成装置1が実現される。このような画像形成装置1で画像を形成することによって、長期間にわたって良好な画像を安定して形成することができる。
As described above, since the developing
本発明の画像形成装置1は、潜像が形成される感光体ドラム11と、感光体ドラム11表面にトナー像を形成するトナー像形成手段と、トナー像を記録媒体に転写する転写手段と、定着ローラと、定着ローラの外周面を押圧する加圧手段とで形成される圧接部にトナー像が転写された記録媒体を通過させることによって、トナー像に含まれるトナーを熱溶融して、トナー像を記録媒体に定着させる定着手段とを備えて画像形成装置1が実現される。このような画像形成装置1で画像を形成することによって、低温定着性と耐熱安定性とを両立させたトナーの物性を効果的に引き出すことができ、長期間にわたって良好な画像を安定して形成することができる。
The
以下に実施例および比較例を挙げ、本発明を具体的に説明する。
実施例および比較例におけるトナーの体積平均粒径および変動係数CV、結着樹脂のガラス転移温度(Tg)、結着樹脂の軟化温度(T1/2)、結着樹脂の分子量および分子量分布指数(Mw/Mn)、結着樹脂の酸価、結着樹脂のTHF不溶分、離型剤の融点(Tm)は、次のようにして測定した。
Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to Examples and Comparative Examples.
The volume average particle diameter and coefficient of variation CV, the glass transition temperature (Tg) of the binder resin, the softening temperature (T 1/2 ) of the binder resin, the molecular weight and the molecular weight distribution index of the binder resin in Examples and Comparative Examples (Mw / Mn), the acid value of the binder resin, the THF-insoluble content of the binder resin, and the melting point (Tm) of the release agent were measured as follows.
〔トナーの体積平均粒径〕
電解液(商品名:ISOTON−II、ベックマン・コールター社製)50mlに、試料20mgおよびアルキルエーテル硫酸エステルナトリウム(分散剤、キシダ化学社製)1mlを添加し、超音波分散器(商品名:UH−50、STM社製)にて超音波周波数20kHzで3分間超音波分散処理したものを測定用試料とした。この測定用試料について、粒度分布測定装置(商品名:Multisizer3、ベックマン・コールター社製)を用い、アパーチャ径100μm、測定粒子数50000カウントの条件下に試料粒子の体積粒度分布を測定し、測定結果から累積体積分布における大粒径側からの累積体積が50%になる粒径d50を測定した。
[Volume average particle diameter of toner]
To 50 ml of electrolyte (trade name: ISOTON-II, manufactured by Beckman Coulter, Inc.), 20 mg of a sample and 1 ml of sodium alkyl ether sulfate (dispersant, manufactured by Kishida Chemical Co., Ltd.) are added, and an ultrasonic disperser (trade name: UH). -50, manufactured by STM) and subjected to ultrasonic dispersion treatment at an ultrasonic frequency of 20 kHz for 3 minutes was used as a measurement sample. About this measurement sample, the particle size distribution measuring device (trade name: Multisizer 3, manufactured by Beckman Coulter, Inc.) is used to measure the volume particle size distribution of the sample particles under the conditions of an aperture diameter of 100 μm and the number of measured particles of 50000 counts. The particle size d 50 at which the cumulative volume from the large particle size side in the cumulative volume distribution becomes 50% was measured.
〔結着樹脂のガラス転移温度(Tg)〕
示差走査熱量計(商品名:Diamond DSC、パーキンエルマージャパン株式会社製)を用い、日本工業規格(JIS)K7121−1987に準じ、試料0.01gを昇温速度毎分10℃(10℃/min)で加熱してDSC曲線を測定した。得られたDSC曲線のガラス転移に相当する吸熱ピークの低温側のベースラインを高温側に延長した直線とピークの低温側の曲線に対して勾配が最大になる点で引いた接線との交点の温度をガラス転移温度(Tg)として求めた。
[Glass transition temperature of binder resin (Tg)]
Using a differential scanning calorimeter (trade name: Diamond DSC, manufactured by PerkinElmer Japan Co., Ltd.), a sample 0.01 g was heated at a heating rate of 10 ° C. per minute (10 ° C./min) according to Japanese Industrial Standard (JIS) K7121-1987. ) And the DSC curve was measured. The intersection of the straight line obtained by extending the low-temperature base line of the endothermic peak corresponding to the glass transition of the obtained DSC curve to the high-temperature side and the tangent line drawn at the point where the slope is maximum with respect to the low-temperature curve of the peak. The temperature was determined as the glass transition temperature (Tg).
〔結着樹脂の軟化温度(T1/2)〕
流動特性評価装置(商品名:フローテスターCFT−500C、株式会社島津製作所製)を用い、試料1gをシリンダに挿入し、ダイから押出されるように荷重10kgf/cm2(0.980665MPa)を与えながら、昇温速度毎分6℃(6℃/min)で加熱し、ダイから試料の半分が流出したときの温度を軟化温度として求めた。ダイには、口径1mm、長さ1mmのものを用いた。
[Binder resin softening temperature (T 1/2 )]
Using a flow characteristic evaluation apparatus (trade name: Flow Tester CFT-500C, manufactured by Shimadzu Corporation), 1 g of a sample is inserted into a cylinder, and a load of 10 kgf / cm 2 (0.980665 MPa) is applied so as to be extruded from a die. While heating at a heating rate of 6 ° C./min (6 ° C./min), the temperature at which half of the sample flowed out of the die was determined as the softening temperature. A die having a diameter of 1 mm and a length of 1 mm was used.
〔結着樹脂の分子量および分子量分布指数(Mw/Mn)〕
GPC装置(商品名:HLC−8220GPC、東ソー株式会社製)を用い、温度40℃において、試料の0.25重量%のテトラヒドロフラン(以下、THFと記す。)溶液を試料溶液とし、試料溶液の注入量を200μLとして、分子量分布曲線を求めた。得られた分子量分布曲線のピークの頂点の分子量をピークトップ分子量として求めた。また得られた分子量分布曲線から、重量平均分子量Mwおよび数平均分子量Mnを求め、数平均分子量Mnに対する重量平均分子量Mwの比である分子量分布指数(Mw/Mn;以後、単に「Mw/Mn」とも表記する)を求めた。なお、分子量校正曲線は標準ポリスチレンを用いて作成した。
[Molecular weight and molecular weight distribution index of binder resin (Mw / Mn)]
Using a GPC apparatus (trade name: HLC-8220 GPC, manufactured by Tosoh Corporation), at a temperature of 40 ° C., a 0.25 wt% tetrahydrofuran (hereinafter referred to as THF) solution of the sample was used as the sample solution, and the sample solution was injected. The molecular weight distribution curve was determined with an amount of 200 μL. The molecular weight at the peak of the obtained molecular weight distribution curve was determined as the peak top molecular weight. Further, from the obtained molecular weight distribution curve, a weight average molecular weight Mw and a number average molecular weight Mn are obtained, and a molecular weight distribution index (Mw / Mn; hereinafter, simply “Mw / Mn”) is a ratio of the weight average molecular weight Mw to the number average molecular weight Mn. Also expressed). The molecular weight calibration curve was prepared using standard polystyrene.
〔結着樹脂の酸価〕
日本工業規格(JIS)K0070−1992に記載の中和滴定法によって結着樹脂の酸価を測定した。THF50mLに、試料5gを溶解させ、指示薬としてフェノールフタレインのエタノール溶液を数滴加えた後、0.1モル/Lの水酸化カリウム(KOH)水溶液で滴定を行なった。試料溶液の色が無色から紫色に変化した点を終点とし、終点に達するまでに要した水酸化カリウム水溶液の量と滴定に供した試料の重量とから、酸価(mgKOH/g)を算出した。
[Acid value of binder resin]
The acid value of the binder resin was measured by the neutralization titration method described in Japanese Industrial Standard (JIS) K0070-1992. A sample of 5 g was dissolved in 50 mL of THF, and several drops of an ethanol solution of phenolphthalein was added as an indicator, followed by titration with a 0.1 mol / L potassium hydroxide (KOH) aqueous solution. The point at which the color of the sample solution changed from colorless to purple was used as the end point, and the acid value (mgKOH / g) was calculated from the amount of potassium hydroxide aqueous solution required to reach the end point and the weight of the sample subjected to titration. .
〔結着樹脂のTHF不溶分〕
試料1gを円筒濾紙に入れてソックスレー抽出器にかけ、溶媒としてTHF100mLを用いて6時間加熱還流して、試料中のTHFに可溶な成分をTHFによって抽出した。抽出されたTHF可溶分を含む抽出液から溶媒を除去した後、THF可溶分を100℃で24時間乾燥し、得られたTHF可溶分の重量X(g)を秤量した。求めたTHF可溶分の重量X(g)と、測定に用いた試料の重量(1g)とから、下記式(4)に基づいて、結着樹脂中のTHFに不溶な成分であるTHF不溶分の割合P(重量%)を算出した。以下、この割合PをTHF不溶分と称する。
P(重量%)=[{1(g)−X(g)}/1(g)]×100 …(4)
[THF insoluble matter in binder resin]
1 g of the sample was put into a cylindrical filter paper, passed through a Soxhlet extractor, heated and refluxed for 6 hours using 100 mL of THF as a solvent, and components soluble in THF in the sample were extracted with THF. After removing the solvent from the extracted extract containing the THF-soluble matter, the THF-soluble matter was dried at 100 ° C. for 24 hours, and the weight X (g) of the obtained THF-soluble matter was weighed. From the obtained THF soluble weight X (g) and the weight of the sample used for measurement (1 g), based on the following formula (4), THF insoluble component in THF in the binder resin The ratio P (% by weight) of the minutes was calculated. Hereinafter, this ratio P is referred to as THF insoluble matter.
P (% by weight) = [{1 (g) −X (g)} / 1 (g)] × 100 (4)
〔離型剤の融点(Tm)〕
示差走査熱量計(商品名:Diamond DSC、パーキンエルマージャパン株式会社製)を用い、日本工業規格(JIS)K7121−1987に準じ、試料0.01gを温度20℃から200℃まで1分間当たり10℃の割合で昇温させ、次いで200℃から20℃まで1分間当たり50℃の割合で降温させた後、再度、温度20℃から200℃まで1分間当たり10℃の割合で昇温させることにより得られるDSC曲線の融解熱のピークについて、ピークの頂点の温度を融点(Tm)として求めた。
[Melting point of release agent (Tm)]
Using a differential scanning calorimeter (trade name: Diamond DSC, manufactured by Perkin Elmer Japan Co., Ltd.), according to Japanese Industrial Standard (JIS) K7121-1987, 0.01 g of a sample was obtained at a temperature of 20 ° C. to 200 ° C. per minute at 10 ° C. The temperature was raised at a rate of 50 ° C. per minute from 200 ° C. to 20 ° C., and then heated again at a rate of 10 ° C. per minute from 20 ° C. to 200 ° C. About the peak of the heat of fusion of the DSC curve obtained, the temperature at the top of the peak was determined as the melting point (Tm).
(結着樹脂の作製)
ポリエステル樹脂A(ガラス転移温度(Tg):60℃、軟化温度(T1/2):125℃、重量平均分子量72500、Mw/Mn=15.2、酸価3、THF不溶分5%)90.0重量部およびポリ乳酸樹脂(商品名:テラマックTE−2000C、ユニチカ株式会社製、融点(Tm):170℃)10.0重量部を、撹拌装置および加熱装置を備えた容器に入れ、撹拌しながら220℃まで昇温して、樹脂を溶融させた。所望の酸価になるまで、加熱撹拌を続けて、結着樹脂B(ガラス転移温度(Tg):55℃、軟化温度(T1/2):110℃、ピークトップ分子量10500、Mw/Mn=5.1、酸価5(mgKOH/g)、THF不溶分4%)を得た。撹拌条件および加熱条件を変更したこと以外は結着樹脂Bの作製方法と同様にして、結着樹脂C,D,E,F,Gを得た。結着樹脂A,B,C,D,E,F,Gの物性を表1にまとめた。結着樹脂Aは、前記ポリエステル樹脂Aである。
(Preparation of binder resin)
Polyester resin A (glass transition temperature (Tg): 60 ° C., softening temperature (T 1/2 ): 125 ° C., weight average molecular weight 72500, Mw / Mn = 15.2, acid value 3, THF
(実施例1)
〔前混合工程〕
結着樹脂B100重量部と、着色剤としてKET.BLUE111(商品名:銅フタロシアニン 15:3、クラリアント社製)5.0重量%(5.7重量部)と、離型剤としてパラフィンワックス(商品名:HNP−10、日本精蝋株式会社製、融点(Tm):75℃)5.0重量%(5.7重量部)と、帯電制御剤(商品名:Copy Charge N4P VP 2481、クラリアントジャパン株式会社製)1.5重量%(1.7重量部)と、カルボジイミド化合物(商品名:カルボジライトHMV−8CA、カルボジイミド当量:276、日清紡績社製)0.43重量%(0.49重量部)とを含有するトナー原料をヘンシェルミキサ(商品名:FM20C、三井鉱山株式会社製)にて3分間混合し、原料混合物を得た。
Example 1
[Pre-mixing process]
100 parts by weight of binder resin B and KET. BLUE111 (trade name: copper phthalocyanine 15: 3, manufactured by Clariant) 5.0% by weight (5.7 parts by weight) and paraffin wax (trade name: HNP-10, manufactured by Nippon Seiwa Co., Ltd.) Melting point (Tm): 75 ° C.) 5.0% by weight (5.7 parts by weight) and charge control agent (trade name: Copy Charge N4P VP 2481, manufactured by Clariant Japan KK) 1.5% by weight (1.7) Parts by weight) and a carbodiimide compound (trade name: Carbodilite HMV-8CA, carbodiimide equivalent: 276, manufactured by Nisshinbo Co., Ltd.) 0.43% by weight (0.49 parts by weight). : FM20C, manufactured by Mitsui Mining Co., Ltd.) for 3 minutes to obtain a raw material mixture.
〔溶融混練工程〕
原料混合物20.0kgを、オープンロール型連続混連機(商品名:MOS320−1800、三井鉱山株式会社製)で溶融混練した。このときのオープンロールの設定条件は、加熱ロールの供給側温度が140℃、排出側温度が70℃、冷却ロールの供給側温度が80℃、排出側温度が25℃であった。加熱ロールおよび冷却ロールとしては、ともに直径が320mm、有効長が1550mmであるロールを用い、供給側および排出側におけるロール間ギャップをいずれも0.3mmとした。加熱ロールの回転数を75rpm、冷却ロールの回転数を65rpmとし、トナー原料の供給量を30kg/hとした。室温まで冷却して実施例1の溶融混練物を得た。
[Melting and kneading process]
20.0 kg of the raw material mixture was melt-kneaded with an open roll type continuous mixer (trade name: MOS320-1800, manufactured by Mitsui Mining Co., Ltd.). The setting conditions of the open roll at this time were a heating roll supply side temperature of 140 ° C., a discharge side temperature of 70 ° C., a cooling roll supply side temperature of 80 ° C., and a discharge side temperature of 25 ° C. As the heating roll and the cooling roll, a roll having a diameter of 320 mm and an effective length of 1550 mm was used, and the gap between the rolls on the supply side and the discharge side was 0.3 mm. The rotation speed of the heating roll was 75 rpm, the rotation speed of the cooling roll was 65 rpm, and the supply amount of the toner raw material was 30 kg / h. The melt-kneaded material of Example 1 was obtained by cooling to room temperature.
〔粉砕工程〕
溶融混練物を室温まで冷却した後、カッターミル(商品名:VM−16、オリエント株式会社製)で粗粉砕した。
[Crushing process]
After the melt-kneaded product was cooled to room temperature, it was roughly pulverized with a cutter mill (trade name: VM-16, manufactured by Orient Corporation).
〔分級工程〕
続いて、粗粉砕によって得られた粗粉砕物をカウンタージェットミル(商品名:AFG、ホソカワミクロン株式会社製)によって微粉砕した後、ロータリー式分級機(商品名:TSPセパレータ、ホソカワミクロン株式会社製)によって過粉砕トナーを分級除去した。その後、トナー粒子100部に対して、疎水性シリカ(商品名:R−974、日本アエロジル株式会社製)0.2部と、疎水性チタン(商品名:T−805、日本アエロジル株式会社製)0.3部とを添加し、ヘンシェルミキサ(商品名:FMミキサ、三井鉱山株式会社製)で混合することによって実施例1のトナーを得た。得られたトナーの体積平均粒径は6.7μmであった。
[Classification process]
Subsequently, the coarsely pulverized product obtained by the coarse pulverization is finely pulverized by a counter jet mill (trade name: AFG, manufactured by Hosokawa Micron Corporation), and then by a rotary classifier (trade name: TSP separator, manufactured by Hosokawa Micron Corporation). The excessively pulverized toner was classified and removed. Thereafter, 0.2 part of hydrophobic silica (trade name: R-974, manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.) and hydrophobic titanium (trade name: T-805, manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.) with respect to 100 parts of toner particles. The toner of Example 1 was obtained by adding 0.3 part and mixing with a Henschel mixer (trade name: FM mixer, manufactured by Mitsui Mining Co., Ltd.). The obtained toner had a volume average particle diameter of 6.7 μm.
(実施例2〜28,比較例1〜24)
カルボジイミド化合物の添加量、結着樹脂の種類、またはカルボジイミド化合物の種類のうちの少なくともいずれか1つが異なること以外は実施例1と同様にして実施例2〜14および比較例1〜12のトナーを得た。
(Examples 2-28, Comparative Examples 1-24)
The toners of Examples 2 to 14 and Comparative Examples 1 to 12 were treated in the same manner as in Example 1 except that at least one of the addition amount of the carbodiimide compound, the type of binder resin, and the type of carbodiimide compound was different. Obtained.
実施例2〜28および比較例1〜24で用いられた結着樹脂の種類およびカルボジイミド化合物の添加量は表2および表3にそれぞれ記載する通りである。 The types of binder resins used in Examples 2 to 28 and Comparative Examples 1 to 24 and the amount of carbodiimide compound added are as shown in Tables 2 and 3, respectively.
実施例1〜14および比較例1〜12では、当量が276(g/mol)であるカルボジイミド化合物(商品名:カルボジライトHMV−8CA)を用い、実施例15〜28および比較例13〜24では、当量が247(g/mol)であるカルボジイミド化合物(商品名:カルボジライトLA−1)を用いた。 In Examples 1-14 and Comparative Examples 1-12, a carbodiimide compound (trade name: Carbodilite HMV-8CA) having an equivalent weight of 276 (g / mol) was used, and in Examples 15-28 and Comparative Examples 13-24, A carbodiimide compound (trade name: Carbodilite LA-1) having an equivalent weight of 247 (g / mol) was used.
実施例1〜28および比較例1〜24で得られたトナーに用いられた結着樹脂の量、種類および酸価、実施例1〜28および比較例1〜24で添加されたカルボジイミド化合物の添加量、ならびに実施例1〜28および比較例1〜24で得られたトナーの当量%を表2および表3にまとめた。 The amount, type and acid value of the binder resin used in the toners obtained in Examples 1 to 28 and Comparative Examples 1 to 24, and the addition of the carbodiimide compounds added in Examples 1 to 28 and Comparative Examples 1 to 24 Tables 2 and 3 summarize the amounts and equivalent percentages of the toners obtained in Examples 1-28 and Comparative Examples 1-24.
<2成分現像剤の作製>
キャリアに対する実施例1〜28および比較例1〜24のトナーと、体積平均粒径45μmのフェライトコアキャリアとを用いて、キャリアに対する前記トナーの被覆率が60%となるように、V型混合器混合機(商品名:V−5、株式会社特寿工作所製)にて20分間それぞれ混合して2成分現像剤を作製した。
<Preparation of two-component developer>
Using the toners of Examples 1 to 28 and Comparative Examples 1 to 24 with respect to the carrier and the ferrite core carrier having a volume average particle diameter of 45 μm, the V-type mixer is adjusted so that the coverage of the toner with respect to the carrier becomes 60%. A two-component developer was prepared by mixing for 20 minutes with a blender (trade name: V-5, manufactured by Tokuju Kogyo Co., Ltd.).
実施例1〜28および比較例1〜24で得られたトナーについて、定着性、加水分解性、保存安定性、帯電安定性、光透過性の評価を行なった。 The toners obtained in Examples 1 to 28 and Comparative Examples 1 to 24 were evaluated for fixability, hydrolyzability, storage stability, charging stability, and light transmittance.
〔定着性〕
実施例1〜28および比較例1〜24のトナーを含む2成分現像剤をカラー複合機(商品名:MX−2700、シャープ株式会社製)を改造したものに充填し、べた画像部における未定着状態でのトナーの記録用紙への付着量が0.5mg/cm2になるように調整して、記録媒体である記録用紙(商品名:PPC用紙SF−4AM3、シャープ株式会社製)に、縦20mm、横50mmの長方形状のべた画像部を含むサンプル画像を用いて未定着画像を形成した。前記カラー複合機の定着部を用いて作製した外部定着器で、この未定着画像を定着させた。定着プロセス速度は124mm/秒とし、定着ローラの温度を130℃から10℃刻みで上げていき、低温オフセットも高温オフセットも起こらない温度域を求め、それを定着非オフセット域とした。オフセットの定義としては、定着時にトナーが記録用紙に定着せずに定着ローラに付着したままローラが一周した後に記録用紙に付着することとし、オフセットが発生する温度のうち、定着非オフセット域の上限の温度より高い温度で発生するオフセットを高温オフセットとし、定着非オフセット域の下限の温度より低い温度で発生するオフセットを低温オフセットとする。
[Fixability]
A two-component developer containing the toners of Examples 1 to 28 and Comparative Examples 1 to 24 is filled into a modified color composite machine (trade name: MX-2700, manufactured by Sharp Corporation), and unfixed in a solid image portion. The amount of toner adhering to the recording paper in the state is adjusted to 0.5 mg / cm 2 , and the recording medium (trade name: PPC paper SF-4AM3, manufactured by Sharp Corporation) is used as the recording medium. An unfixed image was formed using a sample image including a rectangular solid image portion of 20 mm and a width of 50 mm. The unfixed image was fixed by an external fixing device manufactured using the fixing unit of the color multifunction peripheral. The fixing process speed was set to 124 mm / second, the temperature of the fixing roller was increased from 130 ° C. in increments of 10 ° C., and a temperature range in which neither low temperature offset nor high temperature offset occurred was obtained, and this was set as a fixing non-offset region. The definition of offset is that the toner does not fix on the recording paper at the time of fixing, but adheres to the recording paper after the roller makes a full rotation, and the upper limit of the fixing non-offset area of the temperature at which the offset occurs. An offset generated at a temperature higher than the above temperature is defined as a high temperature offset, and an offset generated at a temperature lower than the lower limit temperature of the fixing non-offset region is defined as a low temperature offset.
定着性の評価基準は、次のとおりである。
○:良好。定着非オフセット域が50℃以上である。
△:可。定着非オフセット域が30℃以上50℃未満である。
×:不可。定着非オフセット域が30℃未満である。
The evaluation criteria for fixability are as follows.
○: Good. The fixing non-offset region is 50 ° C. or higher.
Δ: Yes. The fixing non-offset region is 30 ° C. or higher and lower than 50 ° C.
×: Impossible. The fixing non-offset region is less than 30 ° C.
〔耐加水分解性〕
実施例1〜28および比較例1〜24で得られたトナー0.5gをそれぞれ成型用冶具(25mmΦ)に入れ、簡易成形器(商品名:テーブルプレスTB−50H、NPaシステム社製)で、室温25℃、圧力30MPaで1分間プレスして、プレート状のサンプルを作製した。80℃/85%RHの恒温恒湿槽中で24時間保管した後のサンプルと初期のサンプルとの重量平均分子量(Mw)を測定した。耐加水分解性の評価には、分子量保持率(%)を用い、分子量保持率(%)は、測定した前記重量平均分子量(Mw)を下記式(5)に代入して求めた。
分子量保持率(%)=(24時間後の重量平均分子量/初期の重量平均分子量)
×100 …(5)
[Hydrolysis resistance]
0.5 g of the toner obtained in each of Examples 1 to 28 and Comparative Examples 1 to 24 was placed in a molding jig (25 mmΦ), and a simple molding machine (trade name: table press TB-50H, manufactured by NPa System Co., Ltd.) A plate-like sample was produced by pressing at room temperature of 25 ° C. and a pressure of 30 MPa for 1 minute. The weight average molecular weight (Mw) of the sample after storing for 24 hours in a constant temperature and humidity chamber of 80 ° C./85% RH was measured. For the evaluation of hydrolysis resistance, the molecular weight retention rate (%) was used, and the molecular weight retention rate (%) was determined by substituting the measured weight average molecular weight (Mw) into the following formula (5).
Molecular weight retention (%) = (weight average molecular weight after 24 hours / initial weight average molecular weight)
× 100 (5)
耐加水分解性の評価基準は、次のとおりである。
○:良好。分子量保持率が90%以上である。
△:可。分子量保持率が80%以上90%未満である。
×:不可。分子量保持率が80%未満である。
The evaluation criteria for hydrolysis resistance are as follows.
○: Good. The molecular weight retention is 90% or more.
Δ: Yes. The molecular weight retention is 80% or more and less than 90%.
×: Impossible. The molecular weight retention is less than 80%.
〔保存性〕
実施例1〜28および比較例1〜24で得られたトナー30gを50mlのポリ瓶にそれぞれ入れ、同様のサンプルをもう1本ずつ用意した。1本のサンプルのトナーの嵩密度をそれぞれ測定し、初期の嵩密度とした。もう1本をポリ瓶の蓋を閉めた状態で50℃/10%RHの恒温恒湿槽にそれぞれ入れ、72時間後に取り出し、72時間後のトナーの嵩密度を測定した。嵩密度は、JIS5101−12−1に基づいて、測定を行なった。保存性の評価には、嵩密度保持率(%)を用いた。嵩密度保持率(%)は、初期の嵩密度と、72時間後の嵩密度を下記式(6)に代入して求めた。初期の嵩密度と、72時間後の嵩密度とを比較し、変動の少ないトナーほど保存性が良好である。
嵩密度保持率(%)=(72時間後の嵩密度/初期の嵩密度)×100…(6)
[Preservation]
30 g of the toners obtained in Examples 1 to 28 and Comparative Examples 1 to 24 were placed in 50 ml plastic bottles, and another similar sample was prepared. The bulk density of the toner of one sample was measured and used as the initial bulk density. The other bottle was placed in a thermostatic chamber at 50 ° C./10% RH with the lid of the plastic bottle closed, taken out after 72 hours, and the bulk density of the toner after 72 hours was measured. The bulk density was measured based on JIS5101-12-1. The bulk density retention rate (%) was used for evaluation of storage stability. The bulk density retention rate (%) was determined by substituting the initial bulk density and the bulk density after 72 hours into the following formula (6). The initial bulk density and the bulk density after 72 hours are compared, and the toner with less fluctuation has better storage stability.
Bulk density retention rate (%) = (bulk density after 72 hours / initial bulk density) × 100 (6)
保存性の評価基準は、次のとおりである。
○:良好。嵩密度保持率が90%以上である。
△:可。嵩密度保持率が80%以上90%未満である。
×:不可。嵩密度保持率が80%未満である。
The evaluation criteria for preservability are as follows.
○: Good. The bulk density retention is 90% or more.
Δ: Yes. The bulk density retention is 80% or more and less than 90%.
×: Impossible. The bulk density retention is less than 80%.
〔帯電安定性〕
実施例1〜28および比較例1〜24で得られたトナー5重量部と体積平均粒径45μmのフェライトコアキャリア95重量部とをそれぞれ混合し、温度10℃、相対湿度20%の低温低湿環境(LL)、および温度35℃、相対湿度80%の高温高湿環境中に24時間放置した後に、卓上ボールミル(東京硝子器械株式会社製)で30分間攪拌を行ない、2成分現像剤を作製した。得られた2成分現像剤は、帯電量測定装置(商品名:210HS−2A、トレック・ジャパン株式会社製)を用いて、ボールミル内から採集したキャリア粒子とトナーとの混合物を、底部に500メッシュの導電性スクリーンを具備した金属製の容器に入れ、吸引機によってトナーのみを吸引圧250mmHgで吸引し、吸引前の混合物の重量と吸引後の混合物の重量との重量差と、容器に接続されたコンデンサー極板間の電位差とからトナーの帯電量を求めた。低温低湿環境下での帯電量と高温高湿環境下での帯電量のとの比率である帯電量比(HHの帯電量/LLの帯電量)を計算した。
[Charging stability]
5 parts by weight of the toner obtained in Examples 1 to 28 and Comparative Examples 1 to 24 and 95 parts by weight of a ferrite core carrier having a volume average particle diameter of 45 μm are mixed, and a low temperature and low humidity environment having a temperature of 10 ° C. and a relative humidity of 20%. (LL), and left in a high-temperature and high-humidity environment at a temperature of 35 ° C. and a relative humidity of 80% for 24 hours, and then stirred for 30 minutes with a table-top ball mill (manufactured by Tokyo Glass Instrument Co., Ltd.) to prepare a two-component developer. . The obtained two-component developer was prepared by using a charge amount measuring device (trade name: 210HS-2A, manufactured by Trek Japan Co., Ltd.), and mixing a mixture of carrier particles and toner collected from the ball mill with 500 mesh at the bottom. In a metal container equipped with a conductive screen, the toner is sucked with a suction machine at a suction pressure of 250 mmHg, and the weight difference between the weight of the mixture before suction and the weight of the mixture after suction is connected to the container. The toner charge amount was determined from the potential difference between the capacitor electrode plates. A charge amount ratio (HH charge amount / LL charge amount), which is a ratio between the charge amount in a low temperature and low humidity environment and the charge amount in a high temperature and high humidity environment, was calculated.
帯電安定性の評価基準は、次のとおりである。
○:良好。帯電量比が80%以上である。
△:可。帯電量比が70%以上80%未満である。
×:不可。帯電量比が70%未満である。
The evaluation criteria for charging stability are as follows.
○: Good. The charge amount ratio is 80% or more.
Δ: Yes. The charge amount ratio is 70% or more and less than 80%.
×: Impossible. The charge amount ratio is less than 70%.
〔トナーの光透過性〕
定着性評価と同様の2成分現像剤をカラー複合機(商品名:MX−2700、シャープ株式会社製)を改造したものに充填し、OHPシート上にトナー付着量1.7mg/cm2になるように画像を作製した。HAZEメーターを用いて、得られた画像のHAZE値を測定した。HAZE値は小さい程、光透過性がよいことを示しており、20未満が良好、15以下は極めて透明性が高く、光透過性が良好であり、25以上になれば、カラートナーとしての実用性に欠けると判断した。
[Light transmittance of toner]
A two-component developer similar to that for fixing property evaluation is filled into a remodeled color compound machine (trade name: MX-2700, manufactured by Sharp Corporation), resulting in a toner adhesion amount of 1.7 mg / cm 2 on the OHP sheet. Images were prepared as follows. The HAZE value of the obtained image was measured using a HAZE meter. The smaller the HAZE value is, the better the light transmittance is, and less than 20 is better, 15 or less is very high transparency and light transmittance is good, and if it is 25 or more, it is practical as a color toner. Judged to lack sex.
光透過性の評価基準は、次のとおりである。
○:良好。HAZE値が20未満である。
△:可。HAZE値が20以上25未満である。
×:不可。HAZE値が25以上である。
The evaluation criteria for light transmittance are as follows.
○: Good. The HAZE value is less than 20.
Δ: Yes. The HAZE value is 20 or more and less than 25.
×: Impossible. The HAZE value is 25 or more.
実施例1〜28で得られたトナーについて定着性、耐加水分解性、保存安定性、帯電安定性、光透過性の評価結果を表4にまとめた。 Table 4 summarizes the evaluation results of the fixing properties, hydrolysis resistance, storage stability, charging stability, and light transmittance of the toners obtained in Examples 1 to 28.
比較例1〜24で得られたトナーについて定着性、耐加水分解性、保存安定性、帯電安定性および光透過性の評価結果を表5にまとめた。 Table 5 summarizes the evaluation results of the fixability, hydrolysis resistance, storage stability, charging stability and light transmittance of the toners obtained in Comparative Examples 1 to 24.
表4および表5に示した結果から、実施例1〜28のトナーは、比較例1〜24のトナーと比較して以下のように優れていることが明らかである。 From the results shown in Tables 4 and 5, it is clear that the toners of Examples 1 to 28 are superior to the toners of Comparative Examples 1 to 24 as follows.
実施例1〜28のトナーは、結着樹脂の酸価が5mgKOH/g以上30mgKOH/g以下であり、当量%が式(1)を満たすので、定着性、耐加水分解性、保存安定性、光透過性、帯電安定性において、良好な結果を示した。 In the toners of Examples 1 to 28, the acid value of the binder resin is 5 mgKOH / g or more and 30 mgKOH / g or less, and the equivalent% satisfies the formula (1), so that the fixing property, hydrolysis resistance, storage stability, Good results were shown in light transmittance and charging stability.
比較例1,3,5,7,11,13,15,17,19,23は、結着樹脂の酸価に対してカルボジイミド化合物の添加量が充分ではなく、すなわち、架橋点が充分ではないために、トナーとしての弾性が不足し、耐高温オフセット性において、良好な結果が得られなかった。また、架橋点が充分ではないために、耐加水分解性において、良好な結果が得られなかった。 In Comparative Examples 1, 3, 5, 7, 11, 13, 15, 17, 19, and 23, the addition amount of the carbodiimide compound is not sufficient with respect to the acid value of the binder resin, that is, the crosslinking point is not sufficient. For this reason, elasticity as a toner is insufficient, and good results in high temperature offset resistance cannot be obtained. Moreover, since the crosslinking point was not sufficient, good results were not obtained in hydrolysis resistance.
比較例9,10,21,22は、結着樹脂の酸価が充分ではないために紙との親和性が充分ではなく、低温オフセットにおいて、良好な結果が得られなかった。また、架橋点が充分ではないので、高温オフセットにおいて、良好な結果が得られなかった。 In Comparative Examples 9, 10, 21, and 22, the acid value of the binder resin was not sufficient, so the affinity with paper was not sufficient, and good results were not obtained at low temperature offset. In addition, since the crosslinking points are not sufficient, good results were not obtained at high temperature offset.
比較例11,12,23,24においては、酸価が高すぎるので、帯電安定性において、良好な結果が得られなかった。 In Comparative Examples 11, 12, 23, and 24, since the acid value was too high, good results were not obtained in charging stability.
以上の結果に基づいて、結着樹脂の酸価をx軸、当量%をy軸とし、実施例1〜28および比較例1〜24のすべてにおいて、定着性、耐加水分解性、保存安定性、帯電安定性および光透過性の評価結果がすべて良好または可となるものを○、前記評価結果に1つでも不良が含まれるものを×としてプロットした。定着性、耐加水分解性、保存安定性、帯電安定性および光透過性の評価結果がすべて良好または可となる上限値および下限値を用いて、近似直線(A)および近似直線(B)を求めた。図4は、実施例1〜28および比較例1〜24で得られたトナーの評価結果をプロットし、近似直線(A)および近似直線(B)を示す図である。 Based on the above results, the acid value of the binder resin is the x-axis and the equivalent percentage is the y-axis, and in all of Examples 1 to 28 and Comparative Examples 1 to 24, fixability, hydrolysis resistance, and storage stability. The evaluation results of the charging stability and the light transmission were all plotted as ◯, and the evaluation results including at least one defect were marked as x. Using the upper limit value and lower limit value at which the evaluation results of fixing property, hydrolysis resistance, storage stability, charging stability and light transmittance are all good or acceptable, approximate straight line (A) and approximate straight line (B) Asked. FIG. 4 is a diagram plotting the evaluation results of the toners obtained in Examples 1 to 28 and Comparative Examples 1 to 24 and showing an approximate line (A) and an approximate line (B).
図4の結果から、x軸の値が5以上30以下であり、かつ近似直線(A)と近似直線(B)とで囲まれる範囲では、定着性、耐加水分解性、保存安定性、帯電安定性および光透過性の評価結果が良好または可であり、結着樹脂の酸価と当量%とをこの範囲にすればよいことがわかる。 From the results of FIG. 4, in the range where the value of the x-axis is 5 or more and 30 or less and is surrounded by the approximate line (A) and the approximate line (B), the fixing property, hydrolysis resistance, storage stability, charging It can be seen that the evaluation results of stability and light transmittance are good or acceptable, and the acid value and equivalent percentage of the binder resin should be in this range.
1 画像形成装置
2 トナー像形成手段
3 転写手段
4 定着手段
5 記録材供給手段
6 排出手段
11 感光体ドラム
12 帯電手段
13 露光ユニット
14 現像手段
15 クリーニングユニット
25 中間転写ベルト
26 駆動ローラ
27 従動ローラ
28 中間転写ローラ
29 転写ベルトクリーニングユニット
30 転写ローラ
31 定着ローラ
32 加圧ローラ
35 自動給紙トレイ
36 ピックアップローラ
37 搬送ローラ
38 レジストローラ
39 手差給紙トレイ
40 排出ローラ
41 排出トレイ
DESCRIPTION OF
Claims (10)
結着樹脂は、少なくともポリエステル樹脂を含み、結着樹脂の酸価は、5mgKOH/g以上30mgKOH/g以下であり、
カルボジイミド化合物は、分子中に2つ以上のカルボジイミド基を有する化合物であり、カルボジイミド化合物に含まれるカルボジイミド基は、結着樹脂に含まれる末端カルボキシル基と反応して、結着樹脂を架橋し、
結着樹脂100gに対するカルボキシル基のモル数であるカルボキシル基の当量に対する、結着樹脂100gに対するカルボジイミド基のモル数であるカルボジイミド基の当量の割合である当量%が、下記式(1)を満たすことを特徴とするトナーの製造方法。
−0.78x+23.9≦y≦−2.8x+94 …(1)
(式中、xは結着樹脂の酸価を示し、yは当量%を示す。) A method for producing a toner comprising at least a binder resin, a colorant and a carbodiimide compound,
The binder resin includes at least a polyester resin, and the acid value of the binder resin is 5 mgKOH / g or more and 30 mgKOH / g or less,
The carbodiimide compound is a compound having two or more carbodiimide groups in the molecule, and the carbodiimide group contained in the carbodiimide compound reacts with the terminal carboxyl group contained in the binder resin to crosslink the binder resin.
Equivalent %, which is the ratio of the equivalent amount of carbodiimide groups, which is the number of moles of carbodiimide groups to 100 g of binder resin, with respect to the equivalent of carboxyl groups, which is the number of moles of carboxyl groups, relative to 100 g of binder resin , satisfies the following formula (1). A method for producing a toner.
−0.78x + 23.9 ≦ y ≦ −2.8x + 94 (1)
(In the formula, x represents the acid value of the binder resin, and y represents the equivalent percentage.)
前記混合物を溶融混練して溶融混練物を得る溶融混練工程と、
前記溶融混練物を粉砕して粉砕物を得る粉砕工程と、
前記粉砕物を分級する分級工程とを含むことを特徴とする請求項1に記載のトナーの製造方法。 A premixing step of mixing at least a binder resin , a colorant and the carbodiimide compound to obtain a mixture;
A melt-kneading step of melt-kneading the mixture to obtain a melt-kneaded product;
A pulverizing step of pulverizing the melt-kneaded product to obtain a pulverized product;
The toner manufacturing method according to claim 1, further comprising a classification step of classifying the pulverized product.
トナー像を記録媒体に転写する転写手段と、
定着ローラと、定着ローラの外周面を押圧する加圧手段とで形成される圧接部にトナー像が転写された記録媒体を通過させることによって、トナー像に含まれるトナーを熱溶融して記録媒体に前記トナー像を定着させる定着手段とを備えることを特徴とする請求項9に記載の画像形成装置。 A toner image forming unit including an image forming body and the developing device, and forming a toner image on the surface of the image forming body;
Transfer means for transferring a toner image to a recording medium;
The recording medium on which the toner image is transferred is passed through a press-contact portion formed by a fixing roller and a pressurizing unit that presses the outer peripheral surface of the fixing roller, so that the toner contained in the toner image is melted by heat. The image forming apparatus according to claim 9 , further comprising a fixing unit that fixes the toner image.
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