JP2017151268A - Toner, toner storage unit, image forming apparatus, and image forming method - Google Patents
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Abstract
【課題】常温常湿だけでなく、特に低温低湿環境下において長期に渡って繰り返し使用しても感光体上の外添剤によるフィルミングに起因する異常画像が発生せず、高い画像濃度が安定して確保できるトナーの提供。【解決手段】結着樹脂を有するトナー母体粒子と、少なくとも2種類以上の無機微粒子とを含有するトナーであって、前記無機微粒子を前記トナー母体粒子に対して1.0質量%〜3.5質量%含有し、トナーを基板に衝突させる真空分散型画像解析法により真空分散器を用いて前記トナーを衝突させた場合、カーボンテープからなる前記基板に分散した前記無機微粒子の遊離数が前記トナー1粒子あたり10個以下であり、マイカからなる前記基板に分散した前記無機微粒子の遊離数が前記トナー1粒子あたり200個〜1,800個であり、前記マイカからなる前記基板に分散した350nm以上500nm以下の前記無機微粒子の遊離数が前記トナー1粒子あたり50個以下であることを特徴とするトナーである。【選択図】なしPROBLEM TO BE SOLVED: To stabilize high image density without causing abnormal images due to filming by an external additive on a photoconductor even when repeatedly used not only at room temperature and normal humidity but also under low temperature and low humidity environment for a long time. To provide toner that can be secured. A toner containing toner base particles having a binder resin and at least two kinds of inorganic fine particles, wherein the inorganic fine particles are 1.0% by mass to 3.5% with respect to the toner base particles. When the toner is made to collide by using a vacuum disperser by a vacuum dispersion type image analysis method in which the toner is collided with the substrate, the free number of the inorganic fine particles dispersed in the substrate made of carbon tape is the toner. 10 or less per particle, the number of free inorganic fine particles dispersed in the substrate made of mica is 200 to 1,800 per particle of the toner, and 350 nm or more dispersed in the substrate made of mica. The toner is characterized in that the number of released inorganic fine particles of 500 nm or less is 50 or less per particle of the toner. [Selection diagram] None
Description
本発明は、トナー、トナー収容ユニット、画像形成装置、及び画像形成方法に関する。 The present invention relates to a toner, a toner storage unit, an image forming apparatus, and an image forming method.
従来、電子写真等の画像形成に用いられるトナーは、画像形成装置内での搬送性、帯電性を確保するため、トナー母体粒子に無機微粒子が外添されてきた。
しかし、トナーに外添された無機微粒子は、現像器内でのトナー搬送中に搬送部材とのストレスによってトナー母体粒子中に埋め込まれてしまうと、トナーの流動性が損なわれ、トナー補給性、現像性、帯電性が経時で劣化する。そして、長期の繰り返し使用において画像濃度低下が発生する。
また、現像でトナーから外添剤が遊離してしまうと、トナーの帯電性、流動性の低下による画像濃度低下、現像詰まりが生じ易くなるだけでなく、現像ローラへトナーが付着し固定され、トナーが固定した箇所におけるトナーの汲み上げ量が低下し、異常画像が発生してしまう。
さらに、感光体や中間転写ベルトへ転写した際にトナーからの外添剤の遊離が多いと、外添剤が感光体や中間転写ベルト全体にフィルミングし、外添剤がフィルミングした箇所の光学的、電気的特性が低下し、異常画像を発生しやすい。画像形成装置には一般的に感光体や中間転写ベルト上に堆積するフィルミング物質を除去するクリーニング機構が設けられているが特に低温低湿環境下ではクリーニングする機能が低下するため不具合が発生しやすい。
一方、トナーの外添剤の遊離を画像形成中に完全に抑えることは難しい。また、感光体や中間転写ベルト上に適量外添剤が供給されると、供給された外添剤は、感光体や中間転写ベルト表面の清掃に役立ち好ましい。
Conventionally, toner used for image formation such as electrophotography has externally added inorganic fine particles to toner base particles in order to ensure transportability and chargeability in the image forming apparatus.
However, if the inorganic fine particles externally added to the toner are embedded in the toner base particles due to stress with the conveying member during toner conveyance in the developing device, the toner fluidity is impaired, and toner replenishment property, Developability and chargeability deteriorate with time. Further, the image density is lowered during long-term repeated use.
In addition, if the external additive is liberated from the toner during the development, not only does the toner chargeability and flowability decrease, the image density decreases and the development becomes clogged, but the toner adheres to the developing roller and is fixed. The amount of toner drawn up at the location where the toner is fixed decreases, and an abnormal image is generated.
In addition, when the external additive is released from the toner at the time of transfer to the photosensitive member or the intermediate transfer belt, the external additive forms a film on the entire photosensitive member or the intermediate transfer belt. Optical and electrical characteristics are degraded and abnormal images are likely to be generated. The image forming apparatus is generally provided with a cleaning mechanism for removing filming substances deposited on the photosensitive member and the intermediate transfer belt. However, the cleaning function is deteriorated particularly in a low-temperature and low-humidity environment. .
On the other hand, it is difficult to completely suppress the liberation of toner external additives during image formation. In addition, when an appropriate amount of external additive is supplied onto the photoconductor or intermediate transfer belt, the supplied external additive is preferable for cleaning the surface of the photoconductor or intermediate transfer belt.
また、近年は、トナーの小粒径化、球形化のために、懸濁重合法、乳化重合法、分散重合法等により製造される重合法のトナーをはじめ、液中でトナーを造粒して製造する方法が多数検討されている。特に、小粒径のトナーでは、相対的にトナー母体粒子の表面積が大きくなるため、流動性を確保するため、外添剤の添加量を増やさざるを得ず、それに伴ってトナー母体粒子からの外添剤の遊離も起きやすく、外添剤のフィルミングが増加する問題点が生じる。そのため、トナーを現像器内へ投入するまでは外添剤の遊離が起きず、感光体や中間転写ベルトにトナーが転写する際に、適量トナーから遊離するようなトナーが望まれている。
このように、トナーから外添剤が遊離する仕方を考慮することは、高画質の画像形成を継続的に行ううえで、非常に重要である。トナーからの外添剤の遊離のしやすさを求める方法として、例えばトナー分散液に超音波振動を与え、トナーから遊離した外添剤を除去した後のトナーの重量変化から、遊離した外添剤の割合を求める湿式法が開示されている(例えば、特許文献1及び2参照)。
In recent years, in order to reduce the particle size and spheroidization of the toner, the toner is granulated in a liquid, including a toner produced by a suspension polymerization method, an emulsion polymerization method, a dispersion polymerization method, or the like. Many methods for manufacturing the same In particular, in the case of a toner having a small particle diameter, the surface area of the toner base particles is relatively large. Therefore, in order to ensure fluidity, it is necessary to increase the amount of the external additive added. The liberation of the external additive is likely to occur, and there is a problem that filming of the external additive increases. Therefore, there is a demand for a toner that does not release the external additive until the toner is put into the developing device, and that is released from an appropriate amount of toner when the toner is transferred to the photoreceptor or the intermediate transfer belt.
As described above, it is very important to consider how the external additive is released from the toner in order to continuously form a high-quality image. As a method for determining the ease of release of the external additive from the toner, for example, ultrasonic vibration is applied to the toner dispersion liquid, and the external additive released from the weight change of the toner after the external additive released from the toner is removed. A wet method for obtaining the ratio of the agent is disclosed (for example, see Patent Documents 1 and 2).
しかし、上記特許文献1及び2に開示の湿式法は、大まかな外添剤の遊離のしやすさを求めることができるが、測定ばらつきが非常に大きく、測定値とトナーからの外添剤の遊離による感光体への外添剤のフィルミングの程度との相関がとれないことが多かった。また、外添剤がどのような状態で遊離していくか全く分からないため、不具合が外添剤の遊離によるものかどうか分からなかった。実際、同じトナーを用いているにもかかわらず、キャリア、現像ローラ、感光体、中間転写ベルト等の部材を変更するだけで、不具合の起き方が変わることを説明することができず、異常画像のない、安定した画像を得ることができなかった。
そこで、本発明は、常温常湿だけでなく、特に低温低湿環境下において長期に渡って繰り返し使用しても感光体上の外添剤によるフィルミングに起因する異常画像が発生せず、高い画像濃度が安定して確保できるトナーを提供することを目的とする。
However, although the wet methods disclosed in Patent Documents 1 and 2 can roughly determine the ease of liberation of the external additive, the measurement variation is very large, and the measured value and the external additive from the toner are different. In many cases, there was no correlation with the degree of filming of the external additive on the photoreceptor due to liberation. In addition, since it was not known at all how the external additive was released, it was not known whether the defect was due to the release of the external additive. In fact, despite the fact that the same toner is used, it is impossible to explain that the occurrence of a problem changes simply by changing the members such as the carrier, the developing roller, the photoconductor, and the intermediate transfer belt. No stable image could be obtained.
Therefore, the present invention does not generate abnormal images due to filming due to external additives on the photosensitive member even when used repeatedly over a long period of time, not only at normal temperature and humidity, but particularly in a low temperature and low humidity environment. An object of the present invention is to provide a toner whose density can be secured stably.
前記課題を解決するための手段としては、以下に示すトナーである。即ち、
本発明のトナーは、結着樹脂を有するトナー母体粒子と、少なくとも2種類以上の無機微粒子とを含有するトナーであって、
前記無機微粒子を前記トナー母体粒子に対して1.0質量%〜3.5質量%含有し、
トナーを基板に衝突させる真空分散型画像解析法により真空分散器を用いて前記トナーを衝突させた場合、
カーボンテープからなる前記基板に分散した前記無機微粒子の遊離数が前記トナー1粒子あたり10個以下であり、
マイカからなる前記基板に分散した前記無機微粒子の遊離数が前記トナー1粒子あたり200個〜1,800個であり、
前記マイカからなる前記基板に分散した350nm以上500nm以下の前記無機微粒子の遊離数が前記トナー1粒子あたり50個以下であることを特徴とする。
Means for solving the above-described problems are the following toners. That is,
The toner of the present invention is a toner containing toner base particles having a binder resin and at least two kinds of inorganic fine particles,
Containing 1.0 to 3.5% by weight of the inorganic fine particles with respect to the toner base particles,
When the toner is collided using a vacuum disperser by a vacuum dispersion type image analysis method in which the toner collides with the substrate,
The number of liberated inorganic fine particles dispersed on the substrate made of carbon tape is 10 or less per one toner particle;
The number of liberated inorganic fine particles dispersed on the substrate made of mica is 200 to 1,800 per one toner particle,
The number of liberated inorganic fine particles of 350 nm or more and 500 nm or less dispersed on the substrate made of the mica is 50 or less per toner particle.
本発明によると、常温常湿だけでなく、特に低温低湿環境下において長期に渡って繰り返し使用しても感光体上の外添剤によるフィルミングに起因する異常画像が発生せず、高い画像濃度が安定して確保できるトナーを提供することができる。 According to the present invention, not only normal temperature and normal humidity, but also an abnormal image caused by filming due to an external additive on the photoreceptor does not occur even when used repeatedly over a long period of time particularly in a low temperature and low humidity environment, and a high image density Can be provided stably.
(トナー)
本発明のトナーは、結着樹脂を有するトナー母体粒子と、少なくも2種類以上の無機微粒子とを含有する。
前記トナー母体粒子に対して前記無機微粒子を1.0質量%〜3.5質量%含有する。
本発明のトナーは、前記トナー母体粒子に対し、前記無機微粒子を外添することにより得られたものであることが流動性の付与の観点から好ましい。
トナーを基板に衝突させる真空分散型画像解析法により真空分散器を用いて前記トナーを衝突させた場合、
カーボンテープからなる前記基板に分散した前記無機微粒子の遊離数は、前記トナー1粒子あたり10個以下であり、マイカからなる前記基板に分散した前記無機微粒子の遊離数は、前記トナー1粒子あたり200個〜1,800個であり、前記マイカからなる前記基板に分散した350nm以上500nm以下の前記無機微粒子の遊離数は前記トナー1粒子あたり50個以下である。
(toner)
The toner of the present invention contains toner base particles having a binder resin and at least two kinds of inorganic fine particles.
The inorganic fine particles are contained in an amount of 1.0% by mass to 3.5% by mass with respect to the toner base particles.
The toner of the present invention is preferably obtained by externally adding the inorganic fine particles to the toner base particles from the viewpoint of imparting fluidity.
When the toner is collided using a vacuum disperser by a vacuum dispersion type image analysis method in which the toner collides with the substrate,
The number of liberated inorganic fine particles dispersed on the substrate made of carbon tape is 10 or less per toner particle, and the number of liberated inorganic fine particles dispersed on the substrate made of mica is 200 per toner particle. The number of inorganic fine particles of 350 nm to 500 nm dispersed on the substrate made of mica is 50 or less per one toner particle.
本発明者らは、上記条件を満たすトナーが、常温常湿だけでなく、特に低温低湿環境下において長期に渡って繰り返し使用しても感光体上の外添剤によるフィルミングに起因する異常画像が発生せず、高い画像濃度が安定して確保できるトナーとなることを見出した。
本発明者らは、トナーからの外添剤の遊離のしやすさがフィルミングの発生に大きく寄与しているとの認識のもと、特に外添剤の特性に着目し研究を重ねた。そこで、トナーからの外添剤の遊離は、基本的にトナーが何かに衝突した際に、主に生じることを見出した。また、トナーからの外添剤の遊離は、トナーが衝突する基板の硬さにより変わることを見出した。
The present inventors have found that the toner satisfying the above conditions is not only at normal temperature and humidity, but also abnormal images caused by filming due to external additives on the photoreceptor even when used repeatedly over a long period of time particularly in a low temperature and low humidity environment. It was found that the toner can be stably secured with a high image density.
Based on the recognition that the ease of liberation of the external additive from the toner greatly contributes to the occurrence of filming, the inventors of the present invention have focused their research on the characteristics of the external additive. Thus, it has been found that liberation of the external additive from the toner basically occurs when the toner collides with something. Further, it has been found that the liberation of the external additive from the toner changes depending on the hardness of the substrate on which the toner collides.
真空分散型画像解析法を用いた真空分散器を使って、カーボンテープからなる基板にトナーを衝突させた時、前記カーボンテープに分散した無機微粒子の遊離数は、トナーが画像形成装置にセットされる前、すなわちトナーにストレスが一切かかっていないときの無機微粒子の遊離状態に相当するとみなし得ることがわかった。カーボンテープ上のトナー1粒子あたりの無機微粒子の遊離数が10個以上である場合は、現像内で流動性が確保できず、適切な帯電性が得られないためトナー飛散による地肌汚れ画像が発生する。また、前記真空分散器を使って、マイカからなる基板にトナーを衝突させた時、前記マイカ上に分散した無機微粒子の遊離数は、硬いものにトナーがぶつかった際の無機微粒子の遊離状態に相当するとみなし得ることがわかった。マイカ上に分散した無機微粒子の遊離数がトナー1粒子あたり200個以下の場合は、無機微粒子のトナー母体への埋没が顕著になり、トナー同士の凝集が起こって黒ポチ画像が発生して画像濃度ムラが発生する。また、1,800個以上の場合は、感光体へのフィルミングが多くなり、フィルミング部に起因する白抜け画像が発生する。マイカ上に分散した無機微粒子の遊離数は、トナー1粒子あたり200個〜1,800個が好ましく、300個〜600個がより好ましい。
また、前記マイカからなる前記基板に分散した350nm以上500nm以下の前記無機微粒子の遊離数は、前記トナー1粒子あたり50個以下である。350nm以上500nm以下の前記無機微粒子の遊離数がトナー1粒子あたり50個以上である場合は、遊離した粗大な無機微粒子が感光体へ傷をつけ、白ポチなどの異常画像が発生する。
When a toner is collided with a substrate made of carbon tape using a vacuum disperser using a vacuum dispersion type image analysis method, the free number of inorganic fine particles dispersed on the carbon tape is determined by setting the toner in the image forming apparatus. It can be considered that this corresponds to the free state of the inorganic fine particles before the toner is applied, that is, when no stress is applied to the toner. If the number of inorganic fine particles per toner particle on the carbon tape is 10 or more, fluidity cannot be secured within the development, and appropriate chargeability cannot be obtained, resulting in a background stain image due to toner scattering. To do. In addition, when the toner is made to collide with the substrate made of mica using the vacuum disperser, the free number of inorganic fine particles dispersed on the mica is the free state of the inorganic fine particles when the toner hits a hard material. It turns out that it can be regarded as equivalent. When the number of free inorganic fine particles dispersed on the mica is 200 or less per toner particle, the embedding of the inorganic fine particles in the toner base becomes remarkable, and toner agglomerates to generate a black spot image. Density unevenness occurs. Further, when the number is 1,800 or more, filming on the photoconductor increases, and a white spot image due to the filming portion is generated. The number of liberated inorganic fine particles dispersed on the mica is preferably 200 to 1,800, more preferably 300 to 600 per toner particle.
Further, the number of liberated inorganic fine particles of 350 nm or more and 500 nm or less dispersed on the substrate made of the mica is 50 or less per one toner particle. In the case where the number of liberated inorganic fine particles of 350 nm or more and 500 nm or less is 50 or more per toner particle, the loose coarse inorganic fine particles damage the photoconductor, and an abnormal image such as white spots occurs.
<真空分散型画像解析法>
本発明のトナーの評価方法におけるトナーの基板表面への衝突させる方法を、図1Aから図1Eを用いて説明する。
分散器上部にトナー試料81を置き(図1A参照)、分散器内部を真空ポンプ83により10kPaに減圧した後(図1B参照)、短時間(約0.1秒)、分散器上部に隙間を作り、トナー試料81を分散器の内部に吸引する(図1C参照)。1分放置した後(図1D参照)、分散器内部を常圧にし(図1E参照)、基板(ピンスタブ)82を取り出す。
本発明のトナーの評価方法において、トナーは分散器上部より極わずかの空気とともに導入されるが、分散器内が減圧空間であるため、分散器内の空気抵抗は非常に少ないので、分散器上部のトナーは高速で、直線的に基板に衝突する。
トナーを衝突させる基板上には、粘着性を有する箇所と、粘着性を有する箇所よりも硬い箇所とを、それぞれ少なくとも1箇所以上は設ける。粘着性を有する箇所で、トナーは捕獲される。トナーが粘着剤を有する箇所に衝突した際、トナー母体粒子から微粒子が遊離する場合もあるが、トナー母体粒子は粘着性を有する箇所に付着している必要がある。そのため、粘着性を有する箇所の材質としては、トナー母体粒子を確実に付着させることができるのであれば、どのようなものでも特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、走査型電子顕微鏡(SEM)観察を行うことを考えれば、ガス発生の少なく、補体粒子を確実に捕獲することのできるSEM観察用カーボンテープを用いることが好ましい。
粘着性を有する箇所よりも硬い箇所は、粘着性がないため、トナー母体粒子の多くは、硬い箇所上に固定されない。しかし、トナー母体粒子に付着していた微粒子は、その小ささ故に、静電力、分子間力等により硬い箇所の上に留まる。粘着性を有する箇所よりも硬い箇所の材質としては、画像形成装置内でトナーが衝突する可能性がある箇所で使用されている材料を適宜選択するとよい。例えば、キャリアのコート膜、現像ローラ、感光体、中間転写体(ベルト、ローラ)、クリーニングブレード等を挙げることができる。粘着性を有する箇所よりも硬い箇所は、上記材料そのものを使用してもよいが、平滑な材料でない場合は、トナーと接する表面が同一の物質を平板、シート状、あるいは塗膜にして、前記基板表面に設けてもよい。
<Vacuum dispersion type image analysis method>
A method of causing the toner to collide with the substrate surface in the toner evaluation method of the present invention will be described with reference to FIGS. 1A to 1E.
A toner sample 81 is placed on the top of the disperser (see FIG. 1A), the inside of the disperser is depressurized to 10 kPa (see FIG. 1B) by the vacuum pump 83 (see FIG. 1B), and then a gap is formed on the top of the disperser. The toner sample 81 is sucked into the disperser (see FIG. 1C). After being left for 1 minute (see FIG. 1D), the inside of the disperser is brought to normal pressure (see FIG. 1E), and the substrate (pin stub) 82 is taken out.
In the toner evaluation method of the present invention, the toner is introduced together with a very small amount of air from the upper part of the disperser. The toner hits the substrate linearly at high speed.
On the substrate on which the toner collides, there are provided at least one place having adhesiveness and one place harder than the place having adhesiveness. The toner is captured at the sticky portion. When the toner collides with a part having an adhesive, fine particles may be released from the toner base particles, but the toner base particles need to be attached to the part having adhesiveness. For this reason, the material of the adhesive part is not particularly limited as long as the toner base particles can be reliably attached, and can be appropriately selected according to the purpose. In consideration of observation with a scanning electron microscope (SEM), it is preferable to use a carbon tape for SEM observation that generates less gas and can reliably capture complement particles.
A portion harder than the portion having adhesiveness has no adhesiveness, and therefore, most of the toner base particles are not fixed on the hard portion. However, the fine particles adhering to the toner base particles remain on a hard portion due to electrostatic force, intermolecular force, and the like because of their small size. As a material of the harder portion than the sticky portion, a material used in a portion where the toner may collide in the image forming apparatus may be appropriately selected. For example, a carrier coat film, a developing roller, a photoreceptor, an intermediate transfer member (belt, roller), a cleaning blade, and the like can be given. Where the material is harder than the part having adhesiveness, the material itself may be used, but if it is not a smooth material, the same material as the surface in contact with the toner is made into a flat plate, a sheet, or a coating, It may be provided on the substrate surface.
トナーを評価する際、分散器に投入するトナー試料としては、個数平均粒径が、0.5μm〜200μmの範囲のものを用いるとよい。また、好ましくは1μm〜100μmであり、さらに好ましくは2μm〜50μmである。分散器に投入するトナー試料の個数平均粒径が上記範囲内であると、外添剤のフィルミングを評価するうえで正確な測定結果を得ることができるからである。
本発明のトナーの評価方法における減圧空間は、耐圧性、投入する粒子の広がりを考えると、分散器の内径は50mm〜200mmが好ましく、70mm〜150mmがより好ましい。減圧空間の高さは、75mm〜300mmが好ましく、100mm〜260mmがより好ましい。減圧空間の高さが75mm以上であれば、粒子の分散が均一となり、260mm以下であれば、短時間で空間を減圧にすることができ、大型の真空ポンプも不要である。
本発明のトナーの評価方法における減圧空間の真空度は、20kPa以下が好ましく、5kPa〜15kPaがより好ましい。減圧空間の真空度が20kPa以下であると、減圧空間中に投入されたトナー粒子が空気抵抗を受け、基板へ衝突するエネルギーが弱くなるという問題を防止することができる。
本発明のトナーを評価するのに使用する分散器としては、分散器 NEBULA 1(Phenom−World製)が、取り扱い及び分散の再現性に優れており好ましい。
When the toner is evaluated, it is preferable to use a toner sample having a number average particle diameter in the range of 0.5 μm to 200 μm as a toner sample to be put into the disperser. Moreover, it is preferably 1 μm to 100 μm, more preferably 2 μm to 50 μm. This is because when the number average particle diameter of the toner sample put into the disperser is within the above range, an accurate measurement result can be obtained in evaluating filming of the external additive.
In the decompression space in the toner evaluation method of the present invention, the inner diameter of the disperser is preferably 50 mm to 200 mm, and more preferably 70 mm to 150 mm, considering pressure resistance and the spread of particles to be introduced. The height of the decompression space is preferably 75 mm to 300 mm, and more preferably 100 mm to 260 mm. If the height of the decompression space is 75 mm or more, the dispersion of particles is uniform, and if the height is 260 mm or less, the space can be decompressed in a short time, and a large vacuum pump is unnecessary.
In the toner evaluation method of the present invention, the degree of vacuum in the reduced pressure space is preferably 20 kPa or less, and more preferably 5 kPa to 15 kPa. When the degree of vacuum in the decompression space is 20 kPa or less, it is possible to prevent the problem that the toner particles thrown into the decompression space are subjected to air resistance and the energy colliding with the substrate is weakened.
As a disperser used for evaluating the toner of the present invention, a disperser NEBULA 1 (manufactured by Phenom-World) is preferable because of excellent handling and dispersion reproducibility.
基板上に衝突させたトナーの単位面積当たりのトナー粒子の密度(A(個/mm2))は、粘着性のある箇所に付着したトナーのトナー母体粒子の個数より求めることができる。粘着性のある箇所に付着したトナーから無機微粒子が遊離していても、前述のように無機微粒子の個数平均粒径はトナーに対して圧倒的に小さいため、検出される粒子の大きさにより、トナーのみを判別することができる。また、粘着性のある箇所に付着したトナーから遊離した無機微粒子の密度(A’(個/mm2))から、A’/Aを計算し、粘着剤のある箇所に衝突したトナーが衝突した際、トナー1粒から遊離した無機微粒子の数を算出することができる。A’/Aの値により、トナーの良否を判定することができる。
また、粘着性を有する箇所よりも硬い箇所に付着した無機微粒子の密度(B(個/mm2))から、トナー1個から遊離した無機微粒子の個数B/Aを算出し、B/Aの値により、トナーの良否を判定することができる。
粘着性を有する箇所及び粘着性を有する箇所よりも硬い箇所のトナー、及び無機微粒子の数を光学的な手段で測定することは難しいため、走査型電子顕微鏡(SEM)を用いて行う。
The density (A (number / mm 2 )) of toner particles per unit area of the toner collided on the substrate can be obtained from the number of toner base particles of toner adhering to a sticky portion. Even if the inorganic fine particles are released from the toner adhering to the sticky part, as described above, the number average particle size of the inorganic fine particles is overwhelmingly small with respect to the toner. Only the toner can be determined. Further, A ′ / A was calculated from the density (A ′ (number / mm 2 )) of the inorganic fine particles released from the toner adhering to the sticky part, and the toner colliding with the sticky part collided. At this time, the number of inorganic fine particles released from one toner particle can be calculated. The quality of the toner can be determined by the value of A ′ / A.
Further, the number B / A of inorganic fine particles released from one toner is calculated from the density (B (number / mm 2 )) of the inorganic fine particles adhering to a place harder than the sticky place. The quality of the toner can be determined by the value.
Since it is difficult to measure the number of toner particles and the number of inorganic fine particles by using optical means, it is performed using a scanning electron microscope (SEM).
SEMでは、個々の無機微粒子の形状が分かるため、無機微粒子の粒径だけではなく、円形度、凸度、アスペクト比等の粒径パラメータも求めることができる。そのため、粘着性を有する箇所よりも硬い箇所に付着した無機微粒子に対して、特定の粒径パラメータを有する無機微粒子の密度(C(個/mm2))を求め、C/Aを算出し、C/Aの値により、トナーの良否を判定することができる。
トナーに付着している無機微粒子は凝集している場合が多く、また複数の種類の無機微粒子を付着している場合があるため、特定の粒径の無機微粒子の密度から、C/Aを算出し、C/Aの値により、トナーの良否を判定することができる。
In SEM, since the shape of each inorganic fine particle is known, not only the particle size of the inorganic fine particle but also the particle size parameters such as circularity, convexity, and aspect ratio can be obtained. Therefore, for the inorganic fine particles attached to a harder place than the place having adhesiveness, the density of inorganic fine particles having a specific particle size parameter (C (pieces / mm 2 )) is obtained, and C / A is calculated. The quality of the toner can be determined by the value of C / A.
Since the inorganic fine particles adhering to the toner are often agglomerated and there are cases where a plurality of types of inorganic fine particles are adhering, the C / A is calculated from the density of the inorganic fine particles having a specific particle diameter. The quality of the toner can be determined based on the value of C / A.
本発明では粘着性を有する箇所をカーボンテープ、それよりも硬い箇所をマイカとする。
具体的には、φ25×8のアルミ製ピンスタブ(イーエムジャパン製)表面にSEM用カーボン両面テープE3605(イーエムジャパン製)を貼り付け、その上にφ10に打ち抜いたマイカを貼り付ける。
このピンスタブを分散器 NEBULA 1(Phenom−World製)内に設置し、トナーを分散器のサンプル投入口に起き、分散器内を10kPaに減圧後、Φ25mmのサンプル投入口を約0.1秒開放し、トナーを分散器内に導入する。トナー試料の導入により、分散器内の圧力は20kPaに上昇する。尚、このような条件下では、トナーは、前記ピンスタブの基板に約7.3m/secの空気の流れに乗り衝突する。次に、その状態を1分間保持した後、分散器内を常圧にし、ピンスタブを取り出す。分散器内を常圧にする際には、約10kPa/5秒の速度で空気を分散器内に導入する。
ピンスタブ表面のカーボンテープ、マイカ上の無機微粒子の粒径を卓上SEM proX PREMIUM(PHENOM−WORLD製)でSEM観察し、パーティクルメトリックソフトウェア(PHENOM−WORLD製)で粒径分布測定を行った結果について記載する。
In this invention, the location which has adhesiveness is made into a carbon tape, and a location harder than it is made into mica.
Specifically, SEM carbon double-sided tape E3605 (EM Japan) is attached to the surface of a φ25 × 8 aluminum pins stub (EM Japan), and mica punched out to φ10 is attached thereon.
This pin stub is installed in the disperser NEBULA 1 (Phenom-World), the toner is raised at the sample inlet of the disperser, the pressure inside the disperser is reduced to 10 kPa, and the Φ25 mm sample inlet is opened for about 0.1 second. Then, the toner is introduced into the disperser. By introducing the toner sample, the pressure in the disperser rises to 20 kPa. Under such conditions, the toner collides with the air flow of about 7.3 m / sec on the substrate of the pin stub. Next, after maintaining the state for 1 minute, the inside of the disperser is brought to normal pressure, and the pin stub is taken out. When normalizing the inside of the disperser, air is introduced into the disperser at a speed of about 10 kPa / 5 seconds.
Describes the results of SEM observation of carbon particle on the pin stub surface and inorganic fine particles on mica by SEM proX PREMIUM (manufactured by PHENOM-WORLD) and particle size distribution measurement by particle metric software (manufactured by PHENOM-WORLD). To do.
カーボンテープ上のトナーのSEM観察は、181及び13.5μm角の視野領域でランダムに10箇所SEM写真を撮影した。181μm角で撮影したSEM写真の一枚を図2に示す。カーボンテープ上にはトナー粒子のみしか観察されず、外添剤の遊離は全く観察できなかった。
パーティクルメトリックソフトウェアでSEM写真10枚分のトナーの総数を測定したところ、トナー粒子は586個/mm2の密度で存在していることが分かった。
同様にマイカ上を13.5μm角の視野領域でSEM写真を10枚撮影した。SEM写真はランダムに撮影したが、SEM写真中にトナーがない場所を選び撮影した。マイカ上のSEM写真の一例を図3に示す。
マイカ上には無機微粒子が多数観察された。パーティクルメトリックソフトウェアでSEM写真10枚分の無機微粒子の総数を測定したところ、無機微粒子は8477366個/mm2の密度で存在していることが分かった。
これにより、このトナーの場合、トナー粒子1個から無機微粒子が1446個遊離することが分かった。
In the SEM observation of the toner on the carbon tape, 10 SEM photographs were taken at random in a visual field region of 181 and 13.5 μm square. One SEM photograph taken at a 181 μm square is shown in FIG. Only toner particles were observed on the carbon tape, and no liberation of external additives could be observed.
When the total number of toners for 10 SEM photographs was measured with particle metric software, it was found that toner particles were present at a density of 586 particles / mm 2 .
Similarly, 10 SEM photographs were taken on a mica with a 13.5 μm square field of view. Although SEM photographs were taken at random, a place where there was no toner in the SEM pictures was selected and photographed. An example of the SEM photograph on mica is shown in FIG.
Many inorganic fine particles were observed on the mica. When the total number of inorganic fine particles for 10 SEM photographs was measured using particle metric software, it was found that the inorganic fine particles were present at a density of 8477366 particles / mm 2 .
Accordingly, it was found that in this toner, 1446 inorganic fine particles are released from one toner particle.
<トナー母体粒子>
前記トナー母体粒子は、結着樹脂を含有し、更に必要に応じて、着色剤、離型剤、帯電制御剤などのその他の成分を含有してもよい。
<<結着樹脂>>
前記結着樹脂としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、スチレン系樹脂(スチレン又はスチレン置換体を含む単独重合体又は共重合体)、塩化ビニル樹脂、スチレン/酢酸ビニル共重合体、ロジン変性マレイン酸樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、アイオノマー樹脂、ポリウレタン樹脂、シリコーン樹脂、ケトン樹脂、エチレン/エチルアクリレート共重合体、キシレン樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、石油系樹脂、水素添加された石油系樹脂などが挙げられる。
前記スチレン系樹脂(スチレン又はスチレン置換体を含む単独重合体又は共重合体)としては、ポリスチレン、クロロポリスチレン、ポリα−メチルスチレン、スチレン/クロロスチレン共重合体、スチレン/プロピレン共重合体、スチレン/ブタジエン共重合体、スチレン/塩化ビニル共重合体、スチレン/酢酸ビニル共重合体、スチレン/マレイン酸共重合体、スチレン/アクリル酸エステル共重合体(スチレン/アクリル酸メチル共重合体、スチレン/アクリル酸エチル共重合体、スチレン/アクリル酸ブチル共重合体、スチレン/アクリル酸オクチル共重合体、スチレン/アクリル酸フェニル共重合体等)、スチレン/メタクリル酸エステル共重合体(スチレン/メタクリル酸メチル共重合体、スチレン/メタクリル酸エチル共重合体、スチレン/メタクリル酸ブチル共重合体、スチレン/メタクリル酸フェニル共重合体等)、スチレン/α−クロルアクリル酸メチル共重合体、スチレン/アクリロニトリル/アクリル酸エステル共重合体などが挙げられる。
これらの樹脂の製造法としては、特に制限はなく、適宜選択することができ、例えば、塊状重合、溶液重合、乳化重合、懸濁重合などが利用できる。
これらの樹脂は、単独使用に限らず、二種以上併用することも可能である。
<Toner base particles>
The toner base particles contain a binder resin, and may further contain other components such as a colorant, a release agent, and a charge control agent as necessary.
<< Binder resin >>
The binder resin is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. Examples thereof include a styrene resin (a styrene or a homopolymer or copolymer containing a styrene substitution product), a vinyl chloride resin, and styrene. / Vinyl acetate copolymer, rosin modified maleic acid resin, phenol resin, epoxy resin, polyethylene resin, polypropylene resin, ionomer resin, polyurethane resin, silicone resin, ketone resin, ethylene / ethyl acrylate copolymer, xylene resin, polyvinyl butyral Examples thereof include resins, petroleum resins, and hydrogenated petroleum resins.
Examples of the styrene resin (a homopolymer or copolymer containing styrene or a styrene-substituted product) include polystyrene, chloropolystyrene, poly α-methylstyrene, styrene / chlorostyrene copolymer, styrene / propylene copolymer, and styrene. / Butadiene copolymer, styrene / vinyl chloride copolymer, styrene / vinyl acetate copolymer, styrene / maleic acid copolymer, styrene / acrylic acid ester copolymer (styrene / methyl acrylate copolymer, styrene / Ethyl acrylate copolymer, styrene / butyl acrylate copolymer, styrene / octyl acrylate copolymer, styrene / phenyl acrylate copolymer, etc.), styrene / methacrylic acid ester copolymer (styrene / methyl methacrylate) Copolymer, styrene / ethyl methacrylate copolymer , Styrene / butyl methacrylate copolymer, a styrene / phenyl methacrylate copolymer), styrene / alpha-chloromethyl acrylate copolymer, and styrene / acrylonitrile / acrylic acid ester copolymer.
There is no restriction | limiting in particular as a manufacturing method of these resin, It can select suitably, For example, block polymerization, solution polymerization, emulsion polymerization, suspension polymerization, etc. can be utilized.
These resins are not limited to single use but can be used in combination of two or more.
本発明に用いられる結着樹脂は、低温定着性の観点からポリエステル樹脂であるのがより好ましい。前記ポリエステル樹脂としては、例えば、アルコール成分とカルボン酸成分との縮重合によって通常得られるものが使用可能である。
前記アルコール成分としては、例えば、グリコール類、1,4−ビス(ヒドロキシメチル)シクロヘキサン、ビスフェノールA等のエチル化ビスフェノール類、その他二価のアルコール単量体、三価以上の多価アルコール単量体などが挙げる。
前記グリコール類としては、例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、プロピレングリコールなどが挙げられる。
また、前記カルボン酸成分としては、例えば、二価の有機酸単量体、三価以上の多価カルボン酸単量体などが挙げられる。
前記二価の有機酸単量体としては、例えば、マレイン酸、フマル酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、コハク酸、マロン酸などが挙げられる。
前記三価以上の多価カルボン酸単量体としては、例えば、1,2,4−ベンゼントリカルボン酸、1,2,5−ベンゼントリカルボン酸、1,2,4−シクロヘキサントリカルボン酸、1,2,4−ナフタレントリカルボン酸、1,2,5−ヘキサントリカルボン酸、1,3−ジカルボキシル−2−メチレンカルボキシプロパン、1,2,7,8−オクタンテトラカルボン酸などが挙げられる。
特に、ポリエステル樹脂としては、耐熱保存性の関係から、ガラス転移点Tgが55℃以上のものが好ましく、さらに60℃以上のものがより好ましい。
本発明におけるDSC測定(吸熱ピークやガラス転移点Tg)は、示差走査熱量計(「DSC−60」;島津製作所製)を用い、10℃/分で20〜150℃まで昇温して測定する。
The binder resin used in the present invention is more preferably a polyester resin from the viewpoint of low-temperature fixability. As the polyester resin, for example, those usually obtained by condensation polymerization of an alcohol component and a carboxylic acid component can be used.
Examples of the alcohol component include glycols, 1,4-bis (hydroxymethyl) cyclohexane, ethylated bisphenols such as bisphenol A, other dihydric alcohol monomers, and trihydric or higher polyhydric alcohol monomers. Etc.
Examples of the glycols include ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, and propylene glycol.
Examples of the carboxylic acid component include divalent organic acid monomers and trivalent or higher polyvalent carboxylic acid monomers.
Examples of the divalent organic acid monomer include maleic acid, fumaric acid, phthalic acid, isophthalic acid, terephthalic acid, succinic acid, and malonic acid.
Examples of the trivalent or higher polyvalent carboxylic acid monomer include 1,2,4-benzenetricarboxylic acid, 1,2,5-benzenetricarboxylic acid, 1,2,4-cyclohexanetricarboxylic acid, and 1,2 1,4-naphthalenetricarboxylic acid, 1,2,5-hexanetricarboxylic acid, 1,3-dicarboxyl-2-methylenecarboxypropane, 1,2,7,8-octanetetracarboxylic acid and the like.
In particular, the polyester resin preferably has a glass transition point Tg of 55 ° C. or higher, more preferably 60 ° C. or higher, in view of heat resistant storage stability.
The DSC measurement (endothermic peak or glass transition point Tg) in the present invention is measured by using a differential scanning calorimeter (“DSC-60”; manufactured by Shimadzu Corporation) and increasing the temperature to 20 to 150 ° C. at 10 ° C./min. .
−結晶性ポリエステル樹脂の併用について−
前記結着樹脂に結晶性ポリエステルを含有させると、そのシャープメルト性により、トナーに低温定着性及び耐熱保存性を付与することができる。
結着樹脂に結晶性ポリエステルを併用する場合DSC(示差走査熱量測定)によるトナーの吸熱ピーク測定にて、90〜130℃の範囲に結晶性ポリエステル樹脂に起因する吸熱ピークを有することが好ましい。結晶性ポリエステル樹脂に起因する吸熱ピークが90〜130℃の範囲に存在すると、結晶性ポリエステル樹脂が常温では溶融せず、かつ、比較的低温な定着温度領域でトナーが溶融し、記録媒体に定着できるため、耐熱保存性と低温定着性をより効果的に発現させることができる。
また、吸熱ピークの吸熱量が1J/g以上、15J/g以下であることが好ましい。
吸熱量が1J/g以上であると、トナー中で有効にはたらく結晶性ポリエステル樹脂の量が少なすぎるため、結晶性ポリエステル樹脂の機能が十分に発揮されないという問題を有効に防止することができる。吸熱量が15J/g以下であると、トナー中で有効な結晶性ポリエステル樹脂の量が過剰であるため耐熱保存性の低下を招くという問題を有効に防止することができる。
-Combined use of crystalline polyester resin-
When crystalline polyester is contained in the binder resin, low-temperature fixability and heat-resistant storage stability can be imparted to the toner due to its sharp melt property.
When the crystalline polyester is used in combination with the binder resin, it preferably has an endothermic peak due to the crystalline polyester resin in the range of 90 to 130 ° C. in the endothermic peak measurement of the toner by DSC (differential scanning calorimetry). If the endothermic peak due to the crystalline polyester resin is in the range of 90 to 130 ° C., the crystalline polyester resin does not melt at room temperature, and the toner melts in a relatively low fixing temperature region and is fixed on the recording medium. Therefore, the heat resistant storage stability and the low temperature fixability can be expressed more effectively.
Also, the endothermic amount of the endothermic peak is preferably 1 J / g or more and 15 J / g or less.
When the endothermic amount is 1 J / g or more, the amount of the crystalline polyester resin that works effectively in the toner is too small, so that the problem that the function of the crystalline polyester resin is not sufficiently exhibited can be effectively prevented. When the endothermic amount is 15 J / g or less, the amount of the crystalline polyester resin effective in the toner is excessive, so that it is possible to effectively prevent the problem that the heat resistant storage stability is lowered.
「DSC測定」
本発明におけるDSC測定(吸熱ピーク、ガラス転移温度Tg)は、示差走査熱量計(「DSC−60」;島津製作所製)を用い、10℃/分で20〜150℃まで昇温して測定する。
本発明では結晶性ポリエステル由来の吸熱ピークは、結晶性ポリエステルの融点である80〜130℃付近に存在するものであり、吸熱量はベースラインと吸熱曲線で囲まれた範囲の面積から求められる。一般的に、DSC測定における吸熱量は温度上昇を二度行って測定を行なうことが多いが、本発明における吸熱ピーク及びガラス転移温度の測定は一度目の昇温の際の吸熱曲線を用いて導き出す。
結晶性ポリエステル由来の吸熱ピークがワックスの吸熱ピークと重なる場合には、重なったピークの吸熱量からワックス分の吸熱量を減算する。ワックス分の吸熱量は、ワックス単独の吸熱量とトナー中のワックス含有量から計算される。
"DSC measurement"
The DSC measurement (endothermic peak, glass transition temperature Tg) in the present invention is measured by using a differential scanning calorimeter (“DSC-60”; manufactured by Shimadzu Corporation) and increasing the temperature to 20 to 150 ° C. at 10 ° C./min. .
In the present invention, the endothermic peak derived from the crystalline polyester is present in the vicinity of 80 to 130 ° C., which is the melting point of the crystalline polyester, and the endothermic amount is determined from the area surrounded by the baseline and the endothermic curve. In general, the endothermic amount in DSC measurement is often measured by increasing the temperature twice, but the endothermic peak and glass transition temperature in the present invention are measured using the endothermic curve at the first temperature increase. derive.
When the endothermic peak derived from the crystalline polyester overlaps the endothermic peak of the wax, the endothermic amount of the wax is subtracted from the endothermic amount of the overlapped peak. The endothermic amount of the wax is calculated from the endothermic amount of the wax alone and the wax content in the toner.
前記結晶性ポリエステル樹脂とは、主鎖が規則的に配向する結晶構造をとっている割合が特に高く、融点近傍で樹脂の粘度が大きく変化するポリエステル樹脂のことを指す。
前記結晶性ポリエステル樹脂は、例として、アルコール成分として、炭素数2〜12の飽和脂肪族ジオール化合物(特に1,4−ブタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、1,8−オクタンジオール、1,10−デカンジオール、1,12−ドデカンジオール、及びこれらの誘導体)と、少なくとも酸成分として、二重結合(C=C結合)を有する炭素数2〜12のジカルボン酸、若しくは、炭素数2〜12の飽和ジカルボン酸(特にフマル酸、1,4−ブタン二酸、1,6−ヘキサン二酸、1,8−オクタン二酸、1,10−デカン二酸、1,12−ドデカン二酸、及びこれらの誘導体)を用いて合成される結晶ポリエステル樹脂が好ましい。
中でも、吸熱ピーク温度と吸熱ショルダー温度との差をより小さくする点で、特に1,4−ブタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、1,8−オクタンジオール、1,10−デカンジオール、及び1,12−ドデカンジオールのいずれか一種類のアルコール成分と、フマル酸、1,4−ブタン二酸、1,6−ヘキサン二酸、1,8−オクタン二酸、1,10−デカン二酸、及び1,12−ドデカン二酸のいずれか一種類のジカルボン酸成分のみで構成されることが好ましい。
また、前記結晶性ポリエステル樹脂の結晶性及び軟化点を制御する方法としては、ポリエステル合成時にアルコール成分にグリセリン等の3価以上の多価アルコールや、酸成分に無水トリメリット酸などの3価以上の多価カルボン酸を追加して縮重合を行った非線状ポリエステルなどを設計、使用するなどの方法が挙げられる。
結晶性ポリエステル樹脂の分子構造は、溶液や固体によるNMR測定の他、X線回折、GC/MS、LC/MS、IR測定などにより確認することができる。
前記結晶性ポリエステル樹脂の前記トナーにおける含有量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、全結着樹脂100質量%に対して0質量%〜15質量%が好ましく、5質量%〜15質量%がより好ましい。前記含有量が、5質量%以下であると、低温定着性に対する効果が十分に得られる。また、結晶性ポリエステル樹脂は耐ストレス性が相対的に低いので前記含有量が15質量%以下であると、トナー母体表面の結晶性ポリエステル樹脂部に外添剤が埋没してしまうので保存性が悪化するという問題を有効に防止することができる。
The crystalline polyester resin refers to a polyester resin that has a particularly high ratio of taking a crystal structure in which the main chain is regularly oriented, and the viscosity of the resin changes greatly in the vicinity of the melting point.
Examples of the crystalline polyester resin include, as an alcohol component, a saturated aliphatic diol compound having 2 to 12 carbon atoms (particularly 1,4-butanediol, 1,6-hexanediol, 1,8-octanediol, 1, 10-decanediol, 1,12-dodecanediol, and derivatives thereof) and a dicarboxylic acid having 2 to 12 carbon atoms having a double bond (C = C bond) as an acid component, or 2 to 2 carbon atoms 12 saturated dicarboxylic acids (especially fumaric acid, 1,4-butanedioic acid, 1,6-hexanedioic acid, 1,8-octanedioic acid, 1,10-decanedioic acid, 1,12-dodecanedioic acid, And crystalline polyester resins synthesized using these derivatives).
Among them, in particular, 1,4-butanediol, 1,6-hexanediol, 1,8-octanediol, 1,10-decanediol, and 1 in that the difference between the endothermic peak temperature and the endothermic shoulder temperature is further reduced. , 12-dodecanediol alcohol component, fumaric acid, 1,4-butanedioic acid, 1,6-hexanedioic acid, 1,8-octanedioic acid, 1,10-decanedioic acid, And 1,12-dodecanedioic acid, preferably only one kind of dicarboxylic acid component.
In addition, as a method for controlling the crystallinity and softening point of the crystalline polyester resin, trivalent or higher polyhydric alcohol such as glycerin as an alcohol component and trivalent or higher valency such as trimellitic anhydride as an acid component at the time of polyester synthesis. And a method of designing and using a non-linear polyester subjected to condensation polymerization by adding a polyvalent carboxylic acid.
The molecular structure of the crystalline polyester resin can be confirmed by X-ray diffraction, GC / MS, LC / MS, IR measurement, etc. in addition to NMR measurement by solution or solid.
The content of the crystalline polyester resin in the toner is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose, but is preferably 0% by mass to 15% by mass with respect to 100% by mass of the total binder resin. 5 mass%-15 mass% are more preferable. When the content is 5% by mass or less, the effect on low-temperature fixability is sufficiently obtained. Further, since the crystalline polyester resin has a relatively low stress resistance, if the content is 15% by mass or less, the external additive is buried in the crystalline polyester resin portion on the surface of the toner base, so that the storage stability is improved. The problem of worsening can be effectively prevented.
<<<着色剤>>>
本発明のトナーに用いる着色剤としては、例えばカーボンブラック、ランプブラック、鉄黒、アニリンブルー、フタロシアニンブルー、フタロシアニングリーン、ハンザイエローG、ローダミン6Cレーキ、カルコオイルブルー、クロムイエロー、キナクリドン、ベンジジンイエロー、ローズベンガル、トリアリルメタン系染料等の染料や顔料など、従来公知の染料や顔料を使用することができる。これらは、単独あるいは混合して使用することが可能であり、ブラックトナーとしてもフルカラートナーとしても使用できる。
これらの着色剤の含有量は、トナーの結着樹脂成分に対して、1質量%〜30質量%が好ましく、3質量%〜20質量%がより好ましい。
<<< Colorant >>>
Examples of the colorant used in the toner of the present invention include carbon black, lamp black, iron black, aniline blue, phthalocyanine blue, phthalocyanine green, Hansa Yellow G, rhodamine 6C lake, calco oil blue, chrome yellow, quinacridone, benzidine yellow, Conventionally known dyes and pigments such as rose bengal and triallylmethane dyes and pigments can be used. These can be used alone or in combination, and can be used as black toner or full color toner.
The content of these colorants is preferably 1% by mass to 30% by mass and more preferably 3% by mass to 20% by mass with respect to the binder resin component of the toner.
<<<離型剤>>>
前記離型剤としては、従来公知のものが使用できる。例えば、低分子量ポリエチレン、低分子量ポリプロピレン等の低分子量ポリオレフィンワックスやフィッシャー・トロプシュワックス等の合成炭化水素系ワックスや蜜ロウ、カルナウバワックス、キャンデリラワックス、ライスワックス、モンタンワックス等の天然ワックス類、パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス等の石油ワックス類、ステアリン酸、パルミチン酸、ミリスチン酸等の高級脂肪酸及び高級脂肪酸の金属塩、高級脂肪酸アミド、合成エステルワックス等及びこれらの各種変性ワックスが挙げられる。
これら離型剤の中でも、カルナウバワックス及びその変性ワックスやポリエチレンワックス、合成エステル系ワックスが好適に用いられる。
これら離型剤は、1種又は2種以上を併用して用いることができる。
また、これらの離型剤の含有量は、トナーの結着樹脂対して2質量%〜15質量%が好適である。2質量%以上であれば、ホットオフセット防止効果があり、15質量%以下であれば、転写性、耐久性の低下を防止できる。
離型剤の融点は、70℃〜150℃であることが好ましい。70℃以上であれば、トナーの耐熱保存性の低下を防止できる。150℃以下であれば、離型性の効果を発揮できる。
<<< release agent >>>
A conventionally well-known thing can be used as said mold release agent. For example, low molecular weight polyethylene, low molecular weight polypropylene and other low molecular weight polyolefin waxes, synthetic hydrocarbon waxes such as Fischer-Tropsch wax, beeswax, carnauba wax, candelilla wax, rice wax, montan wax and other natural waxes, Examples include petroleum waxes such as paraffin wax and microcrystalline wax, higher fatty acids such as stearic acid, palmitic acid and myristic acid, metal salts of higher fatty acids, higher fatty acid amides, synthetic ester waxes, and various modified waxes thereof.
Among these release agents, carnauba wax and its modified wax, polyethylene wax, and synthetic ester wax are preferably used.
These release agents can be used alone or in combination of two or more.
The content of these release agents is preferably 2% by mass to 15% by mass with respect to the binder resin of the toner. If it is 2% by mass or more, there is an effect of preventing hot offset, and if it is 15% by mass or less, it is possible to prevent deterioration of transferability and durability.
The melting point of the release agent is preferably 70 ° C to 150 ° C. If it is 70 degreeC or more, the fall of the heat-resistant storage property of a toner can be prevented. If it is 150 degrees C or less, the effect of releasability can be exhibited.
<<<帯電制御剤>>>
前記帯電制御剤としては、特に限定されないが、例えば、ニグロシン系染料、トリフェニルメタン系染料、クロム含有金属錯体染料、モリブデン酸キレート顔料、ローダミン系染料、アルコキシ系アミン、4級アンモニウム塩(フッ素変性4級アンモニウム塩を含む)、アルキルアミド、リンの単体又は化合物、タングステンの単体又は化合物、フッ素系界面活性剤、サリチル酸金属塩、サリチル酸誘導体の金属塩、銅フタロシアニン、ペリレン、キナクリドン、アゾ系顔料等が挙げられ、二種以上併用してもよい。 これら以外の帯電制御剤としては、スルホン酸基、カルボキシル基、4級アンモニウム塩基等の官能基を有する高分子化合物が挙げられる。
これらの帯電制御剤の含有量は、トナーの結着樹脂成分に対し、0.1質量%〜10質量%、好ましくは1質量%〜5質量%である。
<<< Charge Control Agent >>>
The charge control agent is not particularly limited. For example, nigrosine dyes, triphenylmethane dyes, chromium-containing metal complex dyes, molybdate chelate pigments, rhodamine dyes, alkoxy amines, quaternary ammonium salts (fluorine-modified) (Including quaternary ammonium salts), alkylamides, phosphorus simple substances or compounds, tungsten simple substances or compounds, fluorosurfactants, salicylic acid metal salts, salicylic acid derivative metal salts, copper phthalocyanine, perylene, quinacridone, azo pigments, etc. And two or more of them may be used in combination. Examples of the charge control agent other than these include polymer compounds having a functional group such as a sulfonic acid group, a carboxyl group, and a quaternary ammonium base.
The content of these charge control agents is 0.1% by mass to 10% by mass, preferably 1% by mass to 5% by mass with respect to the binder resin component of the toner.
<無機微粒子>
前記トナー母体粒子に対して、前記無機微粒子を外添する。本発明では、少なくとも2種類以上の無機微粒子を使用する。ここで種類が異なるとは、無機微粒子における一次粒子の個数平均粒径が異なるものや材質が異なるものというが、本発明では、一次粒子の個数平均粒径が異なる少なくとも2種類以上の無機微粒子を使用することが好ましい。
トナー中に含有される前記無機微粒子の含有量は、複数種類の無機微粒子の含有量を合計した値で、前記トナー母体粒子に対し、1.0質量%〜3.5質量%である。
<Inorganic fine particles>
The inorganic fine particles are externally added to the toner base particles. In the present invention, at least two kinds of inorganic fine particles are used. Here, different types mean that the primary particles in the inorganic fine particles have different number average particle diameters or different materials, but in the present invention, at least two kinds of inorganic fine particles having different primary particle number average particle diameters are used. It is preferable to use it.
The content of the inorganic fine particles contained in the toner is a value obtained by adding the contents of a plurality of types of inorganic fine particles, and is 1.0% by mass to 3.5% by mass with respect to the toner base particles.
前記トナー母体粒子に外添剤として添加する前記無機微粒子としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えばシリカ、アルミナ、酸化チタン、チタン酸バリウム、チタン酸マグネシウム、チタン酸カルシウム、チタン酸ストロンチウム、フッ素化合物、酸化鉄、酸化銅、酸化亜鉛、酸化スズ、ケイ砂、クレー、雲母、ケイ灰石、ケイソウ土、酸化クロム、酸化セリウム、ベンガラ、三酸化アンチモン、酸化マグネシウム、酸化ジルコニウム、硫酸バリウム、炭酸バリウム、炭酸カルシウム、炭化ケイ素、窒化ケイ素などを挙げることができる。
この中でも、前記無機微粒子が、シリカ、チタン、アルミナ、フッ素化合物から選ばれる酸化物もしくは複合酸化物を少なくとも1種類含有していることが、良好な流動性が得られるため好ましい。
The inorganic fine particles added as an external additive to the toner base particles are not particularly limited and can be appropriately selected according to the purpose. For example, silica, alumina, titanium oxide, barium titanate, magnesium titanate, titanium Calcium oxide, strontium titanate, fluorine compound, iron oxide, copper oxide, zinc oxide, tin oxide, silica sand, clay, mica, wollastonite, diatomaceous earth, chromium oxide, cerium oxide, bengara, antimony trioxide, magnesium oxide , Zirconium oxide, barium sulfate, barium carbonate, calcium carbonate, silicon carbide, silicon nitride and the like.
Among these, it is preferable that the inorganic fine particles contain at least one oxide or composite oxide selected from silica, titanium, alumina, and fluorine compounds because good fluidity can be obtained.
シリカ微粒子としては、ケイ素ハロゲン化物の蒸気相酸化により生成された乾式シリカ又はヒュームドシリカ、及び水ガラスから製造される湿式シリカ、ゾル−ゲル法により製造されるゾルゲルシリカなどが挙げられる。無機微粒子としては、表面及びシリカ微粒子の内部にあるシラノール基が少なく、またNa2O、SO3の少ない乾式シリカの方が好ましい。また乾式シリカは、製造工程において、塩化アルミニウム、塩化チタンなどの金属ハロゲン化合物をケイ素ハロゲン化合物と共に用いることによって製造された、シリカと他の金属酸化物の複合微粒子であってもよい。 Examples of the silica fine particles include dry silica or fumed silica produced by vapor phase oxidation of silicon halide, wet silica produced from water glass, sol-gel silica produced by a sol-gel method, and the like. As the inorganic fine particles, dry silica having less silanol groups on the surface and inside the silica fine particles and less Na 2 O and SO 3 is preferable. The dry silica may be composite fine particles of silica and another metal oxide produced by using a metal halogen compound such as aluminum chloride or titanium chloride together with a silicon halogen compound in the production process.
前記無機微粒子は、表面を疎水化処理することが、トナーの帯電量の調整、環境安定性の向上、高湿環境下での特性の向上等の観点から、好ましい。トナーに添加された無機微粒子が吸湿してしまうと、トナーとしての帯電量が低下し、現像性や転写性の低下が生じ易くなり、耐久性が低下する傾向があるからである。
例えば、前記無機微粒子の疎水化方法としては、無機微粒子と反応あるいは物理吸着する有機ケイ素化合物で化学的に処理する方法などが挙げられる。また、本発明では、疎水化処理された又は疎水化処理されていない無機微粒子をシリコンオイル処理してもよい。
表面処理する疎水化処理剤としては、例えば、未変性のシリコーンワニス、各種変性シリコーンワニス、未変性のシリコーンオイル、各種変性シリコーンオイル、シラン化合物、シランカップリング剤、その他有機ケイ素化合物、又は有機チタン化合物が挙げられる。これらの処理剤は単独で又は併用して用いてもよい。
The surface of the inorganic fine particles is preferably subjected to a hydrophobizing treatment from the viewpoints of adjusting the charge amount of the toner, improving the environmental stability, improving the characteristics under a high humidity environment, and the like. This is because when the inorganic fine particles added to the toner absorb moisture, the charge amount as the toner is lowered, the developing property and the transfer property are liable to be lowered, and the durability tends to be lowered.
For example, the method of hydrophobizing the inorganic fine particles includes a method of chemically treating with an organosilicon compound that reacts or physically adsorbs with the inorganic fine particles. In the present invention, inorganic fine particles that have been subjected to a hydrophobic treatment or not subjected to a hydrophobic treatment may be treated with silicon oil.
Examples of the hydrophobizing agent to be surface-treated include unmodified silicone varnish, various modified silicone varnishes, unmodified silicone oil, various modified silicone oils, silane compounds, silane coupling agents, other organosilicon compounds, or organotitanium. Compounds. These treatment agents may be used alone or in combination.
本発明のトナーに好ましく用いられるシリカ微粒子の処理について好適な例を説明する。
本発明において、シリカ微粒子は原体シリカ微粒子をシリコーンオイルによって処理した後、シラン又はシラザン化合物によって処理されたシリカ微粒子であることが好ましい。 転写性、高温高湿環境下での帯電安定性及び高温保管後の流動性をより高いレベルで成り立たせることが可能となる。
また、シリカ微粒子は原体シリカ微粒子をシリコーンオイルによる処理を行った後に解砕処理を行ったものであることがさらに好ましい。解砕処理を行うことにより、トナーの流動性がさらに高まる。
A preferred example of the treatment of silica fine particles preferably used in the toner of the present invention will be described.
In the present invention, the silica fine particles are preferably silica fine particles obtained by treating the raw silica fine particles with silicone oil and then treating with the silane or silazane compound. Transferability, charging stability in a high-temperature and high-humidity environment, and fluidity after high-temperature storage can be achieved at a higher level.
The silica fine particles are more preferably those obtained by crushing the raw silica fine particles after treating them with silicone oil. By performing the crushing treatment, the fluidity of the toner is further enhanced.
さらに、本発明において、シリカ微粒子は、シリコーンオイルで表面処理されたシリカ微粒子における、ヘキサンを用いた抽出シリコーンオイル量が、0.50質量%以下であることが好ましく、0.10質量%以下であることがより好ましい。この場合、高温保管における遊離オイルの低減が見込め、高温保管後の流動性が良好となり、ベタ画像の追従性が良好になる。
なお、上記抽出シリコーンオイル量は、原体シリカ微粒子をシリコーンオイルで処理する際の、処理量、処理温度によって適宜制御することが可能である。
Furthermore, in the present invention, the silica fine particle is preferably 0.50% by mass or less, and 0.10% by mass or less, in the silica fine particle surface-treated with silicone oil, using hexane. More preferably. In this case, reduction of free oil in high-temperature storage can be expected, fluidity after high-temperature storage is good, and solid image followability is good.
The amount of the extracted silicone oil can be appropriately controlled according to the amount of treatment and the treatment temperature when the raw silica fine particles are treated with the silicone oil.
さらに、本発明において、シリカ微粒子の疎水化率は95%以上100%以下であることが好ましく、97%以上100%以下であることがより好ましい。シリカ微粒子の疎水化率が95%以上である場合、高温高湿環境下保管時の帯電安定性がより向上する。シリカ微粒子の疎水化率は、シラン又はシラザン化合物の処理量及び処理条件により制御することができる。
本発明のシリカ微粒子の処理に用いられるシリコーンオイルとしては特段の制限なく公知のシリコーンオイルを用いることができるが、特にストレートシリコーンが好ましい。
より具体的には、例えばジメチルシリコーンオイル、アルキル変性シリコーンオイル、α−メチルスチレン変性シリコーンオイル、フッ素変性シリコーンオイル、又はメチルハイドロジェンシリコーンオイルなどが挙げられる。
シリコーンオイル処理の方法は、例えばシリカ微粒子とシリコーンオイルとをヘンシェルミキサーなどの混合機を用いて直接混合してもよいし、原体シリカ微粒子へシリコーンオイルを噴霧しながら撹拌する方法によってもよい。あるいは適当な溶剤(好ましくは有機酸などでpH4に調整)にシリコーンオイルを溶解あるいは分散せしめた後、原体シリカ微粒子と混合した後、溶剤を除去して作製してもよい。また、原体シリカ微粒子を反応槽に入れ、窒素雰囲気下、撹拌しながらアルコール水を添加し、シリコーンオイル系処理液を反応槽に導入して表面処理を行い、さらに加熱撹拌して溶剤を除去する方法をとってもよい。
Furthermore, in the present invention, the hydrophobicity of the silica fine particles is preferably 95% or more and 100% or less, and more preferably 97% or more and 100% or less. When the hydrophobization rate of the silica fine particles is 95% or more, the charging stability during storage in a high temperature and high humidity environment is further improved. The hydrophobization rate of the silica fine particles can be controlled by the treatment amount and treatment conditions of the silane or silazane compound.
As the silicone oil used for the treatment of the silica fine particles of the present invention, a known silicone oil can be used without particular limitation, but straight silicone is particularly preferable.
More specifically, for example, dimethyl silicone oil, alkyl-modified silicone oil, α-methylstyrene-modified silicone oil, fluorine-modified silicone oil, or methylhydrogen silicone oil can be used.
The method for treating the silicone oil may be, for example, mixing silica fine particles and silicone oil directly using a mixer such as a Henschel mixer, or may be a method of stirring the raw silica fine particles while spraying the silicone oil. Alternatively, it may be prepared by dissolving or dispersing silicone oil in an appropriate solvent (preferably adjusted to pH 4 with an organic acid or the like), mixing with the raw silica fine particles, and then removing the solvent. In addition, put the silica fine particles into the reaction vessel, add alcohol water while stirring under a nitrogen atmosphere, introduce a silicone oil treatment liquid into the reaction vessel to perform surface treatment, and then heat and stir to remove the solvent. You may take the method to do.
本発明のシリカ微粒子の処理に用いられるシラン又はシラザン化合物としては特段の制限なく公知のシラン又はシラザン化合物を用いることができる。
具体的には、ヘキサメチルジシラザン、トリメチルシラン、トリメチルクロルシラン、トリメチルエトキシシラン、ジメチルジクロルシラン、メチルトリクロルシラン、アリルジメチルクロルシラン、アリルフェニルジクロルシラン、ベンジルジメチルクロルシラン、ブロムメチルジメチルクロルシラン、α−クロルエチルトリクロルシラン、β−クロルエチルトリクロルシラン、クロルメチルジメチルクロルシラン、トリオルガノシリルメルカプタン、トリメチルシリルメルカプタン、トリオルガノシリルアクリレート、ビニルジメチルアセトキシシラン、ジメチルエトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、又はジフェニルジエトキシシランなどが挙げられる。 中でも、処理の均一性及びカップリング結合の確実性の観点から、ヘキサメチルジシラザンを用いることが好ましい。シラン化合物又はシラザン化合物は、一種、あるいは二種以上組み合わせて使用できる。
As the silane or silazane compound used for the treatment of the silica fine particles of the present invention, a known silane or silazane compound can be used without particular limitation.
Specifically, hexamethyldisilazane, trimethylsilane, trimethylchlorosilane, trimethylethoxysilane, dimethyldichlorosilane, methyltrichlorosilane, allyldimethylchlorosilane, allylphenyldichlorosilane, benzyldimethylchlorosilane, bromomethyldimethylchloro. Silane, α-chloroethyltrichlorosilane, β-chloroethyltrichlorosilane, chloromethyldimethylchlorosilane, triorganosilyl mercaptan, trimethylsilyl mercaptan, triorganosilyl acrylate, vinyldimethylacetoxysilane, dimethylethoxysilane, dimethyldimethoxysilane, or diphenyl Examples include diethoxysilane. Among these, hexamethyldisilazane is preferably used from the viewpoint of processing uniformity and coupling bond reliability. Silane compounds or silazane compounds can be used alone or in combination of two or more.
本発明のシリカ微粒子を得るのに必要なシラン又はシラザン化合物の少なくとも一方による処理は、原体シリカ微粒子を撹拌によりクラウド状としたものに気化したシラン又はシラザン化合物を反応させる乾式処理又は、原体シリカ微粒子を溶媒中に分散させ、シラン又はシラザン化合物を滴下反応させる湿式法のような一般に知られた方法で処理することができる。
本発明において、シラン化合物又はシラザン化合物で処理する場合、原体シリカ微粒子100質量部に対して、シラン化合物又はシラザン化合物を総量で1質量部以上50質量部以下使用するとよい。
尚、シリカ微粒子を他の無機微粒子に代えて、上記した方法と同様の方法により疎水化処理を行うことができる。
The treatment with at least one of the silane or silazane compound necessary for obtaining the silica fine particles of the present invention is a dry treatment in which the vaporized silane or silazane compound is reacted with the raw silica fine particles made into a cloud by stirring, or the raw material It can be processed by a generally known method such as a wet method in which silica fine particles are dispersed in a solvent and a silane or silazane compound is dropped.
In this invention, when processing with a silane compound or a silazane compound, it is good to use 1 mass part or more and 50 mass parts or less of a silane compound or a silazane compound with respect to 100 mass parts of original silica fine particles.
In addition, it can replace with a silica fine particle and can perform a hydrophobization process by the method similar to the above-mentioned method.
前記無機微粒子のうち少なくとも1種類の無機微粒子は、一次粒子の個数平均粒径が40nm〜200nmの範囲であることが好ましい。個数平均粒径が40nm以上であれば、熱的又は機械的ストレスに強く、また、200nm以下であれば、トナーの流動性の低下を防ぐことができる。したがって、良好な帯電性を維持しつつ、フィルミング防止を図るためには、外添剤としての前記無機微粒子の個数平均粒径は、40nm〜200nmであることが好ましい。また、前記無機微粒子の個数平均粒径は、70nm〜150nmであることがより好ましい。
前記無機微粒子の個数平均粒径は、トナーの個数平均粒径の1/5以下であると好ましく、1/10以下であるとより好ましい。
Of the inorganic fine particles, at least one kind of inorganic fine particles preferably has a number average particle size of primary particles in the range of 40 nm to 200 nm. If the number average particle diameter is 40 nm or more, it is resistant to thermal or mechanical stress, and if it is 200 nm or less, it is possible to prevent a decrease in fluidity of the toner. Therefore, in order to prevent filming while maintaining good chargeability, the number average particle diameter of the inorganic fine particles as an external additive is preferably 40 nm to 200 nm. The number average particle size of the inorganic fine particles is more preferably 70 nm to 150 nm.
The number average particle diameter of the inorganic fine particles is preferably 1/5 or less of the number average particle diameter of the toner, and more preferably 1/10 or less.
本発明においては、前記無機微粒子は、複数種類添加させることが好ましく、上記個数平均粒径が40nm〜200nmの無機微粒子に加え、個数平均粒径が2nm〜10nmの無機微粒子も添加させることが好ましい。粒径が大きいものはトナーと部材の接触を抑制するスペーサーとして働き、粒径が小さいものはトナーに流動性を与える。無機微粒子の粒径が大きくなるほどトナーから遊離し易くなるが、無機微粒子をトナーと逆極性の帯電性にすることで、静電気力による付着力を付与し、遊離を抑制することができる。
個数平均粒径2nm〜10nmの無機微粒子は、フィルミング防止とトナーの流動性付与の両方に効果があるという点で好ましい。個数平均粒径2nm以上であれば流動性が良好なうえ、現像プロセスにおけるストレスによりトナー母体粒子への無機微粒子の埋め込みが発生して、トナー粒子の非静電的付着力が増加し、感光体へのフィルミングが悪化するという問題を有効に防止することができる。また、個数平均粒径10nm以下であれば、トナー表面に付着し接触面積を低下させることで流動性の機能が十分発揮されないという問題を有効に防止することができる。
In the present invention, it is preferable to add a plurality of types of the inorganic fine particles. In addition to the inorganic fine particles having a number average particle size of 40 nm to 200 nm, it is also preferable to add inorganic fine particles having a number average particle size of 2 nm to 10 nm. . Those having a large particle size act as a spacer for suppressing contact between the toner and the member, and those having a small particle size impart fluidity to the toner. The larger the particle size of the inorganic fine particles, the easier it is to be released from the toner. However, by making the inorganic fine particles chargeable with a polarity opposite to that of the toner, adhesion by electrostatic force can be imparted and release can be suppressed.
Inorganic fine particles having a number average particle diameter of 2 nm to 10 nm are preferable in that they are effective in both preventing filming and imparting toner fluidity. If the number average particle diameter is 2 nm or more, the fluidity is good, and the embedding of inorganic fine particles into the toner base particles occurs due to stress in the development process, increasing the non-electrostatic adhesion of the toner particles, and the photoconductor It is possible to effectively prevent the problem of deterioration of filming. Further, when the number average particle diameter is 10 nm or less, it is possible to effectively prevent the problem that the fluidity function is not sufficiently exhibited by reducing the contact area by adhering to the toner surface.
−無機微粒子の粒径測定−
本発明において、無機微粒子の粒径測定は、以下のように行うことができる。無機微粒子を、TEM(透過型電子顕微鏡、日立製H−9000NAR)により観察し、無作為に100粒子を選択し、画像処理ソフト(ニコレ社画像解析装置 Luzex AP)により粒径を算出し、個数平均粒径を求める。
-Measurement of particle size of inorganic fine particles-
In the present invention, the particle size of the inorganic fine particles can be measured as follows. Inorganic fine particles are observed with a TEM (transmission electron microscope, Hitachi H-9000NAR), 100 particles are selected at random, and the particle size is calculated with image processing software (Nikore image analyzer Luzex AP). Obtain the average particle size.
<トナーの特性>
<<トナーの平均粒径>>
本発明のトナーにおいて、その個数平均粒径は、3.0μm以上であることが好ましい。
細線再現性等に優れた高画質を得るためには、個数体積平均粒径が、4μm〜10μmであることがより好ましい。
3μm以上であれば、現像工程におけるクリーニング性、転写工程における転写効率に支障をきたさず、画像品質を良好に保つことができる。10μm以下であれば、画像の細線再現性を良好に保つことができる。
−トナー個数平均粒径−
トナー個数平均粒径の測定は、種々の方法によって測定可能であるが、例えば米国コールター・エレクトロニクス社製のコールターマルチサイザーIIIを使用することができる。
<Toner characteristics>
<< Average particle diameter of toner >>
In the toner of the present invention, the number average particle diameter is preferably 3.0 μm or more.
In order to obtain a high image quality excellent in fine line reproducibility and the like, the number volume average particle diameter is more preferably 4 μm to 10 μm.
If it is 3 μm or more, the image quality can be kept good without affecting the cleaning performance in the development process and the transfer efficiency in the transfer process. If it is 10 μm or less, the fine line reproducibility of the image can be kept good.
-Toner number average particle diameter-
The number average particle diameter of the toner can be measured by various methods. For example, Coulter Multisizer III manufactured by Coulter Electronics, USA can be used.
<<平均円形度>>
本発明のトナーにおいて、その平均円形度は、0.910から0.975であることが好ましい。
特にトナーが、以下で記載するトナーの製造方法のうち、重合法により製造されたトナーである場合には、0.930から0.975の平均円形度のものが得られやすく、また、粉砕法により製造されたトナーである場合には、0.910から0.965の平均円形度のものが得られやすい。
<< Average circularity >>
In the toner of the present invention, the average circularity is preferably 0.910 to 0.975.
In particular, when the toner is a toner manufactured by a polymerization method among the toner manufacturing methods described below, a toner having an average circularity of 0.930 to 0.975 can be easily obtained. In the case of the toner manufactured by the above, toner having an average circularity of 0.910 to 0.965 is easily obtained.
−平均円形度−
トナーの平均円形度は、フロー式粒子像分析装置FPIA−3000(東亜医用電子株式会社製)により計測できる。具体的な測定方法としては、容器中の予め不純固形物を除去した水100mL〜150mL中に分散剤として界面活性剤、好ましくはアルキルベンゼンスルフォン酸塩を0.1mL〜0.5mL加え、更に測定試料を0.1g〜0.5g程度加える。試料を分散した懸濁液は超音波分散器で約1分間〜3分間分散処理を行い、分散液濃度を3,000個/μL〜1万個/μLとして前記装置によりトナーの形状及び分布を測定することによって得られる。
-Average circularity-
The average circularity of the toner can be measured by a flow type particle image analyzer FPIA-3000 (manufactured by Toa Medical Electronics Co., Ltd.). As a specific measurement method, a surfactant, preferably alkylbenzene sulfonate, is added in an amount of 0.1 mL to 0.5 mL as a dispersant in 100 mL to 150 mL of water from which impure solids have been removed in advance, and a measurement sample is further added. About 0.1 to 0.5 g. The suspension in which the sample is dispersed is subjected to a dispersion treatment with an ultrasonic disperser for about 1 to 3 minutes, and the concentration and dispersion of the toner are adjusted by the above apparatus with the dispersion concentration being 3,000 / μL to 10,000 / μL. Obtained by measuring.
<<シェル構造の平均厚み>>
前記トナーに対し、ルテニウム染色によるトナー断面観察をしたとき、前記トナーは、コントラスト差による組成の異なるコア・シェル構造を有し、そのシェル構造の平均厚みは、前記トナーの個数平均粒径に対して1/60〜1/10であることが母体トナー表面の硬度を適切にし、外添剤の埋没や遊離を防ぐことから好ましい。
シェル構造の平均厚みは、具体的には以下のように測定することができる。
トナーをエポキシ系樹脂に包埋して硬化させた後、ナイフで断面出しして、ウルトラミクロトームULTRACUT UCT(Leica社製)を用いて、厚さが80nmのトナーの超薄切片を作製する。次に超薄切片を四酸化ルテニウムで5分間ガス暴露することでシェルとコアを識別染色する。さらに、TEM(透過型電子顕微鏡)H7000(日立ハイテク社製)を用いて、加速電圧100kVでトナーの超薄切片を観察し、シェルの厚さを測定する。 このとき、トナー10粒子のシェルの厚さを測定し、平均値を算出する。
個数平均粒径が6μmのトナーに対して、ルテニウム染色をしたとき、コントラストの違うシェル層が表面に100nm〜600nmの平均厚みで観察される。
<< Average thickness of shell structure >>
When the toner cross section is observed by ruthenium dyeing with respect to the toner, the toner has a core / shell structure having a different composition due to a contrast difference. 1/60 to 1/10 is preferable because the hardness of the surface of the base toner is appropriate and the external additive is prevented from being buried or released.
Specifically, the average thickness of the shell structure can be measured as follows.
After the toner is embedded in an epoxy resin and cured, the cross section is cut out with a knife, and an ultrathin section of toner having a thickness of 80 nm is prepared using an ultramicrotome ULTRACUT UCT (manufactured by Leica). Next, the ultrathin section is gas-exposed with ruthenium tetroxide for 5 minutes to distinguish and stain the shell and the core. Further, using a TEM (transmission electron microscope) H7000 (manufactured by Hitachi High-Tech), an ultrathin section of the toner is observed at an acceleration voltage of 100 kV, and the thickness of the shell is measured. At this time, the thickness of the shell of the toner 10 particles is measured, and the average value is calculated.
When ruthenium dyeing is performed on a toner having a number average particle diameter of 6 μm, shell layers having different contrasts are observed on the surface with an average thickness of 100 nm to 600 nm.
<トナーの製造方法>
本発明のトナーは、前記トナー母体粒子に対し、前記無機微粒子を外添することにより得ることができる。
前記トナー母体粒子は、粉砕法、重合法(懸濁重合、乳化重合、分散重合、乳化凝集、乳化会合等)等の各種製造方法により得ることができる。
本発明のトナーにおいては、高画質高精細の画像を出力させるべく、小粒径で球形に近いトナーであることが好ましい。このため、トナーの製造方法としては、水系媒体中で油相を乳化、懸濁又は凝集させトナー母体粒子を形成させる、懸濁重合法、乳化重合法、ポリマー懸濁法等が好ましい。
<Toner production method>
The toner of the present invention can be obtained by externally adding the inorganic fine particles to the toner base particles.
The toner base particles can be obtained by various production methods such as a pulverization method and a polymerization method (suspension polymerization, emulsion polymerization, dispersion polymerization, emulsion aggregation, emulsion association, etc.).
The toner of the present invention is preferably a toner having a small particle size and a nearly spherical shape so as to output a high-quality and high-definition image. Therefore, the toner production method is preferably a suspension polymerization method, an emulsion polymerization method, a polymer suspension method, or the like, in which an oil phase is emulsified, suspended or aggregated in an aqueous medium to form toner base particles.
<<懸濁重合法>>
油溶性重合開始剤、重合性単量体中に着色剤、離型剤、帯電制御剤等を分散し、界面活性剤、その他固体分散剤等が含まれる水系媒体中で乳化法によって乳化分散する。このときに、離型剤を分散させる撹拌速度、温度等の条件によって離型剤粒径を制御する。その後、重合反応を行い粒子化した後に、本発明におけるトナー母体粒子表面に無機微粒子を付着させる湿式処理を行えばよい。その際、余剰にある界面活性剤等を洗浄除去したトナー粒子に処理を施すことが好ましい。
前記重合性単量体としてアクリル酸、メタクリル酸、α−シアノアクリル酸、α−シアノメタクリル酸、イタコン酸、クロトン酸、フマール酸、マレイン酸または無水マレイン酸などの酸類、アクリルアミド、メタクリルアミド、ジアセトンアクリルアミドあるいはこれらのメチロール化合物、ビニルピリジン、ビニルピロリドン、ビニルイミダゾール、エチレンイミン、メタクリル酸ジメチルアミノエチルなどのアミノ基を有すアクリレート、メタクリレートなどを一部用いることによってトナー粒子表面に官能基を導入できる。
また、使用する分散剤として酸基や塩基性基を有すものを選ぶことよって粒子表面に分散剤を吸着残存させ、官能基を導入することができる。
<< Suspension polymerization method >>
Disperse a colorant, a release agent, a charge control agent, etc. in an oil-soluble polymerization initiator or polymerizable monomer, and emulsify and disperse it in an aqueous medium containing a surfactant, other solid dispersant, etc. . At this time, the particle size of the release agent is controlled by conditions such as the stirring speed and temperature for dispersing the release agent. Thereafter, after a polymerization reaction to form particles, a wet process for attaching inorganic fine particles to the surface of the toner base particles in the present invention may be performed. At that time, it is preferable to treat the toner particles from which excess surfactant and the like are removed by washing.
Examples of the polymerizable monomer include acrylic acid, methacrylic acid, α-cyanoacrylic acid, α-cyanomethacrylic acid, itaconic acid, crotonic acid, fumaric acid, maleic acid or maleic anhydride, acrylamide, methacrylamide, di Functional groups are introduced on the surface of toner particles by using a part of acetone acrylamide or these methylol compounds, vinyl pyridine, vinyl pyrrolidone, vinyl imidazole, ethyleneimine, acrylates and methacrylates with amino groups such as dimethylaminoethyl methacrylate. it can.
Further, by selecting a dispersant having an acid group or a basic group as a dispersant to be used, the dispersant can be adsorbed and left on the particle surface to introduce a functional group.
<<乳化重合凝集法>>
水溶性重合開始剤、重合性単量体を水中で界面活性剤を用いて乳化し、通常の乳化重合の手法によりラテックスを合成する。別途、着色剤、粒径を制御した離型剤、帯電制御剤等を水系媒体中に分散した分散体を用意し、混合の後にトナーサイズまで凝集させ、加熱融着させることによりトナー母体粒子を得る。その後に、無機微粒子の湿式処理を行えばよい。ラテックスとして懸濁重合法に使用されうる単量体と同様なものを用いればトナー粒子表面に官能基を導入できる。
<< Emulsion polymerization aggregation method >>
A water-soluble polymerization initiator and a polymerizable monomer are emulsified in water using a surfactant, and a latex is synthesized by an ordinary emulsion polymerization technique. Separately, a dispersion in which a colorant, a release agent having a controlled particle size, a charge control agent, and the like are dispersed in an aqueous medium is prepared. After mixing, the toner base particles are agglomerated to a toner size and heat-fused. obtain. Thereafter, wet processing of the inorganic fine particles may be performed. A functional group can be introduced on the surface of the toner particles by using a latex similar to the monomer that can be used in the suspension polymerization method.
<<ポリマー懸濁法>>
本発明に用いる水系媒体としては、水単独でもよいが、水と混和可能な溶剤を併用することもできる。混和可能な溶剤としては、アルコール(メタノール、イソプロパノール、エチレングリコールなど)、ジメチルホルムアミド、テトラヒドロフラン、セルソルブ類(メチルセルソルブなど)、低級ケトン類(アセトン、メチルエチルケトンなど)などが挙げられる。トナー組成物の油相には、結着樹脂、プレポリマー、顔料等の着色剤、粒径を制御した離型剤、帯電制御剤等を揮発性溶剤に溶解又は分散する。
水系媒体中に、トナー組成物からなる油相を界面活性剤、固体分散剤等の存在下で分散させ、プレポリマーの反応を行わせて粒子化する。その後に無機微粒子の湿式処理を行えばよい。
<< Polymer suspension method >>
The aqueous medium used in the present invention may be water alone, or a solvent miscible with water may be used in combination. Examples of the miscible solvent include alcohol (methanol, isopropanol, ethylene glycol, etc.), dimethylformamide, tetrahydrofuran, cellosolves (methylcellosolve, etc.), lower ketones (acetone, methyl ethyl ketone, etc.) and the like. In the oil phase of the toner composition, a binder, a prepolymer, a colorant such as a pigment, a release agent with a controlled particle size, a charge control agent, and the like are dissolved or dispersed in a volatile solvent.
An oil phase composed of a toner composition is dispersed in an aqueous medium in the presence of a surfactant, a solid dispersant and the like, and a prepolymer is reacted to form particles. Thereafter, wet processing of the inorganic fine particles may be performed.
<<乾式粉砕法>>
粉砕系の一例としては、少なくとも結着樹脂、着色剤、帯電制御剤および離型剤を含む原材料を機械的に乾式混合する工程と、溶融混練する工程と、粉砕する工程と、分級する工程とを有するトナーの製造方法が適用できる。また、着色剤の分散性を向上させるために着色剤をマスターバッチ処理後、他の原材料と混合し、次工程へ処理してもよい。
機械的に混合する混合工程は、回転させる羽による通常の混合機などを用いて通常の条件で行えばよく、特に制限はない。以上の混合工程が終了したら、次いで混合物を混練機に仕込んで溶融混練する。溶融混練機としては、一軸、二軸の連続混練機や、ロールミルによるバッチ式混練機を用いることができる。トナーを混練する具体的な装置としては、バッチ式の2本ロール、バンバリーミキサーや連続式の2軸押出し機、例えば神戸製鋼所社製KTK型2軸押出し機、東芝機械社製TEM型2軸押出し機、KCK社製2軸押出し機、池貝鉄工社製PCM型2軸押出し機、栗本鉄工所社製KEX型2軸押出し機や、連続式の1軸混練機、例えばブッス社製コ・ニーダ等が好適に用いられる。以上により得られた溶融混練物は冷却した後粉砕されるが、粉砕は、例えば、ハンマーミルやロートプレックス等を用いて粗粉砕し、更にジェット気流を用いた微粉砕機や機械式の微粉砕機などを使用することができる。粉砕は、個数平均粒径が3μm〜10μmになるように行うのが望ましい。
さらに、粉砕物は風力式分級機等により、2.5μm〜20μmに粒度調整される。
粉砕法において、原材料を溶融混練させた後の冷却工程にて、混練物の厚さを2.5mm以上にするのが好ましく、2.5mm以上8mm以下にするのがより好ましい。混練物の冷却速度が遅くなり、混練物中で溶融している結晶性ポリエステル樹脂の再結晶が行なわれる時間が長くなるため、再結晶が促進され、結晶性ポリエステル樹脂の機能をより効果的に発揮させることができる。再結晶を促進させるには前述のように脂肪酸アミドを配合するのも有効な手段ではあるが、このように製造工程を調整することでも効果が得られる。混練物の厚さに上限はないが、8mmより厚くすると、粉砕工程において効率が著しく低下すること、また、ピーク比C/Rが高くなるため、8mm以下の厚さに留めることが好ましい。
<< Dry grinding method >>
As an example of the pulverization system, a step of mechanically dry-mixing raw materials including at least a binder resin, a colorant, a charge control agent and a release agent, a step of melt-kneading, a step of pulverizing, and a step of classifying A method for producing a toner having the above can be applied. Further, in order to improve the dispersibility of the colorant, the colorant may be mixed with other raw materials after the masterbatch treatment and processed to the next step.
The mixing step for mechanical mixing may be performed under normal conditions using a normal mixer using rotating wings, and is not particularly limited. When the above mixing process is completed, the mixture is then charged into a kneader and melt-kneaded. As the melt kneader, a uniaxial or biaxial continuous kneader or a batch kneader using a roll mill can be used. Specific apparatuses for kneading the toner include batch type two rolls, a Banbury mixer and a continuous type twin screw extruder, for example, KTK type twin screw extruder manufactured by Kobe Steel, TEM type twin screw manufactured by Toshiba Machine Co., Ltd. Extruder, KCK twin screw extruder, Ikegai Iron Works PCM type twin screw extruder, Kurimoto Iron Works KEX type twin screw extruder, continuous single screw kneader, such as Bus Etc. are preferably used. The melt-kneaded product obtained as described above is cooled and then pulverized. For pulverization, for example, coarsely pulverized using a hammer mill, a funnel plex, etc. A machine can be used. The pulverization is desirably performed so that the number average particle diameter is 3 μm to 10 μm.
Further, the pulverized product is adjusted in particle size to 2.5 μm to 20 μm by a wind classifier or the like.
In the pulverization method, the thickness of the kneaded product is preferably 2.5 mm or more and more preferably 2.5 mm or more and 8 mm or less in the cooling step after melt-kneading the raw materials. The cooling rate of the kneaded product is slowed down, and the time for recrystallization of the crystalline polyester resin melted in the kneaded product is increased, so that recrystallization is promoted and the function of the crystalline polyester resin is more effectively performed. It can be demonstrated. In order to promote recrystallization, it is an effective means to add a fatty acid amide as described above, but the effect can also be obtained by adjusting the production process in this way. There is no upper limit to the thickness of the kneaded product, but if it is thicker than 8 mm, the efficiency is significantly reduced in the pulverization step, and the peak ratio C / R is increased.
次いで、トナー母体粒子へ無機微粒子の外添が行われる。トナー母体粒子と無機微粒子とをミキサー類を用い混合・攪拌することにより、外添剤である前記無機微粒子は解砕されながらトナー母体粒子表面に被覆される。
使用できる混合装置としては、粉体を混合できる限り特に制限はなく、公知の装置を用いることができ、例えば、V型混合機、ロッキングミキサー、レーディゲミキサー、ナウターミキサー、ヘンシェルミキサー、Qミキサーなどが挙げられる。これらの混合装置は、ジャケット等を装備して内部の温度を調節できるものが好ましい。
無機微粒子のトナー母体表面への付着強度は混合装置の回転羽の周速を変更したり、混合・攪拌時間を変更することにより、制御できる。また、混合装置内へ熱を付与しながら無機微粒子を外添すると、表面が軟化し、無機微粒子をトナー母体表面へ埋め込ませることができるため、トナー母体表面への付着強度を制御できる。
Next, external addition of inorganic fine particles is performed on the toner base particles. By mixing and stirring the toner base particles and the inorganic fine particles using a mixer, the inorganic fine particles as the external additive are coated on the surface of the toner base particles while being crushed.
The mixing apparatus that can be used is not particularly limited as long as the powder can be mixed, and a known apparatus can be used. For example, a V-type mixer, a rocking mixer, a Ladige mixer, a Nauter mixer, a Henschel mixer, a Q For example, a mixer. These mixing devices are preferably those equipped with a jacket or the like and capable of adjusting the internal temperature.
The adhesion strength of the inorganic fine particles to the toner base surface can be controlled by changing the peripheral speed of the rotating blades of the mixing device or changing the mixing / stirring time. Further, when inorganic fine particles are externally added while applying heat to the mixing apparatus, the surface is softened and the inorganic fine particles can be embedded in the toner base surface, so that the adhesion strength to the toner base surface can be controlled.
(現像剤)
本発明の現像剤は、少なくとも前記トナーを含み、必要に応じてキャリア等の適宜選択されるその他の成分を含む。
このため、転写性、帯電性等に優れ、高画質な画像を安定に形成することができる。なお、現像剤は、一成分現像剤であってもよいし、二成分現像剤であってもよいが、近年の情報処理速度の向上に対応した高速プリンタ等に使用する場合には、寿命が向上することから、二成分現像剤が好ましい。
(Developer)
The developer of the present invention contains at least the toner and, if necessary, other components such as a carrier as appropriate.
For this reason, it is excellent in transferability, chargeability, etc., and a high quality image can be formed stably. The developer may be a one-component developer or a two-component developer. However, when used in a high-speed printer or the like that supports an increase in information processing speed in recent years, the lifetime is shortened. A two-component developer is preferred because it improves.
<キャリア>
前記キャリアとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択すればよく、例えば、磁性キャリア、樹脂キャリアが挙げられる。磁性キャリアとしては、粒子径20〜200μm程度の鉄粉、フェライト粉、マグネタイト粉、磁性樹脂キャリアなど従来から公知のものが使用できる。現像剤中のキャリアとトナーの含有比は、キャリア100質量部に対してトナー1質量部〜10質量部が好ましい。
前記キャリアは、芯材と、芯材を被覆する樹脂層を有するものが好ましい。
<Career>
There is no restriction | limiting in particular as said carrier, What is necessary is just to select suitably according to the objective, For example, a magnetic carrier and a resin carrier are mentioned. As the magnetic carrier, conventionally known ones such as iron powder, ferrite powder, magnetite powder, magnetic resin carrier having a particle diameter of about 20 to 200 μm can be used. The content ratio of the carrier and the toner in the developer is preferably 1 part by mass to 10 parts by mass of the toner with respect to 100 parts by mass of the carrier.
The carrier preferably has a core material and a resin layer covering the core material.
(トナー収容ユニット)
本発明におけるトナー収容ユニットとは、トナーを収容する機能を有するユニットに、トナーを収容したものをいう。ここで、トナー収容ユニットの態様としては、例えば、トナー収容容器、現像器、プロセスカートリッジが挙げられる。
トナー収容容器とは、トナーを収容した容器をいう。
現像器は、トナーを収容し現像する手段を有するものをいう。
プロセスカートリッジとは、少なくとも静電潜像担持体(像担持体ともいう)と現像手段とを一体とし、トナーを収容し、画像形成装置に対して着脱可能であるものをいう。前記プロセスカートリッジは、更に帯電手段、露光手段、クリーニング手段のから選ばれる少なくとも一つを備えてもよい。
本発明のトナー収容ユニットを、画像形成装置に装着して画像形成することで、常温常湿だけでなく、特に低温低湿環境下において長期に渡って繰り返し使用しても感光体上の外添剤によるフィルミングに起因する異常画像が発生せず、高い画像濃度が安定して確保できる前記トナーの特徴を活かし、長期的な画像安定性を有し、かつ高品質・高精細な画像を形成することができる。
(Toner storage unit)
The toner storage unit in the present invention refers to a unit in which toner is stored in a unit having a function of storing toner. Here, examples of the toner storage unit include a toner storage container, a developing device, and a process cartridge.
The toner container is a container that contains toner.
The developing device is a unit having a means for containing and developing toner.
The process cartridge is a cartridge in which at least an electrostatic latent image carrier (also referred to as an image carrier) and a developing unit are integrated, accommodates toner, and is detachable from the image forming apparatus. The process cartridge may further include at least one selected from a charging unit, an exposure unit, and a cleaning unit.
By attaching the toner containing unit of the present invention to an image forming apparatus to form an image, the external additive on the photoreceptor can be used not only at normal temperature and humidity but also repeatedly for a long time particularly in a low temperature and low humidity environment. Abnormal images caused by filming due to filming do not occur, and high-density and high-definition images are formed with long-term image stability by taking advantage of the characteristics of the toner that can stably ensure high image density be able to.
(画像形成装置、及び画像形成方法)
本発明の画像形成装置は、静電潜像担持体と、静電潜像形成手段と、現像手段とを少なくとも有し、更に必要に応じて、その他の手段を有する。
本発明に関する画像形成方法は、静電潜像形成工程と、現像工程とを少なくとも含み、更に必要に応じて、その他の工程を含む。
前記画像形成方法は、前記画像形成装置により好適に行うことができ、前記静電潜像形成工程は、前記静電潜像形成手段により好適に行うことができ、前記現像工程は、前記現像手段により好適に行うことができ、前記その他の工程は、前記その他の手段により好適に行うことができる。
本発明の画像形成装置は、より好ましくは、静電潜像担持体と、前記静電潜像担持体上に静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、前記静電潜像担持体に形成された前記静電潜像を、トナーを用いて現像してトナー像を形成する、トナーを備える現像手段と、前記静電潜像担持体上に形成されたトナー像を記録媒体の表面に転写する転写手段と、前記記録媒体の表面に転写されたトナー像を定着する定着手段とを含む。
また、本発明の画像形成方法は、より好ましくは、静電潜像担持体上に静電潜像を形成する静電潜像形成工程と、前記静電潜像担持体上に形成された前記静電潜像を、トナーを用いて現像してトナー像を形成する現像工程と、前記静電潜像担持体上に形成されたトナー像を記録媒体の表面に転写する転写工程と、前記記録媒体の表面に転写されたトナー像を定着する定着工程とを含む。
前記現像手段、及び前記現像工程において、前記トナーが使用される。好ましくは、前記トナーを含有し、更に必要に応じて、キャリアなどのその他の成分が含有された現像剤を用いることにより、前記トナー像を形成するとよい。
(Image forming apparatus and image forming method)
The image forming apparatus of the present invention includes at least an electrostatic latent image carrier, an electrostatic latent image forming unit, and a developing unit, and further includes other units as necessary.
The image forming method according to the present invention includes at least an electrostatic latent image forming step and a developing step, and further includes other steps as necessary.
The image forming method can be preferably performed by the image forming apparatus, the electrostatic latent image forming step can be preferably performed by the electrostatic latent image forming unit, and the developing step can be performed by the developing unit. The other steps can be preferably performed by the other means.
More preferably, the image forming apparatus of the present invention is an electrostatic latent image carrier, an electrostatic latent image forming unit that forms an electrostatic latent image on the electrostatic latent image carrier, and the electrostatic latent image carrier. The electrostatic latent image formed on the body is developed with toner to form a toner image, and a developing means including toner, and the toner image formed on the electrostatic latent image carrier are transferred to a recording medium Transfer means for transferring to the surface, and fixing means for fixing the toner image transferred to the surface of the recording medium.
In the image forming method of the present invention, more preferably, an electrostatic latent image forming step of forming an electrostatic latent image on the electrostatic latent image carrier and the electrostatic latent image carrier formed on the electrostatic latent image carrier. A developing process for developing the electrostatic latent image with toner to form a toner image, a transfer process for transferring the toner image formed on the electrostatic latent image carrier onto the surface of the recording medium, and the recording A fixing step of fixing the toner image transferred onto the surface of the medium.
The toner is used in the developing unit and the developing step. Preferably, the toner image may be formed by using a developer containing the toner and further containing other components such as a carrier as necessary.
<静電潜像担持体>
前記静電潜像担持体の材質、構造、大きさとしては、特に制限はなく、公知のものの中から適宜選択することができ、その材質としては、例えば、アモルファスシリコン、セレン等の無機感光体、ポリシラン、フタロポリメチン等の有機感光体などが挙げられる。
<Electrostatic latent image carrier>
The material, structure, and size of the electrostatic latent image carrier are not particularly limited and may be appropriately selected from known materials. Examples of the material include inorganic photoreceptors such as amorphous silicon and selenium. And organic photoreceptors such as polysilane and phthalopolymethine.
<静電潜像形成手段>
前記静電潜像形成手段としては、前記静電潜像担持体上に静電潜像を形成する手段であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記静電潜像担持体の表面を帯電させる帯電部材と、前記静電潜像担持体の表面を像様に露光する露光部材とを少なくとも有する手段などが挙げられる。
<Electrostatic latent image forming means>
The electrostatic latent image forming means is not particularly limited as long as it is a means for forming an electrostatic latent image on the electrostatic latent image carrier, and can be appropriately selected according to the purpose. Examples thereof include at least a charging member that charges the surface of the electrostatic latent image carrier and an exposure member that exposes the surface of the electrostatic latent image carrier imagewise.
<現像手段>
前記現像手段としては、前記静電潜像担持体に形成された前記静電潜像を現像して可視像を形成する、トナーを備える現像手段であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
<Developing means>
The developing unit is not particularly limited as long as it is a developing unit equipped with toner that develops the electrostatic latent image formed on the electrostatic latent image carrier to form a visible image, depending on the purpose. Can be selected as appropriate.
<その他の手段>
前記その他の手段としては、例えば、転写手段、定着手段、クリーニング手段、除電手段、リサイクル手段、制御手段などが挙げられる。
<Other means>
Examples of the other means include a transfer means, a fixing means, a cleaning means, a static elimination means, a recycling means, and a control means.
次に、本発明の画像形成装置により画像を形成する方法を実施する一の態様について、図4を参照しながら説明する。
図4は、その画像形成装置の一例の概略構成図である。像担持体としての感光体ドラム(以下、感光体という)110の回りには、帯電装置としての帯電ローラ120、露光装置130、クリーニングブレードを有するクリーニング装置160、除電装置としての除電ランプ170、現像装置140、中間転写体としての中間転写体150とが配設されている。中間転写体150は、複数の懸架ローラ151によって懸架され、図示しないモータ等の駆動手段により矢印方向に無端状に走行するように構成されている。この懸架ローラ151の一部は、中間転写体へ転写バイアスを供給する転写バイアスローラとしての役目を兼ねており、図示しない電源から所定の転写バイアス電圧が印加される。また、中間転写体150のクリーニングブレードを有するクリーニング装置190も配設されている。また、中間転写体150に対向し、最終転写材としての転写紙1100に現像像を転写するための転写手段として転写ローラ180が配設され、転写ローラ180は、図示しない電源装置により転写バイアスを供給される。そして、中間転写体150の周りには、電荷付与手段としてのコロナ帯電器152が設けられている。
Next, one mode for carrying out the method of forming an image by the image forming apparatus of the present invention will be described with reference to FIG.
FIG. 4 is a schematic configuration diagram of an example of the image forming apparatus. Around a photosensitive drum 110 (hereinafter referred to as a photosensitive member) 110 as an image carrier, a charging roller 120 as a charging device, an exposure device 130, a cleaning device 160 having a cleaning blade, a static elimination lamp 170 as a static elimination device, and development. An apparatus 140 and an intermediate transfer member 150 as an intermediate transfer member are provided. The intermediate transfer member 150 is suspended by a plurality of suspension rollers 151 and is configured to run endlessly in the direction of the arrow by a driving unit such as a motor (not shown). A part of the suspension roller 151 also serves as a transfer bias roller for supplying a transfer bias to the intermediate transfer member, and a predetermined transfer bias voltage is applied from a power source (not shown). A cleaning device 190 having a cleaning blade for the intermediate transfer member 150 is also provided. Further, a transfer roller 180 is provided as a transfer means for transferring the developed image onto the transfer sheet 1100 as the final transfer material, facing the intermediate transfer body 150. The transfer roller 180 is applied with a transfer bias by a power supply device (not shown). Supplied. Around the intermediate transfer member 150, a corona charger 152 as a charge applying unit is provided.
現像装置140は、現像剤担持体としての現像ベルト141と、現像ベルト141の回りに併設した黒(以下、Bkという)現像ユニット145K、イエロー(以下、Yという)現像ユニット145Y、マゼンタ(以下、マゼンタという)現像ユニット145M、シアン(以下、Cという)現像ユニット145Cとから構成されている。 また、現像ベルト141は、複数のベルトローラに張り渡され、図示しないモータ等の駆動手段により矢印方向に無端状に走行するように構成され、上記感光体110との接触部では感光体110とほぼ同速で移動する。
各現像ユニットの構成は共通であるので、以下の説明はBk現像ユニット45Kについてのみ行ない、他の現像ユニット145Y、145M、145Cについては、図中でBk現像ユニット145Kにおけるものと対応する部分に、該ユニットにおけるものに付した番号の後にY、M、Cを付すに止め説明は省略する。Bk現像ユニット145Kは、トナー粒子とキャリア液成分とを含む、高粘度、高濃度の液体現像剤を収容する現像タンク142Kと、下部を現像タンク142K内の液体現像剤に浸漬するように配設された汲み上げローラ143Kと、汲み上げローラ143Kから汲み上げられた現像剤を薄層化して現像ベルト141に塗布する塗布ローラ144Kとから構成されている。塗布ローラ144Kは、導電性を有しており、図示しない電源から所定のバイアスが印加される。
なお、本実施形態に係る複写機の装置構成としては、図4に示すような装置構成以外にも、図5に示すような、各色の現像ユニット145を感光体110の回りに併設した装置構成であってもよい。
The developing device 140 includes a developing belt 141 as a developer carrying member, a black (hereinafter referred to as “Bk”) developing unit 145K, a yellow (hereinafter referred to as “Y”) developing unit 145Y, and a magenta (hereinafter referred to as “below”). It is composed of a developing unit 145M (referred to as magenta) and a cyan (hereinafter referred to as C) developing unit 145C. The developing belt 141 is stretched between a plurality of belt rollers, and is configured to run endlessly in a direction indicated by an arrow by a driving unit such as a motor (not shown). Move at almost the same speed.
Since the configuration of each developing unit is common, the following description will be made only for the Bk developing unit 45K, and the other developing units 145Y, 145M, and 145C will be described in the parts corresponding to those in the Bk developing unit 145K in the drawing. Y, M, and C are appended to the numbers given to those in the unit, and the description is omitted. The Bk developing unit 145K is disposed so as to immerse the developing tank 142K containing a high-viscosity, high-concentration liquid developer containing toner particles and a carrier liquid component, and the lower part in the liquid developer in the developing tank 142K. And a coating roller 144K that thins the developer pumped from the pumping roller 143K and applies it to the developing belt 141. The application roller 144K has conductivity, and a predetermined bias is applied from a power source (not shown).
In addition to the apparatus configuration shown in FIG. 4, the apparatus configuration of the copying machine according to the present embodiment is an apparatus configuration in which development units 145 of the respective colors are provided around the photoconductor 110 as shown in FIG. 5. It may be.
続いて、本実施形態に係る画像形成装置の動作について説明する。図4において、感光体110を矢印方向に回転駆動しながら帯電ローラ120により一様帯電した後、露光装置130により図示しない光学系で原稿からの反射光を結像投影して感光体110上に静電潜像を形成する。この静電潜像は、現像装置140により現像され、顕像としてのトナー像が形成される。現像ベルト141上の現像剤層は、現像領域において感光体との接触により薄層の状態で現像ベルト141から剥離し、感光体110上の潜像の形成されている部分に移行する。この現像装置140により現像されたトナー像は、感光体110と等速移動している中間転写体150との当接部(一次転写領域)にて中間転写体150の表面に転写される(一次転写)。3色又は4色を重ね合わせる転写を行う場合は、この工程を各色ごとに繰り返し、中間転写体150にカラー画像を形成する。
中間転写体上の重ね合せトナー像に電荷を付与するためのコロナ帯電器152を、中間転写体150の回転方向において、感光体110と中間転写体150との接触対向部の下流側で、かつ中間転写体150と転写紙1100との接触対向部の上流側の位置に設置する。そして、コロナ帯電器152が、該トナー像に対して、該トナー像を形成するトナー粒子の帯電極性と同極性の真電荷を付与し、転写紙1100へ良好な転写がなされるに十分な電荷をトナー像に与える。上記トナー像は、コロナ帯電器152により帯電された後、転写ローラ180からの転写バイアスにより、図示しない給紙部から矢印方向に搬送された転写紙1100上に一括転写される(二次転写)。この後、トナー像が転写された転写紙1100は、図示しない分離装置により感光体110から分離され、図示しない定着装置で定着処理がなされた後に装置から排紙される。一方、転写後の感光体110は、クリーニング装置160によって未転写トナーが回収除去され、次の帯電に備えて除電ランプ170により残留電荷が除電される。カラー画像は通常4色の着色トナーで形成される。1枚のカラー画像には、1層から4層までのトナー層が形成されている。トナー層は1次転写(感光体から中間転写ベルトへの転写)や、2次転写(中間転写ベルトからシートへの転写)を通過する。
Subsequently, the operation of the image forming apparatus according to the present embodiment will be described. In FIG. 4, the photosensitive member 110 is uniformly charged by the charging roller 120 while being driven to rotate in the direction of the arrow, and then the reflected light from the document is imaged and projected onto the photosensitive member 110 by the exposure device 130 using an optical system (not shown). An electrostatic latent image is formed. This electrostatic latent image is developed by the developing device 140 to form a toner image as a visible image. The developer layer on the developing belt 141 is peeled off from the developing belt 141 in a thin layer state by contact with the photoconductor in the developing region, and moves to a portion where a latent image is formed on the photoconductor 110. The toner image developed by the developing device 140 is transferred to the surface of the intermediate transfer member 150 at the contact portion (primary transfer region) between the photosensitive member 110 and the intermediate transfer member 150 moving at a constant speed (primary transfer). Transcription). When transferring three or four colors to be superimposed, this process is repeated for each color to form a color image on the intermediate transfer member 150.
A corona charger 152 for applying a charge to the superimposed toner image on the intermediate transfer member is provided downstream of the contact facing portion between the photosensitive member 110 and the intermediate transfer member 150 in the rotation direction of the intermediate transfer member 150, and It is installed at a position upstream of the contact facing portion between the intermediate transfer member 150 and the transfer paper 1100. The corona charger 152 gives the toner image a true charge having the same polarity as the charge polarity of the toner particles forming the toner image, and the charge is sufficient for good transfer to the transfer paper 1100. To the toner image. The toner image is charged by a corona charger 152 and then transferred to a transfer paper 1100 conveyed in the direction of an arrow from a paper supply unit (not shown) by a transfer bias from a transfer roller 180 (secondary transfer). . Thereafter, the transfer paper 1100 onto which the toner image has been transferred is separated from the photoreceptor 110 by a separation device (not shown), and after being subjected to a fixing process by a fixing device (not shown), is discharged from the device. On the other hand, the untransferred toner is collected and removed by the cleaning device 160 on the photosensitive member 110 after the transfer, and the residual charge is discharged by the discharging lamp 170 in preparation for the next charging. A color image is usually formed with four colored toners. On one color image, toner layers of 1 to 4 layers are formed. The toner layer passes through primary transfer (transfer from the photosensitive member to the intermediate transfer belt) and secondary transfer (transfer from the intermediate transfer belt to the sheet).
−タンデム型カラー画像形成装置−
本発明による画像形成装置は、タンデム型カラー画像形成装置としても使用できる。タンデム型カラー画像形成装置の実施形態の一例について説明する。タンデム型の電子写真装置には、図6に示すように、各感光体1上の画像を転写装置2により、シート搬送ベルト3で搬送するシートsに順次転写する直接転写方式のものと、図7に示すように、各感光体1上の画像を1次転写装置2によりいったん中間転写体4に順次転写して後、その中間転写体4上の画像を2次転写装置5によりシートsに一括転写する間接転写方式のものとがある。2次転写装置5は転写搬送ベルトであるが、ローラ形状方式もある。
直接転写方式のものと、間接転写方式のものとを比較すると、前者は、感光体1を並べたタンデム型画像形成装置Tの上流側に給紙装置6を、下流側に定着装置7を配置しなければならず、シート搬送方向に大型化する欠点がある。これに対し、後者は、2次転写位置を比較的自由に設置することができる。給紙装置6及び定着装置7をタンデム型画像形成装置Tと重ねて配置することができ、小型化が可能となる利点がある。
また、前者は、シート搬送方向に大型化しないためには、定着装置7をタンデム型画像形成装置Tに接近して配置することとなる。そのため、シートsがたわむことができる十分な余裕をもって定着装置7を配置することができず、シートsの先端が定着装置7に進入するときの衝撃(特に厚いシートで顕著となる)や、定着装置7を通過するときのシート搬送速度と、転写搬送ベルトによるシート搬送速度との速度差により、定着装置7が上流側の画像形成に影響を及ぼしやすい欠点がある。
-Tandem type color image forming device-
The image forming apparatus according to the present invention can also be used as a tandem color image forming apparatus. An example of an embodiment of a tandem type color image forming apparatus will be described. As shown in FIG. 6, the tandem type electrophotographic apparatus includes a direct transfer system that sequentially transfers an image on each photoconductor 1 to a sheet s conveyed by a sheet conveying belt 3 by a transfer device 2. As shown in FIG. 7, the images on the respective photoreceptors 1 are once sequentially transferred to the intermediate transfer member 4 by the primary transfer device 2, and then the images on the intermediate transfer member 4 are transferred to the sheet s by the secondary transfer device 5. There are indirect transfer systems that perform batch transfer. The secondary transfer device 5 is a transfer conveyance belt, but there is also a roller shape method.
Comparing the direct transfer type with the indirect transfer type, the former arranges the paper feeding device 6 on the upstream side of the tandem type image forming apparatus T on which the photoconductors 1 are arranged, and the fixing device 7 on the downstream side. There is a drawback in that the size increases in the sheet conveying direction. On the other hand, the latter can set the secondary transfer position relatively freely. The paper feeding device 6 and the fixing device 7 can be disposed so as to overlap the tandem type image forming apparatus T, and there is an advantage that downsizing is possible.
In the former, in order not to increase the size in the sheet conveying direction, the fixing device 7 is disposed close to the tandem type image forming apparatus T. For this reason, the fixing device 7 cannot be disposed with a sufficient margin that allows the sheet s to bend, and an impact when the leading edge of the sheet s enters the fixing device 7 (particularly with a thick sheet) or fixing. There is a drawback that the fixing device 7 tends to affect image formation on the upstream side due to the difference in speed between the sheet conveyance speed when passing through the apparatus 7 and the sheet conveyance speed by the transfer conveyance belt.
これに対し、後者は、シートsがたわむことができる十分な余裕をもって定着装置7を配置することができるから、定着装置7がほとんど画像形成に影響を及ぼさないようにすることができる。
以上のようなことから、最近は、タンデム型電子写真装置の中の、特に間接転写方式のものが注目されてきている。
そして、この種のカラー電子写真装置では、図7に示すように、1次転写後に感光体1上に残留する転写残トナーを、感光体クリーニング装置8で除去して感光体1表面をクリーニングし、再度の画像形成に備えていた。また、2次転写後に中間転写体4上に残留する転写残トナーを、中間転写体クリーニング装置9で除去して中間転写体4表面をクリーニングし、再度の画像形成に備えていた。
On the other hand, in the latter case, the fixing device 7 can be disposed with a sufficient margin that the sheet s can be bent, so that the fixing device 7 can hardly affect the image formation.
In view of the above, recently, an indirect transfer type among tandem type electrophotographic apparatuses has attracted attention.
In this type of color electrophotographic apparatus, as shown in FIG. 7, the transfer residual toner remaining on the photoconductor 1 after the primary transfer is removed by the photoconductor cleaning device 8 to clean the surface of the photoconductor 1. In preparation for another image formation. Further, the transfer residual toner remaining on the intermediate transfer body 4 after the secondary transfer is removed by the intermediate transfer body cleaning device 9 to clean the surface of the intermediate transfer body 4 to prepare for image formation again.
図8は、この発明の一実施の形態を示すもので、タンデム型間接転写方式の電子写真装置である。図中、符号100は、複写装置本体、符号200は、それを載せる給紙テーブル、符号300は、複写装置本体100上に取り付けるスキャナ、符号400は、さらにその上に取り付ける原稿自動搬送装置(ADF)である。複写装置本体100には、中央に、無端ベルト状の中間転写体10を設ける。
そして、図8に示すとおり、図示例では3つの支持ローラ14・15・16に掛け回して図中時計回りに回転搬送可能とする。
この図示例では、3つのなかで第2の支持ローラ15の左に、画像転写後に中間転写体10上に残留する残留トナーを除去する中間転写体クリーニング装置17を設ける。
また、3つのなかで第1の支持ローラ14と第2の支持ローラ15間に張り渡した中間転写体10上には、その搬送方向に沿って、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの4つの画像形成手段18を横に並べて配置してタンデム画像形成装置20を構成する。
そのタンデム画像形成装置20の上には、図8に示すように、さらに露光装置21を設ける。一方、中間転写体10を挟んでタンデム画像形成装置20と反対の側には、2次転写装置22を備える。2次転写装置22は、図示例では、2つのローラ23間に、無端ベルトである2次転写ベルト24を掛け渡して構成し、中間転写体10を介して第3の支持ローラ16に押し当てて配置し、中間転写体10上の画像をシートに転写する。
2次転写装置22の横には、シート上の転写画像を定着する定着装置25を設ける。定着装置25は、無端ベルトである定着ベルト26に加圧ローラ27を押し当てて構成する。
上述した2次転写装置22には、画像転写後のシートをこの定着装置25へと搬送するシート搬送機能も備えてなる。もちろん、2次転写装置22として、転写ローラや非接触のチャージャを配置してもよく、そのような場合は、このシート搬送機能を併せて備えることは難しくなる。
なお、図示例では、このような2次転写装置22及び定着装置25の下に、上述したタンデム画像形成装置20と平行に、シートの両面に画像を記録すべくシートを反転するシート反転装置28を備える。
FIG. 8 shows an embodiment of the present invention, which is a tandem indirect transfer type electrophotographic apparatus. In the figure, reference numeral 100 is a copying apparatus main body, reference numeral 200 is a paper feed table on which the copying apparatus is placed, reference numeral 300 is a scanner mounted on the copying apparatus main body 100, and reference numeral 400 is an automatic document feeder (ADF) mounted thereon. ). The copying machine main body 100 is provided with an endless belt-shaped intermediate transfer member 10 at the center.
Then, as shown in FIG. 8, in the illustrated example, it is wound around three support rollers 14, 15, and 16 so that it can be rotated and conveyed clockwise in the figure.
In this illustrated example, an intermediate transfer body cleaning device 17 for removing residual toner remaining on the intermediate transfer body 10 after image transfer is provided on the left of the second support roller 15 among the three.
Further, among the three images, four images of yellow, cyan, magenta, and black are arranged on the intermediate transfer member 10 stretched between the first support roller 14 and the second support roller 15 along the conveyance direction. The tandem image forming apparatus 20 is configured by arranging the forming units 18 side by side.
An exposure device 21 is further provided on the tandem image forming apparatus 20 as shown in FIG. On the other hand, a secondary transfer device 22 is provided on the side opposite to the tandem image forming apparatus 20 with the intermediate transfer body 10 interposed therebetween. In the illustrated example, the secondary transfer device 22 is configured by spanning a secondary transfer belt 24, which is an endless belt, between two rollers 23, and is pressed against the third support roller 16 via the intermediate transfer body 10. The image on the intermediate transfer body 10 is transferred to a sheet.
A fixing device 25 for fixing the transfer image on the sheet is provided beside the secondary transfer device 22. The fixing device 25 is configured by pressing a pressure roller 27 against a fixing belt 26 that is an endless belt.
The secondary transfer device 22 described above is also provided with a sheet transport function for transporting the image-transferred sheet to the fixing device 25. Of course, a transfer roller or a non-contact charger may be arranged as the secondary transfer device 22, and in such a case, it is difficult to provide this sheet conveying function together.
In the illustrated example, a sheet reversing device 28 for reversing the sheet so as to record an image on both sides of the sheet is provided below the secondary transfer device 22 and the fixing device 25 in parallel with the tandem image forming device 20 described above. Is provided.
さて、いまこのカラー電子写真装置を用いてコピーをとるときは、原稿自動搬送装置400の原稿台30上に原稿をセットする。又は、原稿自動搬送装置400を開いてスキャナ300のコンタクトガラス32上に原稿をセットし、原稿自動搬送装置400を閉じてそれで押さえる。
そして、不図示のスタートスイッチを押すと、原稿自動搬送装置400に原稿をセットしたときは、原稿を搬送してコンタクトガラス32上へと移動した後、他方コンタクトガラス32上に原稿をセットしたときは、直ちにスキャナ300を駆動し、第1走行体33及び第2走行体34を走行する。そして、第1走行体33で光源から光を発射するとともに原稿面からの反射光をさらに反射して第2走行体34に向け、第2走行体34のミラーで反射して結像レンズ35を通して読取りセンサ36に入れ、原稿内容を読み取る。
また、不図示のスタートスイッチを押すと、不図示の駆動モータで支持ローラ14・15・16の1つを回転駆動して他の2つの支持ローラを従動回転し、中間転写体10を回転搬送する。同時に、個々の画像形成手段18でその感光体40を回転して各感光体40上にそれぞれ、ブラック・イエロー・マゼンタ・シアンの単色画像を形成する。そして、中間転写体10の搬送とともに、それらの単色画像を順次転写して中間転写体10上に合成カラー画像を形成する。
Now, when making a copy using this color electrophotographic apparatus, a document is set on the document table 30 of the automatic document feeder 400. Alternatively, the automatic document feeder 400 is opened, a document is set on the contact glass 32 of the scanner 300, and the automatic document feeder 400 is closed and pressed by it.
When a start switch (not shown) is pressed, when a document is set on the automatic document feeder 400, the document is transported and moved onto the contact glass 32, and then the document is set on the other contact glass 32. Immediately drives the scanner 300 and travels through the first traveling body 33 and the second traveling body 34. Then, the first traveling body 33 emits light from the light source and further reflects the reflected light from the document surface toward the second traveling body 34, and is reflected by the mirror of the second traveling body 34 and passes through the imaging lens 35. The document is placed in the reading sensor 36 and the original content is read.
When a start switch (not shown) is pressed, one of the support rollers 14, 15, and 16 is driven to rotate by a drive motor (not shown), and the other two support rollers are driven to rotate to convey the intermediate transfer member 10. To do. At the same time, the individual image forming means 18 rotates the photosensitive member 40 to form black, yellow, magenta, and cyan monochrome images on the respective photosensitive members 40. Then, along with the conveyance of the intermediate transfer member 10, the single color images are sequentially transferred to form a composite color image on the intermediate transfer member 10.
一方、不図示のスタートスイッチを押すと、給紙テーブル200の給紙ローラ42の1つを選択回転し、ペーパーバンク43に多段に備える給紙カセット44の1つからシートを繰り出し、分離ローラ45で1枚ずつ分離して給紙路46に入れ、搬送ローラ47で搬送して複写装置本体100内の給紙路48に導き、レジストローラ49に突き当てて止める。
又は、給紙ローラ50を回転して手差しトレイ51上のシートを繰り出し、分離ローラ52で1枚ずつ分離して手差し給紙路53に入れ、同じくレジストローラ49に突き当てて止める。
そして、中間転写体10上の合成カラー画像にタイミングを合わせてレジストローラ49を回転し、中間転写体10と2次転写装置22との間にシートを送り込み、2次転写装置22で転写してシート上にカラー画像を記録する。
画像転写後のシートは、2次転写装置22で搬送して定着装置25へと送り込み、定着装置25で熱と圧力とを加えて転写画像を定着して後、切換爪55で切り換えて排出ローラ56で排出し、排紙トレイ57上にスタックする。または、切換爪55で切り換えてシート反転装置28に入れ、そこで反転して再び転写位置へと導き、裏面にも画像を記録して後、排出ローラ56で排紙トレイ57上に排出する。
一方、画像転写後の中間転写体10は、中間転写体クリーニング装置17で、画像転写後に中間転写体10上に残留する残留トナーを除去し、タンデム画像形成装置20による再度の画像形成に備える。
ここで、レジストローラ49は一般的には接地されて使用されることが多いが、シートの紙粉除去のためにバイアスを印加することも可能である。
On the other hand, when a start switch (not shown) is pressed, one of the paper feed rollers 42 of the paper feed table 200 is selectively rotated, and the sheet is fed out from one of the paper feed cassettes 44 provided in multiple stages in the paper bank 43, and the separation roller 45. Are separated one by one into the paper feed path 46, transported by the transport roller 47, guided to the paper feed path 48 in the copying apparatus main body 100, and abutted against the registration roller 49 and stopped.
Alternatively, the sheet feed roller 50 is rotated to feed out the sheets on the manual feed tray 51, separated one by one by the separation roller 52, put into the manual feed path 53, and abutted against the registration roller 49 and stopped.
Then, the registration roller 49 is rotated in synchronization with the composite color image on the intermediate transfer member 10, the sheet is fed between the intermediate transfer member 10 and the secondary transfer device 22, and transferred by the secondary transfer device 22. A color image is recorded on the sheet.
The image-transferred sheet is conveyed by the secondary transfer device 22 and sent to the fixing device 25. The fixing device 25 applies heat and pressure to fix the transferred image, and then the switching roller 55 is used to switch the discharge roller. The paper is discharged at 56 and stacked on the paper discharge tray 57. Alternatively, it is switched by the switching claw 55 and put into the sheet reversing device 28, where it is reversed and guided again to the transfer position, and an image is recorded also on the back surface, and then discharged onto the discharge tray 57 by the discharge roller 56.
On the other hand, the intermediate transfer body 10 after the image transfer is removed by the intermediate transfer body cleaning device 17 to remove residual toner remaining on the intermediate transfer body 10 after the image transfer, so that the tandem image forming apparatus 20 can prepare for another image formation.
Here, the registration roller 49 is generally used while being grounded, but it is also possible to apply a bias for removing paper dust from the sheet.
以下、本発明の実施例について説明するが、本発明は下記実施例に何ら限定されるものではない。「部」は、特に明示しない限り「質量部」を表す。「%」は、特に明示しない限り「質量%」を表す。 Examples of the present invention will be described below, but the present invention is not limited to the following examples. “Part” represents “part by mass” unless otherwise specified. “%” Represents “% by mass” unless otherwise specified.
(トナー母体粒子1の製造)
<結晶性ポリエステル樹脂1の合成>
冷却管、撹拌機、及び窒素導入管の付いた反応容器中に、1,6−ヘキサンジオール1,200部と、テレフタル酸1,200部と、触媒としてジブチル錫オキサイド0.4部と、を入れた後、減圧操作により容器内の空気を窒素ガスで不活性雰囲気とし、機械攪拌にて180rpmで7時間攪拌を行った。その後、減圧下にて210℃まで徐々に昇温を行い1.5時間攪拌し、粘稠な状態となったところで空冷し、反応を停止させ、[結晶性ポリエステル樹脂1]を得た。
得られた[結晶性ポリエステル樹脂1]の数平均分子量は4,800、重量平均分子量は15,000、融点は110℃であった。
(Manufacture of toner base particles 1)
<Synthesis of Crystalline Polyester Resin 1>
1,200 parts of 1,6-hexanediol, 1,200 parts of terephthalic acid, and 0.4 part of dibutyltin oxide as a catalyst in a reaction vessel equipped with a cooling pipe, a stirrer, and a nitrogen introduction pipe. After putting in, the air in a container was made into inert atmosphere with nitrogen gas by pressure reduction operation, and it stirred at 180 rpm by mechanical stirring for 7 hours. Thereafter, the temperature was gradually raised to 210 ° C. under reduced pressure, and the mixture was stirred for 1.5 hours. When it became viscous, it was air-cooled to stop the reaction to obtain [Crystalline Polyester Resin 1].
The obtained [Crystalline Polyester Resin 1] had a number average molecular weight of 4,800, a weight average molecular weight of 15,000, and a melting point of 110 ° C.
<非晶性ポリエステル樹脂1の合成>
冷却管、攪拌機、及び窒素導入管の付いた反応容器中に、ビスフェノールAエチレンオキサイド2モル付加物660部、ビスフェノールAプロピレンオキサイド2モル付加物103部、テレフタル酸283部、イソフタル酸22部、及びジブチルチンオキサイド2部を入れ、常圧下、230℃で5時間反応し、更に10mmHg〜15mmHgの減圧で5時間反応させた。次に、無水トリメリット酸35部を加え、常圧下、180℃で2時間反応させ、非晶性ポリエステル樹脂1を得た。
得られた非晶性ポリエステル樹脂1の数平均分子量は3,500、重量平均分子量は18,000、ガラス転移点(Tg)は58℃、酸価は25mgKOH/g、水酸基価は52mgKOH/gであった。
<Synthesis of Amorphous Polyester Resin 1>
In a reaction vessel equipped with a condenser, a stirrer, and a nitrogen inlet tube, 660 parts of bisphenol A ethylene oxide 2 mol adduct, 103 parts of bisphenol A propylene oxide 2 mol adduct, 283 parts of terephthalic acid, 22 parts of isophthalic acid, and 2 parts of dibutyltin oxide was added, reacted at 230 ° C. under normal pressure for 5 hours, and further reacted at reduced pressure of 10 mmHg to 15 mmHg for 5 hours. Next, 35 parts of trimellitic anhydride was added and reacted at 180 ° C. for 2 hours under normal pressure to obtain amorphous polyester resin 1.
The obtained amorphous polyester resin 1 has a number average molecular weight of 3,500, a weight average molecular weight of 18,000, a glass transition point (Tg) of 58 ° C., an acid value of 25 mgKOH / g, and a hydroxyl value of 52 mgKOH / g. there were.
−トナー母体粒子1の処方−
結晶性ポリエステル樹脂1 10質量部
非晶性ポリエステル樹脂1 90質量部
着色剤(カーボンブラック): 10質量部
離型剤:カルナウバワックス(融点:81℃) 4質量部
帯電制御剤:モノアゾFe金属錯体 2質量部
-Formulation of toner base particles 1-
Crystalline polyester resin 1 10 parts by weight Amorphous polyester resin 1 90 parts by weight Colorant (carbon black): 10 parts by weight Release agent: carnauba wax (melting point: 81 ° C.) 4 parts by weight Charge control agent: monoazo Fe metal Complex 2 parts by mass
上記の処方に従いへンシェルミキサー(三井三池化工機株式会社製、FM20B)を用いて予備混合した後、二軸混練機(株式会社池貝製、PCM−30)で混練部120℃、送り部100℃にて溶融、混練した。得られた混練物は、ローラにて2.7mmの厚さに圧延した後にベルトクーラーにて室温まで冷却し、ハンマーミルにて200μm〜300μmに粗粉砕した。次いで、超音速ジェット粉砕機ラボジェット(日本ニューマチック工業株式会社製)を用いて微粉砕した後、気流分級機(日本ニューマチック工業株式会社製、MDS−I)で個数平均粒径が7.0±0.2μmとなるようにルーバー開度を適宜調整しながら分級し、トナー母体粒子1を得た。このときのトナー母体粒子の平均円形度は0.930であった。また断面観察によるコア・シェル層は確認されなかった。 After premixing using a Henschel mixer (Mitsui Miike Kako Co., Ltd., FM20B) according to the above prescription, kneading section 120 ° C., feeding section 100 using a biaxial kneader (Ikegai Co., Ltd., PCM-30). It was melted and kneaded at 0 ° C. The obtained kneaded material was rolled to a thickness of 2.7 mm with a roller, cooled to room temperature with a belt cooler, and coarsely pulverized to 200 μm to 300 μm with a hammer mill. Subsequently, after finely pulverizing using a supersonic jet pulverizer lab jet (manufactured by Nippon Pneumatic Industry Co., Ltd.), the number average particle size is 7. with an air flow classifier (manufactured by Nippon Pneumatic Industry Co., Ltd., MDS-I). The toner base particles 1 were obtained by classification while appropriately adjusting the louver opening so as to be 0 ± 0.2 μm. At this time, the average circularity of the toner base particles was 0.930. Further, the core / shell layer was not confirmed by cross-sectional observation.
(無機微粒子の製造)
<シリカ微粒子1の製造>
−解砕処理あり−
撹拌機付きオートクレーブに、一次粒子の個数平均粒径が7nmのシリカ微粒子基体(A1)(日本アエロジル製)を投入し、その後、撹拌による流動化状態において、温度200℃に加熱し、基体物1を得た。
反応槽内を撹拌しながら、基体物1 100質量部に対し、10質量部のジメチルシリコーンオイル(粘度=50cs)を噴霧し、30分間撹拌を続けた後、撹拌しながら300℃まで昇温させてさらに2時間撹拌した。その後、取り出し、ピン式解砕装置を用いて解砕処理を行った。次に、反応器内部を窒素ガスで置換して反応器を密閉し、基体物1の100質量部に対し、10質量部のヘキサメチルジシラザンを内部に噴霧してシラン化合物処理を行った。
この反応を60分間継続した後、反応を終了した。 反応終了後、オートクレーブを脱圧し、窒素ガス気流による洗浄を行い、過剰のヘキサメチルジシラザン及び副生物を除去した。その後、パルベライザー(ホソカワミクロン社製)で1pass解砕処理し、解砕処理ありのシリカ微粒子1を得た。
尚、上記ピン式解砕装置による解砕処理は、20LのQミキサーにジメチルシリコーンオイル処理した基体物1を投入し、周速度50m/sで1分間解砕した。
−解砕処理なし−
上記ピン式解砕装置による解砕処理を除いた以外は同様の方法により、解砕処理なしのシリカ微粒子1を得た。
(Manufacture of inorganic fine particles)
<Manufacture of silica fine particles 1>
-With crushing treatment-
A silica fine particle substrate (A1) (manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.) having a number average particle diameter of 7 nm is charged into an autoclave equipped with a stirrer, and then heated to a temperature of 200 ° C. in a fluidized state by stirring. Got.
While stirring the inside of the reaction tank, 10 parts by weight of dimethyl silicone oil (viscosity = 50 cs) is sprayed on 100 parts by weight of the substrate 1, and after stirring for 30 minutes, the temperature is raised to 300 ° C. while stirring. The mixture was further stirred for 2 hours. Then, it took out and crushed using the pin type crushing apparatus. Next, the inside of the reactor was replaced with nitrogen gas, the reactor was sealed, and 100 parts by mass of the substrate 1 was sprayed with 10 parts by mass of hexamethyldisilazane to perform silane compound treatment.
This reaction was continued for 60 minutes, and then the reaction was terminated. After completion of the reaction, the autoclave was depressurized and washed with a nitrogen gas stream to remove excess hexamethyldisilazane and by-products. Thereafter, 1-pass crushing treatment was performed with a pulverizer (manufactured by Hosokawa Micron Corporation) to obtain silica fine particles 1 with crushing treatment.
In addition, the crushing process by the said pin-type crushing apparatus throws the base material 1 which processed the dimethyl silicone oil into the 20L Q mixer, and pulverized for 1 minute at the peripheral speed of 50 m / s.
-No crushing treatment-
Except for the crushing treatment by the pin type crushing apparatus, silica fine particles 1 without crushing treatment were obtained by the same method.
<シリカ微粒子2の製造>
−解砕処理あり−
撹拌機付きオートクレーブに、一次粒子の個数平均粒径が45nmのシリカ微粒子基体(A4)(日本アエロジル製)を投入し、その後、撹拌による流動化状態において、温度200℃に加熱し、基体物2を得た。
上記解砕処理ありのシリカ微粒子1の製造方法において、基体物1に代えて基体物2を用いた以外は、シリカ微粒子1の製造方法と同様にして、解砕処理ありのシリカ微粒子2を得た。
−解砕処理なし−
上記ピン式解砕装置による解砕処理を除いた以外はシリカ微粒子2の製造方法と同様の方法により、解砕処理なしのシリカ微粒子2を得た。
<Manufacture of silica fine particles 2>
-With crushing treatment-
A silica fine particle substrate (A4) (manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.) having a primary particle number average particle size of 45 nm is charged into an autoclave equipped with a stirrer, and then heated to a temperature of 200 ° C. in a fluidized state by stirring. Got.
In the method for producing silica fine particles 1 with crushing treatment, silica fine particles 2 with crushing treatment are obtained in the same manner as the method for producing silica fine particles 1 except that the substrate 2 is used instead of the substrate 1. It was.
-No crushing treatment-
Except for the crushing treatment by the pin type crushing apparatus, silica fine particles 2 without crushing treatment were obtained by the same method as the production method of the silica fine particles 2.
<酸化チタン微粒子1>
第1処理工程として、一次粒子の個数平均粒径15.0nmの針状のルチル型酸化チタン微粒子(テイカ製)100質量部に対して、10質量部のイソブチルトリメトキシシランを噴霧し、酸化チタン微粒子が流動した状態でシラン化合物による処理を行った。この反応を60分間継続した後、反応を終了した。第2処理工程として、第1処理工程によって生成した酸化チタン微粒子に対し、10質量部のジメチルシリコーンオイルを噴霧し、30分間撹拌を続けた。その後、撹拌しながら温度を190℃まで昇温させてさらに3時間撹拌することによって、ジメチルシリコーンオイルを酸化チタン微粒子表面に焼き付け、反応を終了した。その後、酸化チタン微粒子の凝集体がなくなるまで、パルペライザー(ホソカワミクロン社製)で繰り返し解砕処理を行ない、一次粒子の個数平均粒径が15nmである酸化チタン微粒子1を得た。
<Titanium oxide fine particles 1>
As a first treatment step, 10 parts by mass of isobutyltrimethoxysilane is sprayed on 100 parts by mass of acicular rutile-type titanium oxide fine particles (manufactured by Teika) having a number average particle diameter of 15.0 nm of primary particles, and titanium oxide is then sprayed. The treatment with the silane compound was performed with the fine particles flowing. This reaction was continued for 60 minutes, and then the reaction was terminated. As a 2nd process process, 10 mass parts dimethyl silicone oil was sprayed with respect to the titanium oxide microparticles | fine-particles produced | generated by the 1st process process, and stirring was continued for 30 minutes. Thereafter, the temperature was raised to 190 ° C. with stirring, and the mixture was further stirred for 3 hours, whereby dimethylsilicone oil was baked on the surface of the titanium oxide fine particles to complete the reaction. Thereafter, the pulverizer (manufactured by Hosokawa Micron Corporation) was repeatedly pulverized until the aggregates of the titanium oxide fine particles disappeared to obtain titanium oxide fine particles 1 having a primary particle number average particle size of 15 nm.
<シリカ微粒子3の製造>
撹拌機、滴下ロート及び温度計を有するガラス製反応器に、アルコール溶媒としてメタノールを693.0g、水を46.0g、及び28質量%のアンモニア水を55.3g添加して、メタノール、水、及びアンモニアの混合溶液を作製した。得られた混合溶液を反応温度35℃に調整し、反応温度を保ちながら撹拌し、テトラメトキシシランを1293.0g(8.5モル)、及び、5.4質量%のアンモニア水を464.5g同時に滴下開始した。このとき、テトラメトキシシランの滴下時間を8時間として滴下した。なお、アンモニア水はテトラメトキシシランよりも1時間早く滴下が終了するように滴下速度を調整した。テトラメトキシシランの滴下が終了後、1時間撹拌を続けて加水分解を行い、ゾルゲルシリカ微粒子のメタノール−水分散液を得た。次いで、該分散液を75℃に加熱してメタノールを1,320g留去し、その後、1,320gの水を加えた。そして、該分散液を90℃に加熱してメタノールを532.4g留去することにより、ゾルゲルシリカ微粒子の水性分散液を得た。この水性分散液にメチルイソブチルケトンを1,584g添加した後、90℃〜110℃に加熱し、15時間かけてメタノールと水の混合物を1,474g留去した。得られたゾルゲルシリカ微粒子のメチルイソブチルケトン分散液を25℃まで冷却した後、表面処理剤としてヘキサメチルジシラザンを322g(2.0モル、SiO2単位1モルに対して0.24モル)添加し、130℃に加熱して、7時間反応させることにより、ゾルゲルシリカ微粒子に表面処理を施した。この分散液から溶媒を80℃で減圧留去することにより、一次粒子の個数平均粒径が110nmのシリカ微粒子3を得た。
<Manufacture of silica fine particles 3>
To a glass reactor having a stirrer, a dropping funnel and a thermometer, 693.0 g of methanol, 46.0 g of water, and 55.3 g of 28% by mass of ammonia water as alcohol solvents were added, methanol, water, A mixed solution of ammonia and ammonia was prepared. The obtained mixed solution was adjusted to a reaction temperature of 35 ° C. and stirred while maintaining the reaction temperature, and 1293.0 g (8.5 mol) of tetramethoxysilane and 464.5 g of 5.4 mass% ammonia water. At the same time, dripping was started. At this time, the dropping time of tetramethoxysilane was dropped for 8 hours. The dropping speed of ammonia water was adjusted so that dropping was completed one hour earlier than tetramethoxysilane. After completion of the dropwise addition of tetramethoxysilane, the mixture was stirred for 1 hour for hydrolysis to obtain a methanol-water dispersion of sol-gel silica fine particles. Next, the dispersion was heated to 75 ° C. to distill off 1,320 g of methanol, and then 1,320 g of water was added. The dispersion was heated to 90 ° C. to distill off 532.4 g of methanol to obtain an aqueous dispersion of sol-gel silica fine particles. After 1,584 g of methyl isobutyl ketone was added to this aqueous dispersion, the mixture was heated to 90 ° C. to 110 ° C., and 1,474 g of a mixture of methanol and water was distilled off over 15 hours. After cooling the obtained methyl isobutyl ketone dispersion of sol-gel silica fine particles to 25 ° C., 322 g of hexamethyldisilazane (2.0 mol, 0.24 mol relative to 1 mol of SiO 2 unit) was added as a surface treatment agent. The sol-gel silica fine particles were subjected to a surface treatment by heating to 130 ° C. and reacting for 7 hours. By removing the solvent from this dispersion under reduced pressure at 80 ° C., silica fine particles 3 having a primary particle number average particle size of 110 nm were obtained.
(トナー母体粒子2の製造)
<樹脂粒子分散液1>
撹拌棒及び温度計をセットした反応容器に、イオン交換水683部、メタクリル酸のエチレンオキサイド付加物の硫酸エステルのナトリウム塩エレミノールRS−30(三洋化成工業社製)11部、ポリ乳酸10部、スチレン60部、メタクリル酸100部、アクリル酸ブチル70部、及び過硫酸アンモニウム1部を仕込み、3.8×103rpmで40分間撹拌した。次に、75℃まで昇温して5時間反応させた後、1質量%過硫酸アンモニウム水溶液30部を加え、75℃で7時間熟成し、樹脂粒子分散液1を得た。
レーザ回折/散乱式粒度分布測定装置LA−920(堀場製作所社製)を用いて、樹脂粒子分散液1の体積平均粒径を測定したところ、320nmであった。また、樹脂粒子分散液1の樹脂を単離したところ、ガラス転移点が59℃であり、重量平均分子量が6×104であった。
(Manufacture of toner base particles 2)
<Resin particle dispersion 1>
In a reaction vessel equipped with a stirrer and a thermometer, 683 parts of ion-exchanged water, 11 parts of sodium salt Eleminol RS-30 (manufactured by Sanyo Kasei Kogyo Co., Ltd.) of sulfuric acid ester of methacrylic acid ethylene oxide, 10 parts of polylactic acid, 60 parts of styrene, 100 parts of methacrylic acid, 70 parts of butyl acrylate, and 1 part of ammonium persulfate were charged and stirred at 3.8 × 10 3 rpm for 40 minutes. Next, after heating up to 75 degreeC and making it react for 5 hours, 30 mass parts of 1 mass% ammonium persulfate aqueous solution was added, and it age | cure | ripened at 75 degreeC for 7 hours, and the resin particle dispersion liquid 1 was obtained.
It was 320 nm when the volume average particle diameter of the resin particle dispersion 1 was measured using a laser diffraction / scattering particle size distribution analyzer LA-920 (manufactured by Horiba Ltd.). Moreover, when the resin of the resin particle dispersion 1 was isolated, the glass transition point was 59 ° C. and the weight average molecular weight was 6 × 10 4 .
<中間体ポリエステル1>
冷却管、撹拌機及び窒素導入管の付いた反応容器中に、ビスフェノールAのエチレンオキサイド2モル付加物229部、ビスフェノールAのプロピレンオキサイド3モル付加物264部、テレフタル酸208部、アジピン酸80部及びジブチルスズオキサイド2部を入れ、常圧下、230℃で9時間反応させた後、10mmHg〜15mmHgの減圧下で5時聞反応させた。次に、無水トリメリット酸35部を加え、常圧下、180℃で2時間反応させ、中間体ポリエステル1を得た。中間体ポリエステル1は、数平均分子量が1.8×103、重量平均分子量が3.5×103、ガラス転移点が38℃、酸価が25KOHmg/gであった。
<プレポリマー1>
次に、冷却管、撹拌機及び窒素導入管の付いた反応容器中に、410部の中間体ポリエステル1、イソホロンジイソシアネート89部及び酢酸エチル500部を入れ、100℃で5時間反応させ、プレポリマー1を得た。プレポリマー1は、遊離イソシアネートの含有量が1.53質量%であった。
<ケチミン1>
撹拌棒及び温度計をセットした反応容器に、イソホロンジアミン170部及びメチルエチルケトン75部を仕込み、50℃で4時間半反応させ、ケチミン1を得た。ケチミン1は、アミン価が417KOHmg/gであった。
<水系媒体1>
イオン交換水990部、83部の樹脂粒子分散液1、ドデシルジフェニルエーテルジスルホン酸ナトリウムの48.3質量%水溶液エレミノールMON−7(三洋化成工業社製)37部及び酢酸エチル90部を混合撹拌し、乳白色の水系媒体1を得た。
<Intermediate polyester 1>
In a reaction vessel equipped with a cooling tube, a stirrer and a nitrogen introduction tube, 229 parts of an ethylene oxide 2-mole adduct of bisphenol A, 264 parts of a propylene oxide 3-mole adduct of bisphenol A, 208 parts of terephthalic acid, 80 parts of adipic acid And 2 parts of dibutyltin oxide were added and reacted at 230 ° C. for 9 hours under normal pressure, and then allowed to react for 5 hours under reduced pressure of 10 mmHg to 15 mmHg. Next, 35 parts of trimellitic anhydride was added and reacted at 180 ° C. for 2 hours under normal pressure to obtain Intermediate Polyester 1. The intermediate polyester 1 had a number average molecular weight of 1.8 × 10 3 , a weight average molecular weight of 3.5 × 10 3 , a glass transition point of 38 ° C., and an acid value of 25 KOH mg / g.
<Prepolymer 1>
Next, 410 parts of intermediate polyester 1, 89 parts of isophorone diisocyanate and 500 parts of ethyl acetate are placed in a reaction vessel equipped with a cooling pipe, a stirrer and a nitrogen introduction pipe, and reacted at 100 ° C. for 5 hours to produce a prepolymer. 1 was obtained. Prepolymer 1 had a free isocyanate content of 1.53% by mass.
<Ketimine 1>
In a reaction vessel equipped with a stirrer and a thermometer, 170 parts of isophoronediamine and 75 parts of methyl ethyl ketone were charged and reacted at 50 ° C. for 4 and a half hours to obtain ketimine 1. Ketimine 1 had an amine value of 417 KOH mg / g.
<Aqueous medium 1>
990 parts of ion-exchanged water, 83 parts of resin particle dispersion 1, 37 parts of a 48.3% by weight aqueous solution of sodium dodecyl diphenyl ether disulfonate, Eleminol MON-7 (manufactured by Sanyo Chemical Industries) and 90 parts of ethyl acetate are mixed and stirred. A milky white aqueous medium 1 was obtained.
<マスターバッチ1>
イオン交換水1,200部、DBP吸油量が42mL/100mg、pHが9.5のカーボンブラックのPrintex35(デクサ社製)540部、及び1,200部のポリエステル1を、ヘンシェルミキサー(三井鉱山社製)を用いて混合し、2本ロールを用いて110℃で1時間混練した後、圧延冷却し、パルペライザーで粉砕し、マスターバッチ1を得た。
<分散液1>
撹拌棒及び温度計をセットした容器に、378部のポリエステル1、ガラス転移点が71℃のパラフィンワックス100部及び酢酸エチル947部を仕込み、撹拌しながら、80℃まで昇温して5時間保持した後、1時間で30℃まで冷却した。次に、500部のマスターバッチ1及び酢酸エチル500部を加えて、1時間混合した。得られた混合液1,324部を容器に移し、ビーズミルのウルトラビスコミル(アイメックス社製)を用いて、送液速度を1kg/時、ディスクの周速度を6m/秒とし、粒径が0.5mmのジルコニアビーズを80体積%充填し、3パスの条件で分散させた。次に、ポリエステル1の65質量%酢酸エチル溶液1,324部を加え、上記の条件のビーズミルで2パスし、分散液1を得た。分散液1を130℃で30分間乾燥させたところ、固形分濃度が50質量%であった。
<乳化スラリー1>
749部の分散液1、115部のプレポリマー1及び2.9部のケチミン1を容器に入れ、TKホモミキサー(特殊機化社製)を用いて、5×103rpmで2分間混合した後、1,200部の水系媒体1を加え、TKホモミキサーを用いて、1.3×104rpmで25分間混合し、乳化スラリー1を得た。
<分散スラリー1>
撹拌機及び温度計をセットした容器に、乳化スラリー1を投入し、30℃で8時間脱溶剤した後、40℃で24時間熟成し、分散スラリー1を得た。
<濾過ケーキ>
100部の分散スラリー1を減圧濾過した後、濾過ケーキにイオン交換水100部を加え、TKホモミキサーを用いて、1.2×104rpmで10分間混合した後、濾過した。得られた濾過ケーキに10質量%水酸化ナトリウム水溶液100部を加え、TKホモミキサーを用いて、1.2×104rpmで30分間混合した後、減圧濾過した。得られた濾過ケーキに10質量%塩酸100部を加え、TKホモミキサーを用いて、1.2×104rpmで10分間混合した後、濾過した。得られた濾過ケーキにイオン交換水300部を加え、TKホモミキサーを用いて、1.2×104rpmで10分間混合した後、濾過する操作を2回行い、濾過ケーキを得た。
<トナー母体粒子2>
得られた濾過ケーキを、循風乾燥機を用いて、45℃で48時間乾燥した後、目開きが75μmのメッシュで篩い、トナー母体粒子2を得た。このときのトナー母体粒子2の平均円形度は0.960、個数平均粒径は6.0μmであった。また、断面観察によるシェル構造の平均厚みは700nmであった。
<Master batch 1>
1,200 parts of ion-exchanged water, 540 parts of carbon black Printex 35 (manufactured by Dexa) having a DBP oil absorption of 42 mL / 100 mg and a pH of 9.5, and 1,200 parts of polyester 1 were added to a Henschel mixer (Mitsui Mining Co., Ltd.). And then kneaded for 1 hour at 110 ° C. using two rolls, cooled by rolling, and pulverized with a pulverizer to obtain a master batch 1.
<Dispersion 1>
In a container equipped with a stir bar and a thermometer, 378 parts of polyester 1, 100 parts of paraffin wax with a glass transition point of 71 ° C. and 947 parts of ethyl acetate are charged, heated to 80 ° C. and kept for 5 hours while stirring. Then, it was cooled to 30 ° C. in 1 hour. Next, 500 parts of Masterbatch 1 and 500 parts of ethyl acetate were added and mixed for 1 hour. 1,324 parts of the obtained mixed liquid was transferred to a container, and using a bead mill Ultra Visco Mill (manufactured by IMEX), the liquid feeding speed was 1 kg / hour, the peripheral speed of the disk was 6 m / second, and the particle size was 0. Filled with 80% by volume of 5 mm zirconia beads and dispersed under conditions of 3 passes. Next, 1,324 parts of a 65% by mass ethyl acetate solution of polyester 1 was added, and two passes were performed using a bead mill under the above conditions to obtain dispersion 1. When dispersion 1 was dried at 130 ° C. for 30 minutes, the solid content concentration was 50% by mass.
<Emulsified slurry 1>
749 parts of dispersion 1, 115 parts of prepolymer 1 and 2.9 parts of ketimine 1 were placed in a container and mixed for 2 minutes at 5 × 10 3 rpm using a TK homomixer (manufactured by Tokushu Kika). Then, 1,200 parts of aqueous medium 1 was added and mixed for 25 minutes at 1.3 × 10 4 rpm using a TK homomixer to obtain emulsified slurry 1.
<Dispersion slurry 1>
The emulsified slurry 1 was put into a container in which a stirrer and a thermometer were set, and after removing the solvent at 30 ° C. for 8 hours, it was aged at 40 ° C. for 24 hours to obtain a dispersed slurry 1.
<Filter cake>
After 100 parts of the dispersion slurry 1 were filtered under reduced pressure, 100 parts of ion-exchanged water was added to the filter cake, and the mixture was mixed for 10 minutes at 1.2 × 10 4 rpm using a TK homomixer, followed by filtration. To the obtained filter cake, 100 parts of a 10% by mass aqueous sodium hydroxide solution was added, and the mixture was mixed at 1.2 × 10 4 rpm for 30 minutes using a TK homomixer, and then filtered under reduced pressure. 100 parts of 10% by mass hydrochloric acid was added to the obtained filter cake, and the mixture was mixed for 10 minutes at 1.2 × 10 4 rpm using a TK homomixer, followed by filtration. To the obtained filter cake, 300 parts of ion-exchanged water was added, and after mixing for 10 minutes at 1.2 × 10 4 rpm using a TK homomixer, an operation of filtering was performed twice to obtain a filter cake.
<Toner base particle 2>
The obtained filter cake was dried at 45 ° C. for 48 hours using a circulating dryer, and then sieved with a mesh having a mesh opening of 75 μm to obtain toner base particles 2. At this time, the toner base particles 2 had an average circularity of 0.960 and a number average particle diameter of 6.0 μm. Moreover, the average thickness of the shell structure by cross-sectional observation was 700 nm.
−数平均分子量及び質量平均分子量の測定−
数平均分子量及び質量平均分子量は、以下のように測定した。なお、以下、全ての合成例における数平均分子量及び質量平均分子量も同様の条件で測定した。
装置:HLC−8220GPC(東ソー社製)
カラム:TSKgel
SuperHZM−Mx3
温度:40℃
溶媒:THF(テトラヒドロフラン)
流速:0.35mL/分
試料:濃度0.05〜0.6%の試料を0.01mL注入
以上の条件で測定したトナー樹脂の分子量分布から単分散ポリスチレン標準試料により作成した分子量校正曲線を使用して算出した。単分散ポリスチレン標準試料としては、5.8×100〜7.5×1,000,000の範囲のものを10点使用した。
−酸価の測定−
酸価は、以下のようにして測定した。なお、以下、全ての合成例における酸価も同様の条件で測定した。
三角フラスコに試料を1g〜1.5gを精秤し、これにキシレン20mLを加えた後、加熱溶解した。溶解後ジオキサン20mLを加え、液が濁り又はかすみを生じない間にN/10水酸化カリウム標準メタノール溶液で1%フェノールフタレイン溶液を指示薬としてできるだけ早く滴定した。同時に空試験を行った。
酸価=[5.61×(A−B)×f]/S
但し、
A:本試験に要したN/10水酸化カリウム標準メタノール溶液のmL数
B:空試験に要したN/10水酸化カリウム標準メタノール溶液のmL数
f:N/10水酸化カリウム標準メタノール溶液のファクター
S:試料(g)
−水酸基価の測定−
水酸基価は、以下のように測定した。なお、以下、全ての合成例における水酸基価も同様の条件で測定した。
JIS K0070−1966に記載の測定方法に準拠して以下の条件で測定を行った。
0.5gの中間体ポリエステル1を100mLのメスフラスコに精秤し、これにアセチル化試薬5mLを正しく加えた。その後、100℃±5℃の浴中に浸して加熱した。1〜2時間後フラスコを浴から取り出し、放冷後水を加えて振り動かして無水酢酸を分解した。更に分解を完全にするため再びフラスコを浴中で10分間以上加熱し放冷後、有機溶剤でフラスコの壁をよく洗浄した。この液をN/2水酸化カリウムエチルアルコール溶液で電位差自動手滴定装置(DL―53 Titrator、メトラー・トレド社製)を用いて電位差滴定を行い、水酸基価を求めた。
−ガラス転移点の測定−
示差走査熱量計(DSC−60、株式会社島津製作所製)を用い、10℃/分間で20℃〜150℃まで昇温した際のDSCチャートから求めた。
-Measurement of number average molecular weight and mass average molecular weight-
The number average molecular weight and the mass average molecular weight were measured as follows. Hereinafter, the number average molecular weight and the mass average molecular weight in all synthesis examples were also measured under the same conditions.
Apparatus: HLC-8220GPC (manufactured by Tosoh Corporation)
Column: TSKgel
SuperHZM-Mx3
Temperature: 40 ° C
Solvent: THF (tetrahydrofuran)
Flow rate: 0.35 mL / min Sample: 0.01 mL injection of a 0.05-0.6% concentration sample Use a molecular weight calibration curve created with a monodisperse polystyrene standard sample from the molecular weight distribution of the toner resin measured under the above conditions And calculated. As a monodisperse polystyrene standard sample, 10 samples in the range of 5.8 × 100 to 7.5 × 1,000,000 were used.
-Measurement of acid value-
The acid value was measured as follows. Hereinafter, the acid values in all synthesis examples were also measured under the same conditions.
In a conical flask, 1 g to 1.5 g of a sample was precisely weighed, and 20 mL of xylene was added thereto, followed by dissolution by heating. After dissolution, 20 mL of dioxane was added, and the solution was titrated as soon as possible with a 1% phenolphthalein solution as an indicator with a N / 10 potassium hydroxide standard methanol solution while the solution did not become cloudy or hazy. At the same time, a blank test was performed.
Acid value = [5.61 × (AB) × f] / S
However,
A: mL number of N / 10 potassium hydroxide standard methanol solution required for this test B: mL number of N / 10 potassium hydroxide standard methanol solution required for blank test f: N / 10 potassium hydroxide standard methanol solution Factor S: Sample (g)
-Measurement of hydroxyl value-
The hydroxyl value was measured as follows. Hereinafter, the hydroxyl values in all synthesis examples were also measured under the same conditions.
Measurement was performed under the following conditions in accordance with the measurement method described in JIS K0070-1966.
0.5 g of intermediate polyester 1 was precisely weighed into a 100 mL volumetric flask, and 5 mL of an acetylating reagent was correctly added thereto. Then, it was heated by being immersed in a bath at 100 ° C. ± 5 ° C. After 1 to 2 hours, the flask was taken out of the bath, allowed to cool, then added with water and shaken to decompose acetic anhydride. Further, in order to complete the decomposition, the flask was again heated in a bath for 10 minutes or more and allowed to cool, and then the wall of the flask was thoroughly washed with an organic solvent. This solution was subjected to potentiometric titration with a N / 2 potassium hydroxide ethyl alcohol solution using a potentiometric automatic hand titrator (DL-53 Titrator, manufactured by METTLER TOLEDO) to determine the hydroxyl value.
-Measurement of glass transition point-
Using a differential scanning calorimeter (DSC-60, manufactured by Shimadzu Corporation), the temperature was determined from a DSC chart when the temperature was raised from 20 ° C. to 150 ° C. at 10 ° C./min.
(トナー母体粒子3の製造)
<樹脂粒子分散液2>
撹拌棒及び温度計をセットした反応容器に、イオン交換水683部、メタクリル酸のエチレンオキサイド付加物の硫酸エステルのナトリウム塩エレミノールRS−30(三洋化成工業社製)11部、ポリ乳酸20部、スチレン60部、メタクリル酸100部、アクリル酸ブチル70部、及び過硫酸アンモニウム1部を仕込み、3.8×103rpmで40分間撹拌した。次に、75℃まで昇温して3時間反応させた後、1質量%過硫酸アンモニウム水溶液30部を加え、75℃で5時間熟成し、樹脂粒子分散液2を得た。
レーザ回折/散乱式粒度分布測定装置LA−920(堀場製作所社製)を用いて、樹脂粒子分散液2の体積平均粒径を測定したところ、250nmであった。
また、樹脂粒子分散液2の樹脂を単離したところ、ガラス転移点が61℃であり、重量平均分子量が5.5×104であった。
樹脂粒子分散液1の代わりに、樹脂粒子分散液2を用いた以外は、トナー母体粒子2と同様にして、トナー母体粒子3を得た。
トナー母体粒子3の平均円形度は0.960、個数平均粒径は6.0μmであった。また、断面観察によるシェル構造の平均厚みは400nmであった。
(Manufacture of toner base particles 3)
<Resin particle dispersion 2>
In a reaction vessel equipped with a stirrer and a thermometer, 683 parts of ion-exchanged water, 11 parts of sodium salt Eleminol RS-30 (manufactured by Sanyo Kasei Kogyo Co., Ltd.) of sulfuric acid ester of methacrylic acid ethylene oxide, 20 parts of polylactic acid, 60 parts of styrene, 100 parts of methacrylic acid, 70 parts of butyl acrylate, and 1 part of ammonium persulfate were charged and stirred at 3.8 × 10 3 rpm for 40 minutes. Next, after heating up to 75 degreeC and making it react for 3 hours, 30 mass parts of 1 mass% ammonium persulfate aqueous solution was added, and it age | cure | ripened at 75 degreeC for 5 hours, and obtained the resin particle dispersion liquid 2.
It was 250 nm when the volume average particle diameter of the resin particle dispersion 2 was measured using a laser diffraction / scattering particle size distribution analyzer LA-920 (manufactured by Horiba, Ltd.).
Moreover, when the resin of the resin particle dispersion liquid 2 was isolated, the glass transition point was 61 ° C. and the weight average molecular weight was 5.5 × 10 4 .
Toner base particles 3 were obtained in the same manner as toner base particles 2 except that resin particle dispersion 2 was used instead of resin particle dispersion 1.
Toner base particles 3 had an average circularity of 0.960 and a number average particle diameter of 6.0 μm. Moreover, the average thickness of the shell structure by cross-sectional observation was 400 nm.
(実施例1)
20Lヘンシェルミキサーにトナー母体粒子1(2kg)に対し、下記表1で示すような割合で、解砕処理されたシリカ微粒子1と酸化チタン微粒子1を投入した。ジャケット冷却水を30℃にし、下記表2に示す条件で混合・撹拌処理し、トナー母体粒子表面にシリカ微粒子1と酸化チタン微粒子1が被覆された、トナー粒子1を得た。
上記で得られたトナー粒子1に対し、下記の真空分散型画像解析法によりカーボンテープとマイカ上の無機微粒子の遊離数を測定した。
φ25×8のアルミ製ピンスタブ(イーエムジャパン製)表面にSEM用カーボン両面テープE3605(イーエムジャパン製)を貼り付け、その上にφ10に打ち抜いたマイカを貼り付けた。
このピンスタブを分散器 NEBULA 1(Phenom−World製)内に設置し、トナーを分散器のサンプル投入口に起き、分散器内を10kPaに減圧後、サンプル投入口を約0.1秒開放し、トナーを分散器内に導入した。トナー試料の導入により、分散器内の圧力は20kPaに上昇した。その状態を1分間保持した後、分散器内を常圧にし、ピンスタブを取り出した。分散器内を常圧にする際には、約10kPa/5秒の速度で空気を分散器内に導入した。
ピンスタブ表面のカーボンテープ、マイカ上の無機微粒子の粒径を卓上SEM proX PREMIUM(PHENOM−WORLD製)でSEM観察し、パーティクルメトリックソフトウェア(PHENOM−WORLD製)で粒径分布測定を行った。
測定結果を表3に示す。
また、トナーが常温常湿および低温低湿環境下で長期に渡って繰り返し使用しても感光体のフィルミングによる異常画像が発生せず、高い画像濃度が安定して確保できるかを、下記評価基準により、評価した。結果を表4に示す。
Example 1
Crushed silica fine particles 1 and titanium oxide fine particles 1 were charged into a 20 L Henschel mixer at a ratio shown in Table 1 below with respect to toner base particles 1 (2 kg). The temperature of the jacket cooling water was set to 30 ° C., and the mixture was mixed and stirred under the conditions shown in Table 2 below to obtain toner particles 1 in which the surface of the toner base particles was coated with silica fine particles 1 and titanium oxide fine particles 1.
For the toner particles 1 obtained above, the number of liberated inorganic fine particles on the carbon tape and mica was measured by the following vacuum dispersion type image analysis method.
A carbon double-sided tape E3605 for SEM (manufactured by EM Japan) was attached to the surface of a φ25 × 8 aluminum pin stub (EM Japan), and mica punched to φ10 was attached thereon.
This pin stub is installed in the disperser NEBULA 1 (Phenom-World), the toner is raised at the sample inlet of the disperser, the pressure in the disperser is reduced to 10 kPa, and the sample inlet is opened for about 0.1 second. Toner was introduced into the disperser. With the introduction of the toner sample, the pressure in the disperser increased to 20 kPa. After maintaining this state for 1 minute, the inside of the disperser was brought to normal pressure, and the pin stub was taken out. When normalizing the inside of the disperser, air was introduced into the disperser at a speed of about 10 kPa / 5 seconds.
The particle size of inorganic fine particles on the carbon tape and mica on the surface of the pin stub was observed by SEM with a desktop SEM proX PREMIUM (manufactured by PHENOM-WORLD), and the particle size distribution was measured with particle metric software (manufactured by PHENOM-WORLD).
Table 3 shows the measurement results.
In addition, the following evaluation criteria are used to ensure that a high image density can be stably secured without causing abnormal images due to filming of the photoreceptor even when the toner is repeatedly used over a long period of time under normal temperature and normal humidity and low temperature and low humidity conditions. Evaluated. The results are shown in Table 4.
<評価方法>
本発明では以下の評価機を用いて評価した。
4色の非磁性2成分系の現像部と4色用の感光体を有するタンデム方式のリコー社製フルカラー複写機 imagio MP C4503 の一部をチューニングした評価機を用いて評価した。印字速度は高速印字(45枚/分/A4)で評価した。
<<評価項目>>
1)低温低湿環境でのフィルミング性
温度10℃、相対湿度15%の温湿度環境において、20%画像面積濃度チャートを10,000枚および50,000枚出力した後の感光体に付着した付着成分量を目視により評価した。
全く付着がなく良好なものを◎、わずかに曇りの痕跡が観察されるものを○、曇りのスジが確認できるものを△、曇り面積が多いものを×として評価した。
なお、”◎”、”○”及び”△”と評価されたものは、フィルミング性については実用上問題のないレベルであり、画像濃度ムラも許容範囲である。
2)長期画像濃度安定性
2−1)常温常湿環境
温度23℃、相対湿度50%の温湿度環境において、5%画像面積濃度チャートを30,000枚および100,000枚出力した後、内部パターンを用いて黒ベタ(A3面積)を4枚連続通紙し、4枚目後半の画像濃度をX−Rite938(X−Rite社製)を用いて測定した。
2−2)低温低湿環境
温度10℃、相対湿度15%の温湿度環境において、5%画像面積濃度チャートを5,000枚および10,000枚出力した後、内部パターンを用いて黒ベタ(A3面積)を4枚連続通紙し、4枚目後半の画像濃度をX−Rite938(X−Rite社製)を用いて測定した。
なお、黒ベタ画像の画像濃度は、ID=1.3以上であれば実用上問題ないが、径時で高い画像濃度を安定して維持するのが良い。
3)常温常湿環境下での画像
温度23℃、相対湿度50%の温湿度環境において、5%画像面積濃度チャートを30,000枚および100,000枚出力した後、内部パターンを用いて黒ベタ(A3面積)を4枚連続通紙した。この黒べた画像4枚について、白ポチや白抜けなどの異常画像を目視で確認した。
<Evaluation method>
In this invention, it evaluated using the following evaluation machines.
Evaluation was carried out using an evaluation machine that tuned a part of a full color copier imagio MP C4503 manufactured by Ricoh Co., Ltd., which has a four-color non-magnetic two-component developing unit and a four-color photoreceptor. The printing speed was evaluated by high-speed printing (45 sheets / min / A4).
<< Evaluation Items >>
1) Filming property in a low-temperature and low-humidity environment In a temperature-humidity environment where the temperature is 10 ° C. and the relative humidity is 15%, the adhesion adhered to the photoconductor after outputting 10,000 and 50,000 20% image area density charts. The amount of components was evaluated visually.
The case where no adhesion was observed was evaluated as ◎, the case where a slightly cloudy trace was observed was evaluated as ◯, the case where a cloudy streak could be confirmed was evaluated as △, and the case where a cloudy area was large was evaluated as ×.
Note that those evaluated as “◎”, “◯”, and “Δ” are at a level where there is no practical problem with respect to filming property, and image density unevenness is also in an allowable range.
2) Long-term image density stability 2-1) Normal temperature and normal humidity environment After outputting 30,000 and 100,000 5% image area density charts in a temperature and humidity environment at a temperature of 23 ° C. and a relative humidity of 50%, the inside Four black solids (A3 area) were continuously fed using the pattern, and the image density of the latter half of the fourth sheet was measured using X-Rite 938 (manufactured by X-Rite).
2-2) Low-temperature and low-humidity environment In a temperature-humidity environment with a temperature of 10 ° C. and a relative humidity of 15%, after outputting 5,000 and 10,000 5% image area density charts, black solid (A3 Area) was continuously passed, and the image density of the latter half of the fourth sheet was measured using X-Rite 938 (manufactured by X-Rite).
The image density of the solid black image is not practically problematic as long as ID = 1.3 or more, but it is preferable to stably maintain a high image density at the time of diameter.
3) Image under normal temperature and normal humidity environment In a temperature and humidity environment with a temperature of 23 ° C. and a relative humidity of 50%, after outputting 30,000 and 100,000 5% image area density charts, black using the internal pattern Four sheets of solid (A3 area) were continuously passed. Abnormal images such as white spots and white spots were visually confirmed on the four black solid images.
(実施例2から9)
実施例1において、トナー母体粒子、及び無機微粒子の種類、並びに無機微粒子の含有量を下記表1で示すような割合に代えた以外は、実施例1と同様にして、トナー2から9を得た。
トナー2から9に対し、実施例1と同様の測定及び評価を行った。結果を表3及び表4に示す。
(Examples 2 to 9)
In Example 1, toners 2 to 9 were obtained in the same manner as in Example 1 except that the toner base particles, the types of inorganic fine particles, and the content of the inorganic fine particles were changed to the ratios shown in Table 1 below. It was.
The same measurements and evaluations as in Example 1 were performed on toners 2 to 9. The results are shown in Tables 3 and 4.
(実施例10)
トナー4を得た後、このトナーを表面改質装置(サーフュージングシステム・日本ニューマチック工業社製)により以下の条件で熱による表面改質を行い、トナー10を得た。
現像剤供給部;テーブルフィーダー+振動フィーダー
分散ノズル;4本(各90度の対称配置)
噴出角度;30度
熱風流量=6m3/min
インジェクションエア流量=0.8m3/min
ブロワー風量=10m3/min
熱風温度=145℃
Feed量(サンプル供給量):2kg/h
冷風温度=15℃、冷却水温度=5℃
トナー10に対し、実施例1と同様の測定及び評価を行った。結果を表3及び表4に示す。
(Example 10)
After the toner 4 was obtained, the toner was subjected to surface modification by heat under the following conditions with a surface modification device (surfing system, manufactured by Nippon Pneumatic Kogyo Co., Ltd.) to obtain a toner 10.
Developer supply section; table feeder + vibration feeder, dispersion nozzle; 4 (symmetrical arrangement of 90 degrees each)
Ejection angle: 30 degrees Hot air flow rate = 6 m 3 / min
Injection air flow rate = 0.8 m 3 / min
Blower air volume = 10m 3 / min
Hot air temperature = 145 ° C
Feed amount (sample supply amount): 2 kg / h
Cold air temperature = 15 ° C., cooling water temperature = 5 ° C.
The same measurement and evaluation as in Example 1 were performed on the toner 10. The results are shown in Tables 3 and 4.
(比較例1から4)
実施例1において、トナー母体粒子、及び無機微粒子の種類、並びに無機微粒子の含有量を下記表1で示すような割合に代えた以外は、実施例1と同様にして、トナー12から15を得た。
トナー12から15に対し、実施例1と同様の測定及び評価を行った。結果を表3及び表4に示す。
(Comparative Examples 1 to 4)
In Example 1, toners 12 to 15 were obtained in the same manner as in Example 1 except that the toner base particles, the types of inorganic fine particles, and the content of the inorganic fine particles were changed to the ratios shown in Table 1 below. It was.
The same measurements and evaluations as in Example 1 were performed on toners 12 to 15. The results are shown in Tables 3 and 4.
(比較例5)
トナー10を得た後、このトナーを実施例10と同様にして熱による表面改質を行い、トナー16を得た。
トナー16に対し、実施例1と同様の測定及び評価を行った。結果を表3及び表4に示す。
(Comparative Example 5)
After obtaining toner 10, this toner was subjected to surface modification by heat in the same manner as in Example 10 to obtain toner 16.
The same measurement and evaluation as in Example 1 were performed on the toner 16. The results are shown in Tables 3 and 4.
本発明の態様は、例えば、以下のとおりである。
<1> 結着樹脂を有するトナー母体粒子と、少なくとも2種類以上の無機微粒子とを含有するトナーであって、
前記無機微粒子を前記トナー母体粒子に対して1.0質量%〜3.5質量%含有し、
トナーを基板に衝突させる真空分散型画像解析法により真空分散器を用いて前記トナーを衝突させた場合、
カーボンテープからなる前記基板に分散した前記無機微粒子の遊離数が前記トナー1粒子あたり10個以下であり、
マイカからなる前記基板に分散した前記無機微粒子の遊離数が前記トナー1粒子あたり200個〜1,800個であり、
前記マイカからなる前記基板に分散した350nm以上500nm以下の前記無機微粒子の遊離数が前記トナー1粒子あたり50個以下であることを特徴とするトナーである。
<2> 前記無機微粒子が、シリカ、チタン、アルミナ、フッ素化合物から選ばれる酸化物又は複合酸化物を少なくとも1種類を含有する前記<1>に記載のトナーである。
<3> 前記無機微粒子のうち、少なくとも1種類は、個数平均粒径が40nm〜200nmの無機微粒子である前記<1>から<2>のいずれかに記載のトナーである。
<4> 前記無機微粒子のうち、少なくとも1種類は、個数平均粒径が70nm〜150nmの無機微粒子であって、他の1種類は、個数平均粒径が2nm〜10nmの無機微粒子である前記<1>から<3>のいずれかに記載のトナーである。
<5> 前記トナーに対し、断面観察をした場合、
前記トナーは、コントラスト差による組成の異なるシェル構造を有し、
前記シェル構造の平均厚みが、前記トナーの直径に対して1/60〜1/10であることを特徴とする前記<1>から<4>のいずれかに記載のトナーである。
<6> キャリアと、前記<1>から<5>のいずれかに記載のトナーとを含有することを特徴とする二成分系現像剤である。
<7> 前記<1>から<5>のいずれかに記載のトナーを収容した、トナー収容ユニットである。
<8> 静電潜像担持体と、前記静電潜像担持体上に静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、
前記静電潜像担持体に形成された前記静電潜像を、トナーを用いて現像してトナー像を形成する、トナーを備える現像手段と、
前記静電潜像担持体上に形成されたトナー像を記録媒体の表面に転写する転写手段と、
前記記録媒体の表面に転写されたトナー像を定着する定着手段とを含み、
前記トナーが、前記<1>から<5>のいずれかに記載のトナーであることを特徴とする画像形成装置である。
<9> 静電潜像担持体上に静電潜像を形成する静電潜像形成工程と、
前記静電潜像担持体上に形成された前記静電潜像を、トナーを用いて現像してトナー像を形成する現像工程と、
前記静電潜像担持体上に形成されたトナー像を記録媒体の表面に転写する転写工程と、
前記記録媒体の表面に転写されたトナー像を定着する定着工程とを含み、
前記トナーが、前記<1>から<5>のいずれかに記載のトナーであることを特徴とする画像形成方法である。
Aspects of the present invention are as follows, for example.
<1> A toner containing toner base particles having a binder resin and at least two kinds of inorganic fine particles,
Containing 1.0 to 3.5% by weight of the inorganic fine particles with respect to the toner base particles,
When the toner is collided using a vacuum disperser by a vacuum dispersion type image analysis method in which the toner collides with the substrate,
The number of liberated inorganic fine particles dispersed on the substrate made of carbon tape is 10 or less per one toner particle;
The number of liberated inorganic fine particles dispersed on the substrate made of mica is 200 to 1,800 per one toner particle,
The toner is characterized in that the number of liberated inorganic fine particles of 350 nm or more and 500 nm or less dispersed on the mica substrate is 50 or less per one toner particle.
<2> The toner according to <1>, wherein the inorganic fine particles contain at least one oxide or composite oxide selected from silica, titanium, alumina, and a fluorine compound.
<3> The toner according to any one of <1> to <2>, wherein at least one of the inorganic fine particles is an inorganic fine particle having a number average particle diameter of 40 nm to 200 nm.
<4> Among the inorganic fine particles, at least one kind is inorganic fine particles having a number average particle diameter of 70 nm to 150 nm, and the other one is inorganic fine particles having a number average particle diameter of 2 nm to 10 nm. The toner according to any one of <1> to <3>.
<5> When cross-sectional observation is performed on the toner,
The toner has a shell structure having a different composition due to a contrast difference,
The toner according to any one of <1> to <4>, wherein an average thickness of the shell structure is 1/60 to 1/10 of the diameter of the toner.
<6> A two-component developer comprising a carrier and the toner according to any one of <1> to <5>.
<7> A toner storage unit that stores the toner according to any one of <1> to <5>.
<8> An electrostatic latent image carrier, and electrostatic latent image forming means for forming an electrostatic latent image on the electrostatic latent image carrier,
Developing means comprising toner for developing the electrostatic latent image formed on the electrostatic latent image carrier with toner to form a toner image;
Transfer means for transferring the toner image formed on the electrostatic latent image carrier onto the surface of a recording medium;
Fixing means for fixing the toner image transferred to the surface of the recording medium,
An image forming apparatus, wherein the toner is the toner according to any one of <1> to <5>.
<9> an electrostatic latent image forming step of forming an electrostatic latent image on the electrostatic latent image carrier;
A developing step of developing the electrostatic latent image formed on the electrostatic latent image carrier with toner to form a toner image;
A transfer step of transferring a toner image formed on the electrostatic latent image carrier onto the surface of a recording medium;
Fixing the toner image transferred to the surface of the recording medium,
The toner is the toner according to any one of <1> to <5>.
前記<1>から<5>のいずれかに記載のトナー、前記<6>に記載の二成分現像剤、前記<7>に記載のトナー収容ユニット、前記<8>に記載の画像形成装置、前記<9>に記載の画像形成方法によれば、従来における前記諸問題を解決し、前記本発明の目的を達成することができる。 <1> to <5>, the toner according to <6>, the two-component developer according to <6>, the toner storage unit according to <7>, the image forming apparatus according to <8>, According to the image forming method described in <9>, the conventional problems can be solved and the object of the invention can be achieved.
Claims (9)
前記無機微粒子を前記トナー母体粒子に対して1.0質量%〜3.5質量%含有し、
トナーを基板に衝突させる真空分散型画像解析法により真空分散器を用いて前記トナーを衝突させた場合、
カーボンテープからなる前記基板に分散した前記無機微粒子の遊離数が前記トナー1粒子あたり10個以下であり、
マイカからなる前記基板に分散した前記無機微粒子の遊離数が前記トナー1粒子あたり200個〜1,800個であり、
前記マイカからなる前記基板に分散した350nm以上500nm以下の前記無機微粒子の遊離数が前記トナー1粒子あたり50個以下であることを特徴とするトナー。 A toner containing toner base particles having a binder resin and at least two kinds of inorganic fine particles,
Containing 1.0 to 3.5% by weight of the inorganic fine particles with respect to the toner base particles,
When the toner is collided using a vacuum disperser by a vacuum dispersion type image analysis method in which the toner collides with the substrate,
The number of liberated inorganic fine particles dispersed on the substrate made of carbon tape is 10 or less per one toner particle;
The number of liberated inorganic fine particles dispersed on the substrate made of mica is 200 to 1,800 per one toner particle,
The toner according to claim 1, wherein the number of liberated inorganic fine particles of 350 nm or more and 500 nm or less dispersed in the mica substrate is 50 or less per toner particle.
前記トナーは、コントラスト差による組成の異なるシェル構造を有し、
前記シェル構造の平均厚みが、前記トナーの直径に対して1/60〜1/10であることを特徴とする請求項1から4のいずれかに記載のトナー。 When the cross section of the toner is observed,
The toner has a shell structure having a different composition due to a contrast difference,
The toner according to claim 1, wherein an average thickness of the shell structure is 1/60 to 1/10 of the diameter of the toner.
前記静電潜像担持体に形成された前記静電潜像を、トナーを用いて現像してトナー像を形成する、トナーを備える現像手段と、
前記静電潜像担持体上に形成されたトナー像を記録媒体の表面に転写する転写手段と、
前記記録媒体の表面に転写されたトナー像を定着する定着手段とを含み、
前記トナーが、請求項1から5のいずれかに記載のトナーであることを特徴とする画像形成装置。 An electrostatic latent image carrier, and electrostatic latent image forming means for forming an electrostatic latent image on the electrostatic latent image carrier;
Developing means comprising toner for developing the electrostatic latent image formed on the electrostatic latent image carrier with toner to form a toner image;
Transfer means for transferring the toner image formed on the electrostatic latent image carrier onto the surface of a recording medium;
Fixing means for fixing the toner image transferred to the surface of the recording medium,
An image forming apparatus according to claim 1, wherein the toner is the toner according to claim 1.
前記静電潜像担持体上に形成された前記静電潜像を、トナーを用いて現像してトナー像を形成する現像工程と、
前記静電潜像担持体上に形成されたトナー像を記録媒体の表面に転写する転写工程と、
前記記録媒体の表面に転写されたトナー像を定着する定着工程とを含み、
前記トナーが、請求項1から5のいずれかに記載のトナーであることを特徴とする画像形成方法。 An electrostatic latent image forming step of forming an electrostatic latent image on the electrostatic latent image carrier;
A developing step of developing the electrostatic latent image formed on the electrostatic latent image carrier with toner to form a toner image;
A transfer step of transferring a toner image formed on the electrostatic latent image carrier onto the surface of a recording medium;
Fixing the toner image transferred to the surface of the recording medium,
6. The image forming method according to claim 1, wherein the toner is the toner according to claim 1.
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