JP2008158430A - Toner, developing device and image forming apparatus - Google Patents
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Images
Landscapes
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- Dry Development In Electrophotography (AREA)
- Electrophotography Configuration And Component (AREA)
- Developing Agents For Electrophotography (AREA)
Abstract
【課題】 高解像度の画像を安定して形成することが可能な小粒径のトナー、現像装置および画像形成装置を提供する。
【解決手段】 体積平均粒径2μm以上、4μm未満であって、個数平均粒径に対する体積平均粒径の比が1ないし1.1であり、カルナウバワックスまたはライスワックスを1〜5質量%を含有し、シリコーンオイルまたはフッ素オイルを0.05質量%以上、2質量%未満添加して部分的に凝集したトナーを搬送する現像ローラを有し、現像ローラのトナー搬送面の軸方向の外側に、現像ローラの表面構成部材よりも吸湿による膨潤量が大きな部材からなり、感光体と当接して現像ギャップを設定するスペーサを設けた交流重畳電圧が印加される現像手段を有し、感光体の露光手段は一つのレンズに対応して複数の発光素子から照射された光が感光体上に結像するレンズアレイを有し、レンズアレイは主走査方向に伸びる複数の列を有し、感光体へ径が15〜40μmの露光スポットを形成する画像形成装置
【選択図】 なしPROBLEM TO BE SOLVED: To provide a toner having a small particle diameter, a developing device and an image forming apparatus capable of stably forming a high resolution image.
The volume average particle size is 2 μm or more and less than 4 μm, the ratio of the volume average particle size to the number average particle size is 1 to 1.1, and 1 to 5% by mass of carnauba wax or rice wax. A developer roller that contains 0.05% by mass or more and less than 2% by mass of silicone oil or fluorine oil and conveys the partially agglomerated toner, outside the toner conveyance surface of the development roller in the axial direction And a developing means to which an AC superimposed voltage is applied, which is provided with a spacer that is in contact with the photosensitive member and sets a developing gap. The exposure means has a lens array in which light emitted from a plurality of light emitting elements corresponding to one lens forms an image on the photoreceptor, and the lens array has a plurality of rows extending in the main scanning direction, Image forming apparatus diameter to the optical body to form an exposure spot of 15~40μm .BACKGROUND
Description
本発明は、電子写真、乾式複写機、プリンタ、ファクシミリ等の静電潜像を現像する画像形成装置に関し、特に、高解像度の画像形成が可能なトナー、現像装置および画像形成装置に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus that develops an electrostatic latent image, such as an electrophotography, a dry copying machine, a printer, and a facsimile machine, and more particularly to a toner capable of forming a high-resolution image, a developing apparatus, and an image forming apparatus.
静電潜像を現像する画像形成装置に使用するトナーは、画像の高解像度化、およびトナー消費量の減少のためにトナーの小粒径化が行われている。
ところが、粒径4μm未満のトナーは、かさ密度が低くなり扱い難く、現像ローラに圧縮して搬送することは困難となる。また、トナーカートリッジ等のシール部のわずかな間隙から外部へ漏れ出しやすくなるという問題もあった。
更には、同一の大きさの画像を形成する場合には、粒径が大きなトナーの場合に比べて、より多くの個数のトナーを現像ロールから感光体へと効率的に搬送することが必要であった。
Toner used in an image forming apparatus that develops an electrostatic latent image has been made to have a smaller particle size in order to increase image resolution and reduce toner consumption.
However, toner having a particle size of less than 4 μm has a low bulk density and is difficult to handle, and is difficult to be compressed and conveyed to a developing roller. In addition, there is a problem that leakage from the slight gap of the seal portion of the toner cartridge or the like is likely to occur to the outside.
Furthermore, when forming images of the same size, it is necessary to efficiently convey a larger number of toners from the developing roll to the photoconductor than in the case of toner having a large particle size. there were.
現像ロールを感光体との間に間隙を設けて、振動電圧を印加して現像する、非接触ジャンピング現像方式が知られている。
ところが、このような現像方式の場合にも、粒径4μm以下の小粒径トナーでは帯電量が充分ではなく所望の画像濃度を得ることには問題があった。また、非接触現像において、現像ギャップを長期にわたり維持することも困難であった。
There is known a non-contact jumping development system in which a developing roll is provided with a gap between the photosensitive member and a developing voltage is applied for development.
However, even in the case of such a developing method, there is a problem in obtaining a desired image density because the charge amount is not sufficient with a small particle diameter toner having a particle diameter of 4 μm or less. In non-contact development, it has been difficult to maintain the development gap for a long time.
また、小粒径トナーによって画像形成を行う場合には、感光体上に照射する露光する光ビームのスポット径は、15〜40μmとすることが必要となる。
ところが、従来のレーザ光をポリゴンミラーを用いて感光体の表面を走査する方法では露光のスポット径を小さくしようとすると大がかりな光学系が必要となり、スポット径の小さな露光は事実上困難であった。
Further, when image formation is performed with a small particle size toner, the spot diameter of the light beam to be exposed to be irradiated onto the photosensitive member needs to be 15 to 40 μm.
However, in the conventional method of scanning the surface of the photoreceptor using a polygon mirror with a polygon mirror, a large optical system is required to reduce the spot diameter of the exposure, and exposure with a small spot diameter is practically difficult. .
トナー中に潤滑剤としてシリコーンオイルまたはフッ素オイルを添加することが提案されている(例えば、特許文献1参照)。
しかしながら、オイルを添加して小粒径トナー固有の問題を解消した高解像度の画像形成方法あるいは画像形成装置については、従来提案されていない。
However, a high-resolution image forming method or image forming apparatus in which oil is added to solve the problems inherent to small-diameter toner has not been proposed.
本発明は、粒径が2μm以上、4μm未満の小粒径トナーを用いた画像形成装置において、長期にわたり安定して高解像度画像を形成することが可能な画像形成方法および画像形成装置を提供することを課題とするものである。 The present invention provides an image forming method and an image forming apparatus capable of stably forming a high resolution image over a long period in an image forming apparatus using a small particle diameter toner having a particle diameter of 2 μm or more and less than 4 μm. This is a problem.
本発明は、体積平均粒径2μm以上、4μm未満であって、個数平均粒径に対する体積平均粒径の比が1ないし1.1であって、カルナウバワックスまたはライスワックスを1〜5質量%を含有し、シリコーンオイルまたはフッ素オイルを0.05質量%以上、2質量%未満添加して部分的に凝集した、感光体上に形成された、径が15〜40μmの露光スポットを交流を重畳した現像電圧の印加によって現像するトナーである。
また、結着樹脂、ワックス、着色剤および有機溶剤を含む混合物を溶解あるいは分散した着色剤樹脂溶液を転相乳化して乳化懸濁液を調製した後に、電解質水溶液を添加するとともに撹拌を行って該乳化懸濁液中の分散質を合一させて粒子を成長させる合一工程によって粒子成長を行って製造した前記のトナーである。
シリコーンオイルがジメチルシリコーンオイルである前記のトナーである。
フッ素オイルがパーフルオロポリエーテルである前記のトナーである。
In the present invention, the volume average particle size is 2 μm or more and less than 4 μm, the ratio of the volume average particle size to the number average particle size is 1 to 1.1, and 1 to 5 mass% of carnauba wax or rice wax. Containing an exposure spot with a diameter of 15 to 40 μm formed on the photoreceptor, which is partially agglomerated by adding 0.05% or more and less than 2% by mass of silicone oil or fluorine oil. The toner is developed by applying the developed voltage.
In addition, a colorant resin solution in which a mixture containing a binder resin, a wax, a colorant, and an organic solvent is dissolved or dispersed is phase-inverted to prepare an emulsified suspension, and then an aqueous electrolyte solution is added and stirred. The toner produced by performing particle growth by a coalescence process in which dispersoids in the emulsion suspension are coalesced to grow particles.
In the above toner, the silicone oil is dimethyl silicone oil.
In the above toner, the fluoro oil is perfluoropolyether.
以上のように、体積平均粒径2μm以上、4μm未満であって、個数平均粒径に対する体積平均粒径の比が1ないし1.1である粒径が小さなトナーにフッ素オイル、シリコーンを添加することによって一部が凝集した軟凝集体を形成することができるので、小粒径化に伴って発生する現像、画像形成時に生じる種々の問題を解消が可能となり小粒径トナーによる高解像度の画像を形成することができる。
また、本発明のトナーにあっては、トナー中に配合したワックスとともに、小粒径トナーの軟凝集体の形成のために添加したオイルがワックスとしての作用を果たす。しかも、トナー中に含まれたワックスとトナーの部分的に凝集させるために添加したシリコーンオイル、フッ素オイルは、一般に融点の異なる2種類のワックスの添加でみられる様な、相互のワックスの相溶によって一つの融点を示すと言う問題も生じることはない。その結果、定着温度域も拡大するという効果も得られる。
As described above, fluorine oil or silicone is added to a toner having a volume average particle diameter of 2 μm or more and less than 4 μm and a small particle diameter in which the ratio of the volume average particle diameter to the number average particle diameter is 1 to 1.1. As a result, it is possible to form a soft agglomerate partially agglomerated, so that it is possible to eliminate various problems that occur during the development and image formation accompanying the reduction in the particle size, and a high-resolution image with a small particle size toner. Can be formed.
In the toner of the present invention, the oil added for the formation of the soft aggregate of the small particle size toner along with the wax blended in the toner functions as a wax. In addition, the silicone oil and fluorine oil added to partially agglomerate the wax contained in the toner and the toner are generally compatible with each other as seen by the addition of two waxes having different melting points. Does not cause the problem of a single melting point. As a result, the effect of expanding the fixing temperature range can also be obtained.
また、体積平均粒径2μm以上、4μm未満であって、個数平均粒径に対する体積平均粒径の比が1ないし1.1であり、カルナウバワックスまたはライスワックスを1〜5質量%を含有し、シリコーンオイルまたはフッ素オイルを0.05質量%以上、2質量%未満添加して部分的に凝集したトナーを搬送する現像ローラを有し、現像ローラのトナー搬送面の軸方向の外側に、現像ローラの表面構成部材よりも吸湿による膨潤量が大きな部材からなり、感光体と当接して現像ギャップを設定するスペーサを設けた交流重畳電圧が印加される現像手段を有する現像装置である。
また、体積平均粒径2μm以上、4μm未満であって、個数平均粒径に対する体積平均粒径の比が1ないし1.1であり、カルナウバワックスまたはライスワックスを1〜5質量%を含有し、シリコーンオイルまたはフッ素オイルを0.05質量%以上、2質量%未満添加して部分的に凝集したトナーを搬送する現像ローラを有し、現像ローラのトナー搬送面の軸方向の外側に、現像ローラの表面構成部材よりも吸湿による膨潤量が大きな部材からなり、感光体と当接して現像ギャップを設定するスペーサを設けた交流重畳電圧が印加される現像手段を有し、感光体の露光手段は一つのレンズに対応して複数の発光素子から照射された光が感光体上に結像するレンズアレイを有し、レンズアレイは主走査方向に伸びる複数の列を有し、感光体へ径が15〜40μmの露光スポットを形成する画像形成装置である。
The volume average particle diameter is 2 μm or more and less than 4 μm, the ratio of the volume average particle diameter to the number average particle diameter is 1 to 1.1, and contains 1 to 5% by mass of carnauba wax or rice wax. , Having a developing roller for transporting partially agglomerated toner by adding 0.05% by weight or more and less than 2% by weight of silicone oil or fluorine oil, and developing on the outside in the axial direction of the toner transport surface of the developing roller The developing device includes a developing unit to which an AC superimposed voltage is applied, which is made of a member that swells due to moisture absorption larger than the surface constituent member of the roller, and is provided with a spacer that contacts the photoreceptor and sets a developing gap.
The volume average particle diameter is 2 μm or more and less than 4 μm, the ratio of the volume average particle diameter to the number average particle diameter is 1 to 1.1, and contains 1 to 5% by mass of carnauba wax or rice wax. , Having a developing roller for transporting partially agglomerated toner by adding 0.05% by weight or more and less than 2% by weight of silicone oil or fluorine oil, and developing on the outside in the axial direction of the toner transport surface of the developing roller The photosensitive member exposure means has a developing means to which an AC superimposed voltage is applied, which is made of a member having a larger swelling amount due to moisture absorption than the surface constituent member of the roller, and is provided with a spacer that contacts the photosensitive member to set a developing gap. Has a lens array in which light emitted from a plurality of light emitting elements corresponding to one lens forms an image on the photoconductor, and the lens array has a plurality of rows extending in the main scanning direction. The image forming apparatus forms an exposure spot having a diameter of 15 to 40 μm.
以上のように、体積平均粒径2μm以上〜4μm未満であって、個数平均粒径に対する体積平均粒径の比が1ないし1.1であって、カルナウバワックスまたはライスワックスを1〜5質量%を含有し、シリコーンオイルまたはフッ素オイルを0.05質量%以上、2質量%未満添加して部分的に凝集したトナーを現像ローラの表面構成部材よりも吸湿による膨潤量が大きな部材からなり、感光体と当接して現像ギャップを設定するスペーサを設けた交流重畳電圧が印加される現像手段によって、径が15〜40μmの露光スポットに画像の形成を行ったので感光体の潜像を位置精度の高い現像が可能となる。
また、現像ローラに設けたスペーサによって環境の変化の現像への影響を小さくすることができるので、使用環境の変化に左右されことなく高解像度の画像を形成することができる。
また、スペーサで感光体を当接させることで、感光体の安定性が高まり、ラインヘッド型の露光手段によって形成する露光スポット径を小さくすることができるので、高解像度の画像形成が実現できる。
更に、トナーに添加したフッ素オイル、シリコーンオイルが有する高い離型効果により、各部材の融着等が生じることはなく、長期にわたり高い精度で現像が可能になる。
As described above, the volume average particle diameter is 2 μm or more and less than 4 μm, the ratio of the volume average particle diameter to the number average particle diameter is 1 to 1.1, and 1 to 5 mass of carnauba wax or rice wax. Containing a toner that is partly agglomerated by adding 0.05% by mass or more and less than 2% by mass of silicone oil or fluorine oil, and having a larger swelling amount due to moisture absorption than the surface constituting member of the developing roller, An image is formed in an exposure spot having a diameter of 15 to 40 μm by a developing means to which an AC superimposed voltage is applied, which is provided with a spacer that contacts the photosensitive member to set a developing gap. High development is possible.
In addition, since the influence of the environmental change on the development can be reduced by the spacer provided on the developing roller, a high-resolution image can be formed without being influenced by the change in the use environment.
In addition, by bringing the photosensitive member into contact with the spacer, the stability of the photosensitive member is increased, and the diameter of the exposure spot formed by the line head type exposure means can be reduced, so that high-resolution image formation can be realized.
Furthermore, due to the high mold release effect of the fluorine oil and silicone oil added to the toner, each member is not fused and development can be performed with high accuracy over a long period of time.
本発明は、画像形成装置において感光体に照射される露光のスポット径を充分に小さくした露光手段を用いるとともに、ワックスを含有した粒径が小さなトナーにシリコーンオイルまたはフッ素オイルを添加して、トナーの少なくとも一部が凝集した軟凝集状態のトナーを用いることによって、軟凝集したトナーは、現像時に解砕されて小粒径トナーによる種々の問題を生じることがない、極めて高解像度の画像の形成が可能なトナー、現像装置および画像形成装置を提供するものである。 The present invention uses an exposure means in which an exposure spot diameter irradiated onto a photoconductor is sufficiently reduced in an image forming apparatus, and adds a silicone oil or a fluorine oil to a toner containing a wax and a small particle diameter, By using a toner in a soft aggregation state in which at least a part of the toner is aggregated, the soft agglomerated toner is crushed during development and does not cause various problems due to a small particle size toner, thereby forming an extremely high resolution image. The present invention provides a toner, a developing device, and an image forming apparatus.
以下、図面を参照して本発明を説明する。
図1は、本発明にかかる画像形成装置の一例を説明する図である。
画像形成装置1は、画像形成部をタンデム式に配列した装置であって、ハウジング2とその上部に形成された排紙トレイ3を有し、ハウジング2には、電源ユニット4、制御ユニット5、画像形成ユニット6、定着ユニット7、給紙ユニット8が配設されている。
The present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a diagram illustrating an example of an image forming apparatus according to the present invention.
The
画像形成ユニット6は、複数(本実施形態では4つ)の異なる色の画像を形成する単色画像形成ユニットY(イエロー用),M(マゼンタ用),C(シアン用),K(ブラック用)を備え、各単色画像形成ユニットY,M,C,Kにはそれぞれ、有機感光層あるいは無機感光層を形成した感光体からなる感光体61と、感光体61の周囲に配設された、現像手段100、および露光手段200を有している。
各単色画像形成ユニットY,M,C,Kの各色の感光体61Y,61M,61C,61Kはそれぞれ中間転写ベルト62に当接されており、中間転写ベルトを介して1次転写ローラ62Y,62M,62C,62Kが配置されている。これらの各1次転写ローラは、それぞれ図示しない1次転写電圧供給手段と電気的に接続される。そして、1次転写ローラに1次転写電圧を印加することで、各感光体61の表面上に形成されたトナー像を、中間転写ベルト62の表面に順次転写してカラー画像を形成する。
The
The
中間転写ベルト62は、駆動ローラ63によって矢印方向に循環駆動されるとともに、2次転写ローラ64のバックアップローラを兼ねている。駆動ローラ63の周面には、厚さ3mm程度、体積抵抗率が1000kΩ・cm以下のゴム層が形成されており、金属製の軸を介して接地することにより、2次転写ローラ64を介して供給される2次転写電圧導電経路としている。このように駆動ローラ63に高摩擦かつ衝撃吸収性を有するゴム層を設けることにより、駆動ローラ63と2次転写ローラ64との当接部分へ紙、OPCフィルム等の記録媒体が進入する際の衝撃が中間転写ベルト62に伝達しにくく、画質の劣化を防止することができる。
The
また、中間転写ベルト62は、張架用ローラ65に対向してクリーナ部66が配設されている。クリーナ部66には、クリーナブレード67を備えた廃トナー回収手段68を有する。クリーナブレード67は、その先端部を中間転写ベルト62を介して張架用ローラ65に当接することで、2次転写後に転写ベルトに残留するトナーや紙粉等の異物を除去する。そして、このように除去された異物は、廃トナー回収手段68に回収される。
また、2次転写ローラ64は、中間転写ベルト62に対して離当接自在に設けられ、図示しない2次転写ローラ駆動機構により駆動される。
Further, the
Further, the
給紙ユニット8は、複数枚の用紙を積層保持する給紙カセット81と、給紙カセット81から一枚ずつ給紙するピックアップローラ82とを有する給紙部を備えている。ピックアップローラ82により給紙部から給紙されてローラ対83において給紙タイミングが調整された後、二次転写ローラ64へ給紙される。なお、本発明において、給紙、用紙等は、それぞれ、紙に限らずOPCフィルム等を含めた画像形成可能な記録媒体を意味する。
The paper feed unit 8 includes a paper feed unit having a
定着ユニット7は、ハロゲンヒータ等の発熱体を内蔵して回転自在な加熱ローラ71と、加熱ローラ71に対向配設されたバックアップローラ72からなり、2次転写されたトナー像が所定の温度で画像として熱定着される。
こうして定着処理を受けた用紙はハウジング2の上面部に設けられた排紙トレイ3に搬送される。
以上の説明では、画像形成部をタンデム式に配列した例について説明したが、一つの感光体の周囲に4色の現像ユニットを配置して順次現像する方式の画像形成装置であっても良い。
The fixing unit 7 includes a
The paper thus subjected to the fixing process is conveyed to a paper discharge tray 3 provided on the upper surface of the
In the above description, an example in which the image forming units are arranged in a tandem manner has been described. However, an image forming apparatus of a type in which four color developing units are arranged around one photoconductor and sequentially developed may be used.
図2は、本発明の画像形成機構を説明する図であり、図2(A)は、図1で説明した画像形成ユニットを拡大して説明する図であり、図2(B)は、現像工程を説明する図である。
画像形成ユニット6は、感光体61と、感光体61の周囲に配設された、現像手段100、およびラインセンサ型の露光手段200を有している。
FIG. 2 is a diagram for explaining the image forming mechanism of the present invention, FIG. 2A is a diagram for explaining the image forming unit explained in FIG. 1 in an enlarged manner, and FIG. It is a figure explaining a process.
The
現像手段100は、感光体61にトナーを搬送する現像ローラ101、現像ローラ101に圧接されてトナーを供給する供給ローラ102、現像ローラ101に圧接されて感光体61に搬送するトナーを規制する規制ブレード103、および現像ローラ101に現像後残ったトナーを回収するトナー回収手段104を備えている。また、感光体61に近接して帯電手段105および露光手段200を備えている。
The developing
現像ローラ101のトナー搬送部101Tを除く両端部に、現像ローラ101と同心円状であって厚みが均一なスペーサ106が設けられており、スペーサ106の表面が感光体61と当接して、感光体表面61Sとの間で現像ギャップGが形成されている。
現像ギャップGは、スペーサ106の厚みを適宜選択することで所望の大きさに調節される。感光体61が時計回りに回転するとともに、現像ローラ101および供給ローラ6がともに反時計回りに回転するように設定されている。そして、感光体61の周速と現像ローラ101上のスペーサ106の周速とが同一または略同一に設定されている。これにより、非磁性一成分現像剤であるトナーを用いた非磁性一成分現像剤の非接触ジャンピング現像が実現できる。
The development gap G is adjusted to a desired size by appropriately selecting the thickness of the
図3は、本発明の現像手段を説明する図であり、図3(A)は側面図であり、図3(B)は現像ロールの一方の端部を拡大した断面図である。
現像手段100は、感光体61にトナーを搬送する現像ローラ101、現像ローラ101に圧接されてトナーを供給する供給ローラ102を有し、現像ローラ101の中央部のトナー搬送部101Tを除く部分に、現像ローラ101と同心円状であって厚みが均一なスペーサ106A、106Bが設けられており、スペーサ106A、106Bの表面が感光体61と当接して回転することによって所定の現像ギャップGが形成される。
3A and 3B are views for explaining the developing means of the present invention, FIG. 3A is a side view, and FIG. 3B is an enlarged cross-sectional view of one end portion of the developing roll.
The developing
現像ローラ101には、応力収縮や熱収縮の小さい部材、例えば鉄等の金属ローラあるいはウレタン等の樹脂が用いられる。これに対して、現像ローラ101上に設けられるスペーサ106Aおよび106Bには、弾性を有するとともに現像ローラ101よりも吸湿性が大きく、湿度が高くなった場合に膨潤して体積が大きくなって現像ロールと感光体との間隔、すなわち現像ギャップを大きくし、湿度が高くなっても放電が起こりにくく同様の帯電現像を行うことが可能な物質を用いることが好ましい。
具体的には、吸水率が大きなポリアミド、ポリアミドイミド、アセテート、アクリレート、ゴム等を用いることができ、導電性が小さな物質であることが好ましい。さらに、アクリル系粘着剤やシリコーン系粘着剤のような非吸水性かつ絶縁性の粘着剤で接合されていると吸湿しても絶縁性が保持されるため好ましい。
For the developing
Specifically, polyamides, polyamideimides, acetates, acrylates, rubbers, and the like having a high water absorption rate can be used, and a substance having low conductivity is preferable. Furthermore, it is preferable to join with a non-water-absorbing and insulating pressure-sensitive adhesive such as an acrylic pressure-sensitive adhesive or a silicone-based pressure-sensitive adhesive because insulation is maintained even when moisture is absorbed.
スペーサ106A、106Bは、図3(A)において、スペーサ106Aの部分を断面図で示すように現像ローラ101の両端部のトナーの搬送部以外の部分の表面に弾性を有する接着層107で固定することができる。スペーサの固定は接着層に加えてスペーサ材料の熱収縮を利用して行っても良い。
また、スペーサ106A,106Bの吸湿による膨潤で生じる寸法変化は、現像ローラの軸と垂直方向すなわち厚み方向の寸法変化が水平方向すなわち軸方向および周方向の寸法変化よりも大きくなることが好ましい。
このためには、図3(B)に示すように、現像ローラ101には、スペーサ106Aの水平方向の膨潤による寸法変化を抑制し、垂直方向すなわち厚み方向への膨潤による寸法変化とするために水平方向寸法変動防止部108をスペーサ106の現像ローラの軸方向の側面109に沿って配置することが好ましい。水平方向寸法変動防止部108としては、スペーサの材料に比べて吸湿による寸法変化が小さい材料材料を用いることができる。
水平方向寸法変動防止部は、現像ローラの両端部に配置するそれぞれの両スペーサに設けることが好ましい。
In FIG. 3A, the
The dimensional change caused by swelling of the
For this purpose, as shown in FIG. 3B, the developing
It is preferable that the horizontal dimension fluctuation preventing portion is provided in each of the spacers disposed at both ends of the developing roller.
このような現像手段100を用いた画像形成装置によれば、現像ローラ101に固定されるスペーサ106A,106Bに、現像ローラ101よりも吸湿性が大きな材料を用いているので、画像形成装置が高湿度環境で用いられた場合、吸湿性のスペーサ106A,106Bが吸湿することで膨潤し、現像ギャップGが大きくなる。これにより、高湿度環境であっても現像ローラと感光体との間での放電開始電圧の低下を防止することができる。したがって、高温高湿の周囲条件下において画像形成装置を使用する場合にも、比較的高い現像電圧を印加することができ、画質を向上させることができる。特に、高い現像電圧の印加は、小粒径のトナーを用いて画像形成においては極めて有効なものとなる。
According to such an image forming apparatus using the developing
また、弾性を有する接着層107でスペーサ106A,106Bを現像ローラ101に固定することによって、高湿度環境でスペーサ106A,106Bが膨潤しても、スペーサは現像ローラ101から外れることはなくなるとともに、現像ギャップGが大きくなって非接触現像の効果をより確実に発揮することができる。
Further, by fixing the
更に、吸湿による膨潤で生じるスペーサ106A,106Bの寸法変化を、垂直方向すなわち厚み方向の寸法変化が水平方向すなわち軸方向および周方向の寸法変化よりも大きく設定することで、同じ体積膨張率でもスペーサ106A,106Bの膨潤による現像ギャップGの変化率を効果的に大きくすることができる。また、スペーサ106A,106Bにしわの発生しやすい水平方向の寸法変化を小さくすることで、スペーサ106A,106Bのしわの発生を抑制することができる。特に、水平方向寸法変動防止部108を設けることで、膨潤によるスペーサ106A,106Bの軸方向の寸法変化を抑制することができるとともに、厚み方向の寸法の変化率を大きくすることができる。これにより、前述の現像ギャップGの変化率を更に効果的に大きくでき、またスペーサ106A,106Bのしわの発生を更に効果的に抑制できる。
Furthermore, the dimensional change of the
本発明のように、粒径が2μm以上4μm未満のトナーを用いて高解像度の画像形成を行う場合には、高精度の現像ギャップの保持と、交流電圧を重畳した現像電圧を印加して現像することが好ましい。
現像ギャップは、20〜70μmに調整し、現像電圧としては、100〜400Vの直流電圧に、周波数4000〜8000Hzである800V〜1400Vの矩形波交流電圧を重畳することが好ましい。
以上のように、スペーサーによる高精度の現像ギャップと2μm以上4μm未満のトナーを用いることによって高解像度の画像の現像が可能になる。
When high-resolution image formation is performed using toner having a particle size of 2 μm or more and less than 4 μm as in the present invention, development is performed by maintaining a high-precision development gap and applying a development voltage superimposed with an alternating voltage. It is preferable to do.
The development gap is adjusted to 20 to 70 μm, and as the development voltage, it is preferable to superimpose a rectangular wave AC voltage of 800 V to 1400 V having a frequency of 4000 to 8000 Hz on a DC voltage of 100 to 400 V.
As described above, it is possible to develop a high-resolution image by using a high-precision development gap by a spacer and a toner having a size of 2 μm or more and less than 4 μm.
以下に、本発明の露光手段の一例を図面を参照して説明する。
図4は、本発明の露光手段の一例を説明する斜視図である。図5は、図4で示した露光手段の副走査方向の断面図である。
露光手段200は、画像形成時に全幅を一度に露光することが可能ないわゆるラインヘッド201からなるものである。主走査方向XXを長手方向とするケース202を備えるとともに、ケース202の端部には、位置決めピン203と、ねじ等の固着部材の挿入孔204が設けられている。位置決めピン203を、感光体を覆うとともに感光体に対して位置決めされた感光体カバー等に穿設された位置決め孔に嵌め込むことで、ラインヘッド201が感光体に対して位置決めされる。
そして更に、固着部材の挿入孔204に固定ねじ等をねじ込んで固定することで、ラインヘッド201が感光体に対して位置決め固定される。
An example of the exposure means of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 4 is a perspective view for explaining an example of the exposure means of the present invention. FIG. 5 is a cross-sectional view of the exposure unit shown in FIG. 4 in the sub-scanning direction.
The
Further, the
ケース202は、感光体の表面に対向する位置にマイクロレンズアレイ205を保持し、その内部にマイクロレンズアレイ205側から順に、遮光部材206、基板207を備えている。また、基板207のマイクロレンズアレイ205に面する側とは逆側の面には、複数の発光素子群G208が設けられている。すなわち、複数の発光素子群G208は、基板207に、主走査方向XX及び副走査方向YYに互いに所定間隔だけ離れて配置されている。
また、各発光素子群G208としては、感光体表面61Sを小さなスポット径で露光することができる光を発光する有機EL発光素子、発光ダイオード等を用いることができる。
The
Moreover, as each light emitting element group G208, the organic EL light emitting element, the light emitting diode, etc. which emit light which can expose the
図に示すように発光素子が基板207の裏面に配置される場合には、複数の発光素子群G208から射出される光ビームは、基板207を透過して遮光部材206側へ向う。遮光部材206には、複数の発光素子群G208に対して一対一で複数の導光孔209が穿設されている。また、導光孔209は、基板207の法線と平行な線を中心軸として遮光部材206を貫通する略円柱状の孔として穿設されている。よって、1つの発光素子群G208に属する発光素子から出た光は全て同一の導光孔209を通過してマイクロレンズアレイ205へ向うとともに、異なる発光素子群G208から射出した光ビーム同士の干渉が遮光部材206により防止される。
As shown in the drawing, when the light emitting elements are arranged on the back surface of the
そして、遮光部材206に穿設された導光孔209を通過した光ビームは、マイクロレンズアレイ205により、感光体表面にスポットとして結像されることとなる。
また、露光手段は、固定器具210によって、裏蓋211が基板207を介してケース202に押圧されており、固定器具210は、裏蓋211をケース202側に押圧する弾性力を有するとともに、かかる弾性力により裏蓋を押圧することで、ケース202の内部から光が漏れること、及びケース202の外部から光が侵入しないように密閉している。また、固定器具210は、ケース202の長手方向に複数箇所設けられている。また、発光素子群G208は、封止部材212により覆われている。
Then, the light beam that has passed through the
In the exposure means, the back cover 211 is pressed against the
図6は、複数の発光素子からなる発光素子群を説明する図である。
主走査方向XXに4個の発光素子208を所定間隔毎に並べて構成される発光素子ユニットU208を、副走査方向YYに2個並べて、1つの発光素子群G208を構成している。すなわち、同図において円で示される各マイクロレンズ213に対応して8個の発光素子からなる発光素子群G208を構成している。
また、主走査方向XXに発光素子群G208を、形成する画像の大きさに応じて所定個数並べて構成される発光素子群列L208が副走査方向YYに3個並ぶように、発光素子群G208は2次元的に配置されている。また、全ての発光素子群G208は、互いに異なる主走査方向位置に配置されている。更に、主走査方向位置が隣り合う発光素子群G208の発光素子ユニットU208A1と発光素子ユニットU208B1は副走査方向位置が互いに異なるように、複数の発光素子群G208が配置されている。
FIG. 6 is a diagram illustrating a light emitting element group including a plurality of light emitting elements.
Two light emitting element units U208 arranged by arranging four
The light emitting element group G208 includes three light emitting element group rows L208 arranged in the main scanning direction XX and a predetermined number of light emitting element groups L208 arranged in the sub scanning direction YY according to the size of the image to be formed. They are arranged two-dimensionally. All the light emitting element groups G208 are arranged at different positions in the main scanning direction. Further, a plurality of light emitting element groups G208 are arranged so that the light emitting element unit U208A1 and the light emitting element unit U208B1 of the light emitting element group G208 adjacent in the main scanning direction position are different from each other in the sub scanning direction.
また、発光素子ユニットU208の幾何重心点を発光素子位置とすると、2個の発光素子の間の距離は、各発光素子の幾何重心間距離を意味する。したがって、発光素子群幾何重心は、同一の発光素子群G208に属する全ての発光素子位置の幾何重心を意味する。また、主走査方向位置及び副走査方向位置とはそれぞれ注目する位置の主走査方向成分及び副走査方向成分を意味する。 Further, when the geometric gravity center point of the light emitting element unit U208 is the light emitting element position, the distance between the two light emitting elements means the distance between the geometric gravity centers of the respective light emitting elements. Therefore, the light emitting element group geometric centroid means the geometric centroid of all light emitting element positions belonging to the same light emitting element group G208. In addition, the main scanning direction position and the sub scanning direction position mean the main scanning direction component and the sub scanning direction component at the position of interest, respectively.
そして、発光素子G208の配置に対応して、遮光部材206に導光孔が穿設されるとともに、複数のマイクロレンズ213で構成されるマイクロレンズアレイ205が配置される。発光素子群G208の重心位置と、導光孔の中心軸と、マイクロレンズ213A,213Bで構成されるレンズ対の光軸とは、略一致するように構成されている。そして、発光素子群G208の発光素子208から射出された光ビームは、対応する導光孔を介してマイクロレンズアレイ205に入射するとともに、マイクロレンズアレイ205により感光体表面にスポットとして結像される。
以上のように個々の発光素子を近接して配置したラインヘッド状の露光手段を用いることによって、スポット径が15〜40μmである高解像度露光を実現することができる。
なお、本発明において、露光スポット径は、ピーク光量に対して1/e2 となる光量の直径(ただし、eは自然対数の底である。)を意味する。
Corresponding to the arrangement of the light emitting elements G208, a light guide hole is formed in the
As described above, high-resolution exposure with a spot diameter of 15 to 40 μm can be realized by using the line head-shaped exposure means in which individual light emitting elements are arranged close to each other.
In the present invention, the exposure spot diameter means the diameter of the light amount that is 1 / e 2 with respect to the peak light amount (where e is the base of the natural logarithm).
以下に本発明の画像形成方法および画像形成装置において画像形成に使用するトナーを説明する。
本発明に使用するトナーは、結着樹脂、着色剤、カルナウバワックスまたはライスワックス、および有機溶剤を含む着色樹脂溶液を転相乳化することによって生成した、樹脂油滴、ワックス分散質、着色剤分散質等の分散質を、電解質水溶液の添加によって乳化状態を変化させるとともに、撹拌速度を変えて微粒子に与える剪断力を変化させることによって、所定の粒子径のトナー粒子に成長させる方法によって製造される粒子径が小さなトナーが好ましい。
Hereinafter, the toner used for image formation in the image forming method and the image forming apparatus of the present invention will be described.
The toner used in the present invention includes a resin oil droplet, a wax dispersoid, and a colorant produced by phase inversion emulsification of a colored resin solution containing a binder resin, a colorant, carnauba wax or rice wax, and an organic solvent. Dispersoids such as dispersoids are produced by a method in which the emulsified state is changed by adding an aqueous electrolyte solution, and the shear force applied to the fine particles is changed by changing the stirring speed to grow toner particles of a predetermined particle size. A toner having a small particle size is preferable.
着色樹脂溶液を転相乳化することによって生成した乳化懸濁液中の分散質は、水性媒体中において、その周囲に電気二重層を形成して安定に存在しているが、電解質水溶液を添加すると電解質によって安定な分散状態が破壊される。この状態で、微粒子同士が衝突すると合一が進行して粒径が大きな粒子が形成される。
剪断力が大きい場合には、微粒子が残留したり、あるいは粒子同士の衝突によって合一した粒子が剪断力によって再び分離、分散が起きるので事実上合一は進行しない。
したがって、合一工程において、電解質水溶液の添加後には、電解質水溶液が乳化懸濁液中に均一に分散されるように高速で撹拌した後には、合一が円滑に進行する合一の律速速度以下の速度である合一撹拌速度に撹拌速度を低下させることによって所定の粒径へ成長させることができる。
The dispersoid in the emulsion suspension formed by phase inversion emulsification of the colored resin solution exists stably in the aqueous medium by forming an electric double layer around it. A stable dispersion state is destroyed by the electrolyte. In this state, when the fine particles collide with each other, coalescence proceeds and particles having a large particle diameter are formed.
When the shearing force is large, fine particles remain, or particles that are coalesced by collision between particles are separated and dispersed again by the shearing force, so that coalescence does not proceed in practice.
Therefore, in the coalescence step, after addition of the aqueous electrolyte solution, after stirring at high speed so that the aqueous electrolyte solution is uniformly dispersed in the emulsified suspension, the coalescence is less than the rate-limiting rate at which coalescence proceeds smoothly. It is possible to grow to a predetermined particle size by lowering the stirring speed to the unitary stirring speed that is
合一は撹拌速度と共に添加した電解質水溶液の量にも依存しており、添加した電解質水溶液による分散状態の破壊の程度にも影響を受ける。したがって、添加した電解質水溶液によって分散状態に変化が生じなくなると、合一撹拌速度で撹拌を継続しても合一によって形成される粒径は飽和に達する。このような理由から、合一により形成される粒径を測定することによって合一工程で添加する電解質水溶液の量、および合一撹拌速度での撹拌時間が決定される。
小粒径トナーにおいては、比表面積が増大するために、ワックスの表面露出割合が大きくなるのでワックスの添加量を大きくすることが困難となるが、転送乳化法によって製造したトナーにおいては、添加したカルナウバワックスあるいはライスワックスが針状となり、定着時に表面に現れやすいので、ワックスの添加量が少ない小粒径トナーにあっても定着性が向上する。
The coalescence depends on the amount of the aqueous electrolyte solution added together with the stirring speed, and is affected by the degree of destruction of the dispersed state by the added aqueous electrolyte solution. Accordingly, when the dispersion state does not change due to the added electrolyte aqueous solution, the particle size formed by coalescence reaches saturation even if stirring is continued at the coalescence stirring speed. For these reasons, the amount of aqueous electrolyte solution added in the coalescence step and the stirring time at the coalescence stirring speed are determined by measuring the particle size formed by coalescence.
In the small particle size toner, the specific surface area increases, and the surface exposure ratio of the wax increases, so it is difficult to increase the amount of the wax added. However, in the toner manufactured by the transfer emulsification method, it was added. Since carnauba wax or rice wax becomes needle-like and tends to appear on the surface during fixing, the fixability is improved even with a small particle size toner with a small amount of added wax.
以下、本発明のトナーの製造工程について説明する。
第一工程:着色樹脂溶液調製工程
ポリエステル樹脂等の樹脂を主成分とする結着樹脂、着色剤およびワックスとを、有機溶剤中に溶解、あるいは分散させて着色樹脂溶液を製造する工程である。
第二工程:転相乳化工程
塩基性化合物を添加した後、該着色樹脂溶液に水を添加して、転相乳化して乳化懸濁液とする工程である。
第三工程:合一工程
調製した乳化懸濁液に、電解質水溶液を添加し、乳化懸濁液中の樹脂油滴、ワックス分散質、着色剤分散質等の微粒子を合一させることにより合一粒子を生成させる工程である。
第四工程:分離、乾燥工程
減圧下で有機溶剤を除去した後に、合一粒子を水性媒体中から分離、洗浄し、乾燥させてトナー母粒子とする工程である。
Hereinafter, the production process of the toner of the present invention will be described.
1st process: Colored resin solution preparation process It is the process of manufacturing a colored resin solution by melt | dissolving or disperse | distributing the binder resin which has resin, such as a polyester resin, a colorant, and wax in an organic solvent.
Second step: Phase inversion emulsification step After adding the basic compound, water is added to the colored resin solution to perform phase inversion emulsification to obtain an emulsified suspension.
Third step: coalescence step An aqueous electrolyte solution is added to the prepared emulsification suspension to coalesce fine particles such as resin oil droplets, wax dispersoid, and colorant dispersoid in the emulsion suspension. This is a step of generating particles.
Fourth Step: Separation and Drying Step In this step, after removing the organic solvent under reduced pressure, the coalesced particles are separated from the aqueous medium, washed and dried to form toner base particles.
まず、第一工程である着色樹脂溶液調製工程について説明する。着色樹脂溶液調製工程では、まず有機溶剤中にポリエステル樹脂などの水性媒体中において分散する自己分散型の合成樹脂を主成分とする結着樹脂と、着色剤、ワックスとを投入して、溶解または分散させてトナー粒径以下に微分散または溶解する。 First, the colored resin solution preparation step, which is the first step, will be described. In the colored resin solution preparation step, first, a binder resin mainly composed of a self-dispersing synthetic resin dispersed in an aqueous medium such as a polyester resin in an organic solvent, a coloring agent, and a wax are introduced, dissolved or dissolved. Disperse and finely disperse or dissolve below the toner particle size.
結着樹脂と着色剤は、高速撹拌機により有機溶剤中に溶解または分散することが好ましい。この場合、着色剤は、あらかじめ予備分散を行ってマスター混練チップを調製し、作製するトナー粒径以下に微分散したものを用いても良い。ワックスのような添加剤などもあらかじめマスター混練チップを調整した後に混合しても良い。あるいは、メディアを用いて湿式分散によりトナー粒径以下に微分散したマスター溶液を用いても良い。 The binder resin and the colorant are preferably dissolved or dispersed in an organic solvent with a high-speed stirrer. In this case, the colorant may be pre-dispersed in advance to prepare a master kneading chip and finely dispersed below the toner particle diameter to be produced. Additives such as wax may be mixed after the master kneading chip is prepared in advance. Alternatively, a master solution finely dispersed below the toner particle diameter by wet dispersion using media may be used.
着色樹脂溶液調製工程においては、デスパー(アサダ鉄工製)、T.K.ホモミクサー(プライミクス製)などの高速撹拌機が使用できる。この時の翼先端速度は4〜30m/sであることが好ましく、8〜25m/sであることがより好ましい。上記高速撹拌機を用いることで、結着樹脂の有機溶剤への溶解を効率よく行えると共に、着色剤の結着樹脂溶液中での均一微分散を達成できる。すなわち、あらかじめ微分散された着色剤を高速撹拌することで、着色樹脂溶液中においても保持することができる。
翼先端速度が4m/sより低いと、着色樹脂溶液中での着色剤の微分散が不十分となり好ましくない。一方、30m/sより高いと剪断による発熱が大きくなり、溶剤の揮発と相まって均一撹拌が困難となるため好ましくない。また、溶解、または分散する場合の温度は、20〜60℃の範囲が好ましく、30〜50℃の範囲がより好ましい。
In the colored resin solution preparation step, Desper (manufactured by Asada Iron Works), T.W. K. A high-speed stirrer such as a homomixer (Primix) can be used. The blade tip speed at this time is preferably 4 to 30 m / s, and more preferably 8 to 25 m / s. By using the high-speed stirrer, the binder resin can be efficiently dissolved in the organic solvent, and uniform fine dispersion of the colorant in the binder resin solution can be achieved. That is, the coloring agent finely dispersed in advance can be held in the colored resin solution by stirring at high speed.
When the blade tip speed is lower than 4 m / s, the fine dispersion of the colorant in the colored resin solution is insufficient, which is not preferable. On the other hand, when it is higher than 30 m / s, heat generation due to shearing is increased, and it is not preferable because uniform stirring becomes difficult in combination with volatilization of the solvent. Moreover, the temperature in the case of melt | dissolving or disperse | distributing has the preferable range of 20-60 degreeC, and the range of 30-50 degreeC is more preferable.
有機溶剤としては、25℃における水に対する溶解度が、0.1〜30質量%であるものが好ましく、0.1〜25質量%であるものがより好ましい。また、常圧における沸点は、水の沸点よりも低いものが好ましい。このような有機溶剤としては、例えば、メチルエチルケトン、メチルイソプロピルケトンのようなケトン類、酢酸エチル、酢酸イソプロピルのようなエステル類等が用いられる。これらの有機溶剤は、2種以上を混合して用いることもできるが、溶剤回収の点から、同一種類の溶剤を単独で使用することが好ましい。また、有機溶剤は、ポリエステル樹脂を溶解または分散するものであり、後の工程で脱溶剤しやすいために低沸点のものが好ましい。ここで、ポリエステル樹脂を溶解する有機溶剤としては、溶解、分散性に優れている、メチルエチルケトン、酢酸エチルを用いることが好ましい。特にメチルエチルケトンを用いることがより好ましい。 As an organic solvent, the thing whose solubility with respect to water in 25 degreeC is 0.1-30 mass% is preferable, and what is 0.1-25 mass% is more preferable. The boiling point at normal pressure is preferably lower than the boiling point of water. Examples of such an organic solvent include ketones such as methyl ethyl ketone and methyl isopropyl ketone, and esters such as ethyl acetate and isopropyl acetate. These organic solvents can be used in combination of two or more, but from the viewpoint of solvent recovery, it is preferable to use the same type of solvent alone. In addition, the organic solvent is preferably one having a low boiling point because it dissolves or disperses the polyester resin and is easy to remove the solvent in a later step. Here, as the organic solvent for dissolving the polyester resin, it is preferable to use methyl ethyl ketone and ethyl acetate, which are excellent in solubility and dispersibility. In particular, it is more preferable to use methyl ethyl ketone.
また、着色樹脂溶液の調製工程において、乳化剤を加えることが好ましい。
合一工程において乳化剤が機能するためには、後から添加する電解質の存在下においても分散安定性を保持できる特性が必要である。そのような特性を有する乳化剤としては、例えば、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オクチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンドデシルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステルなど、あるいは各種プルロニック系などのノニオン型の乳化剤、あるいはアルキル硫酸エステル塩型、アルキルスルホン酸塩型のアニオン性乳化剤、また、第四級アンモニウム塩型のカチオン型の乳化剤などがある。また、アルキルベンゼンスルホン酸塩型の乳化剤、直鎖アルキルベンゼンスルホン酸型の乳化剤を挙げることができる。
上述した乳化剤は単独で用いても、2種類以上を混合して用いてもよい。すなわち、本発明の製造方法では、乳化剤の存在下に電解質を添加することで、不均一な合一を防止することが可能となる。これにより、好ましい粒度分布が得られると共に、収率の向上が達成される。
Moreover, it is preferable to add an emulsifier in the preparation process of the colored resin solution.
In order for the emulsifier to function in the coalescing step, it is necessary to have a characteristic capable of maintaining dispersion stability even in the presence of an electrolyte added later. Examples of emulsifiers having such properties include polyoxyethylene nonyl phenyl ether, polyoxyethylene octyl phenyl ether, polyoxyethylene dodecyl phenyl ether, polyoxyethylene alkyl ether, polyoxyethylene fatty acid ester, sorbitan fatty acid ester, polyoxyethylene Nonionic emulsifiers such as oxyethylene sorbitan fatty acid esters or various pluronics, alkyl sulfate ester type, alkyl sulfonate type anionic emulsifiers, and quaternary ammonium salt type cationic emulsifiers is there. Moreover, an alkylbenzene sulfonate type emulsifier and a linear alkyl benzene sulfonic acid type emulsifier can be mentioned.
The above-mentioned emulsifiers may be used alone or in combination of two or more. That is, in the production method of the present invention, it is possible to prevent non-uniform coalescence by adding an electrolyte in the presence of an emulsifier. Thereby, a preferable particle size distribution is obtained and an improvement in yield is achieved.
また、使用する乳化剤の量は、固形分含有量に対し、0.1〜3.0質量%が好ましく、0.3〜2.0質量%であることがより好ましく、0.3〜1.5質量%であることが特に好ましい。これは、0.1質量%よりも少ないと、目的とする粗大粒子発生に対する防止効果が得られないためである。また、3.0質量%よりも多いと、電解質の量を増加しても合一が十分に進行せず、所定粒径の粒子が得られなくなり、結果として、微粒子が残存してしまい収率を低下させるためである。 Moreover, 0.1-3.0 mass% is preferable with respect to solid content, and, as for the quantity of the emulsifier to use, it is more preferable that it is 0.3-2.0 mass%, and 0.3-1. It is especially preferable that it is 5 mass%. This is because if it is less than 0.1% by mass, the desired effect of preventing the generation of coarse particles cannot be obtained. On the other hand, when the amount is more than 3.0% by mass, coalescence does not proceed sufficiently even if the amount of the electrolyte is increased, and particles having a predetermined particle diameter cannot be obtained. As a result, fine particles remain and yield. This is because of lowering.
次いで、第二工程の転相乳化工程において、塩基性化合物を添加した後で、該着色樹脂含有組成物に水を添加することで懸濁または乳化させて乳化懸濁液とする。ここで、塩基性化合物によってポリエステル樹脂のカルボキシル基を中和した着色樹脂溶液に水を徐々に添加することが好ましい。カルボキシル基が中和されることで、該官能基部分の親水性が向上し、水との親和性が向上する。 Next, in the phase inversion emulsification step of the second step, after adding the basic compound, the colored resin-containing composition is suspended or emulsified by adding water to obtain an emulsified suspension. Here, it is preferable to gradually add water to the colored resin solution in which the carboxyl group of the polyester resin is neutralized with a basic compound. By neutralizing the carboxyl group, the hydrophilicity of the functional group portion is improved and the affinity with water is improved.
滴下した水は該官能基部分に水和され、撹拌効果と合わさって溶解あるいは微細に分散される。一方、結着樹脂は水性媒体を介在して酸−塩基相互作用が強まり、水の添加に伴って粘度が上昇する。一定量の水を添加すると粘度が低下していく点があり、いわゆる転相点と称する。この直前まで、粘度が上昇し、粘度が最大値に達する。粘度上昇は、塩基性化合物の添加量と相関があり、添加量が増加するほど、粘度上昇も大きくなる。 The dropped water is hydrated to the functional group portion and dissolved or finely dispersed together with the stirring effect. On the other hand, the binder resin has strong acid-base interaction through an aqueous medium, and the viscosity increases with the addition of water. When a certain amount of water is added, there is a point that the viscosity decreases, which is called a so-called phase inversion point. Until just before this, the viscosity increases and reaches a maximum value. The increase in viscosity correlates with the addition amount of the basic compound, and the increase in viscosity increases as the addition amount increases.
一方、塩基性化合物の量は、本発明においては、第二工程の転相乳化工程のみならず、後述する第三工程の合一工程における合一粒子生成時の均一性、速度にも影響を及ぼし、ポリエステル樹脂のカルボキシル基に対して、塩基性化合物は1〜3当量の範囲が好ましい。また、1〜2当量の範囲が更に好ましい。このようにポリエステル樹脂のカルボキシル基の全部を中和するために要する量よりも過剰に添加することにより、合一工程において異形の粒子が生成するのを防止することができ、また、粒度分布を狭い範囲とすることができる。 On the other hand, in the present invention, the amount of the basic compound affects not only the phase inversion emulsification step of the second step but also the uniformity and speed at the time of coalescence particle generation in the coalescence step of the third step described later. The basic compound is preferably in the range of 1 to 3 equivalents relative to the carboxyl group of the polyester resin. Moreover, the range of 1-2 equivalent is still more preferable. Thus, by adding in excess of the amount required to neutralize all of the carboxyl groups of the polyester resin, it is possible to prevent the formation of irregularly shaped particles in the coalescence process, and the particle size distribution can be reduced. It can be a narrow range.
しかしながら、塩基性化合物の全量を乳化前に添加すると、乳化時に粘度上昇が生じ、撹拌の不均一化により未乳化の異物が発生し、最終的に得られるトナー中に混在し、現像特性に悪影響を及ぼすことになる。したがって、塩基性化合物の量は、0.6〜1.2当量が好ましい。0.6当量よりも少ないと、乳化時に着色剤、あるいはワックス等の添加剤の分散が不均一になったり、未乳化物が発生するため好ましくない。一方、1.2当量よりも多いと粘度上昇による影響が見られるため好ましくない。 However, if the total amount of the basic compound is added before emulsification, the viscosity increases during emulsification, and non-emulsified foreign matter is generated due to uneven stirring, which is mixed in the finally obtained toner and adversely affects the development characteristics. Will be affected. Therefore, the amount of the basic compound is preferably 0.6 to 1.2 equivalents. When the amount is less than 0.6 equivalent, the dispersion of the colorant or the additive such as wax becomes non-uniform during emulsification or an unemulsified product is generated. On the other hand, when the amount is more than 1.2 equivalents, an effect due to an increase in viscosity is observed, which is not preferable.
転相乳化工程の終了後の有機溶剤/有機溶剤+水の比率は20〜35質量%の範囲が好ましく23〜30質量%の範囲がより好ましい。上述したように、転相点までの水の量は、着色樹脂溶液調製工程における有機溶剤量が少ないほど減少し、塩基性化合物の量が多いほど増加する。
転相点では乳化懸濁液の粘度が高いこともあり、着色樹脂溶液が完全に水性媒体中に微分散していない場合もあるため、更に水を添加することが好ましい。添加した水の量は転相点までに使用した水の合計の50ないし80質量%の範囲が好ましい。
The ratio of the organic solvent / organic solvent + water after completion of the phase inversion emulsification step is preferably in the range of 20 to 35% by mass, and more preferably in the range of 23 to 30% by mass. As described above, the amount of water up to the phase inversion point decreases as the amount of organic solvent in the colored resin solution preparation step decreases, and increases as the amount of basic compound increases.
At the phase inversion point, the viscosity of the emulsified suspension may be high, and the colored resin solution may not be completely finely dispersed in the aqueous medium. Therefore, it is preferable to add more water. The amount of water added is preferably in the range of 50 to 80% by weight of the total water used up to the phase inversion point.
本発明で用いるポリエステル樹脂は、酸価が、3〜30KOHmg/gが好ましく、5〜20KOHmg/gであることがより好ましい。
これは、ポリエステル樹脂の酸価が3未満であると、ポリエステル樹脂と有機溶剤とが水中に乳化した乳化懸濁液の製造が円滑に行われず、粗大粒子が発生するので好ましくない。
一方、ポリエステル樹脂の酸価が30より大きいと、トナー使用環境下における帯電量が安定しないため好ましくない。酸価が3〜30KOHmg/gであるポリエステル樹脂は、カルボキシル基が塩基性化合物により中和されることによりアニオン型となる。その結果、樹脂の親水性が増加し、安定に分散または溶解することができる。
The polyester resin used in the present invention preferably has an acid value of 3 to 30 KOHmg / g, more preferably 5 to 20 KOHmg / g.
This is not preferred if the acid value of the polyester resin is less than 3, since the production of an emulsified suspension in which the polyester resin and the organic solvent are emulsified in water is not carried out smoothly and coarse particles are generated.
On the other hand, if the acid value of the polyester resin is greater than 30, the charge amount in the toner use environment is not stable, which is not preferable. The polyester resin having an acid value of 3 to 30 KOHmg / g becomes an anionic type by neutralizing the carboxyl group with a basic compound. As a result, the hydrophilicity of the resin increases and can be stably dispersed or dissolved.
中和用の塩基性化合物としては、例えば水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、アンモニアなどの無機塩基や、ジエチルアミン、トリエチルアミン、イソプロピルアミンなどの有機塩基が用いられる。特に、アンモニア、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムなどの無機塩基の水溶液が好ましい。 Examples of the basic compound for neutralization include inorganic bases such as sodium hydroxide, potassium hydroxide, and ammonia, and organic bases such as diethylamine, triethylamine, and isopropylamine. In particular, an aqueous solution of an inorganic base such as ammonia, sodium hydroxide, or potassium hydroxide is preferred.
上記の方法で製造した乳化懸濁液では、着色樹脂溶液は、樹脂油滴、着色剤分散質、ワックス等として水性媒体中に乳化した状態で存在する。その状態は、有機溶剤の種類と使用量、ポリエステル樹脂の酸価、塩基性化合物の使用量、撹拌条件等で異なるが、1μm以下の微小な油滴として乳化していることが好ましい。このような状態であれば、乳化懸濁液の安定性、後の工程における合一の安定性、合一粒子の粒度分布等が良好になり、好ましい。 In the emulsified suspension produced by the above method, the colored resin solution exists in the state of being emulsified in an aqueous medium as resin oil droplets, colorant dispersoids, wax and the like. The state varies depending on the type and amount of organic solvent used, the acid value of the polyester resin, the amount of basic compound used, the stirring conditions, and the like, but it is preferably emulsified as fine oil droplets of 1 μm or less. Such a state is preferable because the stability of the emulsified suspension, the stability of coalescence in the subsequent steps, the particle size distribution of the coalesced particles, and the like are improved.
次に、第三工程である合一工程について説明する。乳化剤の存在下、電解質を添加することにより、微粒子の合一体である合一粒子を製造することができる。
合一工程では、乳化剤の存在下で電解質水溶液を滴下することで着色樹脂溶液の微粒子の析出工程とその後の会合した粒子が成長する合一工程を含む。
まず、樹脂油滴、着色剤分散質、あるいはワックス分散質のそれぞれの単独の分散質から形成された微粒子、及びこれらの分散質が複合した微粒子が析出し、大きさは、0.01μmから0.4μm程度の大きさのものである。
次いで、該微粒子を合一させることにより合一粒子が得られる。
合一工程においては、乳化懸濁液に電解質水溶液を添加することで、乳化している着色樹脂溶液の微小な油滴が塩析または不安定化され、複数の微粒子が一体化することによって合一が進行し、目的の粒径を得ることができる。
Next, the unification process which is the 3rd process is explained. By adding an electrolyte in the presence of an emulsifier, coalesced particles that are a unitary of fine particles can be produced.
The coalescing step includes a step of depositing fine particles of the colored resin solution by dropping the electrolyte aqueous solution in the presence of an emulsifier and a coalescing step in which the associated particles grow thereafter.
First, fine particles formed from individual dispersoids of resin oil droplets, colorant dispersoids, or wax dispersoids, and fine particles in which these dispersoids are composited are precipitated, and the size ranges from 0.01 μm to 0 The size is about 4 μm.
Next, coalesced particles are obtained by coalescing the fine particles.
In the coalescence process, by adding an aqueous electrolyte solution to the emulsified suspension, fine oil droplets of the emulsified colored resin solution are salted out or destabilized, and a plurality of fine particles are integrated to form a coalesced mixture. Progresses and the desired particle size can be obtained.
また、電解質水溶液の添加により、着色剤を含有した微粒子同士が合一するばかりでなく、水性媒体中に溶解しているポリエステル樹脂が塩析または不安定化してポリエステル樹脂の微粒子が析出し、着色剤を含有した微粒子の表面、または既に合一した合一粒子に付着することで合一粒子を得ることができる。 In addition, the addition of the electrolyte aqueous solution not only brings together the fine particles containing the colorant, but also causes the polyester resin dissolved in the aqueous medium to salt out or destabilize to precipitate the fine particles of the polyester resin. The coalesced particles can be obtained by adhering to the surface of the fine particles containing the agent or the coalesced particles already coalesced.
ここで用いられる電解質としては、例えば、硫酸ナトリウム、硫酸アンモニウム、硫酸カリウム、硫酸水素ナトリウム、硫酸水素アンモニウム、硫酸マグネシウム、リン酸ナトリウム、リン酸二水素ナトリウム、塩化ナトリウム、塩化カリウム、塩化アンモニウム、塩化カルシウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素アンモニウム、酢酸ナトリウムなどの水溶性の塩などを電解質として用いることができる。これらの電解質は、単独でも、2種類以上の物質を混合してもよい。なかでも、硫酸ナトリウムや硫酸アンモニウムのような1価のカチオンの硫酸塩、炭酸塩が均一な合一を進める上で好ましい。
また、得られる合一粒子は溶剤によって膨潤しており、電解質を添加することによって粒子の水和状態が不安定な状態となっているため、低剪断力の撹拌により粒子同士を衝突させて合一を進行させることが好ましい。
Examples of the electrolyte used here include sodium sulfate, ammonium sulfate, potassium sulfate, sodium hydrogen sulfate, ammonium hydrogen sulfate, magnesium sulfate, sodium phosphate, sodium dihydrogen phosphate, sodium chloride, potassium chloride, ammonium chloride, calcium chloride. Water-soluble salts such as sodium hydrogen carbonate, ammonium hydrogen carbonate, and sodium acetate can be used as the electrolyte. These electrolytes may be used alone or as a mixture of two or more kinds of substances. Of these, monovalent cation sulfates and carbonates such as sodium sulfate and ammonium sulfate are preferred for promoting uniform coalescence.
In addition, the resulting coalesced particles are swollen by the solvent, and the hydration state of the particles is unstable due to the addition of an electrolyte. Therefore, the particles are collided with each other by stirring with low shear force. It is preferable to proceed one.
また、均一な合一を進める上では、合一時の撹拌条件が重要であり、例えば、アンカー翼、タービン翼、ファウドラー翼、フルゾーン翼、マックスブレンド翼(登録商標)、半月翼などが用いられる。なかでも、マックスブレンド翼(登録商標)やフルゾーン翼のような低回転であっても均一混合性に優れた大型翼を用いることが好ましい。均一な合一体を生成させるための撹拌翼の周速は、0.2〜10m/sが好ましく、0.2〜8m/s未満の低シェアでの撹拌がより好ましい。特に、0.2〜6m/sとすることが好ましい。撹拌翼の周速が10m/sよりも早いと、微粒子が残存するため好ましくない。一方、周速が0.2m/sよりも遅いと、撹拌が不均一となり粗大粒子が発生する傾向となるので好ましくない。上述した条件であれば、微粒子同士の衝突のみにより合一が進行し、合一体が再び解離、分散することがない。特に、合一工程では微小粒子から優先的に合一が進行するため、超微粒子の発生が少なく、かつ狭い粒度分布となるため収率の向上が達成できる。
すなわち、着色樹脂溶液調製工程、及び転相乳化工程ではデスパー(アサダ鉄工製)等の高速撹拌機により撹拌を行うことが好ましく、合一工程では低速で均一混合可能な大型翼が好適となるため、転相乳化工程で得られた乳化懸濁液を大型翼付属の別の容器に移送して合一工程を実施することが好ましい。
In order to promote uniform coalescence, agitation conditions for coalescence are important. For example, an anchor wing, a turbine wing, a Faudler wing, a full zone wing, a Max blend wing (registered trademark), and a meniscus wing are used. Among them, it is preferable to use a large blade having excellent uniform mixing characteristics even at a low rotation, such as Max Blend blade (registered trademark) or full zone blade. The peripheral speed of the stirring blade for generating a uniform unity is preferably 0.2 to 10 m / s, and more preferably stirring with a low shear of less than 0.2 to 8 m / s. In particular, 0.2 to 6 m / s is preferable. If the peripheral speed of the stirring blade is faster than 10 m / s, it is not preferable because fine particles remain. On the other hand, if the peripheral speed is slower than 0.2 m / s, stirring is not uniform and coarse particles tend to be generated, which is not preferable. Under the above-described conditions, coalescence proceeds only by collision of fine particles, and the coalescence does not dissociate and disperse again. In particular, since coalescence proceeds preferentially from fine particles in the coalescence process, generation of ultrafine particles is small, and a narrow particle size distribution is achieved, so that an improvement in yield can be achieved.
That is, in the colored resin solution preparation step and the phase inversion emulsification step, it is preferable to stir with a high speed stirrer such as Desper (manufactured by Asada Iron Works), and in the coalescing step, a large blade capable of uniform mixing at low speed is suitable. It is preferable to carry out the coalescing step by transferring the emulsified suspension obtained in the phase inversion emulsification step to another container attached to the large blade.
また、使用する電解質の量は、固形分含有量に対し、0.5〜15質量%が好ましく、1〜12質量%であることがより好ましく、1〜6質量%であることが特に好ましい。電解質の量が0.5質量%よりも少ないと、合一が十分に進行しない。
また、電解質の量が15質量%よりも多いと、合一が不均一となり、凝集物の発生や、粗大粒子が発生し収率を低下させる。
また、電解質濃度が高いと、特に合一初期の塩析による溶解したポリエステル樹脂の析出時に凝集物が発生しやすいため好ましくない。一方、電解質濃度が低いと、塩析や合一させるために多量の電解質が必要となるとともに、微粒子が残存し易く好ましくない。
Moreover, 0.5-15 mass% is preferable with respect to solid content, and, as for the quantity of the electrolyte to be used, it is more preferable that it is 1-12 mass%, and it is especially preferable that it is 1-6 mass%. When the amount of the electrolyte is less than 0.5% by mass, coalescence does not proceed sufficiently.
On the other hand, when the amount of the electrolyte is more than 15% by mass, the coalescence becomes non-uniform, and aggregates and coarse particles are generated, resulting in a decrease in yield.
Moreover, it is not preferable that the electrolyte concentration is high because aggregates are likely to be generated at the time of precipitation of the dissolved polyester resin due to salting out in the initial coalescence. On the other hand, when the electrolyte concentration is low, a large amount of electrolyte is required for salting out and coalescence, and fine particles are likely to remain, which is not preferable.
すなわち、合一初期における析出時は、寸法が小さくて比表面積が大きいので、添加した電解質水溶液の近傍で濃度むらの影響を受け易く、その濃度むらにより凝集が発生することがある。このため、合一初期の微粒子の段階では、電解質の濃度むらが発生しないように濃度を低めに設定することが好ましい。
また、粒径を3μmを超えて成長させる場合には、電解質濃度を高くし、それに応じて添加する電解質水溶液の添加量を調整することで粒子成長速度を制御することが好ましい。低濃度の電解質水溶液を大量に添加すると、添加液量が増え有機溶剤比率が下がり、合一が進まず微粒子が残存し易くなる。
That is, at the time of precipitation at the beginning of coalescence, since the size is small and the specific surface area is large, it is easily affected by the concentration unevenness in the vicinity of the added electrolyte aqueous solution, and aggregation may occur due to the concentration unevenness. For this reason, it is preferable that the concentration is set to be low so that the concentration unevenness of the electrolyte does not occur at the initial stage of fine particles.
In addition, when the particle size is grown to exceed 3 μm, it is preferable to control the particle growth rate by increasing the electrolyte concentration and adjusting the amount of the electrolyte aqueous solution added accordingly. When a large amount of low-concentration electrolyte aqueous solution is added, the amount of the added solution increases, the organic solvent ratio decreases, and coalescence does not progress and fine particles remain easily.
本発明は、結着樹脂、着色剤、ワックス、有機溶剤を含有する着色樹脂溶液を、転相乳化によって乳化懸濁液を形成し、乳化懸濁液から所定の大きさの粒子を成長したものである。粒子の成長は、乳化懸濁液に電解質を加えると共に撹拌することによって行うことができる。 In the present invention, a colored resin solution containing a binder resin, a colorant, a wax, and an organic solvent is formed by phase-inversion emulsification to form an emulsion suspension, and particles of a predetermined size are grown from the emulsion suspension. It is. Particle growth can be accomplished by adding electrolyte to the emulsified suspension and stirring.
体積平均粒子径が4μm以下のトナーを製造する場合、合一初期における微粒子の粒径が3μmまで成長する段階では、電解質濃度は、2〜4質量%の範囲が好ましい。また、粒径が3μmを超えてさらに成長させる際には4質量%を超えて6質量%の範囲の濃度が好ましい。
特に、合一の最終段階では電解質水溶液の滴下後の粒子成長速度を体積平均粒径基準で0.1〜0.5μm/10minの範囲に設定することが好ましい。
When a toner having a volume average particle size of 4 μm or less is produced, the electrolyte concentration is preferably in the range of 2 to 4% by mass at the stage where the particle size of the fine particles in the initial coalescence grows to 3 μm. Further, when the particle size is further increased beyond 3 μm, a concentration in the range of more than 4 mass% and 6 mass% is preferable.
In particular, in the final stage of coalescence, it is preferable to set the particle growth rate after dropping of the aqueous electrolyte solution in the range of 0.1 to 0.5 μm / 10 min on the basis of the volume average particle diameter.
合一工程において電解質水溶液を添加する際には、電解質を均一にすばやく系内に混合するため撹拌速度を上げることが好ましい。電解質水溶液の滴下による凝集物の発生を抑えることができるので好ましい。また、合一時の温度は、10〜50℃が好ましく、20〜40℃であることがより好ましく、20〜35℃であることが特に好ましい。
これは、温度が10℃よりも低いと、合一が進行しにくくなるためである。また、温度が50℃よりも高いと、合一速度が速くなり、凝集物や、粗大粒子が発生しやすくなるためである。本発明の製造方法では、例えば、20〜40℃といった低温の条件で、合一による合一粒子の生成が可能である。
When adding the aqueous electrolyte solution in the coalescence step, it is preferable to increase the stirring speed in order to mix the electrolyte uniformly and quickly into the system. It is preferable because generation of aggregates due to dropping of the aqueous electrolyte solution can be suppressed. Moreover, 10-50 degreeC is preferable, as for the temporary temperature, it is more preferable that it is 20-40 degreeC, and it is especially preferable that it is 20-35 degreeC.
This is because coalescence is difficult to proceed when the temperature is lower than 10 ° C. Moreover, when temperature is higher than 50 degreeC, it is because a coalescence rate will become quick and it will become easy to generate | occur | produce an aggregate and a coarse particle. In the production method of the present invention, for example, coalescence particles can be produced by coalescence under a low temperature condition of 20 to 40 ° C.
合一は有機溶剤により膨潤した着色樹脂微粒子が、着色樹脂微粒子分散液を所定の回転速度で撹拌することで、着色樹脂微粒子同士が衝突し、融着することで粒子が成長する。したがって、合一工程を複数の工程に分けて合一を進行する場合には次段の合一工程との間には、合一が進行する撹拌速度よりも高速で撹拌して高剪断力を与える熟成期間を設けることによって合一した着色樹脂微粒子を熟成して、合一した粒子の円形度を高めることができる。 In the coalescence, the colored resin fine particles swollen by the organic solvent are stirred at a predetermined rotation speed so that the colored resin fine particles collide with each other and are fused to grow particles. Therefore, when the coalescence process proceeds by dividing the coalescence process into a plurality of processes, a high shear force is applied between the next coalescence process and stirring at a speed higher than the agitation speed at which coalescence proceeds. By providing the aging period to give, the coalesced colored resin fine particles can be aged to increase the circularity of the coalesced particles.
また、粒子成長は、一定条件下ではほぼ一定の成長速度を保持するため、時間と粒径からプロットされた粒子成長曲線を作成することで表すことができる。その結果、その曲線から目標粒径の到達時間を推定することができる。また、合一は、水を添加することで停止させることが好ましい。 In addition, the particle growth can be expressed by creating a particle growth curve plotted from the time and the particle size in order to maintain a substantially constant growth rate under a certain condition. As a result, the arrival time of the target particle diameter can be estimated from the curve. The coalescence is preferably stopped by adding water.
また合一工程で得られた合一粒子は、水性媒体中と共に有機溶剤を内包し膨潤しているため高温条件、または静置してしまうと凝集しやすい。
そのため、脱溶剤を低温条件下で、速やかに行うためには減圧下で行うことが好ましい。脱溶剤に当たっては消泡剤の添加が好ましい。消泡剤としてはシリコーン系のエマルジョン形態のものが好ましい。シリコーン系の消泡剤としては、BY22−517、SH5503、SM5572F、BY28−503(東レ・ダウコ一二ング・シリコーン社製)、KM75、KM89、KM98、KS604、KS538(信越化学工業製)等がある。なかでも、物性への影響が少なく、消泡効果の高いものとしてBY22−517が好ましい。消泡剤量は、固形分に対し30〜100ppmが好ましい。
In addition, the coalesced particles obtained in the coalescing step are swelled by encapsulating an organic solvent in an aqueous medium, and therefore easily aggregate when placed at a high temperature condition or left standing.
Therefore, it is preferable to carry out the desolvation under reduced pressure in order to carry out the desolvation quickly under a low temperature condition. In removing the solvent, an antifoaming agent is preferably added. The antifoaming agent is preferably in the form of a silicone emulsion. Examples of the silicone-based antifoaming agent include BY22-517, SH5503, SM5572F, BY28-503 (manufactured by Toray Dowco Ichining Silicone), KM75, KM89, KM98, KS604, KS538 (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.), and the like. is there. Especially, BY22-517 is preferable as a thing with little influence on a physical property and a high defoaming effect. The amount of the antifoaming agent is preferably 30 to 100 ppm with respect to the solid content.
本発明の製造方法により製造されるトナー粒子は、着色剤やワックスなどが結着樹脂に内包されていることが特徴であり、透過型電子顕微鏡等で観察することにより、着色剤やワックスなどが粒子内に内包されてほぼ均一に分散していることが確認できる。 The toner particles produced by the production method of the present invention are characterized in that a colorant, wax, or the like is included in a binder resin, and the colorant, wax, etc. are observed by observation with a transmission electron microscope or the like. It can be confirmed that the particles are contained in the particles and are almost uniformly dispersed.
また、合一工程で得られる合一粒子の形状は、フロー式粒子像分析装置(シスメックス製FPIA−2100)などによって求められ、円形度は、観察した粒子像の投影面積に相当する円の周囲の長さと観察した粒子の投影像の周囲の長さとの比で表した数値の平均値を平均円形度としている。
本発明の方法により得られるトナー粒子の形状は、平均円形度が0.95以上ないし0.97以上の略球形あるいは球形の形状のものであって、粉体流動性、転写効率が向上する。
The shape of the coalesced particles obtained in the coalescing step is determined by a flow type particle image analyzer (FPIA-2100 manufactured by Sysmex), and the circularity is around the circle corresponding to the projected area of the observed particle image. The average value of the numerical value represented by the ratio of the length of the image and the perimeter of the observed projected image of the particle is the average circularity.
The toner particles obtained by the method of the present invention have a substantially spherical or spherical shape with an average circularity of 0.95 or more to 0.97 or more, and powder flowability and transfer efficiency are improved.
合一工程において、目標粒径まで成長した合一粒子は、分離乾燥工程において、合一粒子を含む水性媒体中に、水を添加して合一を停止させた後、該合一粒子を含む水性媒体中から使用した有機溶剤を除去した後に乾燥して取り出すことができる。 In the coalescence process, the coalesced particles grown to the target particle diameter include the coalesced particles after adding water to the aqueous medium containing the coalesced particles and stopping coalescence in the separation and drying process. The organic solvent used can be removed from the aqueous medium and dried.
分離乾燥工程においては、着色樹脂粒子を分離し、洗浄、脱水して着色樹脂微粒子ケーキを得る。水性媒体からの分離・脱水は、遠心分離機、あるいはフィルタープレス、ベルトフィルターなどの分離手段で行うことができる。洗浄は、得られた着色樹脂微粒子ケーキを再度、水中に攪拌、分散させ、さらに脱水することで行うことができる。次いで、粒子を乾燥させることによりトナー母粒子を得ることができる。また、先の工程において分散安定剤を添加した場合、より十分に洗浄することが好ましい。 In the separation and drying step, the colored resin particles are separated, washed and dehydrated to obtain a colored resin fine particle cake. Separation and dehydration from the aqueous medium can be performed by a centrifugal separator, or a separation means such as a filter press or a belt filter. The washing can be performed by stirring and dispersing the obtained colored resin fine particle cake again in water and further dehydrating. Next, toner base particles can be obtained by drying the particles. Further, when a dispersion stabilizer is added in the previous step, it is preferable to wash more sufficiently.
乾燥は、リボコーン型乾燥機(大川原製作所)、ナウターミキサー(ホソカワミクロン)等の混合真空乾燥機、流動層乾燥機(大川原製作所)、振動流動層乾燥機(中央化工機)等の流動層型乾燥機で乾燥される。 Drying is fluidized bed type drying such as ribocorn type dryer (Okawara Seisakusho), mixing vacuum dryer such as Nauta mixer (Hosokawa Micron), fluidized bed dryer (Okawara Seisakusho), vibration fluidized bed dryer (Central Chemical). Dried in the machine.
また、トナーの粒度分布については、フロー式粒子像分析装置(シスメックス製FPIA−2100)による測定で、50%体積粒径/50%個数粒径が1.1以下のものを得ることができる。 As for the particle size distribution of the toner, a 50% volume particle size / 50% number particle size of 1.1 or less can be obtained by measurement using a flow type particle image analyzer (FPIA-2100 manufactured by Sysmex).
本発明で使用するポリエステル樹脂について説明する。ポリエステル樹脂は、架橋型ポリエステル樹脂と直鎖型ポリエステル樹脂との混合物であることが好ましく、以下の原料の中から選択される化合物を反応させることによって得られる。
架橋型ポリエステルは、二塩基酸またはその誘導体と、2価のアルコールと、架橋剤として多価化合物とを反応させることによって製造することが好ましい。特に、二塩基酸またはその誘導体と、2価の脂肪族多価アルコールと、架橋剤として多価エポキシ化合物とを反応させることによって製造することが好ましい。
また、直鎖型ポリエステル樹脂は、二塩基酸類と、2価のアルコールとを反応させることによって製造する。特に、二塩基酸類と、2価の脂肪族アルコールとを反応させることによって製造することが好ましい。
The polyester resin used in the present invention will be described. The polyester resin is preferably a mixture of a cross-linked polyester resin and a linear polyester resin, and can be obtained by reacting a compound selected from the following raw materials.
The cross-linked polyester is preferably produced by reacting a dibasic acid or a derivative thereof, a divalent alcohol, and a polyvalent compound as a cross-linking agent. In particular, it is preferable to produce by reacting a dibasic acid or a derivative thereof, a divalent aliphatic polyhydric alcohol, and a polyvalent epoxy compound as a crosslinking agent.
The linear polyester resin is produced by reacting a dibasic acid with a divalent alcohol. In particular, it is preferable to produce by reacting a dibasic acid with a divalent aliphatic alcohol.
架橋型ポリエステル樹脂と直鎖型ポリエステル樹脂とを製造する際に使用する酸成分としては、無水フタル酸、テレフタル酸、イソフタル酸、オルソフタル酸、アジピン酸、マレイン酸、無水マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、シトラコン酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、テトラヒドロ無水フタル酸、シクロヘキサンジカルボン酸、コハク酸、マロン酸、グルタル酸、アゼライン酸、セバシン酸などのジカルボン酸またはその誘導体またはそのエステル化物が挙げられる。 Acid components used in the production of cross-linked polyester resins and linear polyester resins include phthalic anhydride, terephthalic acid, isophthalic acid, orthophthalic acid, adipic acid, maleic acid, maleic anhydride, fumaric acid, itacone Examples thereof include dicarboxylic acids such as acid, citraconic acid, hexahydrophthalic anhydride, tetrahydrophthalic anhydride, cyclohexanedicarboxylic acid, succinic acid, malonic acid, glutaric acid, azelaic acid, sebacic acid, and derivatives or esterified products thereof.
また、2価の脂肪族アルコール成分としては、例えば1,4−シクロヘキサンジメタノール、エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、トリエチレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、ネオペンチルグリコール、ブタンジオール、ペンタンジオール、ヘキサンジオール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、エチレンオキサイド−プロピレンオキサイドランダム共重合体ジオール、エチレンオキサイド−プロピレンオキサイドブロック共重合体ジオール、エチレンオキサイド−テトラハイドロフラン共重合体ジオール、ポリカプロカクトンジオールなどのジオールが挙げられる。 Examples of the divalent aliphatic alcohol component include 1,4-cyclohexanedimethanol, ethylene glycol, diethylene glycol, propylene glycol, triethylene glycol, dipropylene glycol, tripropylene glycol, neopentyl glycol, butanediol, and pentanediol. Hexanediol, polyethylene glycol, polypropylene glycol, ethylene oxide-propylene oxide random copolymer diol, ethylene oxide-propylene oxide block copolymer diol, ethylene oxide-tetrahydrofuran copolymer diol, polycaprocactone diol, etc. Diols are mentioned.
架橋型ポリエステル樹脂と直鎖型ポリエステル樹脂とにおいて、脂肪族アルコールを用いることにより、ワックス類との相溶性が良好となり、耐オフセット性が改良され、好ましい。また、ポリエステル主鎖を軟質化することにより低温での定着性が改善される。
架橋型のポリエステル樹脂を製造する際には、さらに架橋剤として多価エポキシ化合物を使用する。
多価エポキシ化合物としては、例えば、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、ビスフェノールS型エポキシ樹脂、エチレングリコールジグリシジルエーテル、ハイドロキノンジグリシジルエーテル、N,N−ジグリシジルアニリン、グリセリントリグリシジルエーテル、トリメチロールプロパントリグリシジルエーテル、トリメチロールエタントリグリシジルエーテル、ペンタエリスリトールテトラグリシジルエーテル、テトラキス1,1,2,2(p−ヒドロキシフェニル)エタンテトラグリシジルエーテル、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、エポキシ基を有するビニル化合物の重合体、あるいは共重合体、エポキシ化レゾルシノールーアセトン縮合物、部分エポキシ化ポリブタジエン、エポキシ基を有するビニル化合物の重合体、あるいは共重合体、半乾性もしくは乾性脂肪酸エステルエポキシ化合物などが挙げられる。上記の化合物の中でもビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、ビスフェノールS型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、グリセリントリグリシジルエーテル、トリメチロールプロパントリグリシジルエーテル、トリメチロールエタントリグリシジルエーテル、ペンタエリスリトールテトラグリシジルエーテルがより好適に用いられる。
Use of an aliphatic alcohol in the cross-linked polyester resin and the linear polyester resin is preferable because compatibility with waxes is improved and offset resistance is improved. Moreover, fixing property at low temperature is improved by softening the polyester main chain.
When producing a crosslinked polyester resin, a polyvalent epoxy compound is further used as a crosslinking agent.
Examples of the polyvalent epoxy compound include bisphenol A type epoxy resin, bisphenol F type epoxy resin, bisphenol S type epoxy resin, ethylene glycol diglycidyl ether, hydroquinone diglycidyl ether, N, N-diglycidyl aniline, glycerin triglycidyl ether. , Trimethylolpropane triglycidyl ether, trimethylolethane triglycidyl ether, pentaerythritol tetraglycidyl ether,
具体的には、ビスフェノールA型エポキシ樹脂の例として大日本インキ化学工業製エピクロン850、エピクロン1050、エピクロン2055、エピクロン3050などが、ビスフェノールF型エポキシ樹脂の例として大日本インキ化学工業製エピクロン830、エピクロン520などが、オルソクレゾールノボラツク型エポキシ樹脂の例として大日本インキ化学工業製エピクロンN−660,N−665,N−667,N−670,N−673,N−680,N−690,N−695などが、フェノールノボラック型エポキシ樹脂の例としては大日本インキ化学工業製エピクロンN−740,N−770,N−775,N−865などが挙げられる。エポキシ基を有するビニル化合物の重合体、あるいは共重合体としてはグリシジル(メタ)アクリレートのホモポリマー、あるいはアクリル共重合体、スチレンとの共重合体が挙げられる。 Specifically, as examples of bisphenol A type epoxy resin, Epicron 850, Epicron 1050, Epicron 2055, Epicron 3050, etc. manufactured by Dainippon Ink & Chemicals, Inc., Epicron 830 manufactured by Dainippon Ink and Chemicals, Ltd. as examples of bisphenol F type epoxy resins, Epicron 520 and the like are examples of orthocresol novolak type epoxy resins, Epicron N-660, N-665, N-667, N-670, N-673, N-680, N-690, manufactured by Dainippon Ink and Chemicals, Inc. Examples of phenol novolac type epoxy resins such as N-695 include Epicron N-740, N-770, N-775, N-865 and the like manufactured by Dainippon Ink and Chemicals, Inc. Examples of the polymer or copolymer of a vinyl compound having an epoxy group include a homopolymer of glycidyl (meth) acrylate, an acrylic copolymer, and a copolymer with styrene.
また、上述したエポキシ化合物は2種以上併用して用いることもでき、さらに、樹脂の変性剤として、以下に記載するモノエポキシ化合物を併せて用いることもできる。同時に使用することができるモノエポキシ化合物としては、例えばフェニルグリシジルエーテル、アルキルフェニルグリシジルエーテル、アルキルグリシジルエーテル、アルキルグリシジルエステル、アルキルフェノールアルキレンオキサイド付加物のグリシジルエーテル、α−オレフィンオキシド、モノエポキシ脂肪酸アルキルエステルなどが挙げられる。 Moreover, the epoxy compound mentioned above can also be used in combination of 2 or more types, Furthermore, the mono epoxy compound described below can also be used together as a modifier | denaturant of resin. Examples of the monoepoxy compound that can be used at the same time include phenyl glycidyl ether, alkylphenyl glycidyl ether, alkyl glycidyl ether, alkyl glycidyl ester, glycidyl ether of alkylphenol alkylene oxide adduct, α-olefin oxide, monoepoxy fatty acid alkyl ester, and the like. Is mentioned.
これらのモノエポキシ化合物を併用することにより定着性、高温での耐オフセット性が向上する。これらの中でも、特にアルキルグリシジルエステルがより好適に用いられる。
具体的な例としてはネオデカン酸グリシジルエステル(シェルジャパン製カージュラE)が挙げられる。
By using these monoepoxy compounds in combination, fixability and resistance to offset at high temperatures are improved. Among these, alkyl glycidyl esters are particularly preferably used.
A specific example is neodecanoic acid glycidyl ester (Shell Japan Cardura E).
架橋型ポリエステル樹脂と直鎖型ポリエステル樹脂とは、上述した原料成分を用いて、例えば触媒の存在下で脱水縮合反応あるいはエステル交換反応を行うことにより得ることができる。この際の反応温度及び反応時間は、150〜300℃で2〜24時間とすることができる。 The cross-linked polyester resin and the linear polyester resin can be obtained, for example, by performing a dehydration condensation reaction or a transesterification reaction in the presence of a catalyst using the raw material components described above. The reaction temperature and reaction time in this case can be 2 to 24 hours at 150 to 300 ° C.
上記反応を行う際の触媒としては、例えばテトラブチルチタネート、酸化亜鉛、酸化第一錫、ジブチル錫オキサイド、ジブチル錫ジラウレート、パラトルエンスルホン酸などを使用することができる。 As a catalyst for performing the above reaction, for example, tetrabutyl titanate, zinc oxide, stannous oxide, dibutyltin oxide, dibutyltin dilaurate, paratoluenesulfonic acid and the like can be used.
本発明で使用する架橋型ポリエステル樹脂と直鎖型ポリエステル樹脂との使用比率は、(架橋型ポリエステル樹脂の質量)/(直鎖型ポリエステル樹脂の質量)=5/95〜60/40とすることができる。また、10/90〜40/60あるいは20/80〜40/60としても良い。架橋型ポリエステル樹脂の比率の調整によって、耐高温オフセット性、溶融粘度(T1/2温度)、低温定着性等を調整することができる。 The use ratio of the cross-linked polyester resin and the linear polyester resin used in the present invention is (mass of cross-linked polyester resin) / (mass of linear polyester resin) = 5 / 95-60 / 40. Can do. Moreover, it is good also as 10 / 90-40 / 60 or 20 / 80-40 / 60. By adjusting the ratio of the cross-linked polyester resin, high temperature offset resistance, melt viscosity (T1 / 2 temperature), low temperature fixability and the like can be adjusted.
架橋型ポリエステル樹脂のガラス転移温度(Tg)は、40〜85℃であることが好ましく、40〜75℃であることが特に好ましい。ガラス転移温度(Tg)が40℃より低いとトナーが保存、運搬、あるいは画像形成装置内部で高温下に曝された場合にブロッキング現象(熱凝集)を生じやすい。また、ガラス転移温度(Tg)が85℃より高いと、低温定着性が低下するため好ましくない。
直鎖型ポリエステル樹脂のガラス転移温度(Tg)は、35〜70℃であることが好ましく、35〜65℃であることが特に好ましい。ガラス転移温度(Tg)が35℃より低いと、トナーが保存、運搬、あるいは画像形成装置内部で高温下に曝された場合にブロッキング現象すなわち熱凝集を生じやすい。また、ガラス転移温度(Tg)が70℃より高いと、低温定着性が低下するため好ましくない。
The glass transition temperature (Tg) of the cross-linked polyester resin is preferably 40 to 85 ° C, and particularly preferably 40 to 75 ° C. When the glass transition temperature (Tg) is lower than 40 ° C., a blocking phenomenon (thermal aggregation) tends to occur when the toner is stored, transported, or exposed to a high temperature inside the image forming apparatus. Further, if the glass transition temperature (Tg) is higher than 85 ° C., the low-temperature fixability is lowered, which is not preferable.
The glass transition temperature (Tg) of the linear polyester resin is preferably 35 to 70 ° C, and particularly preferably 35 to 65 ° C. When the glass transition temperature (Tg) is lower than 35 ° C., a blocking phenomenon, that is, thermal aggregation tends to occur when the toner is stored, transported, or exposed to a high temperature inside the image forming apparatus. On the other hand, if the glass transition temperature (Tg) is higher than 70 ° C., the low-temperature fixability is lowered, which is not preferable.
また、架橋型ポリエステル樹脂の軟化点としては、150℃以上であることが好ましく、なかでも、150℃〜220℃であることが好ましい。ここで、架橋型ポリエステル樹脂の軟化点としては、150℃〜200℃であることがより好ましく、150℃〜190℃であることが特に好ましい。軟化点が150℃未満の場合は、トナーが凝集現象を生じやすくなり画像形成に支障をきたす可能性がある。また、220℃を超える場合は、定着性が悪化しやすくなる。また、直鎖型ポリエステル樹脂の軟化点は、85℃以上であることが好ましく、なかでも、85℃〜130℃であることが好ましい。ここで、直鎖型ポリエステル樹脂の軟化点としては、85℃〜120℃であることがより好ましく、85℃〜110℃であることが特に好ましい。架橋型ポリエステル樹脂と同様に、軟化点が85℃未満の場合は、ガラス転移温度が低下してしまい、トナーが凝集現象を生じやすくなり、130℃を超える場合には定着性が悪化しやすくなる。 In addition, the softening point of the cross-linked polyester resin is preferably 150 ° C. or higher, and particularly preferably 150 ° C. to 220 ° C. Here, the softening point of the cross-linked polyester resin is more preferably 150 ° C. to 200 ° C., and particularly preferably 150 ° C. to 190 ° C. When the softening point is less than 150 ° C., the toner tends to cause an aggregation phenomenon, which may hinder image formation. On the other hand, if it exceeds 220 ° C., the fixability tends to deteriorate. Moreover, it is preferable that the softening point of a linear polyester resin is 85 degreeC or more, and it is preferable that it is 85 to 130 degreeC especially. Here, the softening point of the linear polyester resin is more preferably 85 ° C to 120 ° C, and particularly preferably 85 ° C to 110 ° C. Similar to the cross-linked polyester resin, when the softening point is less than 85 ° C., the glass transition temperature is lowered, and the toner tends to cause an aggregation phenomenon, and when it exceeds 130 ° C., the fixability is likely to deteriorate. .
また、架橋型ポリエステル樹脂と直鎖型ポリエステル樹脂との混合物の軟化点は、100℃〜150℃であることが好ましい。また、120ないし140℃あることがより好ましい。軟化点が100℃未満の場合は、トナーが凝集現象を生じやすくなり、150℃を超える場合には定着性が悪化しやすくなる。 Moreover, it is preferable that the softening point of the mixture of cross-linked polyester resin and linear polyester resin is 100 ° C to 150 ° C. More preferably, the temperature is 120 to 140 ° C. When the softening point is less than 100 ° C., the toner tends to cause an aggregation phenomenon, and when it exceeds 150 ° C., the fixability tends to deteriorate.
本発明におけるポリエステル樹脂の軟化点は、定荷重押出し形細管式レオメータ(島津製作所製フローテスタCFT−500)を用いて測定されるT1/2温度である。測定条件は、ピストン断面積1cm2、シリンダ圧力0.98MPa、ダイ長さ1mm、ダイ穴径1mm、測定開始温度50℃、昇温速度6℃/min、試料質量1.5gの条件で行った。
また、ガラス転移点(Tg)の測定は、示差走査熱量計(島津製作所製 DSC−60A)を用いて、アルミニウム製クリンプ容器に20mgの試料を入れて、昇温速度10℃/minで180℃まで昇温し、180℃から降温速度10℃/minで、25℃まで冷却し、再度、昇温速度10℃/minで180℃まで昇温して、第2回目の測定値のベースラインが変位する温度をガラス転移点とした。
The softening point of the polyester resin in the present invention is a T1 / 2 temperature measured using a constant load extrusion capillary type rheometer (Shimadzu Corporation flow tester CFT-500). The measurement conditions were a piston cross-sectional area of 1 cm 2 , a cylinder pressure of 0.98 MPa, a die length of 1 mm, a die hole diameter of 1 mm, a measurement start temperature of 50 ° C., a temperature increase rate of 6 ° C./min, and a sample mass of 1.5 g. .
In addition, the glass transition point (Tg) was measured by using a differential scanning calorimeter (DSC-60A, manufactured by Shimadzu Corporation), putting a 20 mg sample in an aluminum crimp container, and heating at 180 ° C. at a temperature rising rate of 10 ° C./min. The temperature was cooled to 25 ° C. from 180 ° C. at a rate of temperature decrease of 10 ° C./min, and again raised to 180 ° C. at a rate of temperature increase of 10 ° C./min. The displacing temperature was taken as the glass transition point.
本発明の製造方法において、カルナウバワックス、ライスワックスを着色樹脂溶液調製工程において導入することができる。トナー粒子中に2ないし4質量%を含有させることが好ましい。 In the production method of the present invention, carnauba wax and rice wax can be introduced in the colored resin solution preparation step. It is preferable to contain 2 to 4% by mass in the toner particles.
また、着色樹脂溶液は帯電制御剤を混合して調製することができる。正帯電性帯電制御剤としては、ニグロシン化合物、第4級アンモニウム化合物、オニウム化合物、トリフェニルメタン系化合物などが使用できる。また、アミノ基、イミノ基、N−ヘテロ環などの塩基性基含有化合物、例えば3級アミノ基含有スチレンアクリル樹脂なども正帯電性帯電制御剤としてニグロシン化合物と併用できる。また、アゾ染料金属錯体やサリチル酸誘導体金属錯塩などの負帯電制御剤を少量併用することも可能である。負帯電性帯電制御剤としては、トリメチルエタン系染料、サリチル酸の金属錯塩、ベンジル酸の金属錯塩、銅フタロシアニン、ペリレン、キナクリドン、アゾ系顔料、金属錯塩アゾ系染料、アゾクロムコンプレックスなどの重金属含有酸性染料、カッリクスアレン型のフェノール系縮合物、環状ポリサッカライド、カルボキシル基及び/またはスルホニル基を含有する樹脂などが挙げられる。
帯電制御剤の含有量はトナー粒子中に0.01〜10質量%であることが好ましい。特に0.1〜6質量%であることが好ましい。
The colored resin solution can be prepared by mixing a charge control agent. As the positively chargeable charge control agent, a nigrosine compound, a quaternary ammonium compound, an onium compound, a triphenylmethane compound, or the like can be used. In addition, basic group-containing compounds such as amino groups, imino groups, and N-heterocycles such as tertiary amino group-containing styrene acrylic resins can be used in combination with the nigrosine compound as a positively chargeable charge control agent. Further, a small amount of a negative charge control agent such as an azo dye metal complex or a salicylic acid derivative metal complex salt can be used in combination. Negative charge control agents include trimethylethane dyes, metal complexes of salicylic acid, metal complexes of benzylic acid, copper phthalocyanine, perylene, quinacridone, azo pigments, metal complex azo dyes, azochrome complexes Examples thereof include dyes, calixarene type phenol condensates, cyclic polysaccharides, resins containing carboxyl groups and / or sulfonyl groups.
The content of the charge control agent is preferably 0.01 to 10% by mass in the toner particles. It is especially preferable that it is 0.1-6 mass%.
着色樹脂溶液調製工程において添加することができる着色剤の例を挙げると、黒色系着色剤としては、カーボンブラック、C.I.Pigment Black11などの鉄酸化物系顔料、C.I.Pigment Black12などの鉄−チタン複合酸化物系顔料、あるいは、ファーネスブラック、チャンネルブラック、アセチレンブラック、サーマルブラック、ランプブラックなどのカーボンブラックが挙げられる。
Examples of colorants that can be added in the colored resin solution preparation step include carbon black, C.I. I. Pigment Black 11 and other iron oxide pigments, C.I. I. Examples thereof include iron-titanium complex oxide pigments such as
また、青系の着色剤としては、フタロシアニン系のC.I.Pigment Blue1,2,15:1,15:2,15:3,15:4,15:6,15,16,17:1,27,28,29,56,60,63などが挙げられる。これらのなかでも、C.I.Pigment Blue15:3,15,16,60が好ましく、C.I.Pigment Blue15:3,60がより好ましい。
As the blue colorant, phthalocyanine C.I. I.
また、黄色系の着色剤としては、例えば、C.I.Pigment Yellow1,3,4,5,6,12,13,14,15,16,17,18,24,55,65,73,74,81,83,87,93,9.4,95,97,98,100,101,104
,108,109,110,113,116,117,120,123,128,129,133,138,139,147,151,153,154,155,156,168
,169,170,171,172,173,180,185などが挙げられる。これらのなかでも、C.I.Pigment Yellow17,74,93,97,110,15.5及び180が好ましく、C.I.Pigment Yellow74,93,97,180がより好ましく、C.I.PigmentYellow93,97,180が更に好ましい。
Examples of yellow colorants include C.I. I.
, 108, 109, 110, 113, 116, 117, 120, 123, 128, 129, 133, 138, 139, 147, 151, 153, 154, 155, 156, 168
, 169, 170, 171, 172, 173, 180, 185 and the like. Among these, C.I. I. Pigment Yellow 17, 74, 93, 97, 110, 15.5 and 180 are preferred. I. Pigment Yellow 74, 93, 97, 180 is more preferable. I. Pigment Yellow 93, 97, and 180 are more preferable.
また、赤色系着色剤としては、C.I.Pigment Red1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,12,14,15,17,18,22,23,31,37,38,41,42,48:1,48:2,48:3,48:4,49:1,49:2,50:1,52:1,52:2,53:1,54,57:1,58:4,60:1,63:1,63:2,64:1,65,66,67,68,81,83,88,90,90:1,112311・4,115,122,123,133,144,146,147,149,150,151,166,168,170,171,172,174,175,176,177,178,179,184,185,187,188,189,190,193,194,202,208,209,214,216,220,221,224,242,243,243:1,245,246,247などが挙げられる。これらのなかでも、C.I.PigmentRed48:1,48:2,48:3,48:4,53:1,57:1,122,184及び209が好ましく、C.I.Pigment Red57:1,122,184及び209がより好ましい。
Examples of red colorants include C.I. I.
着色剤の含有量は、トナー粒子中に、1〜20質量%であることが好ましく、2〜18質量%であることがより好ましく、2〜15質量%であることが更に好ましい。これらの着色剤は1種または2種以上を組み合わせで使用することができる。 The content of the colorant is preferably 1 to 20% by mass in the toner particles, more preferably 2 to 18% by mass, and still more preferably 2 to 15% by mass. These colorants can be used alone or in combination of two or more.
本発明の方法によって製造したトナー粒子は、シリカ、チタニア等の微粒子、あるいはそれらを疎水化処理等を行ったものを外添剤として添加して、流動性、帯電性などを調整することができる。 The toner particles produced by the method of the present invention can be adjusted in fluidity, chargeability, etc. by adding fine particles such as silica and titania, or those subjected to hydrophobizing treatment as external additives. .
また、本発明のトナーは、シリコーンオイルあるいはフッ素オイルを添加することを特徴としている。
小粒径トナーにシリコーンオイルあるいはフッ素オイルを添加すると、これらのオイルは単に潤滑性能の向上の作用を果たすのみではなく、小粒径トナーが軟凝集体化して擬似的には大粒径トナーとして振る舞うものとすることを見出したものである。その結果、現像プロセス等において問題であった小粒径トナー固有の問題を解決することができる。
トナーの軟凝集体化は、小粒径トナーにフッ素オイル、シリコーンオイルを添加して撹拌することによって実現することができる。
具体的には、シリコーンオイルあるいはフッ素オイルとしては、ジメチルシリコーンオイル(信越化学工業製KF−96−200CS)またはパーフルオロポリエーテル(NOK製BARRIERTA J 25 V)を挙げることができる。
The toner of the present invention is characterized by adding silicone oil or fluorine oil.
When silicone oil or fluorine oil is added to the small particle size toner, these oils not only improve the lubrication performance, but also the small particle size toner becomes soft agglomerated to form a large particle size toner. It has been found that it is supposed to behave. As a result, it is possible to solve the problems inherent in the small particle size toner, which has been a problem in the development process and the like.
Toner soft aggregation can be realized by adding fluorine oil and silicone oil to a small particle size toner and stirring.
Specifically, examples of the silicone oil or fluorine oil include dimethyl silicone oil (KF-96-200CS manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) or perfluoropolyether (BARRITERTA J 25 V manufactured by NOK).
また、フッ素オイル、シリコーンオイルはトナー100質量部に対して0.05ないし2質量部を添加することが好ましい。添加量が0.05質量部よりも少ない場合には充分な効果を得ることができず、また2質量部よりも多い場合には、現像時に交流電圧を重畳した現像電圧を印加しても凝集体の解砕が困難となるので好ましくない。
所定の量のフッ素オイル、シリコーンオイルの添加によって軟凝集体化したトナーは、現像時に現像ローラと感光体の間に交流電圧を重畳した電圧を印加すると、トナーが現像ギャップを移動する際に交流電圧による振動による力が作用して凝集体が解砕されるものと考えられる。その結果、高解像度の画像の形成が可能となる。
Further, it is preferable to add 0.05 to 2 parts by mass of fluorine oil or silicone oil to 100 parts by mass of the toner. When the addition amount is less than 0.05 parts by mass, a sufficient effect cannot be obtained. When the addition amount is more than 2 parts by mass, even if a development voltage on which an alternating voltage is superimposed is applied during development, it is difficult to obtain a sufficient effect. Since it is difficult to disintegrate the aggregate, it is not preferable.
Toner that has become soft agglomerated by the addition of a predetermined amount of fluorine oil or silicone oil, when a voltage with an alternating voltage applied between the developing roller and the photosensitive member is applied during development, an alternating current is generated when the toner moves through the development gap. It is considered that agglomerates are crushed by the action of force due to vibration due to voltage. As a result, a high-resolution image can be formed.
トナーの粒度分布がブロードであると、オイルの添加によって凝集体を形成すると大粒径のトナー間に小粒径のトナーが入り込み、添加したフッ素オイルあるいはシリコーンオイルとともに、大きな凝集力が作用するものとみられ、交流電圧を重畳した電圧を供給しても解砕されないために充分な現像を実現することができなくなる。
したがって、現像時容易に解砕される軟凝集体は、体積平均粒径2μm以上〜4μm未満のトナーの場合、かさ密度が0.25g/cm3以上0.35g/cm3未満であることが好ましい。
かさ密度が0.25g/cm3よりも小さくなると、充分なトナーが転写せず、0.35g/cm3以上になると強い凝集体になるため、濃度、解像度のいずれも不充分なものとなる。
When the particle size distribution of the toner is broad, when an aggregate is formed by the addition of oil, a small particle size toner enters between the large particle size toners, and a large cohesive force acts together with the added fluorine oil or silicone oil. Therefore, even if a voltage on which an alternating voltage is superimposed is supplied, the image is not crushed, so that sufficient development cannot be realized.
Thus, flocculation body is easily crushed at the time of development, when the toner of less than a volume average particle diameter of 2 [mu] m ~4Myuemu, that bulk density is less than 0.25 g / cm 3 or more 0.35 g / cm 3 preferable.
When the bulk density is less than 0.25 g / cm 3 , sufficient toner is not transferred, and when it is 0.35 g / cm 3 or more, strong aggregates are formed. Therefore, both density and resolution are insufficient. .
また、粒度分布は、1<Dv/Dn<1.1とシャープであることが好ましく、このような粒度分布を有していると、かさ密度はが0.25g/cm3よりも小さくならないので好ましい。なお、かさ密度はJIS Z 7302−9にしたがって測定した値である。
更に、シリコーンオイルやフッ素オイルのように負帯電性が大きな液体がトナー表面を覆うことで、トナーの負帯電性が安定し現像工程が安定するという効果も得られる。
Further, the particle size distribution is preferably sharp as 1 <Dv / Dn <1.1. If such particle size distribution is present, the bulk density will not be smaller than 0.25 g / cm 3 . preferable. The bulk density is a value measured according to JIS Z 7302-9.
Further, the liquid having a large negative chargeability such as silicone oil or fluorine oil covers the toner surface, so that the negative chargeability of the toner is stabilized and the developing process is stabilized.
実施例1
樹脂1(架橋型ポリエステル樹脂)の合成
50リットルの反応釜に、下記の組成の酸、アルコール成分、触媒等の原材料を入れて、常圧窒素気流下にて240℃で12時間反応を行った。その後、順次減圧し、10mmHgで反応を続行した。反応はASTM E28−517に基づいて軟化点により追跡し、該軟化点が160℃に達した時点で反応を終了した。
テレフタル酸 3.9 質量部
イソフタル酸 9.06質量部
エチレングリコール 2.54質量部
ネオペンチルグリコール 4.26質量部
テトラブチルチタネート 0.1 質量部
エピクロン830 0.3 質量部
(大日本インキ化学工業製ビスフェノールF型エポキシ樹脂エポキシ当量170(g/eq)
カージュラE 0.1 質量部
(シェルジャパン製アルキルグリシジルエステル)エポキシ当量250(g/eq)
Example 1
Synthesis of Resin 1 (Crosslinked Polyester Resin) In a 50 liter reaction kettle, raw materials such as an acid, an alcohol component and a catalyst having the following composition were put and reacted at 240 ° C. for 12 hours under a normal pressure nitrogen stream. . Thereafter, the pressure was reduced successively and the reaction was continued at 10 mmHg. The reaction was followed by the softening point based on ASTM E28-517, and the reaction was terminated when the softening point reached 160 ° C.
Terephthalic acid 3.9 parts by mass Isophthalic acid 9.06 parts by mass Ethylene glycol 2.54 parts by mass Neopentyl glycol 4.26 parts by mass Tetrabutyl titanate 0.1 parts by mass Epicron 830 0.3 parts by mass (Dainippon Ink and Chemicals, Inc. Bisphenol F type epoxy resin, epoxy equivalent 170 (g / eq)
Cardura E 0.1 parts by mass (Shell Japan alkyl glycidyl ester) epoxy equivalent 250 (g / eq)
得られた重合体は、無色の固体であり、酸価11.0、ガラス転移温度(Tg)60℃、軟化点(T1/2)が178℃であった。
また、重量平均分子量をGPC測定装置(東ソー製HLC−8120GPC)によって、分離カラムとして東ソー製TSK−GEL G5000HXL・G4000HXL・G3000HXL・G2000HXLを組み合わせて使用し、カラム温度:40℃、溶媒:テトラヒドロフラン、溶媒濃度0.5質量%、フィルター:0.2μm、流量:1ml/minにて測定し標準ポリスチレンを用いて換算して分子量を求めたところ、重量平均分子量は250000であった。
The obtained polymer was a colorless solid, and had an acid value of 11.0, a glass transition temperature (Tg) of 60 ° C., and a softening point (T1 / 2) of 178 ° C.
In addition, the weight average molecular weight was determined by using a GPC measuring apparatus (HLC-8120GPC manufactured by Tosoh Corporation) as a separation column in combination with TSK-GEL G5000HXL / G4000HXL / G3000HXL / G2000HXL manufactured by Tosoh Corporation, column temperature: 40 ° C., solvent: tetrahydrofuran, solvent When measured at a concentration of 0.5 mass%, filter: 0.2 μm, flow rate: 1 ml / min and converted using standard polystyrene, the weight average molecular weight was 250,000.
樹脂2(直鎖型ポリエステル樹脂)の合成
50リットルの反応釜に、下記の組成の酸、アルコール成分、触媒等の原材料を入れて、常圧窒素気流下にて210℃で12時間反応を行った。その後、順次減圧し、10mmHgで反応を続行した。反応はASTM E28−517に基づいて軟化点により追跡し、該軟化点が87℃に達した時点で反応を終了した。
テレフタル酸 5.31質量部
イソフタル酸 7.97質量部
エチレングリコール 2.6 質量部
ネオペンチルグリコール 4.37質量部
テトラブチルチタネート 0.1 質量部
Synthesis of Resin 2 (Linear Polyester Resin) In a 50 liter reaction kettle, raw materials such as acid, alcohol components and catalyst having the following composition were placed and reacted at 210 ° C. for 12 hours under a normal pressure nitrogen stream. It was. Thereafter, the pressure was reduced successively and the reaction was continued at 10 mmHg. The reaction was followed by the softening point according to ASTM E28-517 and terminated when the softening point reached 87 ° C.
Terephthalic acid 5.31 parts by mass Isophthalic acid 7.97 parts by mass Ethylene glycol 2.6 parts by mass Neopentyl glycol 4.37 parts by mass Tetrabutyl titanate 0.1 parts by mass
得られた重合体は、無色の固体であり、酸価10.0、ガラス転移温度(Tg)46℃、軟化点(T1/2)が95℃であった。
また、樹脂1の分子量の測定と同様にして分子量を測定したところ、重量平均分子量5200であった。
The obtained polymer was a colorless solid having an acid value of 10.0, a glass transition temperature (Tg) of 46 ° C, and a softening point (T1 / 2) of 95 ° C.
Further, when the molecular weight was measured in the same manner as the measurement of the molecular weight of
ワックスマスター分散体1の調製
カルナウバワックス(東亜化成製)30質量部と先に作製した直鎖型ポリエステル樹脂である樹脂2の70質量部とメチルエチルケトン150質量部とをデスパーで予備混合した後、スターミルLMZ−10(アシザワファインテック製)で微細化を行い、固形分含有量40質量%のワックスマスター分散体1を調製した。なお、この組成は、樹脂2/ワックス/メチルエチルケトン=28/12/60である。
Preparation of
着色剤マスターチップ1Cの調製
シアン顔料(大日本インキ化学工業製シアン顔料:Ket Blue111 C.I.Pigment B-15:3)を2000質量部と直鎖型ポリエステル樹脂2を2000質量部とを、ST/AO撹拌羽根を取り付けた20Lヘンシェルミキサー(三井鉱山製)へ投入し、698min-1で2分間撹拌し混合物を得た。該混合物を、オープンロール連続押し出し混練機(三井鉱山製ニーデックスMOS140−800)を用いて、溶融混練し着色剤マスターチップ1Cを調製した。
また、得られたマスターチップを樹脂2樹脂及びメチルエチルケトンで希釈し、400倍の光学顕微鏡で着色剤の微分散状態、粗大粒子の有無を観察したところ、粗大粒子がなく、均一に微分散していた。マスターチップの組成は、質量比で着色剤/樹脂2=50/50であった。
Preparation of Colorant Master Chip 1C Cyan pigment (Dai Nippon Ink Chemical Co., Ltd. Cyan Pigment: Ket Blue111 CIPigment B-15: 3) 2000 parts by mass and
Moreover, when the obtained master chip was diluted with
着色樹脂溶液1の調製
ワックスマスター分散液1を10.8質量部、着色剤マスターチップ1Cを10.4質量部、樹脂1(架橋型ポリエステル樹脂)を12質量部、樹脂2(直鎖型ポリエステル樹脂)を10質量部、有機溶剤としてメチルエチルケトン8.65質量部を加え、温度を40〜45℃に保持して撹拌機(アサダ鉄工所製 デスパー翼径230mm)によって777min-1の撹拌速度で2時間の間混合し、溶解・分散を行った。
得られた混合物には、更にメチルエチルケトンを加え、固形分含有量を65質量%に調製し、乳化剤としてドデシルベンゼンスルホン酸系乳化剤(第一工業製薬製 ネオゲンSC−F)0.22質量部を添加、溶解・分散してシアン顔料を含んだ着色樹脂溶液1を調
Preparation of
Methyl ethyl ketone is further added to the resulting mixture to adjust the solid content to 65% by mass, and 0.22 parts by mass of dodecylbenzenesulfonic acid-based emulsifier (Neogen SC-F manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku) is added as an emulsifier. Dissolve and disperse to prepare
転送乳化工程
翼径230mmの撹拌翼を有する撹拌機(アサダ鉄工所製 デスパー)を備えた円筒型の容器に着色樹脂溶液1の46.37質量部(固形分30質量部)を仕込み、次いで塩基性化合物として、1規定アンモニア水5質量部を加えて、777min-1にて充分に撹拌した後、温度を35℃に調整した。
次いで、撹拌速度を1100min-1に変更して37.25質量部の水を1.0質量部/minの速度で滴下した。この時の撹拌翼の周速は13.2m/sであった。水を添加して行くにつれ、系の粘度は上昇していったが、水は滴下と同時に系内に取り込まれ、撹拌混合を均一に行うことができた。
Transfer emulsification step 46.37 parts by mass (solid content 30 parts by mass) of the
Subsequently, the stirring speed was changed to 1100 min −1 and 37.25 parts by mass of water was added dropwise at a rate of 1.0 parts by mass / min. The peripheral speed of the stirring blade at this time was 13.2 m / s. As water was added, the viscosity of the system increased, but water was taken into the system at the same time as dropping, and stirring and mixing could be performed uniformly.
また、水26質量部を添加した段階で粘度が急激に低下する転相点が観察された。更に、水を添加した後、スラリーを光学顕微鏡で観察すると、樹脂は溶解しており、着色剤分散質とワックス分散質が分散している状態が観察されたが、。未乳化物は観察されなかった。着色剤分散質、ワックス分散質は水性媒体中に安定に分散していることから、分散質の表面には樹脂が吸着しているものと考えられる。この時、系内の状態は均一であり、添加による粗大粒子の発生は見られなかった。 In addition, a phase inversion point at which the viscosity rapidly decreased when 26 parts by mass of water was added was observed. Furthermore, after adding water, when the slurry was observed with an optical microscope, the resin was dissolved and a state where the colorant dispersoid and the wax dispersoid were dispersed was observed. No unemulsified material was observed. Since the colorant dispersoid and the wax dispersoid are stably dispersed in the aqueous medium, it is considered that the resin is adsorbed on the surface of the dispersoid. At this time, the state in the system was uniform, and generation of coarse particles due to the addition was not observed.
合一工程
翼径340mmのマックスブレンド翼(登録商標)を設けたの円筒容器に、転相乳化工程で得られた乳化懸濁液を移送した後、撹拌速度を85min-1に保持した状態で温度を25℃に調整した。その後撹拌速度を120min-1に上昇し、第1段目の電解質水溶液として3.5質量%の硫酸ナトリウム水溶液の12質量部を、1kg/minの速度で滴下した。滴下終了5分後に撹拌速度を85min-1に低下して5分間の撹拌を行った後に、撹拌速度を65min-1に低下して5分間の撹拌を行った。次いで、撹拌速度を47min-1に低下して30分間の撹拌を継続した。このときの粒径は3μmであった。固液分離の後に水洗、乾燥してトナー母粒子を作製した。
Combined process After the emulsion suspension obtained in the phase inversion emulsification process was transferred to a cylindrical container provided with a Max Blend blade (registered trademark) having a blade diameter of 340 mm, the stirring speed was maintained at 85 min -1. The temperature was adjusted to 25 ° C. Thereafter, the stirring speed was increased to 120 min −1 , and 12 parts by mass of a 3.5% by mass sodium sulfate aqueous solution was dropped at a rate of 1 kg / min as the first-stage electrolyte aqueous solution. Five minutes after the completion of the dropping, the stirring speed was lowered to 85 min −1 and stirring was performed for 5 minutes, and then the stirring speed was lowered to 65 min −1 and stirring was performed for 5 minutes. Subsequently, the stirring speed was reduced to 47 min −1 and stirring for 30 minutes was continued. The particle size at this time was 3 μm. After solid-liquid separation, toner mother particles were prepared by washing with water and drying.
トナーの調製
得られたトナー母粒子100gに負帯電性シリカシリカ微粒子RX200(日本アエロジル製 平均粒径10nm、ヘキサメチルジシラザン処理)を2質量部、負帯電性シリカシリカ微粒子RX50(日本アエロジル製 平均粒径50nm、ヘキサメチルジシラザン処理)を1.5質量部加え、1リットルの撹拌機で10000rpmで3分間撹拌した後に、シリコーンオイルとしてジメチルシリコーンオイル(信越化学工業製KF−96−200CS)を0.05質量部添加して、試料1のトナーを調製した。
Preparation of toner To 100 g of the obtained toner base particles, 2 parts by mass of negatively-charged silica silica fine particles RX200 (Nippon Aerosil
画像形成試験
試料1のトナー100gをカラープリンタ用カートリッジに入れ、現像ギャップ調整スペーサの厚みを50μmのものを用い、直流電圧−300Vに、ピーク−ピーク電圧1000V、周波数6000Hzの矩形波電流を重畳し、ポリゴンミラーからなるレーザ露光手段を有機EL発光素子を備えたラインヘッド式に改造した図1で示した画像形成装置で露光して画像を形成した。露光出力は0.5μJ/cm2とし、露光スポット径(ピーク光量に対して1/e2 となる光量の直径、ただし、eは自然対数の底である。)を30μmとした。その他の印字条件はセイコーエプソン製LP−9000Cと同じ条件を用いた。
以下の評価試験方法によって評価を行いその結果を表1に示す。
Image formation test 100 g of toner of
Evaluation is performed by the following evaluation test method, and the results are shown in Table 1.
評価試験方法
1.トナー粒径
体積平均粒径Dvは、個数平均粒径Dnは、フロー式粒子像分析装置(シスメックス製PFIA−2100)で測定した。
2.現像ムラ
A3版の電子写真用普通紙にベタ30%濃度の画像形成を行い、任意の20箇所のOD値を測定し、その最大OD値に対するOD値の平均を100分率で表して表1に示す。
3.耐久性試験
A4版の電子写真用普通紙に、白紙(画像0%印字)40000枚の画像形成試験を行った後に、現像ローラへのフィルミングをローラへのトナー固着があるかを目視によって判断し、フィルミングの有無を評価した。
4.定着のグロスむら
現像むら試験に使用したA3版の電子写真用普通紙の画像について、先端部と後端部のグロスを光沢計(村上色彩技術研究所製GM−260D)を用いて受光角75度の条件で測定した。
2. Development unevenness A solid 30% density image was formed on A3 size electrophotographic plain paper, the OD values at 20 arbitrary locations were measured, and the average of the OD values relative to the maximum OD value was expressed in terms of 100%. Shown in
3. Durability test After conducting an image formation test on 40000 sheets of white paper (0% image printing) on A4 size plain electrophotographic paper, film formation on the developing roller is judged visually by toner adhesion to the roller. Then, the presence or absence of filming was evaluated.
4). Gloss unevenness of fixing For the image of the A3 size electrophotographic plain paper used for the development unevenness test, the gloss of the front end and the rear end is measured using a gloss meter (GM-260D, manufactured by Murakami Color Research Laboratory). Measured under the condition of degree.
実施例2−実施例10
トナーに添加したシリコーンオイルの添加量を表1に記載の量に変えた点を除き実施例1と同様にして試料2−試料10のトナーを調製して実施例1と同様に評価を行ってその結果を表1に示す。
Example 2-Example 10
The toner of
ワックス含有量が1質量%のトナーは、試料1の着色樹脂溶液1の調製において、ワックスマスター分散液3.6質量部、着色剤マスターチップ10.4質量部、樹脂1(架橋型ポリエステル樹脂)14質量部、樹脂2(直鎖型ポリエステル樹脂)15質量部を配合して作製した。
A toner having a wax content of 1% by mass is obtained by preparing 3.6 parts by mass of a wax master dispersion, 10.4 parts by mass of a colorant master chip, and resin 1 (crosslinked polyester resin) in the preparation of the
また、ワックス含有量5質量%のトナーは、試料1の着色樹脂溶液1の調製において、ワックスマスター分散液18質量部、着色剤マスターチップ10.5質量部、樹脂1(架橋型ポリエステル樹脂)10質量部、樹脂2(直鎖型ポリエステル樹脂)5質量部を配合して作製した。
In addition, in the preparation of the
また、ワックス含有量7質量%のトナーは、試料1の着色樹脂溶液1の調製において、ワックスマスター分散液30質量部、着色剤マスターチップ12.5質量部、樹脂1(架橋型ポリエステル樹脂)9.5質量部を添加し、樹脂2(直鎖型ポリエステル樹脂)を添加せずに作製した。
In addition, in the preparation of the
比較例1
試料1の着色樹脂溶液1の調製で、ワックスマスター分散液を添加せず、着色剤マスターチップ9.5質量部、樹脂1(架橋型ポリエステル樹脂)14質量部、樹脂2(直鎖型ポリエステル樹脂)16質量部を配合して比較試料1のトナーを調製して、実施例1と同様に評価を行ってその結果を表1に示す。
Comparative Example 1
In preparation of the
比較例2−7
トナーに添加したシリコーンオイルの添加量を表1に記載の量に変えた点を除き実施例1と同様にして比較試料2−7のトナーを調製して実施例1と同様に評価を行ってその結果を表1に示す。
Comparative Example 2-7
A toner of Comparative Sample 2-7 was prepared in the same manner as in Example 1 except that the amount of silicone oil added to the toner was changed to the amount shown in Table 1, and evaluated in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 1.
比較例8
合一工程において添加する硫酸ナトリウム水溶液の12質量部を3kg/minの速度で滴下した点を除き、実施例1と同様にして比較試料8のトナーを調製した。実施例1と同様に評価を行ってその結果を表1に示す。
Comparative Example 8
A toner of Comparative Sample 8 was prepared in the same manner as in Example 1 except that 12 parts by mass of the sodium sulfate aqueous solution added in the coalescence step was dropped at a rate of 3 kg / min. Evaluation was performed in the same manner as in Example 1, and the results are shown in Table 1.
比較例9
合一工程において添加する硫酸ナトリウム水溶液の12質量部を6kg/minの速度で滴下した点を除き、実施例1と同様にして比較試料9のトナーを調製した。実施例1と同様に評価を行ってその結果を表1に示す。
Comparative Example 9
A toner of Comparative Sample 9 was prepared in the same manner as in Example 1 except that 12 parts by mass of the sodium sulfate aqueous solution added in the coalescence step was dropped at a rate of 6 kg / min. Evaluation was performed in the same manner as in Example 1, and the results are shown in Table 1.
比較例10
実施例1の合一工程において、第1段目の電解質水溶液として3.5質量%の硫酸ナトリウム水溶液を8質量部滴下した点を除き、実施例1と同様にして合一および評価を行い、粒径1.9μmのトナーを得た。
トナーに添加したシリコーンオイルの添加量を表1に記載の量に変えた点を除き実施例1と同様にして比較試料10のトナーを調製して実施例1と同様に評価を行ってその結果を表1に示す。
Comparative Example 10
In the coalescence step of Example 1, coalescence and evaluation were performed in the same manner as in Example 1, except that 8 parts by mass of a 3.5% by mass sodium sulfate aqueous solution was dropped as the first-stage electrolyte aqueous solution. A toner having a particle size of 1.9 μm was obtained.
The toner of
比較例11
実施例1の合一工程に引き続き、以下の第2段の合一工程において合一を行った。
第2段の合一工程
撹拌速度を120min-1に調整し、濃度5質量%の硫酸ナトリウム水溶液を第2段目の電解質として、1kg/minの速度で2質量部滴下した。滴下終了5分後に撹拌速度を85min-1に調整して5分間の撹拌を継続した後に、撹拌速度を65min-1に低下して5分間の撹拌をした。次いで、撹拌速度47min-1に調整して20分間の撹拌を継続した。
実施例1と同様に調製して試料10のトナーを調製し、実施例1と同様に評価をしたところ粒径4.1μmであった。
トナーに添加したシリコーンオイルの添加量を表1に記載の量に変えた点を除き実施例1と同様にして比較試料11のトナーを調製して実施例1と同様に評価を行ってその結果を表1に示す。
Comparative Example 11
Following the coalescence process of Example 1, coalescence was performed in the following second-stage coalescence process.
Second stage coalescence process The stirring speed was adjusted to 120 min −1 , and 2 parts by mass of sodium sulfate aqueous solution having a concentration of 5 mass% was dropped at a rate of 1 kg / min as the second stage electrolyte. After 5 minutes from the end of dropping, the stirring speed was adjusted to 85 min −1 and stirring was continued for 5 minutes, and then the stirring speed was reduced to 65 min −1 and stirring was performed for 5 minutes. Subsequently, the stirring speed was adjusted to 47 min −1 and stirring for 20 minutes was continued.
The toner of
The toner of Comparative Sample 11 was prepared in the same manner as in Example 1 except that the amount of silicone oil added to the toner was changed to the amount shown in Table 1, and evaluated in the same manner as in Example 1. Is shown in Table 1.
比較例12
シリコーンオイルを添加しなかった点を除き比較例11と同様にして比較試料12のトナーを調製して実施例1と同様に評価を行ってその結果を表1に示す。
Comparative Example 12
A toner of
比較例13
比較例11の合一工程において、第2段の合一工程に加えて更に以下の第3段の合一工程を行った。
第3段の合一工程
撹拌速度を120min-1に調整し、濃度5質量%の硫酸ナトリウム水溶液を第3段目の電解質として、1kg/minの速度で2質量部滴下した。滴下終了5分後に撹拌速度を85min-1に調整して5分間の撹拌を続けた後に、撹拌速度を65min-1に低下して5分間の撹拌を続けた。次いで47min-1の撹拌速度で20分間の撹拌を継続した後に、停止水として水10質量部を加えて合一を停止した。
得られたトナー粒子の粒径は7μmであった。
実施例1と同様にして比較試料13のトナーを調製して実施例1と同様に評価を行ってその結果を表1に示す。
Comparative Example 13
In the coalescence process of Comparative Example 11, the following third stage coalescence process was further performed in addition to the second stage coalescence process.
Third stage coalescence step The stirring speed was adjusted to 120 min −1 , and 2 parts by mass of sodium sulfate aqueous solution having a concentration of 5 mass% was dropped at a rate of 1 kg / min as the third stage electrolyte. Five minutes after the completion of dropping, the stirring speed was adjusted to 85 min −1 and stirring was continued for 5 minutes, and then the stirring speed was reduced to 65 min −1 and stirring was continued for 5 minutes. Next, stirring was continued for 20 minutes at a stirring speed of 47 min −1 , and then 10 parts by mass of water was added as stop water to stop coalescence.
The obtained toner particles had a particle size of 7 μm.
The toner of Comparative Sample 13 was prepared in the same manner as in Example 1 and evaluated in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 1.
比較例14
シリコーンオイルを添加しない点を除き比較例13と同様にして比較試料14のトナーを調製して実施例1と同様に評価を行ってその結果を表1に示す。
Comparative Example 14
A toner of Comparative Sample 14 was prepared in the same manner as Comparative Example 13 except that no silicone oil was added, and evaluation was performed in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 1.
1…画像形成装置、2…ハウジング、3…排紙トレイ、4…電源ユニット、5…制御ユニット、6…画像形成ユニット、61,61Y,61M,61C,61K…感光体、61S…感光体表面、62…中間転写ベルト、63…駆動ローラ、64…2次転写ローラ、65…張架用ローラ、66…クリーナ部、67…クリーナブレード、68…廃トナー回収手段、7…定着ユニット、71…加熱ローラ、72…バックアップローラ、8…給紙ユニット、81…給紙カセット、82…ピックアップローラ、83…ローラ対、100…現像手段、101…現像ローラ、102…供給ローラ、103…規制ブレード、104…トナー回収手段、105…帯電手段、106,106A,106B…スペーサ、107…接着層、108…水平方向寸法変動防止部、G…現像ギャップ、200…露光手段、201…ラインヘッド、202…ケース、203…位置決めピン、204…固着部材の挿入孔、205…マイクロレンズアレイ、206…遮光部材、207…基板、208…発光素子、G208…発光素子群、L208…発光素子群列、U208,U208A1,U208B1…発光素子ユニット、209…導光孔、210…固定器具、211…裏蓋、212…封止部材、213,213A,213B…マイクロレンズ
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