JP2013174630A - Toner supply device and image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、プリンタ、ファクシミリ、複写機などの画像形成装置に用いられるトナー補給装置、及び、そのトナー補給装置を備えた画像形成装置に関するものである。 The present invention relates to a toner replenishing device used in an image forming apparatus such as a printer, a facsimile machine, and a copier, and an image forming apparatus including the toner replenishing device.
画像形成装置では、像担持体である感光体上に形成された潜像を現像装置のトナーで可視像化することが行われるが、潜像を現像することによりトナーが消費されるため、現像装置内にトナー補給を行う必要がある。そのため、画像形成装置本体内に設けられたトナー補給装置によって、トナーを収納するトナー容器から現像装置にトナーを搬送し、現像装置内へのトナー補給が行われる。 In the image forming apparatus, the latent image formed on the photoconductor as the image carrier is visualized with the toner of the developing device, but the toner is consumed by developing the latent image. It is necessary to replenish toner in the developing device. For this reason, the toner is supplied from the toner container for storing the toner to the developing device by the toner replenishing device provided in the image forming apparatus main body, and the toner is supplied into the developing device.
特許文献１に記載の画像形成装置には、ステータと、ステータ内部で回転することにより軸方向にトナーを移動させるロータとを有する粉体ポンプであるモーノポンプを備えたトナー補給装置が設けられている。ロータは、硬質な軸状部材の外周面に螺旋状の溝が形成されたものであり、駆動モータに対して駆動伝達部や回転軸などを介して連結されている。ステータはゴム状の柔軟な材料から作られて内部に螺旋状に延びる溝によって形成された貫通孔を有しており、ステータの螺旋のピッチはロータの螺旋のピッチの２倍の長さに形成されている。そして、ステータの貫通孔にロータを嵌め合わせてロータを回転させ、ロータの溝とステータの溝との間に形成された空隙をロータ軸方向に移動させることで、その空隙に入ったトナーをロータ軸方向に移送することができる。 The image forming apparatus described in Patent Document 1 is provided with a toner replenishing device that includes a stator and a Mohno pump that is a powder pump having a rotor that moves toner in an axial direction by rotating inside the stator. . The rotor has a spiral groove formed on the outer peripheral surface of a hard shaft-like member, and is connected to the drive motor via a drive transmission unit, a rotary shaft, and the like. The stator is made of a rubber-like flexible material and has a through hole formed by a groove extending spirally therein, and the stator spiral pitch is twice as long as the rotor spiral pitch. Has been. Then, the rotor is fitted into the through hole of the stator, the rotor is rotated, and the gap formed between the rotor groove and the stator groove is moved in the rotor axial direction, so that the toner contained in the gap is removed from the rotor. It can be transferred in the axial direction.
モーノポンプでは、ロータのロータ軸方向で溝と溝との間にある凸部と、ステータのロータ軸方向で溝と溝との間にある凸部とが直に接しており、ロータの溝とステータの溝との間に形成された空隙を密閉している。しかしながら、ステータとロータとの間で摩擦熱や圧力がトナーにかかることにより、トナーがロータに固着することがある。特に、トナーがロータの前記凸部に固着するとロータの前記凸部とステータの前記凸部との間に隙間が生じてしまい、前記空隙の密閉性が低下してトナーを移送し難くなり、トナー補給装置の補給性能が悪化するといった問題が生じる。 In the MONO pump, the convex portion between the grooves in the rotor axial direction of the rotor and the convex portion between the grooves in the rotor axial direction of the stator are in direct contact with each other. The gap formed between the grooves is sealed. However, when frictional heat or pressure is applied to the toner between the stator and the rotor, the toner may adhere to the rotor. In particular, when the toner adheres to the convex portion of the rotor, a gap is generated between the convex portion of the rotor and the convex portion of the stator, and the airtightness of the gap is lowered, making it difficult to transfer the toner. There arises a problem that the replenishment performance of the replenishing device deteriorates.
本発明は以上の問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、粉体ポンプのロータにトナーが固着するのを抑制できるトナー補給装置、及び、そのトナー補給装置を備えた画像形成装置を提供することである。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a toner replenishing device capable of suppressing toner from adhering to the rotor of a powder pump, and an image forming apparatus including the toner replenishing device. Is to provide.
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、螺旋状に延びる溝によって形成された貫通孔を有するステータと、該貫通孔の内周面との間にトナー移送用の空隙が形成されるように螺旋状の溝が外周面に形成されたロータとを有し、該ロータを回転させることで前記空隙を移動させて該空隙に入ったトナーを移送する粉体ポンプと、前記粉体ポンプで移送される前記トナーとを備えたトナー補給装置において、前記トナーは、体積平均粒径が３０［ｎｍ］以上の無機微粒子が外添されたトナーであることを特徴とするものである。 In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, a toner transfer gap is formed between a stator having a through-hole formed by a spirally extending groove and an inner peripheral surface of the through-hole. And a powder pump that moves the gap by rotating the rotor to transfer the toner that has entered the gap, and the powder. In the toner replenishing device including the toner transferred by a pump, the toner is a toner to which inorganic fine particles having a volume average particle diameter of 30 nm or more are externally added.
本発明においては、後述する実験で明らかにしたように、トナーに外添する無機微粒子の体積平均粒径が３０［ｎｍ］以上であることで、粉体ポンプのロータにトナーが固着するのを抑制することができる。 In the present invention, as will be clarified in the experiment described later, when the volume average particle diameter of the inorganic fine particles externally added to the toner is 30 [nm] or more, the toner adheres to the rotor of the powder pump. Can be suppressed.
以上、本発明によれば、粉体ポンプのロータにトナーが固着するのを抑制できるという優れた効果がある。 As described above, according to the present invention, there is an excellent effect that the toner can be prevented from being fixed to the rotor of the powder pump.
図２のプリンタは、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック（以下、Ｙ、Ｃ、Ｍ、Ｋと記す）のトナー像を生成するための４つの画像形成ユニット１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋを備えている。これら画像形成ユニットは、画像を形成する画像形成物質として互いに異なる色のＹトナー，Ｃトナー，Ｍトナー，Ｋトナーを用いるが、それ以外は同じ構成になっている。Ｙトナー像を生成するための画像形成ユニット１Ｙを例にすると、画像形成ユニット１Ｙは、図３に示すように、感光体ユニット２Ｙと現像装置７Ｙとを有している。これら感光体ユニット２Ｙと現像装置７Ｙとは、図４に示すように、画像形成ユニット１Ｙとして一体的にプリンタ本体に対して着脱可能なものであり、プリンタ本体から取り外した状態では、現像装置７Ｙを感光体ユニット２Ｙに対して着脱することができる。
The printer shown in FIG. 2 includes four
感光体ユニット２Ｙは、像担持体であるドラム状の感光体３Ｙ、ドラムクリーニング装置４Ｙ、帯電装置５Ｙなどを備えている。帯電装置５Ｙは不図示の駆動手段により図３で時計回り方向に回転している感光体３Ｙの表面を一様に帯電する（例えば−６９０［Ｖ］）。図３では感光体３Ｙに近接させた帯電ローラ６Ｙに帯電バイアスを印加することで感光体３Ｙの表面を帯電させる方式を描いた。しかし帯電ローラ方式以外にも、帯電ブラシ方式やスコロトロン方式を用いても良い。
The
画像形成ユニット１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋの下方には、光書き込みユニット２０が配設されている。潜像形成手段たる光書き込みユニット２０は、画像情報に基づいてレーザー光Ｌを、各画像形成ユニット１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋの感光体３Ｙ，３Ｃ，３Ｍ，３Ｋに照射する。これにより、感光体表面のレーザー光Ｌで露光された領域のみ表面電位が低下して（例えば−５０［Ｖ］）、感光体３Ｙ，３Ｃ，３Ｍ，３Ｋ上にＹ，Ｃ，Ｍ，Ｋ用の静電潜像が形成される。なお、光書き込みユニット２０は、光源から発したレーザー光Ｌを、モータによって回転駆動されるポリゴンミラー２１によって偏向せしめながら、複数の光学レンズやミラーを介して感光体３Ｙ，３Ｃ，３Ｍ，３Ｋに照射するものである。かかる構成のものに代えて、ＬＥＤアレイによる光走査を行うものを採用することもできる。
An
感光体表面に形成された静電潜像は、感光体３Ｙの回転に伴って、現像装置７Ｙの現像ローラ１２Ｙと対向する現像領域に移動する。
The electrostatic latent image formed on the surface of the photoconductor moves to the developing area facing the developing
現像装置７Ｙは、搬送スクリュと攪拌フィンからなる第一の搬送攪拌スクリュ８Ｙ、不図示のトナー補給口が設けられた第一の現像剤循環搬送通路９Ｙと、搬送スクリュと攪拌フィンからなる第二の搬送攪拌スクリュ１１Ｙ、透磁率センサからなるトナー濃度センサ１０Ｙ、現像ローラ１２Ｙ、ドクターブレード１３Ｙなどが設けられた第二の現像剤循環搬送通路１４Ｙを有している。現像剤循環搬送通路９Ｙ，１４Ｙは両端（図３の手前と奥の端）の連絡口で繋がっており、マイナス帯電性のＹトナーと磁性キャリアからなる不図示のＹ現像剤が内包されている。
The developing
第一の搬送攪拌スクリュ８Ｙは不図示の駆動手段で回転し、第一の現像剤循環搬送通路９ＹにあるＹ現像剤を図３の奥側から手前側に搬送する。手前側に搬送されたＹ現像剤は手前側の連絡口で第二の現像剤循環搬送通路１４Ｙへ移動する。第二の搬送攪拌スクリュ１１Ｙも同様に回転し、第二の現像剤循環搬送通路１４Ｙに来たＹ現像剤を図３の手前側から奥側へ搬送する。搬送途中のＹ現像剤は第二の現像剤循環搬送通路１４Ｙの底部に固定されたトナー濃度センサ１０Ｙで、そのトナー濃度を検知される。第二の現像剤循環搬送通路１４Ｙの上方には現像ローラ１２Ｙが第二の搬送攪拌スクリュ１１Ｙと平行に配置されている。
The first transport stirring screw 8Y is rotated by a driving means (not shown) to transport the Y developer in the first developer circulation transport path 9Y from the back side to the front side in FIG. The Y developer conveyed to the front side moves to the second developer
現像ローラ１２Ｙは、図３で反時計回り方向に回転する非磁性の現像スリーブ１５Ｙと、現像スリーブ１５Ｙに内包された回転しないマグネットローラ１６Ｙで構成される。第二の現像剤循環搬送通路１４Ｙ内を搬送されるＹ現像剤の一部は、マグネットローラ１６Ｙの磁力により現像スリーブ１５Ｙの表面に汲み上げられる。
The developing
現像スリーブ１５Ｙには微小な隙間を保持してドクターブレード１３Ｙが対向して設けられており、汲み上げられたＹ現像剤はドクターブレード１３Ｙを通過する際にその層厚（汲み上げ量）を規制される。ドクターブレード１３Ｙを通過したＹ現像剤は感光体３Ｙと対向する現像領域まで搬送される。現像スリーブ１５Ｙに印加された現像電位（例えば−５５０［Ｖ］）と感光体３Ｙの露光部の表面電位（例えば−５０［Ｖ］）の電位差により、現像領域に搬送されたＹ現像剤中のＹトナーのみが感光体３Ｙの露光部のみに付着する。これにより感光体３Ｙ上にＹトナー像が形成される。
The developing
現像によりＹトナーを消費したＹ現像剤は第二の現像剤循環搬送通路１４Ｙに戻され、第二の搬送攪拌スクリュ１１Ｙで図３の奥側へ搬送され、奥側の連絡口で第一の現像剤循環搬送通路９Ｙに移動する。第一の現像剤循環搬送通路９Ｙに戻ったＹ現像剤は不図示のトナー補給口にて新たにトナーを補給され、再び第一の搬送攪拌スクリュ８Ｙで図３の手前側に搬送される。
The Y developer that has consumed Y toner by the development is returned to the second developer
また、トナー濃度センサ１０ＹによるＹ現像剤の透磁率の検知結果は、電圧信号として不図示の制御部に送られる。Ｙ現像剤の透磁率は、Ｙ現像剤のＹトナー濃度と相関を示すため、トナー濃度センサ１０ＹはＹトナー濃度に応じた値の電圧を出力することになる。上記制御部はＲＡＭを備えており、この中にトナー濃度センサ１０Ｙからの出力電圧の目標値であるＹ用Ｖｔｒｅｆや、他の現像ユニットに搭載された各トナー濃度センサからの出力電圧の目標値であるＣ用Ｖｔｒｅｆ、Ｍ用Ｖｔｒｅｆ、Ｋ用Ｖｔｒｅｆのデータを格納している。Ｙ用現像ユニット７Ｙについては、トナー濃度センサ１０Ｙからの出力電圧の値とＹ用Ｖｔｒｅｆを比較し、後述するＹ用のトナー供給装置１３０を、比較結果に応じた時間だけ駆動させる。この駆動により、現像に伴ってＹトナーを消費してＹトナー濃度を低下させたＹ現像剤に対して第一の現像剤循環搬送通路９Ｙにおいて適量のＹトナーが供給される。このため、第二の現像剤循環搬送通路１４Ｙ内のＹトナー濃度が所定の範囲内に維持される。他色用の画像形成ユニット（１Ｃ，１Ｍ，１Ｋ）内における現像剤についても、同様なトナー供給制御が実施される。
Further, the result of detecting the magnetic permeability of the Y developer by the
感光体３Ｙに形成されたＹトナー像は、図２の中間転写ベルト８１に中間転写される。中間転写後に感光体３Ｙの表面に残留した廃トナーは、ドラムクリーニング装置４Ｙが除去する。
The Y toner image formed on the
ドラムクリーニング装置４Ｙは、クリーニング部材としてのクリーニングブレード４１Ｙを備えている。このクリーニングブレード４１Ｙは、感光体表面移動方向に対してカウンター方式で支持されている。また、ドラムクリーニング装置４Ｙは、クリーニングブレード４１Ｙにより掻き取って回収した転写残トナーを、図示しない廃トナーボトルまで搬送するための図示しない廃トナー回収コイルも備えている。
The
本実施形態においては、クリーニングブレード４１Ｙの感光体表面移動方向下流側であって帯電装置５Ｙの感光体表面移動方向上流側に、潤滑剤塗布装置が配置されている。潤滑剤塗布装置は、潤滑剤供給部材としてのブラシローラ４２Ｙと、ブラシローラ４２Ｙに当接して設けられたステアリン酸亜鉛からなる固形潤滑剤（図示無し）と、固形潤滑剤をブラシローラ４２Ｙに圧接させるための加圧バネとを備えている。
In the present embodiment, a lubricant application device is disposed downstream of the
ブラシローラ４２Ｙは、感光体３Ｙの表面にも当接しており図中時計回り方向に回転駆動する。ブラシローラ４２Ｙは、金属シャフトにブラシを巻きつけてローラ状にしたものであり、そのブラシ部分において固形潤滑剤から潤滑剤を削り取り、削り取った粉末の潤滑剤を感光体表面に塗布する。なお、本実施形態で使用する潤滑剤は、ステアリン酸亜鉛であるが、これに限ったものではない。
The
また、潤滑剤塗布装置は図３に示すように、ブラシローラ４２Ｙの当接部分よりも感光体表面移動方向下流側で感光体３Ｙの表面に当接する潤滑剤均しブレード４３Ｙを備えている。この潤滑剤均しブレード４３Ｙは、ポリウレタンゴムから形成されたものであり、その支持方式がカウンター方式である。
Further, as shown in FIG. 3, the lubricant application device includes a
廃トナーが除去され潤滑剤が塗布された感光体３Ｙは、不図示の除電装置により除電され、次の画像形成を行うために帯電装置５Ｙへと向かう。
The
なお、本実施形態のプリンタで使用する作像温度センサは不図示であるが、現像装置７Ｙ内や画像形成装置の本体側の現像装置７Ｙ近傍など、現像剤循環搬送通路９Ｙ，１４Ｙ内の現像剤の温度と相関が高い温度検知が行える位置に設置される。
Although an image forming temperature sensor used in the printer of the present embodiment is not shown, development in the developer
図２で光書き込みユニット２０の下方には、第一給紙カセット３１、第二給紙カセット３２が設けられている。これらの給紙カセットないには記録紙Ｐが複数枚重ねられた状態で収納されており、一番上の記録紙Ｐには、それぞれ第一給紙ローラ３１ａ、第二給紙ローラ３２ａが当接している。これらの給紙ローラ３１ａ，３２ａが反時計回りに駆動することで、給紙カセット３１，３２内の一番上の記録紙Ｐが給紙路３３に排出される。記録紙Ｐは搬送ローラ対３４で上側へ搬送され、レジストローラ対３５の位置で一旦停止した後、適切なタイミングで二次転写ニップ（二次転写ローラ５０と二次転写対向ローラ８６の接点）へと搬送される。
In FIG. 2, a first
画像形成ユニット１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋの上方には、中間転写ベルト８１を張架しながら図中反時計回りに無端移動せしめる、転写手段たる転写ユニット８０が配設されている。転写ユニット８０は、中間転写ベルト８１の他、ベルトクリーニングユニット８２、第一ブラケット８３、第二ブラケット８４などを備えている。また、４つの一次転写ローラ８５Ｙ，８５Ｃ，８５Ｍ，８５Ｋ、二次転写対向ローラ８６、駆動ローラ８７、補助ローラ８８、テンションローラ８９なども備えている。
Above the
中間転写ベルト８１は、これら８つのローラに張架されながら、駆動ローラ８７の回転駆動によって図中反時計回りに無端移動せしめられる。４つの一次転写ローラ８５Ｙ，８５Ｃ，８５Ｍ，８５Ｋは、このように無端移動せしめられる中間転写ベルト８１を感光体３Ｙ，３Ｃ，３Ｍ，３Ｋとの間に挟み込んでそれぞれ一次転写ニップを形成している。そして、中間転写ベルト８１の裏面（ループ内周面）にトナーの帯電極性とは逆極性（例えばプラス）の転写バイアスを印加する。中間転写ベルト８１は、その無端移動に伴ってＹ，Ｃ，Ｍ，Ｋ各色用の一次転写ニップを順次通過していく過程で、そのおもて面に感光体３Ｙ，３Ｃ，３Ｍ，３Ｋ上のＹトナー像、Ｃトナー像、Ｍトナー像、Ｋトナー像が重ね合わせられるように一次転写される。これにより、中間転写ベルト８１上に四色重ね合わせトナー像（以下、四色トナー像という）が形成される。
The
二次転写対向ローラ８６は、中間転写ベルト８１のループ外側に配設された二次転写ローラ５０との間に中間転写ベルト８１を挟み込んで二次転写ニップを形成している。
The secondary transfer counter roller 86 sandwiches the
レジストローラ対３５のローラ間に挟み込んだ用紙Ｐは、中間転写ベルト８１上の四色トナー像に同期させるタイミングで、二次転写ニップに向けて送り出される。中間転写ベルト８１上の四色トナー像は、二次転写バイアスが印加される二次転写ローラ５０と二次転写対向ローラ８６との間に形成される二次転写電界や、ニップ圧の影響により、二次転写ニップ内で用紙Ｐに一括して二次転写される。そして、用紙Ｐの白色と相まって、フルカラートナー像となる。
The sheet P sandwiched between the rollers of the
二次転写ニップを通過しても用紙Ｐに転写されずに中間転写ベルト８１に残った転写残トナーは、ベルトクリーニングユニット８２によってクリーニングされる。なお、ベルトクリーニングユニット８２は、クリーニングブレード８２ａを中間転写ベルト８１のおもて面に当接させ、これによってベルト上の転写残トナーを掻き取って除去するものである。
The transfer residual toner remaining on the
二次転写ニップの上方には定着ユニット６０が設けられている。定着ユニット６０はハロゲンランプなどの発熱源を内包する加圧ローラ６１と、定着ベルトユニット６２で構成されている。さらに定着ベルトユニット６２は定着部材たる定着ベルト６４、ハロゲンランプなどの発熱源６３ａを内包する加熱ローラ６３、テンションローラ６５及び駆動ローラ６６などで構成されている。定着ベルト６４は駆動ローラ６６により反時計回りに回転し、加熱ローラ６３により加熱されて一定の温度（例えば１４０［℃］）に維持される。加圧ローラ６１も時計回りに回転し、内部の発熱源により加熱され一定の温度（例えば１２０［℃］）に維持される。定着ベルト６４と加圧ローラ６１は当接しており、定着ニップを形成している。
A fixing
各温度を一定に維持する方法としては、例えば、定着ベルト６４では次のようにして、その温度を一定に維持している。定着ベルト６４のループ外側には、不図示の温度センサが定着ベルト６４のおもて面と所定の間隙を介して対向するように配設されており、定着ニップに進入する直前の定着ベルト６４の表面温度を検知する。この検知結果は、不図示の定着電源回路に送られる。定着電源回路は、温度センサによる検知結果に基づいて、加熱ローラ６３に内包される発熱源６３ａや、加圧加熱ローラ６１に内包される発熱源６１ａに対する電源の供給をオンオフ制御する。これにより、定着ベルト６４の表面温度が例えば１４０℃に維持される。
As a method of keeping each temperature constant, for example, the fixing
二次転写ニップを通過し、フルカラーのトナー像をのせた記録紙Ｐは、中間転写ベルト８１から分離した後、定着ユニット６０内の定着ニップに搬送される。定着ニップで加熱・加圧されることで、フルカラーのトナー像は記録紙Ｐ上に定着する。トナー像が定着した記録紙Ｐは、排紙ローラ対６７を通過して、機外の排紙スタック部６８に排紙される。
The recording paper P that has passed through the secondary transfer nip and has a full-color toner image thereon is separated from the
なお、転写ユニット８０の上方には、Ｙトナー、Ｃトナー、Ｍトナー、Ｋトナーを各々収容する４つのトナーボトル１９Ｙ，１９Ｃ，１１９Ｍ，１９Ｋが設けられている。トナーボトル１９内の各色トナーは不図示の補給経路を経て、不図示のトナー補給口から現像装置７に補給される。これらのトナーボトル１９は、画像形成ユニット１とは独立して画像形成装置本体に対して着脱可能である。
Above the transfer unit 80, four
図５は、トナー補給装置１３０の拡大構成図である。トナー収容器たるトナーボトル１９は、トナーを収容しているボトル部１９１と、ボトル部１９１の頭部に係合してボトル部１９１を回転可能に保持するキャップ部１９２とを有している。トナーボトル１９がプリンタ本体に装着されると、その装着動作に連動して、キャップ部１９２の穴部１９２ｂにノズル１４２が挿入される。このとき、トナーボトル１９の開閉部材としての口栓部材１９３は、ノズル１４２と爪部材１４５とに挟まれた状態で、トナー排出口１９２ａ（粉体排出口）を開放する。これにより、ノズル１４２に設けられたトナー受入口（粉体受入口）とトナー排出口１９２ａとが連通する。
FIG. 5 is an enlarged configuration diagram of the
トナーボトル１９のボトル部１９１は、略円筒状の形状に形成され、その内周面には螺旋状の突起１９１ａが設けられている（外周面側から見ると螺旋状の溝となっている）。ボトル部１９１が装置本体に設けられた不図示のトナー収容器駆動部によって図中矢印方向に回転駆動されると、螺旋状の突起１９１ａがボトル部１９１内に収容されているトナーをキャップ部１９２内のスペースに向けて送り出す。これにより、トナーボトル１９のボトル部１９１内に収容されたトナーが、トナー排出口１９２ａを通ってノズル１４２内に搬送される。
The
一方、ノズル１４２の他端には、トナー補給経路としてのチューブ１３９の一端が接続されている。チューブ１３９は、耐トナー性に優れたフレキシブルな材料からなり、その他端がトナー補給装置１３０のトナー供給手段たるスクリュウポンプであるモーノポンプ１３１に接続されている。チューブ１３９の材料としては、ポリウレタン、ニトリル、ＥＰＤＭ、シリコーン等のゴム材料や、ポリエチレン、ナイロン等の樹脂材料を用いることができる。このようなフレキシブルなチューブ１３９を用いることで、トナー補給経路のレイアウトの自由度が増してプリンタの小型化を図ることができる。
On the other hand, one end of a
モーノポンプ１３１は、吸引型一軸偏心スクリュウポンプからなり、ロータ１３５、ステータ１３２、吸引口１３３、駆動軸１３４、及び、モータ１３６などを有している。ロータ１３５、ステータ１３２、及び、駆動軸１３４などは、図示しないケース内に収納されている。ステータ１３２は、ゴム等の弾性材料からなる雌ねじ状部材であって、その内部にはダブルピッチの螺旋溝が形成されている。ロータ１３５は、金属等の剛性材料からなる螺旋状の溝が外周面に形成された雄ねじ状部材であって、ステータ１３２内に回動自在に嵌挿されている。ロータ１３５の一端は、駆動軸１３４を介してモータ１３６に連結されている。
The
モーノポンプ１３１は、モータ１３６によってステータ１３２内のロータ１３５を所定方向に回転駆動させることで、吸引口１３３に吸引力を発生させる（チューブ１３９内の空気を送り出してチューブ１３９内に負圧を発生させる）。これにより、トナーボトル１９内のトナーが空気とともにチューブ１３９を介して吸引口１３３に吸引される。吸引口１３３まで吸引されたトナーは、ステータ１３２とロータ１３５との隙間に送入されて、ロータ１３５の回転に沿って他端側に送り出されて、トナー搬送パイプ１３８を介して現像装置７内に補給される。なお、現像装置７に補給されるトナーを一時的に収容するホッパを、モーノポンプ１３１と現像装置７との間に設置してもよい。
The
本実施形態で補給装置として用いるモーノポンプ１３１の断面図を図６に示す。
モーノポンプ１３１は貫通孔１０６が形成されたステータ１３２と、その貫通孔１０６に配置されて回転駆動されるロータ１３５と、そのロータ１３５を回転駆動する駆動軸１３４を有しており、これらがケース１０９に収められている。貫通孔１０６は２条の螺旋状の溝になっており、一方、ロータ１３５は１条の螺旋状の棒なので、ロータ１３５を貫通孔１０６内に配置すると空隙Ｇが形成される。
A cross-sectional view of the MONO pump 131 used as a replenishing device in this embodiment is shown in FIG.
The
駆動軸１３４でロータ１３５を回転駆動すると、空隙Ｇが図中右から左の方向へと移動する。このため貫通孔１０６の入口開口１２０、すなわちモーノポンプ１３１のトナー吸い込み側には吸引圧力が発生し、Ｔ１の位置にあるトナーが空隙Ｇ（Ｔ２）に送り込まれる。そのままトナーは左側に搬送され、貫通孔１０６の出口開口１２１からＴ３の位置に排出され、現像装置７内に補給される。
When the
次に、本実施形態で用いられるトナーについて説明する。 Next, the toner used in this embodiment will be described.
トナー中の結晶性ポリエステル樹脂は、結晶性をもつがゆえに定着開始温度付近において、急激な粘度低下を示す熱溶融特性を示す。 Since the crystalline polyester resin in the toner has crystallinity, it exhibits a heat-melting characteristic that shows a rapid viscosity decrease near the fixing start temperature.
つまり、溶融開始温度直前までは結晶性による耐熱保存性が良く、溶融開始温度では急激な粘度低下（シャープメルト性）し、定着することから、良好な耐熱保存性と低温定着性を兼ね備えたトナーを設計することが出来る。 In other words, the toner has good heat-resistant storage stability due to crystallinity until just before the melting start temperature, and suddenly drops in viscosity (sharp melt property) at the melting start temperature and fixes. Can be designed.
また、離型幅（定着下限温度とホットオフセット発生温度の差）についても、良好な結果を示すことが判った。 It was also found that good results were obtained with respect to the release width (difference between the fixing lower limit temperature and the hot offset occurrence temperature).
（円形度および円形度分布）
本実施形態におけるトナーは特定の形状と形状の分布を有すことが重要であり、平均円形度が０．９５未満で、球形からあまりに離れた不定形の形状のトナーでは、満足した転写性やチリのない高画質画像が得られない。なお、形状の計測方法としては粒子を含む懸濁液を平板上の撮像部検知帯に通過させ、ＣＣＤカメラで光学的に粒子画像を検知し、解析する光学的検知帯の手法が適当である。この手法で得られる投影面積の等しい相当円の周囲長を実在粒子の周囲長で除した値である平均円形度が０．９９〜０．９５のトナーが適正な濃度の再現性のある高精細な画像を形成するのに有効である事が判明した。より好ましくは、平均円形度が０．９９〜０．９６で円形度が０．９６未満の粒子が１０［％］以下である。
(Circularity and circularity distribution)
It is important that the toner in the present exemplary embodiment has a specific shape and distribution of the shape. With an irregularly shaped toner having an average circularity of less than 0.95 and far from a spherical shape, satisfactory transferability and High-quality images without dust cannot be obtained. As a method for measuring the shape, an optical detection band method is suitable in which a suspension containing particles is passed through an imaging unit detection band on a flat plate, and a particle image is optically detected and analyzed by a CCD camera. . A toner with an average circularity of 0.99 to 0.95, which is a value obtained by dividing the perimeter of an equivalent circle having the same projected area obtained by this method by the perimeter of the actual particle, has a high density with a reproducibility of an appropriate density. It was found to be effective in forming a clear image. More preferably, particles having an average circularity of 0.99 to 0.96 and a circularity of less than 0.96 are 10% or less.
また、平均円形度が０．９９１以上の場合、ブレードクリーニングなどを採用しているシステムでは、感光体上および転写ベルトなどのクリーニング不良が発生し、画像上の汚れを引き起こす。例えば、画像面積率の低い現像・転写では転写残トナーが少なく、クリーニング不良が問題となることはないが、写真画像など画像面積率の高いもの、さらには、給紙不良等で未転写の画像形成したトナーが感光体上に転写残トナーとして発生することがあり、蓄積すると画像の地汚れを発生してしまう。 Further, when the average circularity is 0.991 or more, in a system that employs blade cleaning or the like, a cleaning failure occurs on the photosensitive member and the transfer belt, causing stain on the image. For example, development / transfer with a low image area ratio results in a small amount of residual toner and poor cleaning is not a problem. However, images with a high image area ratio such as photographic images, and untransferred images due to poor paper feed The formed toner may be generated as a transfer residual toner on the photoconductor, and if accumulated, the image may be soiled.
また、感光体を接触帯電させる帯電ローラ等を汚染してしまい、本来の帯電能力を発揮できなくなってしまう。この値はフロー式粒子像分析装置ＦＰＩＡ−２０００（東亜医用電子株式会社製）により平均円形度として計測できる。具体的な測定方法としては、容器中の予め不純固形物を除去した水１００［ｍｌ］〜１５０［ｍｌ］中に分散剤として界面活性剤、好ましくはアルキルベンゼンスフォン酸塩を０．１［ｍｌ］〜０．５［ｍｌ］加え、更に測定試料を０．１［ｇ］〜０．５［ｇ］程度加える。試料を分散した懸濁液は超音波分散器で約１〜３分間分散処理を行い、分散液濃度を３０００［個／μｌ］〜１００００［個／μｌ］として前記装置によりトナーの形状及び分布を測定することによって得られる。 In addition, the charging roller that contacts and charges the photosensitive member is contaminated, and the original charging ability cannot be exhibited. This value can be measured as an average circularity by a flow type particle image analyzer FPIA-2000 (manufactured by Toa Medical Electronics Co., Ltd.). As a specific measuring method, 0.1 [ml] surfactant, preferably alkylbenzene sulfonate, is used as a dispersant in 100 [ml] to 150 [ml] of water from which impure solids have been removed in advance. ] To 0.5 [ml], and about 0.1 [g] to 0.5 [g] of a measurement sample is further added. The suspension in which the sample is dispersed is subjected to a dispersion treatment for about 1 to 3 minutes with an ultrasonic disperser, and the dispersion liquid concentration is set to 3000 [pieces / μl] to 10,000 [pieces / μl]. Obtained by measuring.
（Ｄｖ／Ｄｎ（体積平均粒径／個数平均粒径の比））
トナーの体積平均粒径（Ｄｖ）が４［μｍ］〜８［μｍ］であり、個数平均粒径（Ｄｎ）との比（Ｄｖ／Ｄｎ）が１．２５以下、好ましくは１．０５〜１．２０である乾式トナーにより、耐熱保存性、低温定着性、耐ホットオフセット性のいずれにも優れ、とりわけフルカラー複写機などに用いた場合に画像の光沢性に優れ、更に二成分現像剤においては、長期にわたるトナーの収支が行われても、現像剤中のトナー粒子径の変動が少なくなり、現像装置における長期の攪拌においても、良好で安定した現像性が得られる。
(Dv / Dn (ratio of volume average particle diameter / number average particle diameter))
The volume average particle diameter (Dv) of the toner is 4 [μm] to 8 [μm], and the ratio (Dv / Dn) to the number average particle diameter (Dn) is 1.25 or less, preferably 1.05 to 1. .20 dry toner is excellent in all of heat-resistant storage stability, low-temperature fixability, and hot offset resistance, especially when used in a full-color copying machine, and in a two-component developer. Even when the toner balance is maintained over a long period of time, fluctuations in the toner particle diameter in the developer are reduced, and good and stable developability can be obtained even with long-term stirring in the developing device.
また、一成分現像剤として用いた場合においても、トナーの収支が行われても、トナーの粒子径の変動が少なくなると共に、現像ローラへのトナーのフィルミングや、トナーを薄層化する為のブレード等の部材へのトナーの融着がなく、現像装置の長期の使用（攪拌）においても、良好で安定した現像性及び画像が得られた。 Even when used as a one-component developer, even if the balance of the toner is performed, the fluctuation of the toner particle diameter is reduced, and the toner filming on the developing roller and the toner layer are made thin. The toner was not fused to a member such as a blade, and good and stable developability and images were obtained even when the developing device was used (stirred) for a long time.
一般的には、トナーの粒子径は小さければ小さい程、高解像で高画質の画像を得る為に有利であると言われているが、逆に転写性やクリーニング性に対しては不利である。また、本実施形態の範囲よりも体積平均粒子径が小さい場合、二成分現像剤では現像装置における長期の攪拌においてキャリアの表面にトナーが融着し、キャリアの帯電能力を低下させたり、一成分現像剤として用いた場合には、現像ローラへのトナーのフィルミングや、トナーを薄層化する為のブレード等の部材へのトナーの融着を発生させたりしやすくなる。 In general, it is said that the smaller the particle size of the toner, the more advantageous it is to obtain a high-resolution and high-quality image, but it is disadvantageous for transferability and cleaning properties. is there. Further, when the volume average particle diameter is smaller than the range of the present embodiment, in the case of the two-component developer, the toner is fused to the surface of the carrier during long-term stirring in the developing device, and the charging ability of the carrier is reduced. When used as a developer, it is easy to cause toner filming on the developing roller and toner fusion to a member such as a blade for thinning the toner.
また、これらの現象は微粉の含有率が本実施形態の範囲より多いトナーにおいても同様である。 Further, these phenomena are the same for the toner having a fine powder content higher than the range of the present embodiment.
逆に、トナーの粒子径が本実施形態の範囲よりも大きい場合には、高解像で高画質の画像を得ることが難しくなると共に、現像剤中のトナーの収支が行われた場合にトナーの粒子径の変動が大きくなる場合が多い。また、体積平均粒子径／個数平均粒子径が１．２５よりも大きい場合も同様であることが明らかとなった。 On the contrary, when the particle diameter of the toner is larger than the range of the present embodiment, it becomes difficult to obtain a high-resolution and high-quality image, and the toner in the developer is balanced. In many cases, the fluctuation of the particle size of the particles becomes large. It was also clarified that the same applies when the volume average particle diameter / number average particle diameter is larger than 1.25.
また、体積平均粒子径／個数平均粒子径が１．０５より小さい場合には、トナーの挙動の安定化、帯電量の均一化の面から好ましい面もあるが、トナーを十分に帯電することが出来なかったり、クリーニング性を悪化させたりする場合があることが明らかとなった。 Further, when the volume average particle size / number average particle size is smaller than 1.05, there are preferable aspects from the viewpoint of stabilizing the behavior of the toner and uniformizing the charge amount, but the toner can be sufficiently charged. It became clear that there were cases where it was not possible or the cleaning performance was deteriorated.
（変性ポリエステル樹脂）
変性ポリエステル樹脂（ｉ）としては、イソシアネートやエポキシなどにより変性されたポリエステルプレポリマーを挙げることができる。これは、活性水素基を持つ化合物（アミン類など）と伸長反応し、離型幅（定着下限温度とホットオフセット発生温度の差）の向上に効果をおよぼす。
(Modified polyester resin)
Examples of the modified polyester resin (i) include polyester prepolymers modified with isocyanate or epoxy. This undergoes an extension reaction with a compound having an active hydrogen group (such as amines), and has an effect of improving the release width (difference between the minimum fixing temperature and the hot offset generation temperature).
変性ポリエステル樹脂（ｉ）の合成方法としては、ベースとなるポリエステル樹脂に、従来公知のイソシアネート化剤やエポキシ化剤などを反応させることで容易に合成することが出来る。イソシアネート化剤としては、脂肪族ポリイソシアネート（テトラメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、２，６ジイソシアナトメチルカプロエートなど）；脂環式ポリイソシアネート（イソホロンジイソシアネート、シクロヘキシルメタンジイソシアネートなど）；芳香族ジイソシアネート（トリレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネートなど）；芳香脂肪族ジイソシアネート（α，α，α’，α’−テトラメチルキシリレンジイソシアネートなど）；イソシアヌレート類；前記ポリイソシアネートをフェノール誘導体、オキシム、カプロラクタムなどでブロックしたもの；およびこれら２種以上の併用が挙げられる。また、エポキシ化剤としては、エピクロロヒドリンなどをその代表例としてあげることが出来る。 As a method for synthesizing the modified polyester resin (i), it can be easily synthesized by reacting a conventionally known isocyanate agent or epoxidizing agent with a base polyester resin. Isocyanating agents include aliphatic polyisocyanates (tetramethylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, 2,6 diisocyanatomethylcaproate, etc.); alicyclic polyisocyanates (isophorone diisocyanate, cyclohexylmethane diisocyanate, etc.); aromatic diisocyanates ( Tolylene diisocyanate, diphenylmethane diisocyanate, etc.); araliphatic diisocyanates (α, α, α ′, α′-tetramethylxylylene diisocyanate, etc.); isocyanurates; And combinations of two or more of these. Moreover, epichlorohydrin etc. can be mentioned as the representative example as an epoxidizing agent.
イソシアネート化剤の比率は、イソシアネート基［ＮＣＯ］と、ベースとなるポリエステルの水酸基［ＯＨ］の当量比［ＮＣＯ］／［ＯＨ］として、通常５／１〜１／１、好ましくは４／１〜１．２／１、さらに好ましくは２．５／１〜１．５／１である。［ＮＣＯ］／［ＯＨ］が５を超えると低温定着性が悪化する。［ＮＣＯ］のモル比が１未満では、変性ポリエステル中のウレア含量が低くなり、耐ホットオフセット性が悪化する。この変性ポリエステル樹脂中のイソシアネート化剤の含有量は、通常０．５［重量％］〜４０［重量％］、好ましくは１［重量％］〜３０［重量％］、さらに好ましくは２［重量％］〜２０［重量％］である。０．５［重量％］未満では、耐ホットオフセット性が悪化するとともに、耐熱保存性と低温定着性の両立の面で不利になる。また、４０［重量％］を超えると低温定着性が悪化する。 The ratio of the isocyanate agent is usually 5/1 to 1/1, preferably 4/1 to 1 as an equivalent ratio [NCO] / [OH] of the isocyanate group [NCO] and the hydroxyl group [OH] of the base polyester. 1.2 / 1, more preferably 2.5 / 1 to 1.5 / 1. When [NCO] / [OH] exceeds 5, low-temperature fixability deteriorates. If the molar ratio of [NCO] is less than 1, the urea content in the modified polyester will be low, and the hot offset resistance will deteriorate. The content of the isocyanate agent in the modified polyester resin is usually 0.5 [wt%] to 40 [wt%], preferably 1 [wt%] to 30 [wt%], more preferably 2 [wt%]. ] To 20 [% by weight]. If it is less than 0.5 [% by weight], the hot offset resistance deteriorates, and it is disadvantageous in terms of both heat-resistant storage stability and low-temperature fixability. On the other hand, if it exceeds 40 [% by weight], the low-temperature fixability deteriorates.
また、この変性ポリエステル樹脂中の１分子当たりに含有するイソシアネート基は、通常１個以上、好ましくは、平均１．５個〜３個、さらに好ましくは、平均１．８個〜２．５個である。１分子当たり１個未満では、伸長反応後のウレア変性ポリエステルの分子量が低くなり、耐ホットオフセット性が悪化する。 In addition, the number of isocyanate groups contained per molecule in the modified polyester resin is usually 1 or more, preferably 1.5 to 3 on average, more preferably 1.8 to 2.5 on average. is there. When the number is less than 1 per molecule, the molecular weight of the urea-modified polyester after the elongation reaction becomes low, and the hot offset resistance deteriorates.
アミン類としては、ジアミン化合物、３価以上のポリアミン化合物、アミノアルコール化合物、アミノメルカプタン化合物、アミノ酸化合物、および、これらのアミノ基をブロックした化合物などが挙げられる。 Examples of amines include diamine compounds, trivalent or higher polyamine compounds, amino alcohol compounds, amino mercaptan compounds, amino acid compounds, and compounds in which these amino groups are blocked.
ジアミン化合物としては、芳香族ジアミン（フェニレンジアミン、ジエチルトルエンジアミン、４，４’ジアミノジフェニルメタンなど）；脂環式ジアミン（４，４’−ジアミノ−３，３’ジメチルジシクロヘキシルメタン、ジアミンシクロヘキサン、イソホロンジアミンなど）；および脂肪族ジアミン（エチレンジアミン、テトラメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミンなど）などが挙げられる。 Examples of diamine compounds include aromatic diamines (phenylenediamine, diethyltoluenediamine, 4,4′diaminodiphenylmethane, etc.); alicyclic diamines (4,4′-diamino-3,3′dimethyldicyclohexylmethane, diaminecyclohexane, isophoronediamine). Etc.); and aliphatic diamines (ethylenediamine, tetramethylenediamine, hexamethylenediamine, etc.) and the like.
３価以上のポリアミン化合物としては、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミンなどが挙げられる。アミノアルコール化合物としては、エタノールアミン、ヒドロキシエチルアニリンなどが挙げられる。アミノメルカプタン化合物としては、アミノエチルメルカプタン、アミノプロピルメルカプタンなどが挙げられる。アミノ酸化合物としては、アミノプロピオン酸、アミノカプロン酸などが挙げられる。 Examples of the trivalent or higher polyamine compound include diethylenetriamine and triethylenetetramine. Examples of amino alcohol compounds include ethanolamine and hydroxyethylaniline. Examples of the amino mercaptan compound include aminoethyl mercaptan and aminopropyl mercaptan. Examples of amino acid compounds include aminopropionic acid and aminocaproic acid.
これらのアミノ基をブロックした化合物としては、前記アミン類とケトン類（アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンなど）から得られるケチミン化合物、オキサゾリン化合物などが挙げられる。これらアミン類のうち好ましいものは、ジアミン化合物およびジアミン化合物と少量のポリアミン化合物の混合物である。また、架橋剤、伸長剤として、アミン類を用いることができる。 Examples of the compounds in which these amino groups are blocked include ketimine compounds and oxazoline compounds obtained from the amines and ketones (acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, etc.). Among these amines, preferred are a diamine compound and a mixture of a diamine compound and a small amount of a polyamine compound. Moreover, amines can be used as a crosslinking agent and an extender.
さらに、必要により伸長停止剤を用いてウレア変性ポリエステルの分子量を調整することができる。伸長停止剤としては、モノアミン（ジエチルアミン、ジブチルアミン、ブチルアミン、ラウリルアミンなど）、およびそれらをブロックしたもの（ケチミン化合物）などが挙げられる。 Furthermore, if necessary, the molecular weight of the urea-modified polyester can be adjusted using an elongation terminator. Examples of the elongation terminator include monoamines (diethylamine, dibutylamine, butylamine, laurylamine, etc.), and those obtained by blocking them (ketimine compounds).
アミン類の比率は、変性ポリエステル樹脂中のイソシアネート基［ＮＣＯ］と、アミン類中のアミノ基［ＮＨｘ］の当量比［ＮＣＯ］／［ＮＨｘ］として、通常１／２〜２／１、好ましくは１．５／１〜１／１．５、さらに好ましくは１．２／１〜１／１．２である。［ＮＣＯ］／［ＮＨｘ］が２を超えたり１／２未満であったりした場合には、伸長反応後のウレア変性ポリエステルの分子量が低くなり、耐ホットオフセット性が悪化する。本実施形態においては、ウレア変性ポリエステル中に、ウレア結合と共にウレタン結合を含有していてもよい。ウレア結合含有量とウレタン結合含有量のモル比は、通常１００／０〜１０／９０であり、好ましくは８０／２０〜２０／８０、さらに好ましくは、６０／４０〜３０／７０である。ウレア結合のモル比が１０［％未満］では、耐ホットオフセット性が悪化する。 The ratio of amines is usually 1/2 to 2/1 as equivalent ratio [NCO] / [NHx] of isocyanate group [NCO] in modified polyester resin and amino group [NHx] in amines, preferably The ratio is 1.5 / 1 to 1 / 1.5, more preferably 1.2 / 1 to 1 / 1.2. When [NCO] / [NHx] exceeds 2 or less than 1/2, the molecular weight of the urea-modified polyester after the extension reaction is lowered, and the hot offset resistance is deteriorated. In the present embodiment, the urea-modified polyester may contain a urethane bond together with a urea bond. The molar ratio of the urea bond content to the urethane bond content is usually 100/0 to 10/90, preferably 80/20 to 20/80, and more preferably 60/40 to 30/70. When the molar ratio of the urea bond is less than 10%, the hot offset resistance is deteriorated.
本実施形態中の伸長反応後のウレア変性ポリエステルは、ワンショット法、プレポリマー法により製造される。ウレア変性ポリエステルの重量平均分子量は、通常１万以上、好ましくは２万〜１０００万、さらに好ましくは３万〜１００万である。１万未満では耐ホットオフセット性が悪化する。ウレア変性ポリエステルの数平均分子量は、後述の変性されていないポリエステルを用いる場合は特に限定されるものではなく、前記重量平均分子量とするのに得やすい数平均分子量でよい。単独の場合は、数平均分子量は、通常２００００以下、好ましくは１０００〜１００００、さらに好ましくは２０００〜８０００である。２００００を超えると低温定着性およびフルカラー装置に用いた場合の光沢性が悪化する。 The urea-modified polyester after the extension reaction in the present embodiment is produced by a one-shot method or a prepolymer method. The weight average molecular weight of the urea-modified polyester is usually 10,000 or more, preferably 20,000 to 10,000,000, and more preferably 30,000 to 1,000,000. If it is less than 10,000, the hot offset resistance deteriorates. The number average molecular weight of the urea-modified polyester is not particularly limited when using an unmodified polyester described later, and may be a number average molecular weight that can be easily obtained to obtain the weight average molecular weight. When used alone, the number average molecular weight is usually 20000 or less, preferably 1000 to 10000, and more preferably 2000 to 8000. When it exceeds 20000, the low-temperature fixability and the glossiness when used in a full-color apparatus are deteriorated.
（未変性ポリエステル）
本実施形態においては、前記ウレア変性ポリエステルだけでなく、これと共に変性されていないポリエステル樹脂（ｉｉ）をトナーバインダー成分として含有させることもできる。（ｉｉ）を併用することで、低温定着性およびフルカラー装置に用いた場合の光沢性が向上し、単独使用より好ましい。前記、（ｉ）と（ｉｉ）は少なくとも一部が相溶していることが低温定着性、耐ホットオフセット性の面で好ましい。従って、（ｉ）のポリエステル成分と（ｉｉ）は類似の組成が好ましい。
(Unmodified polyester)
In the present embodiment, not only the urea-modified polyester but also a polyester resin (ii) that is not modified with the urea-modified polyester can be contained as a toner binder component. By using (ii) in combination, the low-temperature fixability and the gloss when used in a full-color device are improved, which is preferable to the single use. The above (i) and (ii) are preferably at least partially compatible in terms of low temperature fixability and hot offset resistance. Therefore, the polyester component (i) and (ii) preferably have similar compositions.
（ｉｉ）のピーク分子量は、通常１０００〜３００００、好ましくは１５００〜１００００、さらに好ましくは２０００〜８０００である。１０００未満では耐熱保存性が悪化し、１００００を超えると低温定着性が悪化する。未変性ポリエステル樹脂（ｉｉ）の重量平均分子量は２０００〜９００００であることが好ましく、ガラス転移点（Ｔｇ）は４０［℃］〜８０［℃］であることが好ましい。 The peak molecular weight of (ii) is usually 1000-30000, preferably 1500-10000, more preferably 2000-8000. If it is less than 1000, heat-resistant storage stability will deteriorate, and if it exceeds 10,000, low-temperature fixability will deteriorate. The weight average molecular weight of the unmodified polyester resin (ii) is preferably 2000 to 90000, and the glass transition point (Tg) is preferably 40 [° C.] to 80 [° C.].
（ｉｉ）の水酸基価は５以上であることが好ましく、さらに好ましくは１０〜１２０、特に好ましくは２０〜８０である。５未満では耐熱保存性と低温定着性の両立の面で不利になる。（ｉｉ）の酸価は通常１〜３０、好ましくは５〜２０である。酸価を持たせることで負帯電性となりやすい傾向がある。また、酸価及び水酸基価がそれぞれこの範囲を越えるものは高温高湿度下、低温低湿度下の環境下において、環境の影響を受けやすく、画像の劣化を招きやすい。 The hydroxyl value of (ii) is preferably 5 or more, more preferably 10 to 120, and particularly preferably 20 to 80. If it is less than 5, it is disadvantageous in terms of both heat-resistant storage stability and low-temperature fixability. The acid value of (ii) is usually 1-30, preferably 5-20. By having an acid value, it tends to be negatively charged. Further, those having an acid value and a hydroxyl value exceeding these ranges are easily affected by the environment under high temperature and high humidity and low temperature and low humidity, and are liable to cause image deterioration.
（結晶性ポリエステル樹脂）
結晶性ポリエステル樹脂（ｉｉｉ）は、少なくとも融点を有するポリエステルである。
結晶性ポリエステル樹脂（ｉｉｉ）としては、とくに炭素数２〜６のジオール化合物、特に１，４−ブタンジオール、１，６−ヘキサンジオールおよびこれらの誘導体の少なくとも１つを含有するアルコール成分と、マレイン酸、フマル酸、コハク酸、およびこれらの誘導体の少なくとも１つを含有する酸成分とを用いて合成される下記「化１」で表される繰返し講造単位を有する結晶性ポリエステル樹脂が好ましい。
(Crystalline polyester resin)
The crystalline polyester resin (iii) is a polyester having at least a melting point.
Examples of the crystalline polyester resin (iii) include alcohol components containing at least one of diol compounds having 2 to 6 carbon atoms, particularly 1,4-butanediol, 1,6-hexanediol and derivatives thereof, A crystalline polyester resin having a repeating unit represented by the following “Chemical Formula 1” synthesized using an acid component containing at least one of acid, fumaric acid, succinic acid, and derivatives thereof is preferable.
（式中、Ｒ１、Ｒ２は炭化水素基であり、その炭素数は１〜２０である。また、ｎは自然数である。） (Wherein, R 1, R 2 is a hydrocarbon group, the number of carbon atoms from 1 to 20.. The, n is a natural number.)
また、結晶性ポリエステル樹脂の結晶性および軟化点を制御する方法として、ポリエステル合成時にアルコール成分にグリセリン等の３価以上の多価アルコールや、酸成分に無水トリメリット酸などの３価以上の多価カルボン酸を追加して縮重合を行った非線状ポリエステルなどを設計、使用するなどの方法が挙げられる。 In addition, as a method for controlling the crystallinity and softening point of the crystalline polyester resin, a trivalent or higher polyhydric alcohol such as glycerin as an alcohol component and a trivalent or higher polyvalent such as trimellitic anhydride as an acid component can be used during polyester synthesis. Examples thereof include a method of designing and using a non-linear polyester that has been subjected to condensation polymerization by adding a polyvalent carboxylic acid.
結晶性ポリエステル樹脂の分子構造は、固体ＮＭＲなどにより確認することができる。分子量については、上記の分子量分布がシャープで低分子量のものが低温定着性に優れるという観点から鋭意検討した結果、ｏ−ジクロロベンゼンの可溶分のＧＰＣによる分子量分布で、横軸をｌｏｇ（Ｍ）、縦軸を［重量％］で表した分子量分布図のピーク位置が３．５〜４．０の範囲にあり、ピークの半値幅が１．５以下であり、重量平均分子量（Ｍｗ）で１０００〜６５００、数平均分子量（Ｍｎ）で５００〜２０００、Ｍｗ／Ｍｎが２〜５であることが好ましいことを見出した。融解温度およびＦ１／２温度については耐熱保存性が悪化しない範囲で低いことが望ましく、５０［℃］〜１３０［℃］の範囲に有ることが好ましいことを見出した。 The molecular structure of the crystalline polyester resin can be confirmed by solid-state NMR or the like. As for the molecular weight, as a result of intensive studies from the viewpoint that the above-described molecular weight distribution is sharp and the low molecular weight is excellent in low-temperature fixability, the horizontal axis is log (M ), The peak position of the molecular weight distribution diagram whose vertical axis is represented by [% by weight] is in the range of 3.5 to 4.0, the half width of the peak is 1.5 or less, and the weight average molecular weight (Mw) It was found that the number average molecular weight (Mn) is preferably 500 to 2000, and Mw / Mn is preferably 2 to 5 in the range of 1000 to 6500. It has been found that the melting temperature and the F1 / 2 temperature are desirably low so long as the heat resistant storage stability does not deteriorate, and are preferably in the range of 50 [° C.] to 130 [° C.].
融解温度およびＦ１／２温度が５０［℃］以下の場合は耐熱保存性が悪化し、現像装置内部の温度でブロッキングが発生しやすくなり、１３０［℃］以上の場合には定着下限温度が高くなるため低温定着性が得られなくなる。 When the melting temperature and F1 / 2 temperature are 50 [° C.] or lower, the heat-resistant storage stability is deteriorated, and blocking tends to occur at the temperature inside the developing device, and when it is 130 [° C.] or higher, the minimum fixing temperature is high. Therefore, low-temperature fixability cannot be obtained.
トナー中の、結晶性ポリエステル樹脂の分散粒径は長軸径で０．２［μｍ］〜３．０［μｍ］であることが好ましい。 The dispersed particle diameter of the crystalline polyester resin in the toner is preferably 0.2 [μm] to 3.0 [μm] in terms of the major axis diameter.
結晶性ポリエステル樹脂の酸価は、紙と樹脂との親和性の観点から、目的とする低温定着性を達成するためにはその酸価が８［ｍｇＫＯＨ／ｇ］以上、より好ましくは２０［ｍｇＫＯＨ／ｇ］以上であることが好ましく、一方、ホットオフセット性を向上させるには４５［ｍｇＫＯＨ／ｇ］以下のものであることが好ましい。更に、結晶性高分子の水酸基価については、所定の低温定着性を達成し、かつ良好な帯電特性を達成するためには０〜５０［ｍｇＫＯＨ／ｇ］、より好ましくは５〜５０［ｍｇＫＯＨ／ｇ］のものが好ましい。 The acid value of the crystalline polyester resin is 8 [mgKOH / g] or more, more preferably 20 [mgKOH] in order to achieve the desired low-temperature fixability from the viewpoint of the affinity between the paper and the resin. / G] or higher, while 45 [mgKOH / g] or lower is preferable for improving the hot offset property. Furthermore, the hydroxyl value of the crystalline polymer is 0 to 50 [mg KOH / g], more preferably 5 to 50 [mg KOH / g] in order to achieve a predetermined low-temperature fixability and good charging characteristics. g] are preferred.
本実施形態に基づくトナーにおいては、低温定着性を発現させるため、トナー中の前記（ｉ）、（ｉｉ）、（ｉｉｉ）の重量比は、通常（ｉ）／（ｉｉ）＋（ｉｉｉ）が５／９５〜２５／７５、好ましくは、１０／９０〜２５／７５、さらに好ましくは１２／８８〜２５／７５、特に好ましくは１２／８８〜２２／７８であり、かつ（ｉｉ）と（ｉｉｉ）の重量比が、９９／１〜５０／５０、好ましくは９５／５〜６０／４０、さらに好ましくは、９０／１０〜６５／３５である。上記範囲を外れると、耐ホットオフセット性が悪化するとともに、耐熱保存性と低温定着性の両立の面で不利となる。 In the toner according to the exemplary embodiment, the weight ratio of (i), (ii), and (iii) in the toner is usually (i) / (ii) + (iii) in order to develop low-temperature fixability. 5/95 to 25/75, preferably 10/90 to 25/75, more preferably 12/88 to 25/75, particularly preferably 12/88 to 22/78, and (ii) and (iii) ) Is 99/1 to 50/50, preferably 95/5 to 60/40, more preferably 90/10 to 65/35. Outside the above range, hot offset resistance deteriorates, and it is disadvantageous in terms of both heat-resistant storage stability and low-temperature fixability.
本実施形態において、トナー母体であるトナーバインダーのガラス転移点（Ｔｇ）は通常４０［℃］〜７０［℃］、好ましくは４０〜５５℃である。トナーバインダーのガラス転移点（Ｔｇ）が４０［℃］未満ではトナーの耐熱保存性が悪化し、ガラス転移点（Ｔｇ）が７０［℃］を超えると低温定着性が不十分となる。 In this embodiment, the glass transition point (Tg) of the toner binder as the toner base is usually 40 [° C.] to 70 [° C.], preferably 40 ° to 55 ° C. When the glass transition point (Tg) of the toner binder is less than 40 [° C.], the heat-resistant storage stability of the toner deteriorates, and when the glass transition point (Tg) exceeds 70 [° C.], the low-temperature fixability becomes insufficient.
ウレア変性ポリエステル樹脂の共存により、本実施形態の画像形成用トナーにおいては、公知のポリエステル系トナーと比較して、ガラス転移点が低くても耐熱保存性が良好な傾向を示す。 Due to the coexistence of the urea-modified polyester resin, the image forming toner of the present embodiment tends to have good heat-resistant storage stability even when the glass transition point is low, as compared with known polyester-based toners.
トナーバインダーの貯蔵弾性率としては、測定周波数２０［Ｈｚ］において１００００［ｄｙｎｅ／ｃｍ２］となる温度（ＴＧ’）が、通常１００［℃］以上、好ましくは１１０［℃］〜２００［℃］である。１００［℃］未満では耐ホットオフセット性が悪化する。 As the storage elastic modulus of the toner binder, the temperature (TG ′) at which the measurement frequency is 20 [Hz] is 10000 [dyne / cm 2 ] is usually 100 [° C.] or more, preferably 110 [° C.] to 200 [° C.]. It is. If it is less than 100 [° C.], the hot offset resistance deteriorates.
トナーバインダーの粘性としては、測定周波数２０［Ｈｚ］において１０００ポイズとなる温度（Ｔη）が、通常１８０［℃］以下、好ましくは９０［℃］〜１６０［℃］である。１８０［℃］を超えると低温定着性が悪化する。すなわち、低温定着性と耐ホットオフセット性の両立の観点から、ＴＧ’はＴηより高いことが好ましい。言い換えるとＴＧ’とＴηの差（ＴＧ’−Ｔη）は０［℃］以上が好ましい。さらに好ましくは１０［℃］以上であり、特に好ましくは２０［℃］以上である。差の上限は特に限定されない。また、耐熱保存性と低温定着性の両立の観点から、ＴηとＴｇの差は０［℃］〜１００［℃］が好ましい。さらに好ましくは１０［℃］〜９０［℃］であり、特に好ましくは２０［℃］〜８０［℃］である。 As the viscosity of the toner binder, the temperature (Tη) at which a poise of 1000 at a measurement frequency of 20 [Hz] is usually 180 [° C.] or less, preferably 90 [° C.] to 160 [° C.]. If it exceeds 180 [° C.], the low-temperature fixability deteriorates. That is, TG ′ is preferably higher than Tη from the viewpoint of achieving both low temperature fixability and hot offset resistance. In other words, the difference (TG′−Tη) between TG ′ and Tη is preferably 0 ° C. or more. More preferably, it is 10 [° C.] or more, and particularly preferably 20 [° C.] or more. The upper limit of the difference is not particularly limited. Further, from the viewpoint of achieving both heat-resistant storage stability and low-temperature fixability, the difference between Tη and Tg is preferably 0 [° C.] to 100 [° C.]. More preferably, it is 10 [° C] to 90 [° C], and particularly preferably 20 [° C] to 80 [° C].
トナー中に含有されるポリエステル樹脂のＴＨＦ可溶分の分子量分布において、分子量のピークが１０００〜３００００にあり、分子量３００００以上成分が１［重量％］〜８０［重量％］で、且つ、数平均分子量が２０００〜１５０００であることが好ましい。また、トナー中に含有されるポリエステル樹脂のＴＨＦ可溶分の分子量分布おいて、分子量１０００以下成分が０．１［重量％］〜５．０［重量％］であることが好ましい。また、トナー中に含有されるポリエステル樹脂のＴＨＦ不溶分が１［重量％］〜１５［重量％］であることが好ましい。 In the molecular weight distribution of the THF soluble part of the polyester resin contained in the toner, the molecular weight peak is 1000 to 30000, the molecular weight of 30000 or more is 1 [wt%] to 80 [wt%], and the number average The molecular weight is preferably 2000-15000. Further, in the molecular weight distribution of the THF soluble part of the polyester resin contained in the toner, it is preferable that the component having a molecular weight of 1000 or less is 0.1 [wt%] to 5.0 [wt%]. Further, the THF-insoluble content of the polyester resin contained in the toner is preferably 1 [wt%] to 15 [wt%].
（着色剤）
本実施形態の着色剤としては公知の染料及び顔料が全て使用でき、例えば、カーボンブラック、ニグロシン染料、鉄黒、ナフトールイエローＳ、ハンザイエロー（１０Ｇ、５Ｇ、Ｇ）、カドミュウムイエロー、黄色酸化鉄、黄土、黄鉛、チタン黄、ポリアゾイエロー、オイルイエロー、ハンザイエロー（ＧＲ、Ａ、ＲＮ、Ｒ）、ピグメントイエローＬ、ベンジジンイエロー（Ｇ、ＧＲ）、パーマネントイエロー（ＮＣＧ）、バルカンファストイエロー（５Ｇ、Ｒ）、タートラジンレーキ、キノリンイエローレーキ、アンスラザンイエローＢＧＬ、イソインドリノンイエロー、ベンガラ、鉛丹、鉛朱、カドミュウムレッド、カドミュウムマーキュリレッド、アンチモン朱、パーマネントレッド４Ｒ、パラレッド、ファイセーレッド、パラクロルオルトニトロアニリンレッド、リソールファストスカーレットＧ、ブリリアントファストスカーレット、ブリリアントカーンミンＢＳ、パーマネントレッド（Ｆ２Ｒ、Ｆ４Ｒ、ＦＲＬ、ＦＲＬＬ、Ｆ４ＲＨ）、ファストスカーレットＶＤ、ベルカンファストルビンＢ、ブリリアントスカーレットＧ、リソールルビンＧＸ、パーマネントレッドＦ５Ｒ、ブリリアントカーミン６Ｂ、ポグメントスカーレット３Ｂ、ボルドー５Ｂ、トルイジンマルーン、パーマネントボルドーＦ２Ｋ、ヘリオボルドーＢＬ、ボルドー１０Ｂ、ボンマルーンライト、ボンマルーンメジアム、エオシンレーキ、ローダミンレーキＢ、ローダミンレーキＹ、アリザリンレーキ、チオインジゴレッドＢ、チオインジゴマルーン、オイルレッド、キナクリドンレッド、ピラゾロンレッド、ポリアゾレッド、クロームバーミリオン、ベンジジンオレンジ、ペリノンオレンジ、オイルオレンジ、コバルトブルー、セルリアンブルー、アルカリブルーレーキ、ピーコックブルーレーキ、ビクトリアブルーレーキ、無金属フタロシアニンブルー、フタロシアニンブルー、ファストスカイブルー、インダンスレンブルー（ＲＳ、ＢＣ）、インジゴ、群青、紺青、アントラキノンブルー、ファストバイオレットＢ、メチルバイオレットレーキ、コバルト紫、マンガン紫、ジオキサンバイオレット、アントラキノンバイオレット、クロムグリーン、ジンクグリーン、酸化クロム、ピリジアン、エメラルドグリーン、ピグメントグリーンＢ、ナフトールグリーンＢ、グリーンゴールド、アシッドグリーンレーキ、マラカイトグリーンレーキ、フタロシアニングリーン、アントラキノングリーン、酸化チタン、亜鉛華、リトボン及びそれらの混合物が使用できる。着色剤の含有量はトナーに対して通常１［重量％］〜１５［重量％］、好ましくは３［重量％］〜１０［重量％］である。
(Coloring agent)
As the colorant of this embodiment, all known dyes and pigments can be used. For example, carbon black, nigrosine dye, iron black, naphthol yellow S, Hansa yellow (10G, 5G, G), cadmium yellow, yellow oxidation Iron, ocher, yellow lead, titanium yellow, polyazo yellow, oil yellow, Hansa yellow (GR, A, RN, R), pigment yellow L, benzidine yellow (G, GR), permanent yellow (NCG), Vulcan fast yellow (5G, R), Tartrazine Lake, Quinoline Yellow Lake, Anthrazan Yellow BGL, Isoindolinone Yellow, Bengala, Red Dan, Lead Zhu, Cadmium Red, Cadmium Mercury Red, Antimon Zhu, Permanent Red 4R, Para Red, Faisa Red, Parachlor Rutonitroaniline Red, Resol Fast Scarlet G, Brilliant Fast Scarlet, Brilliant Carnmin BS, Permanent Red (F2R, F4R, FRL, FRLL, F4RH), Fast Scarlet VD, Belkan Fast Rubin B, Brilliant Scarlet G, Resol Rubin GX, Permanent Red F5R, Brilliant Carmine 6B, Pigment Scarlet 3B, Bordeaux 5B, Tolujing Maroon, Permanent Bordeaux F2K, Helio Bordeaux BL, Bordeaux 10B, Bon Maroon Light, Bon Maroon Medium, Eosin Lake, Rhodamine Lake B, Rhodamine Lake Y, Alizarin Lake, thioindigo red B, thioindigo maroon, oil red, quinacridone red, pyrazo Red, polyazo red, chrome vermillion, benzidine orange, perinone orange, oil orange, cobalt blue, cerulean blue, alkali blue rake, peacock blue rake, Victoria blue rake, metal free phthalocyanine blue, phthalocyanine blue, fast sky blue, indance Ren Blue (RS, BC), Indigo, Ultramarine Blue, Bitumen, Anthraquinone Blue, Fast Violet B, Methyl Violet Lake, Cobalt Purple, Manganese Purple, Dioxane Violet, Anthraquinone Violet, Chrome Green, Zinc Green, Chrome Oxide, Pyridian, Emerald Green , Pigment Green B, Naphthol Green B, Green Gold, Acid Green Lake, Malachite Green , Phthalocyanine green, anthraquinone green, titanium oxide, zinc white, litbon and mixtures thereof can be used. The content of the colorant is usually 1 [wt%] to 15 [wt%], preferably 3 [wt%] to 10 [wt%] based on the toner.
本実施形態で用いる着色剤は樹脂と複合化されたマスターバッチとして用いることもできる。 The colorant used in this embodiment can also be used as a master batch combined with a resin.
マスターバッチの製造またはマスターバッチとともに混練されるバインダー樹脂としては、先にあげた変性、未変性ポリエステル樹脂の他にポリスチレン、ポリｐ−クロロスチレン、ポリビニルトルエンなどのスチレン及びその置換体の重合体；スチレン−ｐ−クロロスチレン共重合体、スチレン−プロピレン共重合体、スチレン−ビニルトルエン共重合体、スチレン−ビニルナフタリン共重合体、スチレン−アクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリル酸エチル共重合体、スチレン−アクリル酸ブチル共重合体、スチレン−アクリル酸オクチル共重合体、スチレン−メタクリル酸メチル共重合体、スチレン−メタクリル酸エチル共重合体、スチレン−メタクリル酸ブチル共重合体、スチレン−α−クロルメタクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−ビニルメチルケトン共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−イソプレン共重合体、スチレン−アクリロニトリル−インデン共重合体、スチレン−マレイン酸共重合体、スチレン−マレイン酸エステル共重合体などのスチレン系共重合体；ポリメチルメタクリレート、ポリブチルメタクリレート、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、エポキシ樹脂、エポキシポリオール樹脂、ポリウレタン、ポリアミド、ポリビニルブチラール、ポリアクリル酸樹脂、ロジン、変性ロジン、テルペン樹脂、脂肪族叉は脂環族炭化水素樹脂、芳香族系石油樹脂、塩素化パラフィン、パラフィンワックスなどが挙げられ、単独あるいは混合して使用できる。 As the binder resin to be kneaded together with the production of the masterbatch or the masterbatch, in addition to the modified and unmodified polyester resins mentioned above, styrene such as polystyrene, poly p-chlorostyrene, polyvinyltoluene, and polymers of substituted products thereof; Styrene-p-chlorostyrene copolymer, 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-methyl methacrylate copolymer, styrene-ethyl methacrylate copolymer, styrene-butyl methacrylate copolymer, styrene-α- Chloromethyl methacrylate copolymer, Tylene-acrylonitrile copolymer, styrene-vinyl methyl ketone copolymer, styrene-butadiene copolymer, styrene-isoprene copolymer, styrene-acrylonitrile-indene copolymer, styrene-maleic acid copolymer, styrene-malein Styrene copolymers such as acid ester copolymers; polymethyl methacrylate, polybutyl methacrylate, polyvinyl chloride, polyvinyl acetate, polyethylene, polypropylene, polyester, epoxy resin, epoxy polyol resin, polyurethane, polyamide, polyvinyl butyral, poly Acrylic resin, rosin, modified rosin, terpene resin, aliphatic or alicyclic hydrocarbon resin, aromatic petroleum resin, chlorinated paraffin, paraffin wax, etc. The
本マスターバッチはマスターバッチ用の樹脂と着色剤とを高せん断力をかけて混合、混練してマスターバッチを得る事ができる。この際着色剤と樹脂の相互作用を高めるために、有機溶剤を用いる事ができる。またいわゆるフラッシング法と呼ばれる着色剤の水を含んだ水性ペーストを樹脂と有機溶剤とともに混合混練し、着色剤を樹脂側に移行させ、水分と有機溶剤成分を除去する方法も着色剤のウエットケーキをそのまま用いる事ができるため乾燥する必要がなく、好ましく用いられる。混合混練するには３本ロールミル等の高せん断分散装置が好ましく用いられる。 This master batch can be obtained by mixing and kneading a resin for a master batch and a colorant under a high shear force to obtain a master batch. At this time, an organic solvent can be used to enhance the interaction between the colorant and the resin. Also, a so-called flushing method called watering paste containing water of a colorant is mixed and kneaded together with a resin and an organic solvent, and the colorant is transferred to the resin side to remove moisture and organic solvent components. Since it can be used as it is, it does not need to be dried and is preferably used. For mixing and kneading, a high shear dispersion device such as a three-roll mill is preferably used.
（離型剤）
また、トナーバインダー、着色剤とともにワックスを含有させることもできる。本実施形態のワックスとしては公知のものが使用でき、例えばポリオレフィンワッックス（ポリエチレンワックス、ポリプロピレンワックスなど）；長鎖炭化水素（パラフィンワッックス、サゾールワックスなど）；カルボニル基含有ワックスなどが挙げられる。これらのうち好ましいものは、カルボニル基含有ワックスである。
(Release agent)
Further, a wax may be contained together with the toner binder and the colorant. Known waxes can be used as the wax of the present embodiment, for example, polyolefin wax (polyethylene wax, polypropylene wax, etc.); long chain hydrocarbon (paraffin wax, sazol wax, etc.); carbonyl group-containing wax, etc. Can be mentioned. Of these, carbonyl group-containing waxes are preferred.
カルボニル基含有ワックスとしては、ポリアルカン酸エステル（カルナバワックス、モンタンワックス、トリメチロールプロパントリベヘネート、ペンタエリスリトールテトラベヘネート、ペンタエリスリトールジアセテートジベヘネート、グリセリントリベヘネート、１，１８−オクタデカンジオールジステアレートなど）；ポリアルカノールエステル（トリメリット酸トリステアリル、ジステアリルマレエートなど）；ポリアルカン酸アミド（エチレンジアミンジベヘニルアミドなど）；ポリアルキルアミド（トリメリット酸トリステアリルアミドなど）；およびジアルキルケトン（ジステアリルケトンなど）などが挙げられる。これらカルボニル基含有ワックスのうち好ましいものは、ポリアルカン酸エステルである。 Examples of the carbonyl group-containing wax include polyalkanoic acid esters (carnauba wax, montan wax, trimethylolpropane tribehenate, pentaerythritol tetrabehenate, pentaerythritol diacetate dibehenate, glycerin tribehenate, 1,18. -Octadecanediol distearate, etc.); polyalkanol esters (tristearyl trimellitic acid, distearyl maleate, etc.); polyalkanoic acid amides (ethylene diamine dibehenyl amide, etc.); polyalkylamides (trimellitic acid tristearyl amide, etc.) And dialkyl ketones (such as distearyl ketone). Among these carbonyl group-containing waxes, polyalkanoic acid esters are preferred.
本実施形態のワックスの融点は、通常４０［℃］〜１６０［℃］であり、好ましくは５０［℃］〜１２０［℃］、さらに好ましくは６０［℃］〜９０［℃］である。融点が４０［℃］未満のワックスは耐熱保存性に悪影響を与え、１６０［℃］を超えるワックスは低温での定着時にコールドオフセットを起こしやすい。 The melting point of the wax of the present embodiment is usually 40 [° C.] to 160 [° C.], preferably 50 [° C.] to 120 [° C.], more preferably 60 [° C.] to 90 [° C.]. A wax having a melting point of less than 40 [° C.] has an adverse effect on heat-resistant storage stability, and a wax having a melting point of more than 160 [° C.] tends to cause a cold offset when fixing at a low temperature.
また、ワックスの溶融粘度は、融点より２０［℃］高い温度での測定値として、５［ｃｐｓ］〜１０００［ｃｐｓ］が好ましく、さらに好ましくは１０［ｃｐｓ］〜１００［ｃｐｓ］である。１０００［ｃｐｓ］を超えるワックスは、耐ホットオフセット性、低温定着性への向上効果に乏しい。トナー中のワックスの含有量は通常０［重量％］〜４０［重量％］であり、好ましくは３［重量％］〜３０［重量％］である。 Further, the melt viscosity of the wax is preferably 5 [cps] to 1000 [cps], more preferably 10 [cps] to 100 [cps] as a measured value at a temperature 20 [° C.] higher than the melting point. Waxes exceeding 1000 [cps] are poor in improving hot offset resistance and low-temperature fixability. The content of the wax in the toner is usually 0 [wt%] to 40 [wt%], preferably 3 [wt%] to 30 [wt%].
（帯電制御剤）
本実施形態のトナーは、必要に応じて帯電制御剤を含有してもよい。帯電制御剤としては公知のものが全て使用でき、例えばニグロシン系染料、トリフェニルメタン系染料、クロム含有金属錯体染料、モリブデン酸キレート顔料、ローダミン系染料、アルコキシ系アミン、４級アンモニウム塩（フッ素変性４級アンモニウム塩を含む）、アルキルアミド、燐の単体または化合物、タングステンの単体または化合物、フッ素系活性剤、サリチル酸金属塩及び、サリチル酸誘導体の金属塩等である。
(Charge control agent)
The toner of the exemplary embodiment may contain a charge control agent as necessary. All known charge control agents can be used, such as nigrosine dyes, triphenylmethane dyes, chromium-containing metal complex dyes, molybdate chelate pigments, rhodamine dyes, alkoxy amines, quaternary ammonium salts (fluorine-modified). Quaternary ammonium salts), alkylamides, phosphorus simple substances or compounds, tungsten simple substances or compounds, fluorine-based activators, salicylic acid metal salts, and metal salts of salicylic acid derivatives.
具体的にはニグロシン系染料のボントロン０３、第四級アンモニウム塩のボントロンＰ−５１、含金属アゾ染料のボントロンＳ−３４、オキシナフトエ酸系金属錯体のＥ−８２、サリチル酸系金属錯体のＥ−８４、フェノール系縮合物のＥ−８９（以上、オリエント化学工業社製）、第四級アンモニウム塩モリブデン錯体のＴＰ−３０２、ＴＰ−４１５（以上、保土谷化学工業社製）、第四級アンモニウム塩のコピーチャージＰＳＹ ＶＰ２０３８、トリフェニルメタン誘導体のコピーブルーＰＲ、第四級アンモニウム塩のコピーチャージ ＮＥＧ ＶＰ２０３６、コピーチャージ ＮＸ ＶＰ４３４（以上、ヘキスト社製）、ＬＲＡ−９０１、ホウ素錯体であるＬＲ−１４７（日本カーリット社製）、銅フタロシアニン、ペリレン、キナクリドン、アゾ系顔料、その他スルホン酸基、カルボキシル基、四級アンモニウム塩等の官能基を有する高分子系の化合物が挙げられる。 Specifically, Nitronine-based dye Bontron 03, quaternary ammonium salt Bontron P-51, metal-containing azo dye Bontron S-34, oxynaphthoic acid metal complex E-82, salicylic acid metal complex E- 84, E-89 of a phenol-based condensate (manufactured by Orient Chemical Industry Co., Ltd.), TP-302 of a quaternary ammonium salt molybdenum complex, TP-415 (manufactured by Hodogaya Chemical Industry Co., Ltd.), quaternary ammonium Copy charge PSY VP2038 of salt, copy blue PR of triphenylmethane derivative, copy charge of quaternary ammonium salt NEG VP2036, copy charge NX VP434 (manufactured by Hoechst), LRA-901, LR-147 which is a boron complex (Nippon Carlit), copper phthalocyanine, perylene, quinaclide And azo pigments, and other high molecular compounds having a functional group such as a sulfonic acid group, a carboxyl group, and a quaternary ammonium salt.
本実施形態において荷電制御剤の使用量は、バインダー樹脂の種類、必要に応じて使用される添加剤の有無、分散方法を含めたトナー製造方法によって決定されるもので、一義的に限定されるものではないが、好ましくはバインダー樹脂１００重量部に対して、０．１重量部〜１０重量部の範囲で用いられる。好ましくは、０．２重量部〜５重量部の範囲がよい。１０重量部を越える場合にはトナーの帯電性が大きすぎ、主帯電制御剤の効果を減退させ、現像ローラとの静電的吸引力が増大し、現像剤の流動性低下や、画像濃度の低下を招く。これらの帯電制御剤はマスターバッチ、樹脂とともに溶融混練した後溶解分散させる事もできるし、もちろん有機溶剤に直接溶解、分散する際に加えても良いし、トナー表面にトナー粒子作成後固定化させてもよい。 In this embodiment, the amount of charge control agent used is determined uniquely by the type of binder resin, the presence or absence of additives used as necessary, and the toner production method including the dispersion method, and is uniquely limited. Although it is not a thing, Preferably it is used in 0.1 weight part-10 weight part with respect to 100 weight part of binder resin. The range of 0.2 to 5 parts by weight is preferable. When the amount exceeds 10 parts by weight, the chargeability of the toner is too high, the effect of the main charge control agent is reduced, the electrostatic attractive force with the developing roller is increased, the flowability of the developer is reduced, and the image density is reduced. Incurs a decline. These charge control agents can be dissolved and dispersed after being melt-kneaded with a masterbatch and resin, and of course, they can be added directly when dissolved and dispersed in an organic solvent, or fixed on the toner surface after preparation of toner particles. May be.
（樹脂微粒子）
本実施形態で使用される樹脂微粒子は、水性分散体を形成しうる樹脂であればいかなる樹脂も使用でき、熱可塑性樹脂でも熱硬化性樹脂でもよいが、例えばビニル系樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ケイ素系樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、ユリア樹脂、アニリン樹脂、アイオノマー樹脂、ポリカーボネート樹脂等が挙げられる。樹脂微粒子としては、上記の樹脂を２種以上併用しても差し支えない。このうち好ましいのは、微細球状樹脂粒子の水性分散体が得られやすい点から、ビニル系樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂及びそれらの併用が好ましい。
(Resin fine particles)
The resin fine particles used in the present embodiment can be any resin as long as it can form an aqueous dispersion, and may be a thermoplastic resin or a thermosetting resin. For example, vinyl resins, polyurethane resins, epoxy resins Polyester resin, polyamide resin, polyimide resin, silicon resin, phenol resin, melamine resin, urea resin, aniline resin, ionomer resin, polycarbonate resin and the like. As the resin fine particles, two or more of the above resins may be used in combination. Of these, vinyl resins, polyurethane resins, epoxy resins, polyester resins, and combinations thereof are preferred because an aqueous dispersion of fine spherical resin particles is easily obtained.
ビニル系樹脂としては、ビニル系モノマーを単独重合また共重合したポリマーで、例えば、スチレン−（メタ）アクリル酸エステル樹脂、スチレン−ブタジエン共重合体、（メタ）アクリル酸−アクリル酸エステル重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−無水マレイン酸共重合体、スチレン−（メタ）アクリル酸共重合体等が挙げられる。前記樹脂微粒子の体積平均粒径が５［ｎｍ］〜５００［ｎｍ］であることが好ましい。 The vinyl resin is a polymer obtained by homopolymerization or copolymerization of a vinyl monomer, such as a styrene- (meth) acrylate resin, a styrene-butadiene copolymer, a (meth) acrylic acid-acrylate polymer, Examples include styrene-acrylonitrile copolymers, styrene-maleic anhydride copolymers, styrene- (meth) acrylic acid copolymers, and the like. It is preferable that the resin fine particles have a volume average particle size of 5 [nm] to 500 [nm].
（外添剤）
本実施形態で得られた着色粒子の流動性や現像性、帯電性を補助するための外添剤としては、無機微粒子を好ましく用いることができ、この無機微粒子の体積平均粒径を３０［ｎｍ］以上１００［ｎｍ］以下としている。無機微粒子の具体例としては、例えばシリカ、アルミナ、酸化チタン、チタン酸バリウム、チタン酸マグネシウム、チタン酸カルシウム、チタン酸ストロンチウム、酸化亜鉛、酸化スズ、ケイ砂、クレー、雲母、ケイ灰石、ケイソウ土、酸化クロム、酸化セリウム、ベンガラ、三酸化アンチモン、酸化マグネシウム、酸化ジルコニウム、硫酸バリウム、炭酸バリウム、炭酸カルシウム、炭化ケイ素、窒化ケイ素などを挙げることができる。
(External additive)
As an external additive for assisting the fluidity, developability and chargeability of the colored particles obtained in the present embodiment, inorganic fine particles can be preferably used, and the volume average particle size of the inorganic fine particles is 30 [nm. ] To 100 [nm] or less. Specific examples of the inorganic fine particles include, for example, silica, alumina, titanium oxide, barium titanate, magnesium titanate, calcium titanate, strontium titanate, zinc oxide, tin oxide, quartz sand, clay, mica, wollastonite, diatomaceous earth. Examples include soil, chromium oxide, cerium oxide, bengara, antimony trioxide, magnesium oxide, zirconium oxide, barium sulfate, barium carbonate, calcium carbonate, silicon carbide, and silicon nitride.
この他、高分子系微粒子たとえばソープフリー乳化重合や懸濁重合、分散重合によって得られるポリスチレン、メタクリル酸エステルやアクリル酸エステル共重合体やシリコーン、ベンゾグアナミン、ナイロンなどの重縮合系、熱硬化性樹脂による重合体粒子が挙げられる。 In addition, polymer fine particles such as polystyrene obtained by soap-free emulsion polymerization, suspension polymerization and dispersion polymerization, methacrylic acid ester and acrylic acid ester copolymer, polycondensation system such as silicone, benzoguanamine and nylon, thermosetting resin And polymer particles.
このような流動化剤は表面処理を行って、疎水性を上げ、高湿度下においても流動特性や帯電特性の悪化を防止することができる。例えばシランカップリング剤、シリル化剤、フッ化アルキル基を有するシランカップリング剤、有機チタネート系カップリング剤、アルミニウム系のカップリング剤、シリコーンオイル、変性シリコーンオイルなどが好ましい表面処理剤として挙げられる。 Such a fluidizing agent can be surface-treated to increase hydrophobicity and prevent deterioration of flow characteristics and charging characteristics even under high humidity. For example, silane coupling agents, silylating agents, silane coupling agents having an alkyl fluoride group, organic titanate coupling agents, aluminum coupling agents, silicone oils, modified silicone oils and the like are preferable surface treatment agents. .
感光体や一次転写媒体に残存する転写後の現像剤を除去するためのクリーニング性向上剤としては、例えばステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸など脂肪酸金属塩、例えばポリメチルメタクリレート微粒子、ポリスチレン微粒子などのソープフリー乳化重合などによって製造された、ポリマー微粒子などを挙げることかできる。ポリマー微粒子は比較的粒度分布が狭く、体積平均粒径が０．０１［μｍ］から１［μｍ］のものが好ましい。 Examples of the cleaning property improver for removing the developer after transfer remaining on the photoreceptor or the primary transfer medium include, for example, zinc stearate, calcium stearate, fatty acid metal salts such as stearic acid, such as polymethyl methacrylate fine particles, polystyrene fine particles, etc. And polymer fine particles produced by soap-free emulsion polymerization. The polymer fine particles preferably have a relatively narrow particle size distribution and a volume average particle size of 0.01 [μm] to 1 [μm].
（製造方法）
トナー母体であるトナーバインダーは以下の方法などで製造することができる。ポリオール（１）とポリカルボン酸（２）を、テトラブトキシチタネート、ジブチルチンオキサイドなど公知のエステル化触媒の存在下、１５０［℃］〜２８０［℃］に加熱し、必要により減圧としながら生成する水を溜去して、水酸基を有するポリエステルを得る。次いで４０［℃］〜１４０［℃］にて、これにポリイソシアネート（３）を反応させ、イソシアネート基を有するプレポリマー（Ａ）を得る。さらに（Ａ）にアミン類（Ｂ）を０［℃］〜１４０［℃］にて反応させ、ウレア結合で変性されたポリエステルを得る。（３）を反応させる際および（Ａ）と（Ｂ）を反応させる際には、必要により溶剤を用いることもできる。
(Production method)
The toner binder as the toner base can be produced by the following method. Polyol (1) and polycarboxylic acid (2) are produced in the presence of a known esterification catalyst such as tetrabutoxy titanate, dibutyltin oxide, etc., and heated to 150 [° C.] to 280 [° C.] and, if necessary, reduced pressure. Water is distilled off to obtain a polyester having a hydroxyl group. Next, this is reacted with polyisocyanate (3) at 40 [° C.] to 140 [° C.] to obtain a prepolymer (A) having an isocyanate group. Further, (A) is reacted with amines (B) at 0 [° C.] to 140 [° C.] to obtain a polyester modified with a urea bond. When (3) is reacted and (A) and (B) are reacted, a solvent can be used as necessary.
使用可能な溶剤としては、芳香族溶剤（トルエン、キシレンなど）；ケトン類（アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンなど）；エステル類（酢酸エチルなど）；アミド類（ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミドなど）およびエーテル類（テトラヒドロフランなど）などのイソシアネート（３）に対して不活性なものが挙げられる。変性されていないポリエステル（ｉｉ）を併用する場合は、水酸基を有するポリエステルと同様な方法で（ｉｉ）を製造し、これを前記（ｉ）の反応完了後の溶液に溶解し、混合する。 Usable solvents include aromatic solvents (toluene, xylene, etc.); ketones (acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, etc.); esters (ethyl acetate, etc.); amides (dimethylformamide, dimethylacetamide, etc.) and ethers And those inert to the isocyanate (3), such as tetrahydrofuran (such as tetrahydrofuran). When the unmodified polyester (ii) is used in combination, (ii) is produced by the same method as that for the polyester having a hydroxyl group, and this is dissolved and mixed in the solution after the completion of the reaction (i).
本実施形態の乾式トナーは以下の方法で製造することができるが勿論これらに限定されることはない。 The dry toner of this embodiment can be manufactured by the following method, but is not limited to these.
（水系媒体中でのトナー製造法）
本実施形態に用いる水系媒体としては、水単独でもよいが、水と混和可能な溶剤を併用することもできる。混和可能な溶剤としては、アルコール（メタノール、イソプロパノール、エチレングリコールなど）、ジメチルホルムアミド、テトラヒドロフラン、セルソルブ類（メチルセルソルブなど）、低級ケトン類（アセトン、メチルエチルケトンなど）などが挙げられる。
(Toner production method in aqueous medium)
As an aqueous medium used in the present embodiment, water alone may be used, but a solvent miscible with water may be used in combination. Examples of the miscible solvent include alcohol (methanol, isopropanol, ethylene glycol, etc.), dimethylformamide, tetrahydrofuran, cellosolves (methylcellosolve, etc.), lower ketones (acetone, methyl ethyl ketone, etc.) and the like.
トナー粒子は、水系媒体中でイソシアネート基を有するプレポリマー（Ａ）からなる分散体を、（Ｂ）と反応させて形成しても良いし、あらかじめ製造したウレア変性ポリエステル（ｉ）を用いても良い。水系媒体中でウレア変性ポリエステル（ｉ）やプレポリマー（Ａ）からなる分散体を安定して形成させる方法としては、水系媒体中にウレア変性ポリエステル（ｉ）やプレポリマー（Ａ）からなるトナー原料の組成物を加えて、せん断力により分散させる方法などが挙げられる。 The toner particles may be formed by reacting a dispersion composed of a prepolymer (A) having an isocyanate group in an aqueous medium with (B), or using a urea-modified polyester (i) produced in advance. good. As a method for stably forming a dispersion comprising urea-modified polyester (i) or prepolymer (A) in an aqueous medium, a toner raw material comprising urea-modified polyester (i) or prepolymer (A) in an aqueous medium is used. And a method of dispersing by shearing force.
プレポリマー（Ａ）と他のトナー組成物である（以下トナー原料と呼ぶ）着色剤、着色剤マスターバッチ、離型剤、荷電制御剤、未変性ポリエステル樹脂などは、水系媒体中で分散体を形成させる際に混合してもよいが、あらかじめトナー原料を混合した後、水系媒体中にその混合物を加えて分散させたほうがより好ましい。また、本実施形態においては、着色剤、離型剤、荷電制御剤などの他のトナー原料は、必ずしも、水系媒体中で粒子を形成させる時に混合しておく必要はなく、粒子を形成せしめた後、添加してもよい。たとえば、着色剤を含まない粒子を形成させた後、公知の染着の方法で着色剤を添加することもできる。 The prepolymer (A) and other toner compositions (hereinafter referred to as toner raw materials), a colorant masterbatch, a release agent, a charge control agent, an unmodified polyester resin, etc. are dispersed in an aqueous medium. It may be mixed at the time of formation, but it is more preferable to mix the toner raw materials in advance and then add and disperse the mixture in the aqueous medium. In the present embodiment, other toner raw materials such as a colorant, a release agent, and a charge control agent do not necessarily have to be mixed when forming particles in an aqueous medium. It may be added later. For example, after forming particles containing no colorant, the colorant can be added by a known dyeing method.
分散の方法としては特に限定されるものではないが、低速せん断式、高速せん断式、摩擦式、高圧ジェット式、超音波などの公知の設備が適用できる。分散体の粒径を２［μｍ］〜２０［μｍ］にするために高速せん断式が好ましい。高速せん断式分散機を使用した場合、回転数は特に限定はないが、通常１０００［ｒｐｍ］〜３００００［ｒｐｍ］、好ましくは５０００［ｒｐｍ］〜２００００［ｒｐｍ］である。分散時間は特に限定はないが、バッチ方式の場合は、通常０．１分〜５分である。分散時の温度としては、通常、０［℃］〜１５０［℃］（加圧下）、好ましくは４０［℃］〜９８［℃］である。高温なほうが、ウレア変性ポリエステル（ｉ）やプレポリマー（Ａ）からなる分散体の粘度が低く、分散が容易な点で好ましい。 The dispersion method is not particularly limited, and known equipment such as a low-speed shear method, a high-speed shear method, a friction method, a high-pressure jet method, and an ultrasonic wave can be applied. In order to make the particle size of the dispersion 2 [μm] to 20 [μm], a high speed shearing method is preferable. When a high-speed shearing disperser is used, the number of rotations is not particularly limited, but is usually 1000 [rpm] to 30000 [rpm], preferably 5000 [rpm] to 20000 [rpm]. The dispersion time is not particularly limited, but in the case of a batch method, it is usually 0.1 minutes to 5 minutes. The temperature at the time of dispersion is usually 0 [° C.] to 150 [° C.] (under pressure), preferably 40 [° C.] to 98 [° C.]. Higher temperatures are preferable in that the dispersion of the urea-modified polyester (i) or prepolymer (A) has a low viscosity and is easily dispersed.
ウレア変性ポリエステル（ｉ）やプレポリマー（Ａ）を含むトナー組成物１００部に対する水系媒体の使用量は、通常５０重量部〜２０００重量部、好ましくは１００重量部〜１０００重量部である。５０重量部未満ではトナー組成物の分散状態が悪く、所定の粒径のトナー粒子が得られない。２００００重量部を超えると経済的でない。また、必要に応じて、分散剤を用いることもできる。分散剤を用いたほうが、粒度分布がシャープになるとともに分散が安定である点で好ましい。 The amount of the aqueous medium used relative to 100 parts of the toner composition containing the urea-modified polyester (i) and the prepolymer (A) is usually 50 parts by weight to 2000 parts by weight, preferably 100 parts by weight to 1000 parts by weight. If the amount is less than 50 parts by weight, the dispersion state of the toner composition is poor, and toner particles having a predetermined particle diameter cannot be obtained. If it exceeds 20000 parts by weight, it is not economical. Moreover, a dispersing agent can also be used as needed. It is preferable to use a dispersant because the particle size distribution becomes sharp and the dispersion is stable.
プレポリマー（Ａ）からウレア変性ポリエステル（ｉ）を合成する工程は水系媒体中でトナー組成物を分散する前にアミン類（Ｂ）を加えて反応させても良いし、水系媒体中に分散した後にアミン類（Ｂ）を加えて粒子界面から反応を起こしても良い。この場合製造されるトナー表面に優先的にウレア変性ポリエステルが生成し、粒子内部で濃度勾配を設けることもできる。 In the step of synthesizing the urea-modified polyester (i) from the prepolymer (A), the amine (B) may be added and reacted before the toner composition is dispersed in the aqueous medium, or may be dispersed in the aqueous medium. An amine (B) may be added later to cause a reaction from the particle interface. In this case, urea-modified polyester is preferentially produced on the surface of the manufactured toner, and a concentration gradient can be provided inside the particles.
トナー組成物が分散された油性相を水が含まれる液体に乳化、分散するための分散剤としてアルキルベンゼンスルホン酸塩、α−オレフィンスルホン酸塩、リン酸エステルなどの陰イオン界面活性剤、アルキルアミン塩、アミノアルコール脂肪酸誘導体、ポリアミン脂肪酸誘導体、イミダゾリンなどのアミン塩型や、アルキルトリメチルアンモニム塩、ジアルキルジメチルアンモニウム塩、アルキルジメチルベンジルアンモニウム塩、ピリジニウム塩、アルキルイソキノリニウム塩、塩化ベンゼトニウムなどの四級アンモニウム塩型の陽イオン界面活性剤、脂肪酸アミド誘導体、多価アルコール誘導体などの非イオン界面活性剤、例えばアラニン、ドデシルジ（アミノエチル）グリシン、ジ（オクチルアミノエチル）グリシンやＮ−アルキル−Ｎ，Ｎ−ジメチルアンモニウムベタインなどの両性界面活性剤が挙げられる。 Anionic surfactants such as alkylbenzene sulfonates, α-olefin sulfonates and phosphates, alkylamines as dispersants for emulsifying and dispersing the oily phase in which the toner composition is dispersed in a liquid containing water Amine salts such as salts, amino alcohol fatty acid derivatives, polyamine fatty acid derivatives, imidazoline, alkyltrimethylammonium salts, dialkyldimethylammonium salts, alkyldimethylbenzylammonium salts, pyridinium salts, alkylisoquinolinium salts, benzethonium chloride, etc. Nonionic surfactants such as quaternary ammonium salt type cationic surfactants, fatty acid amide derivatives, polyhydric alcohol derivatives, such as alanine, dodecyldi (aminoethyl) glycine, di (octylaminoethyl) glycine and N-alkyl N, amphoteric surfactants such as N- dimethyl ammonium betaine.
またフルオロアルキル基を有する界面活性剤を用いることにより、非常に少量でその効果をあげることができる。好ましく用いられるフルオロアルキル基を有するアニオン性界面活性剤としては、炭素数２〜１０のフルオロアルキルカルボン酸及びその金属塩、パーフルオロオクタンスルホニルグルタミン酸ジナトリウム、３−［オメガ−フルオロアルキル（Ｃ６〜Ｃ１１）オキシ〕−１−アルキル（Ｃ３〜Ｃ４）スルホン酸ナトリウム、３［オメガ−フルオロアルカノイル（Ｃ６〜Ｃ８）−Ｎ−エチルアミノ］−１−プロパンスルホン酸ナトリウム、フルオロアルキル（Ｃ１１〜Ｃ２０）カルボン酸及び金属塩、パーフルオロアルキルカルボン酸（Ｃ７〜Ｃ１３）及びその金属塩、パーフルオロアルキル（Ｃ４〜Ｃ１２）スルホン酸及びその金属塩、パーフルオロオクタンスルホン酸ジエタノールアミド、Ｎ−プロピル−Ｎ−（２ヒドロキシエチル）パーフルオロオクタンスルホンアミド、パーフルオロアルキル（Ｃ６〜Ｃ１０）スルホンアミドプロピルトリメチルアンモニウム塩、パーフルオロアルキル（Ｃ６〜Ｃ１０）−Ｎ−エチルスルホニルグリシン塩、モノパーフルオロアルキル（Ｃ６〜Ｃ１６）エチルリン酸エステルなどが挙げられる。 Further, by using a surfactant having a fluoroalkyl group, the effect can be obtained in a very small amount. Preferred anionic surfactants having a fluoroalkyl group include fluoroalkyl carboxylic acids having 2 to 10 carbon atoms and metal salts thereof, disodium perfluorooctanesulfonyl glutamate, 3- [omega-fluoroalkyl (C6-C11 ) Oxy] -1-alkyl (C3-C4) sodium sulfonate, 3 [omega-fluoroalkanoyl (C6-C8) -N-ethylamino] -1-propanesulfonic acid sodium, fluoroalkyl (C11-C20) carboxylic acid And metal salts, perfluoroalkyl carboxylic acids (C7 to C13) and metal salts thereof, perfluoroalkyl (C4 to C12) sulfonic acids and metal salts thereof, perfluorooctane sulfonic acid diethanolamide, N-propyl-N- (2 Hydroxyethyl) Fluorooctanesulfonamide, perfluoroalkyl (C6-C10) sulfonamidopropyltrimethylammonium salt, perfluoroalkyl (C6-C10) -N-ethylsulfonylglycine salt, monoperfluoroalkyl (C6-C16) ethyl phosphate, etc. Can be mentioned.
商品名としては、サーフロンＳ−１１１、Ｓ−１１２、Ｓ−１１３（旭硝子社製）、フロラードＦＣ−９３、ＦＣ−９５、ＦＣ−９８、ＦＣ−ｌ２９（住友３Ｍ社製）、ユニダインＤＳ−１０１、ＤＳ−ｌ０２、（ダイキン工業社製）、メガファックＦ−ｌｌ０、Ｆ−ｌ２０、Ｆ−１１３、Ｆ−１９１、Ｆ−８１２、Ｆ−８３３（大日本インキ社製）、エクトップＥＦ−１０２、ｌ０３、１０４、１０５、１１２、１２３Ａ、１２３Ｂ、３０６Ａ、５０１、２０１、２０４、（トーケムプロダクツ社製）、フタージェントＦ−１００、Ｆ１５０（ネオス社製）などが挙げられる。 Product names include Surflon S-111, S-112, S-113 (Asahi Glass Co., Ltd.), Florard FC-93, FC-95, FC-98, FC-129 (Sumitomo 3M Co., Ltd.), Unidyne DS-101. DS-102 (Daikin Kogyo Co., Ltd.), Mega-Fac F-l0, F-l20, F-113, F-191, F-812, F-833 (Dainippon Ink Co., Ltd.), Xtop EF-102 , 103, 104, 105, 112, 123A, 123B, 306A, 501, 201, 204 (manufactured by Tochem Products), and Fagento F-100, F150 (manufactured by Neos).
また、カチオン界面活性剤としては、フルオロアルキル基を有する脂肪族一級、二級もしくは二級アミン酸、パーフルオロアルキル（Ｃ６−Ｃ１０）スルホンアミドプロピルトリメチルアンモニウム塩などの脂肪族４級アンモニウム塩、ベンザルコニウム塩、塩化ベンゼトニウム、ピリジニウム塩、イミダゾリニウム塩、商品名としてはサーフロンＳ−ｌ２１（旭硝子社製）、フロラードＦＣ−１３５（住友３Ｍ社製）、ユニダインＤＳ−２０２（ダイキン工業社製）、メガファックＦ−１５０、Ｆ−８２４（大日本インキ社製）、エクトップＥＦ−ｌ３２（トーケムプロダクツ社製）、フタージェントＦ−３００（ネオス社製）などが挙げられる。 Examples of cationic surfactants include aliphatic primary, secondary or secondary amine acids having a fluoroalkyl group, aliphatic quaternary ammonium salts such as perfluoroalkyl (C6-C10) sulfonamidopropyltrimethylammonium salt, benza Luconium salt, benzethonium chloride, pyridinium salt, imidazolinium salt, trade names include Surflon S-121 (Asahi Glass), Florard FC-135 (Sumitomo 3M), Unidyne DS-202 (Daikin Industries) , Megafac F-150, F-824 (Dainippon Ink Co., Ltd.), Xtop EF-132 (Tochem Products Co., Ltd.), Footgent F-300 (Neos Co., Ltd.), and the like.
また水に難溶の無機化合物分散剤としてリン酸三カルシウム、炭酸カルシウム、酸化チタン、コロイダルシリカ、ヒドロキシアパタイトなども用いる事が出来る。 Further, tricalcium phosphate, calcium carbonate, titanium oxide, colloidal silica, hydroxyapatite and the like can be used as an inorganic compound dispersant which is hardly soluble in water.
また高分子系保護コロイドにより分散液滴を安定化させても良い。例えばアクリル酸、メタクリル酸、α−シアノアクリル酸、α−シアノメタクリル酸、イタコン酸、クロトン酸、フマル酸、マレイン酸または無水マレイン酸などの酸類、あるいは水酸基を含有する（メタ）アクリル系単量体、例えばアクリル酸β−ヒドロキシエチル、メタクリル酸βヒドロキシエチル、アクリル酸β−ヒドロキシプロビル、メタクリル酸β−ヒドロキシプロピル、アクリル酸γ−ヒドロキシプロピル、メタクリル酸γ−ヒドロキシプロピル、アクリル酸３−クロロ２−ヒドロキシプロビル、メタクリル酸３−クロロ−２−ヒドロキシプロピル、ジエチレングリコールモノアクリル酸エステル、ジエチレングリコールモノメタクリル酸エステル、グリセリンモノアクリル酸エステル、グリセリンモノメタクリル酸エステル、Ｎ−メチロールアクリルアミド、Ｎ−メチロールメタクリルアミドなど、ビニルアルコールまたはビニルアルコールとのエーテル類、例えばビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル、ビニルプロピルエーテルなど、またはビニルアルコールとカルボキシル基を含有する化合物のエステル類、例えば酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、酪酸ビニルなど、アクリルアミド、メタクリルアミド、ジアセトンアクリルアミドあるいはこれらのメチロール化合物、アクリル酸クロライド、メタクリル酸クロライドなどの酸クロライド類、ビニルビリジン、ビニルピロリドン、ビニルイミダゾール、エチレンイミンなどの窒素原子、またはその複素環を有するものなどのホモポリマーまたは共重合体、ポリオキシエチレン、ポリオキシプロピレン、ポリオキシエチレンアルキルアミン、ポリオキシプロピレンアルキルアミン、ポリオキシエチレンアルキルアミド、ポリオキシプロピレンアルキルアミド、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンラウリルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルフェニルエステル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエステルなどのポリオキシエチレン系、メチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロースなどのセルロース類などが使用できる。 Further, the dispersed droplets may be stabilized by a polymer protective colloid. For example, acrylic acid, methacrylic acid, α-cyanoacrylic acid, α-cyanomethacrylic acid, itaconic acid, crotonic acid, fumaric acid, maleic acid or maleic anhydride and other (meth) acrylic monomers containing hydroxyl groups Bodies, such as β-hydroxyethyl acrylate, β-hydroxyethyl methacrylate, β-hydroxypropyl acrylate, β-hydroxypropyl methacrylate, γ-hydroxypropyl acrylate, γ-hydroxypropyl methacrylate, 3-chloroacrylate 2-hydroxypropyl, 3-chloro-2-hydroxypropyl methacrylate, diethylene glycol monoacrylate, diethylene glycol monomethacrylate, glycerol monoacrylate, glycerol monomethacrylate, N-meth Tyrol acrylamide, N-methylol methacrylamide, etc., vinyl alcohol or ethers with vinyl alcohol, such as vinyl methyl ether, vinyl ethyl ether, vinyl propyl ether, etc., or esters of compounds containing vinyl alcohol and carboxyl groups, eg acetic acid Vinyl, vinyl propionate, vinyl butyrate, acrylamide, methacrylamide, diacetone acrylamide or their methylol compounds, acid chlorides such as acrylic chloride, methacrylic chloride, vinyl pyridine, vinyl pyrrolidone, vinyl imidazole, ethylene imine, etc. Homopolymers or copolymers such as those having a nitrogen atom or a heterocyclic ring thereof, polyoxyethylene, polyoxypropylene, polyol Siethylene alkylamine, polyoxypropylene alkylamine, polyoxyethylene alkylamide, polyoxypropylene alkylamide, polyoxyethylene nonyl phenyl ether, polyoxyethylene lauryl phenyl ether, polyoxyethylene stearyl phenyl ester, polyoxyethylene nonyl phenyl ester Polyoxyethylenes such as, celluloses such as methyl cellulose, hydroxyethyl cellulose, and hydroxypropyl cellulose can be used.
なお、分散安定剤としてリン酸カルシウム塩などの酸、アルカリに溶解可能な物を用いた場合は、塩酸等の酸により、リン酸カルシウム塩を溶解した後、水洗するなどの方法によって、微粒子からリン酸カルシウム塩を除去する。その他酵素による分解などの操作によっても除去できる。 In addition, when an acid such as calcium phosphate salt or an alkali-soluble substance is used as the dispersion stabilizer, the calcium phosphate salt is removed from the fine particles by a method such as dissolving the calcium phosphate salt with an acid such as hydrochloric acid and washing with water. To do. It can also be removed by operations such as enzymatic degradation.
分散剤を使用した場合には、分散剤がトナー粒子表面に残存したままとすることもできるが、伸長および／または架橋反応後、洗浄除去するほうがトナーの帯電面から好ましい。 When a dispersant is used, the dispersant can remain on the surface of the toner particles. However, it is preferable from the charged surface of the toner that the dispersant is washed and removed after the elongation and / or crosslinking reaction.
さらに、トナー組成物の粘度を低くするために、ウレア変性ポリエステル（ｉ）やプレポリマー（Ａ）が可溶の溶剤を使用することもできる。溶剤を用いたほうが粒度分布がシャープになる点で好ましい。溶剤は沸点が１００［℃］未満の揮発性であることが、除去が容易である点から好ましい。 Furthermore, in order to lower the viscosity of the toner composition, a solvent in which the urea-modified polyester (i) or the prepolymer (A) is soluble can be used. The use of a solvent is preferable in that the particle size distribution becomes sharp. The solvent is preferably volatile with a boiling point of less than 100 [° C.] from the viewpoint of easy removal.
溶剤としては、例えば、トルエン、キシレン、ベンゼン、四塩化炭素、塩化メチレン、１，２−ジクロロエタン、１，１，２−トリクロロエタン、トリクロロエチレン、クロロホルム、モノクロロベンゼン、ジクロロエチリデン、酢酸メチル、酢酸エチル、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンなどを単独あるいは２種以上組合せて用いることができる。特に、トルエン、キシレン等の芳香族系溶媒および塩化メチレン、１，２−ジクロロエタン、クロロホルム、四塩化炭素等のハロゲン化炭化水素が好ましい。プレポリマー（Ａ）１００部に対する溶剤の使用量は、通常０部〜３００部、好ましくは０部〜１００部、さらに好ましくは２５部〜７０部である。溶剤を使用した場合は、伸長および／または架橋反応後、常圧または減圧下にて加温し除去する。 Examples of the solvent include toluene, xylene, benzene, carbon tetrachloride, methylene chloride, 1,2-dichloroethane, 1,1,2-trichloroethane, trichloroethylene, chloroform, monochlorobenzene, dichloroethylidene, methyl acetate, ethyl acetate, and methyl ethyl ketone. , Methyl isobutyl ketone and the like can be used alone or in combination of two or more. In particular, aromatic solvents such as toluene and xylene and halogenated hydrocarbons such as methylene chloride, 1,2-dichloroethane, chloroform, and carbon tetrachloride are preferable. The usage-amount of the solvent with respect to 100 parts of prepolymers (A) is 0-300 parts normally, Preferably it is 0-100 parts, More preferably, it is 25-70 parts. When a solvent is used, it is removed by heating under normal pressure or reduced pressure after elongation and / or crosslinking reaction.
伸長および／または架橋反応時間は、プレポリマー（Ａ）の有するイソシアネート基構造とアミン類（Ｂ）の組み合わせによる反応性により選択されるが、通常１０分〜４０時間、好ましくは２時間〜２４時間である。反応温度は、通常、０［℃］〜１５０［℃］、好ましくは４０［℃］〜９８［℃］である。また、必要に応じて公知の触媒を使用することができる。具体的にはジブチルチンラウレート、ジオクチルチンラウレートなどが挙げられる。 The elongation and / or crosslinking reaction time is selected depending on the reactivity depending on the combination of the isocyanate group structure of the prepolymer (A) and the amines (B), but is usually 10 minutes to 40 hours, preferably 2 hours to 24 hours. It is. The reaction temperature is usually 0 [° C.] to 150 [° C.], preferably 40 [° C.] to 98 [° C.]. Moreover, a well-known catalyst can be used as needed. Specific examples include dibutyltin laurate and dioctyltin laurate.
得られた乳化分散体から有機溶媒を除去するためには、系全体を徐々に昇温し、液滴中の有機溶媒を完全に蒸発除去する方法を採用することができる。あるいはまた、乳化分散体を乾燥雰囲気中に噴霧して、液滴中の非水溶性有機溶媒を完全に除去してトナー微粒子を形成し、合わせて水系分散剤を蒸発除去することも可能である。乳化分散体が噴霧される乾燥雰囲気としては、空気、窒素、炭酸ガス、燃焼ガス等を加熱した気体、特に使用される最高沸点溶媒の沸点以上の温度に加熱された各種気流が一般に用いられる。スプレイドライアー、ベルトドライアー、ロータリーキルンなどの短時間の処理で十分目的とする品質が得られる。乳化分散時の粒度分布が広く、その粒度分布を保って洗浄、乾燥処理が行われた場合、所望の粒度分布に分級して粒度分布を整えることができる。 In order to remove the organic solvent from the obtained emulsified dispersion, a method in which the temperature of the entire system is gradually raised to completely evaporate and remove the organic solvent in the droplets can be employed. Alternatively, the emulsified dispersion can be sprayed into a dry atmosphere to completely remove the water-insoluble organic solvent in the droplets to form toner fine particles, and the aqueous dispersant can be removed by evaporation together. . As a dry atmosphere in which the emulsified dispersion is sprayed, a gas obtained by heating air, nitrogen, carbon dioxide gas, combustion gas, or the like, in particular, various air currents heated to a temperature equal to or higher than the boiling point of the highest boiling solvent used is generally used. Sufficient quality can be obtained with a short treatment such as spray dryer, belt dryer or rotary kiln. When the particle size distribution at the time of emulsification dispersion is wide and washing and drying processes are performed while maintaining the particle size distribution, the particle size distribution can be adjusted by classifying into a desired particle size distribution.
分級操作は液中でサイクロン、デカンター、遠心分離等により、微粒子部分を取り除くことができる。もちろん乾燥後に粉体として取得した後に分級操作を行っても良いが、液体中で行うことが効率の面で好ましい。得られた不要の微粒子、または粗粒子は再び混練工程に戻して粒子の形成に用いることができる。その際微粒子、または粗粒子はウェットの状態でも構わない。 In the classification operation, the fine particle portion can be removed in the liquid by a cyclone, a decanter, centrifugation, or the like. Of course, the classification operation may be performed after obtaining the powder as a powder after drying. The unnecessary fine particles or coarse particles obtained can be returned to the kneading step and used for the formation of particles. At that time, fine particles or coarse particles may be wet.
用いた分散剤は得られた分散液からできるだけ取り除くことが好ましいが、先に述べた分級操作と同時に行うのが好ましい。 The dispersant used is preferably removed from the obtained dispersion as much as possible, but it is preferable to carry out it simultaneously with the classification operation described above.
得られた乾燥後のトナーの粉体と離型剤微粒子、帯電制御性微粒子、流動化剤微粒子、着色剤微粒子などの異種粒子とともに混合したり、混合粉体に機械的衝撃力を与えたりすることによって表面で固定化、融合化させ、得られる複合体粒子の表面からの異種粒子の脱離を防止することができる。 The resulting dried toner powder is mixed with dissimilar particles such as release agent fine particles, charge control fine particles, fluidizing agent fine particles, and colorant fine particles, or mechanical impact force is applied to the mixed powder. As a result, it is possible to prevent the dissociation of the foreign particles from the surface of the composite particle obtained by immobilizing and fusing on the surface.
具体的手段としては、高速で回転する羽根によって混合物に衝撃力を加える方法、高速気流中に混合物を投入し、加速させ、粒子同士または複合化した粒子を適当な衝突板に衝突させる方法などがある。装置としては、オングミル（ホソカワミクロン社製）、Ｉ式ミル（日本ニューマチック社製）を改造して、粉砕エアー圧力を下げた装置、ハイブリダイゼイションシステム（奈良機械製作所社製）、クリプトロンシステム（川崎重工業社製）、自動乳鉢などがあげられる。 Specific means include a method of applying an impact force to the mixture by blades rotating at high speed, a method of injecting and accelerating the mixture in a high-speed air stream, and causing particles or composite particles to collide with an appropriate collision plate, etc. is there. As equipment, Ong mill (manufactured by Hosokawa Micron Co., Ltd.), I-type mill (manufactured by Nippon Pneumatic Co., Ltd.) is modified to reduce the grinding air pressure, hybridization system (manufactured by Nara Machinery Co., Ltd.), kryptron system (Made by Kawasaki Heavy Industries, Ltd.), automatic mortar and the like.
また、上記トナーを製造する際に、体積平均粒径０．２［μｍ］〜３［μｍ］の結晶性ポリエステル樹脂分散液を使用して製造されることが好ましい。 Further, when the toner is manufactured, it is preferably manufactured using a crystalline polyester resin dispersion having a volume average particle size of 0.2 [μm] to 3 [μm].
（二成分用キャリア）
本実施形態のトナーを２成分系現像剤に用いる場合には、磁性キャリアと混合して用いれば良く、現像剤中のキャリアとトナーの含有比は、キャリア１００重量部に対してトナー１重量部〜１０重量部が好ましい。
(Carrier for two components)
When the toner of this embodiment is used for a two-component developer, it may be used by mixing with a magnetic carrier, and the content ratio of the carrier and the toner in the developer is 1 part by weight of the toner with respect to 100 parts by weight of the carrier. -10 parts by weight is preferred.
磁性キャリアとしては、粒径２０［μｍ］〜２００［μｍ］程度の鉄粉、フェライト粉、マグネタイト粉、磁性樹脂キャリアなど従来から公知のものが使用できる。また、被覆材料としては、アミノ系樹脂、例えば尿素−ホルムアルデヒド樹脂、メラミン樹脂、ベンゾグアナミン樹脂、ユリア樹脂、ポリアミド樹脂、エポキシ樹脂等があげられる。また、ポリビニルおよびポリビニリデン系樹脂、例えばアクリル樹脂、ポリメチルメタクリレート樹脂、ポリアクリロニトリル樹脂、ポリ酢酸ビニル樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、ポリスチレン樹脂およびスチレンアクリル共重合樹脂等のポリスチレン系樹脂、ポリ塩化ビニル等のハロゲン化オレフィン樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂およびポリブチレンテレフタレート樹脂等のポリエステル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリ弗化ビニル樹脂、ポリ弗化ビニリデン樹脂、ポリトリフルオロエチレン樹脂、ポリヘキサフルオロプロピレン樹脂、弗化ビニリデンとアクリル単量体との共重合体、弗化ビニリデンと弗化ビニルとの共重合体、テトラフルオロエチレンと弗化ビニリデンと非弗化単量体とのターポリマー等のフルオロターポリマー、およびシリコーン樹脂等が使用できる。 As the magnetic carrier, conventionally known ones such as iron powder, ferrite powder, magnetite powder, magnetic resin carrier having a particle size of about 20 [μm] to 200 [μm] can be used. Examples of the coating material include amino resins such as urea-formaldehyde resin, melamine resin, benzoguanamine resin, urea resin, polyamide resin, and epoxy resin. Polyvinyl and polyvinylidene resins such as acrylic resins, polymethyl methacrylate resins, polyacrylonitrile resins, polyvinyl acetate resins, polyvinyl alcohol resins, polyvinyl butyral resins, polystyrene resins and styrene acrylic copolymer resins, Halogenated olefin resin such as vinyl chloride, polyester resin such as polyethylene terephthalate resin and polybutylene terephthalate resin, polycarbonate resin, polyethylene resin, polyvinyl fluoride resin, polyvinylidene fluoride resin, polytrifluoroethylene resin, polyhexa Fluoropropylene resin, copolymer of vinylidene fluoride and acrylic monomer, copolymer of vinylidene fluoride and vinyl fluoride, tetrafluoroethylene and vinylidene fluoride Fluoro such as terpolymers of emission and non-fluoride monomers including, and silicone resins.
また、必要に応じて、導電粉等を被覆樹脂中に含有させてもよい。導電粉としては、金属粉、カーボンブラック、酸化チタン、酸化錫、酸化亜鉛等が使用できる。これらの導電粉は、平均粒径１［μｍ］以下のものが好ましい。平均粒径が１［μｍ］よりも大きくなると、電気抵抗の制御が困難になる。 Moreover, you may make conductive powder etc. contain in coating resin as needed. As the conductive powder, metal powder, carbon black, titanium oxide, tin oxide, zinc oxide or the like can be used. These conductive powders preferably have an average particle size of 1 [μm] or less. When the average particle diameter is larger than 1 [μm], it is difficult to control the electric resistance.
また、本実施形態のトナーはキャリアを使用しない１成分系の磁性トナー或いは、非磁性トナーとしても用いることができる。 The toner of the present embodiment can also be used as a one-component magnetic toner that does not use a carrier or a non-magnetic toner.
図７はモーノポンプ１３１の駆動時間（画像面積率５［％］での印刷枚数に換算）に対してモーノポンプ１３１の差圧（吸引圧力）をプロットしたグラフである。
FIG. 7 is a graph in which the differential pressure (suction pressure) of the
トナーに外添する無機微粒子であるシリカ（小粒径シリカともいう）として、従来の粒径２２［ｎｍ］のものを用いた場合は、３０万枚〜４０万枚印刷した時点でモーノポンプ１３１の補給能力が落ちてしまっている。これに対して、小粒径シリカの粒径を大きくするほど補給能力が落ちにくくなり、粒径３５［ｎｍ］の小粒径シリカを用いた場合には、１５０万枚以上印刷してもまだ十分な補給能力を維持できていることが確認できた。 When silica having a conventional particle diameter of 22 [nm] is used as silica (also referred to as small particle diameter silica), which is an inorganic fine particle externally added to the toner, when 300,000 to 400,000 sheets are printed, The replenishment ability has dropped. On the other hand, as the particle size of the small particle size silica is increased, the replenishment ability is less likely to decrease. When using a small particle size silica having a particle size of 35 [nm], it is still possible to print over 1.5 million sheets. It was confirmed that sufficient replenishment ability was maintained.
このように、トナーに外添する無機微粒子であるシリカの体積平均粒径を大きくすることで、シリカがトナー同士やトナーとロータ１３５とが直に接しないようにするスペーサ効果が増加して、モーノポンプ１３１のロータ１３５にトナーが固着するのを抑制することができる。
Thus, by increasing the volume average particle diameter of silica, which is an inorganic fine particle externally added to the toner, the spacer effect of preventing silica from directly contacting the toners or between the toner and the
図１は、図７のデータをもとにして小粒径シリカの粒径に対しモーノポンプ１３１の寿命をプロットしたグラフである。
FIG. 1 is a graph in which the life of the
評価した粒径の間を線形補完すると、モーノポンプ１３１の寿命目標である１５０万枚を達成するには、小粒径シリカの粒径をおよそ３０［ｎｍ］以上にすれば良いことが分かった。 By linearly complementing between the evaluated particle sizes, it was found that the particle size of the small particle size silica should be about 30 [nm] or more in order to achieve the life target of the MONO pump 131 of 1.5 million sheets.
また、小粒径シリカの体積平均粒径を大きくしていくとロータ１３５にトナーが固着し難くなる反面、副作用としてトナーの流動性が低下する。流動性が低下すると、トナーが補給経路のチューブ内で詰まって補給不良を起こしたり、現像装置７内に補給されたトナーが現像剤中に混ざり難くなったりする。補給トナーの分散性が悪いと十分に帯電されないまま現像スリーブにトナーが汲み上げられることになり、地汚れや機内へのトナー飛散などの問題を引き起こす虞がある。
Further, when the volume average particle size of the small particle size silica is increased, the toner is difficult to adhere to the
表１は、小粒径シリカの粒径を大きくすることによって生じ得る副作用の１つである、トナー補給装置１３０のチューブ１３９がトナーで詰まるチューブ詰まりを評価した結果を示したものである。
Table 1 shows a result of evaluating tube clogging in which the
動作保証環境でチューブ詰まりを起こさないためには、１００［ｎｍ］以下の小粒径シリカを用いると良いことが分かった（１２０［ｎｍ］はギリギリ過ぎるので、余裕度を持たせて１００［ｎｍ］とした）。 In order to prevent tube clogging in an operation-guaranteed environment, it has been found that it is preferable to use a silica having a small particle size of 100 [nm] or less (120 [nm] is too short, so that a margin of 100 [nm] is provided. ]).
なお、詳細は省略するが補給トナーの分散性についても同様に評価を実施しており、１００［ｎｍ］の小粒径シリカで地汚れやトナー飛散が問題ないことを確認した。 Although the details are omitted, the dispersibility of the replenishing toner was also evaluated in the same manner, and it was confirmed that there was no problem of background contamination and toner scattering with a small particle size silica of 100 [nm].
図８は、小粒径シリカの粒径とガラス転移点Ｔｇとの組み合わせによるモーノポンプ１３１の差圧の推移を示したグラフである。
FIG. 8 is a graph showing the transition of the differential pressure of the
図８ではトナー母体であるトナーバインダーとしてガラス転移点Ｔｇ＝５０［℃］とＴｇ＝６０［℃］とのの２種類を用意し、それぞれに体積平均粒径２２［ｎｍ］と体積平均粒径３５［ｎｍ］の小粒径シリカを外添して４種類のトナーを作成した。そして、それぞれのトナーでのモーノポンプ１３１の差圧の推移をグラフ化した。
In FIG. 8, two types of glass transition points Tg = 50 [° C.] and Tg = 60 [° C.] are prepared as toner binders that are toner bases, and volume average particle size 22 [nm] and volume average particle size are respectively provided. Four types of toners were prepared by externally adding 35 [nm] small particle size silica. The transition of the differential pressure of the
Ｔｇ＝６０［℃］の場合は、小粒径シリカの体積平均粒径を２２［ｎｍ］から３５［ｎｍ］にしても、１５０万枚から２００万枚へと５０万枚分しか寿命が延びない。一方、Ｔｇ＝５０［℃］の場合は、小粒径シリカの体積平均粒径を２２［ｎｍ］から３５［ｎｍ］にすることで、４０万枚から１７０万枚へと１３０万枚分も寿命が延びることがわかった。さらに、Ｔｇ＝５０［℃］の母体の方が定着温度も１０［℃］低くできるため、ＴＥＣ値が約１００［Ｗｈ］低下し、省エネルギー化を図ることができる。 In the case of Tg = 60 [° C.], even if the volume average particle size of the small particle size silica is changed from 22 [nm] to 35 [nm], the life is extended by only 500,000 sheets from 1.5 million sheets to 2 million sheets. Absent. On the other hand, in the case of Tg = 50 [° C.], the volume average particle size of the small particle size silica is changed from 22 [nm] to 35 [nm], so that 1.3 million sheets can be obtained from 400,000 sheets to 1.7 million sheets. It was found that the service life was extended. Furthermore, since the fixing temperature can be lowered by 10 [° C.] with the base having Tg = 50 [° C.], the TEC value is reduced by about 100 [Wh], and energy saving can be achieved.
図９は、小粒径シリカの添加量に対するモーノ寿命、及び、白ポチなどの異常画像（以下、「メダカ」と呼ぶ）の発生との関係を示したグラフである。 FIG. 9 is a graph showing the relationship between the MONO life and the occurrence of abnormal images such as white spots (hereinafter referred to as “medaka”) with respect to the addition amount of small particle size silica.
図９において、小粒径シリカの添加量を０部〜４．０部で振った５水準のトナーを用意した。モーノポンプ１３１の寿命は、差圧で１．５［ｋＰａ］以上を維持できる駆動時間を印刷枚数に換算し、１５０万枚以上であればＯＫとした。
In FIG. 9, five levels of toner were prepared in which the addition amount of small particle size silica was varied from 0 part to 4.0 parts. The service life of the
また、画像形成ユニット１の寿命枚数だけ事前に印刷して劣化させた、クリーニングブレード４１、潤滑剤、及び、潤滑剤塗布ブラシであるブラシローラ４２と、新品の感光体３及び帯電ローラ６を使用し、全ベタ画像を２５００枚印刷した時の感光体上のメダカ発生度合いをランク評価した。
In addition, the cleaning blade 41, the lubricant, and the brush roller 42 that is a lubricant application brush, the
モーノポンプ１３１のロータ１３５にトナーが固着することは、小粒径シリカの添加量を増やすほどトナー間の隙間を広げるスペーサ効果が増して改善する。ところが、モーノポンプ１３１の寿命枚数が１５０万枚を超えるためには、１．０部以上の小粒径シリカの添加が必要であることを確認した。
The fixing of the toner to the
また、メダカは、小粒径シリカの添加量を増やすほどメダカの発生原因となる物質が増えるため悪化するが、小粒径シリカの添加量が３．０部以下であれば、上述の評価法でランク４（ほぼ発生無し）になることを確認した。 Further, medaka deteriorates as the amount of small particle size silica added increases, and the amount of substances that cause medaka increases. However, if the amount of small particle size silica added is 3.0 parts or less, the above evaluation method is used. It was confirmed that it became rank 4 (almost no occurrence).
本実施形態で用いるトナーとしては、体積平均粒径４［μｍ］〜８［μｍ］であり、平均円形度０．９９〜０．９５であるものが好適である。評価結果の詳細は省略するが、トナーの体積平均粒径については、細線の再現性を良くするために８［μｍ］以下が必要であること、感光体や中間転写ベルトのクリーニングブレード耐久評価および高画像連続印刷時のキャリア帯電能力低下評価（スペント評価）で４［μｍ］以上が必要になることを確認した。また、トナーの平均円形度については、同様のクリーニングブレード耐久評価にて０．９９以下が必要であること、及び、転写のボソツキ・チリ評価で０．９５以上が必要となることを確認した。 As the toner used in the exemplary embodiment, a toner having a volume average particle diameter of 4 [μm] to 8 [μm] and an average circularity of 0.99 to 0.95 is preferable. Although details of the evaluation results are omitted, the volume average particle diameter of the toner needs to be 8 [μm] or less in order to improve the reproducibility of the fine lines, and the cleaning blade durability evaluation of the photoreceptor and the intermediate transfer belt and It was confirmed that 4 [μm] or more was required in the carrier chargeability reduction evaluation (spent evaluation) during continuous high-image printing. Further, it was confirmed that the average circularity of the toner needs to be 0.99 or less in the same cleaning blade durability evaluation and 0.95 or more in the transfer blur / chile evaluation.
また、脂肪酸金属塩としてステアリン酸亜鉛を２．０部外添したトナーで、ロータ１３５に対するトナーの固着を評価し、ステアリン酸亜鉛を含まないトナーを用いた場合よりも、さらにモーノポンプ１３１の寿命が延びることを確認した。また、ステアリン酸亜鉛をトナーに外添する際には、トナーに添加するステアリン酸亜鉛の添加量を、０．３０重量％以下とすることが望ましい。
Further, the toner with 2.0 parts of zinc stearate added as a fatty acid metal salt was externally evaluated, and the adhesion of the toner to the
また、小粒径シリカ等の無機微粒子の添加量を増やすことで発生するメダカは、像担持体である各感光体３表面上にトナーから遊離した無機微粒子が付着し、この付着物に無機微粒子がさらに付着成長し白抜け画像が発生するものである。このメダカの発生を抑制する方法として、上記した小粒径シリカ等の無機微粒子の添加量の範囲を規定する方法の他に次のような方法がある。
Further, medaka generated by increasing the amount of inorganic fine particles such as silica having a small particle diameter adheres to the fine particles released from the toner on the surface of each
像担持体である各感光体３に潤滑剤塗布装置で塗布する潤滑剤（固形潤滑剤）として、像担持体表面上に均一、かつ素早く像担持体表面に延展し、像担持体表面を保護すると同時に、ブレードを保護するために潤滑性を付与する働きを持つ脂肪酸金属塩（Ａ）及び無機潤滑剤（Ｂ）を混合して使用することである。すなわち、上記のように構成した潤滑剤を用いることで、感光体３表面のクリーニング性を高め、感光体３表面に付着残留する無機粒子や、この付着物にさらに付着成長する無機粒子を低減することで、メダカの発生を抑制する方法である。また、上記潤滑剤を用いることで、各感光体３を保護するとともに、各ドラムクリーニング装置４のクリーニングブレード４１の磨耗も抑制でき、各画像形成ユニット１の寿命を長寿化することもできる。そして、上記潤滑剤を用いることで、メダカが発生するまでの各画像形成ユニット１による印刷可能枚数も増やすことができる。
As a lubricant (solid lubricant) that is applied to each
脂肪酸金属塩（Ａ）の例としては、ステアリン酸バリウム、ステアリン酸鉛、ステアリン酸鉄、ステアリン酸ニッケル、ステアリン酸コバルト、ステアリン酸銅、ステアリン酸ストロンチウム、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸カドミウム、ステアリン酸マグネシウム、ステアリン酸亜鉛、オレイン酸亜鉛、オレイン酸マグネシウム、オレイン酸鉄、オレイン酸コバルト、オレインサン銅、オレイン酸鉛、オレイン酸マンガン、パルミチン酸亜鉛、パルミチン酸コバルト、パルミチン酸鉛、パルミチン酸マグネシウム、パルミチン酸アルミニウム、パルミチン酸カルシウム、カプリル酸鉛、カプリン酸鉛、リノレン酸亜鉛、リノレン酸コバルト、リノレン酸カルシウム、リシノール酸亜鉛、リシノール酸カドミウム及びそれらの混合物があるが、これに限るものではない。また、これらを混合して使用してもよい。本実施形態においては、中でもステアリン酸亜鉛が特に像担持体である各感光体３への成膜性に優れることから最も好ましく、メダカの発生を好適に抑制することができる。
Examples of the fatty acid metal salt (A) include barium stearate, lead stearate, iron stearate, nickel stearate, cobalt stearate, copper stearate, strontium stearate, calcium stearate, cadmium stearate, magnesium stearate, Zinc stearate, zinc oleate, magnesium oleate, iron oleate, cobalt oleate, copper oleate, lead oleate, manganese oleate, zinc palmitate, cobalt palmitate, lead palmitate, magnesium palmitate, palmitate Aluminum, calcium palmitate, lead caprylate, lead caprate, zinc linolenate, cobalt linolenate, calcium linolenate, zinc ricinoleate, cadmium ricinoleate and mixtures thereof There, but is not limited to this. Moreover, you may mix and use these. In the present embodiment, zinc stearate is most preferable because it is particularly excellent in film formability on each
ただし、ステアリン酸亜鉛は均一成膜性に優れる反面、クリーニング性の課題がある。通常、上記した本実施形態の各ドラムクリーニング装置４のように、中間転写後に感光体３の表面に残留した廃トナーを除去する手段としてブレードクリーニング方式が採用されている。しかし、ステアリン酸亜鉛はこのクリーニングブレード４１をトナーがすり抜けやすい性質がある。クリーニングブレード４１をトナーがすり抜けると、そのトナーが直接画像に現れたり、帯電部材である帯電ローラ６の汚染をさらに加速したりしてしまう結果となる。このトナーすり抜けは、トナーの粒径が小さいほど顕著に表れる。同時に、トナーなどのすり抜けが多いとクリーニングブレード４１を磨耗させてしまい、各画像形成ユニット１が短寿命になってしまう。無機潤滑剤（Ｂ）はこのようなステアリン酸亜鉛の短所を補う役割を有し、混合して用いることで、本実施形態では特に優れた保護効果を得ることができる。
However, while zinc stearate is excellent in uniform film formability, it has a problem of cleaning properties. Usually, like each drum cleaning device 4 of the present embodiment described above, a blade cleaning system is adopted as means for removing waste toner remaining on the surface of the
本実施形態における無機潤滑剤（Ｂ）とは、自身が劈開して潤滑する、或いは内部滑りを起こす無機化合物のことを指す。具体的な物質例としては、タルク・マイカ・窒化ホウ素・二硫化モリブデン・二硫化タングステン・カオリン・スメクタイト・ハイドロタルサイト化合物・フッ化カルシウム・グラファイト・板状アルミナ・セリサイト・合成マイカなどがあるがこれに限るものではない。中でも窒化ホウ素は、原子がしっかりと組み合った六角網面が広い間隔で重なり、層間に働く力は弱いファンデルワールス力のみであるため、容易に劈開、潤滑することができる。 The inorganic lubricant (B) in the present embodiment refers to an inorganic compound that cleaves and lubricates itself or causes internal slip. Specific examples include talc, mica, boron nitride, molybdenum disulfide, tungsten disulfide, kaolin, smectite, hydrotalcite compound, calcium fluoride, graphite, plate-like alumina, sericite, and synthetic mica. However, it is not limited to this. In particular, boron nitride can be easily cleaved and lubricated because the hexagonal mesh surfaces in which atoms are firmly combined overlap with each other at a wide interval and the force acting between the layers is only a weak van der Waals force.
また、上記したように、トナーにクリーニング性向上剤として機能するステアリン酸亜鉛を外添することで、更に感光体３表面のクリーニング性を高めることができる。したがって、感光体３表面に付着残留する無機粒子や、この付着物にさらに付着成長する無機粒子を、より好適に低減することができる。
Further, as described above, the surface of the
以上に説明したものは一例であり、本発明は、次の態様毎に特有の効果を奏する。
（態様Ａ）
螺旋状に延びる溝によって形成された貫通孔１０６などの貫通孔を有するステータ１３２などのステータと、貫通孔の内周面との間にトナー移送用の空隙が形成されるように螺旋状の溝が外周面に形成されたロータ１３５などのロータとを有し、ロータを回転させることで前記空隙を移動させて前記空隙に入ったトナーを移送するモーノポンプ１３１などの粉体ポンプと、前記粉体ポンプで移送される前記トナーとを備えたトナー補給装置１３０などのトナー補給装置において、前記トナーは、体積平均粒径が３０［ｎｍ］以上の無機微粒子が外添されたトナーである。これよれば、上記実施形態について説明したように、長期間使用しても粉体ポンプのロータにトナーが固着するのを抑制することができる。
（態様Ｂ）
（態様Ａ）において、上記無機微粒子の体積平均粒径が１００［ｎｍ］以下である。これによれば、上記実施形態について説明したように、トナーの流動性の悪化を抑えつつ、粉体ポンプのロータにトナーが固着するのを抑制することができる。
（態様Ｃ）
（態様Ａ）または（態様Ｂ）において、上記トナーは、有機溶媒中に活性水素基を有する化合物と反応可能な変性ポリエステル樹脂を含むトナー組成分を溶解／分散させ、その溶解液／分散物を樹脂微粒子を含む水系媒体中で架橋剤／伸長剤と反応させて得られ、トナーの母体となる樹脂成分であるトナーバインダーが変性ポリエステル樹脂と結晶性ポリエステル樹脂を含有する。これによれば、上記実施形態について説明したように、低温定着トナーによる省エネルギー化を図ることができる。
（態様Ｄ）
（態様Ｃ）において、上記トナーのガラス転移点（Ｔｇ）が４０［℃］〜５５［℃］である。これによれば、上記実施形態について説明したように、低温定着性すなわち省エネ性が向上する。
（態様Ｅ）
（態様Ａ）、（態様Ｂ）、（態様Ｃ）または（態様Ｄ）において、上記無機微粒子の添加量が１．０部〜３．０部である。これによれば、上記実施形態について説明したように、白ポチなどの異常画像が発生する所謂「メダカ」を抑制することができる。
（態様Ｆ）
（態様Ａ）、（態様Ｂ）、（態様Ｃ）、（態様Ｄ）または（態様Ｅ）において、上記トナーの体積平均粒径が４［μｍ］〜８［μｍ］である。これによれば、上記実施形態について説明したように、キャリア表面に微粉が付着することによる帯電能力低下（スペント）やクリーニングにおける擦り抜けを抑制することができる。
（態様Ｇ）
（態様Ａ）、（態様Ｂ）、（態様Ｃ）、（態様Ｄ）、（態様Ｅ）または（態様Ｆ）において、上記トナーの円形度が０．９９〜０．９５である。これによれば、上記実施形態について説明したように、クリーニングにおける擦り抜けの抑制や、転写性の向上、ボソツキやチリなどの異常画像の発生を抑制することができる。
（態様Ｈ）
（態様Ａ）、（態様Ｂ）、（態様Ｃ）、（態様Ｄ）、（態様Ｅ）、（態様Ｆ）または（態様Ｇ）において、上記トナーに脂肪酸金属塩を外添する。これによれば、上記実施形態について説明したように、粉体ポンプの更なる長寿命化を図ることができる。
（態様Ｉ）
（態様Ａ）、（態様Ｂ）、（態様Ｃ）、（態様Ｄ）、（態様Ｅ）、（態様Ｆ）、（態様Ｇ）または（態様Ｈ）において、上記無機微粒子がシリカであることが好ましい。
（態様Ｊ）
感光体３などの像担持体と、トナーを用いて前記像担持体上に形成される潜像を現像する現像装置７などの現像手段と、前記トナーを収容するトナーボトル１９などのトナー容器と、前記トナー容器に収容されたトナーを前記現像手段に補給するトナー補給装置１３０などのトナー補給手段とを備えた画像形成装置において、（態様Ａ）、（態様Ｂ）、（態様Ｃ）、（態様Ｄ）、（態様Ｅ）、（態様Ｆ）、（態様Ｇ）、（態様Ｈ）または（態様Ｉ）のトナー補給装置を備えることで、長期間使用しても粉体ポンプのロータにトナーが固着するのを抑えられ長寿命な画像形成装置を提供することができる。
（態様Ｋ）
（態様Ｊ）において、感光体３などの上記像担持体の表面をクリーニングするドラムクリーニング装置４などのクリーニング手段と、上記像担持体の表面に固形潤滑剤などの潤滑剤を塗布する潤滑剤塗布装置などの潤滑剤塗布手段とを備え、前記潤滑剤が、脂肪酸金属塩及び無機潤滑剤を含有する。これによれば、上記実施形態について説明したように、白ポチなどの異常画像が発生する所謂「メダカ」の発生を好適に抑制することができる。
（態様Ｌ）
（態様Ｋ）において、上記脂肪酸金属塩が、ステアリン酸亜鉛である。これによれば、上記実施形態について説明したように、感光体３などの像担持体への成膜性に優れることから最も好ましく、白ポチなどの異常画像が発生する所謂「メダカ」を好適に抑制することができる。
（態様Ｍ）
（態様Ｋ）または（態様Ｌ）において、上記無機潤滑剤が、窒化ホウ素である。これによれば、上記実施形態について説明したように、窒化ホウ素は容易に劈開、潤滑することができるため、ステアリン酸亜鉛の短所を補い、白ポチなどの異常画像が発生する所謂「メダカ」を好適に抑制することができる。
What has been described above is merely an example, and the present invention has a specific effect for each of the following modes.
(Aspect A)
A spiral groove is formed so that a toner transfer gap is formed between a stator such as the
(Aspect B)
In (Aspect A), the volume average particle size of the inorganic fine particles is 100 [nm] or less. According to this, as described in the above embodiment, it is possible to suppress the toner from adhering to the rotor of the powder pump while suppressing the deterioration of the fluidity of the toner.
(Aspect C)
In (Aspect A) or (Aspect B), the toner is obtained by dissolving / dispersing a toner composition containing a modified polyester resin capable of reacting with a compound having an active hydrogen group in an organic solvent. A toner binder, which is a resin component that is obtained by reacting with a crosslinking agent / extender in an aqueous medium containing resin fine particles and is a base material of the toner, contains a modified polyester resin and a crystalline polyester resin. According to this, as described in the above embodiment, it is possible to save energy by using the low-temperature fixing toner.
(Aspect D)
In (Aspect C), the glass transition point (Tg) of the toner is 40 [° C.] to 55 [° C.]. According to this, as described in the above embodiment, the low-temperature fixing property, that is, the energy saving property is improved.
(Aspect E)
In (Aspect A), (Aspect B), (Aspect C) or (Aspect D), the amount of the inorganic fine particles added is 1.0 part to 3.0 parts. According to this, as described in the above embodiment, so-called “medaka” in which an abnormal image such as a white spot occurs can be suppressed.
(Aspect F)
In (Aspect A), (Aspect B), (Aspect C), (Aspect D) or (Aspect E), the toner has a volume average particle diameter of 4 [μm] to 8 [μm]. According to this, as described in the above-described embodiment, it is possible to suppress a charging capability decrease (spent) due to the fine powder adhering to the carrier surface and a wear-through in cleaning.
(Aspect G)
In (Aspect A), (Aspect B), (Aspect C), (Aspect D), (Aspect E) or (Aspect F), the toner has a circularity of 0.99 to 0.95. According to this, as described in the above-described embodiment, it is possible to suppress scuffing during cleaning, improve transferability, and suppress occurrence of abnormal images such as blurring and dust.
(Aspect H)
In (Aspect A), (Aspect B), (Aspect C), (Aspect D), (Aspect E), (Aspect F) or (Aspect G), a fatty acid metal salt is externally added to the toner. According to this, as described in the above embodiment, the life of the powder pump can be further extended.
(Aspect I)
In (Aspect A), (Aspect B), (Aspect C), (Aspect D), (Aspect E), (Aspect F), (Aspect G) or (Aspect H), the inorganic fine particles are silica. preferable.
(Aspect J)
An image carrier such as the
(Aspect K)
In (Aspect J), a cleaning means such as a drum cleaning device 4 for cleaning the surface of the image carrier such as the
(Aspect L)
In (Aspect K), the fatty acid metal salt is zinc stearate. According to this, as described in the above embodiment, the so-called “medaka” that generates an abnormal image such as white spots is most preferable because it is excellent in film-forming properties on an image carrier such as the
(Aspect M)
In (Aspect K) or (Aspect L), the inorganic lubricant is boron nitride. According to this, since the boron nitride can be easily cleaved and lubricated as described in the above embodiment, so-called “medaka” that compensates for the shortcomings of zinc stearate and generates abnormal images such as white spots. It can suppress suitably.
１ 画像形成ユニット
２ 感光体ユニット
３ 感光体
４ ドラムクリーニング装置
５ 帯電装置
６ 帯電ローラ
７ 現像装置
８ 搬送攪拌スクリュ
９ 現像剤循環搬送通路
１０ トナー濃度センサ
１１ 搬送攪拌スクリュ
１２ 現像ローラ
１３ ドクターブレード
１４ 現像剤循環搬送通路
１５ 現像スリーブ
１６ マグネットローラ
１９ トナーボトル
２０ 光書き込みユニット
２１ ポリゴンミラー
３１ 第一給紙カセット
３１ａ 第一給紙ローラ
３２ 第二給紙カセット
３２ａ 第二給紙ローラ
３３ 給紙路
３４ 搬送ローラ対
３５ レジストローラ対
４１ クリーニングブレード
４２ ブラシローラ
４３ 潤滑剤均しブレード
５０ 二次転写ローラ
６０ 定着ユニット
６１ 加圧ローラ
６２ 定着ベルトユニット
６３ 加熱ローラ
６３ａ 発熱源
６４ 定着ベルト
６５ テンションローラ（定着ベルトユニット）
６６ 駆動ローラ
６７ 排紙ローラ対
６８ 排紙スタック部
８０ 転写ユニット
８１ 中間転写ベルト
８２ ベルトクリーニングユニット
８２ａ クリーニングブレード
８３ 第一ブラケット
８４ 第二ブラケット
８５ 一次転写ローラ
８６ 二次転写対向ローラ
８７ 駆動ローラ
８８ 補助ローラ
８９ テンションローラ（転写ユニット）
１０６ 貫通孔
１０９ ケース
１２０ 入口開口
１２１ 出口開口
１３０ トナー補給装置
１３１ モーノポンプ
１３２ ステータ
１３３ 吸引口
１３４ 駆動軸
１３５ ロータ
１３６ モータ
１３８ トナー搬送パイプ
１３９ チューブ
１４２ ノズル
１４５ 爪部材
１９１ ボトル部
１９１ａ 突起
１９２ キャップ部
１９２ａ トナー排出口
１９２ｂ 穴部
１９３ 口栓部材
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
66
106 Through-
Claims (13)
前記粉体ポンプで移送される前記トナーとを備えたトナー補給装置において、
前記トナーは、体積平均粒径が３０［ｎｍ］以上の無機微粒子が外添されたトナーであることを特徴とするトナー補給装置。 A rotor in which a spiral groove is formed on the outer peripheral surface so that a toner transfer gap is formed between the stator having a through hole formed by a spirally extending groove and the inner peripheral surface of the through hole. A powder pump that moves the gap by rotating the rotor and transfers the toner that has entered the gap;
In a toner replenishing device comprising the toner transferred by the powder pump,
The toner replenishing device, wherein the toner is a toner to which inorganic fine particles having a volume average particle diameter of 30 nm or more are externally added.
上記無機微粒子の体積平均粒径が１００［ｎｍ］以下であることを特徴とするトナー補給装置。 The toner replenishing device according to claim 1.
A toner replenishing device, wherein the inorganic fine particles have a volume average particle size of 100 nm or less.
上記トナーは、有機溶媒中に活性水素基を有する化合物と反応可能な変性ポリエステル樹脂を含むトナー組成分を溶解／分散させ、その溶解液／分散物を樹脂微粒子を含む水系媒体中で架橋剤／伸長剤と反応させて得られ、トナーの母体となる樹脂成分であるトナーバインダーが変性ポリエステル樹脂と結晶性ポリエステル樹脂を含有することを特徴とするトナー補給装置。 The toner replenishing device according to claim 1 or 2,
In the toner, a toner composition containing a modified polyester resin capable of reacting with a compound having an active hydrogen group in an organic solvent is dissolved / dispersed, and the solution / dispersion is dissolved in an aqueous medium containing resin fine particles. A toner replenishing device, wherein a toner binder which is a resin component which is obtained by reacting with an extender and becomes a base material of a toner contains a modified polyester resin and a crystalline polyester resin.
上記トナーのガラス転移点（Ｔｇ）が４０［℃］〜５５［℃］であることを特徴とするトナー補給装置。 The toner replenishing device according to claim 3.
A toner replenishing device, wherein the glass transition point (Tg) of the toner is 40 [° C.] to 55 [° C.].
上記無機微粒子の添加量が１．０部〜３．０部であることを特徴とするトナー補給装置。 The toner supply device according to claim 1, 2, 3, or 4.
A toner replenishing device, wherein the inorganic fine particles are added in an amount of 1.0 part to 3.0 parts.
上記トナーの体積平均粒径が４［μｍ］〜８［μｍ］であることを特徴とするトナー補給装置。 The toner replenishing device according to claim 1, 2, 3, 4 or 5.
A toner replenishing device, wherein the toner has a volume average particle diameter of 4 [μm] to 8 [μm].
上記トナーの円形度が０．９９〜０．９５であることを特徴とするトナー補給装置。 The toner replenishing device according to claim 1, 2, 3, 4, 5 or 6.
A toner replenishing device, wherein the toner has a circularity of 0.99 to 0.95.
上記トナーに脂肪酸金属塩を外添したことを特徴とするトナー補給装置。 The toner replenishing device according to claim 1, 2, 3, 4, 5, 6 or 7.
A toner replenishing device, wherein a fatty acid metal salt is externally added to the toner.
上記無機微粒子がシリカであることを特徴とするトナー補給装置。 The toner supply device according to claim 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 or 8.
A toner replenishing device, wherein the inorganic fine particles are silica.
トナーを用いて前記像担持体上に形成される潜像を現像する現像手段と、
前記トナーを収容するトナー容器と、
前記トナー容器に収容されたトナーを前記現像手段に補給するトナー補給手段とを備えた画像形成装置において、
前記トナー補給装置として、請求項１、２、３、４、５、６、７、８または９のトナー補給装置を用いたことを特徴とする画像形成装置。 An image carrier;
Developing means for developing a latent image formed on the image carrier using toner;
A toner container containing the toner;
An image forming apparatus comprising: a toner replenishing unit that replenishes the toner contained in the toner container to the developing unit;
An image forming apparatus using the toner replenishing device according to claim 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, or 9.
上記像担持体の表面をクリーニングするクリーニング手段と、
上記像担持体の表面に潤滑剤を塗布する潤滑剤塗布手段とを備え、
前記潤滑剤が、脂肪酸金属塩及び無機潤滑剤を含有することを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 10.
Cleaning means for cleaning the surface of the image carrier;
A lubricant application means for applying a lubricant to the surface of the image carrier,
The image forming apparatus, wherein the lubricant contains a fatty acid metal salt and an inorganic lubricant.
上記脂肪酸金属塩が、ステアリン酸亜鉛であることを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 11.
An image forming apparatus, wherein the fatty acid metal salt is zinc stearate.
上記無機潤滑剤が、窒化ホウ素であることを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 11 or 12,
An image forming apparatus, wherein the inorganic lubricant is boron nitride.
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