JP5295896B2 - Manufacturing method of toner for infrared fixing - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、赤外線定着法を用いた画像形成装置に用いられる赤外線定着用のトナーに関するものである。 The present invention relates to an infrared fixing toner used in an image forming apparatus using an infrared fixing method.
電子写真方式の画像形成装置では、例えば、感光体等の像担持体に静電潜像を形成し、トナーを含む現像剤で現像してトナー像を形成し、トナー像を用紙等の記録シート（記録媒体、記録材）に転写し定着することによって画像が形成される。 In an electrophotographic image forming apparatus, for example, an electrostatic latent image is formed on an image carrier such as a photoconductor, developed with a developer containing toner to form a toner image, and the toner image is formed on a recording sheet such as paper. An image is formed by transferring and fixing (recording medium, recording material).
記録シートにトナーを定着する定着方法としては、例えば、トナー像が転写された記録シートに、加熱されたローラ部材を圧接してトナーを溶融させ定着させる熱圧定着法や、トナー像が転写された記録シートに赤外線を照射し、トナーを溶融させて定着させる赤外線定着法等が知られている。 As a fixing method for fixing toner on a recording sheet, for example, a hot-pressure fixing method in which a heated roller member is pressed against a recording sheet onto which a toner image has been transferred to melt and fix the toner, or the toner image is transferred. An infrared fixing method in which the recording sheet is irradiated with infrared rays to melt and fix the toner is known.
ここで、熱圧定着法では、加熱されたローラ部材が記録シートに接触するため、ホットオフセットによる画像汚れや、紙詰まり等が生じるという問題がある。 Here, in the hot-pressure fixing method, since the heated roller member comes into contact with the recording sheet, there is a problem that image smearing due to hot offset, paper jam, and the like occur.
これに対して、赤外線定着法では、加熱されたローラ部材等を記録シートに接触させる必要がないため、上記問題は発生しない。しかしながら、赤外線定着法では、カラートナーにおいては、赤外線吸収率が低いため、エネルギー効率が低くなるという新たな問題がある。 On the other hand, in the infrared fixing method, it is not necessary to bring a heated roller member or the like into contact with the recording sheet, and thus the above problem does not occur. However, in the infrared fixing method, there is a new problem that the color toner has a low infrared absorptance and thus has low energy efficiency.
一方、本願出願人は、先に、トナー表層部のシェル部分に赤外線吸収剤を含有させたトナーを出願している（特許文献１）。これによれば、トナー表層部の赤外線吸収剤が効果的に赤外線を吸収するので赤外線定着法に用いても、エネルギー効率を高めることができる。 On the other hand, the applicant of the present application has applied for a toner in which an infrared absorber is contained in the shell portion of the toner surface layer portion (Patent Document 1). According to this, since the infrared ray absorber on the toner surface layer portion effectively absorbs infrared rays, energy efficiency can be improved even when used in the infrared fixing method.
しかしながら、シェル部分に赤外線吸収剤を含有させたトナーにおいて、赤外線吸収剤が凝集した状態でトナー表面に存在すると、赤外線を照射した際に、トナーが不均一に発熱し、これによってボイドが発生するという問題がわかった。 However, in a toner containing an infrared absorber in the shell portion, if the infrared absorber is present on the toner surface in an aggregated state, the toner will generate heat non-uniformly when irradiated with infrared rays, thereby generating voids. I found the problem.
これは、赤外線吸収剤の凝集した部分が、赤外線の照射によって過剰発熱し、トナー表面の一部に樹脂の突沸（ボイド）が発生するものと考えられる。 This is presumably because the aggregated portion of the infrared absorber excessively generates heat due to infrared irradiation, and a resin bump (void) is generated on a part of the toner surface.
また、特に、カラートナーにおいては、赤外線吸収剤が凝集した状態でトナー表面に存在すると、凝集した赤外線吸収剤により透明性が低下するため、得られる画像の彩度や明度が低下するという問題があることもわかった。 In particular, in the case of a color toner, if the infrared absorber is present on the toner surface in an aggregated state, the transparency is lowered by the aggregated infrared absorber, and therefore there is a problem that the saturation and brightness of the obtained image are reduced. I also found it.
本発明は、上記従来の課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、ボイドの発生を抑制し、また、カラー定着画像においても優れた彩度と明度を呈することができる赤外線定着用のトナー及びその製造方法を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above-described conventional problems, and its purpose is to suppress the generation of voids, and for infrared fixing capable of exhibiting excellent saturation and lightness even in a color fixed image. Toner and a method for producing the same.
本発明の赤外線定着用のトナーは、上記課題を解決するために、転写シート上の未定着のトナー像に赤外線を照射し、該トナー像を構成するトナーを溶融して上記転写シート上に定着させる赤外線定着法を用いた画像形成装置にて扱われる赤外線定着用のトナーであって、トナー母粒子の表面に樹脂と赤外線吸収剤とを含む被覆層を有し、該被覆層において上記赤外線吸収剤は、上記樹脂の中に凝集することなく均一に分散されている。 In order to solve the above problems, the infrared fixing toner of the present invention irradiates an unfixed toner image on a transfer sheet with infrared rays, melts the toner constituting the toner image, and fixes the toner image on the transfer sheet. Infrared fixing toner to be handled by an image forming apparatus using an infrared fixing method, and having a coating layer containing a resin and an infrared absorber on the surface of toner base particles, and the infrared absorption in the coating layer The agent is uniformly dispersed without aggregation in the resin.
これによれば、トナー母粒子の表面に設けられた被覆層において、赤外線吸収剤は樹脂の中に凝集することなく均一に分散されているので、凝集した赤外線吸収剤が原因となるボイドの発生を抑制し、また、カラー定着画像においても優れた彩度と明度を呈することができる。 According to this, in the coating layer provided on the surface of the toner base particles, the infrared absorber is uniformly dispersed in the resin without agglomeration, so that voids caused by the agglomerated infrared absorber are generated. In addition, it is possible to exhibit excellent saturation and brightness even in a color-fixed image.
本発明の赤外線定着用のトナーの製造方法は、上記課題を解決するために、トナー母粒子の表面に樹脂微粒子が付着した複合粒子であって、気流を用いて循環される複合粒子に対して、上記トナー母粒子及び上記樹脂微粒子の融着を促進する溶媒と赤外線吸収剤とを含む赤外線吸収剤含有溶液を噴霧して、上記トナー母粒子の表面に上記樹脂微粒子と上記赤外線吸収剤とが付着した湿潤複合粒子を形成する噴霧工程と、気流を用いて循環される上記湿潤複合粒子に衝突力を加えて、上記樹脂微粒子を上記赤外線吸収剤を含んだ状態で上記トナー母粒子の表面に膜化させる膜化工程と、を含むことを特徴としている。 In order to solve the above problems, the method for producing a toner for infrared fixing according to the present invention is a composite particle in which resin fine particles are adhered to the surface of a toner base particle, and the composite particle is circulated using an air flow. Then, by spraying an infrared absorbent-containing solution containing a solvent for promoting fusion of the toner base particles and the resin fine particles and an infrared absorbent, the resin fine particles and the infrared absorbent are formed on the surface of the toner base particles. A spraying process for forming adhering wet composite particles, and applying a collision force to the wet composite particles circulated by using an air stream, the resin fine particles are contained on the surface of the toner base particles in a state containing the infrared absorber. And a film forming step for forming a film.
これによれば、トナー母粒子の表面に樹脂微粒子が付着してなる複合粒子であって、循環される複合粒子に対して、トナー母粒子及び樹脂微粒子の融着を促進する溶媒と赤外線吸収剤とを含む溶液が噴霧され、複合粒子は、該溶液を含浸した湿潤複合粒子となる。 According to this, a composite particle in which resin fine particles adhere to the surface of toner base particles, and a solvent and an infrared absorber that promote fusion of the toner base particles and resin fine particles to the circulated composite particles And the composite particles become wet composite particles impregnated with the solution.
湿潤複合粒子となるにあたり、噴霧された溶液は、トナー母粒子表面の樹脂微粒子の隙間にしみ込むが、この際、赤外線吸収剤が樹脂微粒子の隙間に流れ込む。 In forming the wet composite particles, the sprayed solution soaks into the gaps between the resin fine particles on the surface of the toner base particles. At this time, the infrared absorbent flows into the gaps between the resin fine particles.
膜化工程においては、このような赤外線吸収剤が樹脂微粒子の隙間に流れ込んだ状態の湿潤複合粒子に衝撃力を与える。衝撃力を与えられることで、赤外線吸収剤含有溶液の作用によって軟化した湿潤複合粒子表層の樹脂微粒子の融着、すなわち膜化がより促進される。そして、液体の蒸発と樹脂微粒子の膜化（膜化工程）が進行する過程で、赤外線吸収剤が微細な粒子として樹脂微粒子の隙間に析出し、トナー表面近傍に固定される。 In the film forming step, such an infrared absorber gives an impact force to the wet composite particles in a state of flowing into the gaps between the resin fine particles. By applying an impact force, the fusion of the resin fine particles on the surface of the wet composite particle softened by the action of the infrared absorbent-containing solution, that is, film formation is further promoted. In the process of evaporation of the liquid and film formation of the resin fine particles (film formation process), the infrared absorber is deposited as fine particles in the gaps between the resin fine particles and fixed near the toner surface.
これにより、トナー母粒子の表面を、赤外線吸収剤が均一に分散した樹脂膜によって被覆することができる。その結果、トナー表面近傍に赤外線吸収剤の微細粒子が均一に分散したトナーが得られることとなり、このようなトナーを用いた画像においては、ボイド発生がなく、画像の彩度や明度の優れた画像を得ることができる。 Thereby, the surface of the toner base particles can be covered with the resin film in which the infrared absorber is uniformly dispersed. As a result, a toner in which fine particles of the infrared absorbent are uniformly dispersed in the vicinity of the toner surface can be obtained. In an image using such a toner, voids are not generated and the image has excellent chroma and brightness. An image can be obtained.
本発明の赤外線定着用トナーの製造方法においては、さらに、気流を用いて粒子を循環させる循環手段と、上記循環手段にて循環される粒子に対して液体を噴霧する噴霧手段と、上記循環手段にて循環される粒子に衝撃力を加える回転攪拌手段とを備えたトナー製造装置を用いて、上記噴霧工程と上記膜化工程が、繰り返し連続的に実施されることが好ましい。 In the method for producing the toner for infrared fixing according to the present invention, the circulating means for circulating the particles using an air flow, the spraying means for spraying the liquid on the particles circulated by the circulating means, and the circulating means It is preferable that the spraying step and the film-forming step are repeatedly and continuously performed using a toner manufacturing apparatus including a rotary stirring unit that applies impact force to the particles circulated in step (b).
噴霧工程と膜化工程とを繰り返し連続的に実施させることができるので、効率的に、トナー母粒子の表面に赤外線吸収剤が均一に分散した樹脂膜を被覆させることができる。 Since the spraying step and the film forming step can be repeatedly and continuously carried out, the surface of the toner base particles can be efficiently coated with the resin film in which the infrared absorbent is uniformly dispersed.
本発明の赤外線定着用トナーの製造方法においては、さらに、上記膜化工程において、循環する上記湿潤複合粒子の移動方向に対し、上記回転攪拌手段の回転方向が垂直である構成とすることもできる。 In the method for producing an infrared fixing toner of the present invention, in the film forming step, the rotating direction of the rotating stirring means may be perpendicular to the moving direction of the circulating wet composite particles. .
これによれば、衝突による衝撃力をより高めることができ、軟化した湿潤複合粒子表層の樹脂微粒子の膜化を一層促進することができる。 According to this, the impact force due to the collision can be further increased, and the formation of the resin fine particles on the softened wet composite particle surface layer can be further promoted.
本発明の赤外線定着用トナーの製造方法においては、赤外線吸収剤が、シアニン化合物である構成トすることが好ましい。 In the method for producing an infrared fixing toner of the present invention, it is preferable that the infrared absorbent is a cyanine compound.
これによれば、赤外線を照射した際、赤外線定着用トナーの十分な定着性を確保し、かつ、ボイドによる画像の白抜けを防止することができる。 According to this, when infrared rays are irradiated, sufficient fixability of the infrared fixing toner can be ensured, and white spots of the image due to voids can be prevented.
また、本発明に係る赤外線定着用トナーの製造方法では、上記トナー母粒子の個数平均粒子径は、４μｍ以上、８μｍ以下であることが好ましい。 In the method for producing an infrared fixing toner according to the present invention, the number average particle diameter of the toner base particles is preferably 4 μm or more and 8 μm or less.
これによれば、トナー母粒子を上記範囲内に小粒径化することにより、赤外線定着用トナーの付着量が少なくても高い画像濃度を得ることができるため、赤外線定着用トナー消費量を削減することができる。また、赤外線定着用トナーにより、長期にわたり高精細な画像を安定して形成することができる。 According to this, by reducing the particle size of the toner base particles within the above range, it is possible to obtain a high image density even if the adhesion amount of the infrared fixing toner is small, thereby reducing the consumption of the infrared fixing toner. can do. In addition, the infrared fixing toner can stably form a high-definition image over a long period of time.
また、本発明に係る赤外線定着用トナーの製造方法では、上記樹脂微粒子の個数平均粒子径は、０．０５μｍ以上、１μｍ以下であることが好ましい。 In the method for producing an infrared fixing toner according to the present invention, the number average particle diameter of the resin fine particles is preferably 0.05 μm or more and 1 μm or less.
これによれば、トナー母粒子の表面に付着し易く、さらに膜化し易い樹脂微粒子を得ることができる。 According to this, it is possible to obtain resin fine particles that easily adhere to the surface of the toner base particles and that are more easily formed into a film.
本発明の赤外線定着用のトナーは、以上のように、転写シート上の未定着のトナー像に赤外線を照射し、該トナー像を構成するトナーを溶融して上記転写シート上に定着させる赤外線定着法を用いた画像形成装置にて扱われる赤外線定着用のトナーであって、トナー母粒子の表面に樹脂と赤外線吸収剤とを含む被覆層を有し、該被覆層において上記赤外線吸収剤は、上記樹脂の中に凝集することなく均一に分散されている構成である。 As described above, the infrared fixing toner of the present invention irradiates infrared rays onto an unfixed toner image on a transfer sheet, melts the toner constituting the toner image, and fixes the toner image on the transfer sheet. Infrared fixing toner handled in an image forming apparatus using a method, having a coating layer containing a resin and an infrared absorber on the surface of toner base particles, and the infrared absorber in the coating layer, The resin is uniformly dispersed without agglomeration in the resin.
本発明の赤外線定着用のトナーの製造方法は、以上のように、トナー母粒子の表面に樹脂微粒子が付着した複合粒子であって、気流を用いて循環される複合粒子に対して、上記トナー母粒子及び上記樹脂微粒子の融着を促進する溶媒と赤外線吸収剤とを含む赤外線吸収剤含有溶液を噴霧して、上記トナー母粒子の表面に上記樹脂微粒子と上記赤外線吸収剤とが付着した湿潤複合粒子を形成する噴霧工程と、気流を用いて循環される上記湿潤複合粒子に衝突力を加えて、上記樹脂微粒子を上記赤外線吸収剤を含んだ状態で上記トナー母粒子の表面に膜化させる膜化工程と、を含むものである。 As described above, the method for producing a toner for infrared fixing according to the present invention is a composite particle in which resin fine particles are attached to the surface of a toner base particle, and the above toner is applied to the composite particle circulated using an air flow. Spraying an infrared absorbent-containing solution containing a mother particle and a solvent that promotes fusion of the resin fine particles and an infrared absorbent to wet the resin fine particles and the infrared absorbent on the surface of the toner mother particles. A spraying process for forming composite particles and a collision force is applied to the wet composite particles circulated using an air stream to form the resin fine particles on the surface of the toner base particles in a state containing the infrared absorber. A film forming step.
それゆえ、本発明のトナー、本発明のトナーの製造方法で製造されたトナーを用いることで、凝集した赤外線吸収剤が原因となるボイドの発生を抑制し、また、カラー定着画像においても優れた彩度と明度を呈することができる。 Therefore, by using the toner of the present invention and the toner produced by the method of producing the toner of the present invention, the generation of voids caused by the aggregated infrared absorber is suppressed, and the color fixed image is also excellent. It can exhibit saturation and lightness.
以下、本発明の一実施形態について、図１〜８に基づいて説明すれば、以下の通りである。本実施形態では、本発明に係る赤外線定着用のトナーの製造方法を用いて、カラートナーを製造する場合について説明する。 Hereinafter, it will be as follows if one Embodiment of this invention is described based on FIGS. In this embodiment, a case where a color toner is manufactured by using the method for manufacturing a toner for infrared fixing according to the present invention will be described.
図１は、本発明に係るトナーの製造方法の手順の一例を示す工程図である。図１に示すように、トナーの製造方法の手順では、大きくは、トナー母粒子作製工程Ｓ１と、樹脂微粒子調製工程Ｓ２と、赤外線吸収剤含有溶液調製工程Ｓ３と、被覆工程Ｓ４とを含む。 FIG. 1 is a process diagram showing an example of the procedure of a toner manufacturing method according to the present invention. As shown in FIG. 1, the procedure of the toner manufacturing method mainly includes a toner base particle preparation step S1, a resin fine particle preparation step S2, an infrared absorber-containing solution preparation step S3, and a coating step S4.
また、図２は、本発明に係るトナーの製造方法により製造される本発明の赤外線定着用のトナー１０の断面図である。図２に示すように、トナー１０は、トナー母粒子１１の表面に樹脂膜（樹脂）１５と赤外線吸収剤１６とを含む赤外線吸収剤含有樹脂膜（被覆層）１４を有し、該赤外線吸収剤含有樹脂膜１４において、上記赤外線吸収剤１６は樹脂膜１５の中に凝集することなく均一に分散されている。
FIG. 2 is a cross-sectional view of the
以下、各工程について説明する。 Hereinafter, each step will be described.
（１−１）トナー母粒子作製工程Ｓ１
トナー母粒子作製工程Ｓ１では、図２に示すトナー１０の核と成るトナー母粒子１１を作製する。トナー母粒子１１は、図２示すように、結着樹脂１２と、着色剤１３とを含む粒子であり、必要に応じて、さらに、離型剤や帯電制御剤等の添加剤（図示省略）を含有してもよい。トナー母粒子１１の作製方法としては、特に限定されず、公知の方法によって行うことができる。例えば、粉砕法等の乾式法、懸濁重合法、乳化凝集法、分散重合法、溶解懸濁法および溶融乳化法等の湿式法を挙げることができる。以下、粉砕法によってトナー母粒子１１を作製する方法について説明する。
(1-1) Toner mother particle production step S1
In the toner base particle preparation step S1, toner base particles 11 serving as the core of the
（粉砕法によるトナー母粒子作製方法）
粉砕法によるトナー母粒子１１の作製では、結着樹脂１２、着色剤１３、及び必要に応じて上記添加剤も加えたトナー母粒子１１の組成物を、混合機で乾式混合した後、混練機により溶融混練する。溶融混練によって得られる混練物を冷却固化し、固化物を粉砕機により粉砕する。その後、必要に応じて分級等の粒度調整を行うことによって、トナー母粒子１１を得ることができる。
(Method for preparing toner mother particles by pulverization method)
In the production of the toner base particles 11 by the pulverization method, the composition of the toner base particles 11 to which the
混合機としては、公知のものを使用することができ、例えば、ヘンシェルミキサ（商品名、三井鉱山株式会社製）、スーパーミキサ（商品名、株式会社カワタ製）、メカノミル（商品名、岡田精工株式会社製）等のヘンシェルタイプの混合装置、オングミル（商品名、ホソカワミクロン株式会社製）、ハイブリダイゼーションシステム（商品名、株式会社奈良機械製作所製）、コスモシステム（商品名、川崎重工業株式会社製）等を挙げることができる。 Known mixers can be used, for example, Henschel mixer (trade name, manufactured by Mitsui Mining Co., Ltd.), Super Mixer (trade name, manufactured by Kawata Co., Ltd.), Mechano Mill (trade name, Okada Seiko Co., Ltd.) Henschel type mixing equipment such as company-made), Ongmill (trade name, manufactured by Hosokawa Micron Corporation), hybridization system (trade name, manufactured by Nara Machinery Co., Ltd.), Cosmo system (trade name, manufactured by Kawasaki Heavy Industries, Ltd.), etc. Can be mentioned.
混練機としては、公知のものを使用することができ、例えば、二軸押出し機、三本ロール、ラボブラストミル等の一般的な混練を挙げることができる。さらに具体的には、例えば、ＴＥＭ−１００Ｂ（商品名、東芝機械株式会社製）、ＰＣＭ−６５／８７、ＰＣＭ−３０（以上いずれも商品名、株式会社池貝製）等の１軸または２軸のエクストルーダ、またはニーデックス（商品名、三井鉱山株式会社製）等のオープンロール方式の混練機を挙げることができる。これらの中でも、オープンロール方式の混練機が特に好ましい。 As the kneader, known ones can be used, and examples thereof include general kneading such as a twin-screw extruder, a three-roller, and a lab blast mill. More specifically, for example, TEM-100B (trade name, manufactured by Toshiba Machine Co., Ltd.), PCM-65 / 87, PCM-30 (all are trade names, manufactured by Ikegai Co., Ltd.), etc. Open roll type kneaders such as Extruder or Needex (trade name, manufactured by Mitsui Mining Co., Ltd.). Among these, an open roll kneader is particularly preferable.
粉砕機としては、公知のものを使用することができ、例えば、超音速ジェット気流を利用して粉砕するジェット式粉砕機、または高速で回転する回転子（ロータ）と固定子（ライナ）との間に形成される空間に固化物を導入して粉砕する衝撃式粉砕機等を挙げることができる。 A well-known thing can be used as a grinder, for example, a jet type grinder which grinds using a supersonic jet stream, or a rotor (rotor) and a stator (liner) which rotate at high speed. Examples thereof include an impact pulverizer that introduces a solidified material into a space formed therebetween and pulverizes it.
分級には、遠心力および風力による分級によって、過粉砕されたトナー母粒子１１を除去する公知の分級機を使用することができ、例えば、旋回式風力分級機（ロータリー式風力分級機）等を挙げることができる。 For the classification, a known classifier that removes the excessively pulverized toner base particles 11 by centrifugal force and wind classification can be used. For example, a swirling wind classifier (rotary wind classifier) or the like can be used. Can be mentioned.
（トナー母粒子原料）
結着樹脂１２としては、特に限定はなく、カラートナー用の他、黒トナー用の公知の結着樹脂を使用することができ、例えば、ポリエステル樹脂、結晶性ポリエステル樹脂、ポリスチレン、ポリ−α−メチルスチレン、クロロポリスチレン、スチレン−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−ブタジエン共重合体、スチレン−塩化ビニル共重合体、スチレン−酢酸ビニル共重合体、スチレン−マレイン酸共重合体、スチレン−アクリル酸エステル共重合体、スチレン−メタクリル酸エステル共重合体、スチレン−アクリル酸エステル−メタクリル酸エステル共重合体、スチレン−α−クロルアクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリロニトリル−アクリル酸エステル共重合体等のスチレン系樹脂、非晶質ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン変成エポキシ樹脂、シリコーン変成エポキシ樹脂、塩化ビニル樹脂、ロジン変成マレイン酸樹脂、フェニル樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、アイオノマー樹脂、ポリウレタン樹脂、シリコーン樹脂、ケトン樹脂、エチレン−エチルアクリレート共重合体、キシレン樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、テルペン樹脂、フェノール樹脂、脂肪族又は脂環族炭化水素樹脂等を挙げることができる。
(Toner base material)
The
また、原料モノマー混合物に離型剤を混合し、重合反応により得られる樹脂を用いてもよい。結着樹脂１２は、１種を単独で使用することができ、また、２種以上を併用してもよい。
Alternatively, a resin obtained by mixing a release agent with a raw material monomer mixture and performing a polymerization reaction may be used.
特に、ポリエステル樹脂および結晶性ポリエステル樹脂は、透明性に優れ、トナーに良好な粉体流動性、低温定着性および二次色再現性等を付与することができるので、カラートナー用の結着樹脂１２に好適である。 In particular, the polyester resin and the crystalline polyester resin are excellent in transparency, and can impart good powder fluidity, low-temperature fixability, secondary color reproducibility, and the like to the toner. 12 is suitable.
ポリエステル樹脂としては、公知のものを使用することができ、例えば、多塩基酸と多価アルコールとの重縮合物等を挙げることができる。多塩基酸類とは、多塩基酸、および多塩基酸の誘導体、例えば、多塩基酸の酸無水物またはエステル化物等であり、多価アルコール類とは、ヒドロキシル基を２個以上含有する化合物であり、アルコール類およびフェノール類のいずれをも含む。 As a polyester resin, a well-known thing can be used, For example, the polycondensate of a polybasic acid and a polyhydric alcohol etc. can be mentioned. Polybasic acids are polybasic acids and derivatives of polybasic acids, such as acid anhydrides or esterified products of polybasic acids, and polyhydric alcohols are compounds containing two or more hydroxyl groups. Yes, including both alcohols and phenols.
多塩基酸としては、ポリエステル樹脂用モノマーとして公知であるものを使用することができ、例えば、テレフタル酸、イソフタル酸、無水フタル酸、無水トリメリト酸、ピロメリト酸、ナフタレンジカルボン酸等の芳香族カルボン酸類、無水マレイン酸、フマル酸、琥珀酸、アルケニル無水琥珀酸、アジピン酸等の脂肪族カルボン酸類、これら多塩基酸のメチルエステル化物等を挙げることができる。多塩基酸は、１種を単独で使用することができ、また、２種以上を併用してもよい。 As the polybasic acid, those known as monomers for polyester resins can be used. For example, aromatic carboxylic acids such as terephthalic acid, isophthalic acid, phthalic anhydride, trimellitic anhydride, pyromellitic acid, naphthalenedicarboxylic acid, etc. And aliphatic carboxylic acids such as maleic anhydride, fumaric acid, succinic acid, alkenyl succinic anhydride, and adipic acid, and methyl esterified products of these polybasic acids. A polybasic acid can be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.
多価アルコールとしては、ポリエステル樹脂用モノマーとして公知であるものを使用することができ、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、ブタンジオール、ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、グリセリン等の脂肪族多価アルコール類、シクロヘキサンジオール、シクロヘキサンジメタノール、水添ビスフェノールＡ等の脂環式多価アルコール類、ビスフェノールＡのエチレンオキサイド付加物、ビスフェノールＡのプロピレンオキサイド付加物等の芳香族系ジオール類等を挙げることができる。多価アルコールは、１種を単独で使用することができ、また、２種以上を併用してもよい。 As the polyhydric alcohol, those known as polyester resin monomers can be used, for example, aliphatic polyhydric alcohols such as ethylene glycol, propylene glycol, butanediol, hexanediol, neopentyl glycol, glycerin, Aromatic diols such as cycloaliphatic polyhydric alcohols such as cyclohexanediol, cyclohexanedimethanol and hydrogenated bisphenol A, ethylene oxide adducts of bisphenol A, propylene oxide adducts of bisphenol A, and the like can be mentioned. A polyhydric alcohol can be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.
ポリエステル樹脂は、縮重合反応によって合成することができる。例えば、有機溶媒中または無溶媒にて、触媒の存在下で多塩基酸類と多価アルコール類とを重縮合反応、具体的には脱水縮合反応させることで合成することができる。このとき、多塩基酸類の一部に多塩基酸のメチルエステル化物を用い、脱メタノール重縮合反応を行なってもよい。重縮合反応は、反応によって生成するポリエステル樹脂の酸価および軟化温度が、目的とするポリエステル樹脂における値となったところで終了すればよい。この重縮合反応において、多塩基酸類と多価アルコール類との配合比および反応率等の反応条件を適宜変更することで、例えば、合成されるポリエステル樹脂の末端に結合するカルボキシル基の含有量、さらにポリエステル樹脂の酸価を調整することで、ガラス転移温度等の他の物性値も調整可能である。 The polyester resin can be synthesized by a condensation polymerization reaction. For example, it can be synthesized by polycondensation reaction, specifically dehydration condensation reaction of polybasic acids and polyhydric alcohols in the presence of a catalyst in an organic solvent or without solvent. At this time, a methyl esterified product of a polybasic acid may be used as a part of the polybasic acid to perform a demethanol polycondensation reaction. The polycondensation reaction may be terminated when the acid value and softening temperature of the polyester resin produced by the reaction reach values in the target polyester resin. In this polycondensation reaction, by appropriately changing the reaction conditions such as the blending ratio of polybasic acids and polyhydric alcohols and the reaction rate, for example, the content of carboxyl groups bonded to the terminal of the polyester resin to be synthesized, Furthermore, other physical property values such as glass transition temperature can be adjusted by adjusting the acid value of the polyester resin.
なお、多塩基酸の一部に、多塩基酸のメチルエステル化物を用いると、脱メタノール重縮合反応が起こる。この重縮合反応において、多塩基酸と多価アルコールとの配合比、反応率等を適宜変更することによって、例えば、ポリエステルの末端のカルボキシル基含有量を調整することができ、その結果、変性ポリエステルを得ることができる。また、多塩基酸として無水トリメリト酸を用い、ポリエステルの主鎖中にカルボキシル基を導入することによっても、変性ポリエステルを得ることができる。あるいは、ポリエステルの主鎖、または側鎖の少なくともどちらか一方に、カルボキシル基やスルホン酸基等の親水性基を結合させることで、水中での自己分散性を有する自己分散性ポリエステルを得ることができる。また、ポリエステル樹脂とアクリル樹脂とをグラフト化して用いてもよい。 If a methyl esterified product of a polybasic acid is used as part of the polybasic acid, a demethanol polycondensation reaction occurs. In this polycondensation reaction, for example, the carboxyl group content at the terminal of the polyester can be adjusted by appropriately changing the blending ratio of polybasic acid and polyhydric alcohol, the reaction rate, etc. As a result, the modified polyester Can be obtained. A modified polyester can also be obtained by using trimellitic anhydride as a polybasic acid and introducing a carboxyl group into the main chain of the polyester. Alternatively, a self-dispersible polyester having self-dispersibility in water can be obtained by bonding a hydrophilic group such as a carboxyl group or a sulfonic acid group to at least one of the main chain or side chain of the polyester. it can. Further, a polyester resin and an acrylic resin may be grafted.
結晶性ポリエステル樹脂としては、この分野で常用されるものを使用することができるが、アルコール類とカルボン酸類とを縮重合させたものが好ましい。 As the crystalline polyester resin, those commonly used in this field can be used, but those obtained by condensation polymerization of alcohols and carboxylic acids are preferred.
アルコール類としては、脂肪族ジオールが好ましい。脂肪族ジオールの炭素数は、好ましくは２以上、６以下であり、さらに好ましくは４以上、６以下である。脂肪族ジオールの具体例としては、例えば、エチレングリコール、１，２−プロピレングリコール、１，３−プロピレングリコール、１，４−ブタンジオール、１，５−ペンタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、１，４−ブテンジオールなどが挙げられる。これらの中でも、α，ω−直鎖アルカンジオールが好ましく、１，４−ブタンジオールおよび１，６−ヘキサンジオールがさらに好ましい。脂肪族ジオールの含有量は特に制限されず、広い範囲から適宜選択することができるが、好ましくは全アルコール類の８０モル％以上、さらに好ましくは８５％以上、１００モル％以下、特に好ましくは９０モル％以上、１００モル％以下である。 As the alcohols, aliphatic diols are preferable. The carbon number of the aliphatic diol is preferably 2 or more and 6 or less, more preferably 4 or more and 6 or less. Specific examples of the aliphatic diol include, for example, ethylene glycol, 1,2-propylene glycol, 1,3-propylene glycol, 1,4-butanediol, 1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, neo Examples include pentyl glycol and 1,4-butenediol. Among these, α, ω-linear alkanediol is preferable, and 1,4-butanediol and 1,6-hexanediol are more preferable. The content of the aliphatic diol is not particularly limited and can be appropriately selected from a wide range, but is preferably 80 mol% or more, more preferably 85% or more and 100 mol% or less, particularly preferably 90% of the total alcohols. It is mol% or more and 100 mol% or less.
脂肪族ジオール以外のアルコール類としては、例えば、ポリオキシプロピレン（２．２）−２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン、ポリオキシエチレン（２．２）−２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパンなどビスフェノールＡのアルキレン（炭素数２〜３）オキサイド（平均付加モル数１〜１０）付加物等の２価の芳香族アルコール、グリセリン、ペンタエリスリトール、トリメチロールプロパン等の３価以上のアルコールなどが挙げられる。アルコール類は、１種を単独で使用でき、また、２種以上を併用してもよい。 Examples of alcohols other than aliphatic diols include polyoxypropylene (2.2) -2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane, polyoxyethylene (2.2) -2,2-bis (4 -Divalent aromatic alcohols such as alkylene (carbon number 2 to 3) oxide (average number of added moles 1 to 10) adducts of bisphenol A such as hydroxyphenyl) propane, and trivalents such as glycerin, pentaerythritol, and trimethylolpropane The above alcohol etc. are mentioned. Alcohol can be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.
カルボン酸類としては、脂肪族ジカルボン酸化合物が好ましい。脂肪族ジカルボン酸化合物の炭素数は、好ましくは２以上、８以下であり、さらに好ましくは４以上、６以下である。脂肪族ジカルボン酸化合物の具体例としては、例えば、シュウ酸、マロン酸、マレイン酸、フマル酸、シトラコン酸、イタコン酸、グルタコン酸、コハク酸、アジピン酸など脂肪族ジカルボン酸、脂肪族ジカルボン酸無水物、脂肪族ジカルボン酸Ｃ１〜４アルキルエステル等を挙げることができる。これらの中でも、脂肪族ジカルボン酸が好ましい。脂肪族ジカルボン酸化合物の含有量は特に制限されず、広い範囲から適宜選択することができるが、好ましくは全カルボン酸類の８０モル％以上、さらに好ましくは８５モル％以上、１００モル％以下であり、特に好ましくは９０モル％以上、１００モル％以下である。 As the carboxylic acids, aliphatic dicarboxylic acid compounds are preferable. The number of carbon atoms of the aliphatic dicarboxylic acid compound is preferably 2 or more and 8 or less, more preferably 4 or more and 6 or less. Specific examples of the aliphatic dicarboxylic acid compound include, for example, oxalic acid, malonic acid, maleic acid, fumaric acid, citraconic acid, itaconic acid, glutaconic acid, succinic acid, adipic acid and other aliphatic dicarboxylic acids and aliphatic dicarboxylic acid anhydrides. And aliphatic dicarboxylic acid C1-4 alkyl esters. Of these, aliphatic dicarboxylic acids are preferred. The content of the aliphatic dicarboxylic acid compound is not particularly limited and can be appropriately selected from a wide range, but is preferably 80 mol% or more, more preferably 85 mol% or more and 100 mol% or less of all carboxylic acids. Particularly preferred is 90 mol% or more and 100 mol% or less.
脂肪族ジカルボン酸化合物以外のカルボン酸類としては、例えば、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸等の芳香族ジカルボン酸、セバシン酸、アゼライン酸、ｎ−ドデシルコハク酸、ｎ−ドデセニルコハク酸等の直鎖ジカルボン酸、シクロヘキサンジカルボン酸等の脂環式ジカルボン酸、トリメリット酸、ピロメリット酸など３価以上の多価カルボン酸、これらの無水物、Ｃ１〜３アルキルエステルなどが挙げられる。カルボン酸類は、１種を単独で使用でき、また、２種以上を併用してもよい。 Examples of carboxylic acids other than aliphatic dicarboxylic acid compounds include aromatic dicarboxylic acids such as phthalic acid, isophthalic acid, and terephthalic acid, linear dicarboxylic acids such as sebacic acid, azelaic acid, n-dodecyl succinic acid, and n-dodecenyl succinic acid. Examples thereof include alicyclic dicarboxylic acids such as acid and cyclohexanedicarboxylic acid, trivalent or higher polyvalent carboxylic acids such as trimellitic acid and pyromellitic acid, anhydrides thereof, and C1-3 alkyl esters. Carboxylic acids can be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.
アルコール類とカルボン酸類との縮重合は、公知の方法に従い行ってよい。例えば、不活性ガス雰囲気中にて、必要に応じてエステル化触媒、重合禁止剤等の存在下で、１２０℃以上、２３０℃以下で反応させればよい。 The condensation polymerization of alcohols and carboxylic acids may be performed according to a known method. For example, the reaction may be performed in an inert gas atmosphere at 120 ° C. or higher and 230 ° C. or lower in the presence of an esterification catalyst, a polymerization inhibitor, or the like as necessary.
なお、本実施形態において、「結晶性」とは、当該樹脂において、その軟化温度と融解熱の最大ピーク温度との比（軟化温度／融解熱の最大ピーク温度）が０．９以上、１．１以下であり、好ましくは０．９８以上、１．０５以下であることを意味する。また、「非晶質」とは、軟化温度と融解熱の最大ピーク温度との比が１．１以上、４．０以下であり、好ましくは１．５以上、３．０以下であることを意味する。 In the present embodiment, “crystalline” means that the ratio of the softening temperature to the maximum peak temperature of heat of fusion (softening temperature / maximum peak temperature of heat of fusion) of the resin is 0.9 or more. 1 or less, preferably 0.98 or more and 1.05 or less. The term “amorphous” means that the ratio between the softening temperature and the maximum peak temperature of the heat of fusion is 1.1 or more and 4.0 or less, preferably 1.5 or more and 3.0 or less. means.
また、得られる結着樹脂の各物性は、以下の通りになるよう、各種樹脂の物性を選択することが好ましい。 Moreover, it is preferable to select the physical properties of various resins so that the physical properties of the obtained binder resin are as follows.
結着樹脂のガラス転移温度（Ｔｇ）は、特に制限されず、広い範囲から適宜選択できるが、得られるトナーの定着性および保存安定性などを考慮すると、３０℃以上、８０℃以下であることが好ましい。３０℃未満であると、保存安定性が不十分になるので、画像形成装置内部でトナーの熱凝集が起こりやすくなり、現像不良が発生するおそれがある。 The glass transition temperature (Tg) of the binder resin is not particularly limited and can be appropriately selected from a wide range, but is 30 ° C. or higher and 80 ° C. or lower in consideration of the fixing property and storage stability of the obtained toner. Is preferred. When the temperature is less than 30 ° C., the storage stability becomes insufficient, so that the toner is likely to thermally aggregate inside the image forming apparatus, which may cause development failure.
また高温オフセット現象が発生し始める温度（以後、「高温オフセット開始温度」と称する）が低下する。「高温オフセット現象」とは、加熱ローラ等の定着部材で加熱および加圧しトナーを記録シートに定着させる際、トナーの過熱によりトナー粒子同士の凝集力がトナーと定着部材との接着力を下回ってトナー層が分断されるために、トナーの一部が定着部材に付着し取り去られる現象のことである。また、ガラス転移温度が８０℃を超えると、定着性が低下するため定着不良が発生するおそれがある。 Further, the temperature at which the high temperature offset phenomenon starts to occur (hereinafter referred to as “high temperature offset start temperature”) decreases. “High temperature offset phenomenon” means that when toner is fixed on a recording sheet by heating and pressing with a fixing member such as a heating roller, the cohesive force between toner particles is less than the adhesive force between the toner and the fixing member due to overheating of the toner. This is a phenomenon in which a part of the toner adheres to and is removed from the fixing member because the toner layer is divided. On the other hand, if the glass transition temperature exceeds 80 ° C., the fixing property is deteriorated, so that fixing failure may occur.
結着樹脂の分子量は、特に制限されず広い範囲から適宜選択できるが、重量平均分子量（Ｍｗ）が５，０００以上、５００，０００以下であることが好ましい。ここで結着樹脂の重量平均分子量は、ゲル浸透クロマトグラフィ（Gel Permeation chromatography；略称ＧＰＣ）で同時に分析したポリスチレンを基準に換算した値である。 The molecular weight of the binder resin is not particularly limited and can be appropriately selected from a wide range, but the weight average molecular weight (Mw) is preferably 5,000 or more and 500,000 or less. Here, the weight average molecular weight of the binder resin is a value converted on the basis of polystyrene analyzed simultaneously by gel permeation chromatography (GPC).
分子量が５，０００未満であると、結着樹脂の機械的強度が低下し、得られるトナー粒子が現像装置内部での撹拌などによって粉砕されやすくなるため、トナー粒子の形状が変化し、例えば帯電性能にばらつきが生じるおそれがある。また分子量が５００，０００を超えると溶融されにくくなるため、混練工程における混練が困難になり、混練物中の着色剤、離型剤および帯電制御剤等の分散性が損なわれるなど、トナーの定着性が低下し、定着不良が発生するおそれがある。 When the molecular weight is less than 5,000, the mechanical strength of the binder resin is lowered, and the resulting toner particles are easily pulverized by stirring inside the developing device, so that the shape of the toner particles changes. There may be variations in performance. If the molecular weight exceeds 500,000, it becomes difficult to melt, so that kneading in the kneading process becomes difficult, and the dispersibility of the colorant, release agent, charge control agent, etc. in the kneaded product is impaired. May deteriorate and fixing failure may occur.
着色剤１３としては、電子写真分野で常用される有機系染料、有機系顔料、無機系染料、無機系顔料等を使用することができる。 As the colorant 13, organic dyes, organic pigments, inorganic dyes, inorganic pigments and the like commonly used in the electrophotographic field can be used.
黒色の着色剤１３としては、例えば、カーボンブラック、酸化銅、二酸化マンガン、アニリンブラック、活性炭、非磁性フェライト、磁性フェライトおよびマグネタイト等を挙げることができる。 Examples of the black colorant 13 include carbon black, copper oxide, manganese dioxide, aniline black, activated carbon, nonmagnetic ferrite, magnetic ferrite, and magnetite.
黄色の着色剤１３としては、例えば、黄鉛、亜鉛黄、カドミウムイエロー、黄色酸化鉄、ミネラルファストイエロー、ニッケルチタンイエロー、ネーブルイエロー、ナフトールイエローＳ、ハンザイエローＧ、ハンザイエロー１０Ｇ、ベンジジンイエローＧ、ベンジジンイエローＧＲ、キノリンイエローレーキ、パーマネントイエローＮＣＧ、タートラジンレーキ、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１２、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１３、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１４、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１５、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１７、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー７４、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー９３、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー９４、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１３８、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１８０、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１８５等を挙げることができる。 Examples of the yellow colorant 13 include chrome yellow, zinc yellow, cadmium yellow, yellow iron oxide, mineral fast yellow, nickel titanium yellow, navel yellow, naphthol yellow S, Hansa Yellow G, Hansa Yellow 10G, Benzidine Yellow G, Benzidine Yellow GR, Quinoline Yellow Lake, Permanent Yellow NCG, Tartrazine Lake, C.I. I. Pigment yellow 12, C.I. I. Pigment yellow 13, C.I. I. Pigment yellow 14, C.I. I. Pigment yellow 15, C.I. I. Pigment yellow 17, C.I. I. Pigment yellow 74, C.I. I. Pigment yellow 93, C.I. I. Pigment yellow 94, C.I. I. Pigment yellow 138, C.I. I. Pigment yellow 180, C.I. I. And CI Pigment Yellow 185.
マゼンタ色の着色剤１３としては、例えば、カラーインデックス名Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド４９、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド５７、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド８１、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１２２、Ｃ．Ｉ．ソルベントレッド１９、Ｃ．Ｉ．ソルベントレッド４９、Ｃ．Ｉ．ソルベントレッド５２、Ｃ．Ｉ．ベーシックレッド１０、およびＣ．Ｉ．ディスパーズレッド１５等を挙げることができる。
Examples of the magenta colorant 13 include the color index name C.I. I. Pigment red 49, C.I. I. Pigment red 57, C.I. I. Pigment red 81, C.I. I. Pigment red 122, C.I. I. Solvent Red 19, C.I. I. Solvent Red 49, C.I. I.
シアン色の着色剤１３としては、例えば、カラーインデックス名Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１６、Ｃ．Ｉ．ソルベントブルー５５、Ｃ．Ｉ．ソルベントブルー７０、Ｃ．Ｉ．ダイレクトブルー２５、およびＣ．Ｉ．ダイレクトブルー８６等を挙げることができる。
Examples of the cyan colorant 13 include a color index name C.I. I. Pigment blue 15, C.I. I. Pigment blue 16, C.I. I.
黒色の着色剤１３としては、例えば、チャンネルブラック、ローラーブラック、ディスクブラック、ガスファーネスブラック、オイルファーネスブラック、サーマルブラック、およびアセチレンブラック等のカーボンブラックを挙げることができる。 Examples of the black colorant 13 include carbon black such as channel black, roller black, disk black, gas furnace black, oil furnace black, thermal black, and acetylene black.
橙色の着色剤１３としては、例えば、赤色黄鉛、モリブデンオレンジ、パーマネントオレンジＧＴＲ、ピラゾロンオレンジ、バルカンオレンジ、インダスレンブリリアントオレンジＲＫ、ベンジジンオレンジＧ、インダスレンブリリアントオレンジＧＫ、Ｃ．Ｉ．ピグメントオレンジ３１、Ｃ．Ｉ．ピグメントオレンジ４３等を挙げることができる。 Examples of the orange colorant 13 include red chrome yellow, molybdenum orange, permanent orange GTR, pyrazolone orange, vulcan orange, indanthrene brilliant orange RK, benzidine orange G, indanthrene brilliant orange GK, C.I. I. Pigment orange 31, C.I. I. And CI Pigment Orange 43.
赤色の着色剤１３としては、例えば、ベンガラ、カドミウムレッド、鉛丹、硫化水銀、カドミウム、パーマネントレッド４Ｒ、リソールレッド、ピラゾロンレッド、ウオッチングレッド、カルシウム塩、レーキレッドＣ、レーキレッドＤ、ブリリアントカーミン６Ｂ、エオシンレーキ、ローダミンレーキＢ、アリザリンレーキ、ブリリアントカーミン３Ｂ、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド３、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド５、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド６、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド７、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１５、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１６、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド４８：１、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド５３：１、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド５７：１、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１２２、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１２３、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１３９、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１４４、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１４９、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１６６、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１７７、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１７８、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２２２等を挙げることができる。 Examples of the red colorant 13 include bengara, cadmium red, red lead, mercury sulfide, cadmium, permanent red 4R, risol red, pyrazolone red, watch red, calcium salt, lake red C, lake red D, and brilliant carmine. 6B, Eosin Lake, Rhodamine Lake B, Alizarin Lake, Brilliant Carmine 3B, C.I. I. Pigment red 2, C.I. I. Pigment red 3, C.I. I. Pigment red 5, C.I. I. Pigment red 6, C.I. I. Pigment red 7, C.I. I. Pigment red 15, C.I. I. Pigment red 16, C.I. I. Pigment red 48: 1, C.I. I. Pigment red 53: 1, C.I. I. Pigment red 57: 1, C.I. I. Pigment red 122, C.I. I. Pigment red 123, C.I. I. Pigment red 139, C.I. I. Pigment red 144, C.I. I. Pigment red 149, C.I. I. Pigment red 166, C.I. I. Pigment red 177, C.I. I. Pigment red 178, C.I. I. And CI Pigment Red 222.
紫色の着色剤１３としては、例えば、マンガン紫、ファストバイオレットＢ、メチルバイオレットレーキ等を挙げることができる。 Examples of the purple colorant 13 include manganese purple, fast violet B, and methyl violet lake.
青色の着色剤１３としては、例えば、紺青、コバルトブルー、アルカリブルーレーキ、ビクトリアブルーレーキ、フタロシアニンブルー、無金属フタロシアニンブルー、フタロシアニンブルー部分塩素化物、ファーストスカイブルー、インダスレンブルーＢＣ、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：２、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：３、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１６、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー６０等を挙げることができる。 Examples of the blue colorant 13 include bitumen, cobalt blue, alkali blue lake, Victoria blue lake, phthalocyanine blue, metal-free phthalocyanine blue, phthalocyanine blue partially chlorinated, first sky blue, induslen blue BC, C.I. I. Pigment blue 15, C.I. I. Pigment blue 15: 2, C.I. I. Pigment blue 15: 3, C.I. I. Pigment blue 16, C.I. I. And CI Pigment Blue 60.
緑色の着色剤１３としては、例えば、クロムグリーン、酸化クロム、ピクメントグリーンＢ、マイカライトグリーンレーキ、ファイナルイエローグリーンＧ、Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン７等を挙げることができる。 Examples of the green colorant 13 include chrome green, chromium oxide, pigment green B, micalite green lake, final yellow green G, C.I. I. And CI Pigment Green 7.
白色の着色剤１３としては、例えば、亜鉛華、酸化チタン、アンチモン白、硫化亜鉛等の化合物を挙げることができる。着色剤１３は、１種を単独で使用することができ、また、２種以上の異なる色のものを併用してもよい。さらに、２種以上の同色のものを併用でしてもよい。 Examples of the white colorant 13 include compounds such as zinc white, titanium oxide, antimony white, and zinc sulfide. The colorant 13 can be used alone or in combination of two or more different colors. Further, two or more of the same color may be used in combination.
また、着色剤１３の含有量は特に制限されないが、好ましくは結着樹脂１２の１００重量部に対して４重量部以上２０重量部以下である。これにより、着色剤１３の添加による不都合なフィラー効果を抑え、かつ、着色力の高いトナーを得ることができる。着色剤１３の配合量が２０重量部を超えると、着色剤１３のフィラー効果によって、トナーの定着性が低下するおそれがある。また、４重量部未満であると十分な着色が得られない。
The content of the colorant 13 is not particularly limited, but is preferably 4 parts by weight or more and 20 parts by weight or less with respect to 100 parts by weight of the
着色剤１３は、結着樹脂１２中に均一に分散させるために、マスターバッチ化して用いてもよい。着色剤のマスターバッチは、例えば、樹脂の溶融物と着色剤とを混練することによって製造できる。樹脂としては、結着樹脂と同種の樹脂、または結着樹脂に対して良好な相溶性を有する樹脂が使用される。マスターバッチにおける樹脂と着色剤との使用割合は特に制限されないが、好ましくは合成樹脂１００重量部に対して３０重量部以上、１００重量部以下である。マスターバッチは、例えば、粒子径２ｍｍ以上、３ｍｍ以下程度に造粒されて用いられる。
The colorant 13 may be used as a master batch in order to uniformly disperse it in the
また、２種以上の着色剤を複合粒子化して用いてもよい。複合粒子は、例えば、２種以上の着色剤に適量の水、極性溶媒等を添加し、ハイスピードミル等の一般的な造粒機で造粒し、乾燥させることによって製造することができる。マスターバッチおよび複合粒子は、乾式混合の際にトナー組成物に混入される。 Two or more colorants may be used in the form of composite particles. The composite particles can be produced, for example, by adding an appropriate amount of water, polar solvent or the like to two or more colorants, granulating with a general granulator such as a high speed mill, and drying. The masterbatch and composite particles are mixed into the toner composition during dry mixing.
離型剤は、トナーを記録シートに定着させる際に、トナーに離型性を付与する目的で、必要に応じて添加される。離型剤の添加により、高温オフセット開始温度を上昇させるので、高温オフセット現象が発生しにくくなる。また、トナー定着の際の加熱によって離型剤を溶融させ、トナーの溶融温度を低下させることができるので、低温オフセット開始温度を低下させ、定着温度を低下させることができる。「低温オフセット現象」とは、加熱ローラ等の定着部材で加熱および加圧しトナーを記録シートに定着させる際、トナーが充分に溶融されず、トナーと記録シートとの接着力がトナーと定着部材との接着力を下回るために、トナーの一部が定着部材に付着し取り去られる現象のことである。 The release agent is added as necessary for the purpose of imparting releasability to the toner when the toner is fixed on the recording sheet. Since the high temperature offset start temperature is increased by the addition of the release agent, the high temperature offset phenomenon hardly occurs. Further, since the release agent can be melted by heating at the time of toner fixing and the melting temperature of the toner can be lowered, the low temperature offset start temperature can be lowered and the fixing temperature can be lowered. “Low-temperature offset phenomenon” means that when a toner is fixed to a recording sheet by heating and pressing with a fixing member such as a heating roller, the toner is not sufficiently melted, and the adhesive force between the toner and the recording sheet This is a phenomenon in which a part of the toner adheres to and is removed from the fixing member in order to be less than the adhesive force.
離型剤としては、この分野で常用されるものを使用することができ、例えば、パラフィンワックスおよびその誘導体、マイクロクリスタリンワックスおよびその誘導体等の石油系ワックス、フィッシャートロプシュワックスおよびその誘導体、ポリオレフィンワックス（ポリエチレンワックス、ポリプロピレンワックス等）およびその誘導体、低分子量ポリプロピリンワックスおよびその誘導体、ポリオレフィン系重合体ワックス（低分子量ポリエチレンワックス等）およびその誘導体等の炭化水素系合成ワックス、カルナバワックスおよびその誘導体、ライスワックスおよびその誘導体、キャンデリラワックスおよびその誘導体、木蝋等の植物系ワックス、蜜蝋、鯨蝋等の動物系ワックス、脂肪酸アミド、フェノール脂肪酸エステル等の油脂系合成ワックス、長鎖カルボン酸およびその誘導体、長鎖アルコールおよびその誘導体、シリコーン系重合体、高級脂肪酸等を挙げることができる。誘導体には、酸化物、ビニル系モノマーとワックスとのブロック共重合物、ビニル系モノマーとワックスとのグラフト変性物等が含まれる。 As the release agent, those commonly used in this field can be used. For example, petroleum wax such as paraffin wax and derivatives thereof, microcrystalline wax and derivatives thereof, Fischer-Tropsch wax and derivatives thereof, polyolefin wax ( Polyethylene wax, polypropylene wax, etc.) and derivatives thereof, low molecular weight polypropylin wax and derivatives thereof, hydrocarbon-based synthetic waxes such as polyolefin polymer wax (low molecular weight polyethylene wax etc.) and derivatives thereof, carnauba wax and derivatives thereof, rice Wax and derivatives thereof, candelilla wax and derivatives thereof, plant waxes such as wood wax, animal waxes such as beeswax and whale wax, oils such as fatty acid amides and phenol fatty acid esters System synthetic waxes, long-chain carboxylic acids and their derivatives, long-chain alcohols and derivatives thereof, silicone polymers, can be mentioned higher fatty acid and the like. Derivatives include oxides, block copolymers of vinyl monomers and waxes, graft modified products of vinyl monomers and waxes, and the like.
離型剤の使用量は、特に限定されず、広い範囲から適宜選択できるが、好ましくは結着樹脂１２の１００重量部に対して０．２重量部以上、２０重量部以下であり、さらに好ましくは０．５重量部以上、１０重量部以下であり、特に好ましくは１．０重量部以上、８．０重量部である。離型剤が２０重量部よりも多く含まれると、感光体上へのフィルミング、キャリアへのスペントが起こりやすくなるおそれがある。また、０．２重量部未満であると、離型剤の機能を十分発揮できないおそれがある。
The amount of the release agent used is not particularly limited and can be appropriately selected from a wide range, but is preferably 0.2 parts by weight or more and 20 parts by weight or less, more preferably 100 parts by weight of the
離型剤の融点は、特に制限されないが、３０℃以上、１２０℃以下が好ましい。融点が１２０℃を超えると定着性（離型性）が改善されず、３０℃未満だとトナーの保存性などを損なう。 The melting point of the release agent is not particularly limited, but is preferably 30 ° C or higher and 120 ° C or lower. If the melting point exceeds 120 ° C., the fixability (releasability) is not improved, and if it is less than 30 ° C., the storage stability of the toner is impaired.
帯電制御剤は、トナーに好ましい帯電性を付与する目的で、必要に応じて添加される。帯電制御剤としては、特に限定されず、この分野で常用される正帯電制御用および負帯電制御用の帯電制御剤を使用することができる。 The charge control agent is added as necessary for the purpose of imparting preferable chargeability to the toner. The charge control agent is not particularly limited, and charge control agents for positive charge control and negative charge control commonly used in this field can be used.
正帯電制御用の帯電制御剤としては、例えば、ニグロシン染料、塩基性染料、四級アンモニウム塩、四級ホスホニウム塩、アミノピリン、ピリミジン化合物、多核ポリアミノ化合物、アミノシラン、ニグロシン染料およびその誘導体、トリフェニルメタン誘導体、グアニジン塩、アミジン塩等を挙げることができる。 Examples of charge control agents for positive charge control include nigrosine dyes, basic dyes, quaternary ammonium salts, quaternary phosphonium salts, aminopyrines, pyrimidine compounds, polynuclear polyamino compounds, aminosilanes, nigrosine dyes and derivatives thereof, triphenylmethane Derivatives, guanidine salts, amidine salts and the like can be mentioned.
負帯電制御用の帯電制御剤としては、オイルブラック、スピロンブラック等の油溶性染料、含金属アゾ化合物、アゾ錯体染料、ナフテン酸金属塩、サリチル酸およびその誘導体の金属錯体および金属塩（金属はクロム、亜鉛、ジルコニウム等）、ホウ素化合物、脂肪酸石鹸、長鎖アルキルカルボン酸塩、樹脂酸石鹸等を挙げることができる。 Charge control agents for controlling negative charge include oil-soluble dyes such as oil black and spiron black, metal-containing azo compounds, azo complex dyes, naphthenic acid metal salts, metal complexes and metal salts of salicylic acid and its derivatives (metal is Chromium, zinc, zirconium, etc.), boron compounds, fatty acid soaps, long-chain alkyl carboxylates, resin acid soaps, and the like.
帯電制御剤は、１種を単独で使用することができ、また、必要に応じて２種以上を併用してもよい。 One charge control agent can be used alone, or two or more charge control agents may be used in combination as required.
帯電制御剤の使用量は、特に限定されず、広い範囲から適宜選択することができるが、好ましくは結着樹脂１２の１００重量部に対して０．５重量部以上、５重量部以下であり、より好ましくは結着樹脂１２の１００重量部に対して０．５重量部以上３重量部以下である。帯電制御剤が５重量部を超えると、キャリアが汚染されてしまい、トナー飛散が発生する。また、帯電制御剤の含有量が０．５重量部未満であると、トナーに十分な帯電性を付与することができない。
The amount of the charge control agent used is not particularly limited and can be appropriately selected from a wide range, but is preferably 0.5 parts by weight or more and 5 parts by weight or less with respect to 100 parts by weight of the
トナー母粒子作製工程Ｓ１において得られるトナー母粒子１１は、個数平均粒子径が４μｍ以上、８μｍ以下であることが好ましい。個数平均粒子径が４μｍ以上、８μｍ以下であると、長期にわたり高精細な画像を安定して形成することができる。また、トナー母粒子１１をこの範囲内に小粒子径化することにより、付着量が少なくても高い画像濃度を得ることができ、トナー消費量を削減することができる効果も生じる。トナー母粒子１１の個数平均粒子径が４μｍ未満であると、粒子径が小さいため、高帯電化および低流動化するおそれがある。さらに、トナー１０が高帯電化、低流動化すると、感光体にトナー１０を安定して供給できなくなり、地肌かぶりおよび画像濃度の低下等が発生するおそれがある。また、トナー母粒子１１の個数平均粒子径が８μｍを超えると、粒子径が大きいため形成画像の層厚が大きくなり、粒状性の著しい画像となり、高精細な画像を得られない。さらに、トナー母粒子の粒子径が大きくなることにより比表面積が減少し、トナー１０の帯電量が小さくなる。トナー１０の帯電量が小さくなると、トナー１０が感光体に安定して供給されず、トナー飛散による機内汚染が発生するおそれがある。
The toner base particles 11 obtained in the toner base particle preparation step S1 preferably have a number average particle diameter of 4 μm or more and 8 μm or less. When the number average particle diameter is 4 μm or more and 8 μm or less, a high-definition image can be stably formed over a long period of time. Further, by reducing the toner base particles 11 within this range, it is possible to obtain a high image density even if the amount of adhesion is small, and to reduce the toner consumption. If the number average particle diameter of the toner base particles 11 is less than 4 μm, the particle diameter is small, so that there is a risk of high charge and low fluidization. Further, when the
（１−２）樹脂微粒子調製工程Ｓ２
樹脂微粒子調製工程Ｓ２では、トナー母粒子１１の表面に融着して図２に示す樹脂膜１５となる乾燥した樹脂微粒子を調製する。樹脂微粒子は、後述する被覆工程Ｓ４において、トナー母粒子１１の表面に赤外線吸収剤含有樹脂膜１４を形成する材料として用いられる。なお、乾燥にはどのような方法を用いてもよく、例えば、熱風受熱式乾燥、伝導伝熱式乾燥、遠赤外線乾燥、マイクロ波乾燥等の方法で乾燥樹脂微粒子を得ることができる。
(1-2) Resin fine particle preparation step S2
In the resin fine particle preparation step S2, dried resin fine particles are prepared by fusing to the surface of the toner base particles 11 to form the
樹脂微粒子を、トナー母粒子１１の表面の被覆材料として用いることにより、例えば、トナー１０の保存中に、トナー母粒子１１に含まれる離型剤等の低融点成分が凝集することを防止することができる。また、トナー母粒子１１を被覆する際の膜状態を調整し、トナー母粒子１１の形状を残したり、樹脂微粒子の凹凸形状をトナー母粒子１１の表面に残したまま膜化することがきるので、表面が平滑なトナーに比べて、クリーニング性に優れるトナー１０を得ることができる。
By using the resin fine particles as a coating material on the surface of the toner base particles 11, for example, during storage of the
樹脂微粒子の原料としては、一般的にトナー材料に用いられる樹脂を用いることができ、例えば、ポリエステル、アクリル樹脂、スチレン樹脂、スチレン−アクリル共重合体等を挙げることができる。これらの樹脂微粒子の原料の中でも、アクリル樹脂、スチレン−アクリル共重合体を含むことが特に好ましい。アクリル樹脂、スチレン−アクリル共重合体は、軽量で高い強度を有し、さらに、透明性も高く、安価で、粒子径の揃った材料を得やすい等、多くの利点を有する。 As the raw material for the resin fine particles, resins generally used for toner materials can be used, and examples thereof include polyester, acrylic resin, styrene resin, and styrene-acrylic copolymer. Among these raw materials for the resin fine particles, it is particularly preferable to contain an acrylic resin and a styrene-acrylic copolymer. Acrylic resins and styrene-acrylic copolymers have many advantages such as light weight and high strength, high transparency, low cost, and easy to obtain materials with uniform particle diameters.
樹脂微粒子は、例えば、樹脂微粒子原料である樹脂をホモジナイザー等で乳化分散させ細粒化することにより得ることができる。また、樹脂のモノマー成分の重合によっても得ることができる。樹脂微粒子の重合製造方法は、特に限定されるものではなく、例えば、懸濁重合法、乳化重合法などを使用することができ、ソープフリー乳化重合法が好ましい。ソープフリー乳化重合法によれば、粒度分布の幅が狭い粒子が得られ、個数平均粒子径を０．１μｍ以上、１μｍ以下の範囲で制御することができる。個数平均粒子径の均一な樹脂微粒子を用いることにより、個々の樹脂微粒子の付着力のバラツキが少ない、均一な被覆膜１４を形成することができる。
The resin fine particles can be obtained, for example, by emulsifying and dispersing a resin, which is a raw material for resin fine particles, with a homogenizer or the like. Moreover, it can obtain also by superposition | polymerization of the monomer component of resin. The polymerization production method of resin fine particles is not particularly limited, and for example, a suspension polymerization method, an emulsion polymerization method and the like can be used, and a soap-free emulsion polymerization method is preferable. According to the soap-free emulsion polymerization method, particles with a narrow particle size distribution can be obtained, and the number average particle diameter can be controlled in the range of 0.1 μm to 1 μm. By using resin fine particles having a uniform number average particle diameter, it is possible to form a
また、ソープフリー乳化重合法は、乳化剤（界面活性剤）を使用しないので、形成される樹脂微粒子子は、トナー表面層として湿気の影響を防止することができるため、帯電安定性に優れたトナー粒子を供給することができる。さらに、樹脂微粒子同士の凝集や遊離微粉量の発生を防止できる。 In addition, since the soap-free emulsion polymerization method does not use an emulsifier (surfactant), the formed resin fine particles can prevent the influence of moisture as a toner surface layer, and thus toner having excellent charging stability. Particles can be supplied. Furthermore, aggregation of resin fine particles and generation of free fine powder can be prevented.
なお、樹脂微粒子を形成するための単量体および重合開始剤を用い、ソープフリー乳化重合法に従って調製する際、必要に応じて、着色剤、荷電制御剤等の添加剤を添加することができる。樹脂微粒子中に、例えば、荷電制御剤を添加する場合は、トナー母粒子１１に荷電制御剤を添加しなくてもよい。 In addition, when preparing according to a soap-free emulsion polymerization method using a monomer and a polymerization initiator for forming resin fine particles, additives such as a colorant and a charge control agent can be added as necessary. . For example, when a charge control agent is added to the resin fine particles, the charge control agent may not be added to the toner base particles 11.
樹脂微粒子の調製に用いるモノマー成分としては、ソープフリー乳化重合によって重合することができるものであれば特に制限されないが、ビニル系単量体、含窒素極性官能基を有する単量体、フッ素を有する単量体などが好ましい。含窒素極性官能基を有する単量体またはフッ素を有する単量体によって有機粒子を調製した場合、有機粒子自体が荷電制御剤として働くため、コア材層中の荷電制御剤の量を減らしても、所望の帯電性を付与することができる。 The monomer component used for the preparation of the resin fine particles is not particularly limited as long as it can be polymerized by soap-free emulsion polymerization, but has a vinyl monomer, a monomer having a nitrogen-containing polar functional group, and fluorine. Monomers and the like are preferable. When organic particles are prepared with a monomer having a nitrogen-containing polar functional group or a monomer having fluorine, since the organic particles themselves act as a charge control agent, the amount of the charge control agent in the core material layer can be reduced. The desired chargeability can be imparted.
ビニル系としては、例えば、スチレン、ｏ−メチルスチレン、ｍ−メチルスチレン、ｐ−メチルスチレン、ｐ−エチルスチレン、２，４−ジメチルスチレン、ｐ−ｎ−ブチルスチレン、ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルスチレン、ｐ−ｎ−ヘキシルスチレン、ｐ−ｎ−オクチルスチレン、ｐ−ｎ−ノニルスチレン、ｐ−ｎ−デシルスチレン、ｐ−ｎ−ドデシルスチレン、ｐ−メトキシスチレン、ｐ−エトキシスチレン、ｐ−フェニルスチレン、ｐ−クロルスチレン、３，４−ジクロルスチレン等のスチレン類、エチレン、プロピレン、ブチレン、イソブチレン等のエチレン不飽和モノオレフィン類、塩化ビニル、塩化ビニリデン、臭化ビニル、フッ化ビニル等のハロゲン化ビニル類、酢酸ビニル、プロピレン酸ビニル、ベンゾエ酸ビニル、酪酸ビニル等のビニルエステル類、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ｎ−ブチル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸プロピル、アクリル酸ｎ−オクチル、アクリル酸ドデシル、アクリル酸２−エチルヘキシル、アクリル酸ステアリル、アクリル酸２−クロルエチル、アクリル酸フェニル、α−クロルアクリル酸メチル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸プロピル、メタクリル酸ｎ−ブチル、メタクリル酸イソブチル、メタクリル酸プロピル、メタクリル酸ｎ−オクチル、メタクリル酸ドデシル、メタクリル酸２−エチルヘキシル、メタクリル酸ステアリル、メタクリル酸フェニル、メタクリル酸ジメチルアミノエチル、メタクリル酸ジエチルアミノエチル等のα−メチレン脂肪族モノカルボン酸エステル類、アクリロニトリル、メタクリロニトリルアクリルアミド等の（メタ）アクリル酸誘導体、ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル、ビニルイソブチルエーテル等のビニルエーテル類、ビニルメチルケトン、ビニルヘキシルケトン、メチルイソプロペニルケトン等のビニルケトン類、Ｎ−ビニルピロール、Ｎ−ビニルカルバゾール、Ｎ−ビニルインドール、Ｎ−ビニルピロリドン等のＮ−ビニル化合物、ビニルナフタリン類等を挙げることができる。これらの中でも、スチレン類が好ましく、特にスチレンが好ましい。ビニル系単量体は１種を単独で使用でき、また、２種以上を併用してもよい。 Examples of the vinyl type include styrene, o-methylstyrene, m-methylstyrene, p-methylstyrene, p-ethylstyrene, 2,4-dimethylstyrene, pn-butylstyrene, p-tert-butylstyrene, pn-hexyl styrene, pn-octyl styrene, pn-nonyl styrene, pn-decyl styrene, pn-dodecyl styrene, p-methoxy styrene, p-ethoxy styrene, p-phenyl styrene, Styrenes such as p-chlorostyrene and 3,4-dichlorostyrene, ethylenically unsaturated monoolefins such as ethylene, propylene, butylene and isobutylene, and halogenation such as vinyl chloride, vinylidene chloride, vinyl bromide and vinyl fluoride Vinyl, vinyl acetate, vinyl propylene acid, vinyl benzoate, vinyl butyrate, etc. Vinyl esters, methyl acrylate, ethyl acrylate, n-butyl acrylate, isobutyl acrylate, propyl acrylate, n-octyl acrylate, dodecyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, stearyl acrylate, 2-acrylate Chlorethyl, phenyl acrylate, methyl α-chloroacrylate, methyl methacrylate, ethyl methacrylate, propyl methacrylate, n-butyl methacrylate, isobutyl methacrylate, propyl methacrylate, n-octyl methacrylate, dodecyl methacrylate, methacrylic acid Α-methylene aliphatic monocarboxylic acid esters such as 2-ethylhexyl acid, stearyl methacrylate, phenyl methacrylate, dimethylaminoethyl methacrylate and diethylaminoethyl methacrylate; (Meth) acrylic acid derivatives such as nitrile and methacrylonitrile acrylamide, vinyl ethers such as vinyl methyl ether, vinyl ethyl ether and vinyl isobutyl ether, vinyl ketones such as vinyl methyl ketone, vinyl hexyl ketone and methyl isopropenyl ketone, N- Examples thereof include N-vinyl compounds such as vinyl pyrrole, N-vinyl carbazole, N-vinyl indole, N-vinyl pyrrolidone, and vinyl naphthalenes. Among these, styrenes are preferable, and styrene is particularly preferable. A vinyl monomer can be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.
含窒素極性官能基は正荷電制御に有効であり、含窒素極性官能基を有する単量体としては、例えば、一般式
ＣＨ２＝Ｃ（Ｒ１）−ＣＯＸ−Ｑ−Ｎ（Ｒ２）（Ｒ３）
（式中、Ｒ１は水素またはメチル基を示す。Ｒ２およびＲ３は同一または異なる水素原子または炭素数１〜２０のアルキル基を示す。Ｘは酸素原子または窒素原子を示す。Ｑはアルキレン基またはアリレン基を示す。）で表わされるアミノ（メタ）アクリル系単量体が挙げられる。
The nitrogen-containing polar functional group is effective for positive charge control. Examples of the monomer having a nitrogen-containing polar functional group include, for example, the general formula CH 2 = C (R1) -COX-QN (R2) (R3)
(In the formula, R1 represents hydrogen or a methyl group. R2 and R3 represent the same or different hydrogen atoms or alkyl groups having 1 to 20 carbon atoms. X represents an oxygen atom or a nitrogen atom. Q represents an alkylene group or arylene. An amino (meth) acrylic monomer represented by the following formula:
アミノ（メタ）アクリル系単量体の具体例としては、例えば、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノメチル（メタ）アクリレート、Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノメチル（メタ）アクリレート、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノ（メタ）アクリレート、Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノエチル（メタ）アクリレート、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノプロピル（メタ）アクリレート、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノブチル（メタ）アクリレート、ｐ−Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノフェニル（メタ）アクリレート、ｐ−Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノフェニル（メタ）アクリレート、ｐ−Ｎ，Ｎ−ジプロピルアミノフェニル（メタ）アクリレート、ｐ−Ｎ，Ｎ−ジブチルアミノフェニル（メタ）アクリレート、ｐ−Ｎ−ラウリルアミノフェニル（メタ）アクリレート、ｐ−Ｎ−ステアリルアミノフェニル（メタ）アクリレート、ｐ−Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノベンジル（メタ）アクリレート、ｐ−Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノベンジル（メタ）アクリレート、ｐ−Ｎ，Ｎ−ジプロピルアミノベンジル（メタ）アクリレート、ｐ−Ｎ，Ｎ−ジブチルアミノベンジル（メタ）アクリレート、ｐ−Ｎ−ラウリルアミノベンジル（メタ）アクリレート、ｐ−Ｎ−スタアリルアミノベンジル（メタ）アクリレート、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノエチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノプロピル（メタ）アクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノプロピル（メタ）アクリルアミド、ｐ−Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノフェニル（メタ）アクリルアミド、ｐ−Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノフェニル（メタ）アクリルアミド、ｐ−Ｎ，Ｎ−ジプロピルアミノフェニル（メタ）アクリルアミド、ｐ−Ｎ，Ｎ−ジブチルアミノフェニル（メタ）アクリルアミド、ｐ−Ｎ−ラウリルアミノフェニル（メタ）アクリルアミド、ｐ−Ｎ−ステアリルアミノフェニル（メタ）アクリルアミド、ｐ−Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノベンジル（メタ）アクリルアミド、ｐ−Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノベンジル（メタ）アクリルアミド、ｐ−Ｎ，Ｎ−ジプロピルアミノベンジル（メタ）アクリルアミド、ｐ−Ｎ，Ｎ−ジブチルアミノベンジル（メタ）アクリルアミド、ｐ−Ｎ−ラウリルアミノベンジル（メタ）アクリルアミド、ｐ−Ｎ−ステアリルアミノベンジル（メタ）アクリルアミド等を挙げることができる。含窒素極性官能基を有する単量体は１種を単独で使用でき、また、２種以上を併用してもよい。 Specific examples of amino (meth) acrylic monomers include, for example, N, N-dimethylaminomethyl (meth) acrylate, N, N-diethylaminomethyl (meth) acrylate, and N, N-dimethylamino (meth) acrylate. N, N-diethylaminoethyl (meth) acrylate, N, N-dimethylaminopropyl (meth) acrylate, N, N-dimethylaminobutyl (meth) acrylate, pN, N-dimethylaminophenyl (meth) acrylate, pN, N-diethylaminophenyl (meth) acrylate, pN, N-dipropylaminophenyl (meth) acrylate, pN, N-dibutylaminophenyl (meth) acrylate, pN-laurylaminophenyl ( (Meth) acrylate, pN-stearylaminophenyl (meth) ) Acrylate, pN, N-dimethylaminobenzyl (meth) acrylate, pN, N-diethylaminobenzyl (meth) acrylate, pN, N-dipropylaminobenzyl (meth) acrylate, pN, N -Dibutylaminobenzyl (meth) acrylate, pN-laurylaminobenzyl (meth) acrylate, pN-staarylaminobenzyl (meth) acrylate, N, N-dimethylaminoethyl (meth) acrylamide, N, N- Diethylaminoethyl (meth) acrylamide, N, N-dimethylaminopropyl (meth) acrylamide, N, N-diethylaminopropyl (meth) acrylamide, pN, N-dimethylaminophenyl (meth) acrylamide, pN, N- Diethylaminophenyl (meth) ac Luamide, pN, N-dipropylaminophenyl (meth) acrylamide, pN, N-dibutylaminophenyl (meth) acrylamide, pN-laurylaminophenyl (meth) acrylamide, pN-stearylaminophenyl (Meth) acrylamide, pN, N-dimethylaminobenzyl (meth) acrylamide, pN, N-diethylaminobenzyl (meth) acrylamide, pN, N-dipropylaminobenzyl (meth) acrylamide, pN , N-dibutylaminobenzyl (meth) acrylamide, pN-laurylaminobenzyl (meth) acrylamide, pN-stearylaminobenzyl (meth) acrylamide and the like. Monomers having a nitrogen-containing polar functional group can be used alone or in combination of two or more.
フッ素原子は、負荷電制御に有効であり、フッ素含有単量体としては、合成樹脂の製造に常用されるものを使用でき、例えば、２，２，２−トリフルオロエチルアクリレート、２，２，３，３−テトラフルオロプロピルアクリレート、２，２，３，３，４，４，５，５−オクタフルオロアミルアクリレート、１Ｈ，１Ｈ，２Ｈ，２Ｈ−ヘプタデカフルオロデシルアクリレート等のフルオロアルキル（メタ）アクリレート類、トリフルオロクロルエチレン、フッ化ビニリデン、三フッ化エチレン、四フッ化エチレン、トリフルオロプロピレン、ヘキサフルオロプロペン、ヘキサフルオロプロピレン等を挙げることができる。これらの中でも、フルオロアルキル（メタ）アクリレート類が好ましい。フッ素含有単量体は１種を単独で使用でき、また、２種以上を併用してもよい。 The fluorine atom is effective for negative charge control, and as the fluorine-containing monomer, those commonly used in the production of synthetic resins can be used, for example, 2,2,2-trifluoroethyl acrylate, 2,2, Fluoroalkyl (meth) such as 3,3-tetrafluoropropyl acrylate, 2,2,3,3,4,4,5,5-octafluoroamyl acrylate, 1H, 1H, 2H, 2H-heptadecafluorodecyl acrylate Examples include acrylates, trifluorochloroethylene, vinylidene fluoride, ethylene trifluoride, ethylene tetrafluoride, trifluoropropylene, hexafluoropropene, hexafluoropropylene, and the like. Among these, fluoroalkyl (meth) acrylates are preferable. A fluorine-containing monomer can be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.
樹脂微粒子は、上述のように、トナー母粒子１１に含まれる結着樹脂１２と同じ種類の樹脂であってもよく、異なる種類の樹脂であってもよいが、トナー１０の表面改質を行うためには、異なる種類の樹脂を用いることが好ましい。樹脂微粒子原料として異なる種類の樹脂を用いる場合、樹脂微粒子原料の樹脂のガラス転移温度が、トナー母粒子１１に含まれる結着樹脂１２のガラス転移温度よりも高くかつ、４０℃以上、８０℃以下であることが好ましい。これにより、トナー１０の保存時における相互融着が防止されるため、保存安定性を向上させることができる。
As described above, the resin fine particles may be the same type of resin as the
また、樹脂微粒子の軟化温度は、好ましくは８０℃以上、１７０℃以下であり、さらに好ましくは１４０℃以上、１７０℃以下であり、特に好ましくは１４０℃以上、１６０℃以下である。軟化温度が１４０℃以上、１６０℃以下の樹脂微粒子を用いることにより、トナー中のキャリアのスペントや凝集が起こりにくくなり、保存安定性の高いトナーを供給することができる。また、溶融・軟化が容易で、定着性のよいトナーを供給することができる。 The softening temperature of the resin fine particles is preferably 80 ° C. or higher and 170 ° C. or lower, more preferably 140 ° C. or higher and 170 ° C. or lower, and particularly preferably 140 ° C. or higher and 160 ° C. or lower. By using resin fine particles having a softening temperature of 140 ° C. or higher and 160 ° C. or lower, spent or aggregation of carriers in the toner is less likely to occur, and a toner having high storage stability can be supplied. Further, it is possible to supply a toner that is easy to melt and soften and has good fixability.
また、樹脂微粒子は、定着時には、赤外線照射により容易に熱溶融する程度の軟化温度を有することが好ましく、架橋成分は無いほうが好ましい。 The resin fine particles preferably have a softening temperature that can be easily melted by irradiation with infrared rays at the time of fixing, and preferably have no crosslinking component.
樹脂微粒子の個数平均粒子径は、トナー母粒子１１の個数平均粒子径よりも充分に小さければ特に制限されないが、トナー母粒子１１の個数平均粒子径の１／５以下であることが好ましい。具体的には、樹脂微粒子の個数平均粒子径は、０．０５μｍ以上、１μｍ以下であることが好ましく、さらに好ましくは０．１μｍ以上、０．５μｍ以下である。個数平均粒子径が０．０５μｍ以上、１μｍ以下であることにより、トナー母粒子１１の表面に付着し易く、さらに軟化および膜化し易い樹脂微粒子を得ることができる。 The number average particle diameter of the resin fine particles is not particularly limited as long as it is sufficiently smaller than the number average particle diameter of the toner base particles 11, but is preferably 1/5 or less of the number average particle diameter of the toner base particles 11. Specifically, the number average particle diameter of the resin fine particles is preferably 0.05 μm or more and 1 μm or less, more preferably 0.1 μm or more and 0.5 μm or less. When the number average particle diameter is 0.05 μm or more and 1 μm or less, resin fine particles that are easy to adhere to the surface of the toner base particles 11 and that can be easily softened and formed into a film can be obtained.
また、樹脂微粒子の使用量は特に制限されないが、好ましくはトナー母粒子１１の１００重量部に対して、５重量部以上、２５重量部以下であり、さらに好ましくは１０重量部以上、２０重量部以下である。 The amount of resin fine particles used is not particularly limited, but is preferably 5 parts by weight or more and 25 parts by weight or less, more preferably 10 parts by weight or more and 20 parts by weight or less with respect to 100 parts by weight of the toner base particles 11. It is as follows.
また、樹脂微粒子が、ソープフリー乳化重合によって製造される球状粒子である場合、その個数平均粒子径は、好ましくは０．０５μｍ以上、１μｍ以下、さらに好ましくは０．１以上、０．８μｍ以下、特に好ましくは０．１５以上、０．４μｍ以下である。個数平均粒子径が０．０５μｍ未満では、トナーに充分な耐熱性を付与できない可能性がある。一方、個数平均粒子径が１μｍを超えると、樹脂微粒子をトナー母粒子１１の表面に均一に付着させることが困難となる。このため、表面被覆率が低下し、トナークリーニング性、耐久性などが充分に改良されないおそれがある。 Further, when the resin fine particles are spherical particles produced by soap-free emulsion polymerization, the number average particle diameter is preferably 0.05 μm or more and 1 μm or less, more preferably 0.1 or more and 0.8 μm or less, Particularly preferably, it is 0.15 or more and 0.4 μm or less. If the number average particle diameter is less than 0.05 μm, there is a possibility that sufficient heat resistance cannot be imparted to the toner. On the other hand, when the number average particle diameter exceeds 1 μm, it becomes difficult to uniformly attach the resin fine particles to the surface of the toner base particles 11. For this reason, the surface coverage is lowered, and there is a possibility that the toner cleaning property and durability are not sufficiently improved.
（１−３）赤外線吸収剤含有溶液調製工程Ｓ３
赤外線吸収剤含有溶液調製工程Ｓ３では、図２に示す赤外線吸収剤１６が溶解あるいは分散した赤外線吸収剤含有溶液を調製する。赤外線吸収剤含有溶液は、後述する赤外線吸収剤含有溶液噴霧工程Ｓ４ｃにおいて、トナー母粒子１１の表面に赤外線吸収剤１６を分散させる材料として用いられる。
(1-3) Infrared absorber-containing solution preparation step S3
In the infrared absorbent containing solution preparation step S3, an infrared absorbent containing solution in which the
赤外線吸収剤１６は、波長７８０ｎｍ以上、１０００ｎｍ以下の範囲に吸収極大波長λｍａｘを有するものが好ましい。赤外線吸収剤１６による可視光線の吸収は、トナーの色相への影響を抑えるために、可及的に小さい方が好ましい。ここで、「赤外線」とは、波長７８０ｎｍ以上１０６ｎｍ（１ｍｍ）以下の電磁波のことであり、「可視光線」とは、波長３８０ｎｍ以上７８０ｎｍ未満の電磁波のことである。
The
赤外線吸収剤１６としては、公知のものが使用でき、赤外領域に吸収を有するものであれば特に制限されずに使用できる。例えば、シアニン化合物、カーボンブラック、ジイモニウム化合物、アミニウム化合物、ポリメチン化合物およびフタロシアニン化合物等から選ばれる１種または２種以上の化合物から成る赤外線吸収剤１６が挙げられる。
As the
シアニン化合物としては、例えば、日本化薬株式会社製のＫＡＹＡＳＯＲＢ ＣＹ−４０ＭＣ、およびＣＹＰ−４６４６（Ｆ）（商品名）、株式会社林原生物化学研究所のＮＫ−４６８０（商品名）、住友精化株式会社製のＳＤ５０−Ｅ０５Ｎ（商品名）等を挙げることができる。 Examples of the cyanine compound include KAYASORB CY-40MC and CYP-4646 (F) (trade name) manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd., NK-4680 (trade name) of Hayashibara Biochemical Laboratories, Ltd., Sumitomo Seika SD50-E05N (trade name) manufactured by Co., Ltd. can be exemplified.
ジイモニウム化合物としては、例えば、日本カーリット株式会社製のＣＩＲ−１０８５、およびＣＩＲ−１０８５Ｆ（以上いずれも商品名）等を挙げることができる。 Examples of the diimonium compound include CIR-1085 and CIR-1085F (all are trade names) manufactured by Nippon Carlit Co., Ltd.
アミニウム化合物としては、例えば、ナガセケムテックス株式会社製のＮＩＲ−ＡＭ１（以上商品名）を挙げることができる。 As the aminium compound, for example, NIR-AM1 (trade name) manufactured by Nagase ChemteX Corporation can be mentioned.
ポリメチン系化合物としては、例えば、昭和電工株式会社製のＩＲＴ（商品名）を挙げることができる。 Examples of the polymethine compound include IRT (trade name) manufactured by Showa Denko KK.
フタロシアニン化合物としては、例えば、株式会社日本触媒製のＩＲ−１０Ａ、ＩＲ−１２（商品名）等を挙げることができる。 Examples of the phthalocyanine compound include IR-10A and IR-12 (trade name) manufactured by Nippon Shokubai Co., Ltd.
これらの化合物の中でもシアニン化合物は、波長７８０ｎｍ以上１０００ｎｍ以下の範囲に最大吸収ピークと高い吸光係数（１０×５以上）を有するため、レーザ光の吸収効率が高く、赤外線吸収剤１６として好ましい。また、赤外線吸収剤１６としてシアニン化合物を含むことにより、レーザ定着システムにおいて十分な定着性を確保し、かつボイドによる画像の白抜けを防止するより高い効果を得ることができる。
Among these compounds, the cyanine compound has a maximum absorption peak and a high extinction coefficient (10 × 5 or more) in the wavelength range of 780 nm or more and 1000 nm or less, and therefore has high laser light absorption efficiency and is preferable as the
赤外線吸収剤１６の添加量は、結着樹脂１００重量部に対して０．０１重量部以上、１重量部以下であることが好ましい。赤外線吸収剤１６の添加量が０．０１重量部未満であると、添加量が０．０１重量部以上である場合と比べて、赤外線照射の際の発熱量が少なくなり、トナーが充分に溶融されず、定着性が低下するおそれがある。また、赤外線吸収剤１６の添加量が１重量部を超えると、添加量が１重量部以下である場合と比べて、赤外線照射によるトナーの急激な溶融が起こりやすく、突沸によりボイドが発生して画像の白抜けが発生する原因となる。さらに、赤外線吸収剤１６による可視光線の吸収量が多くなるため、画像の彩度が低下するおそれがある。従って、赤外線吸収剤１６の添加量を、０．０１重量部以上、１重量部以下とすることにより、トナー１０を十分に定着させ、画像の白抜けや彩度の低下を防ぐことができる。
The addition amount of the
赤外線吸収剤含有溶液の溶媒（以下、単に溶媒と表現する）としては、赤外線吸収剤１６を溶解あるいは分散させ、かつ、樹脂微粒子の融着を促進する溶媒であって、樹脂微粒子およびトナー母粒子１１を溶解せず可塑化させる作用のあるものであれば、特に限定されない。
The solvent of the infrared absorbent-containing solution (hereinafter simply referred to as a solvent) is a solvent that dissolves or disperses the
なお、溶媒は、後述する被覆工程Ｓ４の赤外線吸収剤含有溶液噴霧工程Ｓ４ｃにおける赤外線吸収剤含有溶液の噴霧後に、除去される必要があるため、蒸発し易い（沸点が３０℃以上、１００℃以下）ものであることが好ましい。 In addition, since the solvent needs to be removed after spraying the infrared absorbent-containing solution in the infrared absorbent-containing solution spraying step S4c of the coating step S4 described later, the solvent is easily evaporated (boiling point is 30 ° C. or higher and 100 ° C. or lower). ).
溶媒としては、例えば、メタノール、エタノール、プロパノール等を挙げることができる。これにより、樹脂微粒子のトナー母粒子１１に対する濡れ性を高めることができ、トナー母粒子１１の表面全体または大部分に、樹脂微粒子と赤外線吸収剤１６とを付着させ、さらに、変形および膜化させることが容易になる。また、極性のある溶媒は、蒸気圧が大きいので、溶媒を除去する際の乾燥時間をより短縮でき、トナー母粒子１１同士の凝集を抑制することができる。
Examples of the solvent include methanol, ethanol, propanol and the like. As a result, the wettability of the resin fine particles to the toner base particles 11 can be improved, and the resin fine particles and the
溶媒の粘度は、５ｃＰ以下であることが好ましい。粘度は、２５℃において測定し、例えば、コーンプレート型回転式粘度計により測定することができる。粘度が５ｃＰ以下の溶液で特に好ましいものとして、メチルアルコール、エチルアルコール、プロピルアルコール等のアルコールや、アセトニトリル等を挙げることができる。これらの溶媒は、粘度が小さく、また、蒸発しやすいので、後述する噴霧手段２８から噴霧される赤外線吸収剤含有溶液の噴霧液滴径が粗大化することなく、微細で均一に噴霧することができる。これにより、後述する膜化工程ｓ４ｄにおいて、トナー母粒子１１および樹脂微粒子の表面を均一に濡らし、馴染ませることができる。 The viscosity of the solvent is preferably 5 cP or less. The viscosity is measured at 25 ° C., and can be measured by, for example, a cone plate type rotary viscometer. Particularly preferred solutions having a viscosity of 5 cP or less include alcohols such as methyl alcohol, ethyl alcohol, and propyl alcohol, acetonitrile, and the like. Since these solvents have a low viscosity and are easy to evaporate, they can be sprayed finely and uniformly without coarsening the spray droplet diameter of the infrared absorbent-containing solution sprayed from the spray means 28 described later. it can. As a result, in the film forming step s4d described later, the surfaces of the toner base particles 11 and the resin fine particles can be uniformly wetted and blended.
（１−４）被覆工程Ｓ４
被覆工程Ｓ４では、トナーの製造装置を使用して、トナー母粒子作製工程Ｓ１で作製したトナー母粒子１１の表面に、樹脂微粒子調製工程Ｓ２および赤外線吸収剤含有溶液調製工程Ｓ３において調製した樹脂微粒子および赤外線吸収剤含有溶液を用いて赤外線吸収剤含有樹脂膜１４を形成する。図１に示すように、被覆工程Ｓ４は、温度調整工程Ｓ４ａと、樹脂微粒子付着工程Ｓ４ｂと、赤外線吸収剤含有溶液噴霧工程Ｓ４ｃと、膜化工程Ｓ４ｄと、回収工程Ｓ４ｅと、乾燥工程Ｓ４ｆとを含んでいる。まず、被覆工程Ｓ４で使用するトナーの製造装置について説明する。
(1-4) Covering step S4
In the coating step S4, the resin fine particles prepared in the resin fine particle preparation step S2 and the infrared absorber-containing solution preparation step S3 are formed on the surface of the toner mother particles 11 produced in the toner mother particle production step S1 using a toner production apparatus. And the infrared absorber containing
＜トナーの製造装置＞
図３は、本実施形態に係るトナーの製造方法で使用する、トナーの製造装置の構成を示す正面図である。また、図４は、図３に示すトナーの製造装置のＡ−Ａ’断面図である。
<Toner production device>
FIG. 3 is a front view showing a configuration of a toner manufacturing apparatus used in the toner manufacturing method according to the present embodiment. FIG. 4 is a cross-sectional view taken along the line AA ′ of the toner manufacturing apparatus shown in FIG.
トナーの製造装置２０は、図３に示すように、攪拌部２１と、流路部２５と、温度調整用ジャケット（図示省略）と、粉体投入部２９と、粉体回収部３０とを有している。以下、トナーの製造装置２０を、各構成に分けて説明する。
As shown in FIG. 3, the
（攪拌部）
図３に示すように、攪拌部２１は、円筒形状の容器状部材であり、内部に回転攪拌手段２３を備えた攪拌室２２を有している。攪拌室２２には、図４に示すように、開口部２２ａ、２２ｂが形成され、開口部２２ａは、攪拌部２１の軸線方向における一方の側面２１ａの略中央部を貫通するように形成され、また、開口部２２ｂは、攪拌部２１の外周面２１ｂの一部を貫通するように形成されている。
(Stirring part)
As shown in FIG. 3, the stirring
回転攪拌手段２３は、回転軸部材２３ａと、回転盤２３ｂと、複数の攪拌羽根２３ｃとを含む。回転軸部材２３ａは、攪拌部２１の軸線方向に一致する軸線を有する、モータ（図示省略）によって回転可能な円柱棒状部材である。回転軸部材２３ａは、開口部２２ａが形成された側面２１ａと対向する他方の側面の略中央部に形成された貫通孔２２ｃに挿通されて配設されている。回転盤２３ｂは、回転中心が回転軸部材２３ａの軸線に一致するように回転軸部材２３ａに支持されて回転軸部材２３ａの回転に伴って回転する円盤状部材である。また、回転盤２３ｂの開口部２２ａと対向する盤面の周縁部分には、複数の攪拌羽根２３ｃが形成されている。攪拌羽根２３ｃは、回転盤２３ｂの回転に伴って円運動し、攪拌室２２内を攪拌する。なお、貫通孔２２ｃには、攪拌室２２のガスを外部に排出するための、ガス排出路２２ｄが接続されている。
The rotary stirring means 23 includes a
被覆工程Ｓ４において、回転攪拌手段２３の回転速度は、回転盤２３ｂの最外周の周速度が３０ｍ／ｓｅｃ以上に設定するのが好ましく、５０ｍ／ｓｅｃ以上に設定するのがさらに好ましい。回転攪拌手段２３の回転速度を３０ｍ／ｓｅｃ以上に設定することにより、トナー母粒子を孤立流動させることができる。一方、回転攪拌手段２３の回転速度が３０ｍ／ｓｅｃ未満であると、トナー母粒子１１および樹脂微粒子を孤立流動させることができないため、トナー母粒子を樹脂膜で均一に被覆できなくなる。
In the coating step S4, the rotational speed of the rotary stirring means 23 is preferably set to 30 m / sec or more, more preferably 50 m / sec or more, at the outermost peripheral speed of the
なお、開口部２２ａは、本実施形態のように、回転盤２３ｂに対して垂直な位置に形成されることが好ましい。これにより、トナー母粒子１１および樹脂微粒子等は、回転盤２３ｂに対して垂直に衝突するため、トナー母粒子１１および樹脂微粒子等が充分に攪拌され、トナー母粒子１１が樹脂微粒子でより均一に被覆されるので、被覆層が均一なトナーの収率を向上させることができる。
The
（流路部）
次に、流路部２５について説明する。図４に示すように、流路部２５は、湾曲した管状部材であり、一端が開口部２２ａと接続され、他端が開口部２２ｂと接続されている。これにより、流路部２５内部の流路２６と、攪拌部２１内部の攪拌室２２とが連通され、循環流路２７を形成する。このとき、回転攪拌手段２３によって流動するトナー母粒子１１および樹脂微粒子等の流動方向が一定となるように、開口部２２ａ，２２ｂは位置決めされて形成されている。このため、トナー母粒子１１および樹脂微粒子等は、図４に示す矢印Ｘの方向に向かって流動し、循環流路２７を循環する。すなわち、攪拌室２２に流入したトナー母粒子１１および樹脂微粒子等は、開口部２２ｂから流出し、流路２６を経て、開口部２２ａから攪拌室２２に流入するという循環を繰り返す。
(Flow path part)
Next, the
また、図４に示すように、開口部２２ｂと接続された流路部２５の端部の近傍には、噴霧手段２８が配設されている。噴霧手段２８は、流路部２５の外周面に形成される開口に挿通されて配設されており、流路２６の矢印Ｘの方向に沿って赤外線吸収剤含有溶液を噴霧するものである。噴霧手段２８は、赤外線吸収剤含有溶液を貯留する液体貯留部と、キャリアガスを供給するキャリアガス供給部と、赤外線吸収剤含有溶液およびキャリアガスを混合して得られる混合物の液滴を、流動するトナー母粒子１１および樹脂微粒子に向けて噴霧する二流体ノズルとを備える。二流体ノズルは、流路部２５の外周面に形成される開口に挿通されて、噴霧孔が流路２６に位置するように配設される。なお、二流体ノズルは、液管と空気管とを含み、２つの管の軸が一致するよう空気管の内部に液管が挿入され、中心がずれないように、それらの管の少なくとも一部が固定されている、トナー母粒子１１等が二流体ノズルに衝突しても、液管および空気管の中心位置のずれによる噴霧状態の変化を防止することができる。これにより、噴霧状態を安定に維持することができるため、循環流路２７の赤外線吸収剤含有溶液の濃度を一定に保ち、膜状態や粒度分布が均一なトナー１０を長時間にわたり安定的に製造することができる。噴霧手段２８において、赤外線吸収剤含有溶液は、送液ポンプ（図示省略）によって一定流量が送液され、噴霧手段２８によって噴霧されてガス化し、ガス化した赤外線吸収剤含有溶液がトナー母粒子１１および樹脂微粒子の表面に展延する。これにより、トナー母粒子１１および樹脂微粒子が可塑化する。
Moreover, as shown in FIG. 4, the spraying means 28 is arrange | positioned in the vicinity of the edge part of the flow-
なお、図４に示す、噴霧手段２８の二流体ノズルの軸線方向である赤外線吸収剤含有溶液噴霧方向と、矢印Ｘの方向との成す角度θは、０°以上、４５°以下であることが好ましい。θがこのような範囲内であると、赤外線吸収剤含有溶液の液滴が循環流路２７の内壁で反跳することが防止されるため、効率的に、トナー母粒子１１および樹脂微粒子に、赤外線吸収剤含有溶液を噴霧することができるため、トナー１０の収率を向上させることができる。一方、θが４５°を超えると、赤外線吸収剤含有溶液の液滴が、循環流路２７の内壁で反跳して、赤外線吸収剤含有溶液が循環流路２７の内壁に滞留し易くなるため、トナー母粒子１１の凝集が発生してトナー１０の収率が悪化する。
Note that the angle θ formed between the direction of spraying the infrared absorbent-containing solution, which is the axial direction of the two-fluid nozzle of the spraying means 28 shown in FIG. 4, and the direction of the arrow X may be 0 ° or more and 45 ° or less. preferable. When θ is within such a range, the droplets of the infrared absorbent-containing solution are prevented from recoiling on the inner wall of the
また、図４に示す、噴霧手段２８により噴霧した赤外線吸収剤含有溶液の拡がり角度φは、２０°以上、９０°以下であることが好ましい。拡がり角度φがこの範囲から外れると、トナー母粒子１１に対する赤外線吸収剤含有溶液の均一な噴霧が困難となる。 Further, the spread angle φ of the infrared absorbent-containing solution sprayed by the spraying means 28 shown in FIG. 4 is preferably 20 ° or more and 90 ° or less. When the spread angle φ is out of this range, it becomes difficult to uniformly spray the infrared-absorbing agent-containing solution onto the toner base particles 11.
（温度調整用ジャケット）
次に、温度調整用ジャケットについて説明する。温度調整手段である温度調整用ジャケットは、循環流路２７の外側の少なくとも一部に設けられ、ジャケット内部の空間に冷却媒または加温媒を通して循環流路２７を所定の温度に調整する。これにより、後述する温度調整工程Ｓ４ａにおいて、循環流路２７の内壁の温度をトナー母粒子１１および樹脂微粒子が軟化変形しない温度以下に制御することができる。また、赤外線吸収剤含有溶液噴霧工程Ｓ４ｃおよび膜化工程Ｓ４ｄにおいて、トナー母粒子１１、樹脂微粒子および赤外線吸収剤含有溶液の温度のばらつきを少なくし、トナー母粒子１１および樹脂微粒子の安定な流動状態を保つことが可能となる。
(Temperature adjustment jacket)
Next, the temperature adjustment jacket will be described. The temperature adjusting jacket, which is a temperature adjusting means, is provided on at least a part of the outside of the
通常、トナー母粒子１１および樹脂微粒子は、循環流路２７の内壁に何度も衝突するが、その際、衝突エネルギーの一部が熱エネルギーに変換され、トナー母粒子１１および樹脂微粒子に蓄積される。衝突回数の増加とともに、トナー母粒子１１および樹脂微粒子に蓄積される熱エネルギーが増加し、やがてトナー母粒子１１および樹脂微粒子は、軟化して循環流路２７の内壁に付着する。このため、温度調整用ジャケットを循環流路２７の外側全体に設けることにより、トナーの製造装置２０内部の温度が急上昇することを防ぎ、トナー母粒子１１および樹脂微粒子の軟化を抑制し、循環流路２７の内壁へのトナー母粒子１１および樹脂微粒子の付着を確実に防ぎ、循環流路２７が狭くなることを回避することができる。その結果、トナー母粒子１１が樹脂微粒子で均一に被覆され、クリーニング性に優れるトナー１０を、高い収率で製造することができる。
Normally, the toner base particles 11 and the resin fine particles collide with the inner wall of the
また、噴霧手段２８より下流の循環流路２７では、噴霧された赤外線吸収剤含有溶液が蒸発せず残存している。このため、温度が適正でないと、蒸発速度が遅くなり、赤外線吸収剤含有溶液が循環流路２７の内壁に滞留する。滞留した赤外線吸収剤含有溶液にトナー母粒子１１が接触すると、循環流路２７の内壁にトナー母粒子１１が付着し易くなり、凝集が発生する原因となる。
In the
また、開口部２２ａ付近の内壁では、流路２６から攪拌室２２に流入するトナー母粒子１１と、回転攪拌手段２３により攪拌されたトナー母粒子１１とが衝突するため、トナー母粒子１１が開口部２２ａ付近に付着しやすい。このようなトナー母粒子１１が付着し易い部分の外側に、温度調整用ジャケットを配設することにより、循環流路２７の温度を適正化し、循環流路２７の内壁へのトナー母粒子１１の付着をより確実に防ぐことができる。このため、温度調整用ジャケットを、循環流路２７の外側の少なくとも一部に配設することが好ましい。
Further, on the inner wall near the
（粉体投入部および粉体回収部）
次に、粉体投入部について説明する。図４に示すように、開口部２２ａと接続された流路部２５の端部の近傍には粉体投入部２９が配設されている。また、攪拌部２１の開口部２２ｂ近傍には粉体回収部３０がそれぞれ配設されている。
(Powder input part and powder recovery part)
Next, the powder charging unit will be described. As shown in FIG. 4, a
図５は、粉体投入部２９および粉体回収部３０の配設状態を示す正面図である。図５に示すように、粉体投入部２９は、トナー母粒子１１および樹脂微粒子を供給するホッパ（図示省略）と、該ホッパと流路２６とを連通する供給管２９ａと、供給管２９ａに設けられる電磁弁２９ｂとを備える。ホッパから供給されるトナー母粒子１１および樹脂微粒子は、電磁弁２９ｂにより供給管２９ａが開放されている状態において、供給管２９ａを介して流路２６に供給される。流路２６に供給されるトナー母粒子１１および樹脂微粒子は、攪拌部２１の内部の攪拌室２２に流入して、回転攪拌手段２３によって循環流路２７を循環する。また、電磁弁２９ｂにより供給管２９ａが閉鎖されている状態においては、トナー母粒子１１および樹脂微粒子は流路２６に供給されないように制御される。
FIG. 5 is a front view showing an arrangement state of the
粉体回収部３０は、回収タンク３０ａと、回収タンク３０ａと攪拌部２１の内部の攪拌室２２とを連通する回収管３０ｂと、回収管３０ｂに設けられる電磁弁３０ｃとを備える。電磁弁３０ｃにより回収管３０ｂが開放されている状態において、攪拌室２２を流動する未乾燥のトナー１０は、回収管３０ｂを介して回収タンク３０ａに回収される。また、電磁弁３０ｃにより回収管３０ｂが閉鎖されている状態においては、攪拌室２２を流動する未乾燥のトナー１０は回収されない。
The
このように、被覆工程Ｓ４において使用されるトナーの製造装置２０は、トナー母粒子１１および樹脂微粒子を、温度調整しつつ循環させながら、噴霧手段２８によって赤外線吸収剤含有溶液を一定速度で噴霧することにより、トナー母粒子１１の表面に赤外線吸収剤含有樹脂膜１４樹脂膜を形成して、トナー１０を製造する。
As described above, the
なお、トナーの製造装置２０としては、上記の構成に限定されることなく、種々の変更が可能である。例えば、温度調整用ジャケットは、循環流路２７の外側の全面に設けられてもよい。これにより、トナー母粒子１１の循環流路２７の内壁への付着をより確実に防ぐことができる。
The
また、トナーの製造装置２０は、市販の攪拌装置と噴霧手段とを組み合わせて構成することもできる。循環流路２７および回転攪拌手段２３を備える市販の攪拌装置としては、例えば、ハイブリダイゼーションシステム（商品名、株式会社奈良機械製作所製）等を挙げることができる。このような攪拌装置内に噴霧手段である液体噴霧ユニットを取付けることによって、この攪拌装置を、本実施形態に係るトナーの製造方法１に使用することができる。
In addition, the
次に、被覆工程Ｓ４が含む各工程について説明する。 Next, each step included in the covering step S4 will be described.
（１−４−１）温度調整工程Ｓ４ａ
温度調整工程Ｓ４ａでは、回転攪拌手段２３を回転させながら、循環流路２７を所定の温度に調整する。これにより、循環流路２７の温度を、後述する樹脂微粒子付着工程Ｓ４ｂで投入されるトナー母粒子１１および樹脂微粒子が軟化変形しない温度以下に制御することができる。
(1-4-1) Temperature adjustment step S4a
In the temperature adjustment step S4a, the
循環流路２７の温度は、３０℃以上、トナー母粒子１１および樹脂微粒子のいずれか低いほうのガラス転移温度以下に設定されることが好ましい。循環流路２７の温度が、トナー母粒子１１または樹脂微粒子のガラス転移温度を超えると、トナー母粒子１１または樹脂微粒子が軟化し過ぎるため、トナー母粒子１１または樹脂微粒子が凝集するおそれがある。また、温度が３０℃未満であると、溶媒の蒸発速度が遅くなり生産性が低下する。従って、トナー母粒子１１および樹脂微粒子の凝集を防止するため、循環流路２７の温度をトナー母粒子１１および樹脂微粒子のいずれか低いほうのガラス転移温度以下に維持することが好ましい。なお、循環流路２７の温度設定は、トナー母粒子１１の各結着樹脂が異なる場合は、よりガラス転移点の低い方を基準に設定する。
The temperature of the
温度調整工程Ｓ４ａでは、循環流路２７の一部だけでなく、循環流路２７内全体の温度が調整されることが好ましい。これにより、循環流路２７の一部の温度だけが調整された場合と比べ、トナー母粒子１１への樹脂微粒子の付着および膜化を円滑に進めることができる。また、これらの粒子の循環流路２７の内壁への付着を抑制することができるので、循環流路２７が狭くなることを抑制することができる。その結果、トナー母粒子１１が樹脂微粒子で均一に被覆されるため、膜状態や粒度分布が均一なトナー１０を長時間にわたってより安定に製造することができる。
In the temperature adjustment step S4a, it is preferable to adjust not only a part of the
（１−４−２）樹脂微粒子付着工程Ｓ４ｂ
樹脂微粒子付着工程Ｓ４ｂでは、回転攪拌手段２３が回転している状態で、粉体投入部２９からトナー母粒子１１および樹脂微粒子を循環流路２７に供給する。
(1-4-2) Resin fine particle adhesion step S4b
In the resin fine particle attaching step S4b, the toner base particles 11 and the resin fine particles are supplied to the
循環流路２７に供給されたトナー母粒子１１および樹脂微粒子は、攪拌室２２に流入し、回転攪拌手段２３によって攪拌され、循環流路２７を、図４に示す矢印Ｘの方向に循環する。このとき、トナー母粒子１１と樹脂微粒子粒子とは、攪拌および循環する過程で、衝突を繰り返すことにより、トナー母粒子１１の表面に樹脂微粒子が付着して複合粒子を形成する。
The toner base particles 11 and the fine resin particles supplied to the
（１−４−３）赤外線吸収剤含有溶液噴霧工程Ｓ４ｃ
溶液噴霧工程Ｓ４ｃでは、噴霧手段２８によって、流動状態にある複合粒子に、赤外線吸収剤含有溶液をキャリアガスと共に噴霧する。溶媒には、上述のとおり、樹脂微粒子のトナー母粒子１１に対する濡れ性を高める作用があるため、樹脂微粒子のトナー母粒子１１の表面への付着が促進される。これにより、トナー母粒子１１の表面全体に、樹脂微粒子が付着した複合粒子を形成することができる。
(1-4-3) Infrared absorber-containing solution spraying step S4c
In the solution spraying step S4c, the spray means 28 sprays the infrared absorbent-containing solution together with the carrier gas onto the composite particles in a fluid state. As described above, the solvent has an effect of increasing the wettability of the resin fine particles to the toner base particles 11, and therefore, the adhesion of the resin fine particles to the surface of the toner base particles 11 is promoted. As a result, composite particles having resin fine particles attached to the entire surface of the toner base particles 11 can be formed.
また、赤外線吸収剤含有溶液を噴霧することによって、赤外線吸収剤含有溶液の液滴を微細化することができる。このため、微細化した赤外線吸収剤含有溶液の液滴を、循環する複合粒子に噴霧することにより、複合粒子の表面を均一に濡らし、馴染ませることができる。また、複合粒子表層の樹脂微粒子の隙間に、赤外線吸収剤含有溶液がしみ込み易くなるため、赤外線吸収剤１６を均一に分散させることができる。これにより、赤外線吸収剤１６が均一に分散した表層を有する湿潤複合粒子を形成することができる。
Moreover, the droplet of an infrared absorber containing solution can be refined | miniaturized by spraying an infrared absorber containing solution. For this reason, by spraying the droplets of the refined infrared absorbent-containing solution onto the circulating composite particles, the surface of the composite particles can be uniformly wetted and adapted. In addition, since the infrared absorbent-containing solution easily penetrates into the gaps between the resin fine particles on the composite particle surface layer, the
溶媒は、循環流路２７のガス濃度が一定となるようにガス化され、ガス排出路２２ｄを通って循環流路２７の外部へ排出されることが好ましい。これにより、ガス濃度が一定に保たれていない場合と比べて、溶媒の蒸発速度を上げることができるため、溶媒の滞留によるトナー母粒子１１の相互付着を抑制し、トナー母粒子１１の凝集を防止することができる。また、トナー母粒子１１の循環流路２７への付着を防止することができる。
It is preferable that the solvent is gasified so that the gas concentration in the
循環流路２７におけるガス化された溶媒の濃度は、好ましくは３％以下程度であり、さらに好ましくは、０．１％以上、３．０％以下である。濃度がこのような範囲内であると、生産性を低下させることなく、トナー母粒子１１の凝集を防止することができる。溶媒の濃度は、トナー母粒子１１および樹脂微粒子の原料の種類および量によって調整することができる。また、トナーの製造装置２０のスケールにより溶媒の噴霧速度を変更することによっても調整することができる。
The concentration of the gasified solvent in the
溶液噴霧工程Ｓ４ｃでは、循環流路２７におけるトナー母粒子１１の表面および樹脂微粒子の流動速度が安定してから、噴霧を開始することが好ましい。これにより、トナー母粒子１１および樹脂微粒子に赤外線吸収剤含有溶液を均一に噴霧することができるため、赤外線吸収剤含有樹脂膜１４を均一な膜厚に形成することができる。
In the solution spraying step S4c, it is preferable to start spraying after the surface of the toner base particles 11 and the flow rate of the resin fine particles in the
溶液噴霧工程Ｓ４ｃで使用されるキャリアガスとしては、圧縮エア等を用いることができる。キャリアガスの好ましい流量は、赤外線吸収剤含有溶液の噴霧速度に依存し、トナーの製造装置２０のスケールとトナー母粒子および樹脂微粒子の量とによって異なるため、適宜調整するものとする。
As the carrier gas used in the solution spraying step S4c, compressed air or the like can be used. The preferable flow rate of the carrier gas depends on the spraying speed of the infrared absorbent-containing solution, and varies depending on the scale of the
（１−４−４）膜化工程Ｓ４ｄ
膜化工程Ｓ４ｄでは、湿潤複合粒子表層の樹脂微粒子が、その隙間に赤外線吸収剤１６を均一に保持した状態で、軟化し、樹脂膜１５になるまで、所定の温度で回転攪拌手段２３の回転を続ける。このとき、湿潤複合粒子表層の樹脂微粒子は、溶媒の作用によって軟化しており、攪拌および循環の過程で、湿潤複合粒子が互いに衝突を繰り返すことにより、軟化した樹脂微粒子の膜化が促進される。特に、攪拌室２２の開口部２２ａ付近では、回転攪拌手段２３によって攪拌された湿潤複合粒子と、開口部２２ａから流入する湿潤複合粒子とが、激しく衝突するため、この衝撃力により、軟化した樹脂微粒子の膜化がより一層促進される。なお、膜化とは、樹脂微粒子が、微粒子の形態を留めない状態で互いに融着する場合のみならず、微粒子の形態を留めない状態と微粒子の形態を留めた状態とが混在して融着する場合も含む概念である。
(1-4-4) Film forming step S4d
In the film forming step S4d, the resin fine particles on the surface of the wet composite particles are softened in a state where the
また、膜化工程Ｓ４ｄにおいても、赤外線吸収剤含有溶液は継続して噴霧されており、攪拌および循環の過程で、赤外線吸収剤含有溶液は、湿潤複合粒子への噴霧および蒸発を繰り返す。 Also in the film forming step S4d, the infrared absorbent-containing solution is continuously sprayed, and the infrared absorbent-containing solution is repeatedly sprayed and evaporated onto the wet composite particles in the course of stirring and circulation.
このように、湿潤複合粒子表層の樹脂微粒子の膜化と、赤外線吸収剤含有の噴霧および蒸発とが進行し、樹脂微粒子が膜化して樹脂膜１５を形成する際、赤外線吸収剤が微細粒子として均一に保持された状態で樹脂膜１５に固定される。これにより、トナー母粒子１１の表面に赤外線吸収剤含有樹脂膜１４が形成される。
In this way, when the resin fine particle film of the wet composite particle surface layer and the spraying and evaporation containing the infrared absorber proceed, and the resin fine particle is formed into a film to form the
本工程において、形成される赤外線吸収剤含有樹脂膜１４の膜厚は、好ましくは０．０５μｍ以上、１μｍ以下であり、さらに好ましくは０．１μｍ以上、０．６μｍ以下であり、特に好ましくは０．１５μｍ以上、０．３５μｍ以下である。これにより、保存安定性に優れたトナーを得ることができる。
In this step, the film thickness of the formed infrared absorber-containing
なお、本実施形態では、膜化工程Ｓ４ｄにおいても、赤外線吸収剤含有溶液は継続して噴霧しているが、本発明はこれに限定されない。赤外線吸収剤含有溶液の噴霧を停止した後に、膜化工程Ｓ４ｄを実施してもよい。 In this embodiment, the infrared absorber-containing solution is continuously sprayed in the film forming step S4d, but the present invention is not limited to this. After the spraying of the infrared absorbent-containing solution is stopped, the film forming step S4d may be performed.
（１−４−５）回収工程Ｓ４ｅ
回収工程Ｓ４ｅでは、噴霧手段２８からの赤外線吸収剤含有溶液の噴霧、および回転攪拌手段２３の回転を停止し、粉体回収部３０からトナー１０を回収する。
(1-4-5) Recovery step S4e
In the collecting step S4e, the spraying of the infrared absorbent-containing solution from the spraying means 28 and the rotation of the rotary stirring means 23 are stopped, and the
（１−４−６）乾燥工程Ｓ４ｆ
乾燥工程では、回収したトナー１０を凍結させることによって溶媒を完全に蒸発させる。これにより、図２に示すトナー１０を得ることができる。
(1-4-6) Drying step S4f
In the drying step, the solvent is completely evaporated by freezing the collected
図２に示すように、トナー１０は、表面に赤外線吸収剤１６が均一に分散している。このため、赤外線吸収剤が凝集した状態でトナー表面に存在する従来のトナーのように、赤外線を照射した際に、トナーが不均一に発熱することがないため、ボイドの発生を防止することができる。このため、トナー１０を用いることによって、彩度および明度の優れた定着画像を実現することができる。
As shown in FIG. 2, the
以上のように、本実施形態に係るトナーの製造方法１によれば、微細化した赤外線吸収剤含有溶液の噴霧と、衝突エネルギーとの相乗効果によって、定着画像の彩度および明度の優れたトナー１０を製造することができる。 As described above, according to the toner manufacturing method 1 according to the present embodiment, a toner having excellent saturation and brightness of a fixed image due to a synergistic effect between the spraying of the miniaturized infrared absorbent-containing solution and the collision energy. 10 can be manufactured.
（２）画像形成装置
次に、トナー１０が使用できる画像形成装置について説明する。図６は、本実施形態に係るトナーの製造方法により製造された赤外線定着用トナーを使用することができる画像形成装置の構成の一例を示す断面図である。画像形成装置１００は、複写機能、プリンタ機能およびファクシミリ機能を併せ持つ複合機であり、伝達される画像情報に応じて、記録シートＰ上にフルカラーまたはモノクロの画像を形成する。すなわち、画像形成装置１００は、コピーモード（複写モード）、プリンタモードおよびＦＡＸモードという３種の印刷モードを有しており、操作部（図示省略）からの操作入力、パーソナルコンピュータ、携帯端末装置、情報記録記憶媒体、メモリ装置を用いた外部機器からの印刷ジョブの受信等に応じて、制御部（図示省略）により、各印刷モードが選択される。
(2) Image Forming Apparatus Next, an image forming apparatus that can use the
図６に示すように、画像形成装置１００は、トナー像形成手段５２、転写手段５３、定着装置５４、記録シート供給手段５５、および排出手段５６を含む。トナー像形成手段５２を構成する各部材および転写手段５３に含まれる部材の一部は、カラー画像情報に含まれるブラック（ｂ）と、シアン（ｃ）と、マゼンタ（ｍ）と、イエロー（ｙ）との各色の画像情報に対応するために、それぞれ４つずつ設けられる。ここでは、色に応じて４つずつ設けられる部材は、参照符号の末尾に各色を表すアルファベットを付して区別し、総称する場合は参照符号のみで表す。
As shown in FIG. 6, the
トナー像形成手段５２は、感光体ドラム６１と、帯電装置６２と、露光ユニット６３と、現像装置６４と、クリーニングユニット６５とを含む。トナー像形成手段５２によって、帯電装置６２により均一な帯電状態となった感光体ドラム６１の表面に、露光ユニット６３から画像情報に応じた光を照射して静電潜像を形成し、これに現像装置６４からトナーを供給することでトナー像を形成させる。このトナー像を転写手段５３の中間転写ベルト７５に転写後、感光体ドラム６１表面に残留するトナーをクリーニングユニット６５で除去する。トナー像形成手段５２では、この一連のトナー像形成動作が繰り返し実行される。
The toner
帯電装置６２と、現像装置６４と、クリーニングユニット６５とは、感光体ドラム６１の回転方向に、記載順に配置される。帯電装置６２は、クリーニングユニット６５よりも鉛直方向下方に配置される。
The charging device 62, the developing
感光体ドラム６１は、帯電、露光による潜像形成を担う部品である。絶縁性の部品であるが、光の照射によって導電性を示し、その表面に静電潜像とよばれる電気的な画像を形成する。
The
感光体ドラム６１は、軸線回りに回転駆動が可能となるように、駆動手段（図示省略）により支持され、導電性基体（図示省略）と、その表面に形成される感光層とを含む。
The
帯電装置６２は、感光体ドラム６１表面を所定の極性および電位に帯電させる装置である。帯電装置６２には、帯電ブラシ型帯電器、チャージャー型帯電器、鋸歯型帯電器、イオン発生装置等を使用できる。本実施形態では、帯電装置６２は感光体ドラム６１を臨み、感光体ドラム６１の長手方向に沿って感光体ドラム６１表面から間隙を有して配置されるが、それに限定されない。例えば、帯電装置６２として帯電ローラを用い、帯電ローラと感光体ドラム６１とが圧接するように帯電ローラを配置しても良く、帯電ブラシ、磁気ブラシ等の接触帯電方式の帯電器を用いてもよい。
The charging device 62 is a device that charges the surface of the
露光ユニット６３は、画像情報を該ユニット内でｂ、ｃ、ｍ、ｙの各色の光に分離し、帯電装置６２によって一様な電位に帯電された感光体ドラム６１表面を各色の光で露光し、その表面に静電潜像を形成させる装置である。
The
露光ユニット６３は、出射される各色の光が、帯電装置６２と現像装置６４との間を通過して、感光体ドラム６１の表面に照射されるように配置される。露光ユニット６３には、例えば、レーザ照射部および複数の反射ミラーを備えるレーザスキャニングユニットを使用できる。他にも、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）アレイ、液晶シャッタと光源とを適宜組み合わせたユニットを用いてもよい。
The
図７は、画像形成装置１００の現像装置６４の構成を示す断面図である。現像装置６４は、トナーを含む一成分現像剤、または二成分現像剤を用いて、静電潜像を現像しトナー像とする装置である。
FIG. 7 is a cross-sectional view illustrating a configuration of the developing
現像装置６４は、高湿環境下における安定した帯電特性を保つことが可能な前記トナーを含む現像剤を用いて現像を行うので、安定して高画質なトナー像を感光体ドラム６１上に形成することができる。
Since the developing
現像装置６４は、現像槽７０とトナーホッパ７１とを含む。現像槽７０は、感光体ドラム６１表面を臨むように配置され、内部に収容したトナーを感光体ドラム６１の表面に供給する。現像槽７０は、現像ローラ７２、供給ローラ７３、攪拌ローラ７４等のローラ部材またはスクリュー部材を収容し、回転自在となるよう支持する。現像槽７０の感光体ドラム６１を臨む側面には開口部があり、この開口部を介して感光体ドラム６１に対向する位置に現像ローラ７２が設けられる。
The developing
現像ローラ７２は、感光体ドラム６１との圧接部または最近接部において感光体ドラム６１表面の静電潜像にトナーを供給するローラ状部材である。現像ローラ７２表面には、トナーの帯電電位とは逆極性の電位が現像バイアス電圧（以下、「現像バイアス」とする）として印加される。これによって、現像ローラ７２表面のトナーが円滑に供給される。また、現像バイアス値を変更することにより、トナーの供給量（トナー付着量）を制御できる。
The developing
供給ローラ７３は、現像ローラ７２を臨んで設けられるローラ状部材であり、現像ローラ７２周辺にトナーを供給する。
The
攪拌ローラ７４は、供給ローラ７３を臨んで設けられるローラ状部材であり、トナーホッパ７１から現像槽７０内に新たに供給されるトナーを供給ローラ７３周辺に供給する。
The stirring
トナーホッパ７１は、その鉛直方向下部に設けられるトナー補給口（図示省略）と、現像槽７０の鉛直方向上部に設けられるトナー受入口（図示せず）とが連通するように設けられ、現像槽７０のトナー消費状況に応じてトナーを補給する。なお、トナーホッパ７１を用いず、各色トナーカートリッジから直接トナーを補給するよう現像装置を構成してもよい。
The
クリーニングユニット６５は、記録シートＰにトナー像を転写した後に、感光体ドラム６１の表面に残留するトナーを除去し、感光体ドラム６１の表面を清浄化する装置である。クリーニングユニット６５には、例えば、クリーニングブレード等の板状部材が用いられる。本実施形態の画像形成装置１００では、感光体ドラム６１として、主に有機感光体が用いられる。有機感光体ドラムの表面は、樹脂成分が主体であるため、帯電装置のコロナ放電によって発生するオゾンが化学的に作用し、表面の劣化が進行しやすい。しかし、劣化した表面部分は、クリーニングユニット６５による擦過作用のため摩耗し、徐々にではあるが確実に除去される。従って、オゾン等による表面劣化の問題が解消され、長期間にわたって、帯電電位を安定に維持できる。本実施形態では、クリーニングユニット６５を設けるが、クリーニングユニット６５を設けない構成としてもよい。
The cleaning unit 65 is a device that removes the toner remaining on the surface of the
転写手段５３は、感光体ドラム６１の上方に配置され、中間転写ベルト７５と、駆動ローラ７６と、従動ローラ７７と、中間転写ローラ７８（ｂ，ｃ，ｍ，ｙ）と、転写ベルトクリーニングユニット７９、転写ローラ８０とを含む。転写手段５３において、感光体ドラム６１と中間転写ローラ７８との圧接部で、トナー像が中間転写ベルト７５に転写される。転写されたトナー像は、中間転写ベルト７５によって転写ローラ８０と駆動ローラ７６との圧接部に搬送され、記録シートＰに転写される。
The
中間転写ベルト７５は、駆動ローラ７６と従動ローラ７７とによって張架されて、ループ状の移動経路を形成する無端ベルト状部材であり、矢印Ｙの方向に回転する。中間転写ローラ７８は、中間転写ベルト７５を介して感光体ドラム６１に対向配置される。中間転写ベルト７５が、接触しながら感光体ドラム６１を通過する際、中間転写ローラ７８から、ドラム表面のトナーの帯電極性とは逆極性の電位が転写バイアスとして印加され、トナー像が感光体ドラム６１表面から中間転写ベルト７５上へ転写される。
The
フルカラー画像の場合、各感光体ドラム６１で形成される各色のトナー像が、中間転写ベルト７５上に順次重ねて転写されることによって、フルカラートナー像が形成される。駆動ローラ７６は、駆動手段（図示省略）により、その軸線回りに回転可能となるよう設けられ、その回転によって、中間転写ベルト７５を矢印Ｙ方向へ回転させる。従動ローラ７７は、駆動ローラ７６の回転に従動回転可能となるよう設けられ、一定の張力を中間転写ベルト７５に付与し、弛まないようにする。中間転写ローラ７８は、中間転写ベルト７５を介して感光体ドラム６１に圧接し、かつ、駆動手段（図示省略）によって、その軸線回りに回転可能に設けられる。また、中間転写ローラ７８には、上述のように、転写バイアスを印加する電源（図示省略）が接続されており、感光体ドラム７１表面のトナー像を中間転写ベルト７５に転写する。
In the case of a full-color image, each color toner image formed on each
転写ベルトクリーニングユニット７９は、中間転写ベルト７５を介して従動ローラ７７に対向し、中間転写ベルト７５の外周面に接触するよう設けられる。感光体ドラム７１との接触により、中間転写ベルト７５に付着するトナーは、記録シートＰの裏面を汚染する原因となるので、転写ベルトクリーニングユニット７９によって中間転写ベルト７５表面のトナーを除去、回収する。
The transfer
転写ローラ８０は、中間転写ベルト７５を介して駆動ローラ７６に圧接し、駆動手段（図示省略）によって、軸線回りに回転可能となるよう設けられる。転写ローラ８０と駆動ローラ７６との圧接部（転写ニップ部）において、中間転写ベルト７５に担持されて搬送されて来るトナー像が、後述する記録シート供給手段５５から送給される記録シートＰに転写される。トナー像を転写された記録シートＰは、記録シート供給手段５５によって定着装置５４に送給される。
The
定着装置５４は、トナー像を保持した記録シートＰを搬送する用紙搬送装置９０と、用紙搬送装置９０によって搬送された記録シートＰ上のトナーを加熱する、記録シートＰに非接触な定着装置であるレーザ装置９５と備えている。図８（ａ）〜図８（ｃ）に、定着装置５４のより詳細な構成を示す。図８（ａ）は、定着装置５４の正面図であり、図８（ｂ）は、定着装置５４を図８（ａ）のI方向から見た上面図であり、図８（ｃ）は、定着装置５４を図８（ａ）のII方向から見た前面図である。
The fixing
用紙搬送装置９０は、無端ベルト９１と、無端ベルト９１を回転可能にかけ渡す駆動ローラ９２および従動ローラ９３とを有する。駆動ローラ９２および従動ローラ９３は、水平方向に並べて配設されており、これらにかけ渡された無端ベルト９１は、記録シートＰを水平方向に搬送する。無端ベルト９１は、例えば、ポリイミド等の耐熱性樹脂で構成することができる。
The
一方、レーザ装置９５は、レーザ光を発生するレーザ光源９６と、レーザ光源９６から照射されたレーザ光を反射して無端ベルト９１上を走査露光する回転多面鏡９７とを備えている。回転多面鏡９７は、例えば、正六角面体で構成されており、図８（ｃ）に示す矢印Ｚ方向に定速回転する。なお、レーザ光源９６と回転多面鏡９７との間の光路には、コリメータレンズやシリンダーレンズ等を設けることができる。また、回転多面鏡９７と無端ベルト９１との間には、ｆθレンズ、折り返しミラー、反射ミラー等を設けることができる。
On the other hand, the
レーザ装置９５が、記録シートＰ上のトナーに対しレーザ光を照射することで、非接触な方法で記録シートＰにトナーを定着させることが可能となっている。レーザ装置９５は、記録シートＰ上のトナー形成部位に対して、短時間に高強度のレーザ光を照射できる。レーザ装置９５のレーザ光源９６としては、波長７８０ｎｍ以上、１０００ｎｍ以下の光が好ましい。また、レーザの強度としては、定着露光エネルギーが１．５Ｗ／ｃｍ２以上６３０Ｗ／ｃｍ２以下の範囲であることが好ましい。定着露光エネルギーが１．５Ｗ／ｃｍ２未満の場合には、レーザ照射によるトナーの溶融が不十分となるために定着率が低下し、６３０Ｗ／ｃｍ２を超えると、レーザ照射によりトナーや記録シートＰに焦げが生じるために定着率が低下する。
The
記録シート供給手段５５は、自動給紙トレイ８５と、ピックアップローラ８６と、搬送ローラ８７と、レジストローラ８８と、手差給紙トレイ８９とを含む。自動給紙トレイ８５は、画像形成装置１００の鉛直方向下部に設けられ、記録シートＰを貯留する容器状部材である。記録シートＰには、普通紙、カラーコピー用紙、オーバーヘッドプロジェクタ用シート、葉書等がある。ピックアップローラ８６は、自動給紙トレイ８５に貯留される記録シートＰを１枚ずつ取り出し、用紙搬送路に送給する。搬送ローラ８７は、互いに圧接するように設けられる一対のローラ部材であり、記録シートＰをレジストローラ８８に向けて搬送する。レジストローラ８８は、互いに圧接するように設けられる一対のローラ部材であり、搬送ローラ８７から送給される記録シートＰを、中間転写ベルト７５に担持されるトナー像が転写ニップ部に搬送されるのに同期して、転写ニップ部に送給する。手差給紙トレイ８９は、手動動作によって記録シートＰを画像形成装置１００内に取り込む装置であり、手差給紙トレイ８９から取り込まれる記録シートＰは、搬送ローラ８７によって用紙搬送路内を通過し、レジストローラ８８に送給される。記録シート供給手段５５によれば、自動給紙トレイ８５または手差給紙トレイ８９から１枚ずつ供給される記録シートＰを、中間転写ベルト７５に担持されるトナー像が転写ニップ部に搬送されるのに同期して、転写ニップ部に送給する。
The recording sheet supply means 55 includes an automatic
排出手段５６は、搬送ローラ８７と、排出ローラ９８と、排出トレイ９９とを含む。搬送ローラ８７は、用紙搬送方向において定着装置５４よりも下流側に設けられ、定着装置５４によって画像が定着された記録シートＰを、排出ローラ９８に向けて搬送する。画像が定着された記録シートＰは、排出ローラ９８によって、画像形成装置１００の鉛直方向上面に設けられた排出トレイ９９に排出し、画像形成装置１００による一連の画像形成動作が終了する。
The
なお、本実施形態の画像形成装置１００は、制御手段（図示省略）を含む。制御手段は、例えば、画像形成装置１００の内部空間における上部に設けられ、記憶部と演算部と制御部とを含む。制御手段の記憶部には、画像形成装置１００の上面に配置される操作パネル（図示省略）を介する各種設定値、画像形成装置１００内部の各所に配置されるセンサ（図示省略）等からの検知結果、外部機器からの画像情報等が入力される。また、各種手段を実行するプログラムが書き込まれる。各種手段とは、例えば、記録シート判定手段、付着量制御手段、定着条件制御手段等である。記憶部には、この分野で常用されるものを使用でき、例えば、リードオンリィメモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）等が挙げられる。
Note that the
また、外部機器には、画像情報の形成または取得が可能であり、かつ画像形成装置１００に電気的に接続可能な電気・電子機器を使用でき、例えば、コンピュータ、デジタルカメラ、テレビジョン受像機器、ビデオレコーダ、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）レコーダ、ＨＤＤＶＤ（High-Definition Digital Versatile Disc）、ブルーレイディスクレコーダ、ファクシミリ装置、携帯端末装置等が挙げられる。演算部は、記憶部に書き込まれる各種データ（画像形成命令、検知結果、画像情報等）および各種手段のプログラムを取り出し、各種判定を行う。制御部は、演算部の判定結果に応じて該当装置に制御信号を送付し、動作制御を行う。制御部および演算部は中央処理装置（ＣＰＵ、Central Processing Unit）を備えるマイクロコンピュータ、マイクロプロセッサ等によって実現される処理回路を含む。制御手段は、前述の処理回路とともに主電源を含み、電源は制御手段だけでなく、画像形成装置１００内部における各装置にも電力を供給する。
The external device can be an electric / electronic device that can form or acquire image information and can be electrically connected to the
以上のような構成の画像形成装置１００に用いるトナー１０には、粉体流動性向上、摩擦帯電性向上、耐熱性、長期保存性改善、クリーニング特性改善および感光体表面磨耗特性制御などの機能を担う外添剤を混合してもよい。
The
外添剤としては、この分野で常用されるものを使用でき、例えば、シリカ微粉末、酸化チタン微粉末およびアルミナ微粉末等を挙げることができる。これらの無機微粉末は、疎水化、帯電性コントロール等の目的で、シリコーンワニス、各種変性シリコーンワニス、シリコーンオイル、各種変性シリコーンオイル、シランカップリング剤、官能基を有するシランカップリング剤、その他の有機ケイ素化合物等で処理されていることが好ましく、１種を単独で使用でき、または２種以上を併用できる。 As the external additive, those commonly used in this field can be used, and examples thereof include silica fine powder, titanium oxide fine powder, and alumina fine powder. These inorganic fine powders are for the purpose of hydrophobization, chargeability control, etc., silicone varnish, various modified silicone varnishes, silicone oil, various modified silicone oils, silane coupling agents, silane coupling agents having functional groups, and other It is preferably treated with an organosilicon compound or the like, and one kind can be used alone, or two or more kinds can be used in combination.
トナーに必要な帯電量、外添剤を添加することによる感光体の摩耗に対する影響やトナーの環境特性などを考慮して、外添剤の添加量は、トナー１０の１００重量部に対し１以上、１０重量部以下であることが好ましく、１以上、５重量部以下であることがより好ましい。また、一次粒子の個数平均粒子径は、１０ｎｍ以上、５００ｎｍ以下であることが好ましい。このような粒子径の外添剤を用いることにより、トナー１０の流動性を、一層向上させることができる。
In consideration of the charge amount necessary for the toner, the influence on the abrasion of the photoreceptor due to the addition of the external additive and the environmental characteristics of the toner, the additive amount of the external additive is 1 or more with respect to 100 parts by weight of the
また、必要に応じて外添剤が添加されたトナー１０は、キャリアを添加せず、そのまま一成分現像剤として使用することができ、また、キャリアと混合し二成分現像剤として使用することができる。
The
一成分現像剤として使用する場合、ブレードおよびファーブラシを用いて現像スリーブで摩擦帯電させたトナー１０を、スリーブ上に付着させることにより、トナー１０を搬送し画像形成を行う。二成分現像剤として使用する場合、トナー１０をキャリアと共に用いる。
When used as a one-component developer, the
一成分現像剤および二成分現像剤は、高湿環境下における安定した帯電性能を保つことが可能なトナー１０を含むので、高湿環境下においても帯電安定性の高い二成分現像剤となる。
Since the one-component developer and the two-component developer include the
キャリアとしては、公知のものを使用することができ、例えば、鉄、銅、亜鉛、ニッケル、コバルト、マンガン、クロム等からなる単独、または複合フェライトおよびキャリアコア粒子を被覆物質で表面被覆した樹脂被覆キャリア、または樹脂に磁性を有する粒子を分散させた樹脂分散型キャリア等を挙げることができる。 As the carrier, known ones can be used, for example, a resin coating in which iron, copper, zinc, nickel, cobalt, manganese, chromium, etc. alone or a composite ferrite and carrier core particles are coated with a coating material. Examples thereof include a carrier or a resin-dispersed carrier in which magnetic particles are dispersed in a resin.
被覆物質としては、公知のものを使用することができ、例えば、ポリテトラフルオロエチレン、モノクロロトリフルオロエチレン重合体、ポリフッ化ビニリデン、シリコーン樹脂、ポリエステル樹脂、ジターシャーリーブチルサリチル酸の金属化合物、スチレン系樹脂、アクリル樹脂、ポリアシド、ポリビニルラール、ニグロシン、アミノアクリレート樹脂、塩基性染料、塩基性染料のレーキ物、シリカ微粉末、アルミナ微粉末等を挙げることができる。 As the coating material, known materials can be used, for example, polytetrafluoroethylene, monochlorotrifluoroethylene polymer, polyvinylidene fluoride, silicone resin, polyester resin, metal compound of ditertiary butyl salicylic acid, styrenic resin Acrylic resin, polyacid, polyvinyllar, nigrosine, aminoacrylate resin, basic dye, basic dye lake, silica fine powder, alumina fine powder, and the like.
また、樹脂分散型キャリアに用いられる樹脂としては、特に限定されないが、例えば、スチレンアクリル樹脂、ポリエステル樹脂、フッ素系樹脂、およびフェノール樹脂等を挙げることができる。いずれも、トナー１０の成分に応じて選択することが好ましく、１種を単独で使用することができ、また、２種以上を併用してもよい。
The resin used for the resin-dispersed carrier is not particularly limited, and examples thereof include styrene acrylic resin, polyester resin, fluorine resin, and phenol resin. Both are preferably selected according to the components of the
キャリアの形状は、球形または扁平形状が好ましい。粒子径は、特に限定されないが、高画質化を考慮すると、好ましくは１０μｍ以上、１００μｍ以下、さらに好ましくは２０μｍ以上、５０μｍ以下である。 The shape of the carrier is preferably a spherical shape or a flat shape. The particle diameter is not particularly limited, but considering high image quality, it is preferably 10 μm or more and 100 μm or less, more preferably 20 μm or more and 50 μm or less.
キャリアの抵抗率は、好ましくは１０８Ω・ｃｍ以上、さらに好ましくは１０１２Ω・ｃｍ以上である。抵抗率は、断面積０．５０ｃｍ２の容器にキャリア粒子を入れてタッピングした後、容器内の粒子に１ｋｇ／ｃｍ２の荷重をかけ、荷重と底面電極との間に１０００Ｖ／ｃｍの電界が生ずる電圧を印加したときの電流値から得られる値である。抵抗率が低いと、現像スリーブにバイアス電圧を印加した際、キャリア粒子が帯電し、感光体にキャリア粒子が付着し易くなる。 The resistivity of the carrier is preferably 10 8 Ω · cm or more, more preferably 10 12 Ω · cm or more. Resistivity after tapping put carrier particles in a container of the cross-sectional area 0.50 cm 2, applying a load of particles 1 kg / cm 2 in the container, an electric field of 1000V / cm between the load and a bottom electrode It is a value obtained from the current value when the resulting voltage is applied. If the resistivity is low, the carrier particles are charged when a bias voltage is applied to the developing sleeve, and the carrier particles easily adhere to the photoreceptor.
キャリアの磁化強さ（最大磁化）は、好ましくは１０ｅｍｕ／ｇ以上、６０ｅｍｕ／ｇ以下であり、さらに好ましくは１５ｅｍｕ／ｇ以上、４０ｅｍｕ／ｇ以下である。一般的な現像ローラ７２の磁束密度条件下では、磁化強さが１０ｅｍｕ／ｇ未満であると磁気的な束縛力が働かないため、キャリア飛散の原因となるおそれがある。６０ｅｍｕ／ｇを超えると、非接触現像ではキャリアの穂立ちが高くなりすぎるため、像担持体とトナーの非接触状態を保つことが困難になる。また、接触現像ではトナー像に掃き目が出現し易くなるおそれがある。
The magnetization strength (maximum magnetization) of the carrier is preferably 10 emu / g or more and 60 emu / g or less, more preferably 15 emu / g or more and 40 emu / g or less. Under the general magnetic flux density condition of the developing
二成分現像剤におけるトナー１０とキャリアとの混合割合は、特に限定されず、トナー１０およびキャリアの種類に応じて適宜選択することができる。例えば、樹脂被覆キャリア（密度５ｇ以上、８ｇ以下／ｃｍ２）と混合する場合、好ましくはトナー１０が全現像剤量の２重量％以上、３０重量％以下であり、さらに好ましくは２重量％以上、２０重量％以下含まれるようにすればよい。また、トナー１０によるキャリアの被覆率は、４０％以上、８０％以下であることが好ましい。
The mixing ratio of the
以上にように、画像形成装置１００によれば、記録シートＰ上のトナー１０に対し、レーザ光を照射することで、非接触な方法で記録シートＰにトナー１０を定着させることができる。これにより、ホットオフセットによる画像汚れや、紙詰まり等が生じることを防止することができる。さらに、トナー１０を用いることにより、赤外線を照射した際に、トナーが不均一に発熱することがないため、ボイドの発生を防止することができる。これにより、彩度および明度の優れた画像を、記録シートＰに定着させることができる。
As described above, according to the
なお、本実施形態では、カラー画像を形成する画像形成装置１００について説明したがが、これに限定されず、モノクロ画像を形成する画像形成装置であってもよい。
In the present embodiment, the
本発明は、上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications are possible within the scope shown in the claims, and the embodiments can be obtained by appropriately combining technical means disclosed in different embodiments. The form is also included in the technical scope of the present invention.
本実施例では、本発明に係るトナーの製造方法によって、実際に赤外線定着用トナーを製造し、比較実験を行った。
（実施例１）
（トナー母粒子作製工程Ｓ１）
本実施例では、結着樹脂として、ポリエステル樹脂（商品名：ダイヤクロン、三菱レイヨン株式会社製、ガラス転移温度５６℃、軟化温度１３０℃、８９．０重量％（８９００重量部））を用いた。また、着色剤として、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｂｌｕｅ １５：３、５．０重量％（５００重量部））を用いた。
In this example, an infrared fixing toner was actually manufactured by the toner manufacturing method according to the present invention, and a comparative experiment was performed.
Example 1
(Toner mother particle production step S1)
In this example, a polyester resin (trade name: Diacron, manufactured by Mitsubishi Rayon Co., Ltd.,
以上の原料を、ヘンシェルミキサ（商品名：ＦＭ２０Ｃ、三井鉱山株式会社製）により前混合した後、二軸押出混練機（商品名：ＰＣＭ６５、株式会社池貝製）により溶融混練した。この溶融混練物を、カッティングミル（商品名：ＶＭ−１６、オリエント株式会社製）で粗粉砕した後、ジェットミル（ホソカワミクロン株式会社製）により微粉砕し、さらに風力分級機（ホソカワミクロン株式会社製）で分級し、個数平均粒子径６．９μｍ、ガラス転移温度５６℃のトナー母粒子を作製した。 The above raw materials were premixed with a Henschel mixer (trade name: FM20C, manufactured by Mitsui Mining Co., Ltd.) and then melt-kneaded with a twin-screw extrusion kneader (trade name: PCM65, manufactured by Ikekai Co., Ltd.). This melt-kneaded product is coarsely pulverized by a cutting mill (trade name: VM-16, manufactured by Orient Co., Ltd.), then finely pulverized by a jet mill (manufactured by Hosokawa Micron Co., Ltd.), and further an air classifier (manufactured by Hosokawa Micron Co., Ltd.). Thus, toner mother particles having a number average particle diameter of 6.9 μm and a glass transition temperature of 56 ° C. were produced.
なお、ガラス転移温度（Ｔｇ）は、示差走査熱量計（商品名：ＤＳＣ２２０、セイコー電子工業株式会社製）を用い、日本工業規格（ＪＩＳ）Ｋ７１２１−１９８７に準じ、試料１ｇを昇温速度毎分１０℃で加熱してＤＳＣ曲線を測定した。得られたＤＳＣ曲線のガラス転移に相当する吸熱ピークの高温側のベースラインを低温側に延長した直線と、ピークの立ち上がり部分から頂点までの曲線に対して勾配が最大になるような点で引いた接線との交点の温度をガラス転移温度（Ｔｇ）として求めた。 The glass transition temperature (Tg) was measured using a differential scanning calorimeter (trade name: DSC220, manufactured by Seiko Denshi Kogyo Co., Ltd.) according to the Japanese Industrial Standard (JIS) K7121-1987, with 1 g of the sample heated at a rate of temperature increase per minute. The DSC curve was measured by heating at 10 ° C. Draw the endothermic peak corresponding to the glass transition of the obtained DSC curve at a point where the slope is maximum with respect to the straight line that extends the base line on the high temperature side to the low temperature side and the curve from the rising part of the peak to the vertex. The temperature at the intersection with the tangent was determined as the glass transition temperature (Tg).
（樹脂微粒子調製工程Ｓ２）
本実施例では、樹脂微粒子として、個数平均粒子径０．１μｍのスチレン−アクリル酸ブチル−アクリル酸共重合体微粒子（ガラス転移温度５８℃）を用意した。
(Resin fine particle preparation step S2)
In this example, styrene-butyl acrylate-acrylic acid copolymer fine particles (glass transition temperature 58 ° C.) having a number average particle size of 0.1 μm were prepared as resin fine particles.
（赤外線吸収剤含有溶液調製工程Ｓ３）
本実施例では、赤外線吸収剤として、シアニン化合物（林原生物化学研究所製：ＮＫ−４６８０、個数平均粒子径５００ｎｍ）を用いた。また、溶媒として、エタノールを用いた。エタノール中に、赤外線吸収剤ＮＫ-４６８０を溶解させて、赤外線吸収剤含有溶液を調製した。
(Infrared absorber-containing solution preparation step S3)
In this example, a cyanine compound (manufactured by Hayashibara Biochemical Labs: NK-4680, number average particle diameter of 500 nm) was used as an infrared absorber. Moreover, ethanol was used as a solvent. Infrared absorber NK-4680 was dissolved in ethanol to prepare an infrared absorber-containing solution.
（被覆工程Ｓ４）
本実施例では、トナーの製造装置として、赤外線吸収剤含有溶液を噴霧することができる二流体ノズルを取付けた表面改質装置（商品名：ハイブリダイゼーションシステムＮＨＳ−１型、株式会社奈良機械製作所製）を用いた。
(Coating process S4)
In this embodiment, as a toner production apparatus, a surface modification apparatus equipped with a two-fluid nozzle capable of spraying an infrared absorbent-containing solution (trade name: hybridization system NHS-1 type, manufactured by Nara Machinery Co., Ltd.) ) Was used.
本実施例では、トナー製造装置内部の循環流路を５０度に設定し、トナー母粒子（１１０重量部）および樹脂微粒子（１０重量部）をトナー製造装置に投入して、回転数８０００ｒｐｍで１０分間滞留させた。その後、二流体ノズルに圧縮エアを送り、赤外線吸収剤含有溶液（ＮＫ−４６８０：０．５重量部、エタノール：２５重量部）を、０．５ｇ／分で５０分間噴霧して、トナー母粒子の表面全面を樹脂微粒子および赤外線吸収剤で被覆した。その後、回収した未乾燥のトナー１０を、−１０℃、３０分間凍結乾燥して、実施例１のトナーを得た。
In this embodiment, the circulation flow path inside the toner manufacturing apparatus is set to 50 degrees, toner base particles (110 parts by weight) and resin fine particles (10 parts by weight) are charged into the toner manufacturing apparatus, and the rotational speed is 8000 rpm. Let it stay for a minute. Thereafter, compressed air is sent to the two-fluid nozzle, and an infrared absorber-containing solution (NK-4680: 0.5 parts by weight, ethanol: 25 parts by weight) is sprayed at 0.5 g / min for 50 minutes to obtain toner base particles. The entire surface of was coated with resin fine particles and an infrared absorber. Thereafter, the recovered
以上のようにして得られた、実施例１のトナー１０の１００重量部に対して、シランカップリング剤で疎水化処理された平均一次粒子径２０ｎｍのシリカ粒子０．７重量部、および酸化チタン０．５重量部を混合した。
0.7 parts by weight of silica particles having an average primary particle diameter of 20 nm hydrophobized with a silane coupling agent and 100 parts by weight of the
そして、この実施例１の外添トナーに、フェライトコアキャリア（個数平均粒子径６０μｍ）とを、トナー濃度が７重量％（現像剤の総重量に占めるトナーの重量混合比）になるよう調整して樹脂製円筒容器に投入し、両軸駆動ポリ瓶回転架台にて、１００ｒｐｍで１時間混合攪拌し、二成分現像剤を作製し、以下の評価を行った。 Then, a ferrite core carrier (number average particle diameter of 60 μm) is added to the externally added toner of Example 1 so that the toner concentration becomes 7% by weight (weight mixing ratio of toner in the total developer weight). The mixture was put into a plastic cylindrical container, mixed and stirred at 100 rpm for 1 hour on a biaxially driven polybottle gantry to produce a two-component developer, and the following evaluation was performed.
（定着性）
市販複写機（商品名：ＭＸ−２７００、シャープ株式会社製）の定着装置を、図８（ａ）〜図８（ｃ）に示した定着装置５４に改造したマシーンを使用し、下記の条件で半導体レーザを用いて定着を行った。
(Fixability)
A fixing device of a commercial copying machine (trade name: MX-2700, manufactured by Sharp Corporation) is used as a fixing
本実験では、半導体レーザ波長を８０８ｎｍ、出力を３０Ｗ、スキャン速度を７１００ｍｍ／ｓに設定した。 In this experiment, the semiconductor laser wavelength was set to 808 nm, the output was set to 30 W, and the scan speed was set to 7100 mm / s.
現像剤担持体に印加するバイアス電圧の直流バイアス値は、各現像剤中のトナーの帯電量により適宜変化させ、ベタ画像の画像濃度が規定値となるよう調整した。また、可視像形成によるトナー消費量は、トナー濃度の変化としてトナー濃度センサにより検知した。消費された分のトナーは、規定トナー濃度に達するまでトナーホッパから補給されるため、現像ユニット内部の二成分現像剤中の各トナー濃度は略一定に保たれる。 The DC bias value of the bias voltage applied to the developer carrying member was appropriately changed according to the charge amount of the toner in each developer, and was adjusted so that the image density of the solid image became a specified value. Further, the toner consumption amount due to visible image formation was detected by a toner density sensor as a change in toner density. Since the consumed toner is replenished from the toner hopper until the specified toner concentration is reached, the respective toner concentrations in the two-component developer in the developing unit are kept substantially constant.
レーザ出力値を１０Ｗ以上、３０Ｗ以下の範囲で変化させることにより、定着表面付近の温度を１００〜１８０℃の範囲で５℃毎に変化させ定着を行い、画像サンプルを得た。 By changing the laser output value in the range of 10 W or more and 30 W or less, the temperature in the vicinity of the fixing surface was changed every 5 ° C. within the range of 100 to 180 ° C., and image samples were obtained.
そして、画像の定着性は次のように評価した。まず、上記定着画像サンプルの表面を、学振式堅牢度試験機において１ｋｇの荷重を載せた砂消しゴムによって３往復擦過し、擦過前後の光学反射密度（像濃度）を反射濃度計（マクベス社製）にて測定した。次に下記式により定着率（％）を算出し、定着率が７０％を超える際の定着温度を求め、下記の基準に従い評価した。 The image fixability was evaluated as follows. First, the surface of the fixed image sample is rubbed three times with a sand eraser loaded with a load of 1 kg in a Gakushin fastness tester, and the optical reflection density (image density) before and after rubbing is measured by a reflection densitometer (manufactured by Macbeth). ). Next, the fixing rate (%) was calculated by the following formula, the fixing temperature when the fixing rate exceeded 70% was determined, and evaluated according to the following criteria.
定着率（％）＝〔（擦過後の像濃度）／（擦過前の像濃度）〕×１００
定着温度が１２０℃未満であり、定着性が非常に良好な場合を◎、定着温度が１２０℃以上、１４０℃未満であり、定着性が良好で、画像の定着率は問題がない程度の場合を○、定着温度が１４０℃以上、１６０℃未満であり、定着を行うことが可能で、画像の定着率も実用範囲内である場合を△、定着温度が１６０℃以上であり、定着性が不十分である場合を×とする、４段階で評価した。
Fixing rate (%) = [(Image density after rubbing) / (Image density before rubbing)] × 100
When the fixing temperature is less than 120 ° C. and the fixing property is very good, the fixing temperature is 120 ° C. or more and less than 140 ° C., the fixing property is good, and the image fixing rate is not problematic. ◯, when the fixing temperature is 140 ° C. or higher and lower than 160 ° C., fixing is possible, and the fixing rate of the image is within the practical range, Δ, the fixing temperature is 160 ° C. or higher, and the fixing property is The case where it was insufficient was evaluated as 4 grades.
（ボイドの有無）
次に、定着後の画像サンプルのボイドの有無を目視で観察した。サンプル画像部に白抜け部分がほとんどみられない場合を○、サンプル画像部に白抜け部分が１または２箇所発生した場合を△、サンプル画像部に白抜け部分が３箇所以上発生した場合を×とする、三段階で評価した。
(With or without voids)
Next, the presence or absence of voids in the image sample after fixing was visually observed. ○ when there are almost no white spots in the sample image area, Δ when one or two white spots occur in the sample image area, and x when three or more white spots occur in the sample image area It was evaluated in three stages.
（比較例１）
実施例１で作製したトナー母粒子１００重量部を用いて、実施例１で用いたものと同じ赤外線吸収剤０．５重量部を外添した後、表面改質装置（商品名：ハイブリダイゼーションシステムＮＨＳ−１型、株式会社奈良機械製作所製）を用いて、赤外線吸収剤をトナー母粒子表面に固定した。
(Comparative Example 1)
Using 100 parts by weight of the toner base particles prepared in Example 1, 0.5 part by weight of the same infrared absorbent as that used in Example 1 was externally added, and then a surface modification device (trade name: Hybridization System). The infrared absorbent was fixed on the surface of the toner base particles using NHS-1 type (manufactured by Nara Machinery Co., Ltd.).
本比較例では、トナー製造装置内部の循環流路を５０℃に設定し、回転数８０００ｒｐｍで５０分間処理することにより、比較例１のトナーを得た。 In this comparative example, the toner of Comparative Example 1 was obtained by setting the circulation flow path inside the toner manufacturing apparatus to 50 ° C. and treating at a rotational speed of 8000 rpm for 50 minutes.
以上のようにして得られた、比較例１のトナー１０の１００重量部に対して、シランカップリング剤で疎水化処理された平均一次粒子径２０ｎｍのシリカ粒子０．７重量部、および酸化チタン０．５重量部を混合した。
With respect to 100 parts by weight of the
そして、この実施例１の外添トナーに、フェライトコアキャリア（個数平均粒子径６０μｍ）とを、トナー濃度が７重量％（現像剤の総重量に占めるトナーの重量混合比）になるよう調整して樹脂製円筒容器に投入し、両軸駆動ポリ瓶回転架台にて、１００ｒｐｍで１時間混合攪拌し、二成分現像剤を作製し、実施例１と同様の評価を行った。 Then, a ferrite core carrier (number average particle diameter of 60 μm) is added to the externally added toner of Example 1 so that the toner concentration becomes 7% by weight (weight mixing ratio of toner in the total developer weight). Then, the mixture was put into a resin cylindrical container, and mixed and stirred at 100 rpm for 1 hour on a double-axis driven polybottle gantry to prepare a two-component developer, and the same evaluation as in Example 1 was performed.
（評価結果）
実施例１のトナーを用いた二成分現像剤では、定着温度が１２０℃未満（◎）であり、ボイドの発生もなく（○）、満足のいく定着性を確保できた。
比較例１のトナーを用いた二成分現像剤では、定着温度が１４０℃以上（△）と高く、ボイドの発生が見られ（×）、不満足な定着性であった。
(Evaluation results)
In the two-component developer using the toner of Example 1, the fixing temperature was less than 120 ° C. (◎), no void was generated (◯), and satisfactory fixability could be secured.
In the two-component developer using the toner of Comparative Example 1, the fixing temperature was as high as 140 ° C. or higher (Δ), voids were observed (×), and the fixing property was unsatisfactory.
本発明は、電子写真方式の画像形成装置で用いられる赤外線定着方式の定着装置、およびこの定着装置を備えた画像形成装置に利用することができる。 The present invention can be used for an infrared fixing type fixing device used in an electrophotographic image forming apparatus and an image forming apparatus provided with the fixing device.
１０ 赤外線定着用のトナー
１１ トナー母粒子
１２ 結着樹脂
１３ 着色剤
１４ 赤外線吸収剤含有樹脂膜
１５ 樹脂膜
１６ 赤外線吸収剤
２０ トナーの製造装置
２１ 攪拌部
２２ 攪拌室
２３ 回転攪拌手段
２５ 流路部
２７ 循環流路
２８ 噴霧手段
２９ 粉体投入部
３０ 粉体回収部
Ｐ 記録シート
Ｓ１ トナー母粒子作製工程
Ｓ２ 樹脂微粒子調製工程
Ｓ３ 赤外線吸収剤含有溶液調製工程
Ｓ４ 被覆工程
Ｓ４ａ 温度調整工程
Ｓ４ｂ 樹脂微粒子付着工程
Ｓ４ｃ 赤外線吸収剤含有溶液噴霧工程（噴霧工程）
Ｓ４ｄ 膜化工程
Ｓ４ｅ 回収工程
Ｓ４ｆ 乾燥工程
DESCRIPTION OF
S4d Film forming process S4e Recovery process S4f Drying process
Claims (7)
気流を用いて循環される上記湿潤複合粒子に衝突力を加えて、上記樹脂微粒子を上記赤外線吸収剤を含んだ状態で上記トナー母粒子の表面に膜化させる膜化工程と、
を含むことを特徴とする赤外線定着用のトナーの製造方法。 A composite particle having resin fine particles attached to the surface of a toner base particle, and a solvent and an infrared absorber for promoting the fusion of the toner base particle and the resin fine particle to the composite particles circulated using an air flow Spraying an infrared absorbent-containing solution containing, to form wet composite particles in which the resin fine particles and the infrared absorbent are adhered to the surface of the toner base particles;
A film-forming step of applying a collision force to the wet composite particles circulated using an air stream to form the resin fine particles on the surface of the toner base particles in a state containing the infrared absorber;
A method for producing an infrared fixing toner, comprising:
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