JP2005265887A - Image forming method, image forming apparatus, process cartridge and electrostatic image developing toner - Google Patents
Image forming method, image forming apparatus, process cartridge and electrostatic image developing toner Download PDFInfo
- Publication number
- JP2005265887A JP2005265887A JP2004073824A JP2004073824A JP2005265887A JP 2005265887 A JP2005265887 A JP 2005265887A JP 2004073824 A JP2004073824 A JP 2004073824A JP 2004073824 A JP2004073824 A JP 2004073824A JP 2005265887 A JP2005265887 A JP 2005265887A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- toner
- image
- developing
- fixing
- roller
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Landscapes
- Electrophotography Configuration And Component (AREA)
- Developing Agents For Electrophotography (AREA)
- Fixing For Electrophotography (AREA)
- Photoreceptors In Electrophotography (AREA)
Abstract
Description
本発明は、プリンタ、複写機、ファクシミリなどの電子写真方式の画像形成方法に関する。より具体的には電磁誘導加熱方式を使用したトナー画像の画像形成方法に関するものである。 The present invention relates to an electrophotographic image forming method such as a printer, a copying machine, and a facsimile. More specifically, the present invention relates to a method for forming a toner image using an electromagnetic induction heating method.
プリンタ、複写機、ファクシミリなどの画像形成装置に対し、近年、省エネルギー化・高速化についての市場要求が強くなってきている。これらの要求性能を達成するためには、画像形成装置に用いられる定着装置の熱効率の改善が重要である。
画像形成装置では、電子写真記録・静電記録・磁気記録等の画像形成プロセスにより、画像転写方式もしくは直接方式により未定着トナー画像が記録材シート・印刷紙・感光紙・静電記録紙などの記録材に形成される。未定着トナー画像を定着させるための定着装置としては、熱ローラ方式、フィルム加熱方式、電磁誘導加熱方式等の接触加熱方式の定着装置が広く採用されている。
In recent years, market demands for energy saving and high speed have been increasing for image forming apparatuses such as printers, copying machines, and facsimiles. In order to achieve these required performances, it is important to improve the thermal efficiency of the fixing device used in the image forming apparatus.
In an image forming apparatus, an unfixed toner image is transferred to a recording material sheet, printing paper, photosensitive paper, electrostatic recording paper, etc. by an image transfer method or a direct method by an image forming process such as electrophotographic recording, electrostatic recording, and magnetic recording. Formed on recording material. As a fixing device for fixing an unfixed toner image, a contact heating method fixing device such as a heat roller method, a film heating method, and an electromagnetic induction heating method is widely used.
熱ローラ方式の定着装置は、内部にハロゲンランプ等の熱源を有して所定の温度に温調される定着ローラと、これに圧接された加圧ローラとの回転ローラ対を基本構成としている。これらの回転ローラ対の接触部いわゆる定着ニップ部に記録材を導入して搬送させ、定着ローラおよび加圧ローラからの熱および圧力により未定着トナー画像を溶融させて定着させる。
また、フィルム加熱方式の定着装置は、支持部材に固定支持された加熱体に耐熱性を有する薄肉の定着フィルムを介して記録材を密着させ、定着フィルムを加熱体に対して摺動移動させながら加熱体の熱をフィルム材を介して記録材に供給するものである(例えば、特許文献1、2参照)。この定着装置は、加熱体として、例えば、耐熱性・絶縁性・良熱伝導性等の特性を有するアルミナや窒化アルミニウム等のセラミック基板上に抵抗層を備えたセラミックヒータを使用する。この定着装置は、定着フィルムとして薄膜で低熱容量のものを用いることができるために、熱ローラ方式の定着装置よりも伝熱効率が高く、ウォームアップ時間の短縮が図れ、クイックスタート化や省エネルギー化が可能になる。
The heat roller type fixing device has a basic configuration of a rotating roller pair including a fixing roller having a heat source such as a halogen lamp inside and adjusted to a predetermined temperature, and a pressure roller pressed against the fixing roller. A recording material is introduced into a contact portion of the pair of rotating rollers, a so-called fixing nip portion, and conveyed, and an unfixed toner image is melted and fixed by heat and pressure from the fixing roller and the pressure roller.
In addition, the fixing device of the film heating method is such that a recording material is brought into close contact with a heating body fixedly supported by a support member via a thin fixing film having heat resistance, and the fixing film is slid with respect to the heating body. The heat of the heating body is supplied to the recording material through the film material (see, for example, Patent Documents 1 and 2). In this fixing device, for example, a ceramic heater including a resistance layer on a ceramic substrate such as alumina or aluminum nitride having characteristics such as heat resistance, insulation, and good thermal conductivity is used as a heating body. Since this fixing device can use a thin film with a low heat capacity as the fixing film, it has higher heat transfer efficiency than the heat roller type fixing device, can shorten the warm-up time, and can achieve quick start and energy saving. It becomes possible.
電磁誘導加熱方式の定着装置としては、例えば特許文献3に開示されているような、交番磁界により磁性金属部材に発生した渦電流でジュール熱を生じさせ、金属部材を含む加熱体を電磁誘導発熱させる技術がある。以下に、電磁誘導加熱方式の定着装置の構成について説明する。
図6は従来の電磁誘導加熱方式による定着装置を示す模式図である。
図6に示すように、従来の定着装置は、励磁コイルユニット701aと加熱部である磁性金属部材701bとからなる加熱体701が装着されたフィルム内面ガイド702と、磁性金属部材701bを内壁に当接した状態でフィルム内面ガイド702を包む耐熱性を備えた円筒状のフィルム703と、磁性金属部材701bの位置でフィルム703に圧接してこのフィルム703との間に定着ニップ部Nを形成するとともに当該フィルム703を回転させる加圧ローラ704とから構成されている。
フィルム703は、膜厚が100μm以下、好ましくは50μm以下20μm以上の耐熱性を有するPTFE、PFA、FEPの等の単層フィルム、あるいはポリイミド、ポリアミドイミド、PEEK、PES、PPS等のフィルムの外周表面にPTFE、PFA、FEP等をコーティングした複合層フィルムが使用されている。
また、フィルム内面ガイド702はPEEK、PPS等の樹脂より形成された剛性・耐熱性を有する部材からなり、加熱体701はこのようなフィルム内面ガイド702の長手方向の略中央部に嵌め込まれている。
加圧ローラ704は、芯704aと、その周囲に設けられたシリコーンゴム等の離型性の良い耐熱ゴム層704bからなり、軸受や付勢手段(何れも図示せず)により所定の押圧力を持ってフィルム703を挟んで加熱体701の磁性金属部材701bに圧接するように配設されている。そして加圧ローラ704は駆動手段(図示せず)により反時計回りに回転駆動される。
加圧ローラ704の回転駆動により、加圧ローラ704とフィルム703との間に摩擦力が発生してフィルム703に回転力が作用し、フィルム703は加熱体701の磁性金属部材701bに密着しながら摺動回転する。
加熱体701が所定の温度に達した状態において、定着ニップ部Nのフィルム703と加圧ローラ704との間に、画像形成部(図示せず)で形成された未定着トナー画像Tを有する記録材Pを導入する。記録材Pは加圧ローラ704とフィルム703とに挟まれて定着ニップ部Nを搬送されることにより磁性金属部材701bの熱がフィルム703を介して記録材Pに付与され、未定着トナー像Tが記録材P上に溶融定着される。なお、定着ニップ部Nの出口においては、通過した記録材Pはフィルム703の表面から分離されて排紙トレイ(図示せず)に搬送される。
このように、電磁誘導加熱方式の定着装置では、渦電流の発生を利用することで、誘導加熱手段としての磁性金属部材701bをフィルム703を介して記録材Pのトナー像Tに近くに配置することができ、フィルム加熱方式の定着装置よりもさらに加熱効率がアップする。
As an electromagnetic induction heating type fixing device, for example, as disclosed in Patent Document 3, Joule heat is generated by an eddy current generated in a magnetic metal member by an alternating magnetic field, and a heating body including the metal member is heated by electromagnetic induction. There is technology to let you. Hereinafter, the configuration of the electromagnetic induction heating type fixing device will be described.
FIG. 6 is a schematic view showing a conventional fixing device using an electromagnetic induction heating method.
As shown in FIG. 6, the conventional fixing device has a film
The
The film
The
By the rotational driving of the
A recording having an unfixed toner image T formed by an image forming unit (not shown) between the
As described above, in the electromagnetic induction heating type fixing device, the
しかしながら画像形成装置の中でも、フルカラー画像形成装置における定着装置では、4層以上に積層された厚みのあるトナー粒子層を十分に加熱溶融させる能力が要求される。そして、この要求を達成するためには、電磁誘導加熱方式の定着装置では、トナー像を十分包み込んで均一に加熱溶融するためにフィルムの表面にはある程度の厚さ程度のゴム弾性層が必要となる。これらを解消するためにフィルムの表面にシリコーンゴムなどの弾性層をある程度被覆した場合、弾性層の低い熱伝導性のために熱応答性が悪くなり、加熱体から加熱されるフィルムの内面とトナーに接する外面とでは温度差が非常に大きくなってしまいトナー量が非常に多い場合などに際してはベルト表面温度が急速に低下し、定着性能を十分に確保することが出来ず、いわゆるコールドオフセットが発生していた。 However, among image forming apparatuses, a fixing device in a full-color image forming apparatus is required to have a capability of sufficiently heating and melting a toner particle layer having a thickness of four or more layers. In order to achieve this requirement, the electromagnetic induction heating type fixing device needs a rubber elastic layer of a certain thickness on the surface of the film in order to sufficiently enclose the toner image and uniformly heat and melt it. Become. In order to solve these problems, when an elastic layer such as silicone rubber is coated on the surface of the film to some extent, the thermal responsiveness deteriorates due to the low thermal conductivity of the elastic layer, and the inner surface of the film and the toner heated from the heating body When the amount of toner is very large due to a very large temperature difference with the outer surface in contact with the belt, the belt surface temperature decreases rapidly, so that sufficient fixing performance cannot be secured, and so-called cold offset occurs. Was.
静電荷像現像に使用されるトナーは、一般に、結着樹脂中に、着色剤、帯電制御剤、その他の添加剤を含有させた着色粒子である。従来から用いられているトナーの製造方法として粉砕法があるが、この方法では、熱可塑性樹脂中に、着色剤、帯電制御剤、オフセット防止剤などを溶融混合して均一に分散させ、得られた組成物を粉砕、分級することによりトナーを製造している。粉砕法によれば、ある程度優れた特性を有するトナーを製造することができるが、トナー用材料の選択に制限がある。例えば、溶融混合により得られる組成物は、経済的に使用可能な装置により粉砕し、分級できるものでなければならない。この要請から、溶融混合した組成物は、充分に脆くせざるを得ない。このため、実際に上記組成物を粉砕して粒子にする際に、高範囲の粒径分布が形成され易く、良好な解像度と階調性のある複写画像を得ようとすると、例えば、粒径5μm以下の微粉と20μm以上の粗粉を分級により除去しなければならず、収率が非常に低くなるという欠点がある。また、粉砕法では、着色剤や帯電制御剤などを熱可塑性樹脂中に均一に分散することが困難である。配合剤の不均一な分散は、トナーの流動性、現像性、耐久性、画像品質などに悪影響を及ぼす。また粉砕法では粒子径の限界が存在し、更なる小粒径化には対応できない。 The toner used for electrostatic image development is generally colored particles in which a binder, a charge control agent, and other additives are contained in a binder resin. A conventionally used toner production method is a pulverization method. In this method, a colorant, a charge control agent, an anti-offset agent, etc. are melt-mixed in a thermoplastic resin and uniformly dispersed. The toner is manufactured by pulverizing and classifying the obtained composition. According to the pulverization method, a toner having some excellent characteristics can be produced, but there is a limitation in the selection of the toner material. For example, the composition obtained by melt mixing must be capable of being pulverized and classified by economically usable equipment. From this requirement, the melt-mixed composition must be made sufficiently brittle. Therefore, when the above composition is actually pulverized into particles, a high-range particle size distribution is likely to be formed, and when attempting to obtain a copy image with good resolution and gradation, for example, the particle size There is a disadvantage that the fine powder of 5 μm or less and the coarse powder of 20 μm or more must be removed by classification, resulting in a very low yield. Further, in the pulverization method, it is difficult to uniformly disperse the colorant, the charge control agent, and the like in the thermoplastic resin. The uneven dispersion of the compounding agent adversely affects the fluidity, developability, durability, image quality and the like of the toner. In addition, the pulverization method has a limit on the particle size and cannot cope with further reduction in particle size.
近年、これらの粉砕法における問題点を克服するために、懸濁重合法によるトナーの製造方法が提案され、実施されている。静電潜像現像用のトナーを重合法によって製造する技術は公知であり、例えば懸濁重合法によってトナー粒子を得ることが行われている。しかしながら、懸濁重合法で得られるトナー粒子は球形であり、クリーニング性に劣るという欠点がある。画像面積率の低い現像・転写では転写残トナーが少なく、クリーニング不良が問題となることはないが、写真画像など画像面積率の高いもの、さらには、給紙不良等で未転写の画像形成したトナーが感光体上に転写残トナーとして発生することがあり、蓄積すると画像の地汚れを発生してしまう。さらに球形であるためトナー間の接触面積が下がり、付着力が低下するため定着への余裕度が落ちやすく、定着下限の安定性が得られなかった。 In recent years, in order to overcome these problems in the pulverization method, a toner production method by a suspension polymerization method has been proposed and implemented. A technique for producing a toner for developing an electrostatic latent image by a polymerization method is known. For example, toner particles are obtained by a suspension polymerization method. However, the toner particles obtained by the suspension polymerization method are spherical and have a drawback of poor cleaning properties. Development / transfer with a low image area ratio results in a small amount of residual toner, and poor cleaning does not pose a problem. However, images with a high image area ratio, such as photographic images, and untransferred images formed due to poor paper feed, etc. Toner may be generated on the photoconductor as untransferred toner, and if accumulated, the image may be soiled. Further, since the toner has a spherical shape, the contact area between the toners decreases and the adhesion force decreases, so that the margin for fixing tends to decrease, and the stability at the lower limit of fixing cannot be obtained.
このため、乳化重合法により得られる樹脂微粒子を会合させて不定形のトナー粒子を得る方法が開示されている(例えば、特許文献4参照。)。しかし、乳化重合法で得られるトナー粒子は、水洗浄工程を経ても、界面活性剤が表面だけでなく粒子内部にも多量に残存し、トナーの帯電の環境安定性を損ない、かつ帯電量分布を広げ、得られた画像の地汚れが不良となる。また、残存する界面活性剤により、感光体や帯電ローラ、現像ローラ等を汚染してしまい、本来の帯電能力を発揮できなくなってしまう。 For this reason, a method is disclosed in which resin fine particles obtained by an emulsion polymerization method are associated to obtain amorphous toner particles (see, for example, Patent Document 4). However, the toner particles obtained by the emulsion polymerization method have a large amount of surfactant remaining not only on the surface but also inside the particles even after the water washing step, impairing the environmental stability of toner charging, and the charge amount distribution. The background of the obtained image becomes poor. Further, the remaining surfactant contaminates the photoreceptor, the charging roller, the developing roller, etc., and the original charging ability cannot be exhibited.
さらに定着工程においては、加熱部材に対するトナー粒子の離型性(以下、「耐オフセット性」という。)が要求される。ここに、耐オフセット性は、トナー粒子表面に離型剤を存在させることにより向上させることができる。
しかしながら、乳化重合法によって得られる樹脂微粒子を会合させて不定形のトナー粒子を得る方法では、下記のような問題を生じる。即ち、耐オフセット性を向上させるために、離型剤微粒子を会合させる場合において、当該離型剤微粒子がトナー粒子の内部に取り込まれてしまい、この結果、耐オフセット性の向上を十分に図ることができない。樹脂微粒子、離型剤微粒子、着色剤微粒子などがランダムに融着してトナー粒子が構成されるので、得られるトナー粒子間において組成(構成成分の含有割合)および構成樹脂の分子量等にバラツキが発生し、この結果、トナー粒子間で表面特性が異なり、長期にわたり安定した画像を形成することができない。さらに低温定着が求められる低温定着システムにおいては、トナー表面に偏在する樹脂微粒子による定着阻害が発生し、定着温度幅を確保できなかった。
また、上記懸濁重合法、乳化重合法、溶解懸濁法は、いずれもスチレン・アクリル系の樹脂を用いることが一般的で、ポリエステル系樹脂では粒子化に難があり粒径、粒度分布、形状制御が困難であった。またより低温定着を目指した場合に定着性に限界があった。
Further, in the fixing step, the release property of the toner particles with respect to the heating member (hereinafter referred to as “offset resistance”) is required. Here, the offset resistance can be improved by the presence of a release agent on the toner particle surface.
However, the method of obtaining irregular toner particles by associating resin fine particles obtained by the emulsion polymerization method causes the following problems. That is, when releasing agent fine particles are associated with each other in order to improve offset resistance, the releasing agent fine particles are taken into the toner particles, and as a result, offset resistance can be sufficiently improved. I can't. Resin fine particles, release agent fine particles, colorant fine particles, etc. are randomly fused to constitute toner particles, so there is a variation in composition (content ratio of constituent components) and molecular weight of constituent resins among the obtained toner particles. As a result, the toner particles have different surface characteristics, and a stable image cannot be formed over a long period of time. Further, in a low-temperature fixing system that requires low-temperature fixing, fixing inhibition occurs due to resin fine particles unevenly distributed on the toner surface, and a fixing temperature range cannot be secured.
In addition, the suspension polymerization method, emulsion polymerization method, and dissolution suspension method generally use a styrene / acrylic resin, and the polyester resin has difficulty in particle formation, and the particle size, particle size distribution, Shape control was difficult. In addition, there was a limit to fixability when aiming at lower temperature fixing.
一方、耐熱保存性、低温定着を目的として、ウレア結合で変性されたポリエステルを使用することも知られているが(例えば、特許文献5参照。)、特に表面が工夫されたものでなく、特により条件の厳しい環境帯電安定性の点で十分でなく問題であった。
また、電子写真の分野では、高画質化が様々な角度から検討されており、中でも、トナーの小径化が極めて有効であるとの認識が高まっている。しかし、トナーの小径化が進むにつれて転写性、定着性が低下し、貧弱な画像となってしまう傾向が見られる。
On the other hand, it is also known to use a polyester modified with a urea bond for the purpose of heat-resistant storage and low-temperature fixing (see, for example, Patent Document 5). Therefore, it was not sufficient in terms of environmental charge stability under severe conditions.
Also, in the field of electrophotography, high image quality has been studied from various angles, and among them, the recognition that reducing the diameter of toner is extremely effective is increasing. However, as the diameter of the toner is reduced, the transferability and the fixing property are lowered, and a tendency to become a poor image is observed.
上記問題点に鑑み、本発明は、耐オフセット性に優れると共に、低温定着性にも優れた電磁誘導加熱方式による定着装置を用いる画像形成方法を提供することを課題とする。 In view of the above problems, it is an object of the present invention to provide an image forming method using a fixing device using an electromagnetic induction heating method that is excellent in offset resistance and excellent in low-temperature fixability.
上記課題を解決するためには、特定の電磁誘導加熱方式による定着装置を使用すると共に、特定のトナーを使用することが有効であることを見出し、本発明に至った。すなわち、本発明は以下のことを特徴とする。 In order to solve the above-described problems, the present inventors have found that it is effective to use a specific toner by using a specific electromagnetic induction heating type fixing device. That is, the present invention is characterized by the following.
1.本発明は、像担持体上に静電潜像を形成する工程と、静電潜像を静電荷像現像用トナーを含む現像剤で現像してトナー画像を形成する工程と、トナー画像を被転写体上に転写する工程と、被転写体上のトナー画像を定着する工程とを含む画像形成方法において、前記定着工程は、磁性金属から構成され、電磁誘導により加熱される加熱ローラと、前記加熱ローラと平行に配置された定着ローラと、前記加熱ローラと前記定着ローラとに張り渡され、前記加熱ローラにより加熱されるとともにこれらのローラによって回転される無端帯状のトナー加熱媒体と、前記トナー加熱媒体を介して前記定着ローラに圧接されるとともに、前記トナー加熱媒体に対して順方向に回転して定着ニップ部を形成する加圧ローラとを有する定着装置が用いられ、前記現像工程で使用される静電荷像現像用トナーは、少なくとも官能基含有ポリエステル系樹脂が溶解されている有機溶媒相と、活性水素含有化合物と、着色剤とを、樹脂微粒子が分散されている水系媒体相中に分散させて、官能基含有ポリエステル系樹脂と活性水素含有化合物との伸長反応および/または架橋反応を起こさせ、これにより得られた分散液から粒子を形成する静電荷像現像用トナーであって、前記有機溶媒相中に第3級アミン化合物を添加して製造される画像形成方法である。 1. The present invention includes a step of forming an electrostatic latent image on an image carrier, a step of developing the electrostatic latent image with a developer containing toner for developing an electrostatic image, and a toner image. In the image forming method including the step of transferring onto the transfer body and the step of fixing the toner image on the transfer body, the fixing step is made of a magnetic metal and heated by electromagnetic induction, A fixing roller arranged in parallel with the heating roller, an endless belt-like toner heating medium that is stretched between the heating roller and the fixing roller, heated by the heating roller, and rotated by these rollers; and the toner A fixing device having a pressure roller that is pressed against the fixing roller via a heating medium and rotates in the forward direction with respect to the toner heating medium to form a fixing nip portion; The toner for developing an electrostatic charge image used in the development step has a resin fine particle dispersed in an organic solvent phase in which at least a functional group-containing polyester resin is dissolved, an active hydrogen-containing compound, and a colorant. For electrostatic charge image development that is dispersed in an aqueous medium phase to cause elongation reaction and / or cross-linking reaction between the functional group-containing polyester resin and the active hydrogen-containing compound, thereby forming particles from the resulting dispersion. This is a toner, and an image forming method produced by adding a tertiary amine compound to the organic solvent phase.
2.前記静電荷像現像用トナーは、その製造工程に添加される前記第3級アミン化合物が、下記構造式(I)で表されることを特徴とする。
3.前記静電荷像現像用トナーは、前記有機溶媒相中に、官能基含有ポリエステル系樹脂とともに、更に、非反応性ポリエステル系樹脂を溶解させて製造され、前記官能基含有ポリエステル系樹脂と前記非反応性ポリエステル系樹脂との重量比が5/95〜75/25であることを特徴とする。
4.前記静電荷像現像用トナーは、体積平均粒径が3〜8μmであることを特徴とする。
5.前記静電荷像現像用トナーは、体積平均粒径(Dv)と個数平均粒径(Dn)との比(Dv/Dn)が1.00〜1.25であることを特徴とする。
6.前記静電荷像現像用トナーは、平均円形度が0.900〜0.980であることを特徴とする。
3. The electrostatic image developing toner is produced by dissolving a non-reactive polyester resin together with a functional group-containing polyester resin in the organic solvent phase, and the non-reactive with the functional group-containing polyester resin. The weight ratio to the conductive polyester resin is 5/95 to 75/25.
4). The electrostatic image developing toner has a volume average particle diameter of 3 to 8 μm.
5). The toner for developing an electrostatic charge image has a ratio (Dv / Dn) of a volume average particle diameter (Dv) to a number average particle diameter (Dn) of 1.00 to 1.25.
6). The toner for developing an electrostatic charge image has an average circularity of 0.900 to 0.980.
7.また、本発明は、静電潜像が形成される像担持体と、像担持体表面に均一に帯電を施す帯電手段と、帯電した像担持体表面に画像データに基づいて露光し、静電潜像を書き込む露光手段と、像担持体表面に形成された静電潜像を静電荷像現像用トナーを含む現像剤で現像しトナー画像を形成する現像手段と、像担持体表面のトナー画像を被転写体に転写する転写手段と、被転写体上のトナー画像を定着する定着手段とを備える画像形成装置であって、前記定着手段は、磁性金属から構成され、電磁誘導により加熱される加熱ローラと、前記加熱ローラと平行に配置された定着ローラと、前記加熱ローラと前記定着ローラとに張り渡され、前記加熱ローラにより加熱されるとともにこれらのローラによって回転される無端帯状のトナー加熱媒体と、前記トナー加熱媒体を介して前記定着ローラに圧接されるとともに、前記トナー加熱媒体に対して順方向に回転して定着ニップ部を形成する加圧ローラとを有する定着装置であり、前記現像手段で使用される静電荷像現像用トナーは、少なくとも官能基含有ポリエステル系樹脂が溶解されている有機溶媒相と、活性水素含有化合物と、着色剤とを、樹脂微粒子が分散されている水系媒体相中に分散させて、官能基含有ポリエステル系樹脂と活性水素含有化合物との伸長反応および/または架橋反応を起こさせ、これにより得られた分散液から粒子を形成する静電荷像現像用トナーであって、前記有機溶媒相中に第3級アミン化合物を添加して製造される画像形成装置である。
8.前記画像形成装置は、更に前記いずれかの画像形成方法が適用されることを特徴とする。
7). The present invention also provides an image carrier on which an electrostatic latent image is formed, a charging means for uniformly charging the surface of the image carrier, and exposing the charged image carrier surface based on image data to An exposure unit for writing a latent image; a developing unit for developing the electrostatic latent image formed on the surface of the image carrier with a developer containing toner for developing an electrostatic image; and a toner image on the surface of the image carrier. An image forming apparatus comprising: a transfer unit that transfers a toner image to a transfer member; and a fixing unit that fixes a toner image on the transfer member. The fixing unit is made of a magnetic metal and is heated by electromagnetic induction. A heating roller, a fixing roller arranged in parallel with the heating roller, an endless belt-like toner heating stretched between the heating roller and the fixing roller, heated by the heating roller and rotated by these rollers Medium A fixing device having a pressure roller that is pressed against the fixing roller via the toner heating medium and that rotates in the forward direction with respect to the toner heating medium to form a fixing nip portion; The toner for developing an electrostatic image used in 1 is an aqueous medium phase in which resin fine particles are dispersed in an organic solvent phase in which at least a functional group-containing polyester resin is dissolved, an active hydrogen-containing compound, and a colorant. A toner for developing an electrostatic image, which is dispersed in the toner to cause elongation reaction and / or crosslinking reaction between the functional group-containing polyester resin and the active hydrogen-containing compound, thereby forming particles from the resulting dispersion. An image forming apparatus manufactured by adding a tertiary amine compound to the organic solvent phase.
8). One of the image forming methods described above is further applied to the image forming apparatus.
9.前記画像形成装置において、前記潜像担持体は、アモルファスシリコンからなる光導電層を有する感光体であることを特徴とする。
10.前記画像形成装置において、前記帯電手段は、前記潜像担持体に帯電部材を接触させ、該帯電部材に電圧を印加することによって帯電を行うことを特徴とする。
9. In the image forming apparatus, the latent image carrier is a photoconductor having a photoconductive layer made of amorphous silicon.
10. In the image forming apparatus, the charging unit performs charging by bringing a charging member into contact with the latent image carrier and applying a voltage to the charging member.
11.また、本発明は、静電潜像が形成される像担持体と、像担持体表面に形成された静電潜像を静電荷像現像用トナーを含む現像剤で現像しトナー画像を形成する現像手段とを少なくとも含んで一体に支持され、画像形成装置本体に着脱自在に形成されるプロセスカートリッジであって、前記現像手段で使用される静電荷像現像用トナーは、少なくとも官能基含有ポリエステル系樹脂が溶解されている有機溶媒相と、活性水素含有化合物と、着色剤とを、樹脂微粒子が分散されている水系媒体相中に分散させて、官能基含有ポリエステル系樹脂と活性水素含有化合物との伸長反応および/または架橋反応を起こさせ、これにより得られた分散液から粒子を形成する静電荷像現像用トナーであって、前記有機溶媒相中に第3級アミン化合物を添加して製造され、磁性金属から構成され、電磁誘導により加熱される加熱ローラと、前記加熱ローラと平行に配置された定着ローラと、前記加熱ローラと前記定着ローラとに張り渡され、前記加熱ローラにより加熱されるとともにこれらのローラによって回転される無端帯状のトナー加熱媒体と、前記トナー加熱媒体を介して前記定着ローラに圧接されるとともに、前記トナー加熱媒体に対して順方向に回転して定着ニップ部を形成する加圧ローラとを有する定着装置を備える画像形成装置に使用される プロセスカートリッジである。 11. The present invention also forms an image carrier on which an electrostatic latent image is formed and a toner image by developing the electrostatic latent image formed on the surface of the image carrier with a developer containing an electrostatic image developing toner. A process cartridge that is integrally supported including at least a developing unit and is detachably formed on the main body of the image forming apparatus, wherein the toner for developing an electrostatic image used in the developing unit is at least a functional group-containing polyester system An organic solvent phase in which a resin is dissolved, an active hydrogen-containing compound, and a colorant are dispersed in an aqueous medium phase in which resin fine particles are dispersed to obtain a functional group-containing polyester resin and an active hydrogen-containing compound. An electrostatic charge image developing toner that causes particles to form an elongation reaction and / or a cross-linking reaction of the resulting dispersion, and a tertiary amine compound is added to the organic solvent phase. A heating roller manufactured and made of magnetic metal and heated by electromagnetic induction, a fixing roller arranged in parallel with the heating roller, and stretched between the heating roller and the fixing roller, and heated by the heating roller And an endless belt-shaped toner heating medium rotated by these rollers, and pressed against the fixing roller via the toner heating medium, and rotated in the forward direction with respect to the toner heating medium, and a fixing nip portion The process cartridge is used in an image forming apparatus including a fixing device having a pressure roller for forming the toner.
12.更に、本発明は、静電潜像が形成される像担持体と、像担持体表面に均一に帯電を施す帯電手段と、帯電した像担持体表面に画像データに基づいて露光し、静電潜像を書き込む露光手段と、像担持体表面に形成された静電潜像を静電荷像現像用トナーを含む現像剤で現像しトナー画像を形成する現像手段と、像担持体表面のトナー画像を被転写体に転写する転写手段と、被転写体上のトナー画像を定着する定着手段とを備え、前記定着手段が、磁性金属から構成され、電磁誘導により加熱される加熱ローラと、前記加熱ローラと平行に配置された定着ローラと、前記加熱ローラと前記定着ローラとに張り渡され、前記加熱ローラにより加熱されるとともにこれらのローラによって回転される無端帯状のトナー加熱媒体と、前記トナー加熱媒体を介して前記定着ローラに圧接されるとともに、前記トナー加熱媒体に対して順方向に回転して定着ニップ部を形成する加圧ローラとを有する定着装置からなる画像形成装置の現像手段に使用される静電荷像現像用トナーであって、前記静電荷像現像用トナーは、少なくとも官能基含有ポリエステル系樹脂が溶解されている有機溶媒相と、活性水素含有化合物と、着色剤とを、樹脂微粒子が分散されている水系媒体相中に分散させて、官能基含有ポリエステル系樹脂と活性水素含有化合物との伸長反応および/または架橋反応を起こさせ、これにより得られた分散液から粒子を形成する静電荷像現像用トナーであって、前記有機溶媒相中に第3級アミン化合物を添加して製造される静電荷像現像用トナーである。 12 Furthermore, the present invention provides an image bearing member on which an electrostatic latent image is formed, a charging means for uniformly charging the surface of the image bearing member, and exposing the charged image bearing member surface based on image data to electrostatically charge the image bearing member. An exposure unit for writing a latent image; a developing unit for developing the electrostatic latent image formed on the surface of the image carrier with a developer containing toner for developing an electrostatic image; and a toner image on the surface of the image carrier. And a fixing unit for fixing the toner image on the transfer medium, the fixing unit being made of a magnetic metal and heated by electromagnetic induction, and the heating A fixing roller disposed in parallel with the roller, an endless belt-like toner heating medium that is stretched between the heating roller and the fixing roller, heated by the heating roller, and rotated by these rollers, and the toner heating Medium And is used in developing means of an image forming apparatus comprising a fixing roller having a pressure roller that rotates in the forward direction with respect to the toner heating medium to form a fixing nip portion. An electrostatic charge image developing toner, wherein the electrostatic charge image developing toner comprises an organic solvent phase in which at least a functional group-containing polyester resin is dissolved, an active hydrogen-containing compound, a colorant, and resin fine particles. The dispersion is dispersed in an aqueous medium phase to cause an elongation reaction and / or a crosslinking reaction between the functional group-containing polyester resin and the active hydrogen-containing compound, thereby forming particles from the resulting dispersion. A toner for developing a charge image, which is a toner for developing an electrostatic image produced by adding a tertiary amine compound to the organic solvent phase.
本発明によれば、特定の電磁誘導加熱方式による定着装置を使用し、かつ特定のトナーを使用することにより、耐オフセット性、及び低温定着性を向上することができる。
また、静電荷像現像用トナーを使用するプロセスカートリッジを装着しても同様に優れた効果を得ることができる。
また、オゾンの発生が低減された帯電装置、および表面硬度が高く、半導体レーザ(770〜800nm)などの長波長光に高い感度を示し、しかも繰返し使用による劣化もほとんど認められない感光体、および効率が良く、立ち上がり時間の短縮可能な定着装置を用いた画像形成装置を提供することができる。
According to the present invention, it is possible to improve the anti-offset property and the low-temperature fixability by using a specific electromagnetic induction heating method fixing device and using a specific toner.
Even if a process cartridge using electrostatic charge image developing toner is mounted, the same excellent effect can be obtained.
Also, a charging device with reduced generation of ozone, a photoreceptor having high surface hardness, high sensitivity to long-wavelength light such as a semiconductor laser (770 to 800 nm), etc., and being hardly deteriorated by repeated use, and It is possible to provide an image forming apparatus using a fixing device that is efficient and can shorten the rise time.
以下に、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の説明はこの発明の最良の形態の例であって、いわゆる当業者は特許請求の範囲内で、変更・修正をして他の実施形態をなすことは容易であり、以下の説明が特許請求の範囲を限定するものではない。 The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings. The following description is an example of the best mode of the present invention, and it is easy for those skilled in the art to make other embodiments within the scope of the claims by making changes and modifications within the scope of the claims. However, this does not limit the scope of the claims.
図1は、本発明に係る画像形成方法を実施するための画像形成装置の概略構成図である。図中符号100は複写装置本体、200はそれを載せる給紙テーブル、300は複写装置本体100上に取り付けるスキャナ、400はさらにその上に取り付ける原稿自動搬送装置(ADF)である。
複写装置本体100には、潜像担持体としての感光体40の周囲に帯電、現像、クリーニング等の電子写真プロセスを実行する各手段を備えた画像形成手段18を、4つ並列にしたタンデム型画像形成装置20が備えられている。タンデム型画像形成装置20の上部には、画像情報に基づいて感光体40をレーザー光により露光し潜像を形成する露光装置21が設けられている。また、タンデム型画像形成装置20の各感光体40と対向する位置には、無端状のベルト部材からなる中間転写ベルト10が設けられている。中間転写ベルト10を介して感光体40と相対する位置には、感光体40上に形成された各色のトナー像を中間転写ベルト10に転写する一次転写手段62が配置されている。
また、中間転写ベルト10の下方には、中間転写ベルト10上に重ね合わされたトナー像を、給紙テーブル200より搬送されてくる転写紙に一括転写する二次転写装置22が配置されている。二次転写装置22は、2つのローラ23間に、無端ベルトである二次転写ベルト24を掛け渡して構成され、中間転写ベルト10を介して支持ローラ16に押し当てて配置し、中間転写ベルト10上のトナー像を転写紙に転写する。二次転写装置22の脇には、転写紙上の画像を定着する定着装置25が設けられている。定着装置25の構成については、後に詳述する。
上述した二次転写装置22は、画像転写後の転写紙をこの定着装置25へと搬送するシート搬送機能も備えている。もちろん、二次転写装置22として、転写ローラや非接触のチャージャを配置してもよく、そのような場合は、このシート搬送機能を併せて備えることは難しくなる。
なお、図示例では、二次転写装置22および定着装置25の下に、上述したタンデム画像形成装置20と平行に、転写紙の両面に画像を記録すべく転写紙を反転する反転装置28を備える。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an image forming apparatus for carrying out an image forming method according to the present invention. In the figure,
The copying apparatus
A
The
In the illustrated example, a reversing
上記の画像形成装置の動作は以下の通りである。
初めに、原稿自動搬送装置400の原稿台30上に原稿をセットする、または、原稿自動搬送装置400を開いてスキャナ300のコンタクトガラス32上に原稿をセットし、原稿自動搬送装置400を閉じてそれで押さえる。
そして、不図示のスタートスイッチを押すと、原稿自動搬送装置400に原稿をセットしたときは、原稿を搬送してコンタクトガラス32上へと移動して後、他方コンタクトガラス32上に原稿をセットしたときは、直ちにスキャナ300を駆動し、第一走行体33および第二走行体34を走行する。そして、第一走行体33で光源から光を発射するとともに原稿面からの反射光をさらに反射して第二走行体34に向け、第二走行体34のミラーで反射して結像レンズ35を通して読み取りセンサ36に入れ、原稿内容を読み取る。
The operation of the image forming apparatus is as follows.
First, a document is set on the document table 30 of the
When a start switch (not shown) is pressed, when the document is set on the
また、不図示のスタートスイッチを押すと、不図示の駆動モータで支持ローラ14、15、16の1つを回転駆動して他の2つの支持ローラを従動回転し、中間転写ベルト10を回転搬送する。同時に、個々の画像形成手段18でその感光体40を回転して各感光体40上にそれぞれ、ブラック・イエロー・マゼンタ・シアンの単色画像を形成する。そして、中間転写ベルト10の搬送とともに、それらの単色画像を順次転写して中間転写ベルト10上に合成カラー画像を形成する。
When a start switch (not shown) is pressed, one of the
一方、不図示のスタートスイッチを押すと、給紙テーブル200の給紙ローラ42の1つを選択回転し、ペーパーバンク43に多段に備える給紙カセット44の1つからシートを繰り出し、分離ローラ45で1枚ずつ分離して給紙路46に入れ、搬送ローラ47で搬送して複写機本体100内の給紙路48に導き、レジストローラ49に突き当てて止める。
または、給紙ローラ50を回転して手差しトレイ51上のシートを繰り出し、分離ローラ52で1枚ずつ分離して手差し給紙路53に入れ、同じくレジストローラ49に突き当てて止める。
そして、中間転写ベルト10上の合成カラー画像にタイミングを合わせてレジストローラ49を回転し、中間転写ベルト10と二次転写装置22との間にシートを送り込み、二次転写装置22で転写してシート上にカラー画像を記録する。
On the other hand, when a start switch (not shown) is pressed, one of the
Alternatively, the
Then, the
画像転写後のシートは、二次転写装置22で搬送して定着装置25へと送り込み、定着装置25で熱と圧力とを加えて転写画像を定着して後、切換爪55で切り換えて排出ローラ56で排出し、排紙トレイ57上にスタックする。または、切換爪55で切り換えてシート反転装置28に入れ、そこで反転して再び転写位置へと導き、裏面にも画像を記録して後、排出ローラ56で排紙トレイ57上に排出する。
一方、画像転写後の中間転写ベルト10は、中間転写ベルトクリーニング装置17で、画像転写後に中間転写ベルト10上に残留する残留トナーを除去し、タンデム画像形成装置20による再度の画像形成に備える。
The image-transferred sheet is conveyed by the
On the other hand, the
上記画像形成装置において、感光体40は、アモルファスシリコン(a−Si)からなる光導電層を有する感光体(以下、「a−Si系感光体」と称する。)を用いることができる。a−Si系感光体は、半導体レーザーなどの長波長光に高い感度を示すと共に、表面硬度が高く、繰り返し使用による劣化もほとんど認められないほど耐久性に優れている。
a−Si系感光体は、支持体を50℃〜400℃に加熱し、該支持体上に真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、熱CVD法、光CVD法、プラズマCVD法等の成膜法によりa−Siからなる光導電層を形成して作製される。この中でもプラズマCVD法、すなわち、原料ガスを直流または高周波あるいはマイクロ波グロー放電によって分解し、支持体上にa−Si堆積膜を形成する方法が好適なものとして用いられている。
In the image forming apparatus, the
The a-Si photosensitive member is heated at 50 ° C. to 400 ° C., and a vacuum deposition method, a sputtering method, an ion plating method, a thermal CVD method, a photo CVD method, a plasma CVD method, or the like is applied on the support. The photoconductive layer made of a-Si is formed by a film forming method. Among these, a plasma CVD method, that is, a method in which a source gas is decomposed by direct current, high frequency or microwave glow discharge to form an a-Si deposited film on a support is preferably used.
図2は、a−Si系感光体の層構成を説明するための模式的構成図である。図2(a)に示す感光体500は、支持体501の上に、シリコン原子を母体とし、更に水素原子及び/又はハロゲン原子を含む非晶質材料(以下、「a−Si(H,X)」と略記する。)からなり光導電性を有する光導電層502が設けられている。図2(b)に示す感光体500は、支持体501の上に、a−Si(H,X)からなり光導電性を有する光導電層502と、a−Si系表面層503とから構成されている。図2(c)に示す感光体500は、支持体501の上に、a−Si(H,X)からなり光導電性を有する光導電層502と、a−Si系表面層503と、a−Si系電荷注入阻止層504とから構成されている。図2(d)に示す感光体500は、支持体501の上に、光導電層502が設けられている。該光導電層502はa−Si(H,X)からなる電荷発生層505ならびに電荷輸送層506とからなり、その上にa−Si系表面層503が設けられている。
FIG. 2 is a schematic configuration diagram for explaining a layer configuration of the a-Si photosensitive member. A
感光体500の支持体としては、導電性でも電気絶縁性であってもよい。導電性支持体としては、Al、Cr、Mo、Au、In、Nb、Te、V、Ti、Pt、Pd、Fe等の金属、およびこれらの合金、例えばステンレス等が挙げられる。また、ポリエステル、ポリエチレン、ポリカーボネート、セルロースアセテート、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリアミド等の合成樹脂のフィルムまたはシート、ガラス、セラミック等の電気絶縁性支持体の少なくとも感光層を形成する側の表面を導電処理した支持体も用いることができる。
支持体の形状は平滑表面あるいは凹凸表面の円筒状または板状、無端ベルト状であることができ、その厚さは、所望通りの画像形成装置用感光体を形成し得るように適宜決定するが、画像形成装置用感光体としての可撓性が要求される場合には、支持体としての機能が充分発揮できる範囲内で可能な限り薄くすることができる。しかしながら、支持体は製造上および取り扱い上、機械的強度等の点から通常は10μm以上とされる。
The support for the
The shape of the support can be a cylindrical or plate-like or endless belt with a smooth or uneven surface, and the thickness thereof is appropriately determined so that a desired photoreceptor for an image forming apparatus can be formed. When flexibility as a photoreceptor for an image forming apparatus is required, it can be made as thin as possible within a range where the function as a support can be sufficiently exhibited. However, the support is usually 10 μm or more from the viewpoints of manufacturing and handling, such as mechanical strength.
本発明に用いることが出来るa−Si系感光体には、必要に応じて導電性支持体と光導電層との間に、導電性支持体側からの電荷の注入を阻止する働きのある電荷注入阻止層を設けるのがいっそう効果的である(図2(c))。すなわち、電荷注入阻止層は感光層が一定極性の帯電処理をその自由表面に受けた際、支持体側より光導電層側に電荷が注入されるのを阻止する機能を有し、逆の極性の帯電処理を受けた際にはそのような機能が発揮されない、いわゆる極性依存性を有している。そのような機能を付与するために、電荷注入阻止層には伝導性を制御する原子を光導電層に比べ比較的多く含有させる。
電荷注入阻止層の層厚は所望の電子写真特性が得られること、及び経済的効果等の点から好ましくは0.1〜5μm、より好ましくは0.3〜4μm、最適には0.5〜3μmとされるのが望ましい。
In the a-Si type photosensitive member that can be used in the present invention, a charge injection functioning to prevent charge injection from the conductive support side between the conductive support and the photoconductive layer, if necessary. It is more effective to provide a blocking layer (FIG. 2 (c)). That is, the charge injection blocking layer has a function of blocking charge injection from the support side to the photoconductive layer side when the photosensitive layer is subjected to a charging process with a certain polarity on its free surface. When charged, it has a so-called polarity dependency that does not exhibit such a function. In order to provide such a function, the charge injection blocking layer contains a relatively large number of atoms for controlling conductivity as compared with the photoconductive layer.
The layer thickness of the charge injection blocking layer is preferably from 0.1 to 5 μm, more preferably from 0.3 to 4 μm, and most preferably from 0.5 to 0.5 in view of obtaining desired electrophotographic characteristics and economic effects. It is desirable to be 3 μm.
光導電層は必要に応じて下引き層上に形成され、光導電層502の層厚は所望の電子写真特性が得られること及び経済的効果等の点から適宜所望にしたがって決定され、好ましくは1〜100μm、より好ましくは20〜50μm、最適には23〜45μmとされるのが望ましい。
The photoconductive layer is formed on the undercoat layer as necessary, and the layer thickness of the
電荷輸送層は、光導電層を機能分離した場合の電荷を輸送する機能を主として奏する層である。この電荷輸送層は、その構成要素として少なくともシリコン原子と炭素原子とフッ素原子とを含み、必要であれば水素原子、酸素原子を含むa−SiC(H、F、O)からなり、所望の光導電特性、特に電荷保持特性,電荷発生特性および電荷輸送特性を有する。本発明においては酸素原子を含有することが特に好ましい。
電荷輸送層の層厚は所望の電子写真特性が得られることおよび経済的効果などの点から適宜所望にしたがって決定され、電荷輸送層については、好ましくは5〜50μm、より好ましくは10〜40μm、最適には20〜30μmとされるのが望ましい。
The charge transport layer is a layer mainly having a function of transporting charges when the photoconductive layer is functionally separated. The charge transport layer includes at least silicon atoms, carbon atoms, and fluorine atoms as constituent elements, and is formed of a-SiC (H, F, O) including hydrogen atoms and oxygen atoms as required. It has conductive properties, particularly charge retention properties, charge generation properties, and charge transport properties. In the present invention, it is particularly preferable to contain an oxygen atom.
The layer thickness of the charge transport layer is appropriately determined as desired from the viewpoint of obtaining desired electrophotographic characteristics and economic effects. The charge transport layer is preferably 5 to 50 μm, more preferably 10 to 40 μm, Optimally, the thickness is desirably 20 to 30 μm.
電荷発生層は、光導電層を機能分離した場合の電荷を発生する機能を主として奏する層である。この電荷発生層は、構成要素として少なくともシリコン原子を含み、実質的に炭素原子を含まず、必要であれば水素原子を含むa−Si(H)から成り、所望の光導電特性、特に電荷発生特性,電荷輸送特性を有する。
電荷発生層の層厚は所望の電子写真特性が得られることおよび経済的効果等の点から適宜所望にしたがって決定され、好ましくは0.5〜15μm、より好ましくは1〜10μm、最適には1〜5μmとされる。
The charge generation layer is a layer mainly having a function of generating charges when the photoconductive layer is functionally separated. This charge generation layer is composed of a-Si (H) containing at least silicon atoms as components and substantially not containing carbon atoms and, if necessary, containing hydrogen atoms, and has desired photoconductive properties, particularly charge generation. Characteristics and charge transport properties.
The layer thickness of the charge generation layer is appropriately determined as desired from the viewpoint of obtaining desired electrophotographic characteristics and economic effects, etc., preferably 0.5 to 15 μm, more preferably 1 to 10 μm, optimally 1 ˜5 μm.
本発明に用いることが出来るa−Si系感光体には、必要に応じて、上述のようにして支持体上に形成された光導電層の上に、更に表面層を設けることが出来、a−Si系の表面層を形成することが好ましい。この表面層は自由表面を有し、主に耐湿性、連続繰り返し使用特性、電気的耐圧性、使用環境特性、耐久性において本発明の目的を達成するために設けられる。
表面層の層厚としては、通常0.01〜3μm、好適には0.05〜2μm、最適には0.1〜1μmとされるのが望ましいものである。層厚が0.01μmよりも薄いと感光体を使用中に摩耗等の理由により表面層が失われてしまい、3μmを超えると残留電位の増加等の電子写真特性低下がみられる。
The a-Si type photoreceptor that can be used in the present invention can be further provided with a surface layer on the photoconductive layer formed on the support as described above, if necessary. It is preferable to form a -Si based surface layer. This surface layer has a free surface, and is provided to achieve the object of the present invention mainly in moisture resistance, continuous repeated use characteristics, electrical pressure resistance, use environment characteristics, and durability.
The thickness of the surface layer is usually 0.01 to 3 μm, preferably 0.05 to 2 μm, and most preferably 0.1 to 1 μm. If the layer thickness is less than 0.01 μm, the surface layer is lost due to wear or the like during use of the photoreceptor, and if it exceeds 3 μm, electrophotographic characteristics such as an increase in residual potential are observed.
また、上記画像形成装置において、帯電手段は、帯電部材を感光体40に接触させ、帯電部材に電圧を印加して帯電を行う接触帯電方式の帯電装置を用いることができる。接触方式の帯電装置を備えることにより、オゾンの発生を低減することができる。
図3は、接触方式の帯電装置の概略構成を示す図である。被帯電体としての感光体40は矢印の方向に所定の速度(プロセススピード)で回転駆動される。この感光体40に接触させた帯電部材としての帯電ローラ60は、芯金60aとこの芯金60aの外周に同心一体にローラ上に形成した導電ゴム層60bを基本構成とし、芯金60aの両端を不図示の軸受け部材などで回転自由に保持させると共に、不図示の加圧手段によって感光体40に所定の加圧力で押圧させており、本図の場合はこの帯電ローラ60は感光体40の回転駆動に従動して回転する。ここでは帯電ローラ60は、直径9mmの芯金上に105Ω・cm程度の中抵抗ゴム層を被膜して直径16mmに形成されている。
帯電ローラ60の芯金60aと電源60cとは電気的に接続されており、電源60cにより帯電ローラ60に対して所定のバイアスが印加される。これにより感光体40の周面が所定の極性、電位に一様に帯電処理される。
In the image forming apparatus, the charging unit may be a contact charging type charging device in which a charging member is brought into contact with the
FIG. 3 is a diagram illustrating a schematic configuration of a contact-type charging device. The
The
上記接触方式の帯電装置で使われる帯電部材の形状としては、帯電ローラに限らず、磁気ブラシ、ファーブラシなど、どのような形態をとってもよく、画像形成装置の仕様や形態にあわせて選択可能である。磁気ブラシを用いる場合、磁気ブラシは例えばZn−Cuフェライト等、各種フェライト粒子を帯電部材として用い、これを支持させるための非磁性の導電スリーブ、これに内包されるマグネットロールによって構成される。また、ファーブラシを用いる場合、例えばファーブラシの材質としては、カーボン、硫化銅、金属、および金属酸化物により導電処理されたファーを用い、これを金属や他の導電処理された芯金に巻き付けたり張り付けたりすることで帯電部材とする。 The shape of the charging member used in the contact-type charging device is not limited to the charging roller, and may take any form such as a magnetic brush or a fur brush, and can be selected according to the specifications and form of the image forming apparatus. is there. In the case of using a magnetic brush, the magnetic brush is composed of various ferrite particles such as Zn—Cu ferrite as a charging member, a non-magnetic conductive sleeve for supporting it, and a magnet roll included therein. In addition, when using a fur brush, for example, as a material of the fur brush, a fur treated with carbon, copper sulfide, metal, and metal oxide is used, and this is wound around a metal or other conductive core metal. By charging or pasting, it becomes a charging member.
定着装置25について詳しく説明する。
図4は、本発明に係る定着装置を拡大して示す図である。定着装置25は、誘導加熱手段256の電磁誘導により加熱される加熱ローラ251と、加熱ローラ251と平行に配置された定着ローラ252と、加熱ローラ251と定着ローラ252とに張り渡され、加熱ローラ251により加熱されるとともに少なくともこれらの何れかのローラの回転により矢印A方向に回転する無端帯状の耐熱性ベルト(トナー加熱媒体)253と、ベルト253を介して定着ローラ252に圧接されるとともにベルト253に対して順方向に回転する加圧ローラ254とから構成されている。
The fixing
FIG. 4 is an enlarged view showing the fixing device according to the present invention. The fixing
加熱ローラ251は、例えば、鉄、コバルト、ニッケル、またはこれら金属の合金等の中空円筒状の磁性金属部材からなり、外径を例えば20mm、肉厚を例えば0.1mmとして、低熱容量で昇温の速い構成となっている。
定着ローラ252は、例えばステンレススチール等の金属製の芯金252aと、耐熱性を有するシリコーンゴムをソリッド状または発泡状にして芯金252aを被覆した弾性部材252bとからなる。そして、加圧ローラ254からの押圧力でこの加圧ローラ254と定着ローラ252との間に所定幅の接触部を形成するために、外径を40mm程度として加熱ローラ251より大きくしている。弾性部材252bは、その肉厚を3〜6mm程度、硬度を40〜60°(Asker硬度)程度としている。
この構成により、加熱ローラ251の熱容量は定着ローラ252の熱容量より小さくなるので、加熱ローラ251が急速に加熱されてウォームアップ時間が短縮される。
The
The fixing
With this configuration, since the heat capacity of the
加熱ローラ251と定着ローラ252とに張り渡されたベルト253は、誘導加熱手段256により加熱される加熱ローラ251との接触部位W1で加熱される。そして、加熱ローラ251、定着ローラ252の回転によってベルト253の内面が連続的に加熱され、結果としてベルト全体に渡って加熱される。
ベルト253は、金属からなる発熱層の上に離型層が設けられている。離型層の厚さとしては、50μmから500μm程度が望ましく、特に200μm程度が望ましい。このようにすれば、記録材P上に形成されたトナー像Tをベルト253の表層部が十分に包み込むため、トナー像Tを均一に加熱溶融することが可能になる。
離型層の厚さが50μmよりも小さい場合には、ベルト253の熱容量が小さくなってトナー定着工程においてベルト表面温度が急速に低下し、定着性能を十分に確保することができない。また、離型層の厚さが500μmよりも大きい場合には、ベルト253の熱容量が大きくなってウォームアップにかかる時間が長くなる。さらに加えて、トナー定着工程においてベルト表面温度が低下しにくくなって、定着部出口における融解したトナーの凝集効果が得られず、ベルトの離型性が低下してトナーがベルトに付着する、いわゆるホットオフセットが発生する。 なお、ベルト253の基材として、上記金属からなる発熱層の代わりに、フッ素系樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、PEEK樹脂、PES樹脂、PPS樹脂などの耐熱性を有する樹脂層を用いてもよい。
The
The
When the thickness of the release layer is less than 50 μm, the heat capacity of the
加圧ローラ254は、例えば銅またはアルミ等の熱伝導性の高い金属製の円筒部材からなる芯金254aと、この芯金254aの表面に設けられた耐熱性およびトナー離型性の高い弾性部材254bとから構成されている。芯金254aには上記金属以外にSUSを使用しても良い。
加圧ローラ254はベルト253を介して定着ローラ252を押圧して定着ニップ部Nを形成しているが、本実施の形態では、加圧ローラ254の硬度を定着ローラ252に比べて硬くすることによって、加圧ローラ254が定着ローラ252(及びベルト253)へ食い込む形となり、この食い込みにより、記録材Pは加圧ローラ254表面の円周形状に沿うため、記録材Pがベルト253表面から離れやすくなる効果を持たせている。この加圧ローラ254の外径は定着ローラ252と同じ40mm程度であるが、肉圧は1〜3mm程度で定着ローラ252より薄く、また硬度は50〜70°(Asker硬度)程度で前述したとおり定着ローラ252より硬く構成されている。
The
The
電磁誘導により加熱ローラ251を加熱する誘導加熱手段256は、図4、及び図5(a)、(b)に示すように、磁界発生手段である励磁コイル257と、この励磁コイル257が巻き回されたコイルガイド板258とを有している。コイルガイド板258は加熱ローラ251の外周面に近接配置された半円筒形状をしており、図5(b)に示すように、励磁コイル257は長い一本の励磁コイル線材をこのコイルガイド板268に沿って加熱ローラ251の軸方向に交互に巻き付けたものである。
なお、励磁コイル257は、発振回路が周波数可変の駆動電源(図示せず)に接続されている。
As shown in FIG. 4 and FIGS. 5A and 5B, the induction heating means 256 that heats the
The
励磁コイル257の外側には、フェライト等の強磁性体よりなる半円筒形状の励磁コイルコア259が、励磁コイルコア支持部材260に固定されて励磁コイル257に近接配置されている。なお、本実施の形態において、励磁コイルコア259は比透磁率が2500のものを使用している。
Outside the
励磁コイル257には駆動電源から10kHz〜1MHzの高周波交流電流、好ましくは20kHz〜800kHzの高周波交流電流が給電され、これにより交番磁界を発生する。そして、加熱ローラ251と耐熱性ベルト253との接触領域W1及びその近傍部において、この交番磁界が加熱ローラ251及びベルト253の発熱層に作用し、これらの内部では交番磁界の変化を妨げる方向に渦電流が流れる。
この渦電流が加熱ローラ251およびベルト253の発熱層の抵抗に応じたジュール熱を発生させ、主として加熱ローラ251とベルト253との接触領域及びその近傍部において、加熱ローラ251及び発熱層を有するベルト253が電磁誘導加熱される。
このようにして加熱されたベルト253は、定着ニップ部Nの入口側近傍において、ベルト253の内面側に当接して配置されたサーミスタなどの熱応答性の高い感温素子からなる温度検出手段255により、ベルト内面温度が検知される。
The
This eddy current generates Joule heat corresponding to the resistance of the heat generating layer of the
The
上記の定着装置25により、加熱ローラ251及びベルト253の瞬時の加熱が可能となり、装置のウォームアップ時間を短縮することができる。また、定着ニップ部Nの入口近傍に備えられた温度検出手段255により、定着ニップ部Nの温度変化を適時に検知し、温度低下が検出されたときには、瞬時に加熱ローラ251からベルト253への加熱が行われるために、記録材P上のトナー像Tを、コールドオフセットを発生させることなく良好に定着することができる。また、現像装置4に使用する現像剤が、後述する低温定着性に優れ、十分な定着温度幅を有する静電荷像現像用トナーを含んでなることにより、一層定着性の良い画像を出力することができる。
By the fixing
次に、現像装置4で使用される静電荷像現像用トナーについて詳しく説明する。
本発明の画像形成方法において用いられる静電荷像現像用トナーは、少なくとも官能基含有ポリエステル系樹脂が溶解されている有機溶媒相と、活性水素含有化合物と、着色剤とを、樹脂微粒子が分散されている水系媒体相中に分散させて、官能基含有ポリエステル系樹脂と活性水素含有化合物との伸長反応及び/又は架橋反応を起こさせ、これにより得られた分散液から粒子を形成して得られる。
Next, the electrostatic image developing toner used in the developing
The electrostatic image developing toner used in the image forming method of the present invention has an organic solvent phase in which at least a functional group-containing polyester resin is dissolved, an active hydrogen-containing compound, a colorant, and resin fine particles dispersed therein. It is obtained by dispersing particles in an aqueous medium phase, causing an elongation reaction and / or a crosslinking reaction between the functional group-containing polyester resin and the active hydrogen-containing compound, and forming particles from the resulting dispersion. .
[有機溶媒相]
<有機溶媒>
本発明において、有機溶媒としてトナー組成物を溶解、及び/又は分散可能な溶媒で有れば特に限定するものではない。好ましいものとしては、溶剤の沸点が150℃未満の揮発性であることが除去が容易である点から好ましい。溶剤としては、例えば、トルエン、キシレン、ベンゼン、四塩化炭素、塩化メチレン、1,2−ジクロロエタン、1,1,2−トリクロロエタン、トリクロロエチレン、クロロホルム、モノクロロベンゼン、酢酸メチル、酢酸エチル、メチルエチルケトン、アセトン、テトラヒドロフランなどを単独あるいは2種以上組合せて用いることができる。これらの中でも特にトナーに対する揮発性が高いので、酢酸メチル、酢酸エチルが好ましい。トナー固形成分100部に対する溶剤の使用量は、通常40〜300部、好ましくは60〜140部、さらに好ましくは80〜120部である。
[Organic solvent phase]
<Organic solvent>
In the present invention, the organic solvent is not particularly limited as long as it is a solvent capable of dissolving and / or dispersing the toner composition. As a preferable thing, it is preferable from the point that removal is easy that the boiling point of a solvent is less than 150 degreeC. Examples of the solvent include toluene, xylene, benzene, carbon tetrachloride, methylene chloride, 1,2-dichloroethane, 1,1,2-trichloroethane, trichloroethylene, chloroform, monochlorobenzene, methyl acetate, ethyl acetate, methyl ethyl ketone, acetone, Tetrahydrofuran or the like can be used alone or in combination of two or more. Of these, methyl acetate and ethyl acetate are preferred because they are particularly volatile to toner. The amount of the solvent used relative to 100 parts of the toner solid component is usually 40 to 300 parts, preferably 60 to 140 parts, and more preferably 80 to 120 parts.
<官能基含有ポリエステル系樹脂>
本発明において、変性ポリエステル系樹脂としてイソシアネート基を有するポリエステルプレポリマーを用いることができる。イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー(A)としては、ポリオール(1)とポリカルボン酸(2)の重縮合物でかつ活性水素基を有するポリエステルをさらにポリイソシアネート(3)と反応させた物などが挙げられる。上記ポリエステルの有する活性水素基としては、水酸基(アルコール性水酸基およびフェノール性水酸基)、アミノ基、カルボキシル基、メルカプト基などが挙げられ、これらのうち好ましいものはアルコール性水酸基である。
<Functional group-containing polyester resin>
In the present invention, a polyester prepolymer having an isocyanate group can be used as the modified polyester resin. Examples of the polyester prepolymer (A) having an isocyanate group include a product obtained by further reacting a polyester having an active hydrogen group with a polyisocyanate (3), which is a polycondensate of polyol (1) and polycarboxylic acid (2). Can be mentioned. Examples of the active hydrogen group possessed by the polyester include hydroxyl groups (alcoholic hydroxyl groups and phenolic hydroxyl groups), amino groups, carboxyl groups, mercapto groups, and the like. Among these, alcoholic hydroxyl groups are preferred.
ポリオール(1)としては、ジオール(1−1)および3価以上のポリオール(1−2)が挙げられ、(1−1)単独、または(1−1)と少量の(1−2)の混合物が好ましい。ジオール(1−1)としては、アルキレングリコール(エチレングリコール、1,2−プロピレングリコール、1,3−プロピレングリコール、1,4−ブタンジオール、1,6−ヘキサンジオールなど);アルキレンエーテルグリコール(ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ジプロピレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレンエーテルグリコールなど);脂環式ジオール(1,4-シクロヘキサンジメタノール、水素添加ビスフェノールAなど);ビスフェノール類(ビスフェノールA、ビスフェノールF、ビスフェノールSなど);上記脂環式ジオールのアルキレンオキサイド(エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイドなど)付加物;上記ビスフェノール類のアルキレンオキサイド(エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイドなど)付加物などが挙げられる。これらのうち好ましいものは、炭素数2〜12のアルキレングリコールおよびビスフェノール類のアルキレンオキサイド付加物であり、特に好ましいものはビスフェノール類のアルキレンオキサイド付加物、およびこれと炭素数2〜12のアルキレングリコールとの併用である。
3価以上のポリオール(1−2)としては、3〜8価またはそれ以上の多価脂肪族アルコール(グリセリン、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ソルビトールなど);3価以上のフェノール類(トリスフェノールPA、フェノールノボラック、クレゾールノボラックなど);上記3価以上のポリフェノール類のアルキレンオキサイド付加物などが挙げられる。
Examples of the polyol (1) include a diol (1-1) and a tri- or higher valent polyol (1-2). (1-1) alone or (1-1) and a small amount of (1-2) Mixtures are preferred. Diol (1-1) includes alkylene glycol (ethylene glycol, 1,2-propylene glycol, 1,3-propylene glycol, 1,4-butanediol, 1,6-hexanediol, etc.); alkylene ether glycol (diethylene glycol) , Triethylene glycol, dipropylene glycol, polyethylene glycol, polypropylene glycol, polytetramethylene ether glycol, etc.); alicyclic diols (1,4-cyclohexanedimethanol, hydrogenated bisphenol A, etc.); bisphenols (bisphenol A, bisphenol) F, bisphenol S, etc.); alkylene oxide (ethylene oxide, propylene oxide, butylene oxide, etc.) adduct of the alicyclic diol; bisphenol And alkylene oxide (ethylene oxide, propylene oxide, butylene oxide, etc.) adducts. Among them, preferred are alkylene glycols having 2 to 12 carbon atoms and alkylene oxide adducts of bisphenols, and particularly preferred are alkylene oxide adducts of bisphenols and alkylene glycols having 2 to 12 carbon atoms. It is a combined use.
The trihydric or higher polyol (1-2) includes 3 to 8 or higher polyhydric aliphatic alcohols (glycerin, trimethylolethane, trimethylolpropane, pentaerythritol, sorbitol, etc.); trihydric or higher phenols (Trisphenol PA, phenol novolak, cresol novolak, etc.); and alkylene oxide adducts of the above trivalent or higher polyphenols.
ポリカルボン酸(2)としては、ジカルボン酸(2−1)および3価以上のポリカルボン酸(2−2)が挙げられ、(2−1)単独、および(2−1)と少量の(2−2)の混合物が好ましい。ジカルボン酸(2−1)としては、アルキレンジカルボン酸(コハク酸、アジピン酸、セバシン酸など);アルケニレンジカルボン酸(マレイン酸、フマール酸など);芳香族ジカルボン酸(フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、ナフタレンジカルボン酸など)などが挙げられる。これらのうち好ましいものは、炭素数4〜20のアルケニレンジカルボン酸および炭素数8〜20の芳香族ジカルボン酸である。
3価以上のポリカルボン酸(2−2)としては、炭素数9〜20の芳香族ポリカルボン酸(トリメリット酸、ピロメリット酸など)などが挙げられる。なお、ポリカルボン酸(2)としては、上述のものの酸無水物または低級アルキルエステル(メチルエステル、エチルエステル、イソプロピルエステルなど)を用いてポリオール(1)と反応させてもよい。
Examples of the polycarboxylic acid (2) include dicarboxylic acid (2-1) and trivalent or higher polycarboxylic acid (2-2). (2-1) alone and (2-1) with a small amount of ( The mixture of 2-2) is preferred. Dicarboxylic acid (2-1) includes alkylene dicarboxylic acid (succinic acid, adipic acid, sebacic acid, etc.); alkenylene dicarboxylic acid (maleic acid, fumaric acid, etc.); aromatic dicarboxylic acid (phthalic acid, isophthalic acid, terephthalic acid) And naphthalenedicarboxylic acid). Of these, preferred are alkenylene dicarboxylic acids having 4 to 20 carbon atoms and aromatic dicarboxylic acids having 8 to 20 carbon atoms.
Examples of the trivalent or higher polycarboxylic acid (2-2) include aromatic polycarboxylic acids having 9 to 20 carbon atoms (trimellitic acid, pyromellitic acid, and the like). In addition, as polycarboxylic acid (2), you may make it react with polyol (1) using the acid anhydride or lower alkyl ester (methyl ester, ethyl ester, isopropyl ester, etc.) of the above-mentioned thing.
アルコール性水酸基を末端に有するポリエステルを重縮合反応により調製するため、ポリオール(1)とポリカルボン酸(2)の比率は、水酸基[OH]とカルボキシル基[COOH]の当量比[OH]/[COOH]として、通常2/1〜1/1、好ましくは1.5/1〜1/1、さらに好ましくは1.3/1〜1.02/1である。 In order to prepare a polyester having an alcoholic hydroxyl group at the terminal by polycondensation reaction, the ratio of the polyol (1) to the polycarboxylic acid (2) is equivalent to the equivalent ratio [OH] / [hydroxyl group [OH] and carboxyl group [COOH]. COOH] is usually 2/1 to 1/1, preferably 1.5 / 1 to 1/1, and more preferably 1.3 / 1 to 1.02 / 1.
上記ポリエステルのアルコール性水酸基と反応させて、ポリエステルプレポリマーを調製するために用いられるポリイソシアネート(3)としては、脂肪族ポリイソシアネート(テトラメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、2,6−ジイソシアナトメチルカプロエートなど);脂環式ポリイソシアネート(イソホロンジイソシアネート、シクロヘキシルメタンジイソシアネートなど);芳香族ジイソシアネート(トリレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネートなど);芳香脂肪族ジイソシアネート(α,α,α’,α'−テトラメチルキシリレンジイソシアネートなど);イソシアヌレート類;前記ポリイソシアネートをフェノール誘導体、オキシム、カプロラクタムなどでブロックしたもの;およびこれら2種以上の併用が挙げられる。 Examples of the polyisocyanate (3) used for preparing the polyester prepolymer by reacting with the alcoholic hydroxyl group of the polyester include aliphatic polyisocyanates (tetramethylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, 2,6-diisocyanatomethyl carbonate). Proate, etc.); alicyclic polyisocyanates (isophorone diisocyanate, cyclohexylmethane diisocyanate, etc.); aromatic diisocyanates (tolylene diisocyanate, diphenylmethane diisocyanate, etc.); Xylylene diisocyanate); isocyanurates; the polyisocyanate blocked with a phenol derivative, oxime, caprolactam, etc .; and These two or more combination thereof.
ポリイソシアネートの使用比率は、イソシアネート基[NCO]と、水酸基を有するポリエステルの水酸基[OH]の当量比[NCO]/[OH]として、通常5/1〜1/1、好ましくは4/1〜1.2/1、さらに好ましくは2.5/1〜1.5/1である。[NCO]/[OH]が5を超えると低温定着性が悪化する。[NCO]のモル比が1未満では、変性ポリエステル中のウレア含量が低くなり、耐ホットオフセット性が悪化する。 The use ratio of the polyisocyanate is usually 5/1 to 1/1, preferably 4/1 as the equivalent ratio [NCO] / [OH] of the isocyanate group [NCO] and the hydroxyl group [OH] of the polyester having a hydroxyl group. 1.2 / 1, more preferably 2.5 / 1 to 1.5 / 1. When [NCO] / [OH] exceeds 5, low-temperature fixability deteriorates. If the molar ratio of [NCO] is less than 1, the urea content in the modified polyester will be low, and the hot offset resistance will deteriorate.
イソシアネート基を有するプレポリマー(A)中の1分子当たりに含有するイソシアネート基は、通常1個以上、好ましくは、平均1.5〜3個、さらに好ましくは、平均1.8〜2.5個である。1分子当たり1個未満では、架橋及び/又は伸長後の変性ポリエステルの分子量が低くなり、耐ホットオフセット性が悪化する。 The number of isocyanate groups contained per molecule in the prepolymer (A) having an isocyanate group is usually 1 or more, preferably 1.5 to 3 on average, more preferably 1.8 to 2.5 on average. It is. If it is less than 1 per molecule, the molecular weight of the modified polyester after crosslinking and / or elongation becomes low, and the hot offset resistance deteriorates.
<非反応性低分子量ポリエステルの併用>
本発明においては、前記変性されたポリエステル(A)単独使用だけでなく、この(A)と共に、変性されていない非反応性のポリエステル(C)をトナーバインダー成分として含有させることが重要である。(C)を併用することで、低温定着性およびフルカラー装置に用いた場合の光沢性が向上する。(C)としては、前記(A)のポリエステル成分と同様なポリオール(1)とポリカルボン酸(2)との重縮合物などが挙げられ、好ましいものも(C)と同様である。また、(C)は無変性のポリエステルだけでなく、ウレア結合以外の化学結合で変性されているものでもよく、例えばウレタン結合で変性されていてもよい。(A)と(C)は少なくとも一部が相溶していることが低温定着性、耐ホットオフセット性の面で好ましい。従って、(A)のポリエステル成分と(C)は類似の組成が好ましい。(A)を含有させる場合の(A)と(C)の重量比は、通常5/95〜75/25、好ましくは10/90〜25/75、さらに好ましくは12/88〜25/75、特に好ましくは12/88〜22/78である。(A)の重量比が5%未満では、耐ホットオフセット性が悪化するとともに、耐熱保存性と低温定着性の両立の面で不利になる。
<Combination of non-reactive low molecular weight polyester>
In the present invention, it is important not only to use the modified polyester (A) alone, but also to contain an unmodified polyester (C) that is not modified as a toner binder component together with the modified polyester (A). By using (C) in combination, the low-temperature fixability and the glossiness when used in a full-color apparatus are improved. Examples of (C) include the same polycondensates of polyol (1) and polycarboxylic acid (2) as in the polyester component (A), and preferred ones are also the same as (C). (C) is not limited to unmodified polyester, but may be modified with a chemical bond other than a urea bond, and may be modified with, for example, a urethane bond. It is preferable that (A) and (C) are at least partially compatible with each other in terms of low-temperature fixability and hot offset resistance. Accordingly, the polyester component (A) and (C) preferably have similar compositions. When (A) is contained, the weight ratio of (A) to (C) is usually 5/95 to 75/25, preferably 10/90 to 25/75, more preferably 12/88 to 25/75, Especially preferably, it is 12 / 88-22 / 78. If the weight ratio of (A) is less than 5%, the hot offset resistance deteriorates, and it is disadvantageous in terms of both heat-resistant storage stability and low-temperature fixability.
ポリエステル(C)のGPC(ゲルパーミエーションクロマトグラフィー)により測定されるピーク分子量は、通常1000〜30000、好ましくは1500〜10000、さらに好ましくは2000〜8000である。1000未満では耐熱保存性が悪化し、10000を超えると低温定着性が悪化する。
(C)の水酸基価は5以上であることが好ましく、さらに好ましくは10〜120、特に好ましくは20〜80である。5未満では耐熱保存性と低温定着性の両立の面で不利になる。
(C)の酸価は通常0.5〜40、好ましくは5〜35である。酸価が高すぎると負帯電性となりやすい傾向があり、好ましくない。この範囲を越えるものは高温高湿度下、低温低湿度下の環境下において、環境の影響を受けやすく、画像の劣化を招きやすい。
The peak molecular weight measured by GPC (gel permeation chromatography) of the polyester (C) is usually 1000 to 30000, preferably 1500 to 10000, more preferably 2000 to 8000. If it is less than 1000, heat-resistant storage stability will deteriorate, and if it exceeds 10,000, low-temperature fixability will deteriorate.
The hydroxyl value of (C) is preferably 5 or more, more preferably 10 to 120, and particularly preferably 20 to 80. If it is less than 5, it is disadvantageous in terms of both heat-resistant storage stability and low-temperature fixability.
The acid value of (C) is usually from 0.5 to 40, preferably from 5 to 35. If the acid value is too high, it tends to be negatively charged, which is not preferable. Those exceeding this range are susceptible to environmental influences under high temperature and high humidity and low temperature and low humidity environments, and are liable to cause image deterioration.
[活性水素含有化合物]
後述する様に、上記のイソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー(A)は、活性水素化合物と伸長及び/又は架橋反応させることにより、より高分子量のものとされる。
本発明において、架橋剤及び/又は伸長剤として、アミン類を用いることができる。アミン類(B)としては、ジアミン(B1)、3価以上のポリアミン(B2)、アミノアルコール(B3)、アミノメルカプタン(B4)、アミノ酸(B5)、およびB1〜B5のアミノ基をブロックしたもの(B6)などが挙げられる。ジアミン(B1)としては、芳香族ジアミン(フェニレンジアミン、ジエチルトルエンジアミン、4,4’ジアミノジフェニルメタンなど);脂環式ジアミン(4,4’−ジアミノ−3,3’ジメチルジシクロヘキシルメタン、ジアミンシクロヘキサン、イソホロンジアミンなど);および脂肪族ジアミン(エチレンジアミン、テトラメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミンなど)などが挙げられる。3価以上のポリアミン(B2)としては、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミンなどが挙げられる。アミノアルコール(B3)としては、エタノールアミン、ヒドロキシエチルアニリンなどが挙げられる。アミノメルカプタン(B4)としては、アミノエチルメルカプタン、アミノプロピルメルカプタンなどが挙げられる。アミノ酸(B5)としては、アミノプロピオン酸、アミノカプロン酸などが挙げられる。B1〜B5のアミノ基をブロックしたもの(B6)としては、前記B1〜B5のアミン類とケトン類(アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンなど)から得られるケチミン化合物、オキサゾリン化合物などが挙げられる。これらアミン類(B)のうち好ましいものは、B1およびB1と少量のB2の混合物である。
[Active hydrogen-containing compounds]
As will be described later, the above-mentioned polyester prepolymer (A) having an isocyanate group is made to have a higher molecular weight by being subjected to elongation and / or crosslinking reaction with an active hydrogen compound.
In the present invention, amines can be used as a crosslinking agent and / or an extender. As amines (B), diamine (B1), trivalent or higher polyamine (B2), aminoalcohol (B3), aminomercaptan (B4), amino acid (B5), and amino acids B1-B5 blocked (B6) etc. are mentioned. Examples of the diamine (B1) include aromatic diamines (phenylenediamine, diethyltoluenediamine, 4,4′diaminodiphenylmethane, etc.); alicyclic diamines (4,4′-diamino-3,3′dimethyldicyclohexylmethane, diaminecyclohexane, Isophorone diamine etc.); and aliphatic diamines (ethylene diamine, tetramethylene diamine, hexamethylene diamine etc.) and the like. Examples of the trivalent or higher polyamine (B2) include diethylenetriamine and triethylenetetramine. Examples of amino alcohol (B3) include ethanolamine and hydroxyethylaniline. Examples of amino mercaptan (B4) include aminoethyl mercaptan and aminopropyl mercaptan. Examples of the amino acid (B5) include aminopropionic acid and aminocaproic acid. Examples of the B1 to B5 amino group blocked (B6) include ketimine compounds and oxazoline compounds obtained from the B1 to B5 amines and ketones (acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, etc.). Among these amines (B), preferred are B1 and a mixture of B1 and a small amount of B2.
更に、必要により伸長及び/又は架橋反応は停止剤を用いて反応終了後の変性ポリエステルの分子量を調整することができる。停止剤としては、モノアミン(ジエチルアミン、ジブチルアミン、ブチルアミン、ラウリルアミンなど)、およびそれらをブロックしたもの(ケチミン化合物)などが挙げられる。 Furthermore, if necessary, the molecular weight of the modified polyester after completion of the reaction can be adjusted by using a terminator for the elongation and / or crosslinking reaction. Examples of the terminator include monoamines (diethylamine, dibutylamine, butylamine, laurylamine, etc.), and those blocked (ketimine compounds).
[第3級アミン化合物]
本発明においては、伸長及び/又は架橋反応の促進剤として、第3級アミン化合物が用いられる。第3級アミン化合物であれば、いずれも使用可能で、特に限定されない。第3級アミン化合物としては、アミン、アミノアルコール、アミノメルカプタン、およびアミジンなどが挙げられる。アミンとしては、芳香族アミン(トリフェニルアミン、トリアリルアミンなど)、脂環式アミン(N−メチルピペリジンなど);および脂肪族アミン(トリエチルアミン、トリメチルアミンなど)などが挙げられる。アミノアルコールとしては、トリエタノールアミン、ジヒドロキシエチルアニリンなどが挙げられる。アミノメルカプタンとしては、トリエタンチオールアミン、トリメタンチオールアミンなどが挙げられる。また、アミジンとしては、DBU(1,8−ジアザ−ビシクロ[5.4.0]ウンデセン−7)、DBN(1,5−ジアザ−ビシクロ[4.3.0]ノネン−5)などが挙げられる。これら第3級アミン化合物の中でも構造式(I)の化合物がより好ましい。
[Tertiary amine compound]
In the present invention, a tertiary amine compound is used as an accelerator for elongation and / or crosslinking reaction. Any tertiary amine compound can be used and is not particularly limited. Examples of the tertiary amine compound include amines, amino alcohols, amino mercaptans, and amidines. Examples of amines include aromatic amines (such as triphenylamine and triallylamine), alicyclic amines (such as N-methylpiperidine); and aliphatic amines (such as triethylamine and trimethylamine). Examples of amino alcohols include triethanolamine and dihydroxyethylaniline. Examples of amino mercaptans include triethanethiolamine and trimethanethiolamine. Examples of amidine include DBU (1,8-diaza-bicyclo [5.4.0] undecene-7) and DBN (1,5-diaza-bicyclo [4.3.0] nonene-5). It is done. Among these tertiary amine compounds, the compound of the structural formula (I) is more preferable.
アミン類(B)の比率は、イソシアネート基を有するプレポリマー(A)中のイソシアネート基[NCO]と、アミン類(B)中のアミノ基[NHx]の当量比[NCO]/[NHx]として、通常1/2〜2/1、好ましくは1.5/1〜1/1.5、さらに好ましくは1.2/1〜1/1.2である。[NCO]/[NHx]が2より大きかったり1/2未満では、ウレア変性ポリエステルの分子量が低くなり、耐ホットオフセット性が悪化する。 The ratio of amines (B) is the equivalent ratio [NCO] / [NHx] of isocyanate groups [NCO] in the prepolymer (A) having isocyanate groups and amino groups [NHx] in amines (B). The ratio is usually 1/2 to 2/1, preferably 1.5 / 1 to 1 / 1.5, more preferably 1.2 / 1 to 1 / 1.2. When [NCO] / [NHx] is greater than 2 or less than 1/2, the molecular weight of the urea-modified polyester is lowered, and the hot offset resistance is deteriorated.
<トナーバインダーの素性など>
本発明では、上記のとおり、ポリエステルプレポリマー(A)はとアミン(B)類との反応によって得られるウレア変性ポリエステル系樹脂をトナーバインダーとして用いることを特徴としており、また、非反応性ポリエステル等の他成分(着色剤マスターバッチの際に用いる樹脂を含む)も併用される。本発明において、トナーバインダーのガラス転移点(Tg)は通常40〜70℃、好ましくは45〜55℃である。40℃未満ではトナーの耐熱保存性が悪化し、70℃を超えると低温定着性が不十分となる。伸長及び/又は架橋されたポリエステル樹脂の共存により、本発明の静電荷像現像用トナーにおいては、公知のポリエステル系トナーと比較して、ガラス転移点が低くても良好な保存性を示す。
トナーの貯蔵弾性率としては、測定周波数20Hzにおいて1000Paとなる温度(TG’)が、通常100℃以上、好ましくは110〜200℃である。100℃未満では耐ホットオフセット性が悪化する。トナーの粘性としては、測定周波数20Hzにおいて100Pa・sとなる温度(Tη)が、通常180℃以下、好ましくは90〜160℃である。180℃を超えると低温定着性が悪化する。すなわち、低温定着性と耐ホットオフセット性の両立の観点から、TG’はTηより高いことが好ましい。言い換えるとTG’とTηの差(TG’−Tη)は0℃以上が好ましい。さらに好ましくは10℃以上であり、特に好ましくは20℃以上である。差の上限は特に限定されない。また、耐熱保存性と低温定着性の両立の観点から、TηとTgの差は0〜100℃が好ましい。さらに好ましくは10〜90℃であり、特に好ましくは20〜80℃である。
<Features of toner binder>
In the present invention, as described above, the polyester prepolymer (A) is characterized by using, as a toner binder, a urea-modified polyester resin obtained by a reaction between an amine (B) and a non-reactive polyester or the like. Other components (including the resin used for the colorant master batch) are also used. In the present invention, the glass transition point (Tg) of the toner binder is usually 40 to 70 ° C., preferably 45 to 55 ° C. If it is less than 40 ° C., the heat-resistant storage stability of the toner deteriorates, and if it exceeds 70 ° C., the low-temperature fixability becomes insufficient. Due to the coexistence of the stretched and / or cross-linked polyester resin, the toner for developing an electrostatic charge image of the present invention exhibits good storage stability even when the glass transition point is low as compared with known polyester-based toners.
As the storage elastic modulus of the toner, the temperature (TG ′) at which the measurement frequency is 20 Hz becomes 1000 Pa is usually 100 ° C. or higher, preferably 110 to 200 ° C. If it is less than 100 ° C., the resistance to hot offset deteriorates. As the viscosity of the toner, the temperature (Tη) at 100 Pa · s at a measurement frequency of 20 Hz is usually 180 ° C. or lower, preferably 90 to 160 ° C. If it exceeds 180 ° C., the low-temperature fixability deteriorates. That is, TG ′ is preferably higher than Tη from the viewpoint of achieving both low temperature fixability and hot offset resistance. In other words, the difference between TG ′ and Tη (TG′−Tη) is preferably 0 ° C. or higher. More preferably, it is 10 degreeC or more, Most preferably, it is 20 degreeC or more. The upper limit of the difference is not particularly limited. Further, from the viewpoint of achieving both heat-resistant storage stability and low-temperature fixability, the difference between Tη and Tg is preferably 0 to 100 ° C. More preferably, it is 10-90 degreeC, Most preferably, it is 20-80 degreeC.
[水系媒体相]
<水系媒体>
本発明において、後記樹脂微粒子を分散させて水系媒体相を形成する水系媒体としては、水単独でも良いが、水と混和可能な溶剤を併用することもできる。混和可能な溶剤としては、アルコール(メタノール、イソプロパノール、エチレングリコール等)、ジメチルホルムアミド、テトラヒドロフラン、セルソルブ類、低級ケトン類(アセトン、メチルエチルケトン等)が挙げられる。これらは1種単独でも2種以上の組み合わせても使用することができる。
[Aqueous medium phase]
<Aqueous medium>
In the present invention, the aqueous medium in which the resin fine particles described later are dispersed to form the aqueous medium phase may be water alone, or a solvent miscible with water may be used in combination. Examples of miscible solvents include alcohols (methanol, isopropanol, ethylene glycol, etc.), dimethylformamide, tetrahydrofuran, cellosolves, and lower ketones (acetone, methyl ethyl ketone, etc.). These can be used singly or in combination of two or more.
<樹脂微粒子>
本発明トナーにおける樹脂微粒子は、後述するトナー形状(円形度、粒度分布など)を制御するために製造工程で添加される。また微粒子は、後述する様に有機溶媒相および活性水素含有化合物(アミン類)が水系媒体中に分散されて有機分散粒子が形成される際に、その表面部分に結合するものと考えられ、これにより後記外添剤と同様に、得られるトナー母体粒子の主として表面部分に偏在するものと考えられる。本発明では、得られる外添剤処理後のトナー粒子に含まれる樹脂微粒子の量が0.5〜5.0重量%にすることが必要であり、また、重要である。 前記含有量が0.5重量%未満の時、トナーの保存性が悪化してしまい、保管時および現像機内でブロッキングの発生が見られ、また、含有量が5.0重量%を超えると、樹脂微粒子がワックスのしみ出しを阻害し、ワックスの離型性効果が得られず、オフセットの発生が見られる。
なお、トナー粒子中の樹脂微粒子の含有量は、トナー粒子に起因せず樹脂微粒子に起因する物質を熱分解ガスクロマトグラフ質量分析計で分析し、そのピーク面積から算出し測定することができる。検出器としては、質量分析計が好ましいが、特に制限はない。
<Resin fine particles>
The resin fine particles in the toner of the present invention are added in the production process in order to control the toner shape (circularity, particle size distribution, etc.) described later. As will be described later, the fine particles are considered to be bonded to the surface portion when the organic solvent phase and the active hydrogen-containing compound (amines) are dispersed in an aqueous medium to form organic dispersed particles. Thus, it is considered that the toner base particles obtained are unevenly distributed mainly on the surface portion as in the case of the external additive described later. In the present invention, it is necessary and important that the amount of resin fine particles contained in the obtained toner particles after the external additive treatment is 0.5 to 5.0% by weight. When the content is less than 0.5% by weight, the storability of the toner is deteriorated, blocking occurs during storage and in the developing machine, and when the content exceeds 5.0% by weight, The resin fine particles inhibit the exudation of the wax, the effect of releasing the wax cannot be obtained, and the occurrence of offset is observed.
The content of the resin fine particles in the toner particles can be measured by analyzing a substance caused by the resin fine particles, not by the toner particles, using a pyrolysis gas chromatograph mass spectrometer, and calculating from the peak area. The detector is preferably a mass spectrometer, but is not particularly limited.
また、樹脂微粒子のガラス転移点(Tg)が40〜100℃であり、重量平均分子量が9千〜20万とすることが重要である。樹脂微粒子のTgが40℃未満、及び/又は重量平均分子量が9千未満では、トナーの保存性が悪化してしまい、保管時および現像機内でブロッキングの発生が見られ、また、樹脂微粒子のTgが80℃以上、及び/又は重量平均分子量が20万以上では、樹脂微粒子が記録材との接着性を阻害し、定着下限温度の上昇が見られる。 Further, it is important that the glass transition point (Tg) of the resin fine particles is 40 to 100 ° C. and the weight average molecular weight is 9000 to 200,000. If the Tg of the resin fine particles is less than 40 ° C. and / or the weight average molecular weight is less than 9,000, the storage stability of the toner deteriorates, and blocking occurs during storage and in the developing machine. Is 80 ° C. or higher and / or the weight average molecular weight is 200,000 or higher, the resin fine particles inhibit the adhesion to the recording material, and an increase in the minimum fixing temperature is observed.
この樹脂微粒子の水系媒体中における分散・配合量は、上記含有量に係る条件を満足する様に設定すればよいが、通常0.5〜10重量%程度の範囲内とされる。
樹脂微粒子は水性分散体を形成しうる樹脂であればいかなる樹脂も使用でき、熱可塑性樹脂でも熱硬化性樹脂でもよいが、例えばビニル系樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ケイ素系樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、ユリア樹脂、アニリン樹脂、アイオノマー樹脂、ポリカーボネート樹脂等が挙げられる。樹脂微粒子としては、上記の樹脂を2種以上併用しても差し支えない。このうち好ましいのは、微細球状樹脂粒子の水性分散体が得られやすい点から、ビニル系樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂及びそれらの併用が好ましい。
ビニル系樹脂としては、ビニル系モノマーを単独重合また共重合したポリマーで、例えば、スチレン−(メタ)アクリル酸エステル樹脂、スチレン−ブタジエン共重合体、(メタ)アクリル酸−アクリル酸エステル重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−無水マレイン酸共重合体、スチレン−(メタ)アクリル酸共重合体等が挙げられる。
The dispersion / blending amount of the resin fine particles in the aqueous medium may be set so as to satisfy the above-mentioned conditions relating to the content, but is usually in the range of about 0.5 to 10% by weight.
The resin fine particles may be any resin as long as it can form an aqueous dispersion, and may be a thermoplastic resin or a thermosetting resin. For example, vinyl resin, polyurethane resin, epoxy resin, polyester resin, polyamide resin, polyimide Examples thereof include resins, silicon-based resins, phenol resins, melamine resins, urea resins, aniline resins, ionomer resins, and polycarbonate resins. As the resin fine particles, two or more of the above resins may be used in combination. Of these, vinyl resins, polyurethane resins, epoxy resins, polyester resins, and combinations thereof are preferred because an aqueous dispersion of fine spherical resin particles is easily obtained.
The vinyl resin is a polymer obtained by homopolymerization or copolymerization of a vinyl monomer, such as a styrene- (meth) acrylic acid ester resin, a styrene-butadiene copolymer, a (meth) acrylic acid-acrylic acid ester polymer, Examples include styrene-acrylonitrile copolymers, styrene-maleic anhydride copolymers, styrene- (meth) acrylic acid copolymers, and the like.
[他の配合成分]
<着色剤>
着色剤としては公知の染料及び顔料が全て使用でき、例えば、カーボンブラック、ニグロシン染料、鉄黒、ナフトールイエローS、ハンザイエロー(10G、5G、G)、カドミュウムイエロー、黄色酸化鉄、黄土、黄鉛、チタン黄、ポリアゾイエロー、オイルイエロー、ハンザイエロー(GR、A、RN、R)、ピグメントイエローL、ベンジジンイエロー(G、GR)、パーマネントイエロー(NCG)、バルカンファストイエロー(5G、R)、タートラジンレーキ、キノリンイエローレーキ、アンスラザンイエローBGL、イソインドリノンイエロー、ベンガラ、鉛丹、鉛朱、カドミュウムレッド、カドミュウムマーキュリレッド、アンチモン朱、パーマネントレッド4R、パラレッド、ファイセーレッド、パラクロルオルトニトロアニリンレッド、リソールファストスカーレットG、ブリリアントファストスカーレット、ブリリアントカーンミンBS、パーマネントレッド(F2R、F4R、FRL、FRLL、F4RH)、ファストスカーレットVD、ベルカンファストルビンB、ブリリアントスカーレットG、リソールルビンGX、パーマネントレッドF5R、ブリリアントカーミン6B、ポグメントスカーレット3B、ボルドー5B、トルイジンマルーン、パーマネントボルドーF2K、ヘリオボルドーBL、ボルドー10B、ボンマルーンライト、ボンマルーンメジアム、エオシンレーキ、ローダミンレーキB、ローダミンレーキY、アリザリンレーキ、チオインジゴレッドB、チオインジゴマルーン、オイルレッド、キナクリドンレッド、ピラゾロンレッド、ポリアゾレッド、クロームバーミリオン、ベンジジンオレンジ、ペリノンオレンジ、オイルオレンジ、コバルトブルー、セルリアンブルー、アルカリブルーレーキ、ピーコックブルーレーキ、ビクトリアブルーレーキ、無金属フタロシアニンブルー、フタロシアニンブルー、ファストスカイブルー、インダンスレンブルー(RS、BC)、インジゴ、群青、紺青、アントラキノンブルー、ファストバイオレットB、メチルバイオレットレーキ、コバルト紫、マンガン紫、ジオキサンバイオレット、アントラキノンバイオレット、クロムグリーン、ジンクグリーン、酸化クロム、ピリジアン、エメラルドグリーン、ピグメントグリーンB、ナフトールグリーンB、グリーンゴールド、アシッドグリーンレーキ、マラカイトグリーンレーキ、フタロシアニングリーン、アントラキノングリーン、酸化チタン、亜鉛華、リトボン及びそれらの混合物が使用できる。着色剤の含有量は、本発明のトナー母体中の含有量として、通常1〜15重量%、好ましくは3〜10重量%となる量である。
[Other ingredients]
<Colorant>
As the colorant, all known dyes and pigments can be used. For example, carbon black, nigrosine dye, iron black, naphthol yellow S, Hansa yellow (10G, 5G, G), cadmium yellow, yellow iron oxide, ocher, Yellow lead, Titanium yellow, Polyazo yellow, Oil yellow, Hansa yellow (GR, A, RN, R), Pigment yellow L, Benzidine yellow (G, GR), Permanent yellow (NCG), Vulcan fast yellow (5G, R) ), Tartrazine Lake, Quinoline Yellow Lake, Anthrazan Yellow BGL, Isoindolinone Yellow, Bengala, Red Dan, Lead Zhu, Cadmium Red, Cadmium Mercury Red, Antimon Zhu, Permanent Red 4R, Para Red, Phi Se Red, parachlor ortho nitro Nirin Red, Resol Fast Scarlet G, Brilliant Fast Scarlet, Brilliant Carmin Min BS, Permanent Red (F2R, F4R, FRL, FRLL, F4RH), Fast Scarlet VD, Belkan Fast Rubin B, Brilliant Scarlet G, Resol Rubin GX, Permanent Red F5R Brilliant Carmine 6B, Pogment Scarlet 3B, Bordeaux 5B, Tolujing Maroon, Permanent Bordeaux F2K, Helio Bordeaux BL, Bordeaux 10B, Bon Maroon Light, Bon Maroon Medium, Eosin Lake, Rhodamine Lake B, Rhodamine Lake Y, Alizarin Lake, Thio Indigo red B, thioindigo maroon, oil red, quinacridone red, pyrazolone red, Riazo Red, Chrome Vermillion, Benzidine Orange, Perinone Orange, Oil Orange, Cobalt Blue, Cerulean Blue, Alkaline Blue Lake, Peacock Blue Lake, Victoria Blue Lake, Metal-Free Phthalocyanine Blue, Phthalocyanine Blue, Fast Sky Blue, Indanthrene Blue (RS, BC), indigo, ultramarine blue, bitumen, anthraquinone blue, fast violet B, methyl violet lake, cobalt purple, manganese purple, dioxane violet, anthraquinone violet, chrome green, zinc green, chromium oxide, pyridian, emerald green, pigment Green B, Naphthol Green B, Green Gold, Acid Green Lake, Malachite Green Lake, Phthalo Cyanine green, anthraquinone green, titanium oxide, zinc white, litbon and mixtures thereof can be used. The content of the colorant is usually 1 to 15% by weight, preferably 3 to 10% by weight as the content in the toner base of the present invention.
本発明で用いる着色剤は樹脂と複合化されたマスターバッチとして用いることもできる。 マスターバッチの製造またはマスターバッチとともに混練されるバインダー樹脂としては、例えば上記ウレア変性ポリエステル樹脂、非反応性ポリエステル樹脂の他にポリスチレン、ポリp−クロロスチレン、ポリビニルトルエンなどのスチレン及びその置換体の重合体;スチレン−p−クロロスチレン共重合体、スチレン−プロピレン共重合体、スチレン−ビニルトルエン共重合体、スチレン−ビニルナフタリン共重合体、スチレン−アクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリル酸エチル共重合体、スチレン−アクリル酸ブチル共重合体、スチレン−アクリル酸オクチル共重合体、スチレン−メタクリル酸メチル共重合体、スチレン−メタクリル酸エチル共重合体、スチレン−メタクリル酸ブチル共重合体、スチレン−α−クロルメタクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−ビニルメチルケトン共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−イソプレン共重合体、スチレン−アクリロニトリル−インデン共重合体、スチレン−マレイン酸共重合体、スチレン−マレイン酸エステル共重合体などのスチレン系共重合体;ポリメチルメタクリレート、ポリブチルメタクリレート、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、エポキシ樹脂、エポキシポリオール樹脂、ポリウレタン、ポリアミド、ポリビニルブチラール、ポリアクリル酸樹脂、ロジン、変性ロジン、テルペン樹脂、脂肪族叉は脂環族炭化水素樹脂、芳香族系石油樹脂、塩素化パラフィン、パラフィンワックスなどが挙げられ、単独あるいは混合して使用できる。 The colorant used in the present invention can also be used as a master batch combined with a resin. Examples of the binder resin kneaded together with the production of the master batch or the master batch include, for example, the above-mentioned urea-modified polyester resin and non-reactive polyester resin, as well as the weight of styrene such as polystyrene, poly p-chlorostyrene, and polyvinyltoluene, and their substitutes. Copolymer: Styrene-p-chlorostyrene copolymer, styrene-propylene copolymer, styrene-vinyltoluene copolymer, styrene-vinylnaphthalene copolymer, styrene-methyl acrylate copolymer, styrene-ethyl acrylate copolymer Polymer, styrene-butyl acrylate copolymer, styrene-octyl acrylate copolymer, styrene-methyl methacrylate copolymer, styrene-ethyl methacrylate copolymer, styrene-butyl methacrylate copolymer, styrene- α-Chlormeta Methyl acrylate copolymer, styrene-acrylonitrile copolymer, styrene-vinyl methyl ketone copolymer, styrene-butadiene copolymer, styrene-isoprene copolymer, styrene-acrylonitrile-indene copolymer, styrene-maleic acid Styrene copolymers such as copolymers, styrene-maleic acid ester copolymers; polymethyl methacrylate, polybutyl methacrylate, polyvinyl chloride, polyvinyl acetate, polyethylene, polypropylene, polyester, epoxy resin, epoxy polyol resin, polyurethane , Polyamide, polyvinyl butyral, polyacrylic acid resin, rosin, modified rosin, terpene resin, aliphatic or alicyclic hydrocarbon resin, aromatic petroleum resin, chlorinated paraffin, paraffin wax, etc. Alternatively, they can be used in combination.
本マスターバッチはマスターバッチ用の樹脂と着色剤とを高せん断力をかけて混合、混練してマスターバッチを得ることができる。この際着色剤と樹脂の相互作用を高めるために、有機溶剤を用いることができる。また、いわゆるフラッシング法と呼ばれる着色剤の水を含んだ水性ペーストを樹脂と有機溶剤とともに混合混練を行い、着色剤を樹脂側に移行させ、水分と有機溶剤成分を除去する方法も着色剤のウェットケーキをそのまま用いることができるため乾燥する必要がなく、好ましく用いられる。混合混練するには3本ロールミル等の高せん断分散装置が好ましく用いられる。また、着色剤またはマスターバッチは、上記有機溶媒相中に溶解または分散させることができるが、これに限定されるものではない。 This master batch can be obtained by mixing and kneading a resin for a master batch and a colorant under a high shear force to obtain a master batch. In this case, an organic solvent can be used in order to enhance the interaction between the colorant and the resin. In addition, a so-called flushing method called an aqueous paste containing water of a colorant is mixed and kneaded together with a resin and an organic solvent, the colorant is transferred to the resin side, and moisture and organic solvent components are removed. Since the cake can be used as it is, it does not need to be dried and is preferably used. For mixing and kneading, a high shear dispersion device such as a three-roll mill is preferably used. The colorant or masterbatch can be dissolved or dispersed in the organic solvent phase, but is not limited thereto.
<離型剤>
トナーバインダー、着色剤とともに離型剤としてのワックスを含有させることもできる。ワックスとしては公知のものが使用でき、例えばポリオレフィンワックス(ポリエチレンワックス、ポリプロピレンワックスなど);長鎖炭化水素(パラフィンワックス、サゾールワックスなど);カルボニル基含有ワックスなどが挙げられる。これらのうち好ましいものは、カルボニル基含有ワックスである。カルボニル基含有ワックスとしては、ポリアルカン酸エステル(カルナバワックス、モンタンワックス、トリメチロールプロパントリベヘネート、ペンタエリスリトールテトラベヘネート、ペンタエリスリトールジアセテートジベヘネート、グリセリントリベヘネート、1,18−オクタデカンジオールジステアレートなど);ポリアルカノールエステル(トリメリット酸トリステアリル、ジステアリルマレエートなど);ポリアルカン酸アミド(エチレンジアミンジベヘニルアミドなど);ポリアルキルアミド(トリメリット酸トリステアリルアミドなど);およびジアルキルケトン(ジステアリルケトンなど)などが挙げられる。これらカルボニル基含有ワックスのうち好ましいものは、ポリアルカン酸エステルである。
<Release agent>
A wax as a release agent may be included together with the toner binder and the colorant. Known waxes can be used, and examples thereof include polyolefin wax (polyethylene wax, polypropylene wax, etc.); long chain hydrocarbon (paraffin wax, sasol wax, etc.); carbonyl group-containing wax. Of these, carbonyl group-containing waxes are preferred. Carbonyl group-containing waxes include polyalkanoic acid esters (carnauba wax, montan wax, trimethylolpropane tribehenate, pentaerythritol tetrabehenate, pentaerythritol diacetate dibehenate, glycerin tribehenate, 1,18. -Octadecanediol distearate, etc.); polyalkanol esters (tristearyl trimellitic acid, distearyl maleate, etc.); polyalkanoic acid amides (ethylene diamine dibehenyl amide, etc.); polyalkylamides (trimellitic acid tristearyl amide, etc.) And dialkyl ketones (such as distearyl ketone). Among these carbonyl group-containing waxes, polyalkanoic acid esters are preferred.
ワックスの融点は、通常40〜160℃であり、好ましくは50〜120℃、さらに好ましくは60〜90℃である。融点が40℃未満のワックスは耐熱保存性に悪影響を与え、160℃を超えるワックスは低温での定着時にコールドオフセットを起こしやすい。また、ワックスの溶融粘度は、融点より20℃高い温度での測定値として、5〜1000cpsが好ましく、さらに好ましくは10〜100cpsである。1000cpsを超えるワックスは、耐ホットオフセット性、低温定着性への向上効果に乏しい。ワックスの使用量は、トナー母体中の含有量として、通常0〜40重量%であり、好ましくは3〜30重量%となる量である。また、ワックスは上記有機溶媒相中に溶解または分散させることができるが、これに限定されるものではない。
The melting point of the wax is usually 40 to 160 ° C, preferably 50 to 120 ° C, more preferably 60 to 90 ° C. A wax having a melting point of less than 40 ° C. has an adverse effect on heat resistant storage stability, and a wax having a melting point of more than 160 ° C. tends to cause a cold offset when fixing at a low temperature. Further, the melt viscosity of the wax is preferably 5 to 1000 cps, more preferably 10 to 100 cps as a measured value at a
<帯電制御剤>
本発明のトナーは、必要に応じて帯電制御剤を含有してもよい。帯電制御剤としては公知のものが全て使用でき、例えばニグロシン系染料、トリフェニルメタン系染料、クロム含有金属錯体染料、モリブデン酸キレート顔料、ローダミン系染料、アルコキシ系アミン、4級アンモニウム塩(フッ素変性4級アンモニウム塩を含む)、アルキルアミド、燐の単体または化合物、タングステンの単体または化合物、フッ素系活性剤、サリチル酸金属塩及び、サリチル酸誘導体の金属塩等である。具体的にはニグロシン系染料のボントロン03、第4級アンモニウム塩のボントロンP−51、含金属アゾ染料のボントロンS−34、オキシナフトエ酸系金属錯体のE−82、サリチル酸系金属錯体のE−84、フェノール系縮合物のE−89(以上、オリエント化学工業社製)、第4級アンモニウム塩モリブデン錯体のTP−302、TP−415(以上、保土谷化学工業社製)、第4級アンモニウム塩のコピーチャージPSY VP2038、トリフェニルメタン誘導体のコピーブル−PR、第4級アンモニウム塩のコピーチャージ NEG VP2036、コピーチャージ NX VP434(以上、ヘキスト社製)、LRA−901、ホウ素錯体であるLR−147(日本カーリット社製)、銅フタロシアニン、ペリレン、キナクリドン、アゾ系顔料、その他スルホン酸基、カルボキシル基、4級アンモニウム塩等の官能基を有する高分子系の化合物が挙げられる。
<Charge control agent>
The toner of the present invention may contain a charge control agent as necessary. All known charge control agents can be used, such as nigrosine dyes, triphenylmethane dyes, chromium-containing metal complex dyes, molybdate chelate pigments, rhodamine dyes, alkoxy amines, quaternary ammonium salts (fluorine-modified). Quaternary ammonium salts), alkylamides, phosphorus simple substances or compounds, tungsten simple substances or compounds, fluorine-based activators, salicylic acid metal salts, and metal salts of salicylic acid derivatives. Specifically, Nitronine-based dye Bontron 03, quaternary ammonium salt Bontron P-51, metal-containing azo dye Bontron S-34, oxynaphthoic acid metal complex E-82, salicylic acid metal complex E- 84, E-89 of a phenol-based condensate (manufactured by Orient Chemical Industry Co., Ltd.), TP-302 of a quaternary ammonium salt molybdenum complex, TP-415 (manufactured by Hodogaya Chemical Industry Co., Ltd.), quaternary ammonium Copy charge PSY VP2038 of salt, copyable-PR of triphenylmethane derivative, copy charge of quaternary ammonium salt NEG VP2036, copy charge NX VP434 (manufactured by Hoechst), LRA-901, LR-147 which is a boron complex (Nippon Carlit), copper phthalocyanine, perylene, quinacridone Azo pigments, sulfonate group, carboxyl group, and polymer compounds having a functional group such as quaternary ammonium salts.
帯電制御剤の使用量は、バインダー樹脂の種類、必要に応じて使用される添加剤の有無、分散方法を含めたトナー製造方法によって決定されるもので、一義的に限定されるものではないが、好ましくはバインダー樹脂100重量部に対して、0.1〜10重量部の範囲で用いられる。好ましくは、0.2〜5重量部の範囲がよい。10重量部を超える場合にはトナーの帯電性が大きすぎ、主帯電制御剤の効果を減退させ、現像ローラとの静電的吸引力が増大し、現像剤の流動性低下や、画像濃度の低下を招く。 The amount of the charge control agent used is determined by the toner production method including the type of binder resin, the presence or absence of additives used as necessary, and the dispersion method, but is not uniquely limited. Preferably, it is used in the range of 0.1 to 10 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the binder resin. The range of 0.2 to 5 parts by weight is preferable. When the amount exceeds 10 parts by weight, the chargeability of the toner is too high, the effect of the main charge control agent is reduced, the electrostatic attractive force with the developing roller is increased, the flowability of the developer is reduced, and the image density is reduced. Incurs a decline.
これらの帯電制御剤はマスターバッチ、樹脂とともに溶融混練した後溶解分散させることもできるし、もちろん有機溶剤に直接溶解、分散する際に加えても良いが、トナー母体粒子調製後にその表面に固定化させることが好ましい。 These charge control agents can be dissolved and dispersed after being melt-kneaded with the masterbatch and resin, or of course, it may be added when directly dissolving and dispersing in an organic solvent. It is preferable to make it.
[トナー粒子の調製]
本発明の乾式トナーは以下の方法で製造することができるが勿論これらに限定されることはない。
<水系媒体中でのトナー製造法>
水系媒体相には、予め樹脂微粒子を添加することにより使用する。水系媒体相に用いる水は、水単独でもよいが、水と混和可能な溶剤を併用することもできる。混和可能な溶剤としては、アルコール(メタノール、イソプロパノール、エチレングリコールなど)、ジメチルホルムアミド、テトラヒドロフラン、セルソルブ類(メチルセルソルブなど)、低級ケトン類(アセトン、メチルエチルケトンなど)などが挙げられる。
[Preparation of toner particles]
The dry toner of the present invention can be produced by the following method, but is not limited thereto.
<Toner production method in aqueous medium>
The aqueous medium phase is used by adding resin fine particles in advance. The water used in the aqueous medium phase may be water alone, or a solvent miscible with water may be used in combination. Examples of the miscible solvent include alcohol (methanol, isopropanol, ethylene glycol, etc.), dimethylformamide, tetrahydrofuran, cellosolves (methylcellosolve, etc.), lower ketones (acetone, methyl ethyl ketone, etc.) and the like.
<有機溶媒相の分散・反応>
上記のとおり、トナー粒子は、ポリエステルプレポリマー(A)を含む有機溶媒相をアミン類(B)、第3級アミン類とともに、上記水系媒体相中に分散させて、水系媒体相中で伸長および/または架橋反応させ、ウレア変性ポリエステルを形成する工程を経て形成される。
水系媒体相でポリエステルプレポリマー(A)からなる分散体を安定して形成させる方法としては、水系媒体相に有機溶媒に溶解、又は分散させたポリエステルプレポリマー(A)からなるトナー原料の組成物を加えて、せん断力により分散させる方法などが挙げられる。有機溶媒に溶解、又は分散させたポリエステルプレポリマー(A)と他のトナー組成物である(以下トナー原料と呼ぶ)着色剤、着色剤マスターバッチ、離型剤、帯電制御剤、非反応性ポリエステルなどは、水系媒体相で分散体を形成させる際に混合してもよいが、あらかじめトナー原料を混合後、有機溶媒に溶解、又は分散させた後、水系媒体相にその混合物を加えて分散させたほうがより好ましい。
また、着色剤、離型剤、帯電制御剤などの他のトナー原料は、必ずしも、水系媒体相で粒子を形成させる時に混合しておく必要はなく、粒子を形成せしめた後、添加してもよい。例えば、着色剤を含まない粒子を形成させた後、公知の染着の方法で着色剤を添加することもできる。
<Dispersion and reaction of organic solvent phase>
As described above, the toner particles are obtained by dispersing the organic solvent phase containing the polyester prepolymer (A) in the aqueous medium phase together with the amines (B) and the tertiary amine, It is formed through a step of forming a urea-modified polyester by cross-linking reaction.
As a method for stably forming a dispersion comprising a polyester prepolymer (A) in an aqueous medium phase, a composition of a toner raw material comprising a polyester prepolymer (A) dissolved or dispersed in an organic solvent in an aqueous medium phase And a method of dispersing by shearing force. Polyester prepolymer (A) dissolved or dispersed in an organic solvent and other toner composition (hereinafter referred to as toner raw material), colorant masterbatch, release agent, charge control agent, non-reactive polyester May be mixed when the dispersion is formed in the aqueous medium phase, but after the toner raw material is mixed in advance and dissolved or dispersed in an organic solvent, the mixture is added to the aqueous medium phase and dispersed. Is more preferable.
Further, other toner raw materials such as a colorant, a release agent, and a charge control agent do not necessarily need to be mixed when forming particles in the aqueous medium phase, and may be added after the particles are formed. Good. For example, after forming particles not containing a colorant, the colorant can be added by a known dyeing method.
分散の方法としては特に限定されるものではないが、低速せん断式、高速せん断式、摩擦式、高圧ジェット式、超音波などの公知の設備が適用できる。分散体の粒径を2〜20μmにするために高速せん断式が好ましい。高速せん断式分散機を使用した場合、回転数は特に限定はないが、通常1000〜30000rpm、好ましくは5000〜20000rpmである。分散時間は特に限定はないが、バッチ方式の場合は、通常0.1〜5分である。分散時の温度としては、通常、0〜150℃(加圧下)、好ましくは40〜98℃である。高温な方が、ポリエステルプレポリマー(A)からなる分散体の粘度が低く、分散が容易な点で好ましい。 The dispersion method is not particularly limited, and known equipment such as a low-speed shear method, a high-speed shear method, a friction method, a high-pressure jet method, and an ultrasonic wave can be applied. In order to make the particle size of the dispersion 2 to 20 μm, a high-speed shearing type is preferable. When a high-speed shearing disperser is used, the rotational speed is not particularly limited, but is usually 1000 to 30000 rpm, preferably 5000 to 20000 rpm. The dispersion time is not particularly limited, but in the case of a batch method, it is usually 0.1 to 5 minutes. The temperature during dispersion is usually 0 to 150 ° C. (under pressure), preferably 40 to 98 ° C. Higher temperatures are preferred in that the dispersion of the polyester prepolymer (A) has a low viscosity and is easily dispersed.
ポリエステルプレポリマー(A)の有機溶媒相に含まれる固形成分100部に対する水系媒体の使用量は、通常50〜2000重量部、好ましくは100〜1000重量部である。50重量部未満ではトナー組成物の分散状態が悪く、所定の粒径のトナー粒子が得られない。20000重量部を超えると経済的でない。また、必要に応じて、分散剤を用いることもできる。分散剤を用いたほうが、粒度分布がシャープになるとともに分散が安定である点で好ましい。 The usage-amount of the aqueous medium with respect to 100 parts of solid components contained in the organic solvent phase of a polyester prepolymer (A) is 50-2000 weight part normally, Preferably it is 100-1000 weight part. If the amount is less than 50 parts by weight, the dispersion state of the toner composition is poor, and toner particles having a predetermined particle diameter cannot be obtained. If it exceeds 20000 parts by weight, it is not economical. Moreover, a dispersing agent can also be used as needed. It is preferable to use a dispersant because the particle size distribution becomes sharp and the dispersion is stable.
ポリエステルプレポリマー(A)等を含む有機溶媒相を、乳化、分散するための分散剤としてアルキルベンゼンスルホン酸塩、α−オレフィンスルホン酸塩、リン酸エステルなどの陰イオン界面活性剤、アルキルアミン塩、アミノアルコール脂肪酸誘導体、ポリアミン脂肪酸誘導体、イミダゾリンなどのアミン塩型や、アルキルトリメチルアンモニム塩、ジアルキルジメチルアンモニウム塩、アルキルジメチルベンジルアンモニウム塩、ピリジニウム塩、アルキルイソキノリニウム塩、塩化ベンゼトニウムなどの4級アンモニウム塩型の陽イオン界面活性剤、脂肪酸アミド誘導体、多価アルコール誘導体などの非イオン界面活性剤、例えばアラニン、ドデシルジ(アミノエチル)グリシン、ジ(オクチルアミノエチル)グリシンやN−アルキル−N,N−ジメチルアンモニウムベタインなどの両性界面活性剤が挙げられる。 As a dispersant for emulsifying and dispersing the organic solvent phase containing the polyester prepolymer (A), an anionic surfactant such as alkylbenzene sulfonate, α-olefin sulfonate, phosphate ester, alkylamine salt, Amino alcohol fatty acid derivatives, polyamine fatty acid derivatives, amine salt types such as imidazoline, and quaternary alkyltrimethylammonium salts, dialkyldimethylammonium salts, alkyldimethylbenzylammonium salts, pyridinium salts, alkylisoquinolinium salts, benzethonium chloride, etc. Nonionic surfactants such as ammonium salt type cationic surfactants, fatty acid amide derivatives, polyhydric alcohol derivatives, such as alanine, dodecyldi (aminoethyl) glycine, di (octylaminoethyl) glycine and N-alkyl -N, amphoteric surfactants such as N- dimethyl ammonium betaine.
また、フルオロアルキル基を有する界面活性剤を用いることにより、非常に少量でその効果をあげることができる。好ましく用いられるフルオロアルキル基を有するアニオン性界面活性剤としては、炭素数2〜10のフルオロアルキルカルボン酸及びその金属塩、パーフルオロオクタンスルホニルグルタミン酸ジナトリウム、3−[オメガ−フルオロアルキル(C6〜C11)オキシ]−1−アルキル(C3〜C4)スルホン酸ナトリウム、3−[オメガ−フルオロアルカノイル(C6〜C8)−N−エチルアミノ]−1−プロパンスルホン酸ナトリウム、フルオロアルキル(C11〜C20)カルボン酸及び金属塩、パーフルオロアルキルカルボン酸(C7〜C13)及びその金属塩、パーフルオロアルキル(C4〜C12)スルホン酸及びその金属塩、パーフルオロオクタンスルホン酸ジエタノールアミド、N−プロピル−N−(2−ヒドロキシエチル)パーフルオロオクタンスルホンアミド、パーフルオロアルキル(C6〜C10)スルホンアミドプロピルトリメチルアンモニウム塩、パーフルオロアルキル(C6〜C10)−N−エチルスルホニルグリシン塩、モノパーフルオロアルキル(C6〜C16)エチルリン酸エステルなどが挙げられる。
商品名としては、サーフロンS−111、S−112、S−113(旭硝子社製)、フロラードFC−93、FC−95、FC−98、FC−l29(住友3M社製)、ユニダインDS−101、DS−102、(タイキン工業社製)、メガファックF−ll0、F−120、F−113、F−191、F−812、F−833(大日本インキ社製)、エクトップEF−102、103、104、105、112、123A、123B、306A、501、201、204、(トーケムプロダクツ社製)、フタージェントF−100、F150(ネオス社製)などが挙げられる。
Further, by using a surfactant having a fluoroalkyl group, the effect can be obtained in a very small amount. Preferred anionic surfactants having a fluoroalkyl group include fluoroalkyl carboxylic acids having 2 to 10 carbon atoms and metal salts thereof, disodium perfluorooctanesulfonyl glutamate, 3- [omega-fluoroalkyl (C6-C11 ) Oxy] -1-alkyl (C3-C4) sodium sulfonate, 3- [omega-fluoroalkanoyl (C6-C8) -N-ethylamino] -1-propanesulfonic acid sodium, fluoroalkyl (C11-C20) carvone Acids and metal salts, perfluoroalkylcarboxylic acids (C7 to C13) and metal salts thereof, perfluoroalkyl (C4 to C12) sulfonic acids and metal salts thereof, perfluorooctanesulfonic acid diethanolamide, N-propyl-N- ( 2-hydroxyethyl Perfluorooctanesulfonamide, perfluoroalkyl (C6-C10) sulfonamidopropyltrimethylammonium salt, perfluoroalkyl (C6-C10) -N-ethylsulfonylglycine salt, monoperfluoroalkyl (C6-C16) ethyl phosphate, etc. Is mentioned.
Product names include Surflon S-111, S-112, S-113 (Asahi Glass Co., Ltd.), Florard FC-93, FC-95, FC-98, FC-129 (Sumitomo 3M Co., Ltd.), Unidyne DS-101. , DS-102 (manufactured by Taikin Kogyo Co., Ltd.), MegaFuck F-ll0, F-120, F-113, F-191, F-812, F-833 (Dainippon Ink Co., Ltd.), Xtop EF-102 , 103, 104, 105, 112, 123A, 123B, 306A, 501, 201, 204 (manufactured by Tochem Products), and Fgentent F-100, F150 (manufactured by Neos).
また、カチオン界面活性剤としては、フルオロアルキル基を有する脂肪族1級、2級もしくは2級アミン酸、パーフルオロアルキル(C6〜C10)スルホンアミドプロピルトリメチルアンモニウム塩などの脂肪族4級アンモニウム塩、ベンザルコニウム塩、塩化ベンゼトニウム、ピリジニウム塩、イミダゾリニウム塩、商品名としてはサーフロンS−121(旭硝子社製)、フロラードFC−135(住友3M社製)、ユニダインDS−202(ダイキン工業社製)、メガファックF−150、F−824(大日本インキ社製)、エクトップEF−132(トーケムプロダクツ社製)、フタージェントF−300(ネオス社製)などが挙げられる。 In addition, as the cationic surfactant, aliphatic quaternary ammonium salts such as aliphatic primary, secondary or secondary amine acids having a perfluoroalkyl group, perfluoroalkyl (C6-C10) sulfonamidopropyltrimethylammonium salt, Benzalkonium salts, benzethonium chloride, pyridinium salts, imidazolinium salts, trade names include Surflon S-121 (manufactured by Asahi Glass), Florard FC-135 (manufactured by Sumitomo 3M), Unidyne DS-202 (manufactured by Daikin Industries, Ltd.) ), Megafuck F-150, F-824 (manufactured by Dainippon Ink, Inc.), Xtop EF-132 (manufactured by Tochem Products), and Footgent F-300 (manufactured by Neos).
また、水に難溶の無機化合物分散剤としてリン酸三カルシウム、炭酸カルシウム、酸化チタン、コロイダルシリカ、ヒドロキシアパタイトなども用いることができる。
また、高分子系保護コロイドにより分散液滴を安定化させても良い。例えばアクリル酸、メタクリル酸、α−シアノアクリル酸、α−シアノメタクリル酸、イタコン酸、クロトン酸、フマール酸、マレイン酸または無水マレイン酸などの酸類、あるいは水酸基を含有する(メタ)アクリル系単量体、例えばアクリル酸β−ヒドロキシエチル、メタクリル酸β−ヒドロキシエチル、アクリル酸β−ヒドロキシプロビル、メタクリル酸β−ヒドロキシプロピル、アクリル酸γ−ヒドロキシプロピル、メタクリル酸γ−ヒドロキシプロピル、アクリル酸3−クロロ2−ヒドロキシプロピル、メタクリル酸3−クロロ−2−ヒドロキシプロピル、ジエチレングリコールモノアクリル酸エステル、ジエチレングリコールモノメタクリル酸エステル、グリセリンモノアクリル酸エステル、グリセリンモノメタクリル酸エステル、N−メチロールアクリルアミド、N−メチロールメタクリルアミドなど、ビニルアルコールまたはビニルアルコールとのエーテル類、例えばビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル、ビニルプロピルエーテルなど、またはビニルアルコールとカルボキシル基を含有する化合物のエステル類、例えば酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、酪酸ビニルなど、アクリルアミド、メタクリルアミド、ジアセトンアクリルアミドあるいはこれらのメチロール化合物、アクリル酸クロライド、メタクリル酸クロライドなどの酸クロライド類、ビニルピリジン、ビニルピロリドン、ビニルイミダゾール、エチレンイミンなどの窒素原子、またはその複素環を有するものなどのホモポリマーまたは共重合体、ポリオキシエチレン、ポリオキシプロピレン、ポリオキシエチレンアルキルアミン、ポリオキシプロピレンアルキルアミン、ポリオキシエチレンアルキルアミド、ポリオキシプロピレンアルキルアミド、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンラウリルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルフェニルエステル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエステルなどのポリオキシエチレン系、メチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロースなどのセルロース類などが使用できる。
Further, tricalcium phosphate, calcium carbonate, titanium oxide, colloidal silica, hydroxyapatite and the like can be used as an inorganic compound dispersant that is hardly soluble in water.
Further, the dispersed droplets may be stabilized by a polymer protective colloid. For example, acrylic acid, methacrylic acid, α-cyanoacrylic acid, α-cyanomethacrylic acid, itaconic acid, crotonic acid, fumaric acid, maleic acid or maleic anhydride and other (meth) acrylic monomers containing hydroxyl groups Such as β-hydroxyethyl acrylate, β-hydroxyethyl methacrylate, β-hydroxypropyl acrylate, β-hydroxypropyl methacrylate, γ-hydroxypropyl acrylate, γ-hydroxypropyl methacrylate, 3-acrylate Chloro-2-hydroxypropyl, 3-chloro-2-hydroxypropyl methacrylate, diethylene glycol monoacrylate, diethylene glycol monomethacrylate, glycerol monoacrylate, glycerol monomethacrylate, N -Methylol acrylamide, N-methylol methacrylamide, etc., vinyl alcohol or ethers with vinyl alcohol, such as vinyl methyl ether, vinyl ethyl ether, vinyl propyl ether, etc., or esters of compounds containing vinyl alcohol and carboxyl groups, such as Vinyl acetate, vinyl propionate, vinyl butyrate, etc., acrylamide, methacrylamide, diacetone acrylamide or their methylol compounds, acid chlorides such as acrylic acid chloride, methacrylic acid chloride, vinyl pyridine, vinyl pyrrolidone, vinyl imidazole, ethyleneimine, etc. Homopolymers or copolymers such as those having a nitrogen atom or a heterocyclic ring thereof, polyoxyethylene, polyoxypropylene, Oxyethylene alkylamine, polyoxypropylene alkylamine, polyoxyethylene alkylamide, polyoxypropylene alkylamide, polyoxyethylene nonyl phenyl ether, polyoxyethylene lauryl phenyl ether, polyoxyethylene stearyl phenyl ester, polyoxyethylene nonyl phenyl ester Polyoxyethylenes such as, celluloses such as methyl cellulose, hydroxyethyl cellulose, and hydroxypropyl cellulose can be used.
なお、分散安定剤としてリン酸カルシウム塩などの酸、アルカリに溶解可能な物を用いた場合は、塩酸等の酸により、リン酸カルシウム塩を溶解した後、水洗するなどの方法によって、微粒子からリン酸カルシウム塩を除去する。その他酵素による分解などの操作によっても除去できる。
分散剤を使用した場合には、分散剤がトナー粒子表面に残存したままとすることもできるが、伸長および/または架橋反応後、洗浄除去するほうがトナーの帯電面から好ましい。
In addition, when an acid such as calcium phosphate salt or an alkali-soluble substance is used as the dispersion stabilizer, the calcium phosphate salt is removed from the fine particles by a method such as dissolving the calcium phosphate salt with an acid such as hydrochloric acid and washing with water. To do. It can also be removed by operations such as enzymatic degradation.
When a dispersant is used, the dispersant may remain on the surface of the toner particles, but it is preferable from the charged surface of the toner that the dispersant is washed and removed after the elongation and / or crosslinking reaction.
伸長および/または架橋反応時間は、プレポリマー(A)の有するイソシアネート基構造とアミン類(B)の組み合わせによる反応性により選択されるが、通常10分〜40時間、好ましくは2〜24時間である。反応温度は、通常、0〜150℃、好ましくは40〜98℃である。また、必要に応じて公知の触媒を使用することができる。具体的にはジブチルチンラウレート、ジオクチルチンラウレートなどが挙げられる。 The elongation and / or cross-linking reaction time is selected depending on the reactivity of the isocyanate group structure of the prepolymer (A) and the amines (B), but is usually 10 minutes to 40 hours, preferably 2 to 24 hours. is there. The reaction temperature is generally 0 to 150 ° C, preferably 40 to 98 ° C. Moreover, a well-known catalyst can be used as needed. Specific examples include dibutyltin laurate and dioctyltin laurate.
得られた乳化分散体から有機溶媒を除去するためには、系全体を徐々に昇温し、液滴中の有機溶媒を完全に蒸発除去する方法を採用することができる。あるいはまた、乳化分散体を乾燥雰囲気中に噴霧して、液滴中の非水溶性有機溶媒を完全に除去してトナー微粒子を形成し、合せて水系分散剤を蒸発除去することも可能である。乳化分散体が噴霧される乾燥雰囲気としては、空気、窒素、炭酸ガス、燃焼ガス等を加熱した気体、特に使用される最高沸点溶媒の沸点以上の温度に加熱された各種気流が一般に用いられる。スプレイドライアー、ベルトドライアー、ロータリーキルンなどの短時間の処理で十分目的とする品質が得られる。 In order to remove the organic solvent from the obtained emulsified dispersion, a method in which the temperature of the entire system is gradually raised to completely evaporate and remove the organic solvent in the droplets can be employed. Alternatively, the emulsified dispersion can be sprayed into a dry atmosphere to completely remove the water-insoluble organic solvent in the droplets to form toner fine particles, and the aqueous dispersant can be removed by evaporation together. . As a dry atmosphere in which the emulsified dispersion is sprayed, a gas obtained by heating air, nitrogen, carbon dioxide gas, combustion gas, or the like, in particular, various air currents heated to a temperature equal to or higher than the boiling point of the highest boiling solvent used is generally used. Sufficient quality can be obtained with a short treatment such as spray dryer, belt dryer or rotary kiln.
乳化分散時の粒度分布が広く、その粒度分布を保って洗浄、乾燥処理が行われた場合、所望の粒度分布に分級して粒度分布を整えることができる。
分級操作は液中でサイクロン、デカンター、遠心分離等により、微粒子部分を取り除くことができる。もちろん乾燥後に粉体として取得した後に分級操作を行っても良いが、液体中で行うことが効率の面で好ましい。得られた不要の微粒子、または粗粒子は再び混練工程に戻して粒子の形成に用いることができる。その際微粒子、または粗粒子はウェットの状態でも構わない。
用いた分散剤は得られた分散液からできるだけ取り除くことが好ましいが、上記の分級操作と同時に行うのが好ましい。
When the particle size distribution at the time of emulsification dispersion is wide and washing and drying processes are performed while maintaining the particle size distribution, the particle size distribution can be adjusted by classifying into a desired particle size distribution.
In the classification operation, the fine particle portion can be removed in the liquid by a cyclone, a decanter, centrifugation, or the like. Of course, the classification operation may be performed after obtaining the powder as a powder after drying. The unnecessary fine particles or coarse particles obtained can be returned to the kneading step and used for the formation of particles. At that time, fine particles or coarse particles may be wet.
The dispersant used is preferably removed from the obtained dispersion as much as possible, but it is preferable to carry out it simultaneously with the above classification operation.
得られた乾燥後のトナーの粉体と離型剤微粒子、帯電制御性微粒子、流動化剤微粒子、着色剤微粒子などの異種粒子とともに混合を行ったり、混合粉体に機械的衝撃力を与えることによって表面で固定化、融合化させ、得られる複合体粒子の表面からの異種粒子の脱離を防止することができる。
具体的手段としては、高速で回転する羽根によって混合物に衝撃力を加える方法、高速気流中に混合物を投入し、加速させ、粒子同士または複合化した粒子を適当な衝突板に衝突させる方法などがある。装置としては、オングミル(ホソカワミクロン社製)、I式ミル(日本ニューマチック社製)を改造して、粉砕エアー圧カを下げた装置、ハイブリダイゼイションシステム(奈良機械製作所社製)、クリプトロンシステム(川崎重工業社製)、自動乳鉢などがあげられる。
Mixing or giving mechanical impact force to the powder mixture after drying with different types of particles such as release agent fine particles, charge control fine particles, fluidizing agent fine particles, and colorant fine particles By immobilizing and fusing on the surface, it is possible to prevent detachment of foreign particles from the surface of the resulting composite particle.
Specific means include a method of applying an impact force to the mixture by blades rotating at high speed, a method of injecting and accelerating the mixture in a high-speed air stream, and causing particles or composite particles to collide with an appropriate collision plate, etc. is there. As equipment, Ong mill (manufactured by Hosokawa Micron Co., Ltd.), I-type mill (manufactured by Nippon Pneumatic Co., Ltd.) has been modified to reduce the pulverization air pressure, hybridization system (manufactured by Nara Machinery Co., Ltd.), kryptron System (manufactured by Kawasaki Heavy Industries, Ltd.), automatic mortar, etc.
[外添剤の適用]
本発明で得られた着色粒子の流動性や現像性、帯電性を補助するための外添剤としては、無機微粒子を好ましく用いることができる。この無機微粒子の一次粒子径は、5mμ〜2μmであることが好ましく、特に5mμ〜500mμであることが好ましい。また、BET法による比表面積は、20〜500m2/gであることが好ましい。この無機微粒子の使用割合は、トナーの0.01〜5重量%であることが好ましく、特に0.01〜2.0重量%であることが好ましい。
無機微粒子の具体例としては、例えばシリカ、アルミナ、酸化チタン、チタン酸バリウム、チタン酸マグネシウム、チタン酸カルシウム、チタン酸ストロンチウム、酸化亜鉛、酸化スズ、ケイ砂、クレー、雲母、ケイ灰石、ケイソウ土、酸化クロム、酸化セリウム、ペンガラ、三酸化アンチモン、酸化マグネシウム、酸化ジルコニウム、硫酸バリウム、炭酸バリウム、炭酸カルシウム、炭化ケイ素、窒化ケイ素などを挙げることができる。
この他、高分子系微粒子、例えばソープフリー乳化重合や懸濁重合、分散重合によって得られるポリスチレン、メタクリル酸エステルやアクリル酸エステル共重合体やシリコーン、ベンゾグアナミン、ナイロンなどの重縮合系、熱硬化性樹脂による重合体粒子が挙げられる。
このような流動化剤は表面処理を行って、疎水性を上げ、高湿度下においても流動特性や帯電特性の悪化を防止することができる。例えば、シランカップリング剤、シリル化剤、フッ化アルキル基を有するシランカップリング剤、有機チタネート系カップリング剤、アルミニウム系のカップリング剤、シリコーンオイル、変性シリコーンオイルなどが好ましい表面処理剤として挙げられる。
[Application of external additives]
As the external additive for assisting the fluidity, developability and chargeability of the colored particles obtained in the present invention, inorganic fine particles can be preferably used. The primary particle diameter of the inorganic fine particles is preferably 5 mμ to 2 μm, and particularly preferably 5 mμ to 500 mμ. Moreover, it is preferable that the specific surface area by BET method is 20-500 m < 2 > / g. The proportion of the inorganic fine particles used is preferably 0.01 to 5% by weight of the toner, and particularly preferably 0.01 to 2.0% by weight.
Specific examples of the inorganic fine particles include, for example, silica, alumina, titanium oxide, barium titanate, magnesium titanate, calcium titanate, strontium titanate, zinc oxide, tin oxide, quartz sand, clay, mica, wollastonite, diatomaceous earth. Examples include soil, chromium oxide, cerium oxide, pengala, antimony trioxide, magnesium oxide, zirconium oxide, barium sulfate, barium carbonate, calcium carbonate, silicon carbide, and silicon nitride.
In addition, polymer fine particles, such as polystyrene obtained by soap-free emulsion polymerization, suspension polymerization, and dispersion polymerization, methacrylate esters, acrylate copolymers, polycondensation systems such as silicone, benzoguanamine, and nylon, thermosetting Examples thereof include polymer particles made of a resin.
Such a fluidizing agent can be surface-treated to increase hydrophobicity and prevent deterioration of flow characteristics and charging characteristics even under high humidity. For example, silane coupling agents, silylating agents, silane coupling agents having an alkyl fluoride group, organic titanate coupling agents, aluminum coupling agents, silicone oils, modified silicone oils and the like are preferable surface treatment agents. It is done.
一方、感光体や一次転写媒体に残存する転写後の現像剤を除去するためのクリーニング性向上剤としては、例えばステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウム酸など脂肪酸金属塩、例えばポリメチルメタクリレート微粒子、ポリスチレン微粒子などのソープフリー乳化重合などによって製造された、ポリマー微粒子などを挙げることかできる。ポリマー微粒子は比較的粒度分布が狭く、体積平均粒径が0.01〜1μmのものが好ましい。 On the other hand, examples of the cleaning property improver for removing the developer after transfer remaining on the photosensitive member or the primary transfer medium include fatty acid metal salts such as zinc stearate and calcium stearate, such as polymethyl methacrylate fine particles and polystyrene fine particles. And polymer fine particles produced by soap-free emulsion polymerization. The polymer fine particles preferably have a relatively narrow particle size distribution and a volume average particle size of 0.01 to 1 μm.
[トナー形状等]
<円形度および円形度分布>
本発明におけるトナーは特定の形状と形状の分布を有すことが重要であり、平均円形度が0.90未満で、球形からあまりに離れた不定形の形状のトナーでは、満足した転写性やチリのない高画質画像が得られない。なお形状の計測方法としては粒子を含む懸濁液を平板上の撮像部検知帯に通過させ、CCDカメラで光学的に粒子画像を検知し、解析する光学的検知帯の手法が適当である。この手法で得られる投影面積の等しい相当円の周囲長を実在粒子の周囲長で除した値である平均円形度が0.980〜0.900のトナーが、適正な濃度の再現性のある高精細な画像を形成するのに有効であることが判明した。より好ましくは、平均円形度が0.970〜0.950で円形度が0.94未満の粒子が15%以下である。また、平均円形度が0.980以上の場合、ブレードクリーニングなどを採用しているシステムでは、感光体上および転写ベルトなどのクリーニング不良が発生し、画像上の汚れを引き起こす。例えば、画像面積率の低い現像・転写では転写残トナーが少なく、クリーニング不良が問題となることはないが、カラー写真画像など画像面積率の高いもの、さらには、給紙不良等で未転写の画像形成したトナーが感光体上に転写残トナーとして発生することがあり、蓄積すると画像の地汚れを発生してしまう。また、感光体を接触帯電させる帯電ローラ等を汚染してしまい、本来の帯電能力を発揮できなくなってしまう。この値はフロー式粒子像分析装置FPIA−2100(東亜医用電子株式会社製)により平均円形度として計測した。具体的な測定方法は後述する。
[Toner shape, etc.]
<Circularity and circularity distribution>
It is important that the toner in the present invention has a specific shape and shape distribution. An toner having an average circularity of less than 0.90 and an irregular shape that is too far from a spherical shape exhibits satisfactory transferability and dust. A high-quality image with no image cannot be obtained. As a method for measuring the shape, an optical detection band method is suitable in which a suspension containing particles is passed through an imaging unit detection band on a flat plate, and a particle image is optically detected and analyzed by a CCD camera. A toner having an average circularity of 0.980 to 0.900, which is a value obtained by dividing the perimeter of an equivalent circle having the same projected area obtained by this method by the perimeter of the actual particle, has high reproducibility with an appropriate density. It was proved effective for forming a fine image. More preferably, particles having an average circularity of 0.970 to 0.950 and a circularity of less than 0.94 are 15% or less. When the average circularity is 0.980 or more, in a system that employs blade cleaning or the like, a cleaning failure occurs on the photosensitive member or the transfer belt, causing stains on the image. For example, development / transfer with a low image area ratio results in a small amount of residual toner and poor cleaning does not become a problem. The image-formed toner may be generated as a transfer residual toner on the photosensitive member, and if accumulated, the image may be soiled. In addition, the charging roller that contacts and charges the photosensitive member is contaminated, and the original charging ability cannot be exhibited. This value was measured as an average circularity by a flow type particle image analyzer FPIA-2100 (manufactured by Toa Medical Electronics Co., Ltd.). A specific measurement method will be described later.
<体積平均粒径、個数平均粒径>
本発明のトナーは、その体積平均粒径(Dv)が 3〜8μmであることが好ましく、更に4〜7μmであることが好ましい。また、体積平均粒径(Dv)と個数平均粒径(Dn)との比(Dv/Dn)が1.25以下、好ましくは1.10〜1.20の範囲であることが好ましい。ここで、体積平均粒径(Dv)は、Dv=〔Σ(nD3)/Σn〕1/3(式中、nは粒子個数、Dは粒子径である)と定義される。本発明では、(Dv/Dn)の値を上記の範囲とすることにより、耐熱保存性、低温定着性、耐ホットオフセット性のいずれにも優れ、とりわけフルカラー複写機などに用いた場合に画像の光沢性に優れ、更に二成分現像剤においては、長期にわたるトナーの収支が行われても、現像剤中のトナー粒子径の変動が少なくなり、現像装置における長期の攪拌においても、良好で安定した現像性が得られる。また、一成分現像剤として用いた場合においても、トナーの収支が行われても、トナーの粒子径の変動が少なくなると共に、現像ローラへのトナーのフィルミングや、トナーを薄層化する為のブレード等の部材へのトナーの融着がなく、現像装置の長期の使用(攪拌)においても、良好で安定した現像性及び画像が得ることができる。
<Volume average particle diameter, number average particle diameter>
The toner of the present invention preferably has a volume average particle diameter (Dv) of 3 to 8 μm, and more preferably 4 to 7 μm. The ratio (Dv / Dn) of the volume average particle diameter (Dv) to the number average particle diameter (Dn) is 1.25 or less, preferably 1.10 to 1.20. Here, the volume average particle diameter (Dv) is defined as Dv = [Σ (nD 3 ) / Σn] 1/3 (where n is the number of particles and D is the particle diameter). In the present invention, by setting the value of (Dv / Dn) within the above range, it is excellent in all of heat resistant storage stability, low temperature fixability and hot offset resistance, and particularly when used in a full-color copying machine or the like. Excellent two-component developer, even with long-term toner balance, fluctuations in toner particle diameter in the developer are reduced, and even with long-term agitation in the developing device, it is stable and stable. Developability is obtained. Even when used as a one-component developer, even if the balance of the toner is performed, the fluctuation of the toner particle diameter is reduced, and the toner filming on the developing roller and the toner layer are made thin. The toner is not fused to a member such as a blade, and good and stable developability and an image can be obtained even in the long-term use (stirring) of the developing device.
一般的には、トナーの粒子径は小さければ小さい程、高解像で高画質の画像を得る為に有利であると言われているが、逆に転写性やクリーニング性に対しては不利である。また、本発明の範囲よりも体積平均粒径が小さい場合、二成分現像剤では現像装置における長期の攪拌においてキャリアの表面にトナーが融着し、キャリアの帯電能力を低下させたり、一成分現像剤として用いた場合には、現像ローラへのトナーのフィルミングや、トナーを薄層化する為のブレード等の部材へのトナーの融着を発生させやすくなる。また、これらの現象は微粉の含有率が本発明の範囲より多いトナーにおいても同様である。
逆に、トナーの粒子径が本発明の範囲よりも大きい場合には、高解像で高画質の画像を得ることが難しくなると共に、現像剤中のトナーの収支が行われた場合にトナーの粒子径の変動が大きくなる場合が多い。
In general, it is said that the smaller the particle size of the toner, the more advantageous it is to obtain a high-resolution and high-quality image, but it is disadvantageous for transferability and cleaning properties. is there. Further, when the volume average particle size is smaller than the range of the present invention, in the case of a two-component developer, the toner is fused to the surface of the carrier during a long period of stirring in the developing device, and the charging ability of the carrier is reduced, or one-component development is performed. When used as an agent, toner filming on the developing roller and toner fusion to a member such as a blade for thinning the toner are likely to occur. Further, these phenomena are the same for the toner having a fine powder content larger than the range of the present invention.
On the contrary, when the particle diameter of the toner is larger than the range of the present invention, it becomes difficult to obtain a high resolution and high quality image, and when the balance of the toner in the developer is performed, In many cases, the variation of the particle size becomes large.
なお、体積平均粒径/個数平均粒径 (Dv/Dn)の測定は、コールターエレクトロニクス社製の粒度測定器「コールターカウンターTAII」を用いてアパーチャー径100μmで測定した体積平均粒径(Dv)と個数平均粒径(Dn)の値により自動的に測定される。 The volume average particle diameter / number average particle diameter (Dv / Dn) is measured using a volume average particle diameter (Dv) measured with an aperture diameter of 100 μm using a particle size measuring device “Coulter Counter TAII” manufactured by Coulter Electronics. It is automatically measured by the number average particle diameter (Dn).
[二成分現像剤用キャリア]
本発明のトナーを二成分現像剤に用いる場合には、磁性キャリアと混合して用いれば良く、現像剤中のキャリアとトナーの含有比は、キャリア100重量部に対してトナー1〜10重量部が好ましく、更に3〜9重量部の範囲とするのが好ましい。磁性キャリアとしては、粒子径20〜200μm程度の鉄粉、フェライト粉、マグネタイト粉、磁性樹脂キャリアなど従来から公知のものが使用できる。また、被覆材料としては、アミノ系樹脂、例えば尿素−ホルムアルデヒド樹脂、メラミン樹脂、ベンゾグアナミン樹脂、ユリア樹脂、ポリアミド樹脂、エポキシ樹脂等があげられる。またポリビニルおよびポリビニリデン系樹脂、例えばアクリル樹脂、ポリメチルメタクリレート樹脂、ポリアクリロニトリル樹脂、ポリ酢酸ビニル樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、ポリスチレン樹脂およびスチレン−アクリル共重合樹脂等のポリスチレン系樹脂、ポリ塩化ビニル等のハロゲン化オレフィン樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂およびポリブチレンテレフタレート樹脂等のポリエステル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリフッ化ビニル樹脂、ポリフッ化ビニリデン樹脂、ポリトリフルオロエチレン樹脂、ポリヘキサフルオロプロピレン樹脂、フッ化ビニリデンとアクリル単量体との共重合体、弗化ビニリデンとフッ化ビニルとの共重合体、テトラフルオロエチレンとフッ化ビニリデンと非フッ化単量体とのターポリマー等のフルオロターポリマー、およびシリコーン樹脂等が使用できる。また必要に応じて、導電粉等を被覆樹脂中に含有させてもよい。導電粉としては、金属粉、カーボンブラック、酸化チタン、酸化錫、酸化亜鉛等が使用できる。これらの導電粉は、平均粒子径1μm以下のものが好ましい。平均粒子径が1μmよりも大きくなると、電気抵抗の制御が困難になる。
また、本発明のトナーはキャリアを使用しない一成分系の磁性トナー或いは、非磁性トナーとしても用いることができる。
[Carrier for two-component developer]
When the toner of the present invention is used as a two-component developer, it may be used by mixing with a magnetic carrier. The carrier to toner content ratio in the developer is 1 to 10 parts by weight of toner with respect to 100 parts by weight of carrier. Is preferable, and it is more preferable to set it as the range of 3-9 weight part. As the magnetic carrier, conventionally known ones such as iron powder, ferrite powder, magnetite powder, magnetic resin carrier having a particle diameter of about 20 to 200 μm can be used. Examples of the coating material include amino resins such as urea-formaldehyde resin, melamine resin, benzoguanamine resin, urea resin, polyamide resin, and epoxy resin. Polyvinyl and polyvinylidene resins such as acrylic resins, polymethyl methacrylate resins, polyacrylonitrile resins, polyvinyl acetate resins, polyvinyl alcohol resins, polyvinyl butyral resins, polystyrene resins and styrene-acrylic copolymer resins, Halogenated olefin resins such as vinyl chloride, polyester resins such as polyethylene terephthalate resin and polybutylene terephthalate resin, polycarbonate resins, polyethylene resins, polyvinyl fluoride resins, polyvinylidene fluoride resins, polytrifluoroethylene resins, polyhexafluoropropylene Resins, copolymers of vinylidene fluoride and acrylic monomers, copolymers of vinylidene fluoride and vinyl fluoride, tetrafluoroethylene and vinyl Fluoro terpolymers, and silicone resins terpolymers etc. of vinylidene fluoride and non-fluorinated monomer. Moreover, you may contain electrically conductive powder etc. in coating resin as needed. As the conductive powder, metal powder, carbon black, titanium oxide, tin oxide, zinc oxide or the like can be used. These conductive powders preferably have an average particle diameter of 1 μm or less. When the average particle diameter is larger than 1 μm, it becomes difficult to control electric resistance.
The toner of the present invention can also be used as a one-component magnetic toner that does not use a carrier or a non-magnetic toner.
画像形成手段18の現像装置4には、上記の静電荷像現像用トナーを含んだ現像剤を用いる。現像装置4は、現像剤担持体が現像剤を担持、搬送して、感光体40との対向位置において交互電界を印加して感光体40上の潜像を現像する。交互電界を印加することで現像剤を活性化させ、トナーの帯電量分布をより狭くすることができ、現像性を向上させることができる。
For the developing
また、上記現像装置4は、感光体40と共に一体に支持され、画像形成装置本体に対し着脱自在に形成されるプロセスカートリッジとすることができる。このプロセスカートリッジは、この他に帯電手段、クリーニング手段を含んで構成してもよい。これにより、交換性、利便性を図り、画像形成装置のメンテナンスを容易にすることができる。
Further, the developing
以下実施例により本発明を更に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。なお、下記において「部」は重量部を、「%」は重量%を意味する。 EXAMPLES The present invention will be further described below with reference to examples, but the present invention is not limited thereto. In the following, “parts” means parts by weight, and “%” means percent by weight.
(実施例1)
<樹脂微粒子エマルションの合成>
撹拌棒および温度計をセットした反応容器に、水683部、メタクリル酸エチレンオキサイド付加物硫酸エステルのナトリウム塩(エレミノールRS−30、三洋化成工業製)11部、スチレン80部、メタクリル酸83部、アクリル酸ブチル110部、チオグリコール酸ブチル12部、過硫酸アンモニウム1部を仕込み、400回転/分で15分間撹拌したところ、白色の乳濁液が得られた。加熱して、系内温度75℃まで昇温し5時間反応させた。さらに、1%過硫酸アンモニウム水溶液30部加え、75℃で5時間熟成してビニル系樹脂(スチレン−メタクリル酸−アクリル酸ブチル−メタクリル酸エチレンオキサイド付加物硫酸エステルのナトリウム塩の共重合体)の水性分散液を得た。これを、[微粒子分散液1]とする。[微粒子分散液1]をレーザー回折式粒度分布測定器(LA−920 島津製)で測定した体積平均粒径は、120nmであった。[微粒子分散液1]の一部を乾燥して樹脂分を単離した。樹脂分のTgは42℃であり、重量平均分子量は3万であった。
(Example 1)
<Synthesis of resin fine particle emulsion>
In a reaction vessel equipped with a stir bar and a thermometer, 683 parts of water, 11 parts of sodium salt of ethylene oxide methacrylate adduct sulfate (Eleminol RS-30, manufactured by Sanyo Chemical Industries), 80 parts of styrene, 83 parts of methacrylic acid, When 110 parts of butyl acrylate, 12 parts of butyl thioglycolate and 1 part of ammonium persulfate were added and stirred for 15 minutes at 400 rpm, a white emulsion was obtained. The system was heated to raise the system temperature to 75 ° C. and reacted for 5 hours. Further, 30 parts of a 1% ammonium persulfate aqueous solution was added, and the mixture was aged at 75 ° C. for 5 hours, and an aqueous vinyl resin (a copolymer of styrene-methacrylic acid-butyl acrylate-methacrylic acid ethylene oxide adduct sulfate sodium salt). A dispersion was obtained. This is designated as [fine particle dispersion 1]. The volume average particle size of the [fine particle dispersion 1] measured with a laser diffraction particle size distribution analyzer (LA-920, manufactured by Shimadzu Corp.) was 120 nm. A portion of [Fine Particle Dispersion 1] was dried to isolate the resin component. The Tg of the resin component was 42 ° C., and the weight average molecular weight was 30,000.
<水系媒体相の調製>
水990部、[微粒子分散液1]65部、ドデシルジフェニルエーテルジスルホン酸ナトリウムの48.5%水溶液(エレミノール MON−7 三洋化成工業製)37部、酢酸エチル90部を混合撹拌し、乳白色の液体を得た。これを[水相1]とする。
<Preparation of aqueous medium phase>
990 parts of water, 65 parts of [fine particle dispersion 1], 37 parts of a 48.5% aqueous solution of sodium dodecyl diphenyl ether disulfonate (ELEMINOL MON-7 manufactured by Sanyo Chemical Industries) and 90 parts of ethyl acetate were mixed and stirred to give a milky white liquid. Obtained. This is designated as [Aqueous Phase 1].
<低分子ポリエステルの合成>
冷却管、撹拌機および窒素導入管の付いた反応容器中に、ビスフェノールAエチレンオキサイド2モル付加物229部、ビスフェノールAプロピレンオキサイド3モル付加物529部、テレフタル酸208部、アジピン酸46部およびジブチルチンオキサイド2部を入れ、常圧で230℃で8時間反応し、さらに10〜15mmHgの減圧で5時聞反応した後、反応容器に無水トリメリット酸44部を入れ、180℃、常圧で2時間反応し、[低分子ポリエステル1]を得た。[低分子ポリエステル1]は、数平均分子量2500、重量平均分子量6700、Tg43℃、酸価25であった。
<Synthesis of low molecular weight polyester>
In a reaction vessel equipped with a condenser, a stirrer and a nitrogen inlet tube, 229 parts of bisphenol A ethylene oxide 2-mole adduct, 529 parts of bisphenol A propylene oxide 3-mole adduct, 208 parts terephthalic acid, 46 parts adipic acid and dibutyl Add 2 parts of tin oxide, react at 230 ° C for 8 hours at normal pressure, and further react for 5 hours at 10-15 mmHg reduced pressure, then add 44 parts of trimellitic anhydride to the reaction vessel at 180 ° C at normal pressure. The mixture was reacted for 2 hours to obtain [Low molecular weight polyester 1]. [Low molecular polyester 1] had a number average molecular weight of 2500, a weight average molecular weight of 6700, a Tg of 43 ° C., and an acid value of 25.
<中間体ポリエステルの合成>
冷却管、撹拌機および窒素導入管の付いた反応容器中に、ビスフェノールAエチレンオキサイド2モル付加物682部、ビスフェノールAプロピレンオキサイド2モル付加物81部、テレフタル酸283部、無水トリメリット酸22部およびジブチルチンオキサイド2部を入れ、常圧で230℃で8時間反応し、さらに10〜15mmHgの減圧で5時間反応し[中間体ポリエステル1]を得た。[中間体ポリエステル1]は、数平均分子量2100、重量平均分子量9500、Tg55℃、酸価0.5、水酸基価51であった。
<Synthesis of intermediate polyester>
In a reaction vessel equipped with a condenser, a stirrer and a nitrogen introduction tube, 682 parts of bisphenol A ethylene oxide 2-mole adduct, 81 parts of bisphenol A propylene oxide 2-mole adduct, 283 parts of terephthalic acid, 22 parts of trimellitic anhydride Then, 2 parts of dibutyltin oxide was added, reacted at 230 ° C. at normal pressure for 8 hours, and further reacted at reduced pressure of 10 to 15 mmHg for 5 hours to obtain [Intermediate Polyester 1]. [Intermediate Polyester 1] had a number average molecular weight of 2,100, a weight average molecular weight of 9,500, Tg of 55 ° C., an acid value of 0.5, and a hydroxyl value of 51.
<ポリエステルプレポリマーの合成>
冷却管、撹拌機および窒素導入管の付いた反応容器中に、前記[中間体ポリエステル1]410部、イソホロンジイソシアネート89部、酢酸エチル500部を入れ100℃で5時間反応し、[プレポリマー1]を得た。[プレポリマー1]の遊離イソシアネート重量%は、1.53%であった。
<Synthesis of polyester prepolymer>
In a reaction vessel equipped with a cooling tube, a stirrer and a nitrogen introduction tube, 410 parts of the above [intermediate polyester 1], 89 parts of isophorone diisocyanate, and 500 parts of ethyl acetate were added and reacted at 100 ° C. for 5 hours. ] Was obtained. [Prepolymer 1] had a free isocyanate weight% of 1.53%.
<ケチミンの合成>
撹拌棒および温度計をセットした反応容器に、イソホロンジアミン170部とメチルエチルケトン75部を仕込み、50℃で5時間反応を行い、[ケチミン化合物1]を得た。[ケチミン化合物1]のアミン価は418であった。
<Synthesis of ketimine>
In a reaction vessel equipped with a stirrer and a thermometer, 170 parts of isophoronediamine and 75 parts of methyl ethyl ketone were charged and reacted at 50 ° C. for 5 hours to obtain [ketimine compound 1]. The amine value of [ketimine compound 1] was 418.
<マスターバッチの合成>
水1200部、カーボンブラック(リーガル400R、キャボット社製)40部、ポリエステル樹脂(RS801、三洋化成製)60部を、さらには水30部を加え、ヘンシェルミキサー(三井鉱山社製)で混合し、混合物を2本ロールを用いて150℃で30分混練後、圧延冷却しパルペライザーで粉砕、[マスターバッチ1]を得た。
<Synthesis of master batch>
1200 parts of water, 40 parts of carbon black (Regal 400R, manufactured by Cabot Corp.), 60 parts of polyester resin (RS801, manufactured by Sanyo Chemical Co., Ltd.), 30 parts of water are further added and mixed with a Henschel mixer (manufactured by Mitsui Mining Co., Ltd.) The mixture was kneaded at 150 ° C. for 30 minutes using two rolls, rolled and cooled, and pulverized with a pulverizer to obtain [Masterbatch 1].
<油相の作製>
撹拌棒および温度計をセットした容器に、前記[低分子ポリエステル1]400部、カルナバワックス110部、酢酸エチル947部を仕込み、撹拌下80℃に昇温し、80℃のまま5時間保持した後、1時間で30℃に冷却した。次いで容器に[マスターバッチ1]500部、酢酸エチル500部を仕込み、1時間混合し[原料溶解液1]を得た。
[原料溶解液1]1324部を容器に移し、ビーズミル(ウルトラビスコミル、アイメックス社製)を用いて、送液速度1kg/hr、ディスク周速度6m/秒、0.5mmジルコニアビーズを80体積%充填、3パスの条件で、ワックスの分散を行った。次いで、[低分子ポリエステル1]の65%酢酸エチル溶液1324部を加え、上記条件のビーズミルで1パスし、[顔料・ワックス分散液1]を得た。[顔料・ワックス分散液1]の固形分濃度(130℃、30分)は50%であった。
<Preparation of oil phase>
In a container equipped with a stir bar and a thermometer, 400 parts of [Low molecular weight polyester 1], 110 parts of carnauba wax and 947 parts of ethyl acetate were charged, heated to 80 ° C. with stirring, and maintained at 80 ° C. for 5 hours. Thereafter, it was cooled to 30 ° C. in 1 hour. Next, 500 parts of [Masterbatch 1] and 500 parts of ethyl acetate were charged in a container and mixed for 1 hour to obtain [Raw material solution 1].
[Raw material solution 1] 1324 parts are transferred to a container, and using a bead mill (Ultra Visco Mill, manufactured by Imex Co., Ltd.), a liquid feeding speed of 1 kg / hr, a disk peripheral speed of 6 m / sec, and 0.5 mm zirconia beads are 80% by volume. The wax was dispersed under the conditions of filling and 3 passes. Next, 1324 parts of a 65% ethyl acetate solution of [low molecular weight polyester 1] was added, and one pass was performed with a bead mill under the above conditions to obtain [Pigment / Wax Dispersion 1]. The solid content concentration of [Pigment / Wax Dispersion 1] (130 ° C., 30 minutes) was 50%.
<乳化>
[顔料・ワックス分散液1]648部、[プレポリマー1]を154部、[ケチミン化合物1]8.5部、構造式(I)で表される第3級アミン化合物1.0部を容器に入れ、TKホモミキサー(特殊機化製)で5,000rpmで1分間混合した後、容器に[水相1]1200部を加え、TKホモミキサーで、回転数10000rpmで20分間混合し[乳化スラリー1]を得た。
すなわち、樹脂微粒子を含む水系媒体中で分散させると共に伸長及び/又は架橋反応が行われる。
<Emulsification>
[Pigment / Wax Dispersion 1] 648 parts, [Prepolymer 1] 154 parts, [Ketimine Compound 1] 8.5 parts, and tertiary amine compound represented by Structural Formula (I) 1.0 part The mixture was mixed for 1 minute at 5,000 rpm with a TK homomixer (manufactured by Tokushu Kika), then 1200 parts of [Aqueous phase 1] was added to the container, and mixed with a TK homomixer at a rotational speed of 10,000 rpm for 20 minutes [emulsification Slurry 1] was obtained.
That is, it is dispersed in an aqueous medium containing resin fine particles, and elongation and / or crosslinking reaction is performed.
<脱溶剤>
撹拌機および温度計をセットした容器に、[乳化スラリー1]を投入し、30℃で8時間脱溶剤した後、45℃で4時間熟成を行い、[分散スラリー1]を得た。
<Desolvent>
[Emulsion slurry 1] was put into a container equipped with a stirrer and a thermometer, and after removing the solvent at 30 ° C. for 8 hours, aging was carried out at 45 ° C. for 4 hours to obtain [Dispersion slurry 1].
<洗浄・乾燥>
[分散スラリー1]100部を減圧濾過した後、
(1):濾過ケーキにイオン交換水100部を加え、TKホモミキサーで混合(回転数12,000rpmで10分間)した後濾過した。
(2):(1)の濾過ケーキに10%水酸化ナトリウム水溶液100部を加え、TKホモミキサーで混合(回転数12,000rpmで30分間)した後、減圧濾過した。
(3):(2)の濾過ケーキに10%塩酸100部を加え、TKホモミキサーで混合(回転数12,000rpmで10分間)した後濾過した。
(4):(3)の濾過ケーキにイオン交換水300部を加え、TKホモミキサーで混合(回転数12,000rpmで10分間)した後濾過する操作を2回行い、ケーキ状物を得た。これを、[濾過ケーキ1]とする。
[濾過ケーキ1]を循風乾燥機にて45℃で48時間乾燥した。その後目開き75μmメッシュで篩い、トナー母体粒子を得た。これを、[トナー母体粒子1]とする。
<Washing and drying>
[Dispersion Slurry 1] After filtering 100 parts under reduced pressure,
(1): 100 parts of ion-exchanged water was added to the filter cake, mixed with a TK homomixer (10 minutes at 12,000 rpm), and then filtered.
(2): 100 parts of a 10% aqueous sodium hydroxide solution was added to the filter cake of (1), mixed with a TK homomixer (30 minutes at 12,000 rpm), and then filtered under reduced pressure.
(3): 100 parts of 10% hydrochloric acid was added to the filter cake of (2), mixed with a TK homomixer (rotation speed: 12,000 rpm for 10 minutes), and then filtered.
(4): 300 parts of ion-exchanged water was added to the filter cake of (3), mixed with a TK homomixer (rotation speed: 12,000 rpm for 10 minutes), and then filtered twice to obtain a cake. . This is designated as [Filter cake 1].
[Filter cake 1] was dried at 45 ° C. for 48 hours in a circulating dryer. Thereafter, the mixture was sieved with a 75 μm mesh to obtain toner base particles. This is designated as [toner base particle 1].
<外添剤処理>
上記で得られた[トナー母体粒子1]100部に対して、外添剤として疎水性シリカ0.7部と、疎水化酸化チタン0.3部をヘンシェルミキサーにて混合処理し、[トナー1]を得た。
<External additive treatment>
To 100 parts of [Toner Base Particle 1] obtained above, 0.7 part of hydrophobic silica and 0.3 part of hydrophobic titanium oxide as external additives were mixed with a Henschel mixer, and [Toner 1 ] Was obtained.
(実施例2)
実施例1の<乳化>において、構造式(I)で表される第3アミン化合物を0.6部に変えたこと以外は実施例1と同様にして[トナー2]を得た。
(Example 2)
In [Emulsification] of Example 1, [Toner 2] was obtained in the same manner as in Example 1 except that the tertiary amine compound represented by the structural formula (I) was changed to 0.6 part.
(実施例3)
実施例1の<乳化>において、構造式(I)で表される第3アミン化合物を0.3部に変えたこと以外は実施例1と同様にして[トナー3]を得た。
(Example 3)
[Toner 3] was obtained in the same manner as in Example 1 except that in Example 1 <Emulsification>, the tertiary amine compound represented by the structural formula (I) was changed to 0.3 part.
(実施例4)
実施例1の<乳化>において第3級アミン化合物としてトリエタノールアミンを0.9部に変えたこと以外は実施例1と同様にして[トナー4]を得た。
Example 4
[Toner 4] was obtained in the same manner as in Example 1 except that triethanolamine was changed to 0.9 part as the tertiary amine compound in <Emulsification> in Example 1.
(比較例1)
実施例1の<乳化>において第3級アミン化合物を0部に変えたこと以外は実施例1と同様にして[トナー5]を得た。
(Comparative Example 1)
[Toner 5] was obtained in the same manner as in Example 1 except that the tertiary amine compound was changed to 0 part in <Emulsification> in Example 1.
上記[トナー1]〜[トナー5]の特性を表1に示す。
[トナー1]〜[トナー5]の各トナー5重量%に対し、シリコーン樹脂を被覆した平均粒子径が40μmの銅−亜鉛フェライトキャリア95重量%を混合し、それぞれニ成分現像剤を調製した。これらの現像剤を使用して、毎分A4サイズの用紙を45枚印刷できる評価機(リコー製Ipsio color 8100をベースに評価できるように改造したもの)を用いて、連続印刷して下記の評価方法で評価した。 To the toner 5% by weight of [Toner 1] to [Toner 5], 95% by weight of a copper-zinc ferrite carrier coated with a silicone resin and having an average particle diameter of 40 μm was mixed to prepare a two-component developer. Using these developers, continuous evaluation was performed using an evaluation machine capable of printing 45 sheets of A4 size paper per minute (modified based on Ricoh's Ipsio color 8100) and evaluated as follows. The method was evaluated.
<評価方法>
(評価項目)
(1)体積平均粒径、および(Dv/Dn)の測定
トナーの粒径は、コールターエレクトロニクス社製の粒度測定器「コールターカウンターTAII」を用い、アパーチャー径100μmで測定した。体積平均粒径および個数平均粒径は上記粒度測定器により求めた。(Dv/Dn)は上記の値より自動的に算出した。
(2)平均円形度
フロー式粒子像分析装置FPIA−2100(東亜医用電子株式会社製)により平均円形度として計測できる。具体的な測定方法としては、容器中の予め不純固形物を除去した水100〜150ml中に分散剤として界面活性剤、好ましくはアルキルベンゼンスルホン酸塩を0.1〜0.5ml加え、更に測定試料を0.1〜0.5g程度加える。試料を分散した懸濁液は超音波分散器で約1〜3分間分散処理を行い、分散液濃度を3000〜1万個/μlとして前記装置によりトナーの形状及び分布を測定することによって得られる。
<Evaluation method>
(Evaluation item)
(1) Measurement of Volume Average Particle Size and (Dv / Dn) The particle size of the toner was measured using a particle size measuring device “Coulter Counter TAII” manufactured by Coulter Electronics Co., Ltd., with an aperture diameter of 100 μm. The volume average particle diameter and the number average particle diameter were determined by the particle size measuring instrument. (Dv / Dn) was automatically calculated from the above values.
(2) Average circularity The average circularity can be measured by a flow particle image analyzer FPIA-2100 (manufactured by Toa Medical Electronics Co., Ltd.). As a specific measurement method, 0.1 to 0.5 ml of a surfactant, preferably an alkylbenzene sulfonate, is added as a dispersant to 100 to 150 ml of water from which impure solids have been removed in advance. About 0.1 to 0.5 g. The suspension in which the sample is dispersed is obtained by performing dispersion treatment with an ultrasonic disperser for about 1 to 3 minutes, and measuring the shape and distribution of the toner with the above apparatus at a dispersion concentration of 3000 to 10,000 / μl. .
(3)帯電量
現像剤6gを計量し、密閉できる金属円柱に仕込みブローして帯電量を求める。トナー濃度は4.5〜5.5wt%に調整する。
(4)クリーニング性
評価機を用い、100枚出力後の清掃工程を通過した感光体上の転写残トナーをスコッチテープ(住友スリーエム(株)製)で白紙に移し、それをマクベス反射濃度計RD514型で測定し、ブランクとの差が0.005未満のものを「◎」、0.005〜0.010のものを「○」、0.011〜0.02のものを「△」、0.02を超えるものを「×」として評価した。
(5)画像濃度
評価機を用い、単色モードで50%画像面積の画像チャートを150,000枚ランニング出力した後、ベタ画像をリコー社製6000ペーパーに画像出力後、画像濃度をX−Rite(X−Rite社製)により測定を行った。これを4色単独に行い平均を求めた。この値が、1.2未満の場合は「×」、1.2以上1.4未満の場合は「△」、1.4以上1.8未満の場合は「○」、1.8以上2.2未満の場合は「◎」とした。
(3) Charge amount 6 g of developer is weighed, charged into a metal cylinder that can be sealed, and blown to obtain the charge amount. The toner concentration is adjusted to 4.5 to 5.5 wt%.
(4) Cleanability Using an evaluator, the transfer residual toner on the photoconductor that has passed the cleaning process after outputting 100 sheets is transferred to a white paper with a scotch tape (manufactured by Sumitomo 3M Co., Ltd.), and it is transferred to a Macbeth reflection densitometer RD514. Measured with a mold, “◎” indicates that the difference from the blank is less than 0.005, “◯” indicates 0.005-0.010, “Δ” indicates 0.011-0.02, 0 Those exceeding .02 were evaluated as “x”.
(5) Image Density Using an evaluator, after running 150,000 sheets of an image chart with a 50% image area in a single color mode, the solid image was output to 6000 paper manufactured by Ricoh, and the image density was changed to X-Rite ( Measurement was performed by X-Rite). This was performed for four colors alone, and an average was obtained. When this value is less than 1.2, “x”, when it is 1.2 or more and less than 1.4, “△”, when it is 1.4 or more and less than 1.8, “◯”, 1.8 or more and 2 If less than 2, “◎” was assigned.
(6)画像粒状性、鮮鋭性
評価機を用い、単色で写真画像の出力を行い、粒状性、鮮鋭性の度合を目視にて評価した。良好なものから順に、「◎」はオフセット印刷並、「○」はオフセット印刷よりわずかに悪い程度、「△」はオフセット印刷よりかなり悪い程度、「×」は従来の電子写真画像程度(非常に悪い)、で評価した。
(7)地肌汚れ
評価機を用い、単色モードで50%画像面積の画像チャートを30,000枚ランニング出力した後、白紙画像を現像中に停止させ、現像後の感光体上の現像剤をテープ転写し、未転写のテープの画像濃度との差を938スペクトロデンシトメーター(X−Rite社製)により測定を行った。画像濃度の差が少ない方が地肌汚れが良く、良好なものから「◎」、「○」、「△」、「×」の順にランク付けした。
(8)文字画像内部の白抜け
評価機を用い、単色モードで50%画像面積の画像チャートを30,000枚ランニング出力した後、文字部画像をリコー社製タイプDXのOHPシートに4色重ねて出力させ、文字部の線画像内部が抜けるトナー未転写頻度を段階見本と比較した。ランク1が最低、ランク5が最高である。ランク1または2の場合は「×」、ランク3の場合は「△」、ランク4の場合は「○」、ランク5の場合は「◎」とした。
(6) Image granularity and sharpness Using an evaluator, a photographic image was output in a single color, and the degree of granularity and sharpness was visually evaluated. In order from the best, “◎” is equivalent to offset printing, “○” is slightly worse than offset printing, “△” is much worse than offset printing, “×” is about the same as conventional electrophotographic images (very much Bad).
(7) Background stain After running 30,000 image charts with a 50% image area in monochrome mode using an evaluation machine, the blank image is stopped during development, and the developer on the photoreceptor after development is taped. The difference from the image density of the transferred and untransferred tape was measured with a 938 spectrodensitometer (manufactured by X-Rite). The smaller the difference in image density, the better the background stain, and the better ones were ranked in the order of “◎”, “◯”, “Δ”, “×”.
(8) White spots inside character images Using an evaluator, after running 30,000 50% image area image charts in single color mode, the character image is overlaid on a Ricoh type DX OHP sheet in four colors. The toner untransferred frequency at which the inside of the line image of the character portion is lost is compared with the step sample. Rank 1 is the lowest and rank 5 is the highest. In the case of rank 1 or 2, “X” was assigned, “△” was assigned in rank 3, “◯” was given in
(9)トナー流動性
パウダーテスター(PT−N型、ホソカワミクロン製)に、上から順に目開き75μm、45μm、22μmのメッシュを重ねて装填し、トナー母体を一番上側の75μmメッシュ上に2g入れ、縦方向に1mmの振動を10秒間与え、各メッシュ上のトナー残存量からトナー母体の流動性(凝集度)を算出した。
凝集度(%)=(5×(75μmメッシュ上の残トナー量(g))
+3×(45μmメッシュ上の残トナー量(g))
+(22μmメッシュ上の残トナー量(g)))×10
凝集度が8%以下の場合は「◎」、8〜16%の場合は「○」、16〜25%の場合は「△」、25%以上の場合は「×」とした。
(10)定着性
(定着下限温度)
図4(装置A)、若しくは図6(装置B)に例示した定着機を用いて、普通紙及び厚紙の転写紙(リコー製タイプ6200 及びNBS リコー製複写印刷用紙<135 >)にベタ画像で、1 .0 ±0.05mg /cm2のトナーが現像される様に調整を行い、定着ベルトの温度が可変となる様に調整を行って、普通紙でオフセットの発生しない温度を、厚紙で定着下限温度を測定した。定着下限温度は、得られた定着画像をパットで擦った後の画像濃度の残存率が70 %以上となる定着ベルト温度をもって定着下限温度とした。定着下限温度は135℃以下の場合は「◎」、135〜145℃の場合は「○」、145〜155℃の場合は「△」、155℃以上の場合は「×」とした。
(ホットオフセット発生温度)
上記定着下限温度と同様に定着評価し、定着画像へのホットオフセットの有無を目視評価した。ホットオフセットが発生した定着ロール温度をもってホットオフセット発生温度とした。ホットオフセット発生温度は190℃以上の場合は「◎」、190〜180℃の場合は「○」、180〜170℃の場合は「△」、170℃以下の場合は「×」とした。
(9) Toner fluidity A powder tester (PT-N type, manufactured by Hosokawa Micron Co., Ltd.) is loaded with meshes of 75 μm, 45 μm, and 22 μm openings in order from the top, and 2 g of the toner base is put on the uppermost 75 μm mesh. Then, a vibration of 1 mm in the vertical direction was applied for 10 seconds, and the fluidity (cohesion degree) of the toner base was calculated from the residual amount of toner on each mesh.
Aggregation degree (%) = (5 × (remaining toner amount (g) on 75 μm mesh))
+ 3 × (residual toner amount on 45 μm mesh (g))
+ (Residual toner amount on 22 μm mesh (g))) × 10
When the degree of aggregation was 8% or less, “◎”, when it was 8-16%, “◯”, when it was 16-25%, “Δ”, when it was 25% or more, “×”.
(10) Fixability (fixing lower limit temperature)
Using the fixing device illustrated in FIG. 4 (apparatus A) or FIG. 6 (apparatus B), a solid image and a thick paper transfer paper (Ricoh type 6200 and NBS Ricoh copy printing paper <135>) are printed as solid images. 1. Adjustment is made so that 0 ± 0.05 mg / cm 2 of toner is developed, and the temperature of the fixing belt is adjusted to be variable. Was measured. The lower limit fixing temperature was defined as the fixing belt temperature at which the residual ratio of the image density after rubbing the obtained fixed image with a pad was 70% or more. The fixing lower limit temperature is “◎” when the temperature is 135 ° C. or less, “◯” when the temperature is 135 to 145 ° C., “Δ” when the temperature is 145 to 155 ° C., and “X” when the temperature is 155 ° C. or higher.
(Hot offset generation temperature)
Fixing was evaluated in the same manner as the above-described minimum fixing temperature, and the presence or absence of hot offset on the fixed image was visually evaluated. The fixing roll temperature at which hot offset occurred was defined as the hot offset occurrence temperature. The hot offset occurrence temperature was “◎” when it was 190 ° C. or higher, “◯” when it was 190 to 180 ° C., “Δ” when it was 180 to 170 ° C., and “X” when it was 170 ° C. or lower.
画像評価結果を表2に、定着特性評価結果を表3に示す。 The image evaluation results are shown in Table 2, and the fixing characteristic evaluation results are shown in Table 3.
表2及び表3を参照して分かるとおり、本発明の画像形成方法を実施した実施例1〜4では、トナーの帯電性が安定して得られ、十分な画像濃度と良好な画像粒状性・鮮鋭性が得られると共に、定着特性にも優れる結果が得られた。 As can be seen with reference to Tables 2 and 3, in Examples 1 to 4 in which the image forming method of the present invention was performed, the toner chargeability was stably obtained, and sufficient image density and good image granularity were obtained. The sharpness was obtained and the fixing property was excellent.
4 現像装置
10 中間転写ベルト(中間転写体)
18 画像形成手段
21 露光装置
25 定着装置
251 加熱ローラ
252 定着ローラ
253 ベルト(トナー加熱体)
254 加圧ローラ
40 感光体(潜像担持体)
22 二次転写装置
62 一次転写手段
100 複写装置本体
200 給紙テーブル
300 スキャナ
400 原稿自動搬送装置
4 Developing
18 Image forming means 21
254
22
Claims (17)
前記定着工程は、磁性金属から構成され、電磁誘導により加熱される加熱ローラと、前記加熱ローラと平行に配置された定着ローラと、前記加熱ローラと前記定着ローラとに張り渡され、前記加熱ローラにより加熱されるとともにこれらのローラによって回転される無端帯状のトナー加熱媒体と、前記トナー加熱媒体を介して前記定着ローラに圧接されるとともに、前記トナー加熱媒体に対して順方向に回転して定着ニップ部を形成する加圧ローラとを有する定着装置が用いられ、
前記現像工程で使用される静電荷像現像用トナーは、少なくとも官能基含有ポリエステル系樹脂が溶解されている有機溶媒相と、活性水素含有化合物と、着色剤とを、樹脂微粒子が分散されている水系媒体相中に分散させて、官能基含有ポリエステル系樹脂と活性水素含有化合物との伸長反応および/または架橋反応を起こさせ、これにより得られた分散液から粒子を形成する静電荷像現像用トナーであって、前記有機溶媒相中に第3級アミン化合物を添加して製造される ことを特徴とする画像形成方法。 A step of forming an electrostatic latent image on the image carrier, a step of developing the electrostatic latent image with a developer containing a toner for developing an electrostatic image, and forming a toner image; In an image forming method including a step of transferring, and a step of fixing a toner image on a transfer target,
The fixing step is made of a magnetic metal and is stretched between a heating roller heated by electromagnetic induction, a fixing roller arranged in parallel to the heating roller, the heating roller and the fixing roller, and the heating roller An endless belt-shaped toner heating medium heated by the roller and rotated by these rollers, and pressed against the fixing roller via the toner heating medium, and rotated in the forward direction with respect to the toner heating medium for fixing. A fixing device having a pressure roller for forming a nip portion is used,
The toner for developing an electrostatic charge image used in the developing step has resin fine particles dispersed in an organic solvent phase in which at least a functional group-containing polyester resin is dissolved, an active hydrogen-containing compound, and a colorant. For electrostatic charge image development that is dispersed in an aqueous medium phase to cause elongation reaction and / or cross-linking reaction between the functional group-containing polyester resin and the active hydrogen-containing compound, thereby forming particles from the resulting dispersion. An image forming method, which is a toner and is produced by adding a tertiary amine compound to the organic solvent phase.
2. The image forming method according to claim 1, wherein the tertiary amine compound added to the production process of the electrostatic image developing toner is represented by the following structural formula (I):
前記定着手段は、磁性金属から構成され、電磁誘導により加熱される加熱ローラと、前記加熱ローラと平行に配置された定着ローラと、前記加熱ローラと前記定着ローラとに張り渡され、前記加熱ローラにより加熱されるとともにこれらのローラによって回転される無端帯状のトナー加熱媒体と、前記トナー加熱媒体を介して前記定着ローラに圧接されるとともに、前記トナー加熱媒体に対して順方向に回転して定着ニップ部を形成する加圧ローラとを有する定着装置であり、
前記現像手段で使用される静電荷像現像用トナーは、少なくとも官能基含有ポリエステル系樹脂が溶解されている有機溶媒相と、活性水素含有化合物と、着色剤とを、樹脂微粒子が分散されている水系媒体相中に分散させて、官能基含有ポリエステル系樹脂と活性水素含有化合物との伸長反応および/または架橋反応を起こさせ、これにより得られた分散液から粒子を形成する静電荷像現像用トナーであって、前記有機溶媒相中に第3級アミン化合物を添加して製造される ことを特徴とする画像形成装置。 An image carrier on which an electrostatic latent image is formed, a charging unit that uniformly charges the surface of the image carrier, and an exposure unit that exposes the charged image carrier surface based on image data and writes the electrostatic latent image And developing means for developing the electrostatic latent image formed on the surface of the image carrier with a developer containing an electrostatic charge image developing toner to form a toner image, and transferring the toner image on the surface of the image carrier to the transfer target An image forming apparatus comprising: a transfer unit that fixes the toner image on the transfer target;
The fixing unit is made of a magnetic metal, and is stretched between a heating roller heated by electromagnetic induction, a fixing roller arranged in parallel to the heating roller, the heating roller and the fixing roller, and the heating roller An endless belt-shaped toner heating medium heated by the roller and rotated by these rollers, and pressed against the fixing roller via the toner heating medium, and rotated in the forward direction with respect to the toner heating medium for fixing. A fixing device having a pressure roller that forms a nip portion;
In the toner for developing an electrostatic charge image used in the developing means, resin fine particles are dispersed in an organic solvent phase in which at least a functional group-containing polyester resin is dissolved, an active hydrogen-containing compound, and a colorant. For electrostatic charge image development that is dispersed in an aqueous medium phase to cause elongation reaction and / or cross-linking reaction between the functional group-containing polyester resin and the active hydrogen-containing compound, thereby forming particles from the resulting dispersion. An image forming apparatus which is a toner and is produced by adding a tertiary amine compound to the organic solvent phase.
前記現像手段で使用される静電荷像現像用トナーは、少なくとも官能基含有ポリエステル系樹脂が溶解されている有機溶媒相と、活性水素含有化合物と、着色剤とを、樹脂微粒子が分散されている水系媒体相中に分散させて、官能基含有ポリエステル系樹脂と活性水素含有化合物との伸長反応および/または架橋反応を起こさせ、これにより得られた分散液から粒子を形成する静電荷像現像用トナーであって、前記有機溶媒相中に第3級アミン化合物を添加して製造され、
磁性金属から構成され、電磁誘導により加熱される加熱ローラと、前記加熱ローラと平行に配置された定着ローラと、前記加熱ローラと前記定着ローラとに張り渡され、前記加熱ローラにより加熱されるとともにこれらのローラによって回転される無端帯状のトナー加熱媒体と、前記トナー加熱媒体を介して前記定着ローラに圧接されるとともに、前記トナー加熱媒体に対して順方向に回転して定着ニップ部を形成する加圧ローラとを有する定着装置を備える画像形成装置に使用される ことを特徴とするプロセスカートリッジ。 At least an image carrier on which an electrostatic latent image is formed, and developing means for developing the electrostatic latent image formed on the surface of the image carrier with a developer containing toner for developing an electrostatic image to form a toner image. A process cartridge that is integrally supported by the image forming apparatus and detachably formed on the image forming apparatus main body,
In the toner for developing an electrostatic charge image used in the developing means, resin fine particles are dispersed in an organic solvent phase in which at least a functional group-containing polyester resin is dissolved, an active hydrogen-containing compound, and a colorant. For electrostatic charge image development that is dispersed in an aqueous medium phase to cause elongation reaction and / or cross-linking reaction between the functional group-containing polyester resin and the active hydrogen-containing compound, thereby forming particles from the resulting dispersion. A toner, which is produced by adding a tertiary amine compound to the organic solvent phase;
A heating roller made of magnetic metal and heated by electromagnetic induction, a fixing roller arranged in parallel with the heating roller, and stretched between the heating roller and the fixing roller, and heated by the heating roller An endless belt-like toner heating medium rotated by these rollers and the fixing roller via the toner heating medium are pressed against the fixing roller and rotated in the forward direction with respect to the toner heating medium to form a fixing nip portion. A process cartridge for use in an image forming apparatus including a fixing device having a pressure roller.
前記定着手段が、磁性金属から構成され、電磁誘導により加熱される加熱ローラと、前記加熱ローラと平行に配置された定着ローラと、前記加熱ローラと前記定着ローラとに張り渡され、前記加熱ローラにより加熱されるとともにこれらのローラによって回転される無端帯状のトナー加熱媒体と、前記トナー加熱媒体を介して前記定着ローラに圧接されるとともに、前記トナー加熱媒体に対して順方向に回転して定着ニップ部を形成する加圧ローラとを有する定着装置からなる画像形成装置の現像手段に使用される静電荷像現像用トナーであって、
前記静電荷像現像用トナーは、少なくとも官能基含有ポリエステル系樹脂が溶解されている有機溶媒相と、活性水素含有化合物と、着色剤とを、樹脂微粒子が分散されている水系媒体相中に分散させて、官能基含有ポリエステル系樹脂と活性水素含有化合物との伸長反応および/または架橋反応を起こさせ、これにより得られた分散液から粒子を形成する静電荷像現像用トナーであって、前記有機溶媒相中に第3級アミン化合物を添加して製造される ことを特徴とする静電荷像現像用トナー。 An image carrier on which an electrostatic latent image is formed, a charging unit that uniformly charges the surface of the image carrier, and an exposure unit that exposes the charged image carrier surface based on image data and writes the electrostatic latent image And developing means for developing the electrostatic latent image formed on the surface of the image carrier with a developer containing an electrostatic charge image developing toner to form a toner image, and transferring the toner image on the surface of the image carrier to the transfer target Transfer means, and fixing means for fixing the toner image on the transfer object,
The fixing means is made of a magnetic metal and heated by electromagnetic induction, a fixing roller arranged in parallel with the heating roller, and stretched between the heating roller and the fixing roller, and the heating roller An endless belt-shaped toner heating medium heated by the roller and rotated by these rollers, and pressed against the fixing roller via the toner heating medium, and rotated in the forward direction with respect to the toner heating medium for fixing. An electrostatic charge image developing toner used for developing means of an image forming apparatus comprising a fixing device having a pressure roller that forms a nip portion,
The electrostatic charge image developing toner has an organic solvent phase in which at least a functional group-containing polyester resin is dissolved, an active hydrogen-containing compound, and a colorant dispersed in an aqueous medium phase in which resin fine particles are dispersed. An electrostatic charge image developing toner that causes an elongation reaction and / or a cross-linking reaction between the functional group-containing polyester resin and the active hydrogen-containing compound, and forms particles from the resulting dispersion. A toner for developing an electrostatic image, wherein the toner is produced by adding a tertiary amine compound to an organic solvent phase.
The electrostatic charge image developing toner according to claim 12, wherein the tertiary amine compound added to the production process of the electrostatic charge image developing toner is represented by the following structural formula (I): toner.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004073824A JP4213064B2 (en) | 2004-03-16 | 2004-03-16 | Image forming method, image forming apparatus, and process cartridge |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004073824A JP4213064B2 (en) | 2004-03-16 | 2004-03-16 | Image forming method, image forming apparatus, and process cartridge |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2005265887A true JP2005265887A (en) | 2005-09-29 |
JP4213064B2 JP4213064B2 (en) | 2009-01-21 |
Family
ID=35090551
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2004073824A Expired - Fee Related JP4213064B2 (en) | 2004-03-16 | 2004-03-16 | Image forming method, image forming apparatus, and process cartridge |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4213064B2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8722305B2 (en) | 2011-04-13 | 2014-05-13 | Ricoh Company, Ltd. | Method of preparing carrier for electrophotography |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101023168B (en) | 2004-08-05 | 2010-10-13 | 旭化成制药株式会社 | Reagent containing protease reaction promoter and/or colorant stabilizer |
-
2004
- 2004-03-16 JP JP2004073824A patent/JP4213064B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8722305B2 (en) | 2011-04-13 | 2014-05-13 | Ricoh Company, Ltd. | Method of preparing carrier for electrophotography |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP4213064B2 (en) | 2009-01-21 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4990577B2 (en) | Image forming method and image forming apparatus | |
JP2005265886A (en) | Toner, developer, development apparatus, image forming device | |
JP2007079486A (en) | Toner, developer, toner charged container, process cartridge, apparatus and method for image forming | |
JP4080409B2 (en) | Electrophotographic toner and image forming apparatus | |
JP4719028B2 (en) | Toner, developer, toner container, process cartridge, image forming apparatus, and image forming method | |
JP4295144B2 (en) | Toner and method for producing the same, developer, toner container, process cartridge, image forming apparatus, and image forming method | |
JP2005115347A (en) | Toner, and developer, toner charged container, process cartridge, image forming apparatus, and image forming method | |
JP4974322B2 (en) | Full-color image forming device | |
JP4230384B2 (en) | Toner, developer, toner container, process cartridge, image forming apparatus, and image forming method | |
JP2010170151A (en) | Toner | |
JP4230389B2 (en) | Toner, developer, developing device, process cartridge, image forming apparatus | |
JP4700355B2 (en) | Toner for developing electrostatic image, image forming apparatus, and image forming method | |
JP4346030B2 (en) | Toner for developing electrostatic image and image forming apparatus using the same | |
JP2009075380A (en) | Toner for electrostatic charge image development, method for manufacturing toner for electrostatic charge image development, developer for electrostatic charge image development, image forming apparatus and process cartridge | |
JP4198619B2 (en) | Toner for developing electrostatic image, image forming apparatus, process cartridge | |
JP4213064B2 (en) | Image forming method, image forming apparatus, and process cartridge | |
JP4141355B2 (en) | Electrophotographic toner and image forming apparatus using the same | |
JP4299197B2 (en) | Method for producing toner for developing electrostatic image | |
JP4512995B2 (en) | Image forming method | |
JP5042751B2 (en) | Image forming apparatus and image forming method | |
JP2006039136A (en) | Electrostatic charge image developing toner, developer, image forming apparatus, and process cartridge | |
JP4819629B2 (en) | Image forming method and image forming apparatus | |
JP4980698B2 (en) | Toner manufacturing method, toner, two-component developer, image forming apparatus, and process cartridge | |
JP4911901B2 (en) | Toner, developer and image forming apparatus | |
JP5151724B2 (en) | Toner, electrostatic charge developer, toner manufacturing method, image forming method, image forming apparatus, and process cartridge |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20060627 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20080723 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20080729 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20080929 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20081028 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20081029 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111107 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Ref document number: 4213064 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111107 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121107 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131107 Year of fee payment: 5 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |