JP2005301011A - toner - Google Patents
toner Download PDFInfo
- Publication number
- JP2005301011A JP2005301011A JP2004118545A JP2004118545A JP2005301011A JP 2005301011 A JP2005301011 A JP 2005301011A JP 2004118545 A JP2004118545 A JP 2004118545A JP 2004118545 A JP2004118545 A JP 2004118545A JP 2005301011 A JP2005301011 A JP 2005301011A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- toner
- resin
- image
- styrene
- transfer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Landscapes
- Developing Agents For Electrophotography (AREA)
Abstract
【課題】 常温常湿環境はもとより、高温高湿環境や低温低湿環境においても現像性に優れ、またハーフトーン画像において均一かつ良好な画質を得られ、さらにはそれらの高品質な画像を長期に亘り維持することが可能な耐久性を付与したトナーを与えることを目的とする。
【解決手段】 トナー粒子と該トナー粒子に混合されている無機微粉体を有するトナーにおいて、該トナー粒子が結着樹脂、着色剤、ワックスおよび下記条件を満足するスチレンまたはスチレン誘導体、(メタ)アクリル酸エステル、およびスルホン酸基を含有するビニル系モノマーからなる樹脂(樹脂A)を含有することを特徴とする。
(1)スルホン酸基を含有するビニル系モノマー含有量から得られる酸価[AV(s)]と樹脂(A)中[AV(r)]の全酸価の関係が、
AV(s)≦AV(r)≦AV(s)×1.2
(2)ガラス転移温度が80℃以上
【選択図】 なしPROBLEM TO BE SOLVED: To provide excellent developability not only in a normal temperature and normal humidity environment but also in a high temperature and high humidity environment and a low temperature and low humidity environment. In addition, a uniform and good image quality can be obtained in a halftone image. It is an object to provide a toner imparted with durability that can be maintained over a long period of time.
SOLUTION: In a toner having toner particles and inorganic fine powder mixed with the toner particles, the toner particles are a binder resin, a colorant, a wax, and styrene or a styrene derivative satisfying the following conditions, (meth) acrylic. A resin (resin A) comprising a vinyl monomer containing an acid ester and a sulfonic acid group is contained.
(1) The relationship between the acid value [AV (s)] obtained from the content of a vinyl monomer containing a sulfonic acid group and the total acid value of [AV (r)] in the resin (A) is
AV (s) ≦ AV (r) ≦ AV (s) × 1.2
(2) Glass transition temperature of 80 ° C or higher [Selection figure] None
Description
本発明は、電子写真法、静電記録法、静電印刷法などを利用した記録方法に用いるトナーに関するものである。 The present invention relates to a toner used in a recording method using an electrophotographic method, an electrostatic recording method, an electrostatic printing method, or the like.
従来、電子写真法としては多数の方法が知られているが、一般的な電子写真法は、光導電性物質を利用し、種々の手段により静電荷像担持体(以下、感光体ともいう)上に電気的潜像を形成し、次いで該潜像をトナーで現像を行って可視像とし、必要に応じて紙などの転写材にトナー像を転写した後、熱・圧力等により転写材上にトナー画像を定着して複写物を得るものである。 Conventionally, a number of methods are known as electrophotographic methods, but general electrophotographic methods utilize a photoconductive substance, and an electrostatic charge image carrier (hereinafter also referred to as a photoreceptor) by various means. An electric latent image is formed thereon, and then the latent image is developed with toner to form a visible image. If necessary, the toner image is transferred to a transfer material such as paper, and then transferred to the transfer material by heat, pressure, or the like. A toner image is fixed on top to obtain a copy.
電気的潜像をトナーにより可視化する方法としては、カスケード現像法、磁気ブラシ現像法、加圧現像方法、キャリアとトナーからなる二成分系現像剤を用いる磁気ブラシ現像法、トナー担持体が感光体と非接触でトナーをトナー担持体から感光体へ飛翔させる非接触一成分現像法、トナー担持体を感光体に圧接させ電界によってトナーを転移させる接触一成分現像法、磁性トナーを用いたジャンピング法も用いられている。 As a method of visualizing an electric latent image with toner, a cascade development method, a magnetic brush development method, a pressure development method, a magnetic brush development method using a two-component developer composed of a carrier and a toner, a toner carrier is a photoreceptor. Non-contact one-component development method that causes toner to fly from the toner carrier to the photoreceptor without contact with the toner, contact one-component development method in which the toner carrier is pressed against the photoreceptor and the toner is transferred by an electric field, and a jumping method using magnetic toner Are also used.
近年、プリンター装置などの電子写真装置は、技術の方向として、高解像度化が進んでいる。即ち、従来300、600dpiであったものが1200、2400dpiとなってきている。従って現像方式にも、より高精細が要求されてきている。また、複写機においても高機能化が進んでおり、そのためデジタル化が進みつつある。デジタル的に画像形成を行う方法においては、静電荷像をレーザーで形成する方法が主である。デジタル化により、更に高解像度の方向への発展が促されるため、ここでもプリンターと同様に高解像・高精細の画像形成が要求される。 In recent years, the resolution of electrophotographic apparatuses such as printer apparatuses has been increasing as a technical direction. That is, what was conventionally 300 and 600 dpi has become 1200 and 2400 dpi. Therefore, higher definition is also required for the development method. In addition, copying machines are becoming more sophisticated, and therefore, digitization is progressing. The method of digitally forming an image is mainly a method of forming an electrostatic charge image with a laser. Since digitalization promotes further development in the direction of higher resolution, high-resolution and high-definition image formation is required here as well as a printer.
さらに、電子写真の分野において、カラー化が急速に進んでいる。カラー画像は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの4色のトナーを適宜重ねて現像することにより形成されるため、各色トナーには単色のときよりも高い現像特性が求められる。即ち、静電荷像を忠実に現像することができ、飛び散ることなく転写材に確実に転写され、容易に紙等の転写材に定着されるトナーが求められている。 Furthermore, colorization is progressing rapidly in the field of electrophotography. Since a color image is formed by appropriately overlapping and developing four color toners of yellow, magenta, cyan, and black, each color toner is required to have higher development characteristics than those of a single color. That is, there is a need for a toner that can faithfully develop an electrostatic charge image, reliably transfer to a transfer material without scattering, and easily fix to a transfer material such as paper.
そのため、トナーの帯電量および帯電量分布(以下、これらを帯電性とする)をできるだけ均一に制御することが重要となってきている。 Therefore, it has become important to control the toner charge amount and charge amount distribution (hereinafter referred to as chargeability) as uniformly as possible.
トナーの帯電性を制御するために通常使用される荷電制御剤は、中心金属にリガンド成分が配位した錯体構造をとる化合物と、帯電サイトとなる極性官能基を含有する高分子化合物の2つのタイプに大別される。錯体構造をとる化合物は、結晶性を有するために結着樹脂との相溶性が悪く、トナー粒子中に均一に分散させるためにはトナーの製造方法が限定されてしまう。それに対して、高分子化合物タイプは、樹脂との相溶性が高く、トナー中に均一に分散しやすいため、製造方法や併用する材料等の選択に関して制限が少ない。 There are two charge control agents that are usually used to control the chargeability of the toner: a compound having a complex structure in which a ligand component is coordinated to a central metal, and a polymer compound containing a polar functional group serving as a charging site. Broadly divided into types. Since the compound having a complex structure has crystallinity, the compatibility with the binder resin is poor, and the method for producing the toner is limited in order to uniformly disperse it in the toner particles. On the other hand, the polymer compound type has high compatibility with the resin and is easily dispersed uniformly in the toner, so that there are few restrictions on the selection of the manufacturing method, materials used together, and the like.
高分子化合物タイプの荷電制御剤としては、特定の構造を有する重合性単量体を含有する樹脂が提案されている(例えば、特許文献1参照)。 As a polymer compound type charge control agent, a resin containing a polymerizable monomer having a specific structure has been proposed (for example, see Patent Document 1).
一方、現像工程で感光体上に形成されたトナー像は転写工程で記録材に転写されるが、感光体上に残った画像部の転写残トナー及び非画像部のカブリトナーはクリーニング工程でクリーニングされ、廃トナー容器に蓄えられる。このクリーニング工程については、従来ブレードクリーニング、ファーブラシクリーニング、ローラークリーニング等が行われていた。装置面からみると、かかるクリーニング装置を具備するために装置が必然的に大きくなり装置のコンパクト化を目指すときのネックになっていた。さらには、エコロジーの観点より、廃トナーの少ないシステムが望まれており、転写効率が高くカブリの少ないトナーが求められている。 On the other hand, the toner image formed on the photoconductor in the development process is transferred to a recording material in the transfer process, but the transfer residual toner in the image area and the fog toner in the non-image area remaining on the photoconductor are cleaned in the cleaning process. And stored in a waste toner container. For this cleaning process, blade cleaning, fur brush cleaning, roller cleaning and the like have been conventionally performed. From the standpoint of the apparatus, since the apparatus is inevitably enlarged in order to have such a cleaning apparatus, it has become a bottleneck when aiming to make the apparatus compact. Furthermore, from the viewpoint of ecology, a system with less waste toner is desired, and a toner with high transfer efficiency and low fog is required.
また、近年高い画質を求める要求が強まっており、特に、中間域の濃度において銀塩写真や印刷物のような画質が求められるようになってきた。電子写真のシステムにおいて、中間域の濃度における均一性を、使用環境に因らず、カートリッジや現像器の寿命の最後まで維持しつづける上ではトナーの帯電量分布を今まで以上に狭める必要性がある。帯電量分布を狭めれば、現像効率および転写効率が高くなる。 In recent years, there has been an increasing demand for high image quality, and in particular, an image quality such as a silver salt photograph and printed matter has been required at intermediate density. In an electrophotographic system, it is necessary to narrow the toner charge amount distribution more than ever in order to maintain the uniformity in the density of the intermediate range regardless of the usage environment until the end of the life of the cartridge or the developing device. is there. If the charge amount distribution is narrowed, the development efficiency and the transfer efficiency are increased.
現像効率、転写効率は、トナーの帯電量、帯電量分布およびトナーの円形度(あるいは球形度)等が関与している。 Development efficiency and transfer efficiency are related to toner charge amount, charge amount distribution, toner circularity (or sphericity), and the like.
トナーの帯電量が、適正範囲であり、かつその分布が狭ければ、現像効率や転写効率が高くなる。 If the charge amount of the toner is within an appropriate range and the distribution thereof is narrow, the development efficiency and the transfer efficiency are increased.
また、トナーの円形度が低いと、i)トナーとドラムとが接触する面積が大きくなるため、ii)トナー表面の凹凸が大きく、エッジ部へ電荷集中が起こりやすくなり、その部分に対応して生じる鏡像力が増大するため、ドラムからの離型性が低下してしまう。同様なことが、トナーと、トナー担持体あるいはキャリアとの間においても起こる。すなわち、現像効率や転写効率を向上させるためには、トナーの円形度を高くする必要がある。 Also, if the circularity of the toner is low, i) the area where the toner and the drum are in contact with each other is large, so that the unevenness of the toner surface is large, and charge concentration tends to occur on the edge portion. Since the generated image force is increased, the releasability from the drum is lowered. The same thing occurs between the toner and the toner carrier or carrier. That is, in order to improve development efficiency and transfer efficiency, it is necessary to increase the circularity of the toner.
トナーの円形度を高くするには、トナーの製造方法によってその達成方法が異なる。トナーの製造方法としては、粉砕法と重合法とに大別される。粉砕法は、結着樹脂、着色剤等を溶融混合し、結着樹脂中にその他の成分を分散させた後、微粉砕装置により粉砕し、分級機により分級して、所望の粒径を有するトナーを得るものである。粉砕法によって得られるトナーにおいては、粉砕によって生じる破断面がトナーの表面となるため、トナー表面には凹凸が存在する。そのため、粉砕しただけでは円形度を十分に高くすることが出来ず、後処理工程として機械的衝撃や熱処理するなどの表面改質処理で球形化する必要が生じる。また、重合法は、結着樹脂成分となる乳化重合した樹脂粒子を含有する水系媒体中にて樹脂粒子と着色剤や離型剤等を所望の粒径に会合凝集させる会合凝集法と、結着樹脂成分となる重合性単量体中に着色剤、離型剤、重合開始剤などを分散溶解した重合性単量体組成物を水系媒体中にてせん断力により所望の粒径の液滴とした後に懸濁重合する懸濁重合法の2種の製法がある。会合凝集トナーも、その製造方法に起因して表面に凹凸が存在するため、円形度を高めるためには、後処理工程として凝集後のトナーを加熱する、あるいは新たに重合性単量体組成物を添加してシード重合をするなどの後工程による表面改質処理を必要とする。懸濁重合トナーは、液滴状態にある単量体組成物中の重合性単量体を重合することにより得られるために、その形状は他の製法に比べて真球状に近いものとなり凹凸も少ないため後処理工程を要することなく円形度の高いトナーを得ることが出来る(例えば、特許文献2参照)。 In order to increase the circularity of the toner, the achievement method differs depending on the toner manufacturing method. The toner production method is roughly classified into a pulverization method and a polymerization method. In the pulverization method, a binder resin, a colorant and the like are melt-mixed, and other components are dispersed in the binder resin, and then pulverized by a fine pulverizer and classified by a classifier to have a desired particle size. Toner is obtained. In the toner obtained by the pulverization method, the fracture surface generated by the pulverization becomes the surface of the toner, so that the toner surface has irregularities. For this reason, the degree of circularity cannot be sufficiently increased only by pulverization, and it becomes necessary to form a sphere by a surface modification treatment such as mechanical impact or heat treatment as a post-treatment step. In addition, the polymerization method includes an association aggregation method in which resin particles, a colorant, a release agent, and the like are associated and aggregated to a desired particle size in an aqueous medium containing emulsion-polymerized resin particles as a binder resin component. A polymerizable monomer composition in which a colorant, a release agent, a polymerization initiator, and the like are dispersed and dissolved in a polymerizable monomer serving as a resin component is a droplet having a desired particle size by shearing force in an aqueous medium. There are two types of production processes, suspension polymerization, in which suspension polymerization is carried out. Since the aggregation toner also has irregularities on the surface due to the production method thereof, in order to increase the circularity, the toner after aggregation is heated as a post-treatment step or a new polymerizable monomer composition is used. Needs to be surface-modified by a post-process such as seed polymerization by adding. Since the suspension polymerization toner is obtained by polymerizing a polymerizable monomer in a monomer composition in a droplet state, the shape thereof is close to a true sphere compared to other production methods, and unevenness is also caused. Since the amount of the toner is small, it is possible to obtain a toner having a high degree of circularity without requiring a post-processing step (for example, see Patent Document 2).
即ち、高分子化合物タイプの荷電制御剤を使用して懸濁重合により製造することにより、均一帯電かつ転写効率が高いトナーを得ることが可能となる(例えば、特許文献3参照)。 That is, it is possible to obtain a toner that is uniformly charged and has high transfer efficiency by producing it by suspension polymerization using a polymer compound type charge control agent (see, for example, Patent Document 3).
また、トナーの帯電性を制御する上で荷電制御剤の分子量が関連することが知られている(例えば、特許文献4、5参照)。 Further, it is known that the molecular weight of the charge control agent is related to controlling the chargeability of the toner (see, for example, Patent Documents 4 and 5).
以上のように、トナー粒子の形状制御、荷電制御剤の材料設計を図ることにより、トナーの帯電性は向上する。しかし、これらの技術を単純に組み合わせるだけでは、ハーフトーン画像の均一性をも含めた高画質を長期に亘り得ることのできる現像耐久性と装置内でのトナー飛散との両者を同時に満足することは出来ない。即ち、従来技術においては、トナーとしての帯電性を満足させるために設計した荷電制御剤の機能を有効に発現させるための、物性を完全に把握しきれていなかった。 As described above, the toner chargeability is improved by controlling the shape of the toner particles and designing the material of the charge control agent. However, by simply combining these technologies, it is possible to simultaneously satisfy both development durability and toner scattering in the apparatus, which can provide high image quality including halftone image uniformity over a long period of time. I can't. That is, in the prior art, the physical properties for effectively expressing the function of the charge control agent designed to satisfy the chargeability as a toner have not been fully grasped.
即ち本発明は、トナー粒子と該トナー粒子に混合されている無機微粉体を有するトナーにおいて、該トナー粒子が、結着樹脂、着色剤、ワックス、および下記条件を満足するスチレンまたはスチレン誘導体、(メタ)アクリル酸エステル、およびスルホン酸基を含有するビニル系モノマーからなる樹脂(樹脂A)を含有することを特徴とするトナーに関する。
(1)スルホン酸基を含有するビニル系モノマー含有量から得られる酸価[AV(s)]と樹脂(A)中[AV(r)]の全酸価の関係が、
AV(s)≦AV(r)≦AV(s)×1.2
(2)ガラス転移温度が80℃以上
That is, the present invention relates to a toner having toner particles and inorganic fine powder mixed with the toner particles, wherein the toner particles include a binder resin, a colorant, a wax, and styrene or a styrene derivative satisfying the following conditions: The present invention relates to a toner comprising a resin (resin A) comprising a (meth) acrylic acid ester and a vinyl monomer containing a sulfonic acid group.
(1) The relationship between the acid value [AV (s)] obtained from the content of a vinyl monomer containing a sulfonic acid group and the total acid value of [AV (r)] in the resin (A) is
AV (s) ≦ AV (r) ≦ AV (s) × 1.2
(2) Glass transition temperature is 80 ° C or higher
本発明によれば、常温常湿環境はもとより、高温高湿環境や低温低湿環境においても現像性に優れ、またハーフトーン画像において均一かつ良好な画質を得られ、さらにはそれらの高品質な画像を長期に亘り維持することが可能な耐久性を付与したトナーを与えることができる。 According to the present invention, it is excellent in developability not only in a normal temperature and normal humidity environment, but also in a high temperature and high humidity environment and a low temperature and low humidity environment, and a uniform and good image quality can be obtained in a halftone image. Thus, it is possible to provide a toner imparted with durability capable of maintaining the toner for a long time.
本発明者らは、鋭意検討した結果、スルホン酸基を含有するビニル系モノマーからなる樹脂の全体の酸価とスルホン酸基由来の酸価との比が一定の範囲内にあることが、トナーの帯電量分布の均一性をより高める効果があることを見出した。その結果、トナーが使用される様々な環境の影響を受けることなく良好な現像性、高転写性を示し、高画質を長期に亘り維持することが可能なトナーに到達した。 As a result of intensive studies, the present inventors have found that the ratio of the total acid value of the resin composed of a vinyl monomer containing a sulfonic acid group and the acid value derived from the sulfonic acid group is within a certain range. It has been found that there is an effect of further improving the uniformity of the charge amount distribution. As a result, it has reached a toner that exhibits good developability and high transferability without being affected by various environments in which the toner is used, and can maintain high image quality over a long period of time.
本発明では、樹脂Aの酸価AV(r)と樹脂A中に含まれるスルホン酸基を含有するビニル系モノマー由来の酸価AV(s)との比を一定の範囲内に制御することで前述の効果が得られることを特徴としている。この範囲に制御することで、本発明の効果が得られる理由として、本発明者らは次のように考えている。本発明のAV(r)は、樹脂Aの酸価全体を指しており、AV(s)はスルホン酸基を構成する硫黄原子量から算出しているため、その差となる酸成分は樹脂Aを製造する際に(メタ)アクリル酸エステルが分解して生成したカルボン酸である可能性が高い。これら酸成分がスルホン酸の近傍に存在すると、その相互作用により、電荷のリークにより帯電量分布が広くなるものと考えられる。さらに詳しく述べると、AV(r)とAV(s)との酸価の差となる酸成分の主成分であると推測されるカルボン酸に比べ、スルホン酸は酸性度が高いために電荷を蓄える能力が高いが、局在化している電荷がエントロピーの増大に伴い非局在化していく過程で、極性が高く抵抗の低いカルボン酸を介して、電荷がリークするものと発明者らは考えている。さらに、本発明者の検討では、スルホン酸の官能基量に対してカルボン酸の官能基量が一定の量(0.2倍)を超えるとリークが顕著になることから、AV(s)≦AV(r)≦AV(s)×1.2の範囲が必須であるという結論に至った。 In the present invention, the ratio between the acid value AV (r) of the resin A and the acid value AV (s) derived from the vinyl monomer containing the sulfonic acid group contained in the resin A is controlled within a certain range. It is characterized in that the above effects can be obtained. As a reason why the effect of the present invention can be obtained by controlling within this range, the present inventors consider as follows. AV (r) of the present invention refers to the entire acid value of the resin A, and AV (s) is calculated from the amount of sulfur atoms constituting the sulfonic acid group. There is a high possibility that it is a carboxylic acid produced by decomposition of a (meth) acrylic ester during production. If these acid components are present in the vicinity of the sulfonic acid, it is considered that the charge amount distribution becomes wide due to charge leakage due to the interaction. More specifically, sulfonic acid has a higher acidity than carboxylic acid, which is presumed to be the main component of the acid component that is the difference in acid value between AV (r) and AV (s), and therefore stores electric charge. Although the ability is high, the inventors consider that charge leaks through carboxylic acid with high polarity and low resistance in the process of delocalizing the localized charge as entropy increases Yes. Furthermore, in the study by the present inventors, since the leakage becomes significant when the amount of the functional group of the carboxylic acid exceeds a certain amount (0.2 times) with respect to the amount of the functional group of the sulfonic acid, AV (s) ≦ It was concluded that the range of AV (r) ≦ AV (s) × 1.2 is essential.
さらに、本発明の目的の一つであるハーフトーン画像の均一性を達成する上では、樹脂Aの酸価が5以上24以下であることが好ましい。5未満では高温高湿環境下での均一性が失われ、24を超えると、低温低湿環境下での階調性が失われるためにハーフトーン画像の安定性が失われる傾向にある。 Furthermore, in order to achieve the uniformity of the halftone image, which is one of the objects of the present invention, the acid value of the resin A is preferably 5 or more and 24 or less. If it is less than 5, uniformity in a high-temperature and high-humidity environment is lost, and if it exceeds 24, gradation in a low-temperature and low-humidity environment is lost, so that the stability of a halftone image tends to be lost.
本発明においては、樹脂Aの酸価AV(r)の測定は、JIS K0070:1992に準じて行った。 In the present invention, the acid value AV (r) of the resin A was measured according to JIS K0070: 1992.
また、樹脂A中に含まれるスルホン酸基を含有するビニル系モノマー由来の酸価AV(s)は、硫黄量が元素分析により既知のサンプルを用いて検量線を作成した蛍光X線分析装置(RIX3000)を用い、定量分析により得られた硫黄量が全てスルホン酸に由来するものと仮定して、算出した。 The acid value AV (s) derived from the vinyl-based monomer containing a sulfonic acid group contained in the resin A is a fluorescent X-ray analyzer (in which a calibration curve is created using a sample whose sulfur content is known by elemental analysis) ( RIX3000) was used on the assumption that all sulfur amounts obtained by quantitative analysis were derived from sulfonic acid.
さらに、樹脂Aは、重量平均分子量(Mw)25000乃至50000であることが好ましい。重量平均分子量(Mw)が25000未満の場合には、高温高湿下におけるトナーの流動性が悪くなり、ハーフトーンの均一性が低下する。50000を超える場合には、単量体への溶解に時間がかかることに加え、ワックスの染み出しが遅くなり、定着時の巻き付きオフセットが悪化したり、低温低湿環境での帯電量分布が広がったりしてしまう。 Further, the resin A preferably has a weight average molecular weight (Mw) of 25000 to 50000. When the weight average molecular weight (Mw) is less than 25000, the fluidity of the toner under high temperature and high humidity deteriorates and the halftone uniformity decreases. If it exceeds 50000, in addition to taking time to dissolve in the monomer, the oozing out of the wax becomes slow, the winding offset at the time of fixing deteriorates, and the charge amount distribution in a low-temperature and low-humidity environment widens. Resulting in.
また、樹脂Aの数平均分子量は5000以上20000以下であることが好ましい。その理由は、5000未満であるとトナーのオリゴマー成分量が多くなり高温高湿下におけるトナーの流動性が悪化し、20000を超えると結着樹脂との相溶性が低下するために帯電量分布がブロードになる傾向があるからである。 The number average molecular weight of the resin A is preferably 5000 or more and 20000 or less. The reason is that if it is less than 5000, the amount of the oligomer component of the toner increases, and the fluidity of the toner under high temperature and high humidity deteriorates. If it exceeds 20000, the compatibility with the binder resin decreases, so the charge amount distribution is reduced. This is because they tend to be broad.
樹脂Aのピーク分子量は18000以上30000以下が好ましい。その理由は、18000未満であるとトナーのオリゴマー成分量が多くなり高温高湿下におけるトナーの流動性が悪化し、30000を超えると定着性に悪影響を及ぼす傾向があるためである。 The peak molecular weight of the resin A is preferably 18000 or more and 30000 or less. The reason is that if it is less than 18000, the amount of the oligomer component of the toner increases and the fluidity of the toner under high temperature and high humidity deteriorates, and if it exceeds 30000, the fixability tends to be adversely affected.
本発明の樹脂AのGPCによるTHFに可溶な樹脂成分の分子量の測定は、以下のようにして行った。 Measurement of the molecular weight of the resin component soluble in THF by GPC of resin A of the present invention was performed as follows.
トナーをTHFに室温で24時間静置して溶解した溶液を、ポア径が0.2μmの耐溶剤性メンブランフィルターで濾過してサンプル溶液とし、以下の条件で測定する。尚、サンプル調製は、THFに可溶な成分の濃度が0.4〜0.6質量%になるようにTHFの量を調整する。
装置:高速GPC「HLC8120 GPC」(東ソー社製)
カラム:Shodex KF−801、802、803、804、805、806、807の7連(昭和電工社製)
溶離液 :THF
流速 :1.0ml/min
オーブン温度:40.0℃
試料注入量 :0.10ml
A solution obtained by allowing the toner to stand in THF at room temperature for 24 hours and dissolving it is filtered through a solvent-resistant membrane filter having a pore diameter of 0.2 μm to obtain a sample solution, and measurement is performed under the following conditions. In addition, sample preparation adjusts the quantity of THF so that the density | concentration of the component soluble in THF may be 0.4-0.6 mass%.
Equipment: High-speed GPC “HLC8120 GPC” (manufactured by Tosoh Corporation)
Column: Seven columns of Shodex KF-801, 802, 803, 804, 805, 806, 807 (manufactured by Showa Denko)
Eluent: THF
Flow rate: 1.0 ml / min
Oven temperature: 40.0 ° C
Sample injection volume: 0.10 ml
また、試料の分子量の算出にあたっては、標準ポリスチレン樹脂(東ソー社製TSK スタンダード ポリスチレン F−850、F−450、F−288、F−128、F−80、F−40、F−20、F−10、F−4、F−2、F−1、A−5000、A−2500、A−1000、A−500)により作成した分子量較正曲線を使用する。 In calculating the molecular weight of the sample, standard polystyrene resin (TSO standard polystyrene F-850, F-450, F-288, F-128, F-80, F-40, F-20, F- manufactured by Tosoh Corporation) was used. 10, F-4, F-2, F-1, A-5000, A-2500, A-1000, A-500).
本発明のトナーにおいて、その効果を最大限に発現するために、トナーの帯電に最も関与する表面に樹脂Aを存在させることが有利である。 In the toner of the present invention, it is advantageous that the resin A is present on the surface most involved in the charging of the toner in order to maximize the effect.
本発明のトナーにおいては、X線光電子分光分析により測定されるトナー表面に存在する炭素元素の含有量(A:原子個数%)とトナー表面に存在する硫黄元素の含有量(E:原子個数%)との比(E/A)が0.0010〜0.0050の範囲であることが好ましい。この比は、用いられるスルホン酸基を含有するビニル系モノマーを有する重合体量により好適な範囲に制御することが可能である。0.0010未満では高温高湿下において十分な帯電量が得られにくくなることに起因してハーフトーン画像の均一性が失われ、0.0050を超えると帯電量の湿度変化に対する安定性が低下して画質全体が低下する傾向にある。 In the toner of the present invention, the content of carbon element present on the toner surface (A: atomic number%) and the content of sulfur element present on the toner surface (E: atomic number%) measured by X-ray photoelectron spectroscopy analysis. ) (E / A) is preferably in the range of 0.0010 to 0.0050. This ratio can be controlled within a suitable range by the amount of the polymer having a vinyl monomer containing a sulfonic acid group to be used. If it is less than 0.0010, it becomes difficult to obtain a sufficient charge amount under high temperature and high humidity, resulting in loss of uniformity of the halftone image, and if it exceeds 0.0050, the stability of the charge amount against humidity change is reduced. As a result, the overall image quality tends to deteriorate.
トナー粒子表面に存在する炭素元素の含有量(A)に対する硫黄元素の含有量(E)の比(E/A)は、以下のように、ESCA(X線光電子分光分析)により表面組成分析を行うことにより測定できる。 The ratio (E / A) of the sulfur element content (E) to the carbon element content (A) present on the toner particle surface is determined by surface composition analysis by ESCA (X-ray photoelectron spectroscopy) as follows. It can be measured by doing.
本発明では、ESCAの装置および測定条件は、下記の通りである。
使用装置:PHI社製 1600S型 X線光電子分光装置
測定条件:X線源 MgKα(400W)
分光領域 800μmφ
In the present invention, the ESCA apparatus and measurement conditions are as follows.
Equipment used: 1600S type X-ray photoelectron spectrometer manufactured by PHI Measurement conditions: X-ray source MgKα (400 W)
Spectral region 800μmφ
表面原子濃度の算出に際して、硫黄原子に関しては、結合エネルギー160〜172eV、炭素原子に関しては、結合エネルギー280〜290eVに存在するピークトップの強度を用いた。 In calculating the surface atom concentration, the peak top intensity existing at a binding energy of 160 to 172 eV for sulfur atoms and a binding energy of 280 to 290 eV for carbon atoms was used.
本発明では、測定された各元素のピーク強度から、PHI社提供の相対感度因子を用いて表面原子濃度を算出した。 In the present invention, the surface atomic concentration was calculated from the measured peak intensity of each element using a relative sensitivity factor provided by PHI.
本測定はトナーを超音波洗浄し、トナー粒子表面に付着している外添剤をデカンテーション、ろ過、遠心分離などの方法により除去した後、乾燥し測定することが好ましい。 In this measurement, it is preferable that the toner is ultrasonically washed and the external additive adhering to the toner particle surface is removed by a method such as decantation, filtration, and centrifugation, and then dried and measured.
本発明に係る樹脂Aを製造するための含硫黄単量体としては、スチレンスルホン酸、2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸、2−メタクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸、ビニルスルホン酸、メタクリルスルホン酸等或いは、下記構造を有するマレイン酸アミド誘導体、マレイミド誘導体、スチレン誘導体がある。 As the sulfur-containing monomer for producing the resin A according to the present invention, styrenesulfonic acid, 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid, 2-methacrylamide-2-methylpropanesulfonic acid, vinylsulfonic acid, There are methacrylsulfonic acid and the like, or maleic acid amide derivatives, maleimide derivatives, and styrene derivatives having the following structures.
本発明に係る樹脂Aは、上記単量体の単重合体であっても構わないが、上記単量体と他の単量体との共重合体であっても構わない。上記単量体と共重合体をなす単量体としては、ビニル系重合性単量体があり、単官能性重合性単量体或いは多官能性重合性単量体を使用することが出来る。 The resin A according to the present invention may be a homopolymer of the above monomer, but may be a copolymer of the above monomer and another monomer. As a monomer that forms a copolymer with the above monomer, there is a vinyl polymerizable monomer, and a monofunctional polymerizable monomer or a polyfunctional polymerizable monomer can be used.
本発明のトナーに好適な帯電性を得る上では、上記単量体のうちスルホン酸基含有(メタ)アクリルアミドがより好ましい。 Of the above monomers, sulfonic acid group-containing (meth) acrylamide is more preferable in obtaining the chargeability suitable for the toner of the present invention.
本発明の樹脂Aを重合する際に用いられるスルホン酸基を含有するビニル系モノマー量は、2〜8質量%の範囲が、トナーにおける好適な帯電量を達成し、かつハーフトーン画像の画質を環境の影響を受けずに安定に供給する上で好ましい。 The amount of the vinyl monomer containing a sulfonic acid group used when polymerizing the resin A of the present invention is in the range of 2 to 8% by mass, achieving a suitable charge amount in the toner, and improving the image quality of the halftone image. It is preferable for stable supply without being affected by the environment.
単官能性重合性単量体としては、スチレン;α−メチルスチレン、β−メチルスチレン、o−メチルスチレン、m−メチルスチレン、p−メチルスチレン、2,4−ジメチルスチレン、p−n−ブチルスチレン、p−tert−ブチルスチレン、p−n−ヘキシルスチレン、p−n−オクチルスチレン、p−n−ノニルスチレン、p−n−デシルスチレン、p−n−ドデシルスチレン、p−メトキシスチレン、p−フェニルスチレンの如きスチレン誘導体;メチルアクリレート、エチルアクリレート、n−プロピルアクリレート、iso−プロピルアクリレート、n−ブチルアクリレート、iso−ブチルアクリレート、tert−ブチルアクリレート、n−アミルアクリレート、n−ヘキシルアクリレート、2−エチルヘキシルアクリレート、n−オクチルアクリレート、n−ノニルアクリレート、シクロヘキシルアクリレート、ベンジルアクリレート、ジメチルフォスフェートエチルアクリレート、ジエチルフォスフェートエチルアクリレート、ジブチルフォスフェートエチルアクリレート、2−ベンゾイルオキシエチルアクリレートの如きアクリル系重合性単量体;メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、n−プロピルメタクリレート、iso−プロピルメタクリレート、n−ブチルメタクリレート、iso−ブチルメタクリレート、tert−ブチルメタクリレート、n−アミルメタクリレート、n−ヘキシルメタクリレート、2−エチルヘキシルメタクリレート、n−オクチルメタクリレート、n−ノニルメタクリレート、ジエチルフォスフェートエチルメタクリレート、ジブチルフォスフェートエチルメタクリレートの如きメタクリル系重合性単量体;メチレン脂肪族モノカルボン酸エステル;酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、酪酸ビニル、安息香酸ビニル、ギ酸ビニルの如きビニルエステル;ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル、ビニルイソブチルエーテルの如きビニルエーテル;ビニルメチルケトン、ビニルヘキシルケトン、ビニルイソプロピルケトンの如きビニルケトンが挙げられる。 Monofunctional polymerizable monomers include styrene; α-methylstyrene, β-methylstyrene, o-methylstyrene, m-methylstyrene, p-methylstyrene, 2,4-dimethylstyrene, pn-butyl. Styrene, p-tert-butyl styrene, pn-hexyl styrene, pn-octyl styrene, pn-nonyl styrene, pn-decyl styrene, pn-dodecyl styrene, p-methoxy styrene, p -Styrene derivatives such as phenylstyrene; methyl acrylate, ethyl acrylate, n-propyl acrylate, iso-propyl acrylate, n-butyl acrylate, iso-butyl acrylate, tert-butyl acrylate, n-amyl acrylate, n-hexyl acrylate, 2 -Ethylhexyl acrylate , Acrylic polymerizable monomers such as n-octyl acrylate, n-nonyl acrylate, cyclohexyl acrylate, benzyl acrylate, dimethyl phosphate ethyl acrylate, diethyl phosphate ethyl acrylate, dibutyl phosphate ethyl acrylate, 2-benzoyloxyethyl acrylate Methyl methacrylate, ethyl methacrylate, n-propyl methacrylate, iso-propyl methacrylate, n-butyl methacrylate, iso-butyl methacrylate, tert-butyl methacrylate, n-amyl methacrylate, n-hexyl methacrylate, 2-ethylhexyl methacrylate, n-octyl Methacrylate, n-nonyl methacrylate, diethyl phosphate ethyl methacrylate Methacrylic polymerizable monomers such as dibutyl phosphate ethyl methacrylate; methylene aliphatic monocarboxylic acid esters; vinyl esters such as vinyl acetate, vinyl propionate, vinyl butyrate, vinyl benzoate, vinyl formate; vinyl methyl ether Vinyl ether such as vinyl ethyl ether and vinyl isobutyl ether; vinyl ketone such as vinyl methyl ketone, vinyl hexyl ketone and vinyl isopropyl ketone.
多官能性重合性単量体としては、ジエチレングリコールジアクリレート、トリエチレングリコールジアクリレート、テトラエチレングリコールジアクリレート、ポリエチレングリコールジアクリレート、1,6−ヘキサンジオールジアクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、トリプロピレングリコールジアクリレート、ポリプロピレングリコールジアクリレート、2,2’−ビス(4−(アクリロキシ・ジエトキシ)フェニル)プロパン、トリメチロールプロパントリアクリレート、テトラメチロールメタンテトラアクリレート、エチレングリコールジメタクリレート、ジエチレングリコールジメタクリレート、トリエチレングリコールジメタクリレート、テトラエチレングリコールジメタクリレート、ポリエチレングリコールジメタクリレート、1,3−ブチレングリコールジメタクリレート、1,6−ヘキサンジオールジメタクリレート、ネオペンチルグリコールジメタクリレート、ポリプロピレングリコールジメタクリレート、2,2’−ビス(4−(メタクリロキシ・ジエトキシ)フェニル)プロパン、2,2’−ビス(4−メタクリロキシ・ポリエトキシ)フェニル)プロパン、トリメチロールプロパントリメタクリレート、テトラメチロールメタンテトラメタクリレート、ジビニルベンゼン、ジビニルナフタリン、ジビニルエーテル等が挙げられる。 As polyfunctional polymerizable monomers, diethylene glycol diacrylate, triethylene glycol diacrylate, tetraethylene glycol diacrylate, polyethylene glycol diacrylate, 1,6-hexanediol diacrylate, neopentyl glycol diacrylate, tripropylene glycol Diacrylate, polypropylene glycol diacrylate, 2,2′-bis (4- (acryloxydiethoxy) phenyl) propane, trimethylolpropane triacrylate, tetramethylolmethane tetraacrylate, ethylene glycol dimethacrylate, diethylene glycol dimethacrylate, triethylene glycol Dimethacrylate, tetraethylene glycol dimethacrylate, polyethylene glycol Dimethacrylate, 1,3-butylene glycol dimethacrylate, 1,6-hexanediol dimethacrylate, neopentyl glycol dimethacrylate, polypropylene glycol dimethacrylate, 2,2'-bis (4- (methacryloxy-diethoxy) phenyl) propane, 2,2′-bis (4-methacryloxy / polyethoxy) phenyl) propane, trimethylolpropane trimethacrylate, tetramethylolmethane tetramethacrylate, divinylbenzene, divinylnaphthalene, divinyl ether, and the like.
樹脂Aおいて、スルホン酸基を含有するビニル系モノマーと併用できる単量体としては、上述の如き単量体を用いることができるが、スチレン或いはスチレン誘導体は必須の単量体である。その理由は、ハーフトーン画像の画質を安定に維持する上で樹脂Aの帯電量を制御する上で必要不可欠であるためである。さらに、後述するガラス転移温度を制御する上で、(メタ)アクリル酸エステルは必須成分として存在しなければならない。 In the resin A, as a monomer that can be used in combination with a vinyl monomer containing a sulfonic acid group, the above-described monomers can be used, but styrene or a styrene derivative is an essential monomer. This is because it is indispensable for controlling the charge amount of the resin A in order to stably maintain the image quality of the halftone image. Furthermore, (meth) acrylic acid ester must exist as an essential component in controlling the glass transition temperature described later.
樹脂Aの製造方法は、塊状重合、溶液重合、乳化重合、懸濁重合、イオン重合等があるが、操作性などの面から溶液重合が好ましい。 The production method of the resin A includes bulk polymerization, solution polymerization, emulsion polymerization, suspension polymerization, ionic polymerization, etc., but solution polymerization is preferable from the viewpoint of operability.
樹脂Aとしては、下記の構造を有するスルホン酸基を有する重合体を例示することもできる。
X(SO3 -)n・mYk+
(X:前記重合性単量体に由来する重合体部位を表し、Yk+:カウンターイオンを表し、kはカウンターイオンの価数であり、m及びnは整数であり、n=k×mである。)
As resin A, the polymer which has a sulfonic acid group which has the following structure can also be illustrated.
X (SO 3 − ) n · mY k +
(X represents a polymer site derived from the polymerizable monomer, Y k + represents a counter ion, k is a valence of the counter ion, m and n are integers, and n = k × m is there.)
この場合、カウンターイオンとしては、水素イオン、ナトリウムイオン、カリウムイオン、カルシウムイオン、アンモニウムイオンなどであることが好ましい。 In this case, the counter ions are preferably hydrogen ions, sodium ions, potassium ions, calcium ions, ammonium ions, and the like.
該樹脂Aは、結着樹脂100質量部当り0.5乃至10質量部含有されていることが良い。好ましくは1乃至8質量部が良い。 The resin A is preferably contained in an amount of 0.5 to 10 parts by mass per 100 parts by mass of the binder resin. 1 to 8 parts by mass is preferable.
上記樹脂Aの含有量が0.5質量部未満の場合には、本発明で言及するような十分な荷電制御作用が得られにくく、10質量部を超えると、平均円形度が低下し、現像性や転写性の低下を引き起こしやすい。 When the content of the resin A is less than 0.5 parts by mass, it is difficult to obtain a sufficient charge control action as mentioned in the present invention. It tends to cause deterioration of transferability and transferability.
トナー中の樹脂Aの含有量は、キャピラリー電気泳動法などを用いて測定することができる。 The content of the resin A in the toner can be measured using a capillary electrophoresis method or the like.
樹脂Aは、ガラス転移点(Tg)が80℃以上であることが必須であり、100℃以下であることが好ましい。ガラス転移点が80℃未満の場合には、ハーフトーン画像を高温下にて安定に出力することが、困難となる傾向にある。ガラス転移温度が80℃未満であると、表面に存在する荷電制御剤部分に外添剤が埋め込まれやすくなることで摩擦帯電性が低下する。一方、ガラス転移点が100℃を超える場合には、低温低湿環境のチャージアップが悪化する傾向があり、かつトナー印字率の多い画像の時の定着性に劣る。 The resin A must have a glass transition point (Tg) of 80 ° C. or higher, and preferably 100 ° C. or lower. When the glass transition point is less than 80 ° C., it tends to be difficult to stably output a halftone image at a high temperature. If the glass transition temperature is less than 80 ° C., the external charge can easily be embedded in the charge control agent portion present on the surface, so that the triboelectric chargeability is lowered. On the other hand, when the glass transition point exceeds 100 ° C., the charge-up in a low-temperature and low-humidity environment tends to deteriorate, and the fixability at the time of an image having a high toner printing rate is poor.
ガラス転移温度Tgは、示差熱分析測定装置(DSC測定装置),DSC−7(パーキンエルマー社製)を用いてASTM D3418−82に準じて測定した。 The glass transition temperature Tg was measured according to ASTM D3418-82 using a differential thermal analysis measuring device (DSC measuring device), DSC-7 (manufactured by PerkinElmer).
測定試料は5〜20mg、好ましくは10mgを精密に秤量する。 The sample to be measured is precisely weighed 5 to 20 mg, preferably 10 mg.
これをアルミパン中に入れ、リファレンスとして空のアルミパンを用い、測定温度範囲30〜200℃の間で、昇温速度10℃/minで常温常湿下で測定を行う。 This is put in an aluminum pan, and an empty aluminum pan is used as a reference, and measurement is performed at a temperature rise rate of 10 ° C./min at room temperature and normal humidity within a measurement temperature range of 30 to 200 ° C.
この昇温過程で、メインピークの吸熱ピークが得られる。 An endothermic peak of the main peak is obtained in this temperature rising process.
このときの吸熱ピークが出る前と出た後のベースラインの中間点の線と示差熱曲線との交点を本発明におけるガラス転移温度Tgとする。 At this time, the point of intersection between the base line midpoint before and after the endothermic peak and the differential heat curve is defined as the glass transition temperature Tg in the present invention.
樹脂Aは、揮発分が0.01乃至2.0%であることが好ましい。揮発分を0.01%未満とするためには、揮発分除去工程が複雑になり、揮発分が2.0%を超える場合には、高温高湿下での帯電、特に放置後の帯電に関して劣る様になりやすい。該重合体揮発分は、高温(135℃)で1時間加熱したときに減少する重量の割合である。 Resin A preferably has a volatile content of 0.01 to 2.0%. In order to reduce the volatile content to less than 0.01%, the volatile content removal process becomes complicated, and when the volatile content exceeds 2.0%, charging under high temperature and high humidity, especially charging after standing. It tends to be inferior. The polymer volatile content is the ratio of the weight that decreases when heated at high temperature (135 ° C.) for 1 hour.
なお、樹脂Aの分子量やガラス転移点の測定に際して、トナーから該樹脂の抽出を行う場合には、特に抽出の方法は制限されるものではなく、任意の方法で行える。 In the measurement of the molecular weight and glass transition point of the resin A, when the resin is extracted from the toner, the extraction method is not particularly limited, and any method can be used.
以下、本発明のトナーの好ましい態様である、平均円形度について説明する。 The average circularity, which is a preferred embodiment of the toner of the present invention, will be described below.
本発明のトナーは、平均円形度が0.960〜0.995であることが好ましい。平均円形度が0.960以上のトナーは転写性に優れている。これはトナー粒子と感光体との接触面積が小さく、鏡像力やファンデルワールス力等に起因するトナー粒子の感光体への付着力が低下するためである。従って、このようなトナーを用いれば転写効率が高く、トナー消費量の低減に寄与する。 The toner of the present invention preferably has an average circularity of 0.960 to 0.995. A toner having an average circularity of 0.960 or more has excellent transferability. This is because the contact area between the toner particles and the photoconductor is small, and the adhesion force of the toner particles to the photoconductor due to mirror image force, van der Waals force, or the like is reduced. Therefore, when such toner is used, the transfer efficiency is high, which contributes to a reduction in toner consumption.
さらに、平均円形度が0.960以上のトナー粒子は表面のエッジ部が少ないため、一つの粒子内での電荷の局在化が起こりにくいため、帯電量分布も狭くなる傾向にあり、潜像に対して忠実に現像される。そのため、0.960以上が好ましい。しかし、平均円形度が高い場合でも主として存在する粒子の円形度が低いと効果が不十分な場合もあるため、上記の効果を得るためには、特に、後に説明するモード円形度が0.99以上であることが好ましい。 Furthermore, toner particles having an average circularity of 0.960 or more have few edge portions on the surface, and therefore, the charge distribution in one particle is difficult to occur, so that the charge amount distribution tends to be narrow, and the latent image Developed faithfully. Therefore, 0.960 or more is preferable. However, even if the average circularity is high, the effect may be insufficient if the circularity of the existing particles is low. In order to obtain the above effect, the mode circularity described later is particularly 0.99. The above is preferable.
一方、平均円形度が0.995を超えるトナーから構成されるトナー円形度が非常に高いために、本発明の効果であるクリーニング不良を抑制する効果が得られにくい。 On the other hand, since the toner circularity composed of toner having an average circularity exceeding 0.995 is very high, it is difficult to obtain the effect of suppressing cleaning failure, which is an effect of the present invention.
本発明における平均円形度は、粒子の形状を定量的に表現する簡便な方法として用いたものであり、本発明では東亜医用電子製フロー式粒子像分析装置「FPIA−1000」を用いて測定を行い、3μm以上の円相当径の粒子群について測定された各粒子の円径度(ai)を下式(1)によりそれぞれもとめ、さらに下式(2)で示すように測定された全粒子の円形度の総和を、全粒子数(m)で除した値を平均円形度(a)と定義する。 The average circularity in the present invention is used as a simple method for quantitatively expressing the shape of the particles. In the present invention, the average circularity is measured using a flow type particle image analyzer “FPIA-1000” manufactured by Toa Medical Electronics. The circularity degree (ai) of each particle measured for a particle group having a circle-equivalent diameter of 3 μm or more was determined by the following equation (1), and the total particle size measured by the following equation (2) A value obtained by dividing the sum of the circularity by the total number of particles (m) is defined as the average circularity (a).
また、モード円形度とは、円形度を0.40から1.00まで0.01毎に61分割し、測定した各粒子の円形度をそれぞれ各分割範囲に割り振り、円形度頻度分布において頻度値が最大となるピークの円形度である。 Further, the mode circularity means that the circularity is divided into 61 parts every 0.01 from 0.40 to 1.00, and the measured circularity of each particle is assigned to each divided range, and the frequency value in the circularity frequency distribution. Is the maximum circularity of the peak.
なお、本発明で用いている測定装置である「FPIA−1000」は、各粒子の円形度を算出後、平均円形度およびモード円形度の算出に当たって、粒子を得られた円形度によって、円形度0.40〜1.00を61分割したクラスに分け、分割点の中心値と頻度を用いて平均円形度及びモード円形度を算出する算出法を用いている。しかしながら、この算出法で算出される平均円形度の値と上述した各粒子の円形度を直接用いる算出式より求められる平均円形度の誤差は、非常に少なく、実質的に無視出来る程度のものである。そのため、本発明においては、算出時間の短縮化や算出演算式の簡略化の如きデータの取り扱い上の理由で、上述した各粒子の円形度を直接用いる算出法の概念を利用し、一部変更したこのような算出式を用いても良い。 In addition, “FPIA-1000”, which is a measuring apparatus used in the present invention, calculates the circularity of each particle, and then calculates the average circularity and the mode circularity. A calculation method is used in which 0.40 to 1.00 is divided into 61 classes, and the average circularity and mode circularity are calculated using the center value and frequency of the dividing points. However, the error of the average circularity obtained from the calculation formula that directly uses the average circularity value calculated by this calculation method and the circularity of each particle described above is very small and can be substantially ignored. is there. Therefore, in the present invention, for the reason of handling data such as shortening the calculation time and simplifying the calculation formula, the concept of the calculation method that directly uses the circularity of each particle described above is used, and some changes are made. Such a calculation formula may be used.
測定手段としては以下の通りである。界面活性剤を約0.1mg溶解している水10mlにトナー5mgを分散させて分散液を調製し、超音波(20kHz、50W)を分散液に5分間照射し、分散液濃度を5000〜2万個/μlとして前記装置により測定を行い、3μm以上の円相当径の粒子群の平均円形度及びモード円形度を求める。 Measuring means are as follows. A dispersion is prepared by dispersing 5 mg of toner in 10 ml of water in which about 0.1 mg of a surfactant is dissolved, and ultrasonic waves (20 kHz, 50 W) are irradiated to the dispersion for 5 minutes, and the dispersion concentration is set to 5000 to 2 The number of particles / μl is measured by the above apparatus, and the average circularity and mode circularity of a particle group having an equivalent circle diameter of 3 μm or more are obtained.
本発明における平均円形度とは、現像剤の凹凸の度合いの指標であり、現像剤が完全な球形の場合1.000を示し、表面形状が複雑になるほど円形度は小さな値となる。 The average circularity in the present invention is an index of the degree of unevenness of the developer, and is 1.000 when the developer is a perfect sphere, and the circularity becomes smaller as the surface shape becomes more complicated.
なお、本測定において3μm以上の円相当径の粒子群についてのみ円形度を測定する理由は、以下のとおりである。3μm未満の円相当径の粒子群には、トナー粒子とは独立して存在する外部添加剤の粒子群も多数含まれるため、測定対象を3μm未満に広げた場合には、その影響によりトナー粒子群についての円形度が正確に見積もれないからである。 In this measurement, the reason for measuring the circularity only for the particle group having an equivalent circle diameter of 3 μm or more is as follows. The particle group having an equivalent circle diameter of less than 3 μm includes a large number of particle groups of external additives that exist independently of the toner particles. Therefore, when the object to be measured is expanded to less than 3 μm, the effect of the toner particles This is because the circularity of the group cannot be estimated accurately.
次に、トナーの粒径について説明する。 Next, the particle size of the toner will be described.
本発明のトナーは、更に高画質化のため、より微小な潜像ドットを忠実に現像するためには、本発明のトナーの重量平均粒径は、4〜8μmであることが好ましい。重量平均粒径が4μm未満のトナーにおいては、転写効率の低下から感光体上の転写残トナーが多くなってしまう。また、このような場合には、接触帯電工程での感光体の削れやトナー融着の抑制が難しくなる。さらに、トナー全体の表面積が増えることに加え、粉体としての流動性及び攪拌性が低下し、個々のトナー粒子を均一に帯電させることが困難となることからカブリや転写性が悪化傾向となり、削れや融着以外にも画像の不均一ムラが生じる原因となりやすいため、本発明で使用するトナーには好ましくない。また、トナーの重量平均粒径が8μmを超える場合には、文字やライン画像に飛び散りが生じやすく、高解像度が得られにくい。 The toner of the present invention preferably has a weight average particle diameter of 4 to 8 [mu] m in order to faithfully develop finer latent image dots for higher image quality. In a toner having a weight average particle diameter of less than 4 μm, the transfer residual toner on the photoreceptor increases due to a decrease in transfer efficiency. In such a case, it is difficult to suppress the photoconductor scraping and toner fusion in the contact charging step. Furthermore, in addition to an increase in the entire surface area of the toner, the fluidity and agitation as a powder decrease, and it becomes difficult to uniformly charge individual toner particles, so fog and transferability tend to deteriorate, This is not preferable for the toner used in the present invention because it tends to cause non-uniform image unevenness other than scraping and fusion. When the weight average particle diameter of the toner exceeds 8 μm, the characters and line images are likely to be scattered and it is difficult to obtain high resolution.
本発明のトナーの効果を効率的に発現させるためには、平均円形度が0.960〜0.995であり、その上で、重量平均粒径(D4)が3〜10μmであることがより好ましい。さらには、トナーのモード円形度が0.99以上であれば、円形度が揃った粒子が多くなるために帯電性が良好なものとなるため特に好ましい。 In order to efficiently develop the effect of the toner of the present invention, the average circularity is 0.960 to 0.995, and the weight average particle diameter (D4) is more preferably 3 to 10 μm. preferable. Further, it is particularly preferable that the mode circularity of the toner is 0.99 or more because the number of particles having the same circularity is increased and the charging property is improved.
本発明のトナーの重量平均粒径及び数平均粒径はコールターカウンターTA−II型あるいはコールターマルチサイザー(コールター社製)等種々の方法で測定可能である。具体的には、下記のように測定できる。コールターマルチサイザー(コールター社製)を用い、個数分布、体積分布を出力するインターフェイス(日科機製)及びPC9801パーソナルコンピューター(NEC製)を接続する。電解液は1級塩化ナトリウムを用いて1%NaCl水溶液を調製したものを用いることができ、たとえば、ISOTON R−II(コールターサイエンティフィックジャパン社製)が使用できる。測定手順は以下の通りである。 The weight average particle diameter and number average particle diameter of the toner of the present invention can be measured by various methods such as Coulter Counter TA-II type or Coulter Multisizer (manufactured by Coulter Inc.). Specifically, it can be measured as follows. Using a Coulter Multisizer (manufactured by Coulter), an interface (manufactured by Nikka) and a PC 9801 personal computer (manufactured by NEC) are connected to output the number distribution and volume distribution. As the electrolytic solution, a 1% NaCl aqueous solution prepared using primary sodium chloride can be used. For example, ISOTON R-II (manufactured by Coulter Scientific Japan) can be used. The measurement procedure is as follows.
前記電解水溶液を100〜150ml加え、更に測定試料を2〜20mg加える。試料を懸濁した電解液は超音波分散器で約1〜3分間分散処理を行い前記コールターマルチサイザーにより100μmアパーチャーを用いて、2μm以上のトナー粒子の体積、個数を測定して体積分布と個数分布とを算出する。これより重量平均粒径(D4)及び個数平均粒径(D1)を求める。 100 to 150 ml of the electrolytic aqueous solution is added, and 2 to 20 mg of a measurement sample is further added. The electrolyte solution in which the sample is suspended is subjected to a dispersion treatment with an ultrasonic disperser for about 1 to 3 minutes, and the volume and number of toner particles of 2 μm or more are measured with the Coulter Multisizer using a 100 μm aperture. Calculate the distribution. From this, the weight average particle diameter (D4) and the number average particle diameter (D1) are determined.
本発明に係わるトナーは、粉砕法によって製造することも可能であるが、この粉砕法で得られるトナー粒子は一般に不定形のものであり、本発明に係わるトナーの好ましい要件である平均円形度が0.960〜0.995(好ましくはモード円形度が0.99以上)という物性を得るためには機械的・熱的あるいは何らかの処理を行うことが必要となる。 Although the toner according to the present invention can be produced by a pulverization method, the toner particles obtained by this pulverization method are generally indefinite shape, and the average circularity which is a preferable requirement of the toner according to the present invention is high. In order to obtain a physical property of 0.960 to 0.995 (preferably a mode circularity of 0.99 or more), it is necessary to perform mechanical / thermal or some treatment.
そこで、本発明においては、トナー粒子を重合法により製造することが好ましい。重合によるトナーの製造法としては、直接重合法、懸濁重合法、乳化重合法、乳化会合重合法、シード重合法等が挙げられるが、これらの中では、粒径と粒子形状のバランスのとりやすさという点で、特に懸濁重合法により製造することが好ましい。この懸濁重合法においては、重合性単量体に着色剤(更に必要に応じて重合開始剤、架橋剤、荷電制御剤、その他の添加剤)を均一に溶解または分散せしめて単量体組成物とした後、この単量体組成物を分散安定剤を含有する連続層(例えば水相)中に適当な撹拌器を用いて分散し、そして重合反応を行わせ、所望の粒径を有するトナーを得るものである。この懸濁重合法でトナーを製造する場合には、個々のトナー粒子形状がほぼ球形に揃っているため、平均円形度が0.960〜0.995、特にモード円形度が0.99以上という要件を満たすトナーが得られやすく、さらにこういったトナーは帯電量の分布も比較的均一となるため高い転写性を有している。 Therefore, in the present invention, it is preferable to produce toner particles by a polymerization method. Examples of the toner production method by polymerization include a direct polymerization method, a suspension polymerization method, an emulsion polymerization method, an emulsion association polymerization method, and a seed polymerization method. Among these, the balance between the particle size and the particle shape is balanced. In view of easiness, it is particularly preferable to produce by suspension polymerization. In this suspension polymerization method, a monomer composition is prepared by uniformly dissolving or dispersing a colorant (and, if necessary, a polymerization initiator, a crosslinking agent, a charge control agent, and other additives) in the polymerizable monomer. Then, the monomer composition is dispersed in a continuous layer containing a dispersion stabilizer (for example, an aqueous phase) by using an appropriate stirrer, and a polymerization reaction is performed to have a desired particle size. Toner is obtained. When the toner is produced by this suspension polymerization method, since the individual toner particle shapes are substantially spherical, the average circularity is 0.960 to 0.995, particularly the mode circularity is 0.99 or more. It is easy to obtain toner that satisfies the requirements, and such toner has high transferability because the distribution of charge amount is relatively uniform.
さらに、懸濁重合して得られた微粒子に再度、重合性単量体と重合開始剤を添加して表面層を設けるコア・シェル構造を有するトナーも必要に応じて設計することが可能である。 Furthermore, a toner having a core / shell structure in which a surface layer is provided by adding a polymerizable monomer and a polymerization initiator to the fine particles obtained by suspension polymerization can be designed as necessary. .
本発明のトナーは、良好な定着画像を得るために、結着樹脂100質量部に対して0.5〜50質量部の離型剤を含有することが好ましい。離型剤としては、例えば、各種のワックス等が例示できる。 The toner of the present invention preferably contains 0.5 to 50 parts by mass of a release agent with respect to 100 parts by mass of the binder resin in order to obtain a good fixed image. Examples of the release agent include various waxes.
本発明に係わるトナーに使用可能な離型剤としては、パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、ペトロラクタム等の石油系ワックス及びその誘導体、モンタンワックスおよびその誘導体、フィッシャートロプシュ法による炭化水素ワックス及びその誘導体、ポリエチレンに代表されるポリオレフィンワックス及びその誘導体、カルナバワックス、キャンデリラワックス等天然ワックス及びその誘導体などである。これらの誘導体には酸化物や、ビニル系モノマーとのブロック共重合物、グラフト変性物を含む。さらには、高級脂肪族アルコール、ステアリン酸、パルミチン酸等の脂肪酸、あるいはその化合物、酸アミドワックス、エステルワックス、ケトン、硬化ヒマシ油及びその誘導体、植物系ワックス、動物性ワックス等が挙げられる。これらのワックスの中では、示差熱分析における吸熱ピークが40℃〜110℃であるものが好ましく、更には45℃〜90℃であるものがより好ましい。 As the release agent usable in the toner according to the present invention, petroleum wax such as paraffin wax, microcrystalline wax, petrolactam and derivatives thereof, montan wax and derivatives thereof, hydrocarbon wax and derivatives thereof by Fischer-Tropsch method, Polyolefin waxes represented by polyethylene and derivatives thereof, natural waxes such as carnauba wax and candelilla wax, and derivatives thereof. These derivatives include oxides, block copolymers with vinyl monomers, and graft modified products. Furthermore, higher fatty alcohols, fatty acids such as stearic acid and palmitic acid, or compounds thereof, acid amide waxes, ester waxes, ketones, hydrogenated castor oil and derivatives thereof, plant waxes, animal waxes and the like can be mentioned. Among these waxes, those having an endothermic peak in differential thermal analysis of 40 ° C. to 110 ° C. are preferred, and those having a temperature of 45 ° C. to 90 ° C. are more preferred.
離型剤を使用する際の含有量としては、結着樹脂100質量部に対して0.5〜50質量部の範囲が好ましい。含有量が0.5質量部未満では低温オフセット抑制効果に乏しく、50質量部を超えてしまうと長期間の保存性が悪化すると共に、他のトナー材料の分散性が悪くなり、トナーの流動性の低下や画像特性の低下につながる。 As content when using a mold release agent, the range of 0.5-50 mass parts is preferable with respect to 100 mass parts of binder resin. If the content is less than 0.5 parts by mass, the effect of suppressing the low temperature offset is poor, and if it exceeds 50 parts by mass, the long-term storage stability is deteriorated and the dispersibility of other toner materials is deteriorated, and the toner fluidity is deteriorated. Leading to a decrease in image quality and image characteristics.
ワックス成分の最大吸熱ピーク温度の測定は、「ASTM D 3418−82」に準じて行う。測定には、例えばパーキンエルマー社製DSC−7を用いる。装置検出部の温度補正はインジウムと亜鉛の融点を用い、熱量の補正についてはインジウムの融解熱を用いる。測定サンプルにはアルミニウム製のパンを用い、対照用に空パンをセットし、昇温速度10℃/minで測定を行う。 The maximum endothermic peak temperature of the wax component is measured according to “ASTM D 3418-82”. For the measurement, for example, DSC-7 manufactured by PerkinElmer is used. The temperature correction of the device detection unit uses the melting points of indium and zinc, and the correction of heat uses the heat of fusion of indium. An aluminum pan is used as a measurement sample, an empty pan is set as a control, and measurement is performed at a heating rate of 10 ° C./min.
また、樹脂Aのガラス転移温度(Tg)は、2度目の昇温時のDSCカーブより、吸熱ピーク前の基線と吸熱ピーク後の基線の中線と、立ち上がり曲線での交点の温度をTgとした。 Further, the glass transition temperature (Tg) of the resin A is based on the DSC curve at the time of the second temperature increase, and the temperature at the intersection between the baseline before the endothermic peak, the baseline between the endothermic peak and the rising curve is Tg. did.
本発明のトナーは、着色力を付与するために着色剤を必須成分として含有する。本発明に好ましく使用される有機顔料または染料として以下のものが挙げられる。 The toner of the present invention contains a colorant as an essential component in order to impart coloring power. Examples of the organic pigment or dye preferably used in the present invention include the following.
シアン系着色剤として用いることのできる有機顔料又は有機染料としては、銅フタロシアニン化合物及びその誘導体,アントラキノン化合物,塩基染料レーキ化合物等が利用できる。具体的には、C.I.ピグメントブルー1,C.I.ピグメントブルー7,C.I.ピグメントブルー15,C.I.ピグメントブルー15:1,C.I.ピグメントブルー15:2,C.I.ピグメントブルー15:3,C.I.ピグメントブルー15:4,C.I.ピグメントブルー60,C.I.ピグメントブルー62,C.I.ピグメントブルー66等が挙げられる。 As an organic pigment or organic dye that can be used as a cyan colorant, a copper phthalocyanine compound and a derivative thereof, an anthraquinone compound, a basic dye lake compound, or the like can be used. Specifically, C.I. I. Pigment blue 1, C.I. I. Pigment blue 7, C.I. I. Pigment blue 15, C.I. I. Pigment blue 15: 1, C.I. I. Pigment blue 15: 2, C.I. I. Pigment blue 15: 3, C.I. I. Pigment blue 15: 4, C.I. I. Pigment blue 60, C.I. I. Pigment blue 62, C.I. I. And CI Pigment Blue 66.
マゼンタ系着色剤として用いることのできる有機顔料又は有機染料としては、縮合アゾ化合物,ジケトピロロピロール化合物,アントラキノン,キナクリドン化合物,塩基染料レーキ化合物,ナフトール化合物,ベンズイミダゾロン化合物,チオインジゴ化合物,ペリレン化合物が用いられる。具体的には、C.I.ピグメントレッド2,C.I.ピグメントレッド3,C.I.ピグメントレッド5,C.I.ピグメントレッド6,C.I.ピグメントレッド7,C.I.ピグメントバイオレット19,C.I.ピグメントレッド23,C.I.ピグメントレッド48:2,C.I.ピグメントレッド48:3,C.I.ピグメントレッド48:4,C.I.ピグメントレッド57:1,C.I.ピグメントレッド81:1,C.I.ピグメントレッド122,C.I.ピグメントレッド144,C.I.ピグメントレッド146,C.I.ピグメントレッド150,C.I.ピグメントレッド166,C.I.ピグメントレッド169,C.I.ピグメントレッド177,C.I.ピグメントレッド184,C.I.ピグメントレッド185,C.I.ピグメントレッド202,C.I.ピグメントレッド206,C.I.ピグメントレッド220,C.I.ピグメントレッド221,C.I.ピグメントレッド254等が挙げられる。 Organic pigments or organic dyes that can be used as magenta colorants include condensed azo compounds, diketopyrrolopyrrole compounds, anthraquinones, quinacridone compounds, basic dye lake compounds, naphthol compounds, benzimidazolone compounds, thioindigo compounds, perylene compounds. Is used. Specifically, C.I. I. Pigment Red 2, C.I. I. Pigment Red 3, C.I. I. Pigment Red 5, C.I. I. Pigment Red 6, C.I. I. Pigment red 7, C.I. I. Pigment violet 19, C.I. I. Pigment red 23, C.I. I. Pigment red 48: 2, C.I. I. Pigment red 48: 3, C.I. I. Pigment red 48: 4, C.I. I. Pigment red 57: 1, C.I. I. Pigment red 81: 1, C.I. I. Pigment red 122, C.I. I. Pigment red 144, C.I. I. Pigment red 146, C.I. I. Pigment red 150, C.I. I. Pigment red 166, C.I. I. Pigment red 169, C.I. I. Pigment red 177, C.I. I. Pigment red 184, C.I. I. Pigment red 185, C.I. I. Pigment red 202, C.I. I. Pigment red 206, C.I. I. Pigment red 220, C.I. I. Pigment red 221, C.I. I. And CI Pigment Red 254.
イエロー系着色剤として用いることのできる有機顔料又は有機染料としては、縮合アゾ化合物,イソインドリノン化合物,アントラキノン化合物,アゾ金属錯体,メチン化合物,アリルアミド化合物に代表される化合物が用いられる。具体的には、C.I.ピグメントイエロー12,C.I.ピグメントイエロー13,C.I.ピグメントイエロー14,C.I.ピグメントイエロー15,C.I.ピグメントイエロー17,C.I.ピグメントイエロー62,C.I.ピグメントイエロー74,C.I.ピグメントイエロー83,C.I.ピグメントイエロー93,C.I.ピグメントイエロー94,C.I.ピグメントイエロー95,C.I.ピグメントイエロー97,C.I.ピグメントイエロー109,C.I.ピグメントイエロー110,C.I.ピグメントイエロー111,C.I.ピグメントイエロー120,C.I.ピグメントイエロー127,C.I.ピグメントイエロー128,C.I.ピグメントイエロー129,C.I.ピグメントイエロー147,C.I.ピグメントイエロー151,C.I.ピグメントイエロー154,C.I.ピグメントイエロー168,C.I.ピグメントイエロー174,C.I.ピグメントイエロー175,C.I.ピグメントイエロー176,C.I.ピグメントイエロー180,C.I.ピグメントイエロー181,C.I.ピグメントイエロー191,C.I.ピグメントイエロー194等が挙げられる。
As the organic pigment or organic dye that can be used as the yellow colorant, compounds typified by condensed azo compounds, isoindolinone compounds, anthraquinone compounds, azo metal complexes, methine compounds, and allylamide compounds are used. Specifically, C.I. I. Pigment yellow 12, C.I. I. Pigment yellow 13, C.I. I. Pigment yellow 14, C.I. I. Pigment yellow 15, C.I. I. Pigment yellow 17, C.I. I. Pigment yellow 62, C.I. I. Pigment yellow 74, C.I. I. Pigment yellow 83, C.I. I. Pigment yellow 93, C.I. I. Pigment yellow 94, C.I. I. Pigment yellow 95, C.I. I. Pigment yellow 97, C.I. I. Pigment yellow 109, C.I. I. Pigment yellow 110, C.I. I. Pigment yellow 111, C.I. I. Pigment yellow 120, C.I. I. Pigment yellow 127, C.I. I. Pigment yellow 128, C.I. I. Pigment yellow 129, C.I. I. Pigment yellow 147, C.I. I. Pigment yellow 151, C.I. I. Pigment yellow 154, C.I. I. Pigment yellow 168, C.I. I. Pigment yellow 174, C.I. I. Pigment yellow 175, C.I. I. Pigment yellow 176, C.I. I. Pigment yellow 180, C.I. I. Pigment yellow 181, C.I. I. Pigment yellow 191, C.I. I. And
これらの着色剤は、単独又は混合しさらには固溶体の状態で用いることができる。本発明のトナーに用いられる着色剤は、色相角,彩度,明度,耐光性,OHP透明性,トナーへの分散性の点から選択される。 These colorants can be used alone or mixed and further used in the form of a solid solution. The colorant used in the toner of the present invention is selected from the viewpoints of hue angle, saturation, brightness, light resistance, OHP transparency, and dispersibility in the toner.
該着色剤の添加量は、結着樹脂100質量部に対し1〜20質量部添加して用いられる。 The colorant is added in an amount of 1 to 20 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the binder resin.
黒色着色剤としては、カーボンブラック、磁性体、上記イエロー/マゼンタ/シアン着色剤を用い黒色に調色されたものが利用される。 As the black colorant, carbon black, a magnetic material, and a color toned to black using the yellow / magenta / cyan colorant are used.
黒色着色剤として磁性体を用いた場合には、他の着色剤と異なり、樹脂100質量部に対し30〜200質量部添加して用いられる。 When a magnetic material is used as the black colorant, it is used by adding 30 to 200 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the resin, unlike other colorants.
磁性体としては、鉄,コバルト,ニッケル,銅,マグネシウム,マンガン,アルミニウム,ケイ素などの元素を含む金属酸化物などがある。中でも四三酸化鉄,γ−酸化鉄等、酸化鉄を主成分とするものが好ましい。また、トナー帯電性コントロールの観点から硅素元素またはアルミニウム元素等、他の金属元素を含有していてもよい。これら磁性粒子は、窒素吸着法によるBET比表面積が2〜30m2/g、特に3〜28m2/gが好ましく、更にモース硬度が5〜7の磁性粉が好ましい。 Examples of the magnetic material include metal oxides containing elements such as iron, cobalt, nickel, copper, magnesium, manganese, aluminum, and silicon. Among them, those containing iron oxide as a main component, such as triiron tetroxide and γ-iron oxide, are preferable. Further, from the viewpoint of toner chargeability control, other metal elements such as silicon element or aluminum element may be contained. These magnetic particles, BET specific surface area by nitrogen adsorption method 2~30m 2 / g, particularly preferably 3~28m 2 / g, further Mohs hardness magnetic powder 5-7 is preferred.
磁性体としては、8面体,6面体,球体,針状,鱗片状などの形状を有するものがあるが、本発明においては、8面体,6面体,球体,不定型等の異方性の少ないものが画像濃度を高める上で好ましい。磁性体の平均粒径としては0.05〜1.0μmが好ましく、より好ましくは0.1〜0.6μm、さらには0.1〜0.3μmが好ましい。 Magnetic materials include octahedrons, hexahedrons, spheres, needles, scales, and the like. In the present invention, there are few anisotropies such as octahedrons, hexahedrons, spheres, and irregular shapes. Those for increasing the image density are preferable. The average particle size of the magnetic material is preferably 0.05 to 1.0 μm, more preferably 0.1 to 0.6 μm, and further preferably 0.1 to 0.3 μm.
本発明においては重合法を用いてトナーを得る場合には、着色剤の持つ重合阻害性や水相移行性に注意を払う必要があり、好ましくは、表面改質、例えば、重合阻害のない物質による疎水化処理を施しておいたほうが良い。特に、染料系の着色剤やカーボンブラックは、重合阻害性を有しているものが多いので使用の際に注意を要する。染料系着色剤を表面処理する好ましい方法としては、あらかじめこれら染料の存在下に重合性単量体を重合せしめる方法が挙げられ、得られた着色重合体を単量体系に添加する。 In the present invention, when a toner is obtained using a polymerization method, it is necessary to pay attention to the polymerization inhibitory property and water phase transfer property of the colorant, and preferably a material that does not inhibit surface modification, for example, polymerization inhibition. It is better to apply a hydrophobizing treatment. In particular, since dye-based colorants and carbon black often have polymerization inhibition properties, care must be taken when using them. A preferable method for surface-treating the dye-based colorant includes a method in which a polymerizable monomer is polymerized in the presence of these dyes in advance, and the obtained colored polymer is added to the monomer system.
また、カーボンブラックについては、上記染料系着色剤と同様の処理の他、カーボンブラックの表面官能基と反応する物質、例えば、ポリオルガノシロキサン等で処理を行っても良い。 Carbon black may be treated with a substance that reacts with the surface functional group of carbon black, such as polyorganosiloxane, in addition to the same treatment as the dye-based colorant.
次に本発明のトナーの懸濁重合法による製造方法を説明する。 Next, a method for producing the toner of the present invention by suspension polymerization will be described.
本発明のトナーを懸濁重合法で製造する場合、使用される重合性単量体系を構成する重合性単量体としては以下のものが挙げられる。 When the toner of the present invention is produced by the suspension polymerization method, examples of the polymerizable monomer constituting the polymerizable monomer system to be used include the following.
重合性単量体としては、スチレン、o−メチルスチレン、m−メチルスチレン、p−メチルスチレン、p−メトキシスチレン、p−エチルスチレンの如きスチレン系単量体;アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸n−ブチル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸n−プロピル、アクリル酸n−オクチル、アクリル酸ドデシル、アクリル酸2−エチルヘキシル、アクリル酸ステアリル、アクリル酸2−クロルエチル、アクリル酸フェニルの如きアクリル酸エステル類;メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸n−プロピル、メタクリル酸n−ブチル、メタクリル酸イソブチル、メタクリル酸n−オクチル、メタクリル酸ドデシル、メタクリル酸2−エチルヘキシル、メタクリル酸ステアリル、メタクリル酸フェニル、メタクリル酸ジメチルアミノエチル、メタクリル酸ジエチルアミノエチルの如きメタクリル酸エステル類;その他のアクリロニトリル、メタ
クリロニトリル、アクリルアミドの如き単量体が挙げられる。
Examples of the polymerizable monomer include styrene monomers such as styrene, o-methylstyrene, m-methylstyrene, p-methylstyrene, p-methoxystyrene, and p-ethylstyrene; methyl acrylate, ethyl acrylate, Acrylic esters such as n-butyl acrylate, isobutyl acrylate, n-propyl acrylate, n-octyl acrylate, dodecyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, stearyl acrylate, 2-chloroethyl acrylate, phenyl acrylate Class: Methyl methacrylate, ethyl methacrylate, n-propyl methacrylate, n-butyl methacrylate, isobutyl methacrylate, n-octyl methacrylate, dodecyl methacrylate, 2-ethylhexyl methacrylate, stearyl methacrylate, phenolic methacrylate , Dimethylaminoethyl methacrylate, such as methacrylic acid esters of diethylaminoethyl methacrylate; and other acrylonitrile, methacrylonitrile, and such monomers of acrylamide.
これらの重合性単量体は単独、または併用できる。上述の重合性単量体の中でも、スチレンまたはスチレン誘導体を単独で、あるいはほかの重合性単量体と併用することがトナーの現像特性及び耐久性の点から好ましい。 These polymerizable monomers can be used alone or in combination. Among the polymerizable monomers described above, styrene or a styrene derivative is preferably used alone or in combination with other polymerizable monomers from the viewpoint of developing characteristics and durability of the toner.
本発明に係わる懸濁重合トナーの製造においては、重合性単量体系に樹脂を添加して重合しても良い。 In the production of the suspension polymerization toner according to the present invention, the polymerization may be carried out by adding a resin to the polymerizable monomer system.
アミノ基、カルボン酸基、水酸基、グリシジル基、ニトリル基の如き親水性官能基含有の単量体は水溶性であるため、水性懸濁液中では溶解して乳化重合を起こすため、重合性単量体としては使用できない。親水性官能基含有の単量体成分をトナー中に導入したい時には、これらの親水性官能基含有単量体とスチレンあるいはエチレン等ビニル化合物とのランダム共重合体、ブロック共重合体あるいはグラフト共重合体の如き共重合体の形にして、或いはポリエステル、ポリアミド等の重縮合体、ポリエーテル、ポリイミン等重付加重合体の形で、トナー中に導入することができる。こうした親水性官能基を含む樹脂をトナー中に共存させると、前述のワックス成分を相分離させ、より内包化が強力となり、耐オフセット性、耐ブロッキング性、低温定着性の良好なトナーを得ることができる。 Since monomers containing hydrophilic functional groups such as amino groups, carboxylic acid groups, hydroxyl groups, glycidyl groups, and nitrile groups are water-soluble, they dissolve in an aqueous suspension and cause emulsion polymerization. Cannot be used as a mass. When it is desired to introduce a monomer component containing a hydrophilic functional group into the toner, a random copolymer, a block copolymer or a graft copolymer of these hydrophilic functional group-containing monomer and a vinyl compound such as styrene or ethylene. It can be introduced into the toner in the form of a copolymer such as a polymer, or in the form of a polycondensate such as polyester or polyamide, or a polyaddition polymer such as polyether or polyimine. When such a hydrophilic functional group-containing resin coexists in the toner, the above-mentioned wax component is phase-separated and the encapsulation becomes stronger, and a toner having good offset resistance, blocking resistance, and low-temperature fixability can be obtained. Can do.
また、材料の分散性や定着性、あるいは画像特性の改良等を目的として、樹脂を重合性単量体系中に含有させても良く、用いられる樹脂としては、例えば、ポリスチレン、ポリビニルトルエンなどのスチレン及びその置換体の単重合体;スチレン−プロピレン共重合体、スチレン−ビニルトルエン共重合体、スチレン−ビニルナフタリン共重合体、スチレン−アクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリル酸エチル共重合体、スチレン−アクリル酸ブチル共重合体、スチレン−アクリル酸オクチル共重合体、スチレン−アクリル酸ジメチルアミノエチル共重合体、スチレン−メタクリル酸メチル共重合体、スチレン−メタクリル酸エチル共重合体、スチレン−メタクリル酸ブチル共重合体、スチレン−メタクリル酸ジメチルアミノエチル共重合体、スチレン−ビニルメチルエーテル共重合体、スチレン−ビニルエチルエーテル共重合体、スチレン−ビニルメチルケトン共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−イソプレン共重合体、スチレン−マレイン酸共重合体、スチレン−マレイン酸エステル共重合体などのスチレン系共重合体;ポリメチルメタクリレート、ポリブチルメタクリレート、ポリ酢酸ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリビニルブチラール、シリコーン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、エポキシ樹脂、ポリアクリル酸樹脂、ロジン、変性ロジン、テルペン樹脂、フェノール樹脂、脂肪族または脂環族炭化水素樹脂、芳香族系石油樹脂などが単独或いは混合して使用できる。 In addition, for the purpose of improving the dispersibility and fixability of the material or image characteristics, a resin may be included in the polymerizable monomer system. Examples of the resin used include styrene such as polystyrene and polyvinyltoluene. And styrene-propylene copolymer, styrene-vinyltoluene copolymer, styrene-vinylnaphthalene copolymer, styrene-methyl acrylate copolymer, styrene-ethyl acrylate copolymer, Styrene-butyl acrylate copolymer, styrene-octyl acrylate copolymer, styrene-dimethylaminoethyl acrylate copolymer, styrene-methyl methacrylate copolymer, styrene-ethyl methacrylate copolymer, styrene-methacrylic acid Acid butyl copolymer, styrene-dimethylaminoethyl methacrylate copolymer Polymer, Styrene-vinyl methyl ether copolymer, Styrene-vinyl ethyl ether copolymer, Styrene-vinyl methyl ketone copolymer, Styrene-butadiene copolymer, Styrene-isoprene copolymer, Styrene-maleic acid copolymer Styrene copolymers such as styrene-maleic acid ester copolymer; polymethyl methacrylate, polybutyl methacrylate, polyvinyl acetate, polyethylene, polypropylene, polyvinyl butyral, silicone resin, polyester resin, polyamide resin, epoxy resin, polyacryl Acid resins, rosins, modified rosins, terpene resins, phenol resins, aliphatic or alicyclic hydrocarbon resins, aromatic petroleum resins and the like can be used alone or in combination.
中でも、単量体系に添加して用いる樹脂としては、ポリエステル樹脂が好ましい。 Among these, a polyester resin is preferable as the resin used by adding to the monomer system.
本発明に使用されるポリエステル樹脂は、例えばトナー粒子から得られるトナーの帯電性、耐久性および定着性などの物性をコントロールする上で、飽和ポリエステル樹脂及び不飽和ポリエステル樹脂のいずれか一方又は両方を適宜選択して使用することが可能である。本発明に使用されるポリエステル樹脂を構成するアルコール成分と酸成分を以下に例示する。アルコール成分としては、エチレングリコール、プロピレングリコール、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、2,3−ブタンジオール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、2−エチル−1,3−ヘキサンジオール、シクロヘキサンジメタノール、ブテンジオール、オクテンジオール、シクロヘキセンジメタノール、水素化ビスフェノールA、また下記一般式(III)で表されるビスフェノール誘導体、 The polyester resin used in the present invention, for example, controls one or both of a saturated polyester resin and an unsaturated polyester resin in order to control physical properties such as chargeability, durability, and fixability of toner obtained from toner particles. It is possible to select and use as appropriate. The alcohol component and acid component which comprise the polyester resin used for this invention are illustrated below. As alcohol components, ethylene glycol, propylene glycol, 1,3-butanediol, 1,4-butanediol, 2,3-butanediol, diethylene glycol, triethylene glycol, 1,5-pentanediol, 1,6-hexane Diol, neopentyl glycol, 2-ethyl-1,3-hexanediol, cyclohexanedimethanol, butenediol, octenediol, cyclohexenedimethanol, hydrogenated bisphenol A, and bisphenol derivatives represented by the following general formula (III):
また、下記一般式(IV)で示されるジオール、
あるいは式(IV)の化合物の水添物のジオール、さらには、グリセリン、ペンタエリスリトール、ソルビット、ソルビタン、ノボラック型フェノール樹脂のオキシアルキレンエーテルの如き多価アルコール等、が挙げられる。 Or the diol of the hydrogenated compound of the compound of Formula (IV), Furthermore, polyhydric alcohol like glycerin, pentaerythritol, sorbit, sorbitan, oxyalkylene ether of a novolak-type phenol resin, etc. are mentioned.
2価のカルボン酸としてはフタル酸、テレフタル酸、イソフタル酸、無水フタル酸の如きベンゼンジカルボン酸またはその無水物、コハク酸、アジピン酸、セバシン酸、アゼライン酸の如きアルキルジカルボン酸またはその無水物、またさらに炭素数6〜18のアルキルまたはアルケニル基で置換されたコハク酸もしくはその無水物、フマル酸、マレイン酸、シトラコン酸、イタコン酸の如き不飽和ジカルボン酸またはその無水物、さらには、トリメリット酸、ピロメリット酸、1,2,3,4−ブタンテトラカルボン酸、ベンゾフェノンテトラカルボン酸の如き多価カルボン酸やその無水物など、が挙げられる。 As the divalent carboxylic acid, benzene dicarboxylic acid such as phthalic acid, terephthalic acid, isophthalic acid, phthalic anhydride or its anhydride, alkyl dicarboxylic acid such as succinic acid, adipic acid, sebacic acid, azelaic acid or its anhydride, Furthermore, succinic acid substituted with an alkyl or alkenyl group having 6 to 18 carbon atoms or anhydride thereof, unsaturated dicarboxylic acid such as fumaric acid, maleic acid, citraconic acid, itaconic acid or anhydride thereof, and further trimellit And polyvalent carboxylic acids such as acid, pyromellitic acid, 1,2,3,4-butanetetracarboxylic acid and benzophenonetetracarboxylic acid, and anhydrides thereof.
該ポリエステル樹脂は、本発明の製造方法においてトナー粒子表面に存在し、得られるトナー粒子が安定した帯電性を発現するためには、0.1〜50mgKOH/樹脂1gの酸価を有していることが好ましい。0.1mgKOH/樹脂1g未満だとトナー粒子表面での存在量が絶対的に不足することがあり、50mgKOH/樹脂1gを越えるとトナー粒子の帯電性に悪影響を及ぼすことがある。さらに本発明では、5〜35mgKOH/樹脂1gの酸価の範囲がより好ましい。 The polyester resin is present on the surface of the toner particles in the production method of the present invention, and the obtained toner particles have an acid value of 0.1 to 50 mg KOH / resin 1 g in order to develop stable chargeability. It is preferable. If the amount is less than 0.1 mg KOH / resin 1 g, the amount existing on the surface of the toner particles may be absolutely insufficient. If the amount exceeds 50 mg KOH / resin 1 g, the chargeability of the toner particles may be adversely affected. Furthermore, in the present invention, the acid value range of 5 to 35 mg KOH / resin 1 g is more preferable.
これら樹脂の添加量としては、重合性単量体100質量部に対し1〜20質量部が好ましい。1質量部未満では添加効果が小さく、一方20質量部を超えると懸濁重合トナーの種々の物性設計が難しくなる。 As addition amount of these resin, 1-20 mass parts is preferable with respect to 100 mass parts of polymerizable monomers. If it is less than 1 part by mass, the effect of addition is small, while if it exceeds 20 parts by mass, it becomes difficult to design various physical properties of the suspension polymerization toner.
さらに、重合性単量体を重合して得られる結着樹脂の分子量範囲とは異なる分子量の重合体を単量体中に溶解して重合すれば、分子量分布の広い、耐オフセット性の高いトナーを得ることができる。 Furthermore, if a polymer having a molecular weight different from the molecular weight range of the binder resin obtained by polymerizing the polymerizable monomer is dissolved in the monomer and polymerized, the toner has a wide molecular weight distribution and high offset resistance. Can be obtained.
本発明に係わる重合トナーの製造において使用される重合開始剤としては、重合反応時の反応温度における半減期が0.5〜30時間であるものを用いることが好ましい。また重合性単量体100質量部に対し0.5〜20質量部の添加量で重合反応を行うと、通常、分子量1万〜10万の間に極大を有する重合体が得られ、適当な強度と溶融特性を有するトナーを得ることができる。重合開始剤例としては、2,2’−アゾビス−(2,4−ジメチルバレロニトリル)、2,2’−アゾビスイソブチロニトリル、1,1’−アゾビス(シクロヘキサン−1−カルボニトリル)、2,2’−アゾビス−4−メトキシ−2,4−ジメチルバレロニトリル、アゾビスイソブチロニトリル等のアゾ系またはジアゾ系重合開始剤;ベンゾイルパーオキサイド、t−ブチルパーオキシ2−エチルヘキサノエート、t−ブチルパーオキシピバレート、t−ブチルパーオキシイソブチレート、t−ブチルパーオキシネオデカノエート、メチルエチルケトンパーオキサイド、ジイソプロピルパーオキシカーボネート、クメンヒドロパーオキサイド、2,4−ジクロロベンゾイルパーオキサイド、ラウロイルパーオキサイド等の過酸化物系重合開始剤が挙げられる。 As the polymerization initiator used in the production of the polymerized toner according to the present invention, a polymerization initiator having a half life of 0.5 to 30 hours at the reaction temperature during the polymerization reaction is preferably used. Moreover, when a polymerization reaction is carried out at an addition amount of 0.5 to 20 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polymerizable monomer, a polymer having a maximum between 10,000 and 100,000 is usually obtained. A toner having strength and melting characteristics can be obtained. Examples of polymerization initiators include 2,2'-azobis- (2,4-dimethylvaleronitrile), 2,2'-azobisisobutyronitrile, 1,1'-azobis (cyclohexane-1-carbonitrile) Azo or diazo polymerization initiators such as 2,2′-azobis-4-methoxy-2,4-dimethylvaleronitrile, azobisisobutyronitrile; benzoyl peroxide, t-butylperoxy 2-ethylhexa Noate, t-butyl peroxypivalate, t-butyl peroxyisobutyrate, t-butyl peroxyneodecanoate, methyl ethyl ketone peroxide, diisopropyl peroxycarbonate, cumene hydroperoxide, 2,4-dichlorobenzoyl Peroxide polymerization such as peroxide and lauroyl peroxide Agents.
本発明に係わる重合トナーを製造する際は、架橋剤を添加しても良く、好ましい添加量としては、重合性単量体100質量部に対して、0.001〜15質量部である。架橋剤としてはジビニルベンゼンなどが挙げられる。 When the polymerized toner according to the present invention is produced, a crosslinking agent may be added, and a preferable addition amount is 0.001 to 15 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polymerizable monomer. Examples of the crosslinking agent include divinylbenzene.
本発明に関わる重合トナーを製造する際は、分子量調整剤を使用することができる。分子量調整剤としては、例えば、t−ドデシルメルカプタン、n−ドデシルメルカプタン、n−オクチルメルカプタンの如きメルカプタン類;四塩化炭素、四臭化炭素の如きハロゲン化炭化水素類;α−メチルスチレンダイマーなどを挙げることができる。これらの分子量調整剤は、重合開始前あるいは重合途中に添加することができる。分子量調整剤は、重合性単量体100質量部に対して、通常、0.01〜10質量部、好ましくは0.1〜5質量部の割合で用いられる。 In producing the polymerized toner according to the present invention, a molecular weight modifier can be used. Examples of the molecular weight modifier include mercaptans such as t-dodecyl mercaptan, n-dodecyl mercaptan and n-octyl mercaptan; halogenated hydrocarbons such as carbon tetrachloride and carbon tetrabromide; α-methylstyrene dimer, and the like. Can be mentioned. These molecular weight regulators can be added before the polymerization starts or during the polymerization. The molecular weight modifier is usually used in a proportion of 0.01 to 10 parts by mass, preferably 0.1 to 5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polymerizable monomer.
本発明に関わる重合トナーの製造方法では、重合性単量体中に着色剤、必要に応じて、硫黄原子を有する重合体、磁性粉体、離型剤、可塑剤、荷電制御剤、架橋剤、重合反応で生成する重合体の粘度を低下させるために入れる有機溶媒、高分子重合体、分散剤等を加えて、ホモジナイザー、ボールミル、コロイドミル、超音波分散機等の分散機によって均一に溶解または分散せしめて、重合性単量体系を調製し、分散安定剤を含有する水系媒体中に滴下し、懸濁・造粒する。この時、高速撹拌機もしくは超音波分散機のような高速分散機を使用して一気に所望のトナー粒子のサイズとするほうが、得られるトナー粒子の粒径がシャープになる。重合開始剤添加の時期としては、重合性単量体に他の添加剤を添加する時に同時に加えても良いし、水系媒体中において重合性単量体系を懸濁する直前に添加しても良い。また、造粒直後、重合反応を開始する前に重合性単量体あるいは溶媒に溶解した重合開始剤を加えることもできる。 In the method for producing a polymerized toner according to the present invention, a colorant in a polymerizable monomer, and if necessary, a polymer having a sulfur atom, a magnetic powder, a release agent, a plasticizer, a charge control agent, and a crosslinking agent Add organic solvent, high molecular weight polymer, dispersing agent, etc. to reduce the viscosity of the polymer produced by the polymerization reaction, and dissolve uniformly with a disperser such as a homogenizer, ball mill, colloid mill, or ultrasonic disperser Alternatively, it is dispersed to prepare a polymerizable monomer system, which is dropped into an aqueous medium containing a dispersion stabilizer, suspended and granulated. At this time, the particle size of the obtained toner particles becomes sharper by using a high-speed disperser such as a high-speed stirrer or an ultrasonic disperser to obtain a desired toner particle size at a stretch. As the timing of addition of the polymerization initiator, it may be added simultaneously with the addition of other additives to the polymerizable monomer, or may be added immediately before suspending the polymerizable monomer system in the aqueous medium. . Also, a polymerization initiator dissolved in a polymerizable monomer or solvent can be added immediately after granulation and before starting the polymerization reaction.
造粒後は、通常の撹拌機を用いて、粒子状態が維持され且つ粒子の浮遊・沈降が防止される程度の撹拌を行えば良い。 After granulation, stirring may be performed using a normal stirrer to such an extent that the particle state is maintained and the particles are prevented from floating and settling.
本発明に係わる重合トナーを製造する場合には、分散安定剤として公知の界面活性剤や有機あるいは無機分散剤が使用できる。中でも無機分散剤を用いた場合には、超微粉を生じ難く、また無機分散剤は一般的にサイズが大きいため、立体障害性により分散安定性が得られるので、反応温度を変化させても安定性が崩れ難く、更に洗浄も容易である。そのため、無機分散剤がより好ましく使用できる。こうした無機分散剤の例としては、リン酸カルシウム、リン酸マグネシウム、リン酸アルミニウム、リン酸亜鉛の如きリン酸多価金属塩;炭酸カルシウム、炭酸マグネシウムの如き炭酸塩;メタ硅酸カルシウム、硫酸カルシウム、硫酸バリウムの如き無機塩;水酸化カルシウム、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、シリカ、ベントナイト、アルミナの如き無機酸化物が挙げられる。 When the polymerized toner according to the present invention is produced, a known surfactant or organic or inorganic dispersant can be used as a dispersion stabilizer. In particular, when an inorganic dispersant is used, it is difficult to produce ultrafine powder, and since the inorganic dispersant is generally large in size, dispersion stability is obtained due to steric hindrance, so it is stable even when the reaction temperature is changed. It is difficult to lose its properties and is easy to clean. Therefore, an inorganic dispersant can be used more preferably. Examples of such inorganic dispersants include polyvalent metal phosphates such as calcium phosphate, magnesium phosphate, aluminum phosphate, and zinc phosphate; carbonates such as calcium carbonate and magnesium carbonate; calcium metaoxalate, calcium sulfate, and sulfuric acid. Inorganic salts such as barium; inorganic oxides such as calcium hydroxide, magnesium hydroxide, aluminum hydroxide, silica, bentonite and alumina.
これらの無機分散剤は、重合性単量体100質量部に対して0.2〜20質量部を単独で使用しても良く、粒度分布を調整する目的で0.001〜0.1質量部の界面活性剤を併用しても良い。界面活性剤としては、例えばドデシルベンゼン硫酸ナトリウム、テトラデシル硫酸ナトリウム、ペンタデシル硫酸ナトリウム、オクチル硫酸ナトリウム、オレイン酸ナトリウム、ラウリル酸ナトリウム、ステアリン酸ナトリウム、ステアリン酸カリウム等が挙げられる。 These inorganic dispersants may be used alone in an amount of 0.2 to 20 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polymerizable monomer, and 0.001 to 0.1 parts by mass for the purpose of adjusting the particle size distribution. These surfactants may be used in combination. Examples of the surfactant include sodium dodecylbenzene sulfate, sodium tetradecyl sulfate, sodium pentadecyl sulfate, sodium octyl sulfate, sodium oleate, sodium laurate, sodium stearate, potassium stearate and the like.
無機分散剤は、重合終了後、酸あるいはアルカリで溶解して、ほぼ完全に取り除くことができる。 The inorganic dispersant can be almost completely removed by dissolution with an acid or alkali after the polymerization.
前記重合工程においては、重合温度は40℃以上、一般には50〜90℃の温度に設定して重合を行う。この温度範囲で重合を行うと、内部に封じられるべき離型剤類が、相分離により析出して内包化がより確実なものとなる。残存する重合性単量体を消費するために、重合反応終期に、反応温度を90〜150℃にまで上げても良い。重合トナー粒子は重合終了後、公知の方法によって濾過、洗浄、乾燥を行い、無機微粉体を混合し表面に付着させることで、トナーを得ることができる。また、製造工程に分級工程を入れ、粗粉や微粉をカットしてもよい。 In the polymerization step, the polymerization is performed at a polymerization temperature of 40 ° C. or higher, generally 50 to 90 ° C. When the polymerization is carried out in this temperature range, the release agents to be sealed inside are precipitated by phase separation, and encapsulation is more sure. In order to consume the remaining polymerizable monomer, the reaction temperature may be raised to 90 to 150 ° C. at the end of the polymerization reaction. The polymerized toner particles are filtered, washed, and dried by a known method after the polymerization is completed, and the toner can be obtained by mixing and adhering the inorganic fine powder to the surface. Moreover, a classification process may be put into a manufacturing process and coarse powder and fine powder may be cut.
本発明のトナーを粉砕法により製造する場合は、公知の方法が用いられるが、例えば、結着樹脂、本発明に係る着色剤、場合によって樹脂A、磁性粉体、離型剤、荷電制御剤等トナーとして必要な成分及びその他の添加剤等をヘンシェルミキサー、ボールミル等の混合器により十分混合してから加熱ロール、ニーダー、エクストルーダーの如き熱混練機を用いて溶融混練して樹脂類をお互いに相溶せしめた中に磁性粉体等の他のトナー材料を分散又は溶解せしめ、冷却固化し、粉砕し、その後、分級、必要に応じて表面処理を行ってトナー粒子を得、必要に応じて微粉体等を添加混合することによって本発明のトナーを得ることができる。分級及び表面処理の順序はどちらが先でもよい。分級工程においては生産効率上、多分割分級機を用いることが好ましい。粉砕工程は、機械衝撃式、ジェット式等の公知の粉砕装置を用いた方法により行うことができる。本発明に係わる特定の円形度を有するトナーを得るためには、さらに熱をかけて粉砕したり、あるいは補助的に機械的衝撃を加える処理をしたりすることが好ましい。また、微粉砕(必要に応じて分級)されたトナー粒子を熱水中に分散させる湯浴法や熱気流中を通過させる方法などを用いても良い。 When the toner of the present invention is produced by a pulverization method, a known method is used. For example, a binder resin, a colorant according to the present invention, and optionally a resin A, magnetic powder, a release agent, a charge control agent. Components necessary for toner and other additives and other additives are thoroughly mixed by a mixer such as a Henschel mixer and a ball mill, and then melt-kneaded using a heat kneader such as a heating roll, kneader, extruder, etc. Disperse or dissolve other toner materials such as magnetic powder in the toner, cool and solidify, pulverize, then classify and surface treatment as necessary to obtain toner particles, if necessary The toner of the present invention can be obtained by adding and mixing fine powder and the like. Either the classification or the surface treatment may be performed first. In the classification step, it is preferable to use a multi-division classifier in terms of production efficiency. The pulverization step can be performed by a method using a known pulverizer such as a mechanical impact type or a jet type. In order to obtain a toner having a specific circularity according to the present invention, it is preferable that the toner is further pulverized by heat or subjected to a supplementary mechanical shock treatment. Further, a hot water bath method in which finely pulverized (classified as necessary) toner particles are dispersed in hot water, a method of passing in a hot air stream, or the like may be used.
機械的衝撃力を加える手段としては、例えば川崎重工社製のクリプトロンシステムやターボ工業社製のターボミル等の機械衝撃式粉砕機を用いる方法が挙げられる。また、ホソカワミクロン社製のメカノフュージョンシステムや奈良機械製作所製のハイブリダイゼーションシステム等の装置のように、高速回転する羽根によりトナーをケーシングの内側に遠心力により押しつけ、圧縮力・摩擦力等の力によりトナーに機械的衝撃力を加える方法も挙げられる。 Examples of means for applying a mechanical impact force include a method using a mechanical impact pulverizer such as a kryptron system manufactured by Kawasaki Heavy Industries, Ltd. or a turbo mill manufactured by Turbo Industry. Also, like devices such as Hosokawa Micron's Mechano-Fusion System and Nara Machinery's Hybridization System, the toner is pressed against the inside of the casing by centrifugal force with high-speed rotating blades, and the force of compression force, friction force, etc. There is also a method of applying a mechanical impact force to the toner.
機械的衝撃法を用いる場合においては、処理温度がトナーのガラス転移点Tg付近の温度(Tg±10℃)になる程度に熱機械的衝撃を加えることが、凝集防止や生産性の観点から好ましい。さらに好ましくは、トナーのガラス転移点Tg±5℃程度の処理温度で行うことが、転写効率を向上させるのに特に有効である。 In the case of using the mechanical impact method, it is preferable from the viewpoint of aggregation prevention and productivity to apply a thermomechanical impact to such an extent that the processing temperature becomes a temperature near the glass transition point Tg (Tg ± 10 ° C.) of the toner. . More preferably, it is particularly effective to improve the transfer efficiency to carry out at a processing temperature of the glass transition point Tg ± 5 ° C. of the toner.
さらにまた、本発明のトナーは、特公昭56−13945号公報等に記載のディスク又は多流体ノズルを用いて、溶融混合物を空気中に霧化し球状トナーを得る方法で製造しても良い。 Furthermore, the toner of the present invention may be produced by a method of obtaining a spherical toner by atomizing a molten mixture in air using a disk or a multi-fluid nozzle described in JP-B-56-13945.
本発明のトナーを粉砕法により製造する場合の結着樹脂としては、ポリスチレン;ポリビニルトルエンの如きスチレンの置換体の単重合体;スチレン−プロピレン共重合体、スチレン−ビニルトルエン共重合体、スチレン−ビニルナフタリン共重合体、スチレン−アクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリル酸エチル共重合体、スチレン−アクリル酸ブチル共重合体、スチレン−アクリル酸オクチル共重合体、スチレン−アクリル酸ジメチルアミノエチル共重合体、スチレン−メタクリル酸メチル共重合体、スチレン−メタクリル酸エチル共重合体、スチレン−メタクリル酸ブチル共重合体、スチレン−メタクリル酸ジメチルアミノエチル共重合体、スチレン−ビニルメチルエーテル共重合体、スチレン−ビニルエチルエーテル共重合体、スチレン−ビニルメチルケトン共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−イソプレン共重合体、スチレン−マレイン酸共重合体、スチレン−マレイン酸エステル共重合体の如きスチレン系共重合体;ポリメチルメタクリレート、ポリブチルメタクリレート、ポリ酢酸ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリビニルブチラール、シリコーン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、エポキシ樹脂、ポリアクリル酸樹脂、ロジン、変性ロジン、テルペン樹脂、フェノール樹脂、脂肪族または脂環族炭化水素樹脂、芳香族系石油樹脂、パラフィンワックス、カルナバワックスが単独或いは混合して使用できる。特に、スチレン系共重合体及びポリエステル樹脂が現像特性や定着性等の点で好ましい。 As the binder resin when the toner of the present invention is produced by a pulverization method, polystyrene; homopolymer of substituted styrene such as polyvinyltoluene; styrene-propylene copolymer, styrene-vinyltoluene copolymer, styrene- Vinyl naphthalene copolymer, styrene-methyl acrylate copolymer, styrene-ethyl acrylate copolymer, styrene-butyl acrylate copolymer, styrene-octyl acrylate copolymer, styrene-dimethylaminoethyl acrylate copolymer Polymer, styrene-methyl methacrylate copolymer, styrene-ethyl methacrylate copolymer, styrene-butyl methacrylate copolymer, styrene-dimethylaminoethyl methacrylate copolymer, styrene-vinyl methyl ether copolymer, Styrene-vinyl ethyl ether copolymer Styrene copolymers such as styrene-vinyl methyl ketone copolymer, styrene-butadiene copolymer, styrene-isoprene copolymer, styrene-maleic acid copolymer, styrene-maleic acid ester copolymer; polymethyl methacrylate , Polybutyl methacrylate, polyvinyl acetate, polyethylene, polypropylene, polyvinyl butyral, silicone resin, polyester resin, polyamide resin, epoxy resin, polyacrylic acid resin, rosin, modified rosin, terpene resin, phenol resin, aliphatic or alicyclic Hydrocarbon resins, aromatic petroleum resins, paraffin waxes and carnauba waxes can be used alone or in combination. In particular, a styrene copolymer and a polyester resin are preferable in terms of development characteristics, fixing properties, and the like.
本発明のトナーは、トナーの流動性改良及び帯電均一化等のために、無機微粉体が添加される。 To the toner of the present invention, inorganic fine powder is added in order to improve the fluidity of the toner and make the charge uniform.
該無機微粉体においては、平均一次粒径が4〜80nmの粒子径が好ましい。 In the inorganic fine powder, the average primary particle size is preferably 4 to 80 nm.
無機微粉体の平均一次粒径が80nmよりも大きい場合、十分にトナーの流動性を改善することができず、またトナー粒子への付着が不均一になり易く、低湿下での摩擦帯電性の不均一化につながるため、カブリの増大、画像濃度の低下あるいは耐久性の低下等の問題が生じやすくなる。無機微粉体の平均一次粒径が4nmよりも小さい場合には、無機微粒子の凝集性が強まり、一次粒子ではなく解砕処理によっても解れ難い強固な凝集性を持つ粒度分布の広い凝集体として挙動し易くなり、この凝集体が現像されてしまったり、像担持体或いはトナー担持体等を傷つけたりすることによって画像欠陥が生じ易くなる。トナー粒子の帯電量分布をより均一とするためには、無機微粉体の平均一次粒径は6〜35nmであることがより好ましい。 When the average primary particle size of the inorganic fine powder is larger than 80 nm, the fluidity of the toner cannot be sufficiently improved, the adhesion to the toner particles tends to be uneven, and the triboelectric charging property under low humidity is low. Since this leads to non-uniformity, problems such as an increase in fog, a decrease in image density, or a decrease in durability are likely to occur. When the average primary particle size of the inorganic fine powder is smaller than 4 nm, the agglomeration property of the inorganic fine particles becomes stronger, and it behaves as an agglomerate with a wide particle size distribution that is not primary particles but has strong agglomeration properties that are difficult to break even by crushing treatment Image defects are likely to occur when the aggregate is developed or the image carrier or the toner carrier is damaged. In order to make the charge amount distribution of the toner particles more uniform, the average primary particle size of the inorganic fine powder is more preferably 6 to 35 nm.
無機微粉体の平均一次粒径は、走査型電子顕微鏡により拡大撮影したトナーの写真で、更に走査型電子顕微鏡に付属させたXMA等の元素分析手段によって無機微粉体の含有する元素でマッピングされたトナーの写真を対照しつつ、トナー表面に付着或いは遊離して存在している無機微粉体の一次粒子を100個以上測定し、個数平均粒径を求めることで測定法できる。 The average primary particle size of the inorganic fine powder is a photograph of the toner magnified by a scanning electron microscope, and is further mapped by the element contained in the inorganic fine powder by an elemental analysis means such as XMA attached to the scanning electron microscope. It can be measured by measuring 100 or more primary particles of the inorganic fine powder present on the toner surface while adhering to or separating from the toner image, and determining the number average particle diameter.
また、無機微粉体の含有量は、蛍光X線分析を用い、標準試料から作成した検量線を用いて定量できる。 Further, the content of the inorganic fine powder can be quantified using a calibration curve prepared from a standard sample using fluorescent X-ray analysis.
本発明のトナーに添加する無機微粉体としては、シリカ、酸化チタン、アルミナ、またはそれらの複酸化物などが使用できる。 As the inorganic fine powder added to the toner of the present invention, silica, titanium oxide, alumina, or a double oxide thereof can be used.
例えば、シリカとしてはケイ素ハロゲン化物の蒸気相酸化により生成されたいわゆる乾式法又はヒュームドシリカと称される乾式シリカ、及び水ガラス等から製造されるいわゆる湿式シリカの両者が使用可能であるが、表面及びシリカ微粉体の内部にあるシラノール基が少なく、またNa2O,SO3 2-等の製造残滓の少ない乾式シリカの方が好ましい。また乾式シリカにおいては、製造工程において例えば、塩化アルミニウム,塩化チタン等他の金属ハロゲン化合物をケイ素ハロゲン化合物と共に用いることによって、シリカと他の金属酸化物の複合微粉体を得ることも可能でありそれらも包含する。 For example, as the silica, both a so-called dry method produced by vapor phase oxidation of silicon halide or dry silica called fumed silica, and so-called wet silica produced from water glass or the like can be used. Dry silica is preferred because it has less silanol groups on the surface and in the silica fine powder and less production residue such as Na 2 O, SO 3 2- . In dry silica, it is also possible to obtain composite fine powders of silica and other metal oxides by using other metal halogen compounds such as aluminum chloride and titanium chloride together with silicon halogen compounds in the production process. Is also included.
無機微粉体の添加量は、トナー粒子100質量部に対して0.1〜4.0質量部であることが好ましく、添加量が0.1質量部未満ではその効果が十分ではなく、4.0質量部を超えると定着性が低下する傾向にある。 The addition amount of the inorganic fine powder is preferably 0.1 to 4.0 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the toner particles, and if the addition amount is less than 0.1 parts by mass, the effect is not sufficient. If it exceeds 0 part by mass, the fixability tends to be lowered.
無機微粉体は、疎水化処理されたものであることが高湿環境下での特性を向上させる点から好ましい。トナーに添加された無機微粉体が吸湿すると、トナーとしての帯電量が著しく低下し、現像性や転写性の低下が生じ易くなる。 The inorganic fine powder is preferably hydrophobized from the viewpoint of improving characteristics in a high humidity environment. When the inorganic fine powder added to the toner absorbs moisture, the charge amount as the toner is remarkably reduced, and the developability and transferability are easily lowered.
疎水化処理の処理剤としては、シリコーンワニス、各種変性シリコーンワニス、シリコーンオイル、各種変性シリコーンオイル、シラン化合物、シランカップリング剤、その他有機ケイ素化合物、有機チタン化合物の如き処理剤を単独で或いは併用して処理しても良い。 As treatment agents for hydrophobic treatment, treatment agents such as silicone varnish, various modified silicone varnishes, silicone oil, various modified silicone oils, silane compounds, silane coupling agents, other organic silicon compounds, and organic titanium compounds may be used alone or in combination. And may be processed.
その中でも、シリコーンオイルにより処理したものが好ましく、より好ましくは、無機微粉体を疎水化処理すると同時或いは処理した後に、シリコーンオイルにより処理したものが高湿環境下でもトナー粒子の帯電量を高く維持し、選択現像を抑制する上で好ましい。 Among these, those treated with silicone oil are preferable, and more preferably, the inorganic fine powder is treated with silicone oil at the same time or after treatment to maintain the charge amount of toner particles high even in a high humidity environment. In view of suppressing selective development, it is preferable.
無機微粉体の処理条件としては、例えば第一段反応としてシリル化反応を行い表面の活性水素基を化学結合により消失させた後、第二段反応としてシリコーンオイルにより表面に疎水性の薄膜を形成することができる。シリル化剤の使用量としては、無機微粉体100質量部に対し5〜50質量部が好ましい。5質量部未満では無機微粒子表面の活性水素基を消失させるのに十分でなく、50質量部を超えると余分なシリル化剤どうしの反応で生成するシロキサン化合物が糊の役割となって無機微粒子どうしの凝集が起こり、画像欠陥を生じ易くなる。 The processing conditions of the inorganic fine powder include, for example, a silylation reaction as the first stage reaction to eliminate active hydrogen groups on the surface by chemical bonds, and then a hydrophobic thin film is formed on the surface with silicone oil as the second stage reaction. can do. As a usage-amount of a silylating agent, 5-50 mass parts is preferable with respect to 100 mass parts of inorganic fine powder. If it is less than 5 parts by mass, it is not sufficient to eliminate the active hydrogen groups on the surface of the inorganic fine particles, and if it exceeds 50 parts by mass, the siloxane compound produced by the reaction of the excess silylating agent serves as a paste to serve as the inorganic fine particles. Aggregation occurs and image defects are likely to occur.
上記シリコーンオイルは、25℃における粘度が10〜200,000mm2/sのものが、さらには3,000〜80,000mm2/sのものが好ましい。10mm2/s未満では、無機微粉体に安定性が無く、熱および機械的な応力により、画質が劣化する傾向がある。200,000mm2/sを超える場合は、均一な処理が困難になる傾向がある。 The silicone oil preferably has a viscosity at 25 ° C. of 10 to 200,000 mm 2 / s, and more preferably 3,000 to 80,000 mm 2 / s. If it is less than 10 mm 2 / s, the inorganic fine powder is not stable and the image quality tends to deteriorate due to heat and mechanical stress. If it exceeds 200,000 mm 2 / s, uniform processing tends to be difficult.
シリコーンオイルの処理方法としては、例えばシラン化合物で処理された無機微粉体とシリコーンオイルとをヘンシェルミキサー等の混合機を用いて直接混合してもよいし、無機微粉体にシリコーンオイルを噴霧する方法を用いてもよい。あるいは適当な溶剤にシリコーンオイルを溶解あるいは分散せしめた後、無機微粉体を加え混合し溶剤を除去する方法でもよい。無機微粉体の凝集体の生成が比較的少ない点で噴霧機を用いる方法がより好ましい。 As a method for treating silicone oil, for example, inorganic fine powder treated with a silane compound and silicone oil may be directly mixed using a mixer such as a Henschel mixer, or a method of spraying silicone oil on inorganic fine powder. May be used. Alternatively, after dissolving or dispersing silicone oil in an appropriate solvent, inorganic fine powder may be added and mixed to remove the solvent. A method using a sprayer is more preferable in that the formation of inorganic fine powder aggregates is relatively small.
シリコーンオイルの処理量は無機微粉体100質量部に対し1〜23質量部、好ましくは5〜20質量部が良い。シリコーンオイルの量が少なすぎると良好な疎水性が得られず、多すぎるとやはり無機微粒子の凝集が起こりやすい。 The treatment amount of the silicone oil is 1 to 23 parts by mass, preferably 5 to 20 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the inorganic fine powder. If the amount of the silicone oil is too small, good hydrophobicity cannot be obtained, and if it is too large, aggregation of inorganic fine particles tends to occur.
本発明のトナーには、クリーニング性向上等の目的で、一次粒径が30nmを超える(好ましくはBET比表面積が50m2/g未満)ことが好ましく、より好ましくは一次粒径50nm以上(好ましくはBET比表面積が30m2/g未満)の無機又は有機の球状に近い微粒子をさらに添加することが好ましい。例えば球状シリカ粒子、球状ポリメチルシルセスキオキサン粒子、球状樹脂粒子等が好ましく用いられる。 The toner of the present invention preferably has a primary particle size of more than 30 nm (preferably a BET specific surface area of less than 50 m 2 / g), more preferably a primary particle size of 50 nm or more (preferably for the purpose of improving cleaning properties, etc. It is preferable to further add inorganic or organic fine particles having a BET specific surface area of less than 30 m 2 / g). For example, spherical silica particles, spherical polymethylsilsesquioxane particles, spherical resin particles and the like are preferably used.
次に、本発明のトナーを用いた画像形成について説明する。 Next, image formation using the toner of the present invention will be described.
本発明のトナーを適用することのできる画像形成方法における現像工程の条件としては、トナー担持体と静電潜像担持体である感光体表面とが接触していても非接触であっても良い。ここでは、接触している場合について説明する。 The conditions of the development step in the image forming method to which the toner of the present invention can be applied may be that the toner carrier and the surface of the photosensitive body as the electrostatic latent image carrier are in contact or non-contact. . Here, the case where it contacts is demonstrated.
トナー担持体としては弾性ローラーを用い、弾性ローラー表面等にトナーをコーティングし、これを感光体表面と接触させて現像する方法を用いることができる。弾性ローラーとしては、弾性層の硬度がASKER−C硬度30〜60度のものが好適に使用される。トナー担持体と感光体表面とを接触させて現像を行う場合には、トナーを介して感光体と感光体表面に対向する弾性ローラー間に働く電界によって現像が行われる。従って弾性ローラー表面あるいは、表面近傍が電位をもち、感光体表面とトナー担持表面の狭い間隙で電界を有する必要性がある。このため、弾性ローラーの弾性ゴムが中抵抗領域に抵抗制御されており、そして感光体表面との導通を防ぎつつ電界を保つか、または導電性ローラーの表面層に薄層の絶縁層を設ける方法も利用できる。さらには、導電性ローラー上に感光体表面に対向する側を絶縁性物質(樹脂)により被覆した樹脂被覆導電性スリーブあるいは、絶縁性スリーブで感光体に対向しない側に導電層を設けた構成も可能である。また、トナー担持体として剛体ローラーを用い、感光体をベルトのごときフレキシブルな物とした構成も可能である。トナー担持体の抵抗としては102〜109Ω・cmの範囲が好ましい。102Ωcmよりも低い場合、例えば感光体の表面にピンホール等がある場合、過電流が流れる恐れがある。反対に109Ωcmよりも高い場合は、摩擦帯電によるトナーのチャージアップが起こりやすく、画像濃度の低下を招きやすい。 As the toner carrying member, an elastic roller can be used, and a method can be used in which toner is coated on the surface of the elastic roller or the like and developed by bringing it into contact with the surface of the photoreceptor. As the elastic roller, one having an elastic layer having an ASKER-C hardness of 30 to 60 degrees is preferably used. When the development is performed by bringing the toner carrier into contact with the surface of the photoreceptor, the development is performed by an electric field acting between the photoreceptor and the elastic roller facing the surface of the photoreceptor via the toner. Therefore, the surface of the elastic roller or the vicinity of the surface has an electric potential, and it is necessary to have an electric field in a narrow gap between the surface of the photoreceptor and the toner carrying surface. Therefore, the elastic rubber of the elastic roller is resistance-controlled in the middle resistance region, and the electric field is maintained while preventing conduction with the surface of the photoreceptor, or a thin insulating layer is provided on the surface layer of the conductive roller Can also be used. Further, there is also a configuration in which a conductive layer is provided on the side not facing the photoconductor with a resin-coated conductive sleeve in which the side facing the surface of the photoconductor is coated with an insulating material (resin) on the conductive roller. Is possible. Further, it is possible to employ a configuration in which a rigid roller is used as the toner carrying member and the photosensitive member is a flexible material such as a belt. The resistance of the toner carrier is preferably in the range of 10 2 to 10 9 Ω · cm. If it is lower than 10 2 Ωcm, for example if there is a pinhole or the like on the surface of the photoreceptor, an overcurrent may flow. On the other hand, if it is higher than 10 9 Ωcm, the toner is likely to be charged up by frictional charging, and the image density is likely to be lowered.
トナー担持体の表面状態としては、その表面粗度Ra(μm)を0.2〜3.0となるように設定すると、高画質及び高耐久性を両立できる。該表面粗度Raはトナー搬送能力及びトナー帯電能力と相関する。該トナー担持体の表面粗度Raが3.0を超えると、該トナー担持体上のトナー層の薄層化が困難となるばかりか、トナーの帯電均一性が悪化しハーフトーンの均一性が悪化するなど、画質の向上は望めない。3.0以下にすることでトナー担持体表面のトナーの搬送能力を抑制し、該トナー担持体上のトナー層を薄層化すると共に、該トナー担持体とトナーの接触回数が多くなるため、該トナーの帯電性も改善されるので相乗的に画質が向上する。一方、表面粗度Raが0.2よりも小さくなると、トナーコート量の制御が難しくなる。 If the surface roughness Ra (μm) of the toner carrier is set to 0.2 to 3.0, both high image quality and high durability can be achieved. The surface roughness Ra correlates with the toner conveying ability and the toner charging ability. When the surface roughness Ra of the toner carrier exceeds 3.0, not only the toner layer on the toner carrier becomes difficult to be thinned but also the toner charging uniformity deteriorates and the halftone uniformity is reduced. We cannot expect improvement of image quality such as deterioration. Since the toner carrying ability on the surface of the toner carrier is suppressed by setting it to 3.0 or less, the toner layer on the toner carrier is thinned, and the number of contact between the toner carrier and the toner increases. Since the chargeability of the toner is also improved, the image quality is synergistically improved. On the other hand, when the surface roughness Ra is smaller than 0.2, it becomes difficult to control the toner coat amount.
トナー担持体上のトナーコート量は、0.1〜1.5mg/cm2が好ましい。0.1mg/cm2よりも少ないと十分な画像濃度が得にくく、1.5mg/cm2よりも多くなると個々のトナー粒子全てを均一に摩擦帯電することが難しくなり、カブリが発生する要因となる。さらに、0.2〜0.9mg/cm2がより好ましい。本発明において、トナー担持体の表面粗度Raは、JIS表面粗さ「JIS B 0601」に基づき、表面粗さ測定器(サーフコーダSE−30H、株式会社小坂研究所社製)を用いて測定される中心線平均粗さに相当する。具体的には、粗さ曲線からその中心線の方向に測定長さaとして2.5mmの部分を抜き取り、この抜き取り部分の中心線をX軸、縦倍率の方向をY軸、粗さ曲線をy=f(x)で表したとき、次式によって求められる値をマイクロメートル(μm)で表したものを言う。 The toner coat amount on the toner carrier is preferably 0.1 to 1.5 mg / cm 2 . When the amount is less than 0.1 mg / cm 2, it is difficult to obtain a sufficient image density. When the amount is more than 1.5 mg / cm 2, it becomes difficult to uniformly charge all of the individual toner particles, causing fogging. Become. Furthermore, 0.2 to 0.9 mg / cm 2 is more preferable. In the present invention, the surface roughness Ra of the toner carrier is measured using a surface roughness measuring instrument (Surfcoder SE-30H, manufactured by Kosaka Laboratory Co., Ltd.) based on JIS surface roughness “JIS B 0601”. This corresponds to the centerline average roughness. Specifically, a 2.5 mm portion as the measurement length a is extracted from the roughness curve in the direction of the center line, the center line of this extraction portion is the X axis, the direction of the vertical magnification is the Y axis, and the roughness curve is When expressed by y = f (x), it means a value obtained by the following formula expressed in micrometers (μm).
本発明に用いられる画像形成方法においては、トナー担持体は、感光体との対向部において同方向に回転していてもよいし、逆方向に回転していてもよい。両者の回転が同方向である場合、トナー担持体の周速を感光体の周速に対し1.05〜3.0倍となるように設定することが好ましい。 In the image forming method used in the present invention, the toner carrier may be rotated in the same direction at the portion facing the photoconductor, or may be rotated in the opposite direction. When both rotations are in the same direction, it is preferable to set the peripheral speed of the toner carrier to be 1.05 to 3.0 times the peripheral speed of the photoreceptor.
トナー担持体の周速が、感光体の周速に対し1.05倍未満であると、感光体上のトナーの受ける撹拌効果が不十分となり、良好な画像品質が望めない。また、周速比が3.0を超える場合には、機械的ストレスによるトナーの劣化やトナー担持体へのトナー固着が発生・促進され、好ましくない。感光体としては、a−Se、CdS、ZnO2、OPC、a−Siの様な光導電絶縁物質層を持つ感光ドラムもしくは感光ベルトが好適に使用される。 When the peripheral speed of the toner carrier is less than 1.05 times the peripheral speed of the photoreceptor, the stirring effect received by the toner on the photoreceptor is insufficient, and good image quality cannot be expected. On the other hand, when the peripheral speed ratio exceeds 3.0, toner deterioration due to mechanical stress and toner adhesion to the toner carrier are generated and promoted, which is not preferable. As the photoreceptor, a photosensitive drum or a photosensitive belt having a photoconductive insulating material layer such as a-Se, CdS, ZnO 2 , OPC, or a-Si is preferably used.
OPC感光体における感光層は、電荷発生物質及び電荷輸送性能を有する物質を同一層に含有する、単一層型でもよく、又は、電荷輸送層と電荷発生層を成分とする機能分離型感光層であっても良い。導電性基体上に電荷発生層、次いで電荷輸送層の順で積層されている構造の積層型感光層は好ましい例の一つである。また、有機系感光層の結着樹脂は、特に限定されるものではないが、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、アクリル系樹脂が特に、転写性に優れ、感光体へのトナーの融着、外添剤のフィルミングが起こりにくいため好ましい。 The photosensitive layer in the OPC photoreceptor may be a single layer type containing a charge generation material and a material having charge transport performance in the same layer, or a function-separated type photosensitive layer having a charge transport layer and a charge generation layer as components. There may be. A laminated photosensitive layer having a structure in which a charge generation layer and then a charge transport layer are laminated in this order on a conductive substrate is one preferred example. In addition, the binder resin of the organic photosensitive layer is not particularly limited, but polycarbonate resin, polyester resin, and acrylic resin are particularly excellent in transferability, and the toner can be fused to the photosensitive member and external additives. It is preferable because filming is difficult to occur.
次に本発明のトナーを用いた画像形成について添付図面を参照しながら以下に説明する。 Next, image formation using the toner of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
図1において、100は現像装置、109は感光体、105は紙などの被転写体、106は転写部材、107は定着用加圧ローラー、108は定着用加熱ローラー、110は感光体109に接触して直接帯電を行う一次帯電部材を示す。 In FIG. 1, 100 is a developing device, 109 is a photosensitive member, 105 is a transfer target such as paper, 106 is a transfer member, 107 is a fixing pressure roller, 108 is a fixing heating roller, and 110 is in contact with the photosensitive member 109. A primary charging member that performs direct charging is shown.
一次帯電部材110には、感光体109表面を一様に帯電するようにバイアス電源115が接続されている。
A
現像装置100はトナー104を収容しており、静電潜像担持体(感光体)109と接触して矢印方向に回転するトナー担持体102を具備する。さらに、トナー量規制及び帯電付与のための現像ブレード101と、トナー104をトナー担持体102に付着させかつトナー担持体102との摩擦でトナーへの帯電付与を行うため矢印方向に回転する塗布ローラー103を備えている。トナー担持体102には現像バイアス電源117が接続されている。塗布ローラー103にも図示しないバイアス電源が接続されており、負帯電性トナーを使用する場合は現像バイアスよりも負側に、正帯電性トナーを使用する場合は現像バイアスよりも正側に電圧が設定される。
The developing
転写部材106には感光体109と反対極性の転写バイアス電源116が接続されている。
A transfer bias power supply 116 having a polarity opposite to that of the photoconductor 109 is connected to the
ここで、感光体109とトナー担持体102の接触部分における回転方向の長さ、いわゆる現像ニップ幅は0.2〜8.0mmが好ましい。0.2mm未満では現像量が不足して満足な画像濃度が得られにくく、転写残トナーの回収も不十分となりやすい。8.0mmを超えてしまうと、トナーの供給量が過剰となり、カブリが生じやすく、また、感光体の摩耗が顕著となる傾向にある。 Here, the length in the rotation direction, that is, the so-called development nip width at the contact portion between the photoconductor 109 and the toner carrier 102 is preferably 0.2 to 8.0 mm. If the thickness is less than 0.2 mm, the development amount is insufficient, and it is difficult to obtain a satisfactory image density, and the transfer residual toner tends to be insufficiently collected. If it exceeds 8.0 mm, the toner supply amount becomes excessive, fogging is likely to occur, and wear of the photoconductor tends to be remarkable.
トナーコート量は現像ブレード101により制御されるが、この現像ブレード101はトナー層を介してトナー担持体102に接触している。この時の接触圧は、4.9〜49N/m(5〜50gf/cm)が好ましい範囲である。4.9N/mよりも小さいとトナーコート量の制御に加え均一な摩擦帯電も難しくなり、カブリが生じる原因となる。一方、49N/mよりも大きくなるとトナー粒子が過剰な負荷を受けるため、粒子の変形や現像ブレードあるいはトナー担持体へのトナーの融着等が発生しやすくなり、好ましくない。
The toner coating amount is controlled by the developing
規制部材の自由端部は、好ましいNE長(現像ブレードのトナー担持体に対する当接部から自由端までの長さ)を与える範囲であればどのような形状でもよく、例えば断面形状が直線状のもの以外にも、先端近傍で屈曲したL字形状のものや、先端近傍が球状に膨らんだ形状のもの等が好適に用いられる。 The free end portion of the regulating member may have any shape as long as it has a preferable NE length (the length from the contact portion of the developing blade to the toner carrying member to the free end). For example, the cross-sectional shape is linear. In addition to those, those having an L shape bent near the tip or those having a shape in which the tip is swelled in a spherical shape are preferably used.
トナーコート量の規制部材としては、トナーを圧接塗布するための弾性ブレード以外にも、剛性のある金属ブレード等を用いても良い。 As the toner coat amount regulating member, a rigid metal blade or the like may be used in addition to the elastic blade for press-fitting toner.
弾性の規制部材には、所望の極性にトナーを帯電させるのに適した摩擦帯電系列の材質を選択することが好ましく、シリコーンゴム、ウレタンゴム、NBRの如きゴム弾性体、ポリエチレンテレフタレートの如き合成樹脂弾性体、ステンレス、鋼、リン青銅の如き金属弾性体が使用できる。また、それらの複合体であっても良い。 As the elastic regulating member, it is preferable to select a material of a triboelectric charge series suitable for charging the toner to a desired polarity. A rubber elastic body such as silicone rubber, urethane rubber or NBR, or a synthetic resin such as polyethylene terephthalate. A metal elastic body such as an elastic body, stainless steel, steel, or phosphor bronze can be used. Moreover, those composites may be sufficient.
また、弾性の規制部材とトナー担持体に耐久性が要求される場合には、金属弾性体に樹脂やゴムをスリーブ当接部に当たるように貼り合わせたり、コーティングしたりしたものが好ましい。 Further, when durability is required for the elastic regulating member and the toner carrier, it is preferable that the metal elastic body is bonded or coated with a resin or rubber so as to contact the sleeve contact portion.
更に、弾性の規制部材中に有機物や無機物を添加してもよく、溶融混合させても良いし、分散させても良い。例えば、金属酸化物、金属粉、セラミックス、炭素同素体、ウィスカー、無機繊維、染料、顔料、界面活性剤などを添加することにより、トナーの帯電性をコントロールできる。特に、弾性体がゴムや樹脂等の成型体の場合には、シリカ、アルミナ、チタニア、酸化錫、ジルコニア、酸化亜鉛等の金属酸化物微粉末、カーボンブラック、一般にトナーに用いられる荷電制御剤等を含有させることも好ましい。 Furthermore, an organic substance or an inorganic substance may be added to the elastic regulating member, and it may be melt-mixed or dispersed. For example, the chargeability of the toner can be controlled by adding a metal oxide, metal powder, ceramics, carbon allotrope, whisker, inorganic fiber, dye, pigment, surfactant or the like. In particular, when the elastic body is a molded body such as rubber or resin, fine metal oxide powders such as silica, alumina, titania, tin oxide, zirconia, and zinc oxide, carbon black, a charge control agent generally used for toners, etc. It is also preferable to contain.
またさらに、規制部材に直流電場及び/または交流電場を印加することによっても、トナーへのほぐし作用のため、均一薄層塗布性、均一帯電性がより向上し、充分な画像濃度の達成及び良質の画像を得ることができる。 Furthermore, application of a DC electric field and / or an AC electric field to the regulating member also improves the uniform thin-layer coating property and uniform charging property due to the loosening action on the toner, achieving a sufficient image density and high quality. Images can be obtained.
帯電部材としては、非接触式のコロナ帯電器と、ローラー等を用いる接触型の帯電部材がありいずれのものも用いられる。効率的な均一帯電、シンプル化、低オゾン発生化のためには、接触方式のものが好ましく用いられる。 As the charging member, there are a non-contact type corona charger and a contact type charging member using a roller or the like, and any of them is used. For efficient uniform charging, simplification, and low ozone generation, a contact type is preferably used.
図1においては、接触型の帯電部材を用いている。 In FIG. 1, a contact-type charging member is used.
図1で用いている一次帯電部材110は、中心の芯金110bとその外周を形成した導電性弾性層110aとを基本構成とする帯電ローラーである。帯電ローラー110は、静電潜像担持体一面に押圧力を持って当接され、静電潜像担持体109の回転に伴い従動回転する。 The primary charging member 110 used in FIG. 1 is a charging roller having a central core 110b and a conductive elastic layer 110a formed on the outer periphery thereof as a basic configuration. The charging roller 110 is brought into contact with the entire surface of the electrostatic latent image carrier with a pressing force, and is rotated following the rotation of the electrostatic latent image carrier 109.
帯電ローラーを用いた時の好ましいプロセス条件としては、ローラーの当接圧が4.9〜490N/m(5〜500gf/cm)で、直流電圧に交流電圧を重畳したものを印加電圧として用いた時には、交流電圧=0.5〜5kVpp、交流周波数=50Hz〜5kHz、直流電圧=±0.2〜±1.5kVであり、直流電圧を用いた時には、直流電圧=±0.2〜±5kVである。尚、ドラムの削れ量を抑制できるために、印加電圧として直流電圧のみを用いる場合の方がより好ましい。この他の接触帯電手段としては、帯電ブレードを用いる方法や、導電性ブラシを用いる方法がある。これらの接触帯電手段は、非接触のコロナ帯電に比べて、高電圧が不必要であり、またオゾンの発生が低減するといった点で優れている。接触帯電手段としての帯電ローラーおよび帯電ブレードの材質としては、導電性ゴムが好ましく、その表面に離型性被膜を設けても良い。離型性被膜としては、ナイロン系樹脂、PVDF(ポリフッ化ビニリデン)、PVDC(ポリ塩化ビニリデン)などが適用可能である。 As a preferable process condition when the charging roller is used, the contact pressure of the roller is 4.9 to 490 N / m (5 to 500 gf / cm), and a DC voltage superimposed with an AC voltage is used as an applied voltage. Sometimes AC voltage = 0.5-5 kVpp, AC frequency = 50 Hz-5 kHz, DC voltage = ± 0.2- ± 1.5 kV, and when DC voltage is used, DC voltage = ± 0.2- ± 5 kV It is. In addition, since the amount of scraping of the drum can be suppressed, it is more preferable to use only a DC voltage as the applied voltage. Other contact charging means include a method using a charging blade and a method using a conductive brush. These contact charging means are superior to non-contact corona charging in that a high voltage is unnecessary and generation of ozone is reduced. The material of the charging roller and charging blade as the contact charging means is preferably conductive rubber, and a release coating may be provided on the surface thereof. As the releasable coating, nylon resin, PVDF (polyvinylidene fluoride), PVDC (polyvinylidene chloride), and the like are applicable.
尚、図1に記載の画像形成装置の説明として、接触帯電手段について述べたが、その他の構成の画像形成装置においても接触帯電手段を用いる場合には、同様の装置及び条件を用いることができる。 As the description of the image forming apparatus shown in FIG. 1, the contact charging unit has been described. However, in the case of using the contact charging unit in an image forming apparatus having another configuration, the same apparatus and conditions can be used. .
一次帯電工程に次いで、発光素子からの露光123によって感光体109上に情報信号に応じた静電潜像を形成し、トナー担持体102と当接する位置においてトナーにより静電潜像を現像し可視像化する。さらに、本発明の画像形成方法において、特に感光体上にデジタル潜像を形成した現像システムと組み合わせることで、潜像を乱さないためにドット潜像に対して忠実に現像することが可能となる。該可視像は転写部材106により被転写体105に転写され、加熱ローラー108と加圧ローラー107の間を通過して定着され、定着画像を得る。なお、加熱加圧定着手段としては、ハロゲンヒーター等の発熱体を内蔵した加熱ローラーとこれと押圧力をもって圧接された弾性体の加圧ローラーを基本構成とする熱ローラー方式以外に、フィルムを介してヒーターにより加熱定着する方式も用いられる。
Following the primary charging step, an electrostatic latent image corresponding to the information signal is formed on the photoconductor 109 by exposure 123 from the light emitting element, and the electrostatic latent image can be developed with toner at a position where it abuts the toner carrier 102. Visualize. Furthermore, in the image forming method of the present invention, particularly in combination with a developing system in which a digital latent image is formed on a photoreceptor, it becomes possible to develop the dot latent image faithfully without disturbing the latent image. . The visible image is transferred to the
一方、転写されずに感光体109上に残った転写残トナーは、感光体109の表面に当接されるクリーニングブレードを有するクリーナー138で回収され、感光体109はクリーニングされる。 On the other hand, the untransferred toner remaining on the photoconductor 109 without being transferred is collected by a cleaner 138 having a cleaning blade in contact with the surface of the photoconductor 109, and the photoconductor 109 is cleaned.
次に、本発明のトナーを用いた画像形成方法及び装置ユニットに関して図面を用いて説明する。 Next, an image forming method and an apparatus unit using the toner of the present invention will be described with reference to the drawings.
図2及び図3には、本発明の画像形成方法を中間転写体を用いて多重トナー像を記録材に一括転写する画像形成装置の概略図を示す。 2 and 3 are schematic views of an image forming apparatus that collectively transfers multiple toner images onto a recording material using an intermediate transfer member in the image forming method of the present invention.
潜像担持体としての静電潜像担持体(感光体ドラム)1の表面に、帯電バイアス電圧が印加された帯電ローラー2を回転させながら接触させて、感光体ドラム表面を一次帯電し、その後、露光手段としての光源装置Lより発せられたレーザー光Eにより、感光体ドラム1上に第1の静電潜像を形成する。形成された第1の静電潜像は、回転可能なロータリーユニット24に設けられている第1の現像器としてブラック現像器4Bk中のブラックトナーにより現像され、ブラックトナー像が形成される。感光体ドラム1上に形成されたブラックトナー像は、中間転写ドラムの導電性支持体に印加される転写バイアス電圧の作用により、中間転写ドラム5上に静電的に一次転写される。次に、上記と同様にして感光体ドラム1の表面に第2の静電潜像を形成し、ロータリーユニット24を回転して、第2の現像器としてのイエロー現像器4Y中のイエロートナーにより現像してイエロートナー像を形成し、ブラックトナー像が一次転写されている中間転写ドラム5上にイエロートナー像を静電的に一次転写する。同様にして、第3の静電潜像を形成し、ロータリーユニット24を回転して、第3の現像器としてのマゼンタ現像器4M中のマゼンタトナーにより現像し、更に、第4の静電潜像を形成し、ロータリーユニット24を回転して、第4の現像器としてシアン現像器4C中のシアントナーにより、順次一次転写を行って、中間転写ドラム5上に各色のトナー像をそれぞれ一次転写する。中間転写ドラム5上に一次転写された多重トナー像は、記録材Pを介して反対側に位置する第2の転写装置8からの転写バイアス電圧の作用により、記録材Pの上に静電的に一括に二次転写される。記録材P上に二次転写された多重トナー像は加熱ローラー9a及び加圧ローラー9bを有する定着装置9により記録材Pに加熱定着される。転写後に感光体ドラム1の表面上に残存する転写残トナーは、感光体ドラム1の表面に当接するクリーニングブレードを有するクリーナー6で回収され、感光体ドラム1はクリーニングされる。
The surface of the electrostatic latent image carrier (photosensitive drum) 1 as a latent image carrier is brought into contact with the surface of the photosensitive drum 1 while rotating the charging roller 2 to which a charging bias voltage is applied, and then the surface of the photosensitive drum is primarily charged. Then, a first electrostatic latent image is formed on the photosensitive drum 1 by the laser light E emitted from the light source device L as the exposure means. The formed first electrostatic latent image is developed with the black toner in the black developing device 4Bk as a first developing device provided in the rotatable
感光体ドラム1から中間転写ドラム5への一次転写は、第1の転写装置としての中間転写ドラム5の導電性支持体に、図示しない電源より転写バイアスを印加することによって、トナー画像の転写が行われる。 In the primary transfer from the photosensitive drum 1 to the intermediate transfer drum 5, the toner image is transferred by applying a transfer bias from a power source (not shown) to the conductive support of the intermediate transfer drum 5 as the first transfer device. Done.
中間転写ドラム5は、剛体である導電性支持体5aと、表面を覆う弾性層5bよりなる。
The intermediate transfer drum 5 includes a conductive support 5a that is a rigid body and an
導電性支持体5aとしては、アルミニウム、鉄、銅及びステンレス等の金属や合金、及びカーボンや金属粒子等を分散した導電性樹脂等を用いることができ、その形状としては円筒状や、円筒の中心に軸を貫通したもの、円筒の内部に補強を施したもの等が挙げられる。 As the conductive support 5a, a metal or an alloy such as aluminum, iron, copper, and stainless steel, and a conductive resin in which carbon or metal particles are dispersed can be used. The thing which penetrated the axis | shaft in the center, the thing which gave reinforcement to the inside of a cylinder, etc. are mentioned.
弾性層5bとしては、特に制約されるものではないが、スチレン−ブタジエンゴム、ハイスチレンゴム、ブタジエンゴム、イソプレンゴム、エチレン−プロピレン共重合体、EPDM(エチレンプロピレンジエンの3元共重合体)、ニトリルブタジエンゴム(NBR)、クロロプレンゴム、ブチルゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴム、ニトリルゴム、ウレタンゴム、アクリルゴム、エピクロロヒドリンゴム及びノルボルネンゴム等のエラストマーゴムが好適に用いられる。ポリオレフィン系樹脂、シリコーン樹脂、フッ素系樹脂、ポリカーボネート等の樹脂及びこれらの共重合体や混合物を用いても良い。
The
また、弾性層のさらに表面に、潤滑性、はっ水性の高い滑剤粉体を任意のバインダー中に分散した表面層を設けても良い。 Further, a surface layer in which lubricant powder having high lubricity and water repellency is dispersed in an arbitrary binder may be provided on the surface of the elastic layer.
滑剤は特に制限はないが、各種フッ素ゴム、フッ素エラストマー、黒鉛やグラファイトにフッ素を結合したフッ化炭素及びポリテトラフルオロエチレン、ポリフッ化ビニルデン、エチレン−テトラフルオロエチレン共重合体及びテトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体等のフッ素化合物、シリコーン樹脂、シリコーンゴム、シリコーンエラストマー等のシリコーン系化合物、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、アクリル樹脂、ポリアミド樹脂、フェノール樹脂及びエポキシ樹脂等が好ましく用いられる。 There are no particular limitations on the lubricant, but various fluororubbers, fluoroelastomers, fluorocarbons and polytetrafluoroethylenes, polytetrafluoroethylenes, polyvinylidene fluorides, ethylene-tetrafluoroethylene copolymers, and tetrafluoroethylene-perfluorocarbons with fluorine bonded to graphite or graphite. Fluorine compounds such as fluoroalkyl vinyl ether copolymers, silicone compounds such as silicone resins, silicone rubbers, and silicone elastomers, polyethylene, polypropylene, polystyrene, acrylic resins, polyamide resins, phenol resins, and epoxy resins are preferably used.
また、表面層のバインダー中に、抵抗を制御するために導電剤を適時添加しても良い。導電剤としては、各種の導電性無機粒子及びカーボンブラック、イオン系導電剤、導電性樹脂及び導電性粒子分散樹脂等が挙げられる。 In addition, a conductive agent may be added to the surface layer binder in order to control resistance. Examples of the conductive agent include various conductive inorganic particles and carbon black, an ionic conductive agent, a conductive resin, and a conductive particle-dispersed resin.
中間転写ドラム5上に形成された多重トナー像は、第2の転写装置8により記録材P上に一括に二次転写されるが、転写手段8としてはコロナ帯電器の如き非接触静電転写手段、或いは、転写ローラー及び転写ベルトの如き接触静電転写手段が使用可能である。 The multiple toner images formed on the intermediate transfer drum 5 are secondarily transferred collectively onto the recording material P by the second transfer device 8, and the transfer means 8 is a non-contact electrostatic transfer such as a corona charger. Means or contact electrostatic transfer means such as transfer rollers and transfer belts can be used.
転写ローラーを用いる場合、中間転写ドラムの弾性層の体積固有抵抗値よりも転写ローラーの弾性層の体積固有抵抗値をより小さく設定することで転写ローラーへの印加電圧が軽減でき、転写材上に良好なトナー像を形成できると共に転写材の中間転写体への巻き付きを防止することができる。特に中間転写体の弾性層の体積固有抵抗値が転写ローラーの弾性層の体積固有抵抗値より10倍以上であることが特に好ましい。 When using a transfer roller, the voltage applied to the transfer roller can be reduced by setting the volume resistivity of the elastic layer of the transfer roller smaller than the volume resistivity of the elastic layer of the intermediate transfer drum. A good toner image can be formed and winding of the transfer material around the intermediate transfer member can be prevented. In particular, the volume specific resistance value of the elastic layer of the intermediate transfer member is particularly preferably 10 times or more than the volume specific resistance value of the elastic layer of the transfer roller.
中間転写ドラム及び転写ローラーの硬度は、JIS K−6301に準拠し測定される。本発明に用いられる中間転写ドラムは、10〜40度の範囲の弾性層から構成されることが好ましく、一方、転写ローラーの弾性層の硬度は、中間転写ドラムの弾性層の硬度より硬く、41〜80度の値を有するものが中間転写ドラムへの転写材の巻き付きを防止する上で好ましい。中間転写ドラムと転写ローラーの硬度が逆になると、転写ローラー側に凹部が形成され、中間転写ドラムへの転写材の巻き付きが発生しやすい。 The hardness of the intermediate transfer drum and the transfer roller is measured according to JIS K-6301. The intermediate transfer drum used in the present invention is preferably composed of an elastic layer in the range of 10 to 40 degrees, while the hardness of the elastic layer of the transfer roller is harder than the hardness of the elastic layer of the intermediate transfer drum. Those having a value of ˜80 degrees are preferable for preventing the transfer material from being wound around the intermediate transfer drum. When the hardness of the intermediate transfer drum and that of the transfer roller are reversed, a recess is formed on the transfer roller side, and the transfer material is easily wound around the intermediate transfer drum.
定着装置9としては、加熱ローラー9aと加圧ローラー9bを有する熱ローラー定着装置に替えて、記録材P上のトナー像に接するフィルムを加熱することにより、記録材P上のトナー像を加熱し、記録材Pに多重トナー像を加熱定着するフィルム加熱定着装置を用いることもできる。
The fixing
図2に示した画像形成装置が用いている中間転写体としての中間転写ドラムに代えて、中間転写ベルトを用いて多重トナー像を記録材に一括転写することも可能である。中間転写ベルトの構成について、図3に示す。 In place of the intermediate transfer drum as the intermediate transfer member used in the image forming apparatus shown in FIG. 2, it is also possible to batch transfer the multiple toner images onto the recording material using an intermediate transfer belt. The configuration of the intermediate transfer belt is shown in FIG.
静電潜像担持体(感光ドラム)1上に形成担持されたトナー画像は、感光ドラム1と中間転写ベルト310とのニップ部を通過する過程で、一次転写ローラー312から中間転写ベルト310に印加される一次転写バイアスにより形成される電界により、中間転写ベルト310の外周面に順次一次転写される。311は中間転写ベルト310を掛け渡すローラーである。
The toner image formed and supported on the electrostatic latent image carrier (photosensitive drum) 1 is applied from the
感光ドラム1から中間転写ベルト310への第1〜第4色のトナー画像の順次重畳転写のための一次転写バイアスは、トナーとは逆極性で、バイアス電源314から印加される。
A primary transfer bias for sequentially superimposing and transferring toner images of the first to fourth colors from the photosensitive drum 1 to the
感光ドラム1から中間転写ベルト310への第1〜第3色のトナー画像の一次転写工程において、二次転写ローラー13b及びクリーニング用帯電部材309は中間転写ベルト10から離間することも可能である。
In the primary transfer process of the first to third color toner images from the photosensitive drum 1 to the
313bは二次転写ローラーで、二次転写対向ローラー313aに対応し平行に軸受させて中間転写ベルト310の下面部に離間可能な状態に配設してある。
中間転写ベルト310上に転写された多色カラートナー画像の転写材Pへの転写は、二次転写ローラー313bが中間転写ベルト310に当接されると共に、中間転写ベルト310と二次転写ローラー313bとの当接ニップに所定のタイミングで転写材Pが給送され、二次転写バイアスがバイアス電源316から二次転写ローラー313bに印加される。この二次転写バイアスにより中間転写ベルト310から転写材Pへ多色カラートナー画像が二次転写される。
When the multi-color toner image transferred onto the
転写材Pへの画像転写終了後、中間転写ベルト310にはクリーニング用帯電部材309が当接され、感光ドラム1とは逆極性のバイアスをバイアス電源315から印加することにより、転写材Pに転写されずに中間転写ベルト310上に残留しているトナー(転写残トナー)に感光ドラム1と逆極性の電荷が付与される。
After the image transfer to the transfer material P is completed, a
前記転写残トナーは、感光ドラム1とのニップ部およびその近傍において感光ドラム1に静電的に転写されることにより、中間転写体がクリーニングされる。 The transfer residual toner is electrostatically transferred to the photosensitive drum 1 at and near the nip portion with the photosensitive drum 1 to clean the intermediate transfer member.
中間転写ベルトは、ベルト形状の基層と基層の上に設けられる表面処理層よりなる。なお、表面処理層は複数の層により構成されていても良い。基層及び表面処理層には、ゴム、エラストマー、樹脂を使用することができる。 The intermediate transfer belt includes a belt-shaped base layer and a surface treatment layer provided on the base layer. The surface treatment layer may be composed of a plurality of layers. Rubber, elastomer, or resin can be used for the base layer and the surface treatment layer.
例えばゴム、エラストマーとしては、天然ゴム、イソプレンゴム、スチレン−ブタジエンゴム、ブタジエンゴム、ブチルゴム、エチレン−プロピレンゴム、エチレン−プロピレンターポリマー、クロロプレンゴム、クロロスルホン化ポリエチレン、塩素化ポリエチレン、アクリロニトリルブタジエンゴム、ウレタンゴム、シンジオタクチック1,2−ポリブタジエン、エピクロロヒドリンゴム、アクリルゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴム、多硫化ゴム、ポリノルボルネンゴム、水素化ニトリルゴム及び熱可塑性エラストマー(例えばポリスチレン系、ポリオレフィン系、ポリ塩化ビニル系、ポリウレタン系、ポリアミド系、ポリエステル系及びフッ素樹脂系等)等からなる群より選ばれる1種類あるいは2種類以上を使用することができる。ただし、上記材料に限定されるものではない。 For example, as rubber and elastomer, natural rubber, isoprene rubber, styrene-butadiene rubber, butadiene rubber, butyl rubber, ethylene-propylene rubber, ethylene-propylene terpolymer, chloroprene rubber, chlorosulfonated polyethylene, chlorinated polyethylene, acrylonitrile butadiene rubber, Urethane rubber, syndiotactic 1,2-polybutadiene, epichlorohydrin rubber, acrylic rubber, silicone rubber, fluorine rubber, polysulfurized rubber, polynorbornene rubber, hydrogenated nitrile rubber and thermoplastic elastomer (for example, polystyrene, polyolefin, 1 type or 2 types or more selected from the group consisting of polyvinyl chloride, polyurethane, polyamide, polyester, fluororesin, etc. can be used.However, it is not limited to the said material.
また、樹脂としては、ポリオレフィン系樹脂、シリコーン樹脂、フッ素系樹脂、ポリカーボネート等の樹脂を使用することができる。これら樹脂の共重合体や混合物を用いても良い。 As the resin, a resin such as a polyolefin resin, a silicone resin, a fluorine resin, or a polycarbonate can be used. A copolymer or a mixture of these resins may be used.
基層としては、織布形状、不織布形状、糸状、フィルム形状をした芯体層の片面あるいは両面に、上述のゴム、エラストマー、樹脂を被覆、浸漬、噴霧したものを使用しても良い。 As the base layer, one obtained by coating, dipping, or spraying the above-described rubber, elastomer, or resin on one side or both sides of a core layer having a woven fabric shape, a nonwoven fabric shape, a thread shape, or a film shape may be used.
芯体層を構成する材料は、特に限定されるものではないが、例えば綿、絹、麻及び羊毛等の天然繊維;キチン繊維、アルギン酸繊維及び再生セルロース繊維等の再生繊維;アセテート繊維等の半合成繊維;ポリエステル繊維、ナイロン繊維、アクリル繊維、ポリオレフィン繊維、ポリビニルアルコール繊維、ポリ塩化ビニル繊維、ポリ塩化ビニリデン繊維、ポリウレタン繊維、ポリアルキルパラオキシベンゾエート繊維、ポリアセタール繊維、アラミド繊維、ポリフロロエチレン繊維及びフェノール繊維等の合成繊維;炭素繊維、ガラス繊維及びボロン繊維等の無機繊維;鉄繊維及び銅繊維等の金属繊維からなる群より選ばれる1種あるいは2種以上を用いることができる。 The material constituting the core layer is not particularly limited. For example, natural fibers such as cotton, silk, hemp and wool; regenerated fibers such as chitin fiber, alginic acid fiber and regenerated cellulose fiber; and half fibers such as acetate fiber Synthetic fiber: polyester fiber, nylon fiber, acrylic fiber, polyolefin fiber, polyvinyl alcohol fiber, polyvinyl chloride fiber, polyvinylidene chloride fiber, polyurethane fiber, polyalkyl paraoxybenzoate fiber, polyacetal fiber, aramid fiber, polyfluoroethylene fiber and phenol Synthetic fibers such as fibers; inorganic fibers such as carbon fibers, glass fibers, and boron fibers; one or more selected from the group consisting of metal fibers such as iron fibers and copper fibers can be used.
さらに、中間転写ベルトの抵抗値を調節するために基層および表面処理層中に導電剤を添加しても良い。導電剤としては特に限定されるものではないが、例えば、カーボン、アルミニウムやニッケル等の金属粉末、酸化チタン等の金属酸化物、及び4級アンモニウム塩含有ポリメタクリル酸メチル、ポリビニルアニリン、ポリビニルピロール、ポリジアセチレン、ポリエチレンイミン、含硼素高分子化合物及びポリピロール等の導電性高分子化合物等からなる群より選ばれる1種あるいは2種以上を用いることができる。 Further, a conductive agent may be added to the base layer and the surface treatment layer in order to adjust the resistance value of the intermediate transfer belt. Although it does not specifically limit as a electrically conductive agent, For example, metal powder, such as carbon, aluminum, and nickel, metal oxides, such as a titanium oxide, and quaternary ammonium salt containing polymethyl methacrylate, polyvinyl aniline, polyvinyl pyrrole, One kind or two or more kinds selected from the group consisting of polydiacetylene, polyethyleneimine, boron-containing polymer compounds, conductive polymer compounds such as polypyrrole, and the like can be used.
また、中間転写ベルト表面の滑り性を上げ、転写性を向上するために必要に応じて滑剤を添加しても良い。滑剤としては、中間転写ドラムの弾性層に用いるものと同様の滑剤を用いることができる。 Further, a lubricant may be added as necessary in order to increase the slipperiness of the intermediate transfer belt surface and improve the transferability. As the lubricant, the same lubricant as that used for the elastic layer of the intermediate transfer drum can be used.
次に、複数画像形成部にて各色のトナー画像をそれぞれ形成し、これを同一転写材に順次重ねて転写するようにした画像形成方法について図4をもとに説明する。 Next, an image forming method will be described with reference to FIG. 4 in which toner images of respective colors are formed in a plurality of image forming portions, and these are sequentially transferred onto the same transfer material.
図4に示される画像形成装置においては、第1,第2,第3及び第4の画像形成部29a,29b,29c,29dが並設されており、各画像形成部はそれぞれ専用の静電潜像担持体、いわゆる感光ドラム19a,19b,19c及び19dを具備している。 In the image forming apparatus shown in FIG. 4, first, second, third, and fourth image forming units 29a, 29b, 29c, and 29d are arranged in parallel, and each image forming unit has its own electrostatic capacity. A latent image carrier, so-called photosensitive drums 19a, 19b, 19c and 19d are provided.
感光ドラム19a乃至19dの外周側には、帯電手段30a,30b,30cおよび30d、潜像形成手段23a,23b,23c及び23d、現像手段17a,17b,17c及び17d、転写手段(転写用放電手段)24a,24b,24c及び24d、ならびにクリーニング手段18a,18b,18c及び18dが配置されている。 On the outer peripheral side of the photosensitive drums 19a to 19d, charging means 30a, 30b, 30c and 30d, latent image forming means 23a, 23b, 23c and 23d, developing means 17a, 17b, 17c and 17d, transfer means (transfer discharge means) ) 24a, 24b, 24c and 24d and cleaning means 18a, 18b, 18c and 18d are arranged.
このような構成にて、先ず、第1画像形成部29aの感光ドラム19aが帯電手段30aによって帯電され、そして潜像形成手段23aによって原稿画像における、例えばイエロー成分色の潜像が形成される。該潜像は現像手段17aのイエロートナーを有する現像剤で可視画像とされ、転写手段24aにて、転写材としての記録材Sに転写される。 With such a configuration, first, the photosensitive drum 19a of the first image forming unit 29a is charged by the charging unit 30a, and a latent image of, for example, a yellow component color in the original image is formed by the latent image forming unit 23a. The latent image is converted into a visible image by the developer having yellow toner of the developing unit 17a, and transferred to the recording material S as a transfer material by the transfer unit 24a.
上記のようにイエロー画像が転写材Sに転写されている間に、第2画像形成部29bではマゼンタ成分色の潜像が感光ドラム19b上に形成され、続いて現像手段17bのマゼンタトナーを有する現像剤で可視画像とされる。この可視画像(マゼンタトナー像)は、上記の第1画像形成部29aでの転写が終了した転写材Sが転写部24bに搬入されたときに、該転写材Sの所定位置に重ねて転写される。 As described above, while the yellow image is transferred to the transfer material S, the second image forming unit 29b forms a magenta component color latent image on the photosensitive drum 19b, and subsequently has the magenta toner of the developing unit 17b. A visible image is formed with the developer. This visible image (magenta toner image) is transferred to a predetermined position of the transfer material S when the transfer material S, which has been transferred by the first image forming unit 29a, is transferred to the transfer unit 24b. The
以下、上記と同様な方法により第3,第4の画像形成部29c,29dによってシアン色,ブラック色の画像形成が行なわれ、上記同一の転写材Sに、シアン色,ブラック色を重ねて転写する。このような画像形成プロセスが終了した後、転写材Sは定着手段22に搬送され、転写材S上の画像を定着する。これによって転写材S上には多色画像が得られるのである。転写が終了した各感光ドラム19a,19b,19c及び19dはクリーニング手段18a,18b,18c及び18dにより残留トナーを除去され、引き続き一連の画像形成プロセスが繰り返される。
Thereafter, cyan and black images are formed by the third and fourth image forming portions 29c and 29d in the same manner as described above, and the cyan and black colors are transferred onto the same transfer material S. To do. After such an image forming process is completed, the transfer material S is conveyed to the fixing unit 22 and the image on the transfer material S is fixed. As a result, a multicolor image is obtained on the transfer material S. The photosensitive drums 19a, 19b, 19c, and 19d that have completed the transfer have the residual toner removed by the
なお、上記画像形成装置では、転写材としての記録材Sの搬送のために、搬送ベルト25が用いられている。 In the image forming apparatus, a conveyance belt 25 is used for conveying the recording material S as a transfer material.
この画像形成装置において、転写材を搬送する搬送手段として加工の容易性及び耐久性の観点からテトロン(登録商標)繊維のメッシュを用いた搬送ベルトおよびポリエチレンテレフタレート系樹脂、ポリイミド系樹脂、ウレタン系樹脂の如き薄い誘電体シートを用いた搬送ベルトが好ましく利用される。 In this image forming apparatus, a transport belt using a mesh of Tetron (registered trademark) fiber as a transport means for transporting a transfer material and a polyethylene terephthalate resin, a polyimide resin, and a urethane resin from the viewpoint of durability. A conveyance belt using such a thin dielectric sheet is preferably used.
一般に、このような搬送ベルトは体積抵抗が高く、カラー画像形成において数回の転写を繰り返す過程で搬送ベルトの帯電量が増加してしまうため、均一な転写を維持するためには各転写の都度、転写電流を順次増加させる必要があるが、本発明トナーは転写性が優れているので、転写を繰り返す毎に搬送手段の帯電が増しても、同じ転写電流で各転写におけるトナーの転写性を均一化でき、良質な高品位画像が得られる。 In general, such a conveyance belt has a high volume resistance, and the charge amount of the conveyance belt increases in the process of repeating several times of transfer in color image formation. Therefore, in order to maintain uniform transfer, each transfer is required. However, since the toner of the present invention has excellent transferability, even if the charge of the conveying means increases each time the transfer is repeated, the transfer property of the toner in each transfer can be increased with the same transfer current. It can be made uniform and a high-quality image with good quality can be obtained.
転写材Sが第4画像形成部29dを通過すると、AC電圧が除電器20に加えられ、転写材Sは除電され、ベルト25から分離され、その後、定着器22に入り、画像定着され、排出口26から排出される。
When the transfer material S passes through the fourth image forming portion 29d, an AC voltage is applied to the
図5は、中間転写ドラムを用い中間転写ドラム上に一次転写された4色のカラートナー画像を記録材に一括して二次転写する際の二次転写手段として、転写ベルトを用いた画像形成装置の説明図である。 FIG. 5 shows an image formation using a transfer belt as a secondary transfer unit when a color toner image of four colors transferred onto the intermediate transfer drum using the intermediate transfer drum is secondarily transferred to a recording material. It is explanatory drawing of an apparatus.
図5に示す装置システムにおいて、現像器244−1、244−2、244−3、244−4には、それぞれシアントナーを有する現像剤、マゼンタトナーを有する現像剤、イエロートナーを有する現像剤及びブラックトナーを有する現像剤が導入されている。感光体241を帯電手段によって帯電し、更に露光243することによって静電潜像を形成し、該静電荷像を現像器244−1〜244−4を用いて現像し、各色トナー像を静電潜像担持体(感光体)241上に順次形成する。感光体241はa−Se、Cds、ZnO2、OPC、a−Siの様な光導電絶縁物質層を持つ感光ドラムもしくは感光ベルトである。感光体241は図示しない駆動装置によって矢印方向に回転される。
In the apparatus system shown in FIG. 5, each of the developing devices 244-1, 244-2, 244-3, and 244-4 includes a developer having cyan toner, a developer having magenta toner, a developer having yellow toner, and A developer having black toner has been introduced. The
帯電工程では、中心の芯金242bとその外周を形成した導電性弾性層242aとを基本構成とする帯電ローラー242が用いられている。帯電ローラー242は、感光体241面に押圧力をもって圧接され、感光体241の回転に伴い従動回転する。
In the charging step, a charging
感光体上のトナー像は、電圧(例えば、±0.1〜±5kV)が印加されている中間転写ドラム245に転写される。転写後の感光体表面は、クリーニングブレード248を有するクリーニング手段249でクリーニングされる。
The toner image on the photoreceptor is transferred to an
中間転写ドラム245は、前述したものと同様の中間転写ドラムを用いることができる。尚、245bは、剛体である導電性支持体であり、245aは、その表面を覆う弾性層である。
As the
中間転写ドラム245は感光体241に対して並行に軸受けさせて感光体241の下面部に接触させて配設してあり、感光体241と同じ周速度で矢印の反時計方向に回転する。
The
感光体241の面に形成担持された第1色のトナー像が、感光体241と中間転写ドラム245とが接する転写ニップ部を通過する過程で中間転写ドラム245に対する印加転写バイアスで転写ニップ域に形成された電界によって、中間転写ドラム245の外面に対して順次に中間転写されていく。
The first color toner image formed and supported on the surface of the
必要により、着脱自在なクリーニング手段280により、転写材へのトナー像の転写後に、中間転写ドラム245の表面がクリーニングされる。中間転写ドラム上にトナー像がある場合、トナー像を乱さないようにクリーニング手段280は、中間転写体表面から離される。
If necessary, the surface of the
図5では中間転写ドラム245の下方には、転写ベルト247が配置されている。転写ベルト247は、中間転写ドラム245の軸に対して並行に配置された2本のローラー、すなわちバイアスローラー247aとテンションローラー247cに掛け渡されており、駆動手段(不図示)によって駆動される。転写ベルト247は、テンションローラー247c側を中心にしてバイアスローラー247a側が矢印方向に移動可能に構成されていることにより、中間転写ドラム245に対して下方から矢印方向に接離することができる。バイアスローラー247aには、二次転写バイアス源247dによって所望の二次転写バイアスが印加されており、一方、テンションローラー247cは接地されている。
In FIG. 5, a
次に、転写ベルト247であるが、本実施の形態では、カーボンを分散させた熱硬化性ウレタンエラストマー層(厚さ約300μm、体積抵抗率108〜1012Ω・cm(1kV印加時))の上に、フッ素ゴム層(厚さ20μm、体積抵抗率1015Ω・cm(1kV印加時))を重ねたゴムベルトを用いた。その外径寸法は周長80×幅300mmのチューブ形状である。
Next, as for the
上述の転写ベルト247は、前述のバイアスローラー247aとテンションローラー247cによって約5%延ばす張力印加がなされていてもよい。
The
転写ベルト247は中間転写ドラム245と等速度或いは周速度に差をつけて回転させる。転写材246は中間転写ドラム245と転写ベルト247との間に搬送されると同時に、転写ベルト247にトナーが有する摩擦電荷と逆極性のバイアスを二次転写バイアス源247dから印加することによって、中間転写ドラム245上のトナー像が転写材246の表面側に転写される。
The
バイアスローラーの材質としては、帯電ローラーと同様のものも用いることができ、好ましい転写のプロセス条件としては、ローラーの当接圧が4.9〜490N/m(5〜500gf/cm)で、直流電圧が±0.2〜±10kVである。 As the material of the bias roller, the same material as that of the charging roller can be used. As preferable transfer process conditions, the contact pressure of the roller is 4.9 to 490 N / m (5 to 500 gf / cm), and the direct current is DC. The voltage is ± 0.2 to ± 10 kV.
例えば、バイアスローラー247aの導電性弾性層247a1はカーボン等の導電材を分散させたポリウレタン、エチレン−プロピレン−ジエン系三元共重合体(EPDM)等の体積抵抗106〜1010Ωcm程度の弾性体でつくられている。芯金247a2には定電圧電源によりバイアスが印加されている。バイアス条件としては、±0.2〜±10kVが好ましい。 For example, the conductive elastic layer 247a1 of the bias roller 247a has a volume resistance of about 10 6 to 10 10 Ωcm such as polyurethane, ethylene-propylene-diene terpolymer (EPDM) in which a conductive material such as carbon is dispersed. Made with body. A bias is applied to the cored bar 247a2 by a constant voltage power source. The bias condition is preferably ± 0.2 to ± 10 kV.
次いで転写材246は、ハロゲンヒーター等の発熱体を内蔵させた加熱ローラーとこれと押圧力をもって圧接された弾性体の加圧ローラーとを基本構成とする定着器281へ搬送され、加熱ローラーと加圧ローラー間を通過することによってトナー像が転写材に加熱加圧定着される。フィルムを介してヒーターにより定着する方法を用いても良い。
Next, the transfer material 246 is conveyed to a
以下、本発明を製造例及び実施例により具体的に説明するが、これは本発明をなんら限定するものではない。なお、以下の配合における部数は全て質量部である。 Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to production examples and examples, but this does not limit the present invention in any way. In addition, all the parts in the following mixing | blending are a mass part.
(極性重合体1(樹脂A)の製造例)
還流管,撹拌機,温度計,窒素導入管,滴下装置及び減圧装置を備えた加圧可能な反応容器に、溶媒としてメタノール250部、2−ブタノン150部及び2−プロパノール100部、モノマーとしてスチレン88部、アクリル酸2−エチルヘキシル7部、2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸5部を添加して撹拌しながら還流温度まで加熱した。重合開始剤である2,2’−アゾビスイソブチロニトリル1部を2−ブタノン20部で希釈した溶液を30分かけて滴下して5時間撹拌を継続し、更に2,2’−アゾビスイソブチロニトリル1部を2−ブタノン20部で希釈した溶液を30分かけて滴下して、更に5時間撹拌して重合を終了した。
(Production Example of Polar Polymer 1 (Resin A))
In a pressurizable reaction vessel equipped with a reflux tube, a stirrer, a thermometer, a nitrogen introduction tube, a dropping device and a decompression device, 250 parts of methanol as a solvent, 150 parts of 2-butanone and 100 parts of 2-propanol, styrene as a monomer 88 parts, 7 parts of 2-ethylhexyl acrylate and 5 parts of 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid were added and heated to reflux temperature with stirring. A solution prepared by diluting 1 part of 2,2′-azobisisobutyronitrile as a polymerization initiator with 20 parts of 2-butanone was added dropwise over 30 minutes, and stirring was continued for 5 hours. Further, 2,2′-azo A solution obtained by diluting 1 part of bisisobutyronitrile with 20 parts of 2-butanone was added dropwise over 30 minutes, and the mixture was further stirred for 5 hours to complete the polymerization.
次に、重合溶媒を減圧留去した後に得られた重合体を150メッシュのスクリーンを装着したカッターミルにて100μm以下に粗粉砕し、さらにジェットミルにより微粉砕した。その微粉体を250メッシュの篩により分級し、60μm以下の粒子を分別して得た。次に該粒子を10%の濃度になるようにMEKを加え溶解し、前述の溶液をMEKの20倍量のメタノール中に徐々に投じ再沈殿した。得られた沈殿物を再沈殿に使用した量の2分の1のメタノールで洗浄し、ろ過した粒子を35℃にて48時間真空乾燥した。 Next, the polymer obtained after the polymerization solvent was distilled off under reduced pressure was coarsely pulverized to 100 μm or less by a cutter mill equipped with a 150 mesh screen, and further finely pulverized by a jet mill. The fine powder was classified with a 250 mesh sieve to obtain particles of 60 μm or less. Next, the particles were dissolved by adding MEK to a concentration of 10%, and the above solution was gradually poured into 20 times the amount of MEK in methanol for reprecipitation. The resulting precipitate was washed with one-half the amount of methanol used for reprecipitation, and the filtered particles were vacuum dried at 35 ° C. for 48 hours.
さらに前述の真空乾燥後の粒子を10%の濃度になるようにMEKを加え再溶解し、前述の溶液をMEKの20倍量のn−ヘキサン中に徐々に投じ再沈殿した。得られた沈殿物を再沈殿に使用した量の2分の1のn−ヘキサンで洗浄し、ろ過した粒子を35℃にて48時間真空乾燥した。こうして得られた極性重合体はTg約83℃であり、メインピーク分子量(Mp)が22000、Mn12000、Mw32000であり、AV(r)は14.5、AV(s)は13.6であった。また、1H−NMR(日本電子社製EX−400:400MHz)で測定された組成は仕込み量どおりであった。得られた樹脂を極性重合体1とする。
Further, MEK was added and redissolved so that the particles after the vacuum drying had a concentration of 10%, and the above solution was gradually poured into n-
(極性重合体2の製造例)
110℃で3時間かけて乾燥する以外は極性重合体1の製造例と同様にした。こうして得られた極性重合体はTg約84℃であり、メインピーク分子量(Mp)が23000、Mn11000、Mw36000であり、AV(r)は16.2、AV(s)は13.6であった。また、1H−NMR(日本電子社製EX−400:400MHz)で測定された組成は仕込み量どおりであった。得られた樹脂を極性重合体2とする。
(Production example of polar polymer 2)
Except for drying at 110 ° C. for 3 hours, the same procedure as in Production Example of Polar Polymer 1 was performed. The polar polymer thus obtained had a Tg of about 84 ° C., a main peak molecular weight (Mp) of 23000, Mn 11000 and Mw 36000, AV (r) of 16.2 and AV (s) of 13.6. . Further, the composition measured by 1 H-NMR (EX-400: 400 MHz manufactured by JEOL Ltd.) was as charged. The obtained resin is designated as polar polymer 2.
(極性重合体3の製造例)
乾燥温度を30℃にし、1週間かけて乾燥する以外は極性重合体1の製造例と同様にした。こうして得られた極性重合体はTg約82℃であり、メインピーク分子量(Mp)が22000、Mn12000、Mw31000であり、AV(r)は13.9、AV(s)は13.6であった。また、1H−NMR(日本電子社製EX−400:400MHz)で測定された組成は仕込み量どおりであった。得られた樹脂を極性重合体3とする。
(Production example of polar polymer 3)
The same procedure as in Production Example of Polar Polymer 1 was conducted except that the drying temperature was 30 ° C. and drying was performed over 1 week. The polar polymer thus obtained had a Tg of about 82 ° C., main peak molecular weights (Mp) of 22000, Mn 12000 and Mw 31000, AV (r) of 13.9 and AV (s) of 13.6. . Further, the composition measured by 1 H-NMR (EX-400: 400 MHz manufactured by JEOL Ltd.) was as charged. The obtained resin is designated as polar polymer 3.
(極性重合体4の製造例)
モノマーとしてスチレン95部、2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸5部に変える以外は極性重合体1の製造例と同様にした。こうして得られた極性重合体はTg約100℃であり、メインピーク分子量(Mp)が22000、Mn12000、Mw31000であり、AV(r)は14.0、AV(s)は13.5であった。また、1H−NMR(日本電子社製EX−400:400MHz)で測定された組成は仕込み量どおりであった。得られた樹脂を極性重合体4とする。
(Production example of polar polymer 4)
The same procedure as in Production Example of Polar Polymer 1 was conducted except that 95 parts of styrene and 5 parts of 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid were used as monomers. The polar polymer thus obtained had a Tg of about 100 ° C., main peak molecular weights (Mp) of 22000, Mn 12000 and Mw 31000, AV (r) of 14.0 and AV (s) of 13.5. . Further, the composition measured by 1 H-NMR (EX-400: 400 MHz manufactured by JEOL Ltd.) was as charged. The obtained resin is designated as polar polymer 4.
(極性重合体5の製造例)
モノマーとしてスチレン95部、アクリル酸2−エチルヘキシル2部、メタクリル酸メチル5部、2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸5部に変える以外は極性重合体1の製造例と同様にした。こうして得られた極性重合体はTg約95℃であり、メインピーク分子量(Mp)が24000、Mn13000、Mw33000であり、AV(r)は14.2、AV(s)は13.5であった。また、1H−NMR(日本電子社製EX−400:400MHz)で測定された組成は仕込み量どおりであった。得られた樹脂を極性重合体5とする。
(Production example of polar polymer 5)
The same procedure as in Production Example of Polar Polymer 1 was conducted except that the monomer was changed to 95 parts of styrene, 2 parts of 2-ethylhexyl acrylate, 5 parts of methyl methacrylate, and 5 parts of 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid. The polar polymer thus obtained had a Tg of about 95 ° C., a main peak molecular weight (Mp) of 24000, Mn 13000 and Mw 33000, AV (r) of 14.2 and AV (s) of 13.5. . Further, the composition measured by 1 H-NMR (EX-400: 400 MHz manufactured by JEOL Ltd.) was as charged. Let the obtained resin be the polar polymer 5.
(極性重合体6の製造例)
重合温度を60℃に変える以外は極性重合体1の製造例と同様にした。こうして得られた極性重合体はTg約84℃であり、メインピーク分子量(Mp)が30000、Mn20000、Mw48000であり、AV(r)は15.8、AV(s)は13.4であった。また、1H−NMR(日本電子社製EX−400:400MHz)で測定された組成は仕込み量どおりであった。得られた樹脂を極性重合体6とする。
(Production example of polar polymer 6)
Except for changing the polymerization temperature to 60 ° C., it was the same as the production example of polar polymer 1. The polar polymer thus obtained had a Tg of about 84 ° C., main peak molecular weights (Mp) of 30000, Mn 20000 and Mw 48000, AV (r) of 15.8 and AV (s) of 13.4. . Further, the composition measured by 1 H-NMR (EX-400: 400 MHz manufactured by JEOL Ltd.) was as charged. The obtained resin is designated as polar polymer 6.
(極性重合体7の製造例)
最初に添加する重合開始剤および追加で添加する重合開始剤の量を1部から1.5部に増やす以外は極性重合体1の製造例と同様にした。こうして得られた極性重合体はTg約81℃であり、メインピーク分子量(Mp)が18000、Mn5000、Mw25000であり、AV(r)は14.5、AV(s)は13.6であった。また、1H−NMR(日本電子社製EX−400:400MHz)で測定された組成は仕込み量どおりであった。得られた樹脂を極性重合体7とする。
(Production example of polar polymer 7)
It was made to be the same as that of the production example of the polar polymer 1 except that the amount of the polymerization initiator added first and the amount of the polymerization initiator added additionally were increased from 1 part to 1.5 parts. The polar polymer thus obtained had a Tg of about 81 ° C., main peak molecular weights (Mp) of 18000, Mn5000 and Mw25000, AV (r) of 14.5 and AV (s) of 13.6. . Further, the composition measured by 1 H-NMR (EX-400: 400 MHz manufactured by JEOL Ltd.) was as charged. The obtained resin is designated as polar polymer 7.
(極性重合体8の製造例)
モノマーとしてスチレン88部、アクリル酸2−エチルヘキシル4.5部、2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸7.5部に変え、110℃で3時間かけて乾燥する以外は極性重合体1の製造例と同様にした。こうして得られた極性重合体はTg約89℃であり、メインピーク分子量(Mp)が22000、Mn10000、Mw35000であり、AV(r)は24、AV(s)は20.2であった。また、1H−NMR(日本電子社製EX−400:400MHz)で測定された組成は仕込み量どおりであった。得られた樹脂を極性重合体8とする。
(Production example of polar polymer 8)
Manufacture of polar polymer 1 except that 88 parts of styrene, 4.5 parts of 2-ethylhexyl acrylate, and 7.5 parts of 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid are used as monomers and dried at 110 ° C. for 3 hours. Same as example. The polar polymer thus obtained had a Tg of about 89 ° C., main peak molecular weights (Mp) of 22000, Mn10000 and Mw35000, AV (r) of 24 and AV (s) of 20.2. Further, the composition measured by 1 H-NMR (EX-400: 400 MHz manufactured by JEOL Ltd.) was as charged. The obtained resin is designated as polar polymer 8.
(極性重合体9の製造例)
モノマーとしてスチレン93部、アクリル酸2−エチルヘキシル5部、2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸2部に変え、110℃で3時間かけて乾燥する以外は極性重合体1の製造例と同様にした。こうして得られた極性重合体はTg約88℃であり、メインピーク分子量(Mp)が25000、Mn13000、Mw38000であり、AV(r)は5.8、AV(s)は5.4であった。また、1H−NMR(日本電子社製EX−400:400MHz)で測定された組成は仕込み量どおりであった。得られた樹脂を極性重合体9とする。
(Production example of polar polymer 9)
Similar to the production example of the polar polymer 1 except that 93 parts of styrene, 5 parts of 2-ethylhexyl acrylate, and 2 parts of 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid are used as monomers and the mixture is dried at 110 ° C. for 3 hours. did. The polar polymer thus obtained had a Tg of about 88 ° C., a main peak molecular weight (Mp) of 25000, Mn 13000 and Mw 38000, AV (r) of 5.8 and AV (s) of 5.4. . Further, the composition measured by 1 H-NMR (EX-400: 400 MHz manufactured by JEOL Ltd.) was as charged. The obtained resin is designated as
(極性重合体10の製造例)
モノマーとしてスチレン75部、メタクリル酸メチル20部、2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸5部に変える以外は極性重合体1の製造例と同様にした。こうして得られた極性重合体はTg約102℃であり、メインピーク分子量(Mp)が21000、Mn11000、Mw30000であり、AV(r)は15.5、AV(s)は13.5であった。また、1H−NMR(日本電子社製EX−400:400MHz)で測定された組成は仕込み量どおりであった。得られた樹脂を極性重合体10とする。
(Production example of polar polymer 10)
The same procedure as in Production Example of Polar Polymer 1 was conducted except that the monomer was changed to 75 parts of styrene, 20 parts of methyl methacrylate, and 5 parts of 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid. The polar polymer thus obtained had a Tg of about 102 ° C., a main peak molecular weight (Mp) of 21,000, Mn 11000 and Mw 30000, AV (r) of 15.5 and AV (s) of 13.5. . Further, the composition measured by 1 H-NMR (EX-400: 400 MHz manufactured by JEOL Ltd.) was as charged. The obtained resin is designated as
(極性重合体11の製造例)
130℃で3時間かけて乾燥する以外は極性重合体1の製造例と同様にした。こうして得られた極性重合体はTg約85℃であり、メインピーク分子量(Mp)が23000、Mn11000、Mw36000であり、AV(r)は17.6、AV(s)は13.5であった。また、1H−NMR(日本電子社製EX−400:400MHz)で測定された組成は仕込み量どおりであった。得られた樹脂を極性重合体11とする。
(Production example of polar polymer 11)
Except for drying at 130 ° C. for 3 hours, the same procedure as in Production Example of Polar Polymer 1 was performed. The polar polymer thus obtained had a Tg of about 85 ° C., a main peak molecular weight (Mp) of 23000, Mn 11000 and Mw 36000, AV (r) of 17.6 and AV (s) of 13.5. . Further, the composition measured by 1 H-NMR (EX-400: 400 MHz manufactured by JEOL Ltd.) was as charged. The obtained resin is designated as polar polymer 11.
(極性重合体12の製造例)
モノマーとしてスチレン83部、アクリル酸2−エチルヘキシル12部、2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸5部に変え、110℃で3時間かけて乾燥する以外は極性重合体1の製造例と同様にした。こうして得られた極性重合体はTg約73℃であり、メインピーク分子量(Mp)が22000、Mn10000、Mw35000であり、AV(r)は15.5、AV(s)は13.6であった。また、1H−NMR(日本電子社製EX−400:400MHz)で測定された組成は仕込み量どおりであった。得られた樹脂を極性重合体12とする。
(Production example of polar polymer 12)
Similar to the production example of the polar polymer 1 except that 83 parts of styrene, 12 parts of 2-ethylhexyl acrylate, and 5 parts of 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid are used as monomers, and drying is performed at 110 ° C. for 3 hours. did. The polar polymer thus obtained had a Tg of about 73 ° C., main peak molecular weights (Mp) of 22000, Mn10000, Mw35000, AV (r) of 15.5, and AV (s) of 13.6. . Further, the composition measured by 1 H-NMR (EX-400: 400 MHz manufactured by JEOL Ltd.) was as charged. The obtained resin is designated as polar polymer 12.
(重合体1の製造例)
モノマーとしてスチレン93部、アクリル酸2−エチルヘキシル7部に変える以外は極性重合体1の製造例と同様にした。こうして得られた重合体はTg約83℃であり、メインピーク分子量(Mp)が24000、Mn14000、Mw35000であり、AV(r)は0.5、AV(s)は0であった。また、1H−NMR(日本電子社製EX−400:400MHz)で測定された組成は仕込み量どおりであった。得られた樹脂を重合体1とする。
(Production example of polymer 1)
The same procedure as in Production Example of Polar Polymer 1 was conducted except that 93 parts of styrene and 7 parts of 2-ethylhexyl acrylate were used as monomers. The polymer thus obtained had a Tg of about 83 ° C., main peak molecular weights (Mp) of 24000, Mn 14000 and Mw 35000, AV (r) of 0.5 and AV (s) of 0. Further, the composition measured by 1 H-NMR (EX-400: 400 MHz manufactured by JEOL Ltd.) was as charged. The obtained resin is referred to as Polymer 1.
得られた極性重合体1〜12および重合体1の物性値を表1に示す。 Table 1 shows the physical property values of the obtained polar polymers 1 to 12 and polymer 1.
<実施例1>
先ず、下記の手順によって重合法トナーを作製した。60℃に加温したイオン交換水900部に、リン酸三カルシウム3部を添加し、TK式ホモミキサー(特殊機化工業製)を用いて、10,000rpmにて撹拌し、水系媒体を作製した。
<Example 1>
First, a polymerized toner was prepared according to the following procedure. 3 parts of tricalcium phosphate is added to 900 parts of ion-exchanged water heated to 60 ° C., and stirred at 10,000 rpm using a TK homomixer (manufactured by Tokushu Kika Kogyo) to produce an aqueous medium. did.
また、下記の重合性単量体組成物をTK式ホモミキサー(特殊機化工業製)に投入し、60℃に加温した後、9,000rpmにて攪拌し、溶解、分散した。
・スチレン 160部
・n−ブチルアクリレート 40部
・C.I.ピグメントブルー15:3 14部
・極性重合体1 2部
・ポリエステル樹脂 7部
(プロピレンオキサイド変性ビスフェノールAとイソフタル酸との重縮合物、Tg=65 ℃、Mw=10000、Mn=6000)
・ステアリン酸ステアリルワックス(DSCのメインピーク60℃) 30部
・ジビニルベンゼン 0.5部
これに重合開始剤2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)5部を溶解し、重合性単量体組成物を調製した。
Further, the following polymerizable monomer composition was put into a TK homomixer (manufactured by Tokushu Kika Kogyo Co., Ltd.), heated to 60 ° C., stirred at 9,000 rpm, dissolved and dispersed.
-Styrene 160 parts-n-butyl acrylate 40 parts-C.I. I. Pigment Blue 15: 3 14 parts, polar polymer 1 2 parts, polyester resin 7 parts (polycondensation product of propylene oxide-modified bisphenol A and isophthalic acid, Tg = 65 ° C., Mw = 10000, Mn = 6000)
-Stearyl stearate wax (DSC main peak 60 ° C) 30 parts-Divinylbenzene 0.5 part In this, 5 parts of a polymerization initiator 2,2'-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) is dissolved and polymerized. A monomer composition was prepared.
前記水系媒体中に上記重合性単量体組成物を投入し、60℃,窒素雰囲気下において、TK式ホモミキサーを用いて9,000rpmで攪拌し、造粒した。 The polymerizable monomer composition was put into the aqueous medium, and the mixture was granulated by stirring at 9,000 rpm using a TK homomixer at 60 ° C. in a nitrogen atmosphere.
その後、プロペラ式攪拌装置に移して攪拌しつつ、2時間かけて70℃に昇温し、更に4時間後、昇温速度40℃/hrで80℃まで昇温し、80℃で5時間反応を行い、重合体粒子を製造した。重合反応終了後、該粒子を含むスラリーを冷却し、スラリーの10倍の水量で洗浄し、ろ過、乾燥の後、分級によって粒子径を調整してシアントナー粒子を得た。
Then, the temperature was raised to 70 ° C. over 2 hours while stirring by transferring to a propeller type stirring device. After another 4 hours, the temperature was raised to 80 ° C. at a rate of temperature rise of 40 ° C./hr and reacted at 80 ° C. for 5 hours. To produce polymer particles. After the completion of the polymerization reaction, the slurry containing the particles was cooled, washed with an amount of
上記シアントナー粒子100部に対して、流動性向上剤として、シリコーンオイルで処理され、トナー粒子と同極性(負極性)に帯電する疎水性シリカ微粉体(1次粒子径:10nm、BET比表面積:170m2/g)1.5部をヘンシェルミキサー(三井三池社製)で5分間混合して本発明のトナー(1)を得た。 Hydrophobic silica fine powder (primary particle size: 10 nm, BET specific surface area) treated with silicone oil as a fluidity improver and charged to the same polarity (negative polarity) as the toner particles with respect to 100 parts of the cyan toner particles. : 170 m 2 / g) 1.5 parts was mixed with a Henschel mixer (manufactured by Mitsui Miike) for 5 minutes to obtain a toner (1) of the present invention.
トナー(1)は、重量平均粒径が6.8μmであり、平均円形度が0.970、モード円形度は1.00であった。 Toner (1) had a weight average particle diameter of 6.8 μm, an average circularity of 0.970, and a mode circularity of 1.00.
トナー(1)を非磁性一成分系現像剤(1)とし、図6に示すような画像形成装置を用いて画像評価を行った。画像形成装置について、以下に説明する。 The toner (1) was a non-magnetic one-component developer (1), and image evaluation was performed using an image forming apparatus as shown in FIG. The image forming apparatus will be described below.
図6は、非磁性一成分接触現像方式の電子写真プロセスを利用した、1200dpiレーザービームプリンタ(キヤノン製:LBP−840)改造機の概略図である。本実施例では以下の(a)〜(h)の部分を改造した装置を使用した。 FIG. 6 is a schematic view of a modified 1200 dpi laser beam printer (manufactured by Canon: LBP-840) using a nonmagnetic one-component contact development type electrophotographic process. In this example, an apparatus in which the following parts (a) to (h) were modified was used.
(a)装置の帯電方式をゴムローラーを当接して行う直接帯電とし、印加電圧を直流成分(−1200V)とした。 (A) The charging method of the apparatus was direct charging performed by contacting a rubber roller, and the applied voltage was a direct current component (-1200 V).
(b)トナー担持体をカーボンブラックを分散したシリコーンゴムからなる中抵抗ゴムローラー(直径16mm、硬度ASKER−C45度、抵抗105Ω・cm)に変更し、感光体に当接した。
(B) The toner carrier was changed to a medium resistance rubber roller (diameter 16 mm, hardness ASKER-C 45 degrees,
(c)該トナー担持体の回転周速は、感光体との接触部分において同方向であり、該感光体回転周速に対し145%となるように駆動した。 (C) The rotational speed of the toner carrier was the same in the contact portion with the photoconductor, and was driven to be 145% with respect to the rotational speed of the photoconductor.
(d)感光体を以下のものに変更した。 (D) The photoconductor was changed to the following.
ここで用いる感光体としてはAlシリンダーを基体としたもので、これに以下に示すような構成の層を順次浸漬塗布により積層して、感光体を作製した。
・導電性被覆層:酸化錫及び酸化チタンの粉末をフェノール樹脂に分散したものを主体と する。膜厚15μm。
・下引き層:変性ナイロン及び共重合ナイロンを主体とする。膜厚0.6μm。
・電荷発生層:長波長域に吸収を持つチタニルフタロシアニン顔料をブチラール樹脂に分 散したものを主体とする。膜厚0.6μm。
・電荷輸送層:ホール搬送性トリフェニルアミン化合物をポリカーボネート樹脂(オスト ワルド粘度法による分子量2万)に8:10の質量比で溶解したものを主体とする。膜 厚20μm。
The photoreceptor used here was an Al cylinder as a substrate, and layers having the following constitution were sequentially laminated by dip coating to produce a photoreceptor.
-Conductive coating layer: Mainly composed of tin oxide and titanium oxide powder dispersed in phenolic resin.
-Undercoat layer: Mainly composed of modified nylon and copolymer nylon. Film thickness 0.6 μm.
-Charge generation layer: Mainly composed of a titanyl phthalocyanine pigment having absorption in a long wavelength region dispersed in butyral resin. Film thickness 0.6 μm.
Charge transport layer: Mainly composed of a hole-transporting triphenylamine compound dissolved in a polycarbonate resin (molecular weight 20,000 by the Ostwald viscosity method) at a mass ratio of 8:10.
(e)トナー担持体にトナーを塗布する手段として、現像器内に発泡ウレタンゴムからなる塗布ローラーを設け、該トナー担持体に当接させた。塗布ローラーには、約−550Vの電圧を印加した。 (E) As a means for applying the toner to the toner carrier, an application roller made of foamed urethane rubber was provided in the developing unit and brought into contact with the toner carrier. A voltage of about −550 V was applied to the coating roller.
(f)該トナー担持体上トナーのコート層制御のために、樹脂コートしたステンレス製ブレードを用いた。 (F) A resin-coated stainless steel blade was used to control the coat layer of the toner on the toner carrier.
(g)現像時の印加電圧をDC成分(−450V)のみとした。 (G) Only the DC component (-450 V) was applied during development.
該画像形成装置に用いられるトナー担持体と同径、同硬度、同抵抗を有するゴムローラー表面に市販の塗料をごく薄く塗布し、画像形成装置を仮組みしたあと該ゴムローラーを取り外し、光学顕微鏡によりステンレスブレード表面を観察し、NE長を測定した。NE長は1.05mmであった。 A commercially available paint is applied very thinly on the surface of a rubber roller having the same diameter, the same hardness, and the same resistance as the toner carrier used in the image forming apparatus, and after temporarily assembling the image forming apparatus, the rubber roller is removed, The surface of the stainless steel blade was observed and the NE length was measured. The NE length was 1.05 mm.
これらのプロセスカートリッジの改造に適合するよう電子写真装置に以下のように改造及びプロセス条件設定を行った。 The electrophotographic apparatus was remodeled and process conditions were set as follows in order to conform to the remodeling of these process cartridges.
改造された装置はローラー帯電器(直流のみを印加)を用い像担持体を帯電する。帯電に次いで、レーザー光で画像部分を露光することにより静電潜像を形成し、トナーにより可視画像とした後に、電圧を+700V印加したローラーによりトナー像を転写材に転写するプロセスを持つ。 The modified device uses a roller charger (applying only DC) to charge the image carrier. Subsequent to charging, an image portion is exposed with a laser beam to form an electrostatic latent image, and a visible image is formed with toner, and then the toner image is transferred to a transfer material by a roller to which a voltage of +700 V is applied.
感光体帯電電位は、暗部電位を−600Vとし、明部電位を−150Vとした。 As for the photosensitive member charging potential, the dark portion potential was set to -600V and the bright portion potential was set to -150V.
以上の条件で、高温高湿環境(30℃,80%RH)、常温常湿環境(23℃,50%RH)及び低温低湿環境(15℃,10%RH)の環境下にて2%の印字比率の画像を2枚間欠モード(すなわち、2枚プリントアウトする毎に10秒間現像器を休止させ、再起動時の予備動作でトナーの劣化を促進させるモード)で5000枚までプリントアウトしたのちに、ドラム上のカブリ量を後述の方法で評価した。 Under the above conditions, 2% in a high temperature and high humidity environment (30 ° C., 80% RH), a normal temperature and normal humidity environment (23 ° C., 50% RH), and a low temperature low humidity environment (15 ° C., 10% RH). After printing out an image with a printing ratio up to 5000 sheets in the intermittent 2-sheet mode (that is, a mode in which the developer is paused for 10 seconds every time two sheets are printed out and toner deterioration is promoted by a preliminary operation upon restarting). Further, the fog amount on the drum was evaluated by the method described later.
さらに、画質の評価として画像濃度とカブリについても以下のように評価した。評価結果を表2に示す。 Further, as an evaluation of image quality, image density and fog were also evaluated as follows. The evaluation results are shown in Table 2.
(1)画像濃度
通常の複写機用普通紙(75g/m2)の転写材を用いて、画出し試験において初期と耐久評価終了時にベタ画像を出力し、その濃度を測定することにより評価した。尚、画像濃度は「マクベス反射濃度計 RD918」(マクベス社製)を用いて、原稿濃度が0.00の白地部分の画像に対する相対濃度を測定した。
A:非常に良好 1.40以上
B:良好 1.35以上、1.40未満
C:実用上問題なし 1.00以上、1.35未満
D:やや難あり 1.00未満
(1) Image density Evaluation is performed by outputting a solid image at the initial stage and at the end of durability evaluation in an image output test using a normal copying machine plain paper (75 g / m 2 ) transfer material, and measuring the density. did. The image density was measured by using a “Macbeth reflection densitometer RD918” (manufactured by Macbeth Co., Ltd.) to measure the relative density with respect to an image of a white background portion having a document density of 0.00.
A: Very good 1.40 or more B: Good 1.35 or more, less than 1.40 C: No problem in practical use 1.00 or more, less than 1.35 D: Somewhat difficult Less than 1.00
(2)画像カブリ
「REFLECTMETER MODEL TC−6DS」(東京電色社製)により測定したプリントアウト画像の白地部分の白色度と転写紙の白色度の差から、カブリ濃度(%)を算出し、耐久評価終了時の画像カブリを評価した。フィルターは、シアンの場合はアンバーライト、イエローの場合はブルー、マゼンタ及びブラックではグリーンフィルターを用いた。
A:非常に良好 0.5%未満
B:良好 0.5%以上1.0%未満
C:実用上問題なし 1.0%以上1.5%未満
D:やや難あり 1.5%以上
(2) Image fog The fog density (%) is calculated from the difference between the whiteness of the white portion of the printout image and the whiteness of the transfer paper measured by “REFLECTMETER MODEL TC-6DS” (manufactured by Tokyo Denshoku). Image fog at the end of durability evaluation was evaluated. The filter used was amber light for cyan, blue for yellow, and green for magenta and black.
A: Very good Less than 0.5% B: Good 0.5% or more and less than 1.0% C: No practical problem 1.0% or more and less than 1.5% D: Somewhat difficult 1.5% or more
(3)ハーフトーン画像のガサツキ
トナーの流動性と帯電性のバランスを評価するために、ベタ画像を3枚印字した後に出力したハーフトーン画像の均一性で判断した。
A:非常に良好 画像の均一性が非常に優れ、極めて鮮明な画像
B:良好 画像の均一性に優れ、良好な画像
C:実用上問題なし 実用的には問題の無い画質
D:やや難あり 画像の均一性が悪く、実用上好ましくない画像
(3) Roughness of halftone image In order to evaluate the balance between the fluidity and chargeability of the toner, it was judged by the uniformity of the halftone image output after printing three solid images.
A: Very good Image uniformity is very excellent and extremely clear image B: Good Image uniformity is excellent and good image C: No problem in practical use Image quality D: no problem in practical use Image uniformity is poor and is not practically desirable
(4)トナー飛散による本体・カートリッジ内の汚染
トナーの帯電性・流動性のバランスを評価するために5000枚印字後のカートリッジ、本体内カートリッジ周辺のトナーによる汚れ具合を観察した。
A:非常に良好 カートリッジ、本体内カートリッジ周辺のトナーによる汚れが全く 観察されない
B:良好 カートリッジに微量のトナーによる汚れが観察される
C:実用上問題なし カートリッジ、本体内カートリッジ周辺のトナーによる汚れが観察 されるが、画像・カートリッジの着脱には影響しない
D:やや難あり カートリッジ、本体内カートリッジ周辺がトナーによって著しく汚 れ、画像・カートリッジの着脱にも悪影響が見られる
(4) Contamination of main body and cartridge due to scattering of toner In order to evaluate the balance between chargeability and fluidity of toner, the degree of contamination by toner around the cartridge after printing 5000 sheets and the cartridge in the main body was observed.
A: Very good No contamination due to toner around the cartridge and cartridge inside the main unit is observed B: Good Contamination due to a small amount of toner is observed on the cartridge C: No problem in practical use No contamination due to toner around the cartridge inside the cartridge inside the main unit Observed, but does not affect the attachment / detachment of the image / cartridge D: Somewhat difficult The area around the cartridge and the cartridge in the main body is extremely dirty with toner, and the attachment / detachment of the image / cartridge is also adversely affected
トナー(1)の物性を表2に、評価結果を表3に示す。 Table 2 shows the physical properties of Toner (1) and Table 3 shows the evaluation results.
<実施例2>
極性重合体1を極性重合体2に変える以外は実施例1と同様にして行った。トナー(2)の物性を表2に、実施例1と同様にして行った。評価結果を表3に示す。
<Example 2>
The same procedure as in Example 1 was performed except that the polar polymer 1 was changed to the polar polymer 2. The physical properties of Toner (2) are shown in Table 2 and the same as in Example 1. The evaluation results are shown in Table 3.
<実施例3>
極性重合体1を極性重合体3に変える以外は実施例1と同様にして行った。トナー(3)の物性を表2に、実施例1と同様にして行った。評価結果を表3に示す。
<Example 3>
The same procedure as in Example 1 was performed except that the polar polymer 1 was changed to the polar polymer 3. The physical properties of Toner (3) are shown in Table 2 and the same as in Example 1. The evaluation results are shown in Table 3.
<実施例4>
極性重合体1を極性重合体4に変える以外は実施例1と同様にして行った。トナー(4)の物性を表2に、実施例1と同様にして行った。評価結果を表3に示す。
<Example 4>
The same procedure as in Example 1 was performed except that the polar polymer 1 was changed to the polar polymer 4. The physical properties of Toner (4) are shown in Table 2 and the same as in Example 1. The evaluation results are shown in Table 3.
<実施例5>
極性重合体1を極性重合体5に変える以外は実施例1と同様にして行った。トナー(5)の物性を表2に、実施例1と同様にして行った。評価結果を表3に示す。
<Example 5>
The same procedure as in Example 1 was performed except that the polar polymer 1 was changed to the polar polymer 5. The physical properties of Toner (5) are shown in Table 2 and the same as in Example 1. The evaluation results are shown in Table 3.
<実施例6>
極性重合体1を極性重合体6に変える以外は実施例1と同様にして行った。トナー(6)の物性を表2に、実施例1と同様にして行った。評価結果を表3に示す。
<Example 6>
The same procedure as in Example 1 was performed except that the polar polymer 1 was changed to the polar polymer 6. The physical properties of Toner (6) are shown in Table 2 in the same manner as in Example 1. The evaluation results are shown in Table 3.
<実施例7>
極性重合体1を極性重合体7に変える以外は実施例1と同様にして行った。トナー(7)の物性を表2に、実施例1と同様にして行った。評価結果を表3に示す。
<Example 7>
The same procedure as in Example 1 was performed except that the polar polymer 1 was changed to the polar polymer 7. The physical properties of Toner (7) are shown in Table 2 in the same manner as in Example 1. The evaluation results are shown in Table 3.
<実施例8>
極性重合体1を極性重合体8に変える以外は実施例1と同様にして行った。トナー(8)の物性を表2に、実施例1と同様にして行った。評価結果を表3に示す。
<Example 8>
The same procedure as in Example 1 was performed except that the polar polymer 1 was changed to the polar polymer 8. The physical properties of Toner (8) are shown in Table 2 in the same manner as in Example 1. The evaluation results are shown in Table 3.
<実施例9>
極性重合体1を極性重合体9に変える以外は実施例1と同様にして行った。トナー(9)の物性を表2に、実施例1と同様にして行った。評価結果を表3に示す。
<Example 9>
The same procedure as in Example 1 was performed except that the polar polymer 1 was changed to the
<実施例10>
極性重合体1の添加量を2部から1部に変える以外は実施例1と同様にして行った。トナー(10)の物性を表2に、実施例1と同様にして行った。評価結果を表3に示す。
<Example 10>
The same procedure as in Example 1 was performed except that the addition amount of the polar polymer 1 was changed from 2 parts to 1 part. The physical properties of Toner (10) are shown in Table 2 in the same manner as in Example 1. The evaluation results are shown in Table 3.
<実施例11>
極性重合体1の添加量を2部から4部に変える以外は実施例1と同様にして行った。トナー(11)の物性を表2に、実施例1と同様にして行った。評価結果を表3に示す。
<Example 11>
The same procedure as in Example 1 was conducted except that the addition amount of the polar polymer 1 was changed from 2 parts to 4 parts. The physical properties of Toner (11) are shown in Table 2 and the same as in Example 1. The evaluation results are shown in Table 3.
<実施例12>
70℃に昇温するまでの時間を30分に変える以外は実施例1と同様にして行った。トナー(12)の物性を表2に、実施例1と同様にして行った。評価結果を表3示す。
<Example 12>
The same procedure as in Example 1 was performed except that the time until the temperature was raised to 70 ° C. was changed to 30 minutes. The physical properties of Toner (12) are shown in Table 2 in the same manner as in Example 1. Table 3 shows the evaluation results.
<実施例13>
極性重合体1を極性重合体10に変える以外は実施例1と同様にして行った。トナー(13)の物性を表2に、実施例1と同様にして行った。評価結果を表3に示す。
<Example 13>
The same procedure as in Example 1 was performed except that the polar polymer 1 was changed to the
<実施例14>
着色剤として、C.I.ピグメントブルー15:3を14部使用する代わりに、C.I.ピグメントイエロー17を10部使用する以外は、実施例1と同様にして行った。トナー(14)の物性を表2に、実施例1と同様にして行った評価結果を表3に示す。
<Example 14>
As a colorant, C.I. I. Instead of using 14 parts of Pigment Blue 15: 3, C.I. I. This was carried out in the same manner as in Example 1 except that 10 parts of Pigment Yellow 17 was used. The physical properties of Toner (14) are shown in Table 2, and the evaluation results obtained in the same manner as in Example 1 are shown in Table 3.
<実施例15>
着色剤として、C.I.ピグメントブルー15:3を14部使用する代わりに、C.I.ピグメントレッド122を16部使用する以外は、実施例1と同様にして行った。トナー(15)の物性を表2に、実施例1と同様にして行った評価結果を表3に示す。
<Example 15>
As a colorant, C.I. I. Instead of using 14 parts of Pigment Blue 15: 3, C.I. I. This was performed in the same manner as in Example 1 except that 16 parts of Pigment Red 122 were used. Table 2 shows the physical properties of Toner (15), and Table 3 shows the evaluation results obtained in the same manner as in Example 1.
<実施例16>
着色剤として、C.I.ピグメントブルー15:3を14部使用する代わりに、カーボンブラック(DBP吸油量42cm3/100g、比表面積60m2/g)を16部使用する以外は、実施例1と同様にして行った。トナー(16)の物性を表2に、実施例1と同様にして行った評価結果を表3に示す。
<Example 16>
As a colorant, C.I. I. It carried out like Example 1 except using carbon black (DBP oil absorption 42cm < 3 > / 100g, specific surface area 60m < 2 > / g) instead of using 14 parts of pigment blue 15: 3. The physical properties of Toner (16) are shown in Table 2, and the evaluation results obtained in the same manner as in Example 1 are shown in Table 3.
<比較例1>
極性重合体1を重合体1に変え、ベンジル酸ホウ素錯体(日本カーリット:LR−147)を1部添加する以外は実施例1と同様にして行った。トナー(17)の物性を表2に、実施例1と同様にして行った評価結果を表3に示す。
<Comparative Example 1>
The same procedure as in Example 1 was carried out except that the polar polymer 1 was changed to the polymer 1 and 1 part of benzyl acid boron complex (Nippon Carlit: LR-147) was added. Table 2 shows the physical properties of Toner (17), and Table 3 shows the evaluation results obtained in the same manner as in Example 1.
<比較例2>
極性重合体1を極性重合体11に変える以外は実施例1と同様にして行った。トナー(18)の物性を表2に、実施例1と同様にして行った評価結果を表3に示す。
<Comparative example 2>
The same procedure as in Example 1 was performed except that the polar polymer 1 was changed to the polar polymer 11. Table 2 shows the physical properties of Toner (18), and Table 3 shows the evaluation results obtained in the same manner as in Example 1.
<比較例3>
極性重合体1を極性重合体12に変える以外は実施例1と同様にして行った。トナー(19)の物性を表2に、実施例1と同様にして行った評価結果を表3に示す。
<Comparative Example 3>
The same procedure as in Example 1 was performed except that the polar polymer 1 was changed to the polar polymer 12. The physical properties of Toner (19) are shown in Table 2, and the evaluation results obtained in the same manner as in Example 1 are shown in Table 3.
トナー(1)〜(19)の物性を表2に、実施例1と同様にして行った評価結果を表3に示す。 The physical properties of the toners (1) to (19) are shown in Table 2, and the evaluation results obtained in the same manner as in Example 1 are shown in Table 3.
<実施例17>
次に、フルカラープリンターLBP2510(キヤノン(株)製)を用い、該装置のシアンカートリッジにトナー(1)、イエローカートリッジにトナー(14)、マゼンタカートリッジにトナー(15)、ブラックカートリッジにトナー(16)をそれぞれ150g充填し、5000枚のフルカラー画像形成を行った。実施例1に準じて評価し、その結果を表4に示す。
<Example 17>
Next, using a full color printer LBP2510 (manufactured by Canon Inc.), toner (1) is used for the cyan cartridge, toner (14) is used for the yellow cartridge, toner (15) is used for the magenta cartridge, and toner (16) is used for the black cartridge. Each was filled with 150 g, and 5000 full-color images were formed. Evaluation was conducted according to Example 1, and the results are shown in Table 4.
1 感光ドラム
2 帯電ローラー
4Y イエロー現像器
4M マゼンタ現像器
4C シアン現像器
4Bk ブラック現像器
5 中間転写ドラム
5a 導電性支持体
5b 弾性層
6 クリーナー
8 転写装置
9 定着装置
9a 加熱ローラー
9b 加圧ローラー
24 ロータリーユニット
17a、17b、17c、17d 現像手段
18a、18b、18c、18d クリーニング手段
19a、19b、19c、19d 感光ドラム
20 除電器
22 定着器
23a、23b、23c、23d 潜像形成手段
24a、24b、24c、24d 転写手段
25 ベルト
26 排出口
29a、29b、29c、29d 画像形成部
30a、30b、30c、30d 帯電手段
100 現像装置
101 現像ブレード
102 トナー担持体
103 塗布ローラー
104 トナー
105 被転写体
106 転写部材
107 定着用加圧ローラー
108 定着用加熱ローラー
109 感光体
110 一次帯電部材
123 露光
138 クリーナー
241 感光体
242 帯電ローラー
242a 導電性弾性層
242b 芯金
243 露光
244−1、244−2、244−3、244−4 現像器
245 中間転写ドラム
245a 弾性層
245b 導電性支持体
246 転写材
247 転写ベルト
247a バイアスローラー
247a1 導電性弾性層
247a2 芯金
247c テンションローラー
247d 二次電源バイアス源
248 クリーニングブレード
249 クリーニング手段
280 クリーニング手段
281 定着器
309 クリーニング用帯電部材
310 中間転写ベルト
311 テンションローラー
312 転写ローラー
313a 二次転写対向ローラー
313b 二次転写ローラー
314、315、316 バイアス電源
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Photosensitive drum 2 Charging roller 4Y Yellow developing device 4M Magenta developing device 4C Cyan developing device 4Bk Black developing device 5 Intermediate transfer drum 5a Conductive support 5b Elastic layer 6 Cleaner 8 Transfer device 9 Fixing device 9a Heating roller 9b Pressure roller 24 Rotary unit 17a, 17b, 17c, 17d Developing means 18a, 18b, 18c, 18d Cleaning means 19a, 19b, 19c, 19d Photosensitive drum 20 Charger 22 Fixing devices 23a, 23b, 23c, 23d Latent image forming means 24a, 24b 24c, 24d transfer means 25 belt 26 discharge port 29a, 29b, 29c, 29d image forming unit 30a, 30b, 30c, 30d charging means 100 developing device 101 developing blade 102 toner carrier 103 coating roller 104 toner -105 Transfer object 106 Transfer member 107 Fixing pressure roller 108 Fixing heating roller 109 Photoconductor 110 Primary charging member 123 Exposure 138 Cleaner 241 Photoconductor 242 Charging roller 242a Conductive elastic layer 242b Core metal 243 Exposure 244-1 244-2, 244-3, 244-4 Developer 245 Intermediate transfer drum 245a Elastic layer 245b Conductive support 246 Transfer material 247 Transfer belt 247a Bias roller 247a1 Conductive elastic layer 247a2 Core metal 247c Tension roller 247d Secondary power supply bias Source 248 Cleaning blade 249 Cleaning means 280 Cleaning means 281 Fixing device 309 Cleaning charging member 310 Intermediate transfer belt 311 Tension roller 312 Transfer roller 313a Secondary transfer counter roller 313b Secondary transfer roller 314, 315, 316 Bias power supply
Claims (9)
該トナー粒子が、結着樹脂、着色剤、ワックス、および下記条件を満足するスチレンまたはスチレン誘導体、(メタ)アクリル酸エステル、およびスルホン酸基を含有するビニル系モノマーからなる樹脂(樹脂A)を含有することを特徴とするトナー。
(1)スルホン酸基を含有するビニル系モノマー含有量から得られる酸価[AV(s)]と樹脂(A)中[AV(r)]の全酸価の関係が、
AV(s)≦AV(r)≦AV(s)×1.2
(2)ガラス転移温度が80℃以上 In a toner having toner particles and inorganic fine powder mixed in the toner particles,
A resin (resin A) in which the toner particles comprise a binder resin, a colorant, a wax, and a vinyl monomer containing styrene or a styrene derivative, (meth) acrylic acid ester, and a sulfonic acid group that satisfy the following conditions: A toner characterized by containing.
(1) The relationship between the acid value [AV (s)] obtained from the content of a vinyl monomer containing a sulfonic acid group and the total acid value of [AV (r)] in the resin (A) is
AV (s) ≦ AV (r) ≦ AV (s) × 1.2
(2) Glass transition temperature is 80 ° C or higher
(あ)GPCにおけるピーク分子量が18000以上30000以下
(い)GPCにおける数平均分子量が5000以上20000以下
(う)GPCにおける重量平均分子量が25000以上50000以下 The toner according to claim 1, wherein the resin A satisfies the following conditions.
(A) The peak molecular weight in GPC is 18,000 or more and 30,000 or less (i) The number average molecular weight in GPC is 5,000 or more and 20,000 or less (U) The weight average molecular weight in GPC is 25,000 or more and 50,000 or less.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2004118545A JP4343757B2 (en) | 2004-04-14 | 2004-04-14 | toner |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2004118545A JP4343757B2 (en) | 2004-04-14 | 2004-04-14 | toner |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2005301011A true JP2005301011A (en) | 2005-10-27 |
| JP4343757B2 JP4343757B2 (en) | 2009-10-14 |
Family
ID=35332605
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2004118545A Expired - Fee Related JP4343757B2 (en) | 2004-04-14 | 2004-04-14 | toner |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4343757B2 (en) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010085902A (en) * | 2008-10-02 | 2010-04-15 | Canon Inc | Toner |
| JP2010091775A (en) * | 2008-10-08 | 2010-04-22 | Canon Inc | Toner |
| JP2010091704A (en) * | 2008-10-07 | 2010-04-22 | Canon Inc | Toner |
| JP2014078003A (en) * | 2012-09-20 | 2014-05-01 | Canon Inc | Toner |
| US10372054B2 (en) | 2015-02-19 | 2019-08-06 | Zeon Corporation | Toner |
-
2004
- 2004-04-14 JP JP2004118545A patent/JP4343757B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010085902A (en) * | 2008-10-02 | 2010-04-15 | Canon Inc | Toner |
| JP2010091704A (en) * | 2008-10-07 | 2010-04-22 | Canon Inc | Toner |
| JP2010091775A (en) * | 2008-10-08 | 2010-04-22 | Canon Inc | Toner |
| JP2014078003A (en) * | 2012-09-20 | 2014-05-01 | Canon Inc | Toner |
| US10372054B2 (en) | 2015-02-19 | 2019-08-06 | Zeon Corporation | Toner |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4343757B2 (en) | 2009-10-14 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4981838B2 (en) | Non-magnetic toner | |
| JP2005062807A (en) | toner | |
| JP4987156B2 (en) | toner | |
| JP2004163612A (en) | Dry toner composition for electrostatic charge image, its manufacturing method, developer and image forming method | |
| JPH08328312A (en) | Image forming method, image forming apparatus, and toner kit | |
| JP4481788B2 (en) | Toner and image forming method | |
| JP4819646B2 (en) | Non-magnetic toner | |
| JP2003114544A (en) | Magnetic toner | |
| JP2007206171A (en) | Full-color image forming device | |
| JP4411094B2 (en) | Non-magnetic toner | |
| JP2003345125A (en) | Developing device and image forming device | |
| JP4343757B2 (en) | toner | |
| JP4810183B2 (en) | Toner production method | |
| JP5037825B2 (en) | Toner, image forming method and process cartridge | |
| JP2006106198A (en) | Toner and production method | |
| JP2008070530A (en) | toner | |
| JP4773942B2 (en) | Toner and image forming method | |
| JP2009069851A (en) | Developing device and image forming apparatus | |
| JP2007156297A (en) | toner | |
| JP3943857B2 (en) | Method for producing polymerized toner | |
| JP2006301091A (en) | Image forming method and developing device | |
| JP4347368B2 (en) | toner | |
| JP2007310261A (en) | toner | |
| JP2005049626A (en) | Toner and image forming apparatus | |
| JP3880346B2 (en) | toner |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20070322 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20090224 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20090407 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20090604 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20090707 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20090709 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120717 Year of fee payment: 3 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4343757 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120717 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130717 Year of fee payment: 4 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |