JP4125199B2 - Image forming method - Google Patents
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Description
本発明は、電子写真法、静電記録法、磁気記録法及びトナージェット記録法等の記録法において形成される静電荷像を、トナーを用いて現像する画像形成方法に関する。 The present invention relates to an image forming method in which an electrostatic image formed in a recording method such as an electrophotographic method, an electrostatic recording method, a magnetic recording method, or a toner jet recording method is developed using toner.
電子写真法は、従来より多数の方法が知られている。一般には、光導電性物質を利用した種々の手段により感光体上に電気的潜像(静電潜像)を形成し、次いで該潜像をトナーを用いて現像し、必要に応じて紙等の転写材にトナー像を転写した後、加熱、圧力、加熱加圧あるいは溶剤蒸気等により定着し、複写物を得るものであり、感光体上に転写されずに残ったトナーは種々の方法でクリーニングされ、上記の工程が繰り返されるものである。 Many methods of electrophotography have been known. In general, an electric latent image (electrostatic latent image) is formed on a photoreceptor by various means using a photoconductive substance, and then the latent image is developed with toner, and paper or the like is used as necessary. After the toner image is transferred to the transfer material, it is fixed by heating, pressure, heating and pressurization or solvent vapor to obtain a copy. The toner remaining without being transferred onto the photoreceptor can be obtained by various methods. After cleaning, the above steps are repeated.
静電潜像を、トナーを用いて可視像化する現像方法としては、数々の方法が知られている。これらの現像方法としては、例えば1成分現像方法が挙げられ、シンプルな構造の現像機を用いることが出来、トラブルがなく、寿命も長く、メンテナンスが容易であることから、好ましく用いられている。 Numerous methods are known as developing methods for visualizing an electrostatic latent image using toner. As these developing methods, for example, a one-component developing method can be cited, and a developing machine having a simple structure can be used, and there are no troubles, a long lifetime, and easy maintenance, which is preferably used.
その1成分現像方法の中でも、トナー担持体と静電潜像担持体をある一定の間隔をおいて配置し、トナー担持体上に潜像担持体と接触しないトナーの薄層を形成して、さらにトナー担持体と潜像担持体間に交番電界を印加して現像を行うジャンピング現像方法が好ましく用いられる(例えば、特許文献1参照)。この方法においては、トナー担持体である現像スリーブ上のトナーやトナー容器内のトナーが、現像スリーブ両端部より漏れ/飛散するのを防止するために、現像スリーブとトナー容器の間にシール部材を設置することが行われている。 Among the one-component development methods, the toner carrier and the electrostatic latent image carrier are arranged at a certain interval, and a thin layer of toner that does not contact the latent image carrier is formed on the toner carrier. Further, a jumping development method in which development is performed by applying an alternating electric field between the toner carrier and the latent image carrier is preferably used (see, for example, Patent Document 1). In this method, in order to prevent the toner on the developing sleeve as a toner carrier and the toner in the toner container from leaking / scattering from both ends of the developing sleeve, a seal member is provided between the developing sleeve and the toner container. It is done to install.
従来、シール構成としては、フェルト等により現像スリーブ上のトナーを機械的に掻き取りながらトナーの漏れを防止する方法が用いられていたが、この方法では現像スリーブを駆動させるトルクが大きくなりモーターに負担をかけたり、スリーブ端部が昇温し端部トナー固着を発生させる原因となったりしている。 Conventionally, as a seal configuration, a method of preventing toner leakage while mechanically scraping the toner on the developing sleeve with felt or the like has been used. This may cause a burden, or may cause the end of the sleeve to rise in temperature and cause toner sticking to the end.
そのため、いくつかの提案がされている。例えば、現像スリーブの軸線方向両端部に、現像スリーブと所定の間隔をもって、少なくとも一部の周面に沿ってトナーによる磁気ブラシを形成し、該磁気ブラシによりトナーの端部への漏出をシールする方法が挙げられる(例えば、特許文献2参照)。 Therefore, some proposals have been made. For example, a magnetic brush made of toner is formed along at least a part of the circumferential surface at a predetermined distance from the developing sleeve at both end portions in the axial direction of the developing sleeve, and leakage of the toner to the end portion is sealed by the magnetic brush. (For example, refer to Patent Document 2).
また、近年、複写装置の高速化及び高画質化にともない、トナー担持体である現像スリーブを複数設け、現像可能領域を拡げ、現像スリーブの周速を下げる提案等がされている。しかし、このような現像方法では現像スリーブを複数使用するため装置が大型化してしまう傾向がある。そのため複数の現像スリーブを近接させ一体構成することが多い。しかし、このような近接された一体型の現像装置では、磁気シール部材として現像ブラシを形成する場合、磁気ブラシの流動が他の現像スリーブの磁気シール部材を阻害し、両現像スリーブ間でトナーが滞留したり、漏れ出したり、同様に現像スリーブ端部でのトナー固着又は現像に寄与しない無駄なトナーを消費するという問題点を有している。 In recent years, with the increase in speed and image quality of copying machines, there have been proposals for providing a plurality of developing sleeves as toner carriers, expanding the developable area, and reducing the peripheral speed of the developing sleeve. However, such a developing method tends to increase the size of the apparatus because a plurality of developing sleeves are used. Therefore, it is often the case that a plurality of developing sleeves are arranged close to each other to be integrated. However, in such an integrated developing device in close proximity, when a developing brush is formed as a magnetic seal member, the flow of the magnetic brush interferes with the magnetic seal member of the other developing sleeve, and toner is generated between the developing sleeves. There is a problem that the toner stays, leaks, or wastes toner that does not contribute to toner fixation or development at the end of the developing sleeve.
一方、近年複写装置は、複合化やパーソナル化等、変遷しつつある市場のニーズを反映し、より小型化、より軽量化、より高速化、そして更なる高信頼性が厳しく要求されてきている。その結果、現像装置のみならずトナーに要求される性能もより高度化し、さらに
は現像装置とトナー間の相互作用を、より見極めた現像方法が要求されている。
On the other hand, in recent years, copying machines have been required to be smaller, lighter, faster, and more reliable, reflecting the changing needs of the market such as compounding and personalization. . As a result, not only the developing device but also the performance required for the toner has become more sophisticated, and further, there is a demand for a developing method that further determines the interaction between the developing device and the toner.
繰り返し複写による現像器内でのトナーの劣化を防止する観点から、トナーの硬度を調整することが行われている。トナーの硬度を調整する方法として、樹脂バインダーに関する提案が数々されている(例えば、特許文献3参照)。トナー中のバインダー樹脂の架橋剤と分子量調整剤を加え、適度に架橋されたビニル系重合体からなるトナーが開示され、更にはビニル系重合体において、Tg、分子量及びゲルコンテントを組み合わせたブレンド系のトナーが提案されている。 From the viewpoint of preventing toner deterioration in the developing device due to repeated copying, the hardness of the toner is adjusted. As a method for adjusting the hardness of the toner, various proposals relating to a resin binder have been made (for example, see Patent Document 3). Disclosed is a toner comprising a vinyl polymer that is appropriately cross-linked by adding a binder resin cross-linking agent and a molecular weight modifier in the toner, and further a blend system that combines Tg, molecular weight, and gel content in a vinyl polymer. Toners have been proposed.
このような架橋されたビニル系重合体あるいはゲル分を含有するトナーは、耐オフセット性においては優れた効果を示す。しかし、これらを含有させるために、トナー原材料として架橋されたビニル重合体を用いると、トナー製造時の溶融混練工程にて、重合体中の内部摩擦が非常に大きくなり、大きなせん断力が重合体にかかる。このために多くの場合、分子鎖の切断が起こり、溶融粘度の低下を招き、耐オフセット性に悪影響を与える。 The toner containing such a cross-linked vinyl polymer or gel has an excellent effect on the offset resistance. However, if a cross-linked vinyl polymer is used as a toner raw material in order to contain these, internal friction in the polymer becomes very large in the melt-kneading process at the time of toner production, and a large shearing force is generated in the polymer. It takes. For this reason, in many cases, the molecular chain is broken, resulting in a decrease in melt viscosity and adversely affecting the offset resistance.
そこでこれを解決するため、以下に示す様々なトナーが提案されている。まずは、カルボン酸を有する樹脂と金属化合物をトナー原材料として用い、溶融混練時に加熱反応させることにより架橋重合体を形成させて、ビニル重合体をトナー中に含有させる方法である(例えば、特許文献4〜7参照)。 In order to solve this problem, various toners shown below have been proposed. First, there is a method in which a resin having a carboxylic acid and a metal compound are used as raw materials for the toner, and a cross-linked polymer is formed by heat reaction during melt-kneading to contain a vinyl polymer in the toner (for example, Patent Document 4). ~ 7).
また、ビニル系樹脂単量体と更に特異なモノエステル化合物とを必須構成単位とするバインダーと多価金属化合物とを反応させ、金属を介して架橋する方法も提案されている(例えば、特許文献8及び特許文献9参照)。 Also proposed is a method of reacting a binder having a vinyl resin monomer and a more specific monoester compound as an essential constituent unit with a polyvalent metal compound and crosslinking via a metal (for example, Patent Documents). 8 and Patent Document 9).
さらに、低分子量成分と高分子量成分の2群に分かれる分子量分布を有し、低分子量側に含有されたカルボン酸基と多価金属イオンを反応させ架橋させた(溶液重合して得られた溶液に金属化合物の分散液を加え、加温して反応させた)トナー(例えば、特許文献10〜特許文献13参照)、結着樹脂中の低分子量成分と高分子量成分の分子量、混合比、酸価及びその比率を制御し、定着性や耐オフセット性等を改良したトナー用バインダー組成物及びトナーも提案されている(例えば、特許文献14〜特許文献18参照)。 Furthermore, it has a molecular weight distribution divided into two groups of a low molecular weight component and a high molecular weight component, and is crosslinked by reacting a carboxylic acid group contained on the low molecular weight side with a polyvalent metal ion (solution obtained by solution polymerization). To the toner (for example, see Patent Document 10 to Patent Document 13), the molecular weight of the low and high molecular weight components in the binder resin, the mixing ratio, the acid There have also been proposed toner binder compositions and toners in which the fixability and offset resistance are improved by controlling the value and the ratio thereof (see, for example, Patent Documents 14 to 18).
また、分子量と樹脂酸価が異なる2種類のビニル系樹脂をブレンドしたトナー用バインダー組成物や(例えば、特許文献19参照)、カルボキシル基含有ビニル共重合体とグリシジル基含有ビニル共重合体に金属化合物を反応させて架橋させたトナー(例えば、特許文献20〜特許文献23参照)、カルボキシル基含有樹脂とエポキシ樹脂が反応し架橋構造を形成させたトナー(例えば、特許文献24及び特許文献25参照)、グリシジル基含有樹脂を架橋剤として用い、カルボキシル基含有樹脂より構成される樹脂組成物において、分子量分布、ゲル分、酸価、エポキシ価などを制御し、定着性や耐オフセット性等を改良したトナー用バインダー組成物及びトナーが提案されている(例えば、特許文献26〜特許文献34参照)。 In addition, a binder composition for toner in which two kinds of vinyl resins having different molecular weights and resin acid values are blended (for example, see Patent Document 19), a carboxyl group-containing vinyl copolymer and a glycidyl group-containing vinyl copolymer are made of metal. Toner that has been cross-linked by reacting a compound (for example, see Patent Documents 20 to 23), Toner that has reacted with a carboxyl group-containing resin and an epoxy resin to form a cross-linked structure (for example, see Patent Document 24 and Patent Document 25) ), Using a glycidyl group-containing resin as a cross-linking agent, and controlling the molecular weight distribution, gel content, acid value, epoxy value, etc., in a resin composition composed of a carboxyl group-containing resin, improving fixability and offset resistance, etc. Toner binder compositions and toners have been proposed (see, for example, Patent Document 26 to Patent Document 34).
以上の提案は、定着性、耐オフセット性を向上させるという点で、一長一短はあるものの効果が得られることは事実である。しかし、超高速、高耐久性に問題があるとともに、現像スリーブを複数有する現像装置においては、現像スリーブ端部にトナー融着等が発生し易いという問題がある。
本発明の目的は、上述の如き問題点を解決し、現像性及び耐久性に優れた画像形成方法を提供することにある。 An object of the present invention is to solve the above-described problems and to provide an image forming method excellent in developability and durability.
更に、本発明の目的は、複数のトナー担持体上に薄層に形成される磁性トナーにより現像してトナー像を形成する現像工程を有する画像形成方法において、トナー担持体の軸線方向両端部の一部の周面に沿って設けられたトナーシール部材からの磁性トナー漏れによる装置内汚染の発生がなく、さらにトナー担持体端部へのトナー融着のない画像形成方法を提供することにある。 Furthermore, an object of the present invention is to provide an image forming method having a developing step of forming a toner image by developing with a magnetic toner formed in a thin layer on a plurality of toner carriers, at both ends in the axial direction of the toner carrier. An object of the present invention is to provide an image forming method in which there is no occurrence of contamination in the apparatus due to magnetic toner leakage from a toner seal member provided along a part of the peripheral surface, and there is no toner fusion to the end of the toner carrier. .
本発明者等は、鋭意検討の結果、複数のトナー担持体上に薄層に形成される磁性トナーにより現像してトナー像を形成する現像工程を有する画像形成方法において、特定の磁気特性を有するトナーを用いて、トナー担持体の軸線方向両端部の一部の周面に沿ってトナーシール部材を設けることにより、トナーシール部材からの磁性トナー漏れによる装置内汚染の発生がなく、さらにトナー担持体端部へのトナー融着のない画像形成方法を達成できることを見出した。 As a result of intensive studies, the present inventors have specific magnetic characteristics in an image forming method having a developing step of developing a toner image by developing with a magnetic toner formed in a thin layer on a plurality of toner carriers. By using a toner and providing a toner seal member along the peripheral surface of a part of both ends in the axial direction of the toner carrier, there is no occurrence of contamination in the apparatus due to magnetic toner leakage from the toner seal member, and further the toner carrying It has been found that an image forming method without toner fusion to the end of the body can be achieved.
すなわち本発明は、潜像保持体上に形成された静電荷潜像を、複数の現像スリーブ上に薄層で形成される磁性トナーにより現像してトナー像を形成する現像工程を少なくとも有する画像形成方法において、
前記現像工程に用いられる前記複数の現像スリーブは、回転体であり、内部に複数の磁極を有する略円筒状の磁界発生手段が固定配置され、
前記複数の現像スリーブの軸線方向両端部の少なくとも一部の周面に沿って、磁性物質で形成されたトナーシール部材が設けられ、
該トナーシール部材と前記現像スリーブは一定の間隙をもって配置され、
前記トナーシール部材と前記現像スリーブ内部の前記磁界発生手段との間に発生した磁界により、前記トナーシール部材の前記現像スリーブに対する対向面と前記現像スリーブ両端部周面との間に、磁性トナーからなる磁気ブラシが形成され、
前記磁性トナーは、少なくとも結着樹脂と磁性体を含有したトナー粒子を有し、残留磁化σrが0.5〜8.0(Am 2 /kg)であり、保磁力Hc(kA/m)と前記残留磁化σr(Am2/kg)が下記式(1)を満たすことを特徴とする画像形成方法。
(1) 5≦Hc×σr≦85
That is, the present invention provides an image forming process having at least a developing step of developing a latent electrostatic image formed on a latent image holding member with a magnetic toner formed as a thin layer on a plurality of developing sleeves to form a toner image. In the method
The plurality of developing sleeves used in the developing step are rotating bodies, and a substantially cylindrical magnetic field generating means having a plurality of magnetic poles is fixedly disposed therein,
A toner seal member made of a magnetic material is provided along at least a part of the peripheral surface of both end portions in the axial direction of the plurality of developing sleeves ,
The toner seal member and the developing sleeve are arranged with a certain gap,
Wherein the magnetic field generated between the toner seal member and the developing sleeve within said magnetic field generating means, between the counter surface and the developing sleeve end portions peripheral surface with respect to the developing sleeve of the toner seal member, a magnetic toner A magnetic brush is formed,
The magnetic toner has toner particles containing at least a binder resin and a magnetic material, has a residual magnetization σr of 0.5 to 8.0 (Am 2 / kg), and a coercive force Hc (kA / m). The image forming method, wherein the residual magnetization σr (Am 2 / kg) satisfies the following formula (1):
(1) 5 ≦ Hc × σr ≦ 85
本発明により、現像性及び耐久性に優れた画像形成方法を提供できる。さらに、複数のトナー担持体を用いた場合でも、トナー担持体端部のトナーシール部材からのトナー漏れによる装置内汚染の発生がなく、トナー担持体端部へのトナー融着がない画像形成方法を提供できる。 The present invention can provide an image forming method excellent in developability and durability. Further, even when a plurality of toner carriers are used, there is no occurrence of contamination in the apparatus due to toner leakage from the toner seal member at the end of the toner carrier, and there is no toner fusion to the end of the toner carrier. Can provide.
本発明の画像形成方法は、潜像保持体上に形成された静電荷潜像を、複数のトナー担持体上に薄層で形成される磁性トナーにより現像してトナー像を形成する現像工程を少なくとも有する。 The image forming method of the present invention includes a developing step of developing a latent electrostatic image formed on a latent image holding member with a magnetic toner formed in a thin layer on a plurality of toner carriers to form a toner image. Have at least.
そして、本発明の画像形成方法の現像工程において、前記複数のトナー担持体は、回転体であり、内部に複数の磁極を有する略円筒状の磁界発生手段が固定配置され、
前記複数のトナー担持体の軸線方向両端部の少なくとも一部の周面に沿って、磁性物質で形成されたトナーシール部材が設けられ、
該トナーシール部材と前記トナー担持体は一定の間隙をもって配置され、
前記トナーシール部材と前記トナー担持体内部の前記磁界発生手段との間に発生した磁界により、前記トナーシール部材の前記トナー担持体に対する対向面と前記トナー担持体両端部周面との間に、磁性トナーからなる磁気ブラシが形成される。
In the developing step of the image forming method of the present invention, the plurality of toner carriers are rotating bodies, and a substantially cylindrical magnetic field generating means having a plurality of magnetic poles is fixedly disposed therein.
A toner seal member formed of a magnetic substance is provided along at least a part of the circumferential surface of both end portions in the axial direction of the plurality of toner carriers,
The toner seal member and the toner carrier are arranged with a certain gap,
Due to the magnetic field generated between the toner seal member and the magnetic field generating means inside the toner carrier, between the surface of the toner seal member facing the toner carrier and the peripheral surfaces of both ends of the toner carrier, A magnetic brush made of magnetic toner is formed.
本発明に用いる磁性トナーは、少なくとも結着樹脂と磁性体を含有したトナー粒子を有し、保磁力Hc(kA/m)と残留磁化σr(Am2/kg)が下記式(1)を満たすことを特徴とする。
(1) 5≦Hc×σr≦85
好ましくは、12≦Hc×σr≦85であり、さらに好ましくは、25≦Hc×σr≦85である。Hc×σrが5以上、85以下であると、トナー担持体の軸線方向両端部の周面に設けられるトナーシール部材からのトナー漏れの発生がないとともに、優れた現像性を維持することが出来る。
The magnetic toner used in the present invention has toner particles containing at least a binder resin and a magnetic material, and the coercive force Hc (kA / m) and the residual magnetization σr (Am 2 / kg) satisfy the following formula (1). It is characterized by that.
(1) 5 ≦ Hc × σr ≦ 85
Preferably, 12 ≦ Hc × σr ≦ 85, and more preferably 25 ≦ Hc × σr ≦ 85. When Hc × σr is 5 or more and 85 or less, there is no occurrence of toner leakage from the toner seal member provided on the circumferential surface at both end portions in the axial direction of the toner carrier, and excellent developability can be maintained. .
一方、磁性トナーの保磁力と残留磁化の積(Hc×σr)が5未満である場合、端部シール部分での磁界の影響を受けづらく、トナー担持体が高速回転する場合等に、トナー漏れが発生し、装置機内を汚し、本体の故障の原因となり易い。 On the other hand, when the product (Hc × σr) of the coercive force and the residual magnetization of the magnetic toner is less than 5, it is difficult to be influenced by the magnetic field at the end seal portion, and toner leakage occurs when the toner carrier rotates at high speed. Occurs, and the inside of the machine is easily contaminated, which may cause the main body to malfunction.
また、Hc×σrが85を超える場合、端部シール部分でのトナーシール性は良好であるが、トナー担持体からの磁気的拘束力が強まり、濃度低下が発生しやすい。 When Hc × σr exceeds 85, the toner sealability at the end seal portion is good, but the magnetic binding force from the toner carrier is increased, and the density is likely to decrease.
なお、磁性トナーの保磁力Hcは、4.0〜15.0が好ましく、残留磁化σrは0.5〜8.0が好ましい。 The coercive force Hc of the magnetic toner is preferably 4.0 to 15.0, and the residual magnetization σr is preferably 0.5 to 8.0.
本発明の磁性トナーは、0.05〜3.0μmの1次粒径を持つ金属酸化物及び/又は金属炭化物を少なくとも1種以上含有すると、トナーのトナー担持体端部への融着が防止され、長期の使用においても濃度安定性に優れるために好ましい。 When the magnetic toner of the present invention contains at least one metal oxide and / or metal carbide having a primary particle size of 0.05 to 3.0 μm, the fusion of the toner to the end of the toner carrier is prevented. Therefore, it is preferable because of excellent concentration stability even in long-term use.
金属酸化物及び/又は金属炭化物の1次粒径が3.0μmを超えると、現像時に磁性トナーと同時に現像されにくく、消費されずに現像装置内で蓄積された金属酸化物及び/又は金属炭化物の影響で、画像濃度低下を引き起こしやすくなる。特に、本発明のように複数のトナー担持体を有する現像方式を利用した画像形成方法においては、現像部での磁性トナーの動きが複雑となり、トナー同士あるいはトナー担持体間での摩擦回数が増加し、トナーから上記金属酸化物及び/又は金属炭化物が遊離し易くなり、画像濃度低下が顕著となることから好ましくない。 When the primary particle size of the metal oxide and / or metal carbide exceeds 3.0 μm, it is difficult to develop simultaneously with the magnetic toner during development, and the metal oxide and / or metal carbide accumulated in the developing device without being consumed. This tends to cause a decrease in image density. In particular, in an image forming method using a developing system having a plurality of toner carriers as in the present invention, the movement of magnetic toner in the developing unit becomes complicated, and the number of frictions between toners or between toner carriers increases. In addition, the metal oxide and / or metal carbide is likely to be liberated from the toner, and the image density is significantly lowered.
また、金属酸化物及び/又は金属炭化物の1次粒径が0.05μm未満であると、トナー担持体の軸線方向両端部の周面に沿って設けられたトナーシール部材から、金属酸化物及び/又は金属炭化物のすり抜ける量が増大し、トナーシール部材からのトナー漏れの原因となり易い。 Further, when the primary particle diameter of the metal oxide and / or metal carbide is less than 0.05 μm, the metal oxide and the metal oxide and the toner seal member provided along the circumferential surface at both ends in the axial direction of the toner carrier In other words, the amount of metal carbide passing through is increased, which is likely to cause toner leakage from the toner seal member.
上記金属酸化物及び/又は金属炭化物は、Ti、Ce、Al、Zn、Mg、W、Sn、Zr、Feの元素を少なくとも1種以上含有する酸化物、炭化物及びこれらの元素の酸素酸のマグネシウム塩、カルシウム塩、ストロンチウム塩、バリウム塩からなる群より選ばれることが好ましい。 The metal oxide and / or metal carbide is an oxide, carbide, or magnesium oxide of oxygen acid containing at least one element of Ti, Ce, Al, Zn, Mg, W, Sn, Zr, and Fe. It is preferably selected from the group consisting of a salt, calcium salt, strontium salt and barium salt.
その中でも、特にチタン酸ストロンチウム、チタン酸マグネシウム、チタン酸カルシウム、チタン酸バリウム、酸化チタン、酸化セリウム、酸化アルミニウム、酸化亜鉛、酸化錫、酸化鉄、フェライト、シリカ、タングステンカーバイト及びシリコンカーバイトからなる群より選ばれることが好ましい。 Among them, especially from strontium titanate, magnesium titanate, calcium titanate, barium titanate, titanium oxide, cerium oxide, aluminum oxide, zinc oxide, tin oxide, iron oxide, ferrite, silica, tungsten carbide and silicon carbide It is preferably selected from the group consisting of
金属酸化物及び/又は金属炭化物として上記物質を用いると、磁性トナーの帯電安定性を阻害することなく、磁性トナー粒子硬度を適当にでき、程良い研磨性を有するため潜像保持体等の他工程部材を傷つけることなく、トナーのトナー担持体への融着のみを除去することができる。 When the above-mentioned substances are used as metal oxides and / or metal carbides, the magnetic toner particle hardness can be appropriately adjusted without impairing the charging stability of the magnetic toner, and since it has a suitable abrasiveness, it can be used for other than latent image holders. Only the fusion of the toner to the toner carrier can be removed without damaging the process member.
金属酸化物及び/又は金属炭化物は、トナー粒子100質量部に対して0.1〜8.0質量部(好ましくは1.0〜8.0質量部、特に好ましくは2.0〜8.0質量部)のときに効果を発揮する。金属酸化物及び/又は金属炭化物の添加量が8.0質量部を超える場合、磁性トナーから金属酸化物及び/又は金属炭化物が遊離しやすくなり、該遊離物が潜像保持体等を傷つけたり、トナーの帯電を阻害し濃度低下を引き起こしやすい。 The metal oxide and / or metal carbide is 0.1 to 8.0 parts by weight (preferably 1.0 to 8.0 parts by weight, particularly preferably 2.0 to 8.0 parts by weight based on 100 parts by weight of the toner particles. (Mass part). When the added amount of the metal oxide and / or metal carbide exceeds 8.0 parts by mass, the metal oxide and / or metal carbide is liable to be liberated from the magnetic toner, and the liberated material may damage the latent image holding member or the like. The toner tends to inhibit charging and cause a decrease in density.
また、金属酸化物及び/又は金属炭化物の添加量が0.1質量部未満である場合、その効果が発現しづらく、トナー担持体へのトナー融着が発生しやすく、そこを核に端部からのトナー漏れを引き起こしやすい。 Further, when the addition amount of the metal oxide and / or metal carbide is less than 0.1 parts by mass, it is difficult to achieve the effect, and toner fusion to the toner carrier is likely to occur. It is easy to cause toner leakage from the toner.
本発明で好ましく用いられる金属酸化物及び/又は金属炭化物は、例えば焼結法により生成し、機械粉砕した後、風力分級により分級し所望の粒度とし、必要な場合に適当な後処理を施したものである。 The metal oxide and / or metal carbide preferably used in the present invention is produced, for example, by a sintering method, mechanically pulverized, classified by air classification to obtain a desired particle size, and subjected to an appropriate post-treatment when necessary. Is.
本発明における磁性トナーは、粒径3μm以上の磁性トナーにおいて、下記式(2)で表される円形度aが0.90以上の粒子を85個数%以上有するものであり、更に好ましくは、90個数%以上(90〜100個数%)有していることがよい。
(2) 円形度a=L0/L
(式中、L0は、粒子の投影像と同じ面積をもつ円の周囲長を示し、Lは、粒子の投影像の周囲長を示す。)
本発明において、円形度は磁性トナー粒子の凹凸の度合いの指標であり、磁性トナーが完全な球形の場合1.00を示し、表面形状が複雑になるほど円形度は小さな値となる。
The magnetic toner in the present invention is a magnetic toner having a particle diameter of 3 μm or more, and has 85% by number or more of particles having a circularity a represented by the following formula (2) of 0.90 or more, more preferably 90%. It is preferable to have a number% or more (90 to 100 number%).
(2) Circularity a = L 0 / L
(In the formula, L 0 represents the perimeter of a circle having the same area as the projected image of the particle, and L represents the perimeter of the projected image of the particle.)
In the present invention, the circularity is an index of the degree of unevenness of the magnetic toner particles, and indicates 1.00 when the magnetic toner is a perfect sphere, and the circularity becomes smaller as the surface shape becomes more complicated.
磁性トナーの円形度aが0.90以上の粒子の含有量が、85個数%より少なすぎると磁性トナーの形状が歪なものとなり、磁性トナーとトナー担持体との摩擦が大きくなるため、トナー担持体が研磨されやすくなる。それにより、トナー担持体寿命を減少させる傾向がある。 If the content of particles having a circularity a of 0.90 or more in the magnetic toner is less than 85% by number, the shape of the magnetic toner becomes distorted, and the friction between the magnetic toner and the toner carrier increases. The carrier is easily polished. This tends to reduce the life of the toner carrier.
また、本発明における磁性トナーは、円形度分布の標準偏差SDが0.050以下であることが、画質、転写性の面から好ましい。本発明における円形度分布のSDは、分布の広さの指標であり、数値が小さい程ばらつきのないシャープな分布であることを示す。本発明では、円形度分布の標準偏差SDは磁性トナーの各粒子の円形度と平均円形度より、下記式(3)により求められた値を用いる。 In the magnetic toner of the present invention, the standard deviation SD of the circularity distribution is preferably 0.050 or less from the viewpoint of image quality and transferability. The SD of the circularity distribution in the present invention is an index of the breadth of the distribution. The smaller the numerical value, the sharper the distribution is. In the present invention, the standard deviation SD of the circularity distribution uses a value obtained by the following equation (3) from the circularity and average circularity of each particle of the magnetic toner.
(3)
また、本発明における磁性トナーの重量平均粒径は3.0〜9.0μmであることが好ましい。磁性トナーの重量平均粒径が3.0μm未満である場合、磁性トナー同士の付着力が増大し、凝集性が増すと共にかぶり等が増大する傾向がある。また、磁性トナーの重量平均粒径が9.0μmを超える場合、磁性トナーの帯電量が減少し、耐久による画像濃度の低下が発生し易い。
(3)
The weight average particle size of the magnetic toner in the present invention is preferably 3.0 to 9.0 μm. When the weight average particle diameter of the magnetic toner is less than 3.0 μm, the adhesion force between the magnetic toners increases, the cohesiveness increases, and the fog and the like tend to increase. Further, when the weight average particle diameter of the magnetic toner exceeds 9.0 μm, the charge amount of the magnetic toner is decreased, and the image density is likely to be lowered due to durability.
本発明における磁性トナーは、磁性体を含有させた磁性トナーであり、1成分系現像剤として使用しうる。この場合、磁性体は着色剤の役割を兼ねることもできる。本発明において、磁性トナーを構成する際に用いる磁性体としては、鉄、コバルト、ニッケル、銅、マグネシウム、マンガン、アルミニウム又はケイ素の元素を含む金属酸化物等がある。中でも四三酸化鉄、γ−酸化鉄等の酸化鉄を主成分とするものが好ましい。 The magnetic toner in the present invention is a magnetic toner containing a magnetic material and can be used as a one-component developer. In this case, the magnetic material can also serve as a colorant. In the present invention, examples of the magnetic material used for forming the magnetic toner include metal oxides containing elements of iron, cobalt, nickel, copper, magnesium, manganese, aluminum, or silicon. Among them, those containing iron oxide as a main component such as triiron tetroxide and γ-iron oxide are preferable.
さらに、本発明における磁性体は、八面体形状を有するものが好ましい。八面体形状の面及び頂点を有することで、トナー粒子中で他材料との濡れが良く分散性に優れ、程良くトナー粒子表面に析出することが可能となり、磁性トナーは帯電安定性に優れることとなる。 Furthermore, the magnetic body in the present invention preferably has an octahedral shape. By having octahedral-shaped surfaces and vertices, the toner particles have good wettability with other materials and excellent dispersibility, and can be deposited on the toner particle surface moderately, and the magnetic toner has excellent charging stability. It becomes.
また、八面体形状の頂点が、トナー粒子の表面に露出し、それが程良い研磨効果を生むため、トナー担持体端部へのトナー融着の発生を和らげることが可能となる。 Further, the apex of the octahedron shape is exposed on the surface of the toner particles, which produces a moderate polishing effect, so that it is possible to reduce the occurrence of toner fusion to the end of the toner carrier.
これらの磁性体は、平均粒径が2μm以下、好ましくは0.1〜0.5μm程度のものが好ましい。トナー粒子中に含有させる量としては、結着樹脂100質量部に対し、好ましくは20〜200質量部、特に好ましくは40〜150質量部である。 These magnetic materials preferably have an average particle size of 2 μm or less, preferably about 0.1 to 0.5 μm. The amount to be contained in the toner particles is preferably 20 to 200 parts by mass, particularly preferably 40 to 150 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the binder resin.
さらにこれらの磁性体の飽和磁化σsとしては、5〜200Am2/kg、好ましくは50〜150Am2/kg、更に好ましくは70〜100Am2/kgである。 Furthermore, the saturation magnetization σs of these magnetic materials is 5 to 200 Am 2 / kg, preferably 50 to 150 Am 2 / kg, more preferably 70 to 100 Am 2 / kg.
磁性体の残留磁化σrとしては、1〜30Am2/kg、好ましくは5〜25Am2/kg、更に好ましくは8〜15Am2/kgである。 The residual magnetization σr of the magnetic material is 1 to 30 Am 2 / kg, preferably 5 to 25 Am 2 / kg, and more preferably 8 to 15 Am 2 / kg.
磁性体の保磁力Hcとしては、2〜20kA/m、好ましくは6〜15kA/m、さらに好ましくは8〜12kA/mである。 The coercive force Hc of the magnetic material is 2 to 20 kA / m, preferably 6 to 15 kA / m, and more preferably 8 to 12 kA / m.
本発明において、磁性体が上記磁気特性を有することにより、画像濃度とかぶりのバランスがとれ、且つトナー担持体端部でのトナー漏れ等が発生しづらい。また、上記特性を有する磁性体を用いかつ、トナー粒子中の磁性体量を調整することにより上記式(1)を満たす磁性トナーを得ることができる。 In the present invention, since the magnetic material has the above magnetic characteristics, the image density and the fog are balanced, and toner leakage at the end of the toner carrying member is difficult to occur. Also, a magnetic toner satisfying the above formula (1) can be obtained by using a magnetic material having the above characteristics and adjusting the amount of the magnetic material in the toner particles.
本発明に用いられる上記特性(磁化特性、八面体の形状、平均粒径)を有する磁性体は、一般的な製造方法である以下の方法で製造できる。まず、硫酸鉄(+2)水溶液にアルカリ水溶液を加え、水酸化鉄を得、この水溶液に酸素を送り込み、酸化反応を行うことによって磁性体を得る。この際、水溶液のPH、温度、Fe濃度、酸化条件を調整することにより、所望の形状、粒径及び磁気特性を有する磁性体を得ることができる。 The magnetic material having the above characteristics (magnetization characteristics, octahedral shape, average particle diameter) used in the present invention can be manufactured by the following method which is a general manufacturing method. First, an alkaline aqueous solution is added to an iron sulfate (+2) aqueous solution to obtain iron hydroxide, oxygen is fed into this aqueous solution, and an oxidation reaction is performed to obtain a magnetic substance. At this time, a magnetic material having a desired shape, particle size, and magnetic properties can be obtained by adjusting the pH, temperature, Fe concentration, and oxidation conditions of the aqueous solution.
また、必要に応じて、鉄以外のSi、Mn、Zn、Ni、Cu、Al、Ti等の元素を含有させてもよく、同様にPH、温度、添加元素量、添加時期、添加方法を調整することにより、磁性体中での添加元素の存在状態を制御することができる。 In addition, elements other than iron, such as Si, Mn, Zn, Ni, Cu, Al, and Ti, may be included as necessary, and similarly, pH, temperature, amount of added element, addition time, and addition method are adjusted. By doing so, the presence state of the additive element in the magnetic material can be controlled.
本発明において、トナー粒子に用いる結着樹脂は、カルボキシル基を有するビニル樹脂とエポキシ基を有するビニル樹脂、カルボキシル基とエポキシ基を有するビニル樹脂、及びカルボキシル基とエポキシ基が反応したビニル樹脂からなる群より選択される1種以上のビニル樹脂を少なくとも含有し、磁性トナーのTHF可溶分の酸価が1〜50mgKOH/gであることが好ましい。 In the present invention, the binder resin used for the toner particles includes a vinyl resin having a carboxyl group and a vinyl resin having an epoxy group, a vinyl resin having a carboxyl group and an epoxy group, and a vinyl resin in which the carboxyl group and the epoxy group are reacted. It is preferable that at least one vinyl resin selected from the group is contained, and the acid value of the THF soluble portion of the magnetic toner is 1 to 50 mgKOH / g.
本発明における磁性トナーは、トナー製造工程中の混練工程などで熱溶融混練され、上記ビニル樹脂を結着樹脂として用いることにより、結着樹脂が架橋反応する。その際、結着樹脂中のカルボキシル基とエポキシ基の架橋反応下において、磁性体等の他の材料を含有させることが、結着樹脂と他の材料の親和性が増し、トナー粒子中で良好な分散性が達成でき、且つ適度なトナー強靭性をもつことにより、複数のトナー担持体担部へのトナー融着の発生が少なく耐久性に優れ、磁性体のトナーからの脱離も抑制でき、結果として、トナー担持体等の汚染を抑制することができる。 The magnetic toner in the present invention is hot-melt kneaded in a kneading step or the like in the toner manufacturing process, and the binder resin undergoes a crosslinking reaction by using the vinyl resin as the binder resin. At that time, it is possible to include other materials such as a magnetic substance under the crosslinking reaction of the carboxyl group and the epoxy group in the binder resin, and the affinity between the binder resin and the other material is increased, which is good in the toner particles. Can achieve high dispersibility and has an appropriate toner toughness, so that there is little occurrence of toner fusion to a plurality of toner-carrying member supporting portions, and durability can be suppressed, and detachment of magnetic materials from toner can be suppressed. As a result, the contamination of the toner carrier can be suppressed.
本発明における磁性トナーは、上記のように架橋反応を行うことにより、トナー自身を強靭化させることができ、高速機などに適用してコピーボリュームが増加した場合においても、安定した耐久性を達成できる。上記のビニル樹脂を構成するモノマーについては後述する。 The magnetic toner in the present invention can toughen the toner itself by performing a crosslinking reaction as described above, and achieves stable durability even when the copy volume increases when applied to a high-speed machine or the like. it can. The monomer constituting the vinyl resin will be described later.
また本発明における磁性トナーは、THF可溶分の酸価が、1.0〜50mgKOH/gであることが好ましく、更に好ましくは1.0〜40mgKOH/gである。磁性トナーが、所望の酸価を有することにより、良好な現像性と耐久性を達成できる。 In the magnetic toner according to the present invention, the acid value of the THF-soluble component is preferably 1.0 to 50 mgKOH / g, and more preferably 1.0 to 40 mgKOH / g. Since the magnetic toner has a desired acid value, good developability and durability can be achieved.
磁性トナーのTHF可溶成分の酸価が1.0mgKOH/g未満の場合、カルボキシル基と磁性体との相互反応による分散性の向上やそれに伴うトナー粒子からの脱離防止効果が発現しない傾向がある。50mgKOH/gを超える場合には、高湿環境下において、磁性トナーが吸湿し易くなり濃度低下が発生する傾向がある。 When the acid value of the THF soluble component of the magnetic toner is less than 1.0 mgKOH / g, the dispersibility is not improved due to the interaction between the carboxyl group and the magnetic material, and the resulting anti-detachment effect from the toner particles tends not to appear. is there. If it exceeds 50 mgKOH / g, the magnetic toner tends to absorb moisture in a high humidity environment and the density tends to decrease.
本発明において、磁性トナー中のTHF可溶分のGPCにより測定される分子量分布において、数平均分子量が好ましくは1,000〜40,000、更に好ましくは2,000〜20,000であり、特に好ましくは3,000〜15,000であることがよく、質量平均分子量が好ましくは10,000〜10,000,000、更に好ましくは20,000〜5,000,000、特に好ましくは30,000〜1,000,000であることが良い。 In the present invention, the number average molecular weight is preferably 1,000 to 40,000, more preferably 2,000 to 20,000, particularly in the molecular weight distribution measured by GPC of the THF soluble component in the magnetic toner. The molecular weight is preferably 3,000 to 15,000, and the mass average molecular weight is preferably 10,000 to 10,000,000, more preferably 20,000 to 5,000,000, particularly preferably 30,000. It is good that it is -1,000,000.
本発明で用いられる磁性トナーが、THF可溶分のGPCのクロマトグラムにおいて上
記の平均分子量を示す場合、磁性トナーが適正な強靭性を保持することが可能となり、現像部での磁性トナーにかかるシェアの大きい複数のトナー担持体を有する現像方法においても、良好な現像性と耐久性を達成できるとともに、トナー担持体へのトナー融着の発生を抑制できる。
When the magnetic toner used in the present invention exhibits the above average molecular weight in the GPC chromatogram of the THF-soluble component, the magnetic toner can maintain appropriate toughness, and the magnetic toner is applied to the developing portion. Even in a developing method having a plurality of toner carriers having a large share, good developability and durability can be achieved, and occurrence of toner fusion to the toner carrier can be suppressed.
数平均分子量が1,000未満の場合又は質量平均分子量が10,000未満の場合は、磁性トナーの溶融粘度が低下し、不均一な帯電分布になり、カブリ抑制等が悪化すると共に、トナー担持体へのトナー融着を発現させ易い。数平均分子量が40,000を超える場合又は質量平均分子量が10,000,000を超える場合は、結着樹脂中の高分子成分と低分子成分との相溶性が悪化し、結着樹脂自体の成分分布が不均一になり、トナー中の材料分散性が悪化しドット再現性が悪化する傾向がある。結着樹脂の高分子量成分と低分子量成分については後述する。 When the number average molecular weight is less than 1,000 or the mass average molecular weight is less than 10,000, the melt viscosity of the magnetic toner is lowered, resulting in a non-uniform charge distribution, deterioration of fogging, etc. It is easy to develop toner fusion to the body. When the number average molecular weight exceeds 40,000 or the mass average molecular weight exceeds 10,000,000, the compatibility between the high molecular component and the low molecular component in the binder resin deteriorates, and the binder resin itself There is a tendency that the component distribution becomes non-uniform, the material dispersibility in the toner deteriorates, and the dot reproducibility deteriorates. The high molecular weight component and low molecular weight component of the binder resin will be described later.
更に、本発明において、磁性トナー中のTHF可溶分のGPCにより測定される分子量分布において、好ましくは分子量4,000〜30,000の領域にメインピークを持つのが良く、更に好ましくは分子量5,000〜20,000の領域にメインピークを持つものが良い。 Furthermore, in the present invention, the molecular weight distribution measured by GPC of the THF-soluble component in the magnetic toner preferably has a main peak in the region of molecular weight 4,000 to 30,000, more preferably molecular weight 5 Those having a main peak in the region of 20,000 to 20,000 are preferable.
メインピークが分子量4,000未満の場合には、高温環境下にてトナー担持体へのトナー融着等が発生し易い。分子量が30,000を超える場合には、材料分散性が悪化し、ドット再現性が悪化する傾向がある。 When the main peak has a molecular weight of less than 4,000, toner fusion to the toner carrier tends to occur in a high temperature environment. When the molecular weight exceeds 30,000, the material dispersibility tends to deteriorate and the dot reproducibility tends to deteriorate.
上記分子量分布において、分子量30,000以下のピーク面積が全体のピーク面積に対して、60〜100%の割合であることが好ましい。分子量30,000以下のピーク面積が上記範囲内である場合、トナー粒子中において、良好な材料分散性が達成できる。分子量30,000以下のピーク面積が全体のピーク面積に対して60%未満の場合、樹脂の溶融粘度が増加し、磁性トナー製造時の溶融混練時に他材料との均一分散が困難になる傾向がある。 In the molecular weight distribution, the peak area having a molecular weight of 30,000 or less is preferably 60 to 100% of the entire peak area. When the peak area having a molecular weight of 30,000 or less is within the above range, good material dispersibility can be achieved in the toner particles. When the peak area with a molecular weight of 30,000 or less is less than 60% of the total peak area, the melt viscosity of the resin increases, and it tends to be difficult to uniformly disperse with other materials during melt-kneading during magnetic toner production. is there.
更に、本発明における磁性トナーは、THF不溶分を0.1〜60質量%、好ましくは5〜60質量%、更に好ましくは10〜45質量%含有することが好ましい。THF不溶分が上記範囲内である場合、トナー粒子中において、材料の均一な分散性が達成でき、かつ磁性トナー自体の適度な強靱性を持つことが可能となり、良好な現像性、耐久性を達成できる。 Further, the magnetic toner in the present invention preferably contains 0.1 to 60% by mass, preferably 5 to 60% by mass, more preferably 10 to 45% by mass of the THF insoluble matter. When the THF-insoluble content is within the above range, it is possible to achieve a uniform dispersibility of the material in the toner particles and to have an appropriate toughness of the magnetic toner itself, thereby achieving good developability and durability. Can be achieved.
THF不溶分が60質量%を超える場合、結着樹脂の溶融粘度が増大し、トナー粒子内において材料の分散状態が悪化し、不均一な帯電を持つようになるため、潜像保持体上においても不均一な帯電分布になり、ドット再現性も悪化する傾向がある。 When the THF insoluble content exceeds 60% by mass, the melt viscosity of the binder resin increases, the dispersion state of the material in the toner particles deteriorates, and the toner becomes non-uniformly charged. Have a non-uniform charge distribution, and the dot reproducibility tends to deteriorate.
本発明においては、磁性トナーのガラス転移温度(Tg)は、50〜70℃が好ましい。Tgが50℃未満の場合は保存性が悪化し、70℃を超える場合には定着性が悪化する傾向がある。また本発明における磁性トナーは、THF可溶分のエポキシ価が0.0001〜5.0eq/kgであることが好ましい。エポキシ価が0.0001eq/kg未満である場合、磁性トナーの誘電損失が下がる傾向があり、低湿環境下で一部のトナー粒子の過剰帯電により、かぶり等が発生し易い。またエポキシ価5.0eq/kg以上である場合、高湿環境下において、逆に一部のトナーの帯電量不足により同様にかぶり等が発生し易くなる。 In the present invention, the glass transition temperature (Tg) of the magnetic toner is preferably 50 to 70 ° C. When Tg is less than 50 ° C., the storage stability is deteriorated, and when it exceeds 70 ° C., the fixability tends to be deteriorated. The magnetic toner according to the present invention preferably has an epoxy value of 0.0001 to 5.0 eq / kg of the THF soluble component. When the epoxy value is less than 0.0001 eq / kg, the dielectric loss of the magnetic toner tends to decrease, and fog or the like is likely to occur due to excessive charging of some toner particles in a low humidity environment. On the other hand, when the epoxy value is 5.0 eq / kg or more, in the high humidity environment, conversely, fogging or the like easily occurs due to insufficient charge amount of some toners.
本発明において、磁性トナーは、カルボキシル基を有するビニル樹脂とエポキシ基を有するビニル樹脂、カルボキシル基及びエポキシ基を有するビニル樹脂、及びこれらの官能
基を反応させた樹脂からなるグループより選択される1種以上のビニル樹脂を少なくとも含有することが好ましい。
In the present invention, the magnetic toner is selected from the group consisting of a vinyl resin having a carboxyl group and a vinyl resin having an epoxy group, a vinyl resin having a carboxyl group and an epoxy group, and a resin obtained by reacting these functional groups. It is preferable to contain at least one kind of vinyl resin.
カルボキシル基を有するビニル樹脂を構成するカルボキシル基ユニットを有するモノマーとして以下のものが挙げられる。例えば、アクリル酸、メタクリル酸、α−エチルアクリル酸、クロトン酸、ケイヒ酸、ビニル酢酸、イソクロトン酸、チグリン酸及びアンゲリカ酸等のアクリル酸、これらの無水物及びα−又はβ−アルキル誘導体、フマル酸、マレイン酸、シトラコン酸、アルケニルコハク酸、イタコン酸、メサコン酸、ジメチルマレイン酸、ジメチルフマル酸等の不飽和ジカルボン酸、これらのモノエステル誘導体、無水物及びα−又はβ−アルキル誘導体等が挙げられる。 The following are mentioned as a monomer which has a carboxyl group unit which comprises the vinyl resin which has a carboxyl group. For example, acrylic acid such as acrylic acid, methacrylic acid, α-ethylacrylic acid, crotonic acid, cinnamic acid, vinyl acetic acid, isocrotonic acid, tiglic acid and angelic acid, their anhydrides and α- or β-alkyl derivatives, fumarate Acid, maleic acid, citraconic acid, alkenyl succinic acid, itaconic acid, mesaconic acid, dimethylmaleic acid, dimethylfumaric acid and other unsaturated dicarboxylic acids, their monoester derivatives, anhydrides and α- or β-alkyl derivatives, etc. Can be mentioned.
このようなカルボキシル基ユニットを有するモノマーは、単独あるいは数種を混合して、他のビニル系モノマーと公知の重合方法により共重合させることによりカルボキシル基を有するビニル樹脂を得ることができる。 A monomer having such a carboxyl group unit can be obtained alone or in combination of several kinds and copolymerized with other vinyl monomers by a known polymerization method to obtain a vinyl resin having a carboxyl group.
他のビニル系モノマーとしては、以下のものが挙げられる。 Examples of other vinyl monomers include the following.
例えば、スチレン;o−メチルスチレン、m−メチルスチレン、p−メチルスチレン、p−メトキシスチレン、p−フェニルスチレン、p−クロルスチレン、3,4−ジクロルスチレン、p−エチルスチレン、2,4−ジメチルスチレン、p−n−ブチルスチレン、p−tert−ブチルスチレン、p−n−ヘキシルスチレン、p−n−オクチルスチレン、p−n−ノニルスチレン、p−n−デシルスチレン、p−n−ドデシルスチレン等のスチレン誘導体;エチレン、プロピレン、ブチレン、イソブチレン等のエチレン不飽和モノオレフィン類;ブタジエン、イソプレン等の不飽和ポリエン類;塩化ビニル、塩化ビニリデン、臭化ビニル、フッ化ビニル等のハロゲン化ビニル類;酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、ベンゾエ酸ビニル等のビニルエステル類;メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸プロピル、メタクリル酸n−ブチル、メタクリル酸イソブチル、メタクリル酸n−オクチル、メタクリル酸ドデシル、メタクリル酸(2−エチルヘキシル)、メタクリル酸ステアリル、メタクリル酸フェニル、メタクリル酸ジメチルアミノエチル、メタクリル酸ジエチルアミノエチル等のα−メチレン脂肪族モノカルボン酸エステル類;アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸n−ブチル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸プロピル、アクリル酸−1−オクチル、アクリル酸ドデシル、アクリル酸(2−エチルヘキシル)、アクリル酸ステアリル、アクリル酸(2−クロルエチル)、アクリル酸フェニル等のアクリル酸エステル類;ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル、ビニルイソブチルエーテル等のビニルエーテル類;ビニルメチルケトン、ビニルヘキシルケトン、メチルイソプロペニルケトン等のビニルケトン類;N−ビニルピロール、N−ビニルカルバゾール、N−ビニルインドール、N−ビニルピロリドン等のN−ビニル化合物;ビニルナフタリン類;アクリロニトリル、メタクリロニトリル、アクリルアミド等のアクリル酸誘導体又はメタクリル酸誘導体が挙げられる。これらのビニル系モノマーは単独もしくは2つ以上のモノマーを混合して用いられる。 For example, styrene; o-methylstyrene, m-methylstyrene, p-methylstyrene, p-methoxystyrene, p-phenylstyrene, p-chlorostyrene, 3,4-dichlorostyrene, p-ethylstyrene, 2,4 -Dimethylstyrene, pn-butylstyrene, p-tert-butylstyrene, pn-hexylstyrene, pn-octylstyrene, pn-nonylstyrene, pn-decylstyrene, pn- Styrene derivatives such as dodecylstyrene; Ethylene unsaturated monoolefins such as ethylene, propylene, butylene and isobutylene; Unsaturated polyenes such as butadiene and isoprene; Halogenation such as vinyl chloride, vinylidene chloride, vinyl bromide and vinyl fluoride Vinyls: vinyl acetate, vinyl propionate, vinyl benzoate, etc. Esters: methyl methacrylate, ethyl methacrylate, propyl methacrylate, n-butyl methacrylate, isobutyl methacrylate, n-octyl methacrylate, dodecyl methacrylate, methacrylic acid (2-ethylhexyl), stearyl methacrylate, phenyl methacrylate , Α-methylene aliphatic monocarboxylic acid esters such as dimethylaminoethyl methacrylate and diethylaminoethyl methacrylate; methyl acrylate, ethyl acrylate, n-butyl acrylate, isobutyl acrylate, propyl acrylate, acrylic acid-1 -Acrylic esters such as octyl, dodecyl acrylate, acrylic acid (2-ethylhexyl), stearyl acrylate, acrylic acid (2-chloroethyl), phenyl acrylate; vinyl methyl ether Vinyl ethers such as vinyl ethyl ether and vinyl isobutyl ether; vinyl ketones such as vinyl methyl ketone, vinyl hexyl ketone and methyl isopropenyl ketone; N-vinyl pyrrole, N-vinyl carbazole, N-vinyl indole, N-vinyl pyrrolidone, etc. N-vinyl compounds of the above; vinyl naphthalenes; acrylic acid derivatives or methacrylic acid derivatives such as acrylonitrile, methacrylonitrile and acrylamide. These vinyl monomers are used alone or in admixture of two or more monomers.
これらの中でもスチレン系共重合体及びスチレン−アクリル系共重合体となるようなモノマーの組み合わせが好ましく、この場合、結着樹脂中、少なくともスチレン系共重合体成分又はスチレン−アクリル系共重合体成分を65質量%以上含有することが混合性の点で好ましい。 Among these, a combination of monomers that becomes a styrene copolymer and a styrene-acrylic copolymer is preferable. In this case, at least a styrene copolymer component or a styrene-acrylic copolymer component in the binder resin. Is preferably 65% by mass or more from the viewpoint of mixing properties.
カルボキシル基を有するビニル樹脂の酸価は、0.5〜60mgKOH/gが好ましい。0.5mgKOH/g未満の場合には、カルボキシル基とエポキシ基との架橋反応部位が少なくなるため、架橋成分が少なく、磁性トナーの耐久性が発現されにくくなる。このような場合には、エポキシ価の高いエポキシ基を有するビニル樹脂を結着樹脂として共に用いることによりある程度補償は行える。60mgKOH/gを超える場合には、正帯電
性トナーに適用した場合、トナー粒子中の結着樹脂の負帯電性が強くなり、画像濃度が低下し、カブリが増加する傾向がある。
The acid value of the vinyl resin having a carboxyl group is preferably 0.5 to 60 mgKOH / g. When the amount is less than 0.5 mg KOH / g, the number of cross-linking reaction sites between the carboxyl group and the epoxy group decreases, so that the cross-linking component is small and the durability of the magnetic toner is hardly exhibited. In such a case, compensation can be made to some extent by using a vinyl resin having an epoxy group having a high epoxy value as a binder resin. When it exceeds 60 mgKOH / g, when applied to a positively chargeable toner, the negative chargeability of the binder resin in the toner particles becomes strong, the image density tends to decrease, and the fog tends to increase.
カルボキシル基を有するビニル樹脂のガラス転移温度(Tg)は、40〜70℃が好ましい。Tgが40℃未満の場合、磁性トナーの耐ブロッキング性が悪化し、70℃を超える場合はトナーの定着性が悪化する傾向がある。 The glass transition temperature (Tg) of the vinyl resin having a carboxyl group is preferably 40 to 70 ° C. When Tg is less than 40 ° C., the blocking resistance of the magnetic toner deteriorates, and when it exceeds 70 ° C., the fixability of the toner tends to deteriorate.
カルボキシル基を有するビニル樹脂において、数平均分子量は、良好な定着性や現像性を達成するために、1,000〜40,000が好ましく、質量平均分子量は、良好な耐オフセット性、耐ブロッキング性や耐久性を達成するために、10,000〜10,000,000が好ましい。 In the vinyl resin having a carboxyl group, the number average molecular weight is preferably 1,000 to 40,000 in order to achieve good fixability and developability, and the mass average molecular weight is good offset resistance and blocking resistance. And 10,000 to 10,000,000 are preferable in order to achieve durability.
カルボキシル基を有するビニル樹脂は、低分子量成分と高分子量成分とで構成されていることが望ましい。低分子量成分のピーク分子量は良好な定着性を達成するために、4,000〜30,000が好ましく、高分子量成分のピーク分子量は、良好な耐オフセット性、耐ブロッキング性や耐久性を達成するために、100,000〜1,000,000が好ましい。 The vinyl resin having a carboxyl group is desirably composed of a low molecular weight component and a high molecular weight component. The peak molecular weight of the low molecular weight component is preferably 4,000 to 30,000 in order to achieve good fixability, and the peak molecular weight of the high molecular weight component achieves good offset resistance, blocking resistance and durability. Therefore, 100,000 to 1,000,000 is preferable.
カルボキシル基を有するビニル樹脂の高分子量成分の合成方法として、本発明に用いることのできる重合法として、塊状重合法、溶液重合法、乳化重合法や懸濁重合法が挙げられる。 As a method for synthesizing a high molecular weight component of a vinyl resin having a carboxyl group, a polymerization method that can be used in the present invention includes a bulk polymerization method, a solution polymerization method, an emulsion polymerization method, and a suspension polymerization method.
このうち、乳化重合法は、水にほとんど不溶の単量体(モノマー)を乳化剤で小さい粒子として水相中に分散させ、水溶性の重合開始剤を用いて重合を行う方法である。この方法では反応熱の調節が容易であり、重合の行われる相(重合体と単量体からなる油相)と水相とが別であるから停止反応速度が小さく、その結果重合濃度が大きく、高重合度のものが得られる。更に、重合プロセスが比較的簡単であること、及び重合生成物が微細粒子であるために、トナーの製造において、着色剤及び荷電制御剤その他の添加物との混合が容易であることから、トナー用結着樹脂の製造方法として有利な点がある。 Among them, the emulsion polymerization method is a method in which a monomer (monomer) almost insoluble in water is dispersed as small particles in an aqueous phase with an emulsifier, and polymerization is performed using a water-soluble polymerization initiator. In this method, the heat of reaction can be easily adjusted, and since the phase in which the polymerization is carried out (the oil phase consisting of the polymer and the monomer) and the aqueous phase are different, the termination reaction rate is low, resulting in a high polymerization concentration. A product having a high degree of polymerization is obtained. Furthermore, since the polymerization process is relatively simple and the polymerization product is fine particles, the toner can be easily mixed with colorants, charge control agents and other additives in the production of the toner. There is an advantage as a method for producing a binder resin.
しかしながら、添加した乳化剤のために重合体が不純になり易く、重合体を取り出すには塩析などの操作が必要で、この不便を避けるためには溶液重合及び懸濁重合が好都合である。 However, due to the added emulsifier, the polymer tends to be impure, and an operation such as salting out is necessary to take out the polymer, and solution polymerization and suspension polymerization are convenient to avoid this inconvenience.
懸濁重合においては、水系溶媒100質量部に対して、モノマー100質量部以下(好ましくは10〜90質量部)で行うのが良い。使用可能な分散剤としては、ポリビニルアルコール、ポリビニルアルコール部分ケン化物、リン酸カルシウム等が用いられ、一般に水系溶媒100質量部に対して0.05〜1質量部で用いられる。重合温度は50〜95℃が適当であるが、使用する開始剤、目的とするポリマーによって適宜選択される。 In suspension polymerization, it is good to carry out by 100 mass parts or less (preferably 10-90 mass parts) of monomers with respect to 100 mass parts of aqueous solvents. Examples of the dispersant that can be used include polyvinyl alcohol, partially saponified polyvinyl alcohol, calcium phosphate, and the like, and generally 0.05 to 1 part by mass with respect to 100 parts by mass of the aqueous solvent. The polymerization temperature is suitably 50 to 95 ° C., but is appropriately selected depending on the initiator used and the target polymer.
結着樹脂の調製に使用される高分子量成分は、本発明の目的を達成する為に、カルボキシル基を有するビニル樹脂に用いるモノマーと、以下に例示する多官能性重合開始剤単独、あるいは単官能性重合開始剤と併用して生成することが好ましい。 In order to achieve the object of the present invention, the high molecular weight component used in the preparation of the binder resin includes a monomer used for a vinyl resin having a carboxyl group and a polyfunctional polymerization initiator exemplified below or a monofunctional It is preferable to produce | generate together with a photopolymerization initiator.
多官能性重合開始剤の具体例としては、1,1−ジ−t−ブチルパーオキシ−3,3,5−トリメチルシクロヘキサン、1,3−ビス−(t−ブチルパーオキシイソプロピル)ベンゼン、2,5−ジメチル−2,5−(t−ブチルパーオキシ)ヘキサン、2,5−ジメチル−2,5−ジ−(t−ブチルパーオキシ)ヘキサン、トリス−(t−ブチルパーオキシ)トリアジン、1,1−ジ−t−ブチルパーオキシシクロヘキサン、2,2−ジ−t−ブチルパーオキシブタン、4,4−ジ−t−ブチルパーオキシバレリックアシッド−n
−ブチルエステル、ジ−t−ブチルパーオキシヘキサハイドロテレフタレート、ジ−t−ブチルパーオキシアゼレート、ジ−t−ブチルパーオキシトリメチルアジペート、2,2−ビス−(4,4−ジ−t−ブチルパーオキシシクロヘキシル)プロパン、2,2−t−ブチルパーオキシオクタン及び各種ポリマーオキサイド等の1分子内に2つ以上のパーオキサイド基等の重合開始能を有する官能基を有する多官能性重合開始剤;及びジアリルパーオキシジカーボネート、t−ブチルパーオキシマレイン酸、t−ブチルパーオキシアリルカーボネート及びt−ブチルパーオキシイソプロピルフマレート等の1分子内に、パーオキサイド基等の重合開始能を有する官能基と重合性不飽和基の両方を有する多官能性重合開始剤が挙げられる。
Specific examples of the polyfunctional polymerization initiator include 1,1-di-t-butylperoxy-3,3,5-trimethylcyclohexane, 1,3-bis- (t-butylperoxyisopropyl) benzene, , 5-dimethyl-2,5- (t-butylperoxy) hexane, 2,5-dimethyl-2,5-di- (t-butylperoxy) hexane, tris- (t-butylperoxy) triazine, 1,1-di-t-butylperoxycyclohexane, 2,2-di-t-butylperoxybutane, 4,4-di-t-butylperoxyvaleric acid-n
-Butyl ester, di-t-butylperoxyhexahydroterephthalate, di-t-butylperoxyazelate, di-t-butylperoxytrimethyladipate, 2,2-bis- (4,4-di-t- Multifunctional polymerization initiation having a functional group having a polymerization initiating ability such as two or more peroxide groups in one molecule such as butylperoxycyclohexyl) propane, 2,2-t-butylperoxyoctane and various polymer oxides Agents; and polymerization initiation ability of peroxide groups and the like in one molecule such as diallyl peroxydicarbonate, t-butylperoxymaleic acid, t-butylperoxyallylcarbonate and t-butylperoxyisopropyl fumarate Examples thereof include a polyfunctional polymerization initiator having both a functional group and a polymerizable unsaturated group.
これらのうちより好ましいものは、1,1−ジ−t−ブチルパーオキシ−3,3,5−トリメチルシクロヘキサン、1,1−ジ−t−ブチルパーオキシシクロヘキサン、ジ−t−ブチルパーオキシヘキサハイドロテレフタレート、ジ−t−ブチルパーオキシアゼレート及び2,2−ビス−(4,4−ジ−t−ブチルパーオキシシクロヘキサン)プロパン及びt−ブチルパーオキシアリルカーボネートである。 Of these, more preferred are 1,1-di-t-butylperoxy-3,3,5-trimethylcyclohexane, 1,1-di-t-butylperoxycyclohexane, di-t-butylperoxyhexa Hydroterephthalate, di-t-butylperoxyazelate and 2,2-bis- (4,4-di-t-butylperoxycyclohexane) propane and t-butylperoxyallyl carbonate.
これらの多官能性重合開始剤は、トナー用結着樹脂として要求される種々の性能を満足する為に、単官能性重合開始剤と併用されることが好ましい。特に多官能性重合開始剤の半減期10時間を得る為の分解温度よりも低い半減期10時間を有する重合開始剤と併用することが好ましい。 These polyfunctional polymerization initiators are preferably used in combination with a monofunctional polymerization initiator in order to satisfy various performances required as a binder resin for toner. In particular, it is preferable to use in combination with a polymerization initiator having a half-life of 10 hours lower than the decomposition temperature for obtaining a half-life of 10 hours of the polyfunctional polymerization initiator.
単官能性重合開始剤として、具体的には、ベンゾイルパーオキシド、1,1−ジ(t−ブチルパーオキシ)−3,3,5−トリメチルシクロヘキサン、n−ブチル−4,4−ジ(t−ブチルパーオキシ)バレレート、ジクミルパーオキシド、α−α’−ビス(t−ブチルパーオキシジイソプロピル)べンゼン、t−ブチルパーオキシクメン、ジ−t−ブチルパーオキシド等の有機過酸化物、アゾビスイソブチロニトリル、ジアゾアミノアゾベンゼン等のアゾ及びジアゾ化合物等が挙げられる。 Specific examples of the monofunctional polymerization initiator include benzoyl peroxide, 1,1-di (t-butylperoxy) -3,3,5-trimethylcyclohexane, n-butyl-4,4-di (t Organic peroxides such as -butylperoxy) valerate, dicumyl peroxide, α-α'-bis (t-butylperoxydiisopropyl) benzene, t-butylperoxycumene, di-t-butylperoxide, And azo and diazo compounds such as azobisisobutyronitrile and diazoaminoazobenzene.
これらの単官能性重合開始剤は、前記多官能性重合開始剤と同時にモノマー中に添加しても良いが、多官能性重合開始剤の効率を適正に保つ為には、重合工程において多官能性重合開始剤の示す半減期を経過した後に添加するのが好ましい。 These monofunctional polymerization initiators may be added to the monomer at the same time as the polyfunctional polymerization initiator. However, in order to keep the efficiency of the polyfunctional polymerization initiator properly, the polyfunctional polymerization initiator may be polyfunctional in the polymerization process. It is preferably added after the half-life indicated by the polymerizable polymerization initiator has elapsed.
これらの開始剤は、効率の点からモノマー100質量部に対し0.01〜10質量部用いるのが好ましい。 These initiators are preferably used in an amount of 0.01 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the monomer from the viewpoint of efficiency.
カルボキシル基を有するビニル樹脂の低分子量成分の合成方法としては、公知の方法を用いることができる。しかしながら、塊状重合法では、高温で重合させて停止反応速度を速めることで、低分子量成分を得ることができるが、反応をコントロールしにくいという問題点がある。その点、溶液重合法では、溶媒によるラジカルの連鎖移動の差を利用して、また、開始剤量や反応温度を調整することで低分子量成分を温和な条件で容易に得ることができ、カルボキシル基を有するビニル樹脂中の低分子量成分を得るには好ましい。 As a method for synthesizing the low molecular weight component of the vinyl resin having a carboxyl group, a known method can be used. However, in the bulk polymerization method, a low molecular weight component can be obtained by polymerizing at a high temperature to increase the termination reaction rate, but there is a problem that the reaction is difficult to control. On the other hand, in the solution polymerization method, a low molecular weight component can be easily obtained under mild conditions by utilizing the difference in chain transfer of radicals by a solvent and adjusting the amount of initiator and reaction temperature. It is preferable to obtain a low molecular weight component in the vinyl resin having a group.
溶液重合で用いる溶媒として、キシレン、トルエン、クメン、酢酸セロソルブ、イソプロピルアルコール又はベンゼンが用いられる。他のビニル系モノマーとしてスチレンモノマーを使用する場合、キシレン、トルエン又はクメンが好ましい。重合するポリマーによって溶媒は適宜選択される。反応温度としては、使用する溶媒、重合開始剤、重合するポリマーによって異なるが、通常70〜230℃で行うのが良い。溶液重合においては、溶媒100質量部に対してモノマー30〜400質量部で重合を行うのが好ましい。 As a solvent used in the solution polymerization, xylene, toluene, cumene, cellosolve acetate, isopropyl alcohol or benzene is used. When a styrene monomer is used as the other vinyl monomer, xylene, toluene or cumene is preferable. The solvent is appropriately selected depending on the polymer to be polymerized. The reaction temperature varies depending on the solvent to be used, the polymerization initiator, and the polymer to be polymerized, but it is usually preferable to carry out at 70 to 230 ° C. In the solution polymerization, the polymerization is preferably performed with 30 to 400 parts by mass of the monomer with respect to 100 parts by mass of the solvent.
更に、重合終了時に溶液中で他の重合体を混合することも好ましく、数種の重合体を混
合できる。
Furthermore, it is also preferable to mix other polymers in the solution at the end of the polymerization, and several types of polymers can be mixed.
また、本発明で用いられるエポキシ基を有するビニル樹脂中について説明する。本発明において、エポキシ基とは、酸素原子が同一分子内の2原子の炭素と結合している官能基のことであり、環状エーテル構造を有するものである。代表的な環状エーテル構造としては、3員環、4員環、5員環、6員環があるが、中でも3員環構造のものが好ましい。 Moreover, the inside of the vinyl resin which has an epoxy group used by this invention is demonstrated. In the present invention, the epoxy group is a functional group in which an oxygen atom is bonded to two carbon atoms in the same molecule, and has a cyclic ether structure. Typical cyclic ether structures include a 3-membered ring, a 4-membered ring, a 5-membered ring, and a 6-membered ring. Among them, a 3-membered ring structure is preferable.
エポキシ基を有するビニル樹脂を構成するエポキシ基ユニットを有するモノマーとして以下のものが挙げられる。アクリル酸グリシジル、メタクリル酸グリシジル、アクリル酸β−メチルグリシジル、メタクリル酸β−メチルグリシジル、アリルグリシジルエーテル、アリルβ−メチルグリシジルエーテル等が挙げられる。また、一般式(1)で表されるグリシジルモノマーが好ましく用いられる。 The following are mentioned as a monomer which has an epoxy group unit which comprises the vinyl resin which has an epoxy group. Examples include glycidyl acrylate, glycidyl methacrylate, β-methyl glycidyl acrylate, β-methyl glycidyl methacrylate, allyl glycidyl ether, and allyl β-methyl glycidyl ether. Moreover, the glycidyl monomer represented by General formula (1) is used preferably.
(上記一般式(1)において、R1、R2及びR3は、同一でも異なっていてもよく、水素、アルキル基、アリール基、アラルキル基、カルボキシル基及びアルコシキカルボニル基を示す。)
このようなエポキシ基ユニットを有するモノマーは単独あるいは数種を混合して、上述の他のビニル系モノマーと公知の重合方法により共重合させることによりエポキシ基を有するビニル樹脂を得ることができる。
(In the above general formula (1), R 1 , R 2 and R 3 may be the same or different, and represent hydrogen, an alkyl group, an aryl group, an aralkyl group, a carboxyl group and an alkoxycarbonyl group.)
A monomer having such an epoxy group unit can be obtained singly or in combination, and can be copolymerized with the above-mentioned other vinyl monomers by a known polymerization method to obtain a vinyl resin having an epoxy group.
エポキシ基を有するビニル樹脂は、質量平均分子量(Mw)が、好ましくは2,000〜100,000、より好ましくは2,000〜50,000、更に好ましくは3,000〜40,000であることが良い。Mwが2,000未満の場合、結着樹脂中の架橋反応によって分子量が増大して混練工程によって分子の切断が多く、耐久性を悪化させる傾向がある。Mwが100,000を超える場合には、定着性に影響を及ぼす傾向がある。 The vinyl resin having an epoxy group has a mass average molecular weight (Mw) of preferably 2,000 to 100,000, more preferably 2,000 to 50,000, still more preferably 3,000 to 40,000. Is good. When Mw is less than 2,000, the molecular weight increases due to the cross-linking reaction in the binder resin, and there is a tendency for the molecules to be cut frequently by the kneading step, thereby deteriorating the durability. When Mw exceeds 100,000, the fixability tends to be affected.
また、エポキシ基を有するビニル樹脂のエポキシ価は、0.05〜5.0eq/kgのものが好ましい。0.05eq/kg未満の場合、架橋反応が進行しにくく、高分子量成分やTHF不溶分の生成量が少なくなり、トナーの強靭性が小さくなる傾向がある。一方、5.0eq/kgを超える場合、架橋反応は起こりやすい反面、混練工程において分子切断が多く、他材料との分散性が悪化する傾向がある。 The epoxy value of the vinyl resin having an epoxy group is preferably 0.05 to 5.0 eq / kg. When the amount is less than 0.05 eq / kg, the crosslinking reaction does not proceed easily, the amount of high molecular weight components and THF-insoluble components generated decreases, and the toughness of the toner tends to decrease. On the other hand, if it exceeds 5.0 eq / kg, the crosslinking reaction is likely to occur, but there are many molecular breaks in the kneading step, and the dispersibility with other materials tends to deteriorate.
エポキシ基を有するビニル樹脂のエポキシ価が上記範囲の場合、エポキシ基をトナー粒子中で均一に分散させることが可能となり、それにより磁性トナーの誘電損失を適度に上昇させ、かつ制御することが可能となる。本発明のような複数のトナー担持体を有する現像器構成においても環境温度変化に依らずにトナーの均一帯電が可能となる。 When the epoxy value of the vinyl resin having an epoxy group is in the above range, the epoxy group can be uniformly dispersed in the toner particles, thereby appropriately increasing and controlling the dielectric loss of the magnetic toner. It becomes. Even in the developing device configuration having a plurality of toner carriers as in the present invention, the toner can be uniformly charged without depending on the environmental temperature change.
エポキシ基を有するビニル樹脂は、カルボキシル基を有するビニル樹脂中のカルボキシル基1当量に対して、エポキシ基が0.01〜10.0当量、好ましくは0.03〜5.0当量の混合比で用いられることが好ましい。 The vinyl resin having an epoxy group has a mixing ratio of 0.01 to 10.0 equivalents, preferably 0.03 to 5.0 equivalents of an epoxy group with respect to 1 equivalent of a carboxyl group in the vinyl resin having a carboxyl group. It is preferable to be used.
エポキシ基が0.01当量未満の場合、結着樹脂中において架橋点が少なくなり、耐久性等の架橋反応による効果が発現しにくくなる。また、10当量を超えると、架橋反応は起こりやすくなる反面、過剰のTHF不溶分の生成などにより、分散性の悪化などが生じ、粉砕性の悪化、現像の安定性に問題が出てくる。 When the epoxy group is less than 0.01 equivalent, the number of cross-linking points in the binder resin is reduced, and the effects of the cross-linking reaction such as durability are hardly exhibited. On the other hand, when the amount exceeds 10 equivalents, the crosslinking reaction tends to occur, but on the other hand, the dispersibility deteriorates due to the generation of excess THF-insoluble matter and the like, and the grindability deteriorates and the development stability becomes a problem.
また、本発明においては結着樹脂としてカルボキシル基とエポキシ基を有するビニル樹脂を用いることも好ましい。カルボキシル基とエポキシ基を有するビニル樹脂において、数平均分子量は、良好な現像性と耐久性を達成するため、10,000〜40,000が好ましい。また、質量平均分子量は、耐オフセット性、耐ブロッキング性及び耐久性を達成するため、10,000〜10,000,000が好ましい。 In the present invention, it is also preferable to use a vinyl resin having a carboxyl group and an epoxy group as the binder resin. In the vinyl resin having a carboxyl group and an epoxy group, the number average molecular weight is preferably 10,000 to 40,000 in order to achieve good developability and durability. The mass average molecular weight is preferably 10,000 to 10,000,000 to achieve offset resistance, blocking resistance and durability.
カルボキシル基とエポキシ基を有するビニル樹脂は、カルボキシル基ユニットを有するモノマーとエポキシ基ユニットを有するモノマーを混合し、他のビニル系モノマーと公知の重合方法により共重合させることにより得られる。 The vinyl resin having a carboxyl group and an epoxy group can be obtained by mixing a monomer having a carboxyl group unit and a monomer having an epoxy group unit, and copolymerizing it with another vinyl monomer by a known polymerization method.
また、本発明において、カルボキシル基を有するビニル樹脂とエポキシ基を有するビニル樹脂を樹脂製造時において、予め反応させることにより得られるカルボキシル基とエポキシ基が反応したビニル樹脂を使用しても良い。反応方法としては、例えば、以下の方法があげられる。
(1)カルボキシル基を有するビニル樹脂とエポキシ基を有するビニル樹脂を溶液状態で混合し、反応釜内で熱を加えることにより架橋反応を起こさせる。
(2)カルボキシル基を有するビニル樹脂とエポキシ基を有するビニル樹脂をそれぞれ反応釜から取り出し、ヘンシェルミキサー等でドライブレンドを行い、2軸押し出し機等で熱溶融混練することにより、架橋反応を起こさせる。
In the present invention, a vinyl resin obtained by reacting a carboxyl group and an epoxy group obtained by reacting a vinyl resin having a carboxyl group and a vinyl resin having an epoxy group in advance at the time of resin production may be used. Examples of the reaction method include the following methods.
(1) A vinyl resin having a carboxyl group and a vinyl resin having an epoxy group are mixed in a solution state, and a crosslinking reaction is caused by applying heat in a reaction kettle.
(2) A vinyl resin having a carboxyl group and a vinyl resin having an epoxy group are each taken out from the reaction kettle, dry blended with a Henschel mixer, etc., and hot melt kneaded with a biaxial extruder, etc., to cause a crosslinking reaction. .
上記カルボキシル基とエポキシ基が反応したビニル樹脂を用いる場合、THF不溶分を0.1〜60質量%含有することが好ましい。THF不溶分が上記範囲である場合、トナー粒子製造工程中の混練工程において、結着樹脂自体が適度な溶融粘度を有することができるため、材料の均一な分散性を達成することができる。 When using the vinyl resin which the said carboxyl group and the epoxy group reacted, it is preferable to contain 0.1-60 mass% of THF insoluble matters. When the THF-insoluble content is in the above range, the binder resin itself can have an appropriate melt viscosity in the kneading step in the toner particle manufacturing step, so that uniform dispersibility of the material can be achieved.
THF不溶分が60質量%を超える場合、結着樹脂自体の溶融粘度が大きくなり、材料の分散性を悪化させてしまう傾向がある。 When the THF-insoluble content exceeds 60% by mass, the melt viscosity of the binder resin itself tends to increase and the dispersibility of the material tends to deteriorate.
本発明における磁性トナーに使用される結着樹脂としては、下記の重合体の使用も可能である。例えば、ポリスチレン、ポリ−p−クロルスチレン、ポリビニルトルエン等のスチレン及びその置換体の単重合体;スチレン−p−クロルスチレン共重合体、スチレン−ビニルトルエン共重合体、スチレン−ビニルナフタリン共重合体、スチレン−アクリル酸エステル共重合体、スチレン−メタクリル酸エステル共重合体、スチレン−α−クロルメタクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−ビニルメチルエーテル共重合体、スチレン−ビニルエチルエーテル共重合体、スチレン−ビニルメチルケトン共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−イソプレン共重合体、スチレン−アクリロニトリル−インデン共重合体等のスチレン系共重合体;ポリ塩化ビニル、フェノール樹脂、天然変性フェノール樹脂、天然樹脂変性マレイン酸樹脂、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、ポリ酢酸ビニル、シリコーン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン、ポリアミド樹脂、フラン樹脂、エポキシ樹脂、キシレン樹脂、ポリビニルブチラール、テルペン樹脂、クマロンインデン樹脂及び石油系樹脂等が使用できる。 As the binder resin used in the magnetic toner in the present invention, the following polymers can also be used. For example, styrene such as polystyrene, poly-p-chlorostyrene, polyvinyltoluene, etc., and homopolymers thereof; styrene-p-chlorostyrene copolymer, styrene-vinyltoluene copolymer, styrene-vinylnaphthalene copolymer , Styrene-acrylic acid ester copolymer, styrene-methacrylic acid ester copolymer, styrene-α-chloromethyl methacrylate copolymer, styrene-acrylonitrile copolymer, styrene-vinyl methyl ether copolymer, styrene-vinyl Styrene copolymers such as ethyl ether copolymer, styrene-vinyl methyl ketone copolymer, styrene-butadiene copolymer, styrene-isoprene copolymer, styrene-acrylonitrile-indene copolymer; polyvinyl chloride, phenol Resin, natural modified pheno Resin, natural resin modified maleic acid resin, acrylic resin, methacrylic resin, polyvinyl acetate, silicone resin, polyester resin, polyurethane, polyamide resin, furan resin, epoxy resin, xylene resin, polyvinyl butyral, terpene resin, coumarone indene resin And petroleum-based resin can be used.
本発明で用いる磁性トナーに、正帯電性又は負帯電性を保持させるために、荷電制御剤
を含有させることが好ましい。
The magnetic toner used in the present invention preferably contains a charge control agent in order to maintain positive chargeability or negative chargeability.
磁性トナーを正帯電性に制御する荷電制御剤として、下記の物質がある。 As the charge control agent for controlling the magnetic toner to be positively charged, there are the following substances.
例えば、ニグロシン及び脂肪酸金属塩等による変性物;トリブチルベンジルアンモニウム−1−ヒドロキシ−4−ナフトスルフォン酸塩、テトラブチルアンモニウムテトラフルオロボレート等の四級アンモニウム塩、これらの類似体であるホスホニウム塩等のオニウム塩、及びこれらのレーキ顔料;トリフェニルメタン染料及びこれらのレーキ顔料(レーキ化剤としては、燐タングステン酸、燐モリブデン酸、燐タングステンモリブデン酸、タンニン酸、ラウリン酸、没食子酸、フェリシアン化物、フェロシアン化物等が挙げられる);高級脂肪酸の金属塩;ジブチルスズオキサイド、ジオクチルスズオキサイド、ジシクロヘキシルスズオキサイド等のジオルガノスズオキサイド;ジブチルスズボレート、ジオクチルスズボレート、ジシクロヘキシルスズボレート等のジオルガノスズボレート類;グアニジン化合物、イミダゾール化合物がある。これらを単独あるいは2種類以上組み合わせて用いることができる。これらの中でも、トリフェニルメタン化合物、イミダゾール化合物、カウンターイオンがハロゲンでない四級アンモニウム塩が好ましく用いられる。 For example, modified products such as nigrosine and fatty acid metal salts; quaternary ammonium salts such as tributylbenzylammonium-1-hydroxy-4-naphthosulfonate, tetrabutylammonium tetrafluoroborate, and phosphonium salts that are analogs thereof Onium salts and lake pigments thereof; triphenylmethane dyes and lake pigments thereof (as rake agents, phosphotungstic acid, phosphomolybdic acid, phosphotungsten molybdic acid, tannic acid, lauric acid, gallic acid, ferricyanide) Metal salts of higher fatty acids; diorganotin oxides such as dibutyltin oxide, dioctyltin oxide, dicyclohexyltin oxide; dibutyltin borate, dioctyltin borate, dicyclo Diorgano tin borate such as hexyl tin borate; guanidine compounds, imidazole compounds. These can be used alone or in combination of two or more. Among these, triphenylmethane compounds, imidazole compounds, and quaternary ammonium salts whose counter ions are not halogen are preferably used.
また、トナーを負帯電性に制御する荷電制御剤として、下記の物質がある。 In addition, as a charge control agent for controlling the toner to be negatively charged, there are the following substances.
例えば有機金属錯体、キレート化合物が有効であり、モノアゾ金属錯体、アセチルアセトン金属錯体、芳香族ハイドロキシカルボン酸金属錯体、芳香族ジカルボン酸金属錯体がある。他には、芳香族ハイドロキシカルボン酸、芳香族モノカルボン酸及び芳香族ポリカルボン酸及びその金属塩、無水物、エステル類、ビスフェノール等のフェノール誘導体類がある。 For example, organometallic complexes and chelate compounds are effective, and there are monoazo metal complexes, acetylacetone metal complexes, aromatic hydroxycarboxylic acid metal complexes, and aromatic dicarboxylic acid metal complexes. Other examples include aromatic hydroxycarboxylic acids, aromatic monocarboxylic acids and aromatic polycarboxylic acids and their metal salts, anhydrides, esters, and phenol derivatives such as bisphenol.
荷電制御剤を磁性トナーに含有させる方法として、トナー内部に添加する方法と外添する方法がある。これらの荷電制御剤の使用量は結着樹脂の種類、他の添加剤の有無、分散方法を含めた磁性トナー製造方法によって決定されるもので、一義的に決定されるものではないが、好ましくは結着樹脂100質量部に対して0.1〜10質量部、より好ましくは0.1〜5質量部の範囲で用いられる。 As a method of incorporating a charge control agent into the magnetic toner, there are a method of adding it inside the toner and a method of adding it externally. The amount of these charge control agents used is determined by the magnetic toner production method including the type of binder resin, the presence or absence of other additives, and the dispersion method, but is not uniquely determined, but preferably Is used in the range of 0.1 to 10 parts by mass, more preferably 0.1 to 5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the binder resin.
本発明においては、磁性トナーに離型性を与えるために下記に示すワックス類を含有させることが好ましい。融点が70〜165℃で、160℃における溶融粘度が1000mPa・s以下のワックスであり、その具体例としてはパラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、フィッシャートロプシュワックス、モンタンワックス、エチレン、プロピレン、ブテン、ぺンテン、ヘキセン、ヘプテン、オクテン、ノネン、デセン等の直鎖のα−オレフィン及び分枝部分が末端にあるような分枝α−オレフィン及びこれらの不飽和基の位置の異なるオレフィンの単独重合体もしくはこれらの共重合体等が挙げられる。その他、アルコールワックス、脂肪酸ワックス、エステルワックス、天然ワックスも用いられる。 In the present invention, the following waxes are preferably contained in order to impart releasability to the magnetic toner. The melting point is 70 to 165 ° C., and the melt viscosity at 160 ° C. is 1000 mPa · s or less. Specific examples thereof include paraffin wax, microcrystalline wax, Fischer-Tropsch wax, montan wax, ethylene, propylene, butene, penten. , Homopolymers of linear α-olefins such as hexene, heptene, octene, nonene, decene, etc., branched α-olefins having a branched portion at the end thereof, and olefins having different positions of these unsaturated groups, or these And the like. In addition, alcohol wax, fatty acid wax, ester wax, and natural wax are also used.
ワックスの融点は、ASTM D3418−8に準じて測定される吸熱曲線における主体極大ピーク(main peak)値の温度で表され、例えばパーキンエルマー社製DSC−7や、DSC2920(TAインスツルメンツジャパン社製)を用いて、昇温速度10℃/minで測定することができる。またワックスの溶融粘度は、例えばHAAKE社製VT−500にてコーンプレート型ローター(PK−1)を用いて測定することができる。 The melting point of the wax is represented by the temperature of the main peak value in the endothermic curve measured according to ASTM D3418-8. For example, DSC-7 manufactured by PerkinElmer or DSC2920 (manufactured by TA Instruments Japan) Can be measured at a temperature elevation rate of 10 ° C./min. The melt viscosity of the wax can be measured, for example, using a cone plate type rotor (PK-1) with VT-500 manufactured by HAAKE.
更に、ビニル系モノマーによりブロック共重合体としたもの、グラフト変性などを施した変性ワックス、また、酸化処理を施した酸化ワックスでも良い。 Further, a block copolymer made of a vinyl monomer, a modified wax subjected to graft modification, or an oxidized wax subjected to an oxidation treatment may be used.
これらのワックスは、磁性トナーの製造に際し、予め重合体成分中に添加・混合しておくこともできる。その場合は、重合体成分の調製時に、ワックスと高分子量成分の重合体とを溶剤に予備溶解した後、低分子量成分の重合体溶液と混合する方法が好ましい。これによりミクロな領域での相分離が緩和され、高分子量成分の再凝集が制御され、低分子量成分との良好な分散状態も得られる。 These waxes can be added and mixed in advance in the polymer component when the magnetic toner is produced. In this case, it is preferable to preliminarily dissolve the wax and the polymer having a high molecular weight component in a solvent at the time of preparing the polymer component, and then mixing the polymer solution with the low molecular weight component. As a result, phase separation in the microscopic region is relaxed, reaggregation of the high molecular weight component is controlled, and a good dispersion state with the low molecular weight component is also obtained.
また、上記ワックスの添加量は、結着樹脂100質量部に対して0.5〜10質量部であることが好ましく、1〜8質量部であることがより好ましい。尚、2種類以上のワックスを併用して添加しても良い。 Moreover, it is preferable that it is 0.5-10 mass parts with respect to 100 mass parts of binder resin, and, as for the addition amount of the said wax, it is more preferable that it is 1-8 mass parts. Two or more kinds of waxes may be used in combination.
本発明における磁性トナーは、着色剤を用いることもできる。 A colorant can also be used for the magnetic toner in the present invention.
本発明に用いられる着色剤としては、任意の適当な顔料又は染料が挙げられる。例えば顔料としてはカーボンブラック、アニリンブラック、アセチレンブラック、ナフトールイエロー、ハンザイエロー、ローダミンレーキ、アリザリンレーキ、ベンガラ、フタロシアニンブルー、インダンスレンブルー等がある。これらは定着画像の光学濃度を維持するのに必要充分な量が用いられ、結着樹脂100質量部に対し、0.1〜20質量部、好ましくは0.2〜10質量部の添加量が良い。また同様の目的で、さらに染料が用いられる。例えばアゾ系染料、アントラキノン系染料、キサンテン系染料、メチン系染料があり、結着樹脂100質量部に対し、0.1〜20質量部、好ましくは0.3〜10質量部の添加が良い。 As the colorant used in the present invention, any appropriate pigment or dye may be mentioned. Examples of the pigment include carbon black, aniline black, acetylene black, naphthol yellow, hansa yellow, rhodamine lake, alizarin lake, bengara, phthalocyanine blue, and indanthrene blue. These are used in an amount necessary and sufficient to maintain the optical density of the fixed image. The amount added is 0.1 to 20 parts by weight, preferably 0.2 to 10 parts by weight, based on 100 parts by weight of the binder resin. good. For the same purpose, a dye is further used. For example, there are azo dyes, anthraquinone dyes, xanthene dyes, and methine dyes, and 0.1 to 20 parts by mass, preferably 0.3 to 10 parts by mass is added to 100 parts by mass of the binder resin.
本発明における磁性トナーは、帯電安定性、現像性、流動性、耐久性向上のため、シリカ微粉体を添加することが好ましい。 The magnetic toner in the present invention is preferably added with fine silica powder in order to improve charging stability, developability, fluidity and durability.
本発明に用いられるシリカ微粉体は、窒素吸着によるBET法による比表面積が30m2/g以上、特に50〜400m2/gの範囲内のものが良好な結果を与える。トナー粒子100質量部に対してシリカ微粉体0.01〜8質量部、好ましくは0.1〜5質量部使用するのが良い。 Silica fine powder used in the present invention has a specific surface area by the BET method by nitrogen adsorption 30 m 2 / g or more, particularly in the range of 50 to 400 m 2 / g give good results. The silica fine powder is used in an amount of 0.01 to 8 parts by weight, preferably 0.1 to 5 parts by weight, based on 100 parts by weight of the toner particles.
また、本発明に用いられるシリカ微粉体は、必要に応じ、疎水化、帯電性コントロールなどの目的でシリコーンワニス、各種変性シリコーンワニス、シリコーンオイル、各種変性シリコーンオイル、シランカップリング剤、官能基を有するシラン化合物、その他の有機ケイ素化合物等の処理剤で、あるいは種々の処理剤を併用して処理されていることも好ましい。 In addition, the silica fine powder used in the present invention has a silicone varnish, various modified silicone varnishes, silicone oil, various modified silicone oils, a silane coupling agent, and a functional group as necessary for the purpose of hydrophobization and chargeability control. It is also preferable that it is treated with a treating agent such as a silane compound, other organosilicon compounds, or a combination of various treating agents.
本発明における磁性トナーには、必要に応じて他の外部添加剤を添加しても良い。 Other external additives may be added to the magnetic toner in the present invention as necessary.
例えば、帯電補助剤、導電性付与剤、流動性付与剤、ケーキング防止剤、熱ローラー定着時の離型剤、滑剤、研磨剤等の働きをする樹脂微粒子や無機微粒子等である。 Examples thereof include resin fine particles and inorganic fine particles that function as a charging aid, a conductivity imparting agent, a fluidity imparting agent, an anti-caking agent, a release agent at the time of fixing with a heat roller, a lubricant, an abrasive, and the like.
例えば滑剤としては、ポリフッ化エチレン粉末、ステアリン酸亜鉛粉末、ポリフッ化ビニリデン粉末等が挙げられ、中でもポリフッ化ビニリデン粉末が好ましい。また研磨剤としては、酸化セリウム粉末、炭化ケイ素粉末、チタン酸ストロンチウム粉末等が挙げられ、中でもチタン酸ストロンチウム粉末が好ましい。流動性付与剤としては、酸化チタン粉末、酸化アルミニウム粉末等が挙げられ、中でも疎水性のものが好ましい。導電性付与剤としては、カーボンブラック粉末、酸化亜鉛粉末、酸化アンチモン粉末、酸化スズ粉末等が挙げられる。またさらに、逆極性の白色微粒子及び黒色微粒子を現像性向上剤として少量用いることもできる。 For example, examples of the lubricant include polyethylene fluoride powder, zinc stearate powder, polyvinylidene fluoride powder, and the like. Among these, polyvinylidene fluoride powder is preferable. Examples of the abrasive include cerium oxide powder, silicon carbide powder, and strontium titanate powder. Of these, strontium titanate powder is preferable. Examples of the fluidity-imparting agent include titanium oxide powder and aluminum oxide powder, and among them, a hydrophobic one is preferable. Examples of the conductivity imparting agent include carbon black powder, zinc oxide powder, antimony oxide powder, and tin oxide powder. Furthermore, a small amount of white and black fine particles having opposite polarity can be used as a developing improver.
本発明における磁性トナーを作製するには、結着樹脂、磁性体、その他の添加剤等を、ヘンシェルミキサー、ボールミル等の混合機により十分混合してから加熱ロール、ニーダー、エクストルーダー等の混練機を用いて溶融混練し、冷却固化後、粉砕機及び分級機を用いて粉砕、分級を行い、更に必要に応じて、シリカ微粉体等の所望の添加剤をヘンシェルミキサー等の混合機により十分混合し、本発明における磁性トナーを得ることができる。 In order to produce the magnetic toner in the present invention, a binder resin, a magnetic material, other additives and the like are sufficiently mixed by a mixer such as a Henschel mixer and a ball mill, and then a kneading machine such as a heating roll, a kneader, and an extruder. After kneading with cooling, solidify by cooling, pulverize and classify using a pulverizer and classifier, and if necessary, mix desired additives such as silica fine powder with a mixer such as a Henschel mixer. Thus, the magnetic toner in the present invention can be obtained.
例えば混合機としては、ヘンシェルミキサー(三井鉱山社製);スーパーミキサー(カワタ社製);リボコーン(大川原製作所社製);ナウターミキサー、タービュライザー、サイクロミックス(ホソカワミクロン社製);スパイラルピンミキサ一(太平洋機工社製);レーディゲミキサー(マツボー社製)等が挙げられる。 For example, as a mixer, Henschel mixer (made by Mitsui Mining); Super mixer (made by Kawata); Ribocorn (made by Okawara Seisakusho); Nauter mixer, turbulizer, cyclomix (made by Hosokawa Micron); Spiral pin mixer 1 (manufactured by Taiheiyo Kiko Co., Ltd.);
混練機としては、KRCニーダー(栗本鉄工所社製);ブス・コ・ニーダー(Buss社製);TEM型押し出し機(東芝機械社製);TEX二軸混練機(日本製鋼所社製);PCM混練機(池貝鉄工所社製);三本ロールミル、ミキシングロールミル、ニーダー(井上製作所社製);ニーデックス(三井鉱山社製);MS式加圧ニーダー、ニダールーダー(森山製作所社製);バンバリーミキサー(神戸製鋼所社製)が挙げられる。混練機は、加熱加圧混練機であっても、磁性トナーの自然発熱を促す混練機であってもよい。 As a kneading machine, KRC kneader (manufactured by Kurimoto Iron Works); Bus Co kneader (manufactured by Buss); TEM type extruder (manufactured by Toshiba Machine); TEX twin-screw kneader (manufactured by Nippon Steel) PCM kneader (manufactured by Ikegai Iron Works); three roll mill, mixing roll mill, kneader (manufactured by Inoue Seisakusho); kneedex (manufactured by Mitsui Mining Co., Ltd.); MS pressure kneader, nider ruder (manufactured by Moriyama Seisakusho); Banbury mixer (manufactured by Kobe Steel) can be mentioned. The kneader may be a heat and pressure kneader or a kneader that promotes natural heat generation of the magnetic toner.
粉砕機としては、カウンタージェットミル、ミクロンジェット、イノマイザ(ホソカワミクロン社製);IDS型ミル、PJMジェット粉砕機(日本ニューマチック工業社製);クロスジェットミル(栗本鉄工所社製);ウルマックス(日曹エンジニアリング社製);SKジェット・オー・ミル(セイシン企業社製);クリプトロン(川崎重工業社製);ターボミル(ターボエ業社製)等が挙げられる。 As a pulverizer, a counter jet mill, a micron jet, an inomizer (manufactured by Hosokawa Micron); an IDS type mill, a PJM jet pulverizer (manufactured by Nippon Pneumatic Industry Co., Ltd.); a cross jet mill (manufactured by Kurimoto Iron Works Co., Ltd.); SK Jet Oh Mill (manufactured by Seishin Enterprise Co., Ltd.); Kryptron (manufactured by Kawasaki Heavy Industries, Ltd.); Turbo Mill (manufactured by Turboe Industry Co., Ltd.) and the like.
分級機としては、クラッシール、マイクロンクラッシファイアー、スペディッククラシファイアー(セイシン企業社製);ターボクラッシファイアー(日清エンジニアリング社製);ミクロンセパレータ、ターボプレックス(ATP)、TSPセパレータ(ホソカワミクロン社製);エルボージェット(日鉄鉱業社製)、ディスパージョンセパレータ(日本ニューマチックエ業社製);YMマイクロカット(安川商事社製)が挙げられ、粗粒などをふるい分けるために用いられる篩い装置としては、ウルトラソニック(晃栄産業社製);レゾナシーブ、ジャイロシフター(徳寿工作所社);バイブラソニックシステム(ダルトン社製);ソニクリーン(新東工業社製);ターボスクリーナー(ターボエ業社製);ミクロシフター(槙野産業社製);円形振動篩い等が挙げられる。 Classifiers include: Classy, Micron Classifier, Spedic Classifier (manufactured by Seishin Enterprise); Turbo Classifier (manufactured by Nissin Engineering); Micron Separator, Turboplex (ATP), TSP Separator (manufactured by Hosokawa Micron) ; Elbow Jet (manufactured by Nippon Steel & Mining Co., Ltd.), Dispersion Separator (manufactured by Nippon Pneumatic Engineering Co., Ltd.); YM Micro Cut (manufactured by Yaskawa Shoji Co., Ltd.), etc. Ultrasonic (manufactured by Sakae Sangyo Co., Ltd.); Resonator Sheave, Gyroshifter (Tokusu Kosakusha Co., Ltd.); Vibrasonic System (manufactured by Dalton Co., Ltd.); Soniclean (manufactured by Shinto Kogyo Co., Ltd.); ); Micro shifter (Ogino Sangyo Co., Ltd.) ); Circular vibration sieve, and the like.
以下、本発明において用いた物性の測定法を示す。
<磁性トナー及び磁性体の磁気特性測定>
「振動試料型磁力計VSM−3S−15」(東英工業(株)製)を用いて、外部磁場7.96×102kA/m(10kOe)下で、磁性トナー及び磁性体に対してヒステリシスカーブを測定し、磁気特性として、飽和磁化σs、残留磁化σr、保磁力Hcに換算した値を求める。
<トナー粒子及び磁性トナーの重量平均粒径の測定>
本発明におけるトナー粒子及び磁性トナーの重量平均粒径はコールターカウンターTA−II型あるいはコールターマルチサイザー(コールター社製)等種々の方法で測定する。コールターマルチサイザー(コールター社製)を用い、個数分布、体積分布を出力するインターフェイス(日科機製)及びPC9801パーソナルコンピューター(NEC製)を接続し、電解液は1級塩化ナトリウムを用いて1%NaCl水溶液を調整する。たとえば、ISOTON R−II(コールターサイエンティフィックジャパン社製)が使用できる
。測定手順は以下の通りである。前記電解水溶液を100〜150ml加え、更に測定試料を2〜20mg加える。試料を懸濁した電解液は超音波分散器で約1〜3分間分散処理を行い前記コールターマルチサイザーによりアパーチャーを用いて、2μm以上のトナーの体積を測定して体積分布を算出する。それから、本発明に係わる所の体積分布から求めた体積基準の重量平均粒径(D4)を求める。
<GPCによる分子量分布の測定>
磁性トナー及び結着樹脂のTHFを溶媒としたGPCによる分子量分布は次の条件で測定される。
Hereinafter, methods for measuring physical properties used in the present invention will be described.
<Measurement of magnetic properties of magnetic toner and magnetic material>
Using a “vibrating sample magnetometer VSM-3S-15” (manufactured by Toei Kogyo Co., Ltd.) under an external magnetic field of 7.96 × 10 2 kA / m (10 kOe), the magnetic toner and the magnetic material A hysteresis curve is measured, and values converted into saturation magnetization σs, residual magnetization σr, and coercive force Hc are obtained as magnetic characteristics.
<Measurement of weight average particle diameter of toner particles and magnetic toner>
The weight average particle diameter of the toner particles and magnetic toner in the present invention is measured by various methods such as Coulter Counter TA-II type or Coulter Multisizer (manufactured by Coulter Co.). Using Coulter Multisizer (manufactured by Coulter), an interface (manufactured by Nikka) and a PC9801 personal computer (manufactured by NEC) that output number distribution and volume distribution are connected, and the electrolyte is 1% NaCl using first grade sodium chloride. Adjust the aqueous solution. For example, ISOTON R-II (manufactured by Coulter Scientific Japan) can be used. The measurement procedure is as follows. 100 to 150 ml of the electrolytic aqueous solution is added, and 2 to 20 mg of a measurement sample is further added. The electrolytic solution in which the sample is suspended is subjected to dispersion treatment with an ultrasonic disperser for about 1 to 3 minutes, and the volume distribution is calculated by measuring the volume of toner of 2 μm or more using the aperture with the Coulter Multisizer. Then, the volume-based weight average particle diameter (D4) obtained from the volume distribution of the place according to the present invention is obtained.
<Measurement of molecular weight distribution by GPC>
The molecular weight distribution by GPC using magnetic toner and binder resin THF as a solvent is measured under the following conditions.
40℃のヒートチャンバー中でカラムを安定化させ、この温度におけるカラムに、溶媒としてTHFを毎分1mlの流速で流し、THF試料溶液を約100μl注入して測定する。試料の分子量測定にあたっては試料の有する分子量分布を、数種の単分散ポリスチレン標準試料により作成された検量線の対数値とカウント値との関係から算出する。検量線作成用の標準ポリスチレン試料としては、例えば東ソー社製あるいは、昭和電工社製の分子量が102〜107程度のものを用い、少なくとも10点程度の標準ポリスチレン試料を用いるのが適当である。また、検出器にはRI(屈折率)検出器を用いる。なお、カラムとしては、市販のポリスチレンジェルカラムを複数本組み合わせるのが良く、例えば昭和電工社製のshodex GPC KF−801、802、803、804、805、806、807、800Pの組み合わせや、東ソー社製のTSKgel G1000H(HXL)、G2000H(HXL)、G3000H(HXL)、G4000H(HXL)、G5000H(HXL)、G6000H(HXL)、G7000H(HXL)、TSKgurd columnの組み合わせを挙げることができる。 The column is stabilized in a heat chamber at 40 ° C., and THF as a solvent is allowed to flow through the column at this temperature at a flow rate of 1 ml per minute, and about 100 μl of the THF sample solution is injected and measured. In measuring the molecular weight of a sample, the molecular weight distribution of the sample is calculated from the relationship between the logarithmic value of a calibration curve prepared from several types of monodisperse polystyrene standard samples and the count value. As a standard polystyrene sample for preparing a calibration curve, for example, a product having a molecular weight of about 10 2 to 10 7 manufactured by Tosoh Corporation or Showa Denko is used, and at least about 10 standard polystyrene samples are suitably used. . An RI (refractive index) detector is used as the detector. As the column, it is preferable to combine a plurality of commercially available polystyrene gel columns. For example, combinations of shodex GPC KF-801, 802, 803, 804, 805, 806, 807, 800P manufactured by Showa Denko KK, Tosoh Corporation Made in TSKgel G1000H (H XL), G2000H (H XL), G3000H (H XL), G4000H (H XL), G5000H (H X L), G6000H (H XL), G7000H (H XL), the combination of TSKgurd column Can be mentioned.
また、試料は以下の様にして作製する。 The sample is prepared as follows.
試料をTHF中に入れ、数時間後放置した後、十分振とうしてTHFとよく混ぜ(試料の合一体が無くなるまで)、更に12時間以上静置する。そのときTHF中への放置時間が24時間以上となるようにする。その後、サンプル処理フィルター(ポアサイズ0.2〜0.5μm、例えばマイショリディスクH−25−2(東ソー社製)などが使用できる。)を通過させたものをGPCの試料とする。また、試料濃度は、樹脂成分が0.5〜5mg/mlとなるように調整する。
<THF不溶分の測定>
本発明において、トナー中のTHF不溶分は以下のようにして測定される。
Put the sample in THF, leave it for several hours, then shake well and mix well with THF (until the sample is no longer united), and let stand for more than 12 hours. At that time, the standing time in THF is set to 24 hours or longer. Thereafter, a sample processed filter (pore size 0.2 to 0.5 μm, for example, Mysori Disc H-25-2 (manufactured by Tosoh Corporation) can be used) is used as a GPC sample. The sample concentration is adjusted so that the resin component is 0.5 to 5 mg / ml.
<Measurement of THF-insoluble matter>
In the present invention, the THF-insoluble matter in the toner is measured as follows.
トナー1.0〜2.0gを秤量し(W1g)、円筒濾紙(例えば東洋濾紙社製No.86R)を入れてソックスレー抽出器にかけ、溶媒としてTHF200mlを用いて10時間抽出し、溶媒によって抽出された可溶成分溶液をエバポレートした後、100℃で数時間真空乾燥し、THF可溶樹脂成分量を秤量する(W2g)。トナー中の焼却残灰分の重さを求める(W3g)。 1.0-2.0 g of toner is weighed (W1 g), cylindrical filter paper (for example, No. 86R manufactured by Toyo Roshi Kaisha Co., Ltd.) is put into a Soxhlet extractor, extracted with 200 ml of THF as a solvent, and extracted for 10 hours. After evaporating the soluble component solution obtained, it is vacuum dried at 100 ° C. for several hours, and the amount of the THF soluble resin component is weighed (W2 g). The weight of the incineration residual ash in the toner is determined (W3 g).
焼却残灰分は以下の手順で求める。あらかじめ精秤した30mlの磁性るつぼに約2.0gの試料を入れ精秤し、試料の質量(Wa)gを精秤する。るつぼを電気炉に入れ約900℃で約3時間加熱し、電気炉中で放冷し、常温下でデシケータ中に1時間以上放冷し、るつぼの質量を精秤する。ここから焼却残灰分(Wb)gを求め、下記式(4)により焼却残灰分含有率を求める。
(4) (Wb/Wa)×100=焼却残灰分含有率(質量%)
この含有率から試料中の焼却残灰分の質量(W3g)が求められる。
The incineration residual ash content is obtained by the following procedure. About 2.0 g of a sample is placed in a 30 ml magnetic crucible that has been precisely weighed in advance, and weighed accurately, and the mass (Wa) g of the sample is precisely weighed. The crucible is put in an electric furnace, heated at about 900 ° C. for about 3 hours, allowed to cool in the electric furnace, allowed to cool in a desiccator for 1 hour or more at room temperature, and the mass of the crucible is precisely weighed. Incineration residual ash content (Wb) g is calculated | required from here, and incineration residual ash content rate is calculated | required by following formula (4).
(4) (Wb / Wa) × 100 = Incineration residual ash content (mass%)
The mass (W3g) of the incineration residual ash content in the sample is determined from this content rate.
THF不溶分は下記式(5)から求められる。
(5) THF不溶分=(W1−(W3+W2))/(W1−W3)×100(%)
<酸価の測定>
本発明において、トナーのTHF可溶分の酸価(JIS酸価)は、以下の方法により求める。基本操作はJIS K−0070に準ずる。
1)試料は予め磁性トナーの結着樹脂中のTHF不溶分を除去して使用するか、上記のTHF不溶分の測定で得られるソックスレー抽出器によるTHF溶媒によって抽出された可溶分を試料として使用する。試料の粉砕品0.5〜2.0gを精秤し、可溶成分の重さをW(g)とする。
2)300mlのビーカーに試料を入れ、トルエン/エタノール(4/1)の混合液150mlを加え溶解する。
3)0.1mol/lのKOHのエタノール溶液を用いて、電位差滴定装置を用いて滴定する。(例えば、京都電子株式会社製の電位差滴定装置AT−400(win workstation)とABP−410電動ビュレットを用いての自動滴定が利用できる。)4)このときのKOH溶液の使用量をSmlとし、同時にブランクを測定しこのときのKOH溶液の使用量をBmlとする。
5)次式(6)により酸価を計算する。fはKOHのファクターである。
(6) 酸価(mgKOH/g)={(S−B)×f×5.61}/W
<磁性トナー及び結着樹脂のガラス転移温度の測定>
本発明における磁性トナー及び結着樹脂のガラス転移温度の測定方法を以下に示す。
The THF-insoluble content can be obtained from the following formula (5).
(5) THF-insoluble matter = (W1- (W3 + W2)) / (W1-W3) × 100 (%)
<Measurement of acid value>
In the present invention, the acid value (JIS acid value) of the THF soluble part of the toner is determined by the following method. Basic operation conforms to JIS K-0070.
1) The sample should be used after removing the THF-insoluble matter in the binder resin of the magnetic toner in advance, or the soluble matter extracted with the THF solvent by the Soxhlet extractor obtained by the above-mentioned measurement of the THF-insoluble matter as a sample. use. 0.5 to 2.0 g of the pulverized sample is precisely weighed, and the weight of the soluble component is defined as W (g).
2) Put the sample in a 300 ml beaker, and add 150 ml of a toluene / ethanol (4/1) mixture to dissolve.
3) Titrate with 0.1 mol / l KOH ethanol solution using potentiometric titrator. (For example, automatic titration using a potentiometric titrator AT-400 (winworkstation) and ABP-410 electric burette manufactured by Kyoto Electronics Co., Ltd. can be used.) 4) The amount of KOH solution used at this time is Sml, At the same time, a blank is measured, and the amount of KOH solution used is Bml.
5) The acid value is calculated by the following formula (6). f is a factor of KOH.
(6) Acid value (mgKOH / g) = {(SB) × f × 5.61} / W
<Measurement of glass transition temperature of magnetic toner and binder resin>
A method for measuring the glass transition temperature of the magnetic toner and the binder resin in the present invention will be described below.
磁性トナー及び結着樹脂のガラス転移温度(Tg)は、示差走査熱量計(DSC測定装置)、DCS−7(パーキンエルマー社製)を用いてASTM D3418−82に準じて測定する。 The glass transition temperature (Tg) of the magnetic toner and the binder resin is measured according to ASTM D3418-82 using a differential scanning calorimeter (DSC measuring device) and DCS-7 (manufactured by Perkin Elmer).
測定試料は5〜20mg、好ましくは10mgを精密に秤量する。それをアルミパン中に入れ、リファレンスとして空のアルミパンを用い、測定範囲30〜200℃の間で、昇温速度10℃/minで常温常湿下測定を行う。この昇温過程で、温度40〜100℃の範囲において比熱変化が得られる。このときの比熱変化が出る前と出た後のベースラインの中間点の線と示差熱曲線との交点を、本発明における磁性トナー及び結着樹脂のガラス転移温度Tgとする。
<エポキシ価の測定>
基本操作はJIS K−7236に準ずる。
1)試料は予め磁性トナー中の結着樹脂のTHF不溶分を除去して使用するか、上記のTHF不溶分の測定で得られるソックスレー抽出器によるTHF溶媒によって抽出された可溶成分を試料として使用する。試料を0.5〜2.0gを精秤し、その重さをWgとする。
2)300mlのビーカーに試料を入れ、クロロホルム10ml及び酢酸20mlに溶解する。
The sample to be measured is precisely weighed 5 to 20 mg, preferably 10 mg. It is put in an aluminum pan, and an empty aluminum pan is used as a reference, and measurement is performed at room temperature and normal humidity at a temperature rising rate of 10 ° C./min within a measurement range of 30 to 200 ° C. In this temperature rising process, a specific heat change is obtained in the temperature range of 40 to 100 ° C. At this time, the intersection of the intermediate point line of the baseline before and after the change in specific heat and the differential heat curve is defined as the glass transition temperature Tg of the magnetic toner and the binder resin in the present invention.
<Measurement of epoxy value>
Basic operation conforms to JIS K-7236.
1) The sample should be used after removing the THF-insoluble content of the binder resin in the magnetic toner in advance, or the soluble component extracted with the THF solvent by the Soxhlet extractor obtained by the above-mentioned measurement of the THF-insoluble content as a sample. use. 0.5-2.0 g of the sample is precisely weighed, and its weight is defined as Wg.
2) Place the sample in a 300 ml beaker and dissolve in 10 ml chloroform and 20 ml acetic acid.
この溶液に、臭化テトラエチルアンモニウム酢酸溶液10mlを加える。0.1mol/lの過塩素酸酢酸溶液を用いて、電位差滴定装置を用いて滴定する。(例えば、京都電子株式会社製の電位差滴定装置AT−400(win workstation)とABP−410電動ビュレットを用い、自動滴定が利用できる。)。このときの過塩素酸酢酸溶液の使用量をSmlとし、同時にブランクを測定し、このときの過塩素酸酢酸溶液の使用量をBmlとする。 To this solution is added 10 ml of tetraethylammonium bromide acetic acid solution. Titrate with a potentiometric titrator using 0.1 mol / l perchloric acid acetic acid solution. (For example, automatic titration can be used by using a potentiometric titrator AT-400 (win workstation) manufactured by Kyoto Electronics Co., Ltd. and an ABP-410 electric burette). The amount of perchloric acid acetic acid solution used at this time is Sml, and a blank is measured at the same time, and the amount of perchloric acid acetic acid solution used at this time is Bml.
次式(7)によりエポキシ価を計算する。fは過塩素酸酢酸溶液のファクターである。
(7) エポキシ価(eq/kg)=0.1×f×(S−B)/W
<シリカ微粉体の比表面積の測定>
比表面積はBET法に従って、比表面積測定装置オートソーブ1(湯浅アイオニクス社製)を用いて試料表面に窒素ガスを吸着させ、BET多点法を用いて比表面積を算出する。
<金属酸化物/炭化物の体積平均粒径>
本発明において、金属酸化物又は炭化物の体積平均粒径は、レーザー回折式粒度測定(マイクロトラック法)の体積粒径50%値を表す。
<磁性体の形状及び平均粒径>
電子顕微鏡(日立製作所H−700H)でコロジオン膜銅メッシュにて処理した試料をもちいて、加電圧100KVにて10000倍で撮影し、焼き付け倍率3倍として、最終倍率30000倍とする。これにより形状の観察を行い、各粒子の最大長(μm)を計測しランダムに100個を選び出しその平均を持って平均粒径とする。
<トナー粒子及び磁性トナーの円形度及び円形度分布のSDの測定方法>
本発明ではフロー式粒子像測定装置「FPIA−1000型」(シスメックス社製)を用いて測定を行い、下式を用いて算出する。
The epoxy value is calculated by the following formula (7). f is a factor of the perchloric acid acetic acid solution.
(7) Epoxy value (eq / kg) = 0.1 × f × (SB) / W
<Measurement of specific surface area of silica fine powder>
In accordance with the BET method, the specific surface area is obtained by adsorbing nitrogen gas on the sample surface using a specific surface area measuring device Autosorb 1 (manufactured by Yuasa Ionics) and calculating the specific surface area using the BET multipoint method.
<Volume average particle diameter of metal oxide / carbide>
In the present invention, the volume average particle diameter of the metal oxide or carbide represents a 50% volume particle diameter value measured by laser diffraction particle size measurement (microtrack method).
<Shape and average particle size of magnetic material>
Using a sample processed with a collodion film copper mesh with an electron microscope (Hitachi, Ltd. H-700H), the sample is photographed at a magnification of 10,000 at an applied voltage of 100 KV, and the final magnification is 30000. Thus, the shape is observed, the maximum length (μm) of each particle is measured, 100 particles are selected at random, and the average is taken as the average particle size.
<Method for Measuring SD of Circularity and Circularity Distribution of Toner Particles and Magnetic Toner>
In the present invention, measurement is performed using a flow type particle image measuring device “FPIA-1000 type” (manufactured by Sysmex Corporation), and calculation is performed using the following formula.
ここで、「粒子投影面積」とは二値化されたトナー粒子や磁性トナー像の面積であり、「粒子投影像の周囲長」とはトナー粒子像や磁性トナー像のエッジ点を結んで得られる輪郭線の長さと定義する。本発明における円形度は、トナー粒子や磁性トナーの凹凸の度合いを示す指標であり、トナー粒子や磁性トナーが完全な球形の場合に1.000を示し、表面形状が複雑になる程、円形度は小さな値となる。 Here, the “particle projected area” is the area of the binarized toner particle or magnetic toner image, and the “peripheral length of the particle projected image” is obtained by connecting the edge points of the toner particle image or magnetic toner image. It is defined as the length of the contour line. The circularity in the present invention is an index indicating the degree of unevenness of toner particles or magnetic toner, and is 1.000 when the toner particles or magnetic toner is a perfect sphere. Is a small value.
また、円形度頻度分布の平均値を意味する平均円形度Cと円形度標準偏差SDcは、粒度分布の分割点iでの円形度(中心値)をci、頻度をfciとすると、次式から算出される。 In addition, the average circularity C and the circularity standard deviation SDc, which mean the average value of the circularity frequency distribution, can be obtained from the following equation when the circularity (center value) at the division point i of the particle size distribution is ci and the frequency is fci. Calculated.
具体的な測定方法としては、容器中に予め不純固形物などを除去したイオン交換水10mlを用意し、その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ホン酸塩を加えた後、更に測定試料を0.02g加え、均一に分散させる。分散させる手段としては、超音波分散機「Tetora150型」(日科機バイオス社製)を用い、2分間分散処理を用い、測定用の分散液とする。その際、該分散液の温度が40℃以上とならない様に適宜冷却する。 As a specific measuring method, 10 ml of ion-exchanged water from which impure solids have been removed in advance is prepared in a container, and a surfactant, preferably an alkylbenzene sulfonate, is added as a dispersant therein, followed by further measurement. Add 0.02 g of sample and disperse uniformly. As a means for dispersion, an ultrasonic disperser “Tetora 150 type” (manufactured by Nikka Ki Bios) is used, and a dispersion for measurement is made using a dispersion treatment for 2 minutes. In that case, it cools suitably so that the temperature of this dispersion may not be 40 degreeC or more.
トナー粒子及び磁性トナーの形状測定には、前記フロー式粒子像測定装置を用い、測定時のトナー粒子濃度が3000〜1万個/μlとなる様に該分散液濃度を再調整し、トナー粒子を1000個以上計測する。計測後、このデータを用いて、3μm以下のデータをカットして、円形度や円形度標準偏差を求める。 To measure the shape of toner particles and magnetic toner, the flow particle image measuring device is used, and the dispersion concentration is readjusted so that the toner particle concentration at the time of measurement is 3000 to 10,000 particles / μl. 1000 or more are measured. After the measurement, using this data, data of 3 μm or less is cut to obtain the circularity and the circularity standard deviation.
本発明の画像形成方法は、複数のトナー担持体上に薄層に形成される磁性トナーにより現像を行う現像工程において、トナー担持体の軸線方向両端部の少なくとも一部の周面に沿って磁性物質で形成されたトナーシール部材と、上記の特定の磁性トナーを用いることを特徴とする。 According to the image forming method of the present invention, in a development process in which development is performed using a magnetic toner formed in a thin layer on a plurality of toner carriers, magnetic properties are provided along at least a part of the circumferential surface of both ends in the axial direction of the toner carrier. A toner seal member formed of a substance and the specific magnetic toner described above are used.
次に本発明の画像形成方法に用いられる画像形成装置の概略構成の一例を説明する。ただし、本発明の範囲をそれらに限定するものではない。 Next, an example of a schematic configuration of an image forming apparatus used in the image forming method of the present invention will be described. However, the scope of the present invention is not limited thereto.
図1は電子写真プロセスを用いた複写機の画像形成部の構成を示す概略図である。図1において、潜像保持体としての感光ドラム1は矢印a方向に回転駆動され、その表面は一次帯電器2により任意の電位に帯電された後、露光Lにより静電荷潜像が形成される。その後、トナー担持体としての複数の現像スリーブを具備する現像装置3により現像を行い(図1においては、現像スリーブは2つ)、転写材Pに対して転写帯電器5により感光ドラム1上に形成されたトナー像を転写し、定着器8において加熱、加圧することにより転写材P上の未定着画像を定着する。なお、トナー転写後の感光ドラムの表面に残留する転写残トナーは、クリーニング装置7で除去され、これにより感光ドラム1は繰り返し画像形成に供される。 FIG. 1 is a schematic diagram showing a configuration of an image forming unit of a copying machine using an electrophotographic process. In FIG. 1, a photosensitive drum 1 as a latent image holding member is rotationally driven in the direction of an arrow a, and its surface is charged to an arbitrary potential by a primary charger 2 and then an electrostatic latent image is formed by exposure L. . Thereafter, development is performed by a developing device 3 having a plurality of developing sleeves as toner carriers (two developing sleeves in FIG. 1), and the transfer material P is transferred onto the photosensitive drum 1 by a transfer charger 5. The formed toner image is transferred and heated and pressed in the fixing device 8 to fix the unfixed image on the transfer material P. Incidentally, the transfer residual toner remaining on the surface of the photosensitive drum after the toner transfer is removed by the cleaning device 7, whereby the photosensitive drum 1 is repeatedly used for image formation.
尚、本発明では、潜像保持体は感光ドラムに限定するものではなく、ベルト状あるいはシール状感光体であってもよい。 In the present invention, the latent image holding member is not limited to the photosensitive drum, and may be a belt-like or seal-like photosensitive member.
また同様に、本発明では転写方式として何ら限定するものではなく、ベルト転写方式あるいは中間転写方式を用いてもよい。 Similarly, in the present invention, the transfer method is not limited, and a belt transfer method or an intermediate transfer method may be used.
次に、複数の現像スリーブを用いた磁性1成分現像方式について図2を参照して説明する。なお、本発明は、潜像保持体を限定するものではないが、a−Si系感光ドラムを用いる場合において好適に用いられる。この場合、感光ドラムと磁性トナーの極性に応じて、正規現像方式あるいは反転現像方式共に好ましく適用可能である。 Next, a magnetic one-component developing method using a plurality of developing sleeves will be described with reference to FIG. In addition, although this invention does not limit a latent image holding body, when using an a-Si type photosensitive drum, it is used suitably. In this case, both the normal development method and the reversal development method are preferably applicable according to the polarities of the photosensitive drum and the magnetic toner.
図2に示す現像装置3は、磁性トナーを収容する現像容器(現像装置本体)11と、この現像容器11の感光ドラム1に対向する位置に形成された開口部に設けられた感光ドラム1の回転方向に対して上流に位置する上流側の現像スリーブ12と、下流に位置する下流側の現像スリーブ13と、トナーホッパー19の下方に配され、磁性トナーtを上流及び下流側の現像スリーブ12、13の近傍まで運ぶ攪拌部材17、18等を備えている。 A developing device 3 shown in FIG. 2 includes a developing container (developing device main body) 11 that stores magnetic toner, and a photosensitive drum 1 provided in an opening formed at a position facing the photosensitive drum 1 of the developing container 11. An upstream developing sleeve 12 located upstream with respect to the rotational direction, a downstream developing sleeve 13 located downstream, and a toner hopper 19 are disposed below the toner hopper 19, and magnetic toner t is fed upstream and downstream to the developing sleeve 12. , 13 and so on, which are carried to the vicinity of 13.
ここで、この第1及び第2のトナー担持体である上流側及び下流側の現像スリーブ12、13は、互いに近接して配設されると共に現像容器11の両側壁に、図3に示す現像スリーブ12、13の軸12a、13aが、図5に示す軸受け50を介して支持されており
、これにより回転可能となっている。
Here, the upstream and downstream developing sleeves 12 and 13, which are the first and second toner carriers, are disposed in close proximity to each other and are developed on both side walls of the developing container 11 as shown in FIG. The shafts 12a and 13a of the sleeves 12 and 13 are supported via a bearing 50 shown in FIG. 5, and are thereby rotatable.
また、この上流側及び下流側の現像スリーブ12、13は、時計回りに回転している感光ドラム1に磁性トナーが搬送されるように、担持している磁性トナーが現像容器11より搬出されるとき、上流側及び下流側の現像スリーブ12、13の上方から磁性トナーが搬出されるような回転方向、つまり反時計回りにそれぞれ回転している。また、この場合、各現像スリーブの回転方向は、状況により、それぞれ回転方向を同方向、あるいは逆方向にしてもよい。また、この各々の現像スリーブ12、13は、場合により感光ドラム1の周速度に対して100〜200%範囲で周速度をずらしてもよい。 Further, the upstream and downstream developing sleeves 12 and 13 carry the carried magnetic toner out of the developing container 11 so that the magnetic toner is conveyed to the photosensitive drum 1 rotating clockwise. When the magnetic toner is carried out from above the upstream and downstream developing sleeves 12 and 13, the magnetic toner is rotated in the counterclockwise direction. In this case, the rotation direction of each developing sleeve may be the same direction or the reverse direction depending on the situation. The developing sleeves 12 and 13 may have their peripheral speeds shifted in the range of 100 to 200% with respect to the peripheral speed of the photosensitive drum 1 in some cases.
具体的な現像スリーブの周速としては、表面の移動速度が400〜1000mm/secであることが好ましく、さらには500〜800mm/secであることがより好ましい。 Specifically, the peripheral speed of the developing sleeve is preferably 400 to 1000 mm / sec, more preferably 500 to 800 mm / sec.
現像スリーブ12上の磁性トナー量は、現像容器11の開口部に現像スリーブ12に近接させて設けられた層厚規制部材である磁性ブレード16によって層厚を規制して調整されるようになっている。 The amount of magnetic toner on the developing sleeve 12 is adjusted by regulating the layer thickness by a magnetic blade 16 which is a layer thickness regulating member provided in the opening of the developing container 11 in the vicinity of the developing sleeve 12. Yes.
また、各現像スリーブ12、13は特定の間隔を設けて配置されており、この間隔により下流側現像スリーブ上のトナー層厚を調整することができる。 Further, the developing sleeves 12 and 13 are arranged with a specific interval, and the toner layer thickness on the downstream developing sleeve can be adjusted by the interval.
各現像スリーブと感光ドラム間の距離は、特定の間隔を設けて設置しており、この間隔は、状況により上下とも同距離であっても良く、また異なっていても良い。 The distance between each developing sleeve and the photosensitive drum is set with a specific distance, and this distance may be the same distance in the vertical direction or may be different depending on the situation.
さらに、本発明において複数の現像スリーブの径は、同じであっても、また場合により違っていてもよい。 Further, in the present invention, the diameters of the plurality of developing sleeves may be the same or different depending on the case.
各現像スリーブ12、13は、直流電圧と交番電圧とを印加して、これにより磁性1成分非接触現像を行うことが好ましい。このとき、各現像スリーブの直流電圧や交番電圧は同じであっても異なっていてもよい。 Each of the developing sleeves 12 and 13 is preferably subjected to magnetic one-component non-contact development by applying a DC voltage and an alternating voltage. At this time, the DC voltage and the alternating voltage of each developing sleeve may be the same or different.
次に図4〜6を用いて現像装置に備え付けられたトナーシール部材の一例を説明する。ただし、これらは本発明の範囲を限定するものではない。 Next, an example of the toner seal member provided in the developing device will be described with reference to FIGS. However, these do not limit the scope of the present invention.
図4に示す第1の現像スリーブ20は、磁界発生手段として、その内部にいくつかの磁極を有する略円筒状の第1のマグネットロール20aを備え、第2の現像スリーブ30は、同様にその内部にいくつかの磁極を有する略円筒状の第2のマグネットロール30aを備えている。この磁極の数は、状況により調整し、第1と第2の現像スリーブで同数であっても異なっていてもよい。第2の現像スリーブよりも第1の現像スリーブに多く磁極を有することが、現像効率及び画像形成の面で好ましい。図4に示す現像装置おいては、第1現像スリーブを5極、第2現像スリーブを4極として表した。そして、両現像スリーブ20、30の外周に沿って近接して、磁界を発生する2つの現像スリーブ用のトナーシール部材である磁性シール部材2d(2d1及び2d2)が、両現像スリーブ20、30の軸線方向の両端部近傍に設けられている。 The first developing sleeve 20 shown in FIG. 4 includes a substantially cylindrical first magnet roll 20a having several magnetic poles therein as a magnetic field generating means. A substantially cylindrical second magnet roll 30a having several magnetic poles therein is provided. The number of magnetic poles is adjusted depending on the situation, and may be the same or different between the first and second developing sleeves. It is preferable in terms of development efficiency and image formation that the first developing sleeve has more magnetic poles than the second developing sleeve. In the developing device shown in FIG. 4, the first developing sleeve is represented as 5 poles, and the second developing sleeve is represented as 4 poles. The magnetic seal members 2d (2d1 and 2d2), which are toner seal members for two developing sleeves that generate a magnetic field, are close to each other along the outer circumferences of the developing sleeves 20 and 30. It is provided in the vicinity of both ends in the axial direction.
磁性シール部材2dは、図4、図6に示すように、第1、第2の現像スリーブ20、30のそれぞれの現像容器側(図4、図6中に現像容器は図示していないが、右側)の略半周に対向するような形状を有する。両現像スリーブ20、30の表面と磁性シール部材2dとの間隙は、両現像スリーブ20、30の周全体にわたって同距離となるようにしてもよく、また、現像スリーブごと、あるいは各現像スリーブ内での上流側と下流側で距離を
変化させてもよい。なお、磁性シール部材と現像スリーブとの間隙は、200〜800μmが好ましい。
As shown in FIGS. 4 and 6, the magnetic seal member 2d is provided on the developing container side of each of the first and second developing sleeves 20 and 30 (the developing container is not shown in FIGS. 4 and 6). It has a shape that opposes the substantially half circumference of the right side). The gap between the surfaces of the developing sleeves 20 and 30 and the magnetic seal member 2d may be the same distance over the entire circumference of the developing sleeves 20 and 30, or within each developing sleeve or within each developing sleeve. The distance may be changed between the upstream side and the downstream side. The gap between the magnetic seal member and the developing sleeve is preferably 200 to 800 μm.
磁性シール部材2dは、図5に示す様に現像スリーブ20、30の軸線方向両端部のみ設けられた、細幅の部材である。現像スリーブ20、30の両端部に磁性シール部材2dを配置することにより、図6に示すように、現像スリーブ20、30内のマグネット20a、30aの磁力によって磁気シール部材2dが磁化され、マグネット20a、30aとの間に磁気回路が形成され、磁気シール部材2dと現像スリーブ20、30の間の間隙部20G、30Gに磁性トナーによる密な磁気ブラシ20B、30Bが形成される。 The magnetic seal member 2d is a narrow member provided only at both axial ends of the developing sleeves 20 and 30 as shown in FIG. By disposing the magnetic seal member 2d at both ends of the developing sleeves 20 and 30, as shown in FIG. 6, the magnetic seal member 2d is magnetized by the magnetic force of the magnets 20a and 30a in the developing sleeves 20 and 30, and the magnet 20a. , 30a, and dense magnetic brushes 20B, 30B made of magnetic toner are formed in the gaps 20G, 30G between the magnetic seal member 2d and the developing sleeves 20, 30.
磁気ブラシ20B、30Bは、現像スリーブ20、30に沿って現像容器21側壁と現像スリーブ20、30との間の空隙を通って図5における軸受け50へと侵入する磁性トナーを阻止するトナーシール部材としての機能を発揮する。 The magnetic brushes 20B and 30B are toner seal members that block magnetic toner that enters the bearing 50 in FIG. 5 through the gap between the side wall of the developing container 21 and the developing sleeves 20 and 30 along the developing sleeves 20 and 30. As a function.
マグネット20a、30aに対する磁気シール部材の適切な位置は、図5に示す様に、現像スリーブ20、30の軸線方向における両端部であり、さらに磁気シール部材2dの外側の端部位置とマグネット20a、30aの両端部位置を一致させることが最も好ましい。 As shown in FIG. 5, the appropriate positions of the magnetic seal member with respect to the magnets 20a and 30a are both end portions in the axial direction of the developing sleeves 20 and 30, and the outer end position of the magnetic seal member 2d and the magnet 20a, Most preferably, the positions of both ends of 30a are matched.
磁気シール部材の端部よりマグネット20a、30aが外側にはみだすと、両端部の外部にも磁力がはみ出して存在するために、その磁力により外部からも磁性トナーが運ばれてしまい、トナー漏れを引き起こし易い。また、磁気シール部材2dに対してマグネット20a、30aが中に入り過ぎると、端部漏れと同時に、トナー層厚も大きくなりボタ落ちが発生し易いため好ましくない。 If the magnets 20a and 30a protrude outward from the end of the magnetic seal member, the magnetic toner is also projected outside the both ends, so that the magnetic toner is carried from the outside by the magnetic force, causing toner leakage. easy. Further, if the magnets 20a and 30a are excessively inserted into the magnetic seal member 2d, it is not preferable because the toner layer thickness is increased at the same time as the end leakage and the dropping of the toner easily occurs.
現像スリーブは、内周面に、複数の磁極を持ちS極とN極が交互に配置されるマグネットを有する。マグネットの磁極数は磁気シール部材の長さ、つまり現像スリーブの周長や現像スリーブの曲率及び、現像スリーブ20、30内に設置されたマグネット20a、30aの磁極パターンにより設定される。 The developing sleeve has a magnet having a plurality of magnetic poles on the inner peripheral surface and having S poles and N poles arranged alternately. The number of magnetic poles of the magnet is set by the length of the magnetic seal member, that is, the circumferential length of the developing sleeve and the curvature of the developing sleeve, and the magnetic pole pattern of the magnets 20a and 30a installed in the developing sleeves 20 and 30.
本発明において、トナーシール部材としての磁気シール部材は、磁性物質で形成されたものであり、鉄、リチウム、カルシウム、マグネシウム、ニッケル、銅、亜鉛、コバルト、マンガン、クロム、希土類の金属粒子、それらを用いた合金粒子、酸化物粒子及びフェライト等の磁石粉末を樹脂バインダーに混合分散させた樹脂磁石を用いることが好ましい。 In the present invention, the magnetic seal member as the toner seal member is formed of a magnetic substance, and iron, lithium, calcium, magnesium, nickel, copper, zinc, cobalt, manganese, chromium, rare earth metal particles, and It is preferable to use a resin magnet obtained by mixing and dispersing magnet powder such as alloy particles, oxide particles, and ferrite using a resin binder.
なかでも磁石粉末としては、Fe−Ni合金、Fe−Si合金、Nd−Fe−B合金、Sm−Fe−B合金等の微粉末が、比較的安価で良好な磁気特性を得られるため好ましい。その中でもNd−Fe−B合金等の希土類合金微粉末を用いたものが、磁性トナーとの付着性が少なく、現像スリーブ端部への磁性トナー融着防止効果に優れることから好ましい。 Among them, fine powders such as Fe—Ni alloy, Fe—Si alloy, Nd—Fe—B alloy, and Sm—Fe—B alloy are preferable as magnet powder because they are relatively inexpensive and provide good magnetic properties. Among these, those using a rare earth alloy fine powder such as an Nd—Fe—B alloy are preferred because they have low adhesion to the magnetic toner and are excellent in the effect of preventing fusion of the magnetic toner to the end of the developing sleeve.
樹脂バインダーに磁石粉末を含有した磁気シール部材は成形性に優れ、複雑な形状の部材を製造することが可能となると伴に、小型且つ軽量のシール部材を得ることができる。 A magnetic seal member containing magnet powder in a resin binder is excellent in moldability, and it becomes possible to manufacture a member having a complicated shape, and a small and lightweight seal member can be obtained.
また、樹脂磁石を構成する樹脂バインダーとしては、ナイロン等のポリアミド樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリフェニレンサルファインド樹脂等を用いることができるが、中でも、ナイロン6、ナイロン12等のポリアミド樹脂、ポリフェニレンサルファインド樹脂等が好ましい。 As the resin binder constituting the resin magnet, polyamide resin such as nylon, polystyrene resin, polyethylene terephthalate resin, polyphenylene sulfide resin and the like can be used. Among them, polyamide resin such as nylon 6 and nylon 12, polyphenylene Sulfide resin and the like are preferable.
以下、具体的実施例をもって本発明を更に詳しく説明するが、本発明は何らこれらに限定されるものではない。
<トナー用結着樹脂の製造>
(高分子量成分の製造例A−1)
・スチレン 78.4質量部
・アクリル酸n−ブチル 19.6質量部
・メタクリル酸 2.0質量部
・2,2−ビス(4,4−ジ−t−ブチルパーオキシシクロへキシル)プロパン
0.8質量部
上記各成分を、キシレン200質量部が入った4つ口フラスコ内を十分に窒素で置換し、撹拌しながら容器内を120℃に昇温させた後、4時間かけて滴下した。更にキシレン還流下で重合を完了し、減圧下で溶媒を蒸留除去して得られた樹脂をA−1とする。
(高分子量成分の製造例A−2)
・スチレン 79.7質量部
・アクリル酸n−ブチル 19.9質量部
・アクリル酸 0.5質量部
・2,2−ビス(4,4−ジ−t−ブチルパーオキシシクロへキシル)プロパン
0.8質量部
上記成分を用いて、製造例A−1と同様に樹脂A−2を得た。
(高分子量成分の製造例A−3)
・スチレン 74.4質量部
・アクリル酸n−ブチル 18.6質量部
・アクリル酸 6.0質量部
・2,2−ビス(4,4−ジ−t−ブチルパーオキシシクロへキシル)プロパン
0.8質量部
上記成分を用いて、製造例A−1と同様に樹脂A−3を得た。
(高分子量成分の製造例A−4)
・スチレン 80.0質量部
・アクリル酸n−ブチル 20.0質量部
・2,2−ビス(4,4−ジ−t−ブチルパーオキシシクロへキシル)プロパン
1.0質量部
上記成分を用いて、製造例A−1と同様に樹脂A−4を得た。
(カルボキシル基を有するビニル樹脂の製造例B−1)
・高分子量成分樹脂A−1 30質量部
・スチレン 55.4質量部
・アクリル酸n−ブチル 13.9質量部
・メタクリル酸 0.7質量部
・ジ−t−ブチルパーオキサイド 1.4質量部
上記材料をキシレン200質量部中に4時間かけて滴下した。更に、キシレン還流下で重合を完了し、減圧下で溶媒を蒸留除去して得られた樹脂をB−1とする。
(カルボキシル基を有するビニル樹脂の製造例B−2)
・高分子量成分樹脂A−2 30.0質量部
・スチレン 56.0質量部
・アクリル酸n−ブチル 14.0質量部
・ジ−t−ブチルパーオキサイド 1.4質量部
上記材料を用いて、製造例B−1と同様に樹脂B−2を得た。
(カルボキシル基を有するビニル樹脂の製造例B−3)
・高分子量成分樹脂A−3 30.0質量部
・スチレン 52.8質量部
・アクリル酸n−ブチル 13.2質量部
・アクリル酸 3.0質量部
・ジ−t−ブチルパーオキサイド 1.4質量部
上記材料を用いて、製造例B−1と同様に樹脂B−3を得た。
(カルボキシル基を有しないビニル樹脂の製造例B−4)
・高分子量成分樹脂A−4 50.0質量部
・スチレン 40.0質量部
・アクリル酸n−ブチル 10.0質量部
・ジ−t−ブチルパーオキサイド 1.0質量部
上記材料を用いて、製造例B−1と同様に樹脂B−4を得た。
(エポキシ基を有するビニル樹脂の製造例C−1)
・スチレン 79.2質量部
・アクリル酸n−ブチル 19.8質量部
・メタクリル酸グリシジル 1.0質量部
・ジ−t−ブチルパーオキサイド 5.0質量部
上記各成分を、キシレン200質量部が入った4つ口フラスコ内を十分に窒素で置換し、120℃に昇温させた後、4時間かけて滴下した。更にキシレン還流下で重合を完了し、減圧下で溶媒を蒸留除去して得られた樹脂をC−1とする。
(エポキシ基を有するビニル樹脂の製造例C−2)
・スチレン 72.0質量部
・アクリル酸n−ブチル 18.0質量部
・メタクリル酸グリシジル 10.0質量部
・ジ−t−ブチルパーオキサイド 5.0質量部
上記材料を用いて、製造例C−1と同様に樹脂C−2を得た。
<トナー粒子の製造方法>
(トナー粒子の製造例1)
製造例B−1で得られたカルボキシル基を有するビニル樹脂90質量部及び製造例C−1で得られたエポキシ基を有するビニル樹脂10質量部を、ヘンシェルミキサーを用いて混合後、二軸混練押し出し機にて180℃で混練し、冷却粉砕し、結着樹脂1を得た。
・上記結着樹脂1 100質量部
・マグネタイトA
(八面体形状、平均粒径=0.20μm、保磁力Hc=9.9kA/m、残留磁化σr=10.2Am2/kg、飽和磁化σs=82.9Am2/kg) 90質量部
・フィシャートロプシュワックス(融点100℃) 2質量部
・パラフィンワックス(融点75℃) 4質量部
・下記構造式(I)のトリフェニルメタンレーキ顔料 2質量部
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to specific examples, but the present invention is not limited thereto.
<Manufacture of binder resin for toner>
(Production Example A-1 of High Molecular Weight Component)
-Styrene 78.4 parts by mass-N-butyl acrylate 19.6 parts by mass-Methacrylic acid 2.0 parts by mass-2,2-bis (4,4-di-t-butylperoxycyclohexyl) propane
0.8 parts by mass The above components were sufficiently replaced with nitrogen in a four-necked flask containing 200 parts by mass of xylene, and the temperature inside the container was raised to 120 ° C. while stirring, and then dropped over 4 hours. did. Further, polymerization is completed under reflux of xylene, and a resin obtained by distilling off the solvent under reduced pressure is designated as A-1.
(Production Example A-2 of High Molecular Weight Component)
-Styrene 79.7 parts by mass-N-butyl acrylate 19.9 parts by mass-Acrylic acid 0.5 parts by mass-2,2-bis (4,4-di-t-butylperoxycyclohexyl) propane
0.8 part by mass Resin A-2 was obtained in the same manner as in Production Example A-1 using the above components.
(Production Example A-3 of High Molecular Weight Component)
-Styrene 74.4 parts-N-butyl acrylate 18.6 parts-Acrylic acid 6.0 parts-2,2-bis (4,4-di-t-butylperoxycyclohexyl) propane
0.8 part by mass Resin A-3 was obtained in the same manner as in Production Example A-1 using the above components.
(Production Example A-4 of High Molecular Weight Component)
-Styrene 80.0 parts by mass-N-butyl acrylate 20.0 parts by mass-2,2-bis (4,4-di-t-butylperoxycyclohexyl) propane
1.0 mass part Resin A-4 was obtained similarly to manufacture example A-1 using the said component.
(Production Example B-1 of vinyl resin having carboxyl group)
-High molecular weight component resin A-1 30 parts by mass-Styrene 55.4 parts by mass-N-butyl acrylate 13.9 parts by mass-Methacrylic acid 0.7 parts by mass-Di-t-butyl peroxide 1.4 parts by mass The above material was dropped into 200 parts by mass of xylene over 4 hours. Furthermore, polymerization is completed under reflux of xylene, and a resin obtained by distilling off the solvent under reduced pressure is designated as B-1.
(Production Example B-2 of Vinyl Resin Having Carboxyl Group)
-High molecular weight component resin A-2 30.0 parts by mass-Styrene 56.0 parts by mass-N-butyl acrylate 14.0 parts by mass-Di-t-butyl peroxide 1.4 parts by mass Using the above materials, Resin B-2 was obtained in the same manner as in Production Example B-1.
(Production Example B-3 of Vinyl Resin Having Carboxyl Group)
-High molecular weight component resin A-3 30.0 parts by mass-Styrene 52.8 parts by mass-N-butyl acrylate 13.2 parts by mass-3.0 parts by mass acrylic acid-Di-t-butyl peroxide 1.4 Mass parts Resin B-3 was obtained in the same manner as in Production Example B-1 using the above materials.
(Production Example B-4 of vinyl resin having no carboxyl group)
-High molecular weight component resin A-4 50.0 parts by mass-Styrene 40.0 parts by mass-N-butyl acrylate 10.0 parts by mass-Di-t-butyl peroxide 1.0 part by mass Using the above materials, Resin B-4 was obtained in the same manner as in Production Example B-1.
(Production Example C-1 of Vinyl Resin Having Epoxy Group)
-Styrene 79.2 parts by mass-N-butyl acrylate 19.8 parts by mass-Glycidyl methacrylate 1.0 part by mass-Di-t-butyl peroxide 5.0 parts by mass The inside of the four-necked flask was sufficiently replaced with nitrogen, heated to 120 ° C., and then dropped over 4 hours. Furthermore, polymerization is completed under reflux of xylene, and a resin obtained by distilling off the solvent under reduced pressure is designated as C-1.
(Production Example C-2 of Vinyl Resin Having Epoxy Group)
Styrene 72.0 parts by mass N-butyl acrylate 18.0 parts by mass Glycidyl methacrylate 10.0 parts by mass Di-t-butyl peroxide 5.0 parts by mass Using the above materials, Production Example C- Resin C-2 was obtained in the same manner as in Example 1.
<Method for producing toner particles>
(Production Example 1 of Toner Particles)
Biaxial kneading after 90 parts by mass of the vinyl resin having a carboxyl group obtained in Production Example B-1 and 10 parts by mass of the vinyl resin having an epoxy group obtained in Production Example C-1 were mixed using a Henschel mixer. The resultant was kneaded at 180 ° C. with an extruder, cooled and pulverized to obtain a binder resin 1.
・ Binder resin 1 100 parts by mass ・ Magnetite A
(Octahedron shape, average particle size = 0.20 μm, coercive force Hc = 9.9 kA / m, residual magnetization σr = 10.2 Am 2 / kg, saturation magnetization σs = 82.9 Am 2 / kg) 90 parts by mass / Fischer Tropsch wax (melting point 100 ° C.) 2 parts by mass, paraffin wax (melting point 75 ° C.) 4 parts by mass, triphenylmethane lake pigment of the following structural formula (I) 2 parts by mass
構造式(I)
上記材料をヘンシェルミキサーで十分に前混合した後、130℃に設定した二軸混練押し出し機によって、溶融混練した。得られた混練物を冷却し、カッターミルで粗粉砕した後、任意の条件に基づき、ジェット気流を用いた微粉砕機を用いて微粉砕し、得られた微粉砕物を更に風力分級機で分級し、重量平均粒径7.5μmのトナー粒子1を得た。得られたトナー粒子1の3μm以上の粒子において円形度aが0.90以上の粒子は92.5個数%であった。
(トナー粒子の製造例2)
製造例B−2で得られたカルボキシル基を有するビニル樹脂90質量部と、製造例C−1で得られたエポキシ基を有するビニル樹脂10質量部をヘンセルミキサーにて混合し、二軸押し出し機にて、180℃で混練して、冷却粉砕し、結着樹脂2を得た。
Structural formula (I)
The above materials were sufficiently premixed with a Henschel mixer and then melt kneaded with a biaxial kneading extruder set at 130 ° C. The obtained kneaded product is cooled, roughly pulverized with a cutter mill, and then finely pulverized with a fine pulverizer using a jet stream under an arbitrary condition. Classification was performed to obtain toner particles 1 having a weight average particle diameter of 7.5 μm. Of the obtained toner particles 1 having a particle size of 3 μm or more, the number of particles having a circularity a of 0.90 or more was 92.5% by number.
(Toner particle production example 2)
90 parts by mass of the vinyl resin having a carboxyl group obtained in Production Example B-2 and 10 parts by mass of the vinyl resin having an epoxy group obtained in Production Example C-1 are mixed with a Hensell mixer, and biaxial extrusion is performed. A binder resin 2 was obtained by kneading at 180 ° C. with a machine and cooling and pulverizing.
結着樹脂2に変更する以外はトナー粒子の製造例1と同様にしてトナー粒子2を得た。
(トナー粒子の製造例3)
製造例B−3で得られたカルボキシル基を有するビニル樹脂95質量部と、製造例C−1で得られたエポキシ基を有するビニル樹脂5質量部をヘンセルミキサーにて混合し、二軸押し出し機にて、200℃で混練し、冷却粉砕し、結着樹脂3を得た。
Toner particles 2 were obtained in the same manner as in Toner Particle Production Example 1 except that the binder resin 2 was changed.
(Toner particle production example 3)
95 parts by mass of the vinyl resin having a carboxyl group obtained in Production Example B-3 and 5 parts by mass of the vinyl resin having an epoxy group obtained in Production Example C-1 are mixed with a Hensell mixer, and biaxial extrusion is performed. The binder resin 3 was obtained by kneading at 200 ° C. with a machine, cooling and pulverizing.
結着樹脂3に変更する以外はトナー粒子の製造例1と同様にして、トナー粒子3を得た。
(トナー粒子の製造例4)
製造例B−4で得られたカルボキシル基を含まないビニル樹脂90質量部と、製造例C−1で得られたエポキシ基を有するビニル樹脂10質量部をヘンセルミキサーにて混合し、二軸押し出し機にて、180℃で混練し、冷却粉砕し、結着樹脂4を得た。
Toner particles 3 were obtained in the same manner as in Toner Particle Production Example 1 except that the binder resin 3 was changed.
(Toner particle production example 4)
90 parts by mass of the vinyl resin containing no carboxyl group obtained in Production Example B-4 and 10 parts by mass of the vinyl resin having an epoxy group obtained in Production Example C-1 were mixed in a Hensell mixer, and biaxial Using an extruder, the mixture was kneaded at 180 ° C., cooled and pulverized to obtain a binder resin 4.
結着樹脂4に変更する以外はトナー粒子の製造例1と同様にして、トナー粒子4を得た。
(トナー粒子の製造例5)
製造例B−3で得られたカルボキシル基を有するビニル樹脂90質量部と、製造例C−2で得られたエポキシ基を有するビニル樹脂10質量部をヘンセルミキサーにて混合し、二軸押し出し機にて、200℃で混練し、冷却粉砕し、結着樹脂5を得た。
Toner particles 4 were obtained in the same manner as in Toner Particle Production Example 1 except that the binder resin 4 was changed.
(Toner particle production example 5)
90 parts by mass of the vinyl resin having a carboxyl group obtained in Production Example B-3 and 10 parts by mass of the vinyl resin having an epoxy group obtained in Production Example C-2 were mixed with a Hensell mixer, and biaxial extrusion was performed. The binder resin 5 was obtained by kneading at 200 ° C. with a machine, cooling and pulverizing.
結着樹脂5に変更する以外はトナー粒子の製造例1と同様にして、トナー粒子5を得た。
(トナー粒子の製造例6)
・結着樹脂4 100質量部
・マグネタイトB 90質量部
(八面体形状、平均粒径=0.18μm、保磁力Hc=14.9kA/m、残留磁化σr=19.0Am2/kg、飽和磁化σs=85.4Am2/kg)
・フィシャートロプシュワックス(融点100℃) 4質量部
・上記構造式(I)のトリフェニルメタンレーキ顔料 2質量部
上記材料を用いて、トナー粒子の製造例1と同様にして、重量平均粒径D4=7.4μm、3μm以上の粒子における円形度aが0.90以上の粒子が92.4個数%であるトナー粒子6を得た。
(トナー粒子の製造例7)
・結着樹脂4 100質量部
・マグネタイトC 90質量部
(多角形状(複核形状)、平均粒径=0.19μm、保磁力Hc=7.3kA/m、残留磁化σr=9.2Am2/kg、飽和磁化σs=86.2Am2/kg
・フィシャートロプシュワックス(融点100℃) 4質量部
・上記構造式(I)のトリフェニルメタンレーキ顔料 2質量部
上記材料を用いた以外はトナー粒子の製造例1と同様にして、重量平均粒径D4=7.3μm、3μm以上の粒子における円形度aが0.90以上の粒子が91.7個数%であるトナー粒子7を得た。
(トナー粒子の製造例8)
・結着樹脂4 100質量部
・マグネタイトD 90質量部
(球状、平均粒径=0.22μm、保磁力Hc=5.4kA/m、残留磁化σr=6.1Am2/kg、飽和磁化σs=84.0Am2/kg)
・フィシャートロプシュワックス(融点100℃) 4質量部
・上記構造式(I)のトリフェニルメタンレーキ顔料 2質量部
上記材料を用いた以外はトナー粒子の製造例1と同様にして、重量平均粒径D4=7.5μm、3μm以上の粒子における円形度aが0.90以上の粒子が92.8個数%であるトナー粒子8を得た。
(トナー粒子の製造例9〜11)
トナー粒子の製造例8において、マグネタイトD(90質量部)のかわりにマグネタイトE(球状、平均粒径=0.24μm、保磁力Hc=3.6kA/m、残留磁化σr=4.3Am2/kg、飽和磁化σs=80.3Am2/kg)を90質量部添加すること以外は同様にし、製造条件を調節し、重量平均粒径D4=7.1μm、3μm以上のトナー粒子における円形度aが0.90以上の粒子が91.5個数%であるトナー粒子9、及び重量平均粒径D4=10.2μm、3μm以上の粒子における円形度aが0.90以上の粒子が90.5個数%であるトナー粒子10及び重量平均粒径D4=10.7μm、3μm以上の粒子における円形度aが0.90以上の粒子が83.8個数%であるトナー粒子11を得た。
(トナー粒子の製造例12)
トナー粒子の製造例6において、マグネタイトBの添加量を90質量部から120質量部に変更する以外は同様にし、製造条件を調節し、重量平均粒径D4=12.3μm、3μm以上の粒子における円形度aが0.90以上の粒子が80.5個数%であるトナー粒子12を得た。
(トナー粒子の製造例13)
トナー粒子の製造例8において、マグネタイトDの添加量を90質量部から70質量部
に変更する以外は同様にして、製造条件を調節し、重量平均粒径D4=12.5μm、3μm以上の粒子における円形度aが0.90以上の粒子が81.3個数%であるトナー粒子13を得た。
<磁性トナーの製造例>
(磁性トナーの製造例1)
トナー粒子の製造例1で得られたトナー粒子1 100質量部に対して、体積平均粒径1.6μmのチタン酸ストロンチウム粉末3.0質量部と、乾式法で製造されたシリカ微粉体(BET比表面積200m2/g)100質量部あたりアミノ変性シリコーンオイル(アミン当量830、25℃における粘度70mm2/s)20質量部で処理した疎水性シリカ微粉体0.8質量部を加え、ヘンシェルミキサーを用いて任意の条件で混合し、目開き150μmのメッシュで篩い、磁性トナー1を得た。磁性トナーの物性を表1にまとめた。
(磁性トナーの製造例2〜14)
トナー粒子、及び非磁性の金属酸化及び/又は金属炭化物(含むあるいは含まない)を表1に示すように変えた以外は、磁性トナーの製造例1と同様にして、磁性トナー2〜磁性トナー14を得た。得られた磁性トナーの物性を表1に示した。
(磁性トナーの比較製造例1及び2)
トナー粒子1を製造例12及び13で得られたトナー粒子12及び13を用いる以外は、磁性トナーの製造例1と同様にして、比較磁性トナー1及び比較磁性トナー2を得た。得られた磁性トナーの物性を表1に示す。
Toner particles 5 were obtained in the same manner as in Toner Particle Production Example 1 except that the binder resin 5 was changed.
(Toner Particle Production Example 6)
Binder resin 4 100 parts by mass Magnetite B 90 parts by mass (octahedral shape, average particle size = 0.18 μm, coercive force Hc = 14.9 kA / m, residual magnetization σr = 19.0 Am 2 / kg, saturation magnetization σs = 85.4 Am 2 / kg)
Fischer-Tropsch wax (melting point 100 ° C.) 4 parts by mass Triphenylmethane lake pigment of the above structural formula (I) 2 parts by mass In the same manner as in toner particle production example 1, the weight average particle diameter D4 = Toner particles 6 having a circularity a of 0.90 or more and 92.4% by number of particles of 7.4 μm and 3 μm or more were obtained.
(Toner particle production example 7)
Binder resin 4 100 parts by mass Magnetite C 90 parts by mass (polygonal shape (binuclear shape), average particle size = 0.19 μm, coercive force Hc = 7.3 kA / m, residual magnetization σr = 9.2 Am 2 / kg , Saturation magnetization σs = 86.2 Am 2 / kg
Fischer-Tropsch wax (melting point 100 ° C.) 4 parts by mass Triphenylmethane lake pigment of the above structural formula (I) 2 parts by weight The same as the toner particle production example 1 except that the above materials were used. D4 = 7.3 μm Toner particles 7 having a circularity a of 0.90 or more and 91.7% by number of particles of 3 μm or more are obtained.
(Toner Particle Production Example 8)
Binder resin 4 100 parts by mass Magnetite D 90 parts by mass (spherical, average particle size = 0.22 μm, coercive force Hc = 5.4 kA / m, residual magnetization σr = 6.1 Am 2 / kg, saturation magnetization σs = 84.0 Am 2 / kg)
Fischer-Tropsch wax (melting point 100 ° C.) 4 parts by mass Triphenylmethane lake pigment of the above structural formula (I) 2 parts by weight The same as the toner particle production example 1 except that the above materials were used. Toner particles 8 having D2.8 = 7.5 μm, particles having a circularity a of 0.90 or more among particles having a particle diameter of 3 μm or more were 92.8% by number were obtained.
(Production Examples 9 to 11 of toner particles)
In toner particle production example 8, instead of magnetite D (90 parts by mass), magnetite E (spherical, average particle size = 0.24 μm, coercive force Hc = 3.6 kA / m, residual magnetization σr = 4.3 Am 2 / (kg, saturation magnetization σs = 80.3 Am 2 / kg) in the same manner except that 90 parts by mass is added, the production conditions are adjusted, and the circularity a in the weight average particle diameter D4 = 7.1 μm, 3 μm or more of toner particles 90.5 number of toner particles 9 having a particle size of 0.90 or more and 91.5 number% of particles having a weight average particle diameter D4 = 10.2 μm and 3 μm or more, and a circularity a of 0.90 or more. % Toner particles 10 and weight average particle diameter D4 = 10.7 μm, 3 μm or more of toner particles 11 having a circularity a of 0.90 or more and 83.8% by number.
(Toner Particle Production Example 12)
In Toner Particle Production Example 6, except that the amount of magnetite B added is changed from 90 parts by mass to 120 parts by mass, the production conditions are adjusted, and the weight average particle diameter D4 = 12.3 μm is 3 μm or more. Toner particles 12 having 80.5% by number of particles having a circularity a of 0.90 or more were obtained.
(Toner Particle Production Example 13)
In Toner Particle Production Example 8, particles having a weight average particle diameter D4 of 12.5 μm and 3 μm or more were prepared in the same manner except that the addition amount of magnetite D was changed from 90 parts by mass to 70 parts by mass. Thus, toner particles 13 having 81.3% by number of particles having a circularity a of 0.90 or more were obtained.
<Example of magnetic toner production>
(Magnetic toner production example 1)
To 100 parts by mass of toner particles 1 obtained in Production Example 1 of toner particles, 3.0 parts by mass of strontium titanate powder having a volume average particle size of 1.6 μm and silica fine powder (BET produced by a dry method) 0.8 parts by mass of hydrophobic silica fine powder treated with 20 parts by mass of amino-modified silicone oil (amine equivalent 830, viscosity 70 mm 2 / s at 25 ° C.) per 100 parts by mass of specific surface area 200 m 2 / g) Were mixed under arbitrary conditions, and sieved with a mesh having an opening of 150 μm to obtain magnetic toner 1. Table 1 summarizes the physical properties of the magnetic toner.
(Production Examples 2 to 14 of magnetic toner)
Magnetic toner 2 to magnetic toner 14 in the same manner as in magnetic toner production example 1 except that the toner particles and nonmagnetic metal oxide and / or metal carbide (including or not included) are changed as shown in Table 1. Got. The physical properties of the obtained magnetic toner are shown in Table 1.
(Comparative Production Examples 1 and 2 of magnetic toner)
Comparative magnetic toner 1 and comparative magnetic toner 2 were obtained in the same manner as in magnetic toner production example 1 except that toner particles 12 and 13 obtained in production examples 12 and 13 were used as toner particles 1. Table 1 shows the physical properties of the obtained magnetic toner.
[実施例1]
得られた磁性トナー1について、次に示す各評価試験を行った。
<画像評価試験>
市販の複写機iR105(105cpm、a−Si感光体搭載、キヤノン(株)社製)
の現像部分を図2に示す2つの現像スリーブを有する現像装置に改造し、プロセススピード(感光ドラムの周速度)を400mm/sec、600mm/secと変速可能に改造したものを用いて評価した。
[Example 1]
The magnetic toner 1 obtained was subjected to the following evaluation tests.
<Image evaluation test>
Commercially available copying machine iR105 (105 cpm, a-Si photoconductor mounted, manufactured by Canon Inc.)
The developing portion was remodeled into a developing device having two developing sleeves as shown in FIG. 2, and the process speed (peripheral speed of the photosensitive drum) was modified so as to be variable at 400 mm / sec and 600 mm / sec.
2つの現像スリーブは、外径20mmのアルミ素管にFGB#600でブラスト処理した後、表面にNi−B及びCrメッキを施した物を用い、現像スリーブ表面の表面粗さRaは0.6μmとした。さらにこの現像スリーブ内部に磁界発生手段として、図4に示すように、上流側の第1現像スリーブ20内には、N1、N2、N3、S1、S2の5極を有するマグネットロール20aを内装させ、第2現像スリーブ30には、N1、N2、S1、S2の4極を有するマグネットロール30aを内装させた。また、第1現像スリーブ20と磁性ブレード2gの距離S−Bギャップを230μm、第1現像スリーブ20と第2現像スリーブ30との距離S−Sギャップを500μmに設置した。そして、この2つの現像スリーブの軸線方向両端部に現像スリーブの外周に沿って近接して、磁気シール部材を現像スリーブと磁気シール部材間の距離が周全体に沿って400μmになるように設置した。 The two developing sleeves are made by blasting an aluminum tube having an outer diameter of 20 mm with FGB # 600 and then applying Ni-B and Cr plating on the surface. The surface roughness Ra of the developing sleeve surface is 0.6 μm. It was. Further, as shown in FIG. 4, a magnet roll 20a having five poles N1, N2, N3, S1, and S2 is provided in the first developing sleeve 20 on the upstream side as a magnetic field generating means inside the developing sleeve. The second developing sleeve 30 is provided with a magnet roll 30a having four poles N1, N2, S1, and S2. The distance S-B gap between the first developing sleeve 20 and the magnetic blade 2g was set to 230 μm, and the distance SS gap between the first developing sleeve 20 and the second developing sleeve 30 was set to 500 μm. Then, the magnetic seal member is placed close to the both ends of the two developing sleeves in the axial direction along the outer periphery of the developing sleeve so that the distance between the developing sleeve and the magnetic sealing member is 400 μm along the entire circumference. .
磁気シール部材としては、ナイロン12の100質量部に対して(Nd−Fe−B合金微粉末を90質量部となるように配合し、十分に混練して射出成形したものを用いた。 As the magnetic seal member, 100 parts by mass of nylon 12 (Nd—Fe—B alloy fine powder was blended so as to be 90 parts by mass, sufficiently kneaded and injection molded was used.
この現像装置は現像レール部材に支持され、画像形成装置本体との間の設けられた加圧部材によって感光ドラムに向かって押圧される。そして、現像スリーブ両側の回転軸に取り付けられた突き当てコロにより感光ドラムと現像スリーブとの距離S−Dギャップが250μmになるように設置した。 The developing device is supported by the developing rail member and is pressed toward the photosensitive drum by a pressure member provided between the developing device and the image forming apparatus main body. And it installed so that the distance SD gap of a photosensitive drum and a developing sleeve might be set to 250 micrometers by the contact roller attached to the rotating shaft of both sides of a developing sleeve.
2つの現像スリーブは、同速度で共に反時計回りに、感光体の回転速度に対して120%の周速である480mm/sec及び720mm/secの速度で回転させ、+300Vの直流電圧とVpp1000V、周波数2.7kHZの短波形の交番電圧を現像バイアスとして印加した。 The two developing sleeves are rotated counterclockwise at the same speed, at a speed of 480 mm / sec and 720 mm / sec, which are 120% peripheral speed with respect to the rotational speed of the photosensitive member, and a DC voltage of +300 V and Vpp 1000 V, An alternating voltage having a short waveform with a frequency of 2.7 kHz was applied as a developing bias.
この改造機により、低温低湿環境下(15℃/10%RH)及び、高温高湿環境下(32.5℃/90%RH)において、それぞれ100,000枚複写を行った。印字画像としては現像スリーブ端部のトナー漏れへの影響を明確に評価するため、画像の両端部に0.5mm幅のベタ黒帯を有し、中央部は文字画像である画像比率6%の画像を用いた。 Using this modified machine, 100,000 sheets were copied in a low temperature and low humidity environment (15 ° C./10% RH) and in a high temperature and high humidity environment (32.5 ° C./90% RH), respectively. In order to clearly evaluate the influence on the toner leakage at the end of the developing sleeve, the printed image has a solid black belt with a width of 0.5 mm at both ends of the image, and the central portion has an image ratio of 6% which is a character image. Images were used.
それぞれ画像濃度、カブリ、ドット再現性、スリーブ端部からのトナー漏れ、スリーブ端部融着等の評価を以下の様にして行った。
(1)画像濃度
「マクベス反射濃度計」(マクベス社製)で、SPIフィルターを使用して、直径5mm丸の画像の反射濃度測定を行った。
(2)カブリ
「反射濃度計」(リフレクトメーター、モデルTC−6DS、東京電色社製)を用いて、画像形成前の転写紙の反射濃度(Dr)と、ベタ白画像をコピーした後の反射濃度の最悪値を(Ds)とを測定し、その差分(Ds−Dr)をカブリ値として評値した。
(3)ドット再現性
1ドット、2ドット、3ドット、4ドットで構成される市松模様の静電荷潜像を感光ドラム上にレーザーで形成される画像を測定サンプルとした。このサンプルを拡大鏡にて観察し、市松模様の明確に確認できる画像のドット数をもってドット再現性とする。この数
字が小さいほどドット再現性に優れていることを示す。
(4)現像スリーブ端部のトナー漏れ
低温低湿環境下、高温高湿環境下での100,000枚の複写試験を行い、5,000枚ごとに現像スリーブ端部からのトナー漏れがないか確認し、その発生枚数により評価を行った。発生枚数の遅いほどトナーシール性に優れていることを示す。
(5)現像スリーブ端部融着
低温低湿環境下、高温高湿環境下での100,000枚の複写試験を行い、5,000枚ごとに目視により現像スリーブ端部に融着物がないか確認し、発生枚数により評価を行った。発生枚数が遅いほど、現像スリーブ融着性に優れていることを示す。
Evaluation of image density, fogging, dot reproducibility, toner leakage from the sleeve end, fusion of the sleeve end, etc. was performed as follows.
(1) Image Density With a “Macbeth reflection densitometer” (manufactured by Macbeth), an SPI filter was used to measure the reflection density of a 5 mm diameter round image.
(2) Fog Using a reflection densitometer (reflectometer, model TC-6DS, manufactured by Tokyo Denshoku), the reflection density (Dr) of the transfer paper before image formation and a solid white image after copying The worst value of the reflection density was measured as (Ds), and the difference (Ds−Dr) was evaluated as the fog value.
(3) Dot reproducibility An image of a checkered electrostatic latent image composed of 1 dot, 2 dots, 3 dots and 4 dots formed on a photosensitive drum with a laser was used as a measurement sample. This sample is observed with a magnifying glass, and the dot reproducibility is determined by the number of dots of an image that can clearly check a checkered pattern. Smaller numbers indicate better dot reproducibility.
(4) Toner leakage at the end of the developing sleeve A copy test of 100,000 sheets in a low-temperature and low-humidity environment and a high-temperature and high-humidity environment is performed, and it is confirmed that there is no toner leakage from the end of the developing sleeve every 5,000 sheets. The evaluation was made based on the number of generated sheets. The slower the number of generated sheets, the better the toner sealability.
(5) Fusion sleeve edge fusion At 100,000 low temperature low humidity environment, high temperature high humidity environment, copy test of 100,000 sheets, and visually check the development sleeve edge for every 5,000 sheets The evaluation was made based on the number of generated sheets. The slower the number of generated sheets, the better the development sleeve fusion property.
これらの画像評価結果を表2及び表3にまとめた。 These image evaluation results are summarized in Tables 2 and 3.
[実施例2〜5]
実施例1において、評価に用いた磁性トナーを磁性トナーの製造例2〜5で得られた磁性トナー2〜5に変更した以外は、実施例1と同様にして評価を行った。評価結果を表2
及び3に示す。
[実施例6]
実施例4において、ナイロン12 100質量部に対してSm−Fe−B合金微粉末を95質量部となるように配合し、十分混練して射出成形し製造した磁気シール部材に変更した以外は、実施例4と同様にして評価を行った。評価結果を表2及び3に示す。
[実施例7〜10]
実施例6において、評価に用いた磁性トナーを磁性トナーの製造例6〜9で得られた磁性トナー6〜9に変更した以外は、実施例6と同様にして評価を行った。評価結果を表2及び表3に示す。
[実施例11]
実施例10において、ナイロン12 100質量部に対してNi−Fe合金微粉末を90質量部となるように配合し、十分混練して射出成形して製造した磁気シール部材に変更した以外は、実施例10と同様にして評価を行った。評価結果を表2及び表3に示す。
[実施例12〜16]
実施例11において、評価に用いる磁性トナーを磁性トナーの製造例10〜14で得られた磁性トナー10〜14に変更した以外は実施例11と同様にして評価を行った。評価結果を表2及び表3に示す。
[比較例1及び比較例2]
実施例16において、評価に用いる磁性トナーを磁性トナーの比較製造例1、2で得られた比較磁性トナー1、2に変更した以外は実施例1と同様にして評価を行った。評価結果を表2及び表3に示す。
[比較例3]
実施例16において、磁気シール部材を、平板3の字状の羊毛フェルトを現像スリーブに圧縮するように介在させた接触型のシール部材に変更した以外は、実施例1と同様にして評価を行った。評価結果を表2及び表3に示す。
[Examples 2 to 5]
In Example 1, the evaluation was performed in the same manner as in Example 1 except that the magnetic toner used for the evaluation was changed to the magnetic toners 2 to 5 obtained in Production Examples 2 to 5 of the magnetic toner. Table 2 shows the evaluation results.
And 3.
[Example 6]
In Example 4, except for blending the Sm-Fe-B alloy fine powder to 95 parts by mass with respect to 100 parts by mass of nylon 12, and sufficiently changing to a magnetic seal member manufactured by injection molding. Evaluation was performed in the same manner as in Example 4. The evaluation results are shown in Tables 2 and 3.
[Examples 7 to 10]
In Example 6, the evaluation was performed in the same manner as in Example 6 except that the magnetic toner used in the evaluation was changed to the magnetic toners 6 to 9 obtained in Magnetic toner production examples 6 to 9. The evaluation results are shown in Tables 2 and 3.
[Example 11]
In Example 10, it was carried out except that Ni-Fe alloy fine powder was blended to 90 parts by mass with 100 parts by mass of nylon 12 and changed to a magnetic seal member that was sufficiently kneaded and injection molded. Evaluation was carried out in the same manner as in Example 10. The evaluation results are shown in Tables 2 and 3.
[Examples 12 to 16]
In Example 11, the evaluation was performed in the same manner as in Example 11 except that the magnetic toner used for the evaluation was changed to the magnetic toner 10-14 obtained in Production Examples 10-14 of the magnetic toner. The evaluation results are shown in Tables 2 and 3.
[Comparative Example 1 and Comparative Example 2]
In Example 16, the evaluation was performed in the same manner as in Example 1 except that the magnetic toner used for the evaluation was changed to the comparative magnetic toners 1 and 2 obtained in Comparative magnetic toner production examples 1 and 2. The evaluation results are shown in Tables 2 and 3.
[Comparative Example 3]
In Example 16, evaluation was performed in the same manner as in Example 1 except that the magnetic seal member was changed to a contact-type seal member in which the flat felt felt of the flat plate 3 was interposed in the developing sleeve. It was. The evaluation results are shown in Tables 2 and 3.
1 感光ドラム
3 現像装置
2d トナーシール部材
11 現像容器
12、20 第1の現像スリーブ(トナー担持体)
14、20a マグネットロール(磁界発生手段)
12a 第1の現像スリーブの回転軸(軸体)
13、30 第2の現像スリーブ(トナー担持体)
15、30a マグネットロール(磁界発生手段)
13a 第2の現像スリーブの回転軸(軸体)
16、2g 磁性ブレード
50 突き当てコロ
t 磁性トナー
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Photosensitive drum 3 Developing apparatus 2d Toner seal member 11 Developing container 12, 20 First developing sleeve (toner carrier)
14, 20a Magnet roll (magnetic field generating means)
12a Rotating shaft (shaft body) of first developing sleeve
13, 30 Second developing sleeve (toner carrier)
15, 30a Magnet roll (magnetic field generating means)
13a Rotating shaft (shaft body) of second developing sleeve
16, 2g Magnetic blade 50 Abutting roller t Magnetic toner
Claims (14)
前記現像工程に用いられる前記複数の現像スリーブは、回転体であり、内部に複数の磁極を有する略円筒状の磁界発生手段が固定配置され、
前記複数の現像スリーブの軸線方向両端部の少なくとも一部の周面に沿って、磁性物質で形成されたトナーシール部材が設けられ、
該トナーシール部材と前記現像スリーブは一定の間隙をもって配置され、
前記トナーシール部材と前記現像スリーブ内部の前記磁界発生手段との間に発生した磁界により、前記トナーシール部材の前記現像スリーブに対する対向面と前記現像スリーブ両端部周面との間に、磁性トナーからなる磁気ブラシが形成され、
前記磁性トナーは、少なくとも結着樹脂と磁性体を含有したトナー粒子を有し、残留磁化σrが0.5〜8.0(Am 2 /kg)であり、保磁力Hc(kA/m)と前記残留磁化σr(Am2/kg)が下記式(1)を満たすことを特徴とする画像形成方法。
(1) 5≦Hc×σr≦85 In an image forming method having at least a developing step of developing a latent electrostatic image formed on a latent image holding member with a magnetic toner formed in a thin layer on a plurality of developing sleeves to form a toner image.
The plurality of developing sleeves used in the developing step are rotating bodies, and a substantially cylindrical magnetic field generating means having a plurality of magnetic poles is fixedly disposed therein,
A toner seal member made of a magnetic material is provided along at least a part of the peripheral surface of both end portions in the axial direction of the plurality of developing sleeves ,
The toner seal member and the developing sleeve are arranged with a certain gap,
Wherein the magnetic field generated between the toner seal member and the developing sleeve within said magnetic field generating means, between the counter surface and the developing sleeve end portions peripheral surface with respect to the developing sleeve of the toner seal member, a magnetic toner A magnetic brush is formed,
The magnetic toner has toner particles containing at least a binder resin and a magnetic material, has a residual magnetization σr of 0.5 to 8.0 (Am 2 / kg), and a coercive force Hc (kA / m). The image forming method, wherein the residual magnetization σr (Am 2 / kg) satisfies the following formula (1):
(1) 5 ≦ Hc × σr ≦ 85
(2) 円形度a=L0/L
(式中、L0は粒子の投影像と同じ面積をもつ円の周囲長を示し、Lは粒子の投影像の周囲長を示す。) 2. The magnetic toner according to claim 1, wherein in the magnetic toner having a particle diameter of 3 μm or more, the magnetic toner contains 85% by number or more of particles having a circularity a of 0.90 or more obtained by the following formula (2). Image forming method.
(2) Circularity a = L 0 / L
(In the formula, L 0 represents the perimeter of a circle having the same area as the projected image of the particle, and L represents the perimeter of the projected image of the particle.)
前記磁性トナーは、THF可溶分の酸価が1.0〜50mgKOH/gであることを特徴とする請求項1〜10のいずれか一項に記載の画像形成方法。 The binder resin is selected from the group consisting of a resin mixture comprising a vinyl resin having a carboxyl group and a vinyl resin having an epoxy group, a vinyl resin having a carboxyl group and an epoxy group, and a vinyl resin having a carboxyl group and an epoxy group reacted Containing at least one vinyl resin,
The image forming method according to any one of claims 1 to 10, wherein the magnetic toner has an acid value of 1.0 to 50 mgKOH / g in a THF-soluble component.
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