JP2004021112A - Toner - Google Patents

Toner Download PDF

Info

Publication number
JP2004021112A
JP2004021112A JP2002178905A JP2002178905A JP2004021112A JP 2004021112 A JP2004021112 A JP 2004021112A JP 2002178905 A JP2002178905 A JP 2002178905A JP 2002178905 A JP2002178905 A JP 2002178905A JP 2004021112 A JP2004021112 A JP 2004021112A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
toner
wax
treated
molecular weight
parts
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2002178905A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP4143342B2 (en
Inventor
Eriko Yanase
柳瀬 恵理子
Tatsuhiko Chiba
千葉 建彦
Ryoichi Fujita
藤田 亮一
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP2002178905A priority Critical patent/JP4143342B2/en
Publication of JP2004021112A publication Critical patent/JP2004021112A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4143342B2 publication Critical patent/JP4143342B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Developing Agents For Electrophotography (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a toner excellent in low temperature fixability and anti-offsetting property, having high transfer efficiency and ensuring little fog. <P>SOLUTION: The toner comprises at least a bonding resin, a colorant and a releasing agent and has a weight average particle diameter of 3-10 μm, the average circularity of the toner is ≥0.970, the heat absorption peak of the releasing agent in differential thermal analysis (DSC) is within the range of 50-150°C, the releasing agent is a hydrocarbon wax treated with at least a styrenic monomer, the treated wax has two peaks in measurement of the molecular weight of a tetrahydrofuran (THF)-soluble component by gel permeation chromatography (GPC), and when the area of the high molecular side peak is represented by (1) and that of the low molecular side peak by (2), an area ratio satisfies 0.2≤(2)/((1)+(2))≤0.8 (the expression 1). <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真法、静電記録法、磁気記録法、トナージェット法等の画像形成方法における静電荷潜像を顕像化するためのトナー、該トナーを用いた画像形成方法及びプロセスカートリッジに関する。
【0002】
【従来の技術】
電子写真法としては多数の方法が知られているが、一般には光導電性物質を利用し、種々の手段により感光体上に電気的潜像を形成し、ついで該潜像をトナーで現像を行って可視像とし、必要に応じて紙などの転写材にトナー画像を転写した後、熱・圧力などにより転写材上にトナー画像を定着して複写物を得るものである。また、転写材上に転写されずに感光体上に残ったトナー粒子はクリーニング工程により感光体上より除外され、上述の工程が繰り返される。
【0003】
近年、このような複写装置は、小型化、軽量化、高速化、高解像度、高信頼性が厳しく追及されてきており、その結果トナーに要求される性能もより高度になってきている。
【0004】
この要求を満たす一つの手段としてトナーの小粒径化が進んでおり、特開平1−112253号公報、特開平1−191156号公報、特開平2−214156号公報、特開平2−284158号公報、特開平3−181952号公報、特開平4−162048号公報などでは、特定の粒度分布を有する粒径の小さいトナーが提案されている。
【0005】
また、デジタルプリンターおよび高細密画像のコピーにおいてトナーに要求される性能のうち最も重要なものに、定着性能がある。定着工程に関しては、種々の方法や装置が開発されているが、現在最も一般的な方法は熱ローラーによる加熱圧着方式である。この加熱ローラーによる圧着加熱方式は、トナーに対し離型性を有する材料で表面を形成した熱ローラーの表面に被定着シートのトナー像面を加圧下で接触しながら通過せしめることにより定着を行うものである。この方法は熱ローラーの表面と被定着シートのトナー像とが加圧下で接触するため、トナー像を被定着シート上に融着する際の熱効率が極めて良好であり、迅速に定着を行うことができ、高速度電子写真複写機において非常に有効である。
【0006】
従来、定着における低・高温時の耐オフセット性向上のために、トナー中に離型剤としてワックスを含有させることが知られている。例えば、特開昭52−3304号公報、特開昭52−3305号公報、特開昭57−52574号公報等の技術が開示されている。しかしながら、これらのワックスは耐オフセット性を向上させる反面、耐ブロッキング性を悪化させたり、現像性を悪化させたりしていた。
【0007】
近年においては、オフセット現象を防止することが求められているのと同時に、定着において、ウエイト時間が短く、且つ、低消費電力である定着方法を実現することが求められており、トナーに対して、より低い温度で定着することを実現できる設計が求められている。例えば、特開昭51−14333号公報、特開昭57−14852号公報、特開昭58−97056号公報、特開昭60−247250号公報、特開平4−362953号公報、特開平6−230600号公報及び特開平8−030036号公報に、離型剤として、固形シリコーンワニス、高級脂肪酸系ワックス、高級アルコール系ワックス、植物天然系ワックス(カルナバ、ライス)、モンタン系エステルワックスを用いることが提案されている。
【0008】
しかし、離型剤として、この様な低軟化点離型剤であるワックス類をトナーに含有させると、トナーの現像特性や帯電性、耐久性、保存性に悪影響を及ぼし易い。また、これらのワックス類はトナー中に均一に分散されにくく、トナー中に遊離或いは偏在したワックスは、現像性や耐久性等に悪影響を及ぼし易い。
【0009】
また、特開平8−278657号公報、特開平8−334919号公報、特開平8−334920号公報などには、低温定着性及び耐オフセット性に優れるトナーを得るために、2種類のワックス成分をトナーに含むことが提案されている。また、特開平7−281478号公報には、定着下限温度を下げ、ホットオフセット温度を高くするために、ポリプロピレン系樹脂と、酸変性したポリエチレン系樹脂をトナー用の離型剤として使用することが提案されている。
【0010】
さらに特開昭58−63947号公報、特開昭63−191817号公報、特開平9−73185号公報等では、ポリオレフィンやポリエチレンをスチレン系モノマーや不飽和カルボン酸系モノマーで変性する方法が提案されている。
【0011】
しかしながら、これらのいずれの離型剤を使っても、低温定着性や耐高温オフセット性、およびトナーの耐久安定性を両立させるには今ひとつであり、更なる改良が望まれていた。
【0012】
一方、前述したように、近年の技術の方向として、より高解像度で高精細の現像方式が要求されてきており、こういった要求に答えるために、トナーの粒径を小さくする方向に進んでいるが、トナー粒径が小さくなるほど、離型剤の均一分散は重要な技術となる。即ち、細かい個々のトナー粒子に均一量の離型剤を均一状態で含有させないと、画像特性やその安定性の低下がより顕著に表れやすい。これは、単純にトナーの粒径が小さくなるだけで、転写工程でトナー粒子にかかるクーロン力に対して、トナー粒子の感光体への付着力(鏡映力やファンデルワールス力など)が大きくなり、結果として転写残トナーが増加することに加えて、トナーの小粒径化には帯電量の増加や流動性の悪化がどうしても伴うため分散性の違いが大きな物性差となって表れやすくなり、カブリや転写性の悪いトナーの割合が多くなるためである。また、離型剤の分散性が悪いもの、遊離の離型剤が多いものはトナーの帯電量が不均一となり易く、且つ、選択現像が生じやすいことから、図1に示すようなスリーブゴーストと呼ばれる濃淡ムラが出る現像を生じてしまう。さらにこのようなトナーは、特にハーフトーン画像で均一な画像を得ることは難しく、このような現象は帯電性に差が出やすい低湿環境下で顕著に起こりやすい。
【0013】
従来トナーは、結着樹脂、着色剤などを溶融混練して均一に分散した後、微粉砕装置により粉砕し、分級機により分級して、所望の粒径を有するトナーとして製造(粉砕法)されてきたが、トナーの微小粒径化には材料の選択範囲に制限がある。例えば、樹脂着色剤分散体が十分に脆く、経済的に使用可能な製造装置で微粉砕し得るものでなくてはならない。この要求から、樹脂着色剤分散体を脆くするため、この樹脂着色剤分散体を実際に高速で微粉砕する場合に、広い粒径範囲の粒子が形成され易く、特に比較的大きな割合の微粒子(過度に粉砕された粒子)がこれに含まれるという問題が生じる。さらに、このように高度に脆性の材料は、複写機などにおいて現像用トナーとして使用する際、しばしば、更に微粉砕ないし粉化を受ける。
【0014】
また、粉砕法では、前述したように結着樹脂と離型剤との相溶性が悪いために離型剤を樹脂中へ完全に均一に分散することは困難であり、その分散性が悪いものは微分側に多くの離型剤を有しやすく、ゴーストを生じると共に、カブリの増大、画像濃度の低下の原因となる。更に、粉砕法では、遊離の離型剤が生成しやすく、トナーの流動性や過酷環境下での帯電安定性にどうしても問題が残る。
【0015】
一方、近年では重合法によるトナー(以後重合トナー)に関しても多数の技術開示がなされている。重合法は粉砕法に比べトナーの微粒子化が容易に可能であり、更には、得られるトナーの形状が球状であることから流動性に優れ、高画質化に有利となると考えられる。
【0016】
しかしながら、重合法においても、重合性単量体中の離型剤成分は凝集した状態にあり、生成した各トナー中の離型剤成分量にばらつきを生じたり、あるいはトナー中心部に離型剤が凝集したりしてトナー個々の帯電特性、定着性、流動性および耐ブロッキング性を満足し得るトナーは得られていない。
【0017】
上記のような問題を解決するため、特許第2744335号公報においては、重合性単量体および未変性ワックス(低分子量ポリオレフィン)およびグラフト変性ワックス(ポリオレフィングラフト化樹脂)からなる重合性組成物を、いったん加熱して該未変性ワックスを溶解し、ついで冷却して該未変性ワックスを該重合性組成物に微細分散させた後、懸濁重合するトナーの製造方法が提案されている。また、特開平5−303232号公報においては、カーボンブラックグラフトポリマーとワックスを混練することにより、カーボンブラックグラフトポリマーのマトリックス中にワックスを微粒子状に分散させた後、重合性単量体中に均一分散させ、懸濁重合する着色微粒子の製造方法についての技術開示がなされている。
【0018】
しかしながら、本発明者らが検討したところ、上記のようなワックス、方法を用いた場合でも、耐オフセット性および定着性をある程度改善することはできるものの、遊離のワックスの生成を十分に防ぐことは出来ず、よって高精細画像に要求されるトナーの帯電性、耐久性、環境安定性を満たすものではなかった。また、上記のような方法では、ワックスをいったん加熱溶解して冷却析出させるなど、工程が煩雑なものになるため、コストアップ、生産性の低下につながり好ましくない。
【0019】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、低温定着性、耐オフセット性に優れ、転写効率が高く、カブリの少ないトナーを提供することにある。さらに長時間の使用においてもゴーストの無い、ハーフトーンが均一で高品位な画像を得ることが出来るトナーを提供することにある。
【0020】
【課題を解決するための手段】
本発明の目的は、以下により達成される。
【0021】
即ち、少なくとも結着樹脂、着色剤及び離型剤を含有する重量平均粒径が3〜10μmのトナーであり、
該トナーの平均円形度が0.970以上であり、
該離型剤の示差熱分析(DSC)測定における吸熱ピークが45〜120℃の範囲にあり、
該離型剤は、少なくともスチレン系モノマーで処理した炭化水素ワックス(以後、処理ワックスとする)であり、該処理ワックスは、テトラヒドロフラン(THF)の可溶分のゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)による分子量測定で2ピークを有し、高分子側のピークの面積を▲1▼、低分子側のピークの面積を▲2▼とすると、面積比が、
0.2≦▲2▼/(▲1▼+▲2▼)≦0.8        (式1)
を満足することを特徴とするトナーである。
【0022】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施の形態を挙げて本発明を更に詳細に説明する。本発明者らは、トナーの原材料である離型剤に、少なくともスチレン系モノマーで処理した処理ワックスを使用することにより、上記課題を達成することを見出した。通常、炭化水素ワックスはトナー樹脂との界面接着力が弱く、遊離のワックスが生成しやすい。その遊離の炭化水素ワックスがクリーニングブレードや感光体に融着し、現像性や、クリーニング性を悪化させていた。また、自己凝集性や付着力が高く、トナーの流動性が悪くなる。そのため、帯電の立ち上がり速度の低下や帯電不良によるカブリ、現像器のスリーブ汚染、二成分現像ではキャリア汚染等の問題も生じていた。
【0023】
そこで本発明者らは、炭化水素ワックスをトナー樹脂成分と相溶し易いように処理することにより、界面接着力を向上させ、脱離を防ぐことを考えた。そして鋭意検討の結果、結着樹脂との相溶性、トナー中に含有させたときの分散性、流動性、現像性や定着性に対して、少なくともスチレン系モノマーで炭化水素ワックスを処理したものが最も効果的な方法であることを見出した。この効果について詳細は定かではないが、おそらく次のような理由であると考えられる。
【0024】
本発明の処理ワックスはスチレン系モノマーを使用しているが、処理により変性された炭化水素ワックスのスチレン系モノマーを主とするコポリマーが形成された部分と結着樹脂との分子構造が似ているため、互いの相溶性が高くなり、ワックスの脱離が起こりにくくなっていると考えられる。このことにより、クリーニングブレードや感光体へのワックスの融着、帯電不良などがなくなり、カブリのない優れた現像性、クリーニング性を保持することができた。
【0025】
本発明で使用される処理ワックスについて説明する。
【0026】
本発明で使用される処理ワックスはスチレン系モノマーで処理された炭化水素ワックスが使用でき、さらにスチレン系モノマーと不飽和カルボン酸系モノマーで処理した炭化水素ワックスも好ましく使用することができる。処理ワックスはトナー中で離型剤として機能する。
【0027】
処理前の炭化水素ワックスとしては軟化点が45〜120℃の炭化水素ワックスが好ましく使用できるが、特に好ましいのはパラフィン炭化水素系ワックスである。パラフィン炭化水素系ワックスとしては、天然パラフィンワックス、合成パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、また、フィッシャー・トロプシュワックスなど公知のものが使用できる。
【0028】
スチレン系モノマーとしてはスチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエン、イソプロペニルトルエン、p−メチルスチレン、p−メトキシスチレン、m−メチルスチレン等が挙げられる。
【0029】
不飽和カルボン酸系モノマーとしては、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、アクリル酸sec−ブチル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸プロピル、アクリル酸イソプロピル、アクリル酸2−オクチル、アクリル酸ドデシル、アクリル酸ステアリル、アクリル酸ヘキシル、アクリル酸イソヘキシル、アクリル酸フェニル、アクリル酸2−クロロフェニル、アクリル酸ジエチルアミノエチル、アクリル酸3−メトキシブチル、アクリル酸ジエチレングリコールエトキシレート、アクリル酸2,2,2−トリフルオロエチル等のアクリル酸エステル類;メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸n−ブチル、メタクリル酸sec−ブチル、メタクリル酸イソブチル、メタクリル酸プロピル、メタクリル酸イソプロピル、メタクリル酸2−オクチル、メタクリル酸ドデシル、メタクリル酸ステアリル、メタクリル酸ヘキシル、メタクリル酸デシル、メタクリル酸フェニル、メタクリル酸2−クロロヘキシル、メタクリル酸ジエチルアミノエチル、メタクリル酸2−ヘキシルエチル、メタクリル酸2,2,2−トリフルオロエチル等のメタクリル酸エステル類;その他に、マレイン酸エチル、マレイン酸プロピル、マレイン酸ブチル、マレイン酸ジエチル、マレイン酸ジプロピル、マレイン酸ジブチル等のマレイン酸エステル類;フマル酸エチル、フマル酸ブチル、フマル酸ジブチル等のフマル酸エステル類、イタコン酸エチル、イタコン酸ジエチル、イタコン酸ブチル等のイタコン酸エステル類などをあげることができる。
【0030】
本発明の処理ワックスは、スチレン系モノマーや不飽和カルボン酸系モノマーを用い、通常の方法及び、条件に従って炭化水素ワックスを処理することができる。具体的には例えば、放射線を利用する方法、ラジカル触媒を用いる方法等を利用することができるが、ラジカル触媒を用いる方法が好ましい。
【0031】
ラジカル触媒としては、有機ペルオキシド、有機ペルエステル、例えばベンゾイルペルオキシド、ジクロルベンゾイルペルオキシド、ジクミルペルオキシド、ジ−tert−ブチルペルオキシド、2,5−ジメチル−2,5−ジ(ペルオキシドベンゾエート)ヘキシン−3、1,4−ビス(tert−ブチルペルオキシイソプロピル)ベンゼン、ラウロイルペルオキシド、tert−ブチルペルアセテート、2,5−ジメチル−2,5−ジ(tert−ブチルペルオキシ)ヘキシン−3,2,5−ジメチル−2,5−ジ(tert−ブチルペルオキシ)ヘキサン、tert−ブチルペルベンゾエート、tert−ブチルペルフェニルアセテート、tert−ブチルペルイソブチレート、tert−ブチルペル−sec−オクトエート、tert−ブチルペルピバレート、クミルペルピバレートおよびtert−ブチルペルジエチルアセテート;その他アゾ化合物、例えばアゾビスイソブチルニトリル、ジメチルアゾイソブチレートなどがある。これらの中ではジクミルペルオキシド、ジ−tert−ブチルペルオキシド、2,5−ジメチル−2,5−ジ(tert−ブチルペルオキシ)ヘキシン−3、2,5−ジメチル−2,5−ジ(tert−ブチルペルオキシ)ヘキサン、1,4−ビス(tert−ブチルペルオキシイソプロピル)ベンゼンなどのジアルキルペルオキシドが好ましい。
【0032】
モノマーの選択として、スチレン系モノマー単体で処理する場合はスチレン系モノマーを2種以上、スチレン系モノマーと不飽和カルボン酸系モノマーで処理する場合にはスチレン系モノマーを2種以上、不飽和カルボン酸系モノマーを2種以上というような選択方法を用いてもよく、モノマーの選択数に限定されるものはない。また、モノマーを処理する順番についても限定はなく、例えばスチレン系モノマーと不飽和カルボン酸系モノマーを同時にパラフィンに処理する方法、スチレン系モノマーを処理した後、不飽和カルボン酸系モノマーを処理する方法などがある。
【0033】
本発明で使用される処理ワックスはスチレン系モノマー単体、あるいはスチレン系モノマーと不飽和カルボン酸系モノマーで処理されているが、処理ワックスのTHF可溶分のGPCによる分子量測定で2ピークを有している。高分子側のピークである▲1▼はモノマーで変性された変性ワックスのピークであり、低分子側のピークである▲2▼はわずかに変性されたワックスあるいは未変性のワックスのピークである。定着性の点からも未変性ワックスは存在していることが好ましい。▲1▼のピークの面積と▲2▼のピーク面積が下記式
0.2≦▲2▼/(▲1▼+▲2▼)≦0.8        (式1)
であることが好ましいが、より好ましくは0.2≦▲2▼/(▲1▼+▲2▼)<0.5である。
【0034】
▲2▼/(▲1▼+▲2▼)が0.8より大きいと、ワックスと結着樹脂との相溶性が低くなるため遊離のワックスが生成しやすくなり、現像性、耐久性において不利になる。▲2▼/(▲1▼+▲2▼)が0.2より小さいと、ワックスのトナー中への分散は非常に良好になるものの、逆に、定着の際ワックスのしみ出しが不利になり、定着温度幅が小さくなる。
【0035】
▲1▼及び▲2▼のピーク面積は、図2に示すようにGPC分子量分布曲線の変極点から垂直に横軸に降ろした線で分割し、高分子側の面積を▲1▼、低分子側の面積を▲2▼とした。
【0036】
さらに本発明の処理ワックスのTHF可溶分のGPCによる分子量測定で▲1▼の数平均分子量(Mn▲1▼)が8,000以下、▲2▼の数平均分子量(Mn▲2▼)が200以上を満足していることが好ましい。Mn▲1▼が8,000より大きいと変性ワックスの離型性が無くなり、定着温度幅が狭くなる。Mn▲2▼が200より小さいと定着時の耐高温オフセット性、トナー保存性が悪化する。
【0037】
さらに下記式
1,000≦(Mn▲1▼−Mn▲2▼)≦6,000        (式2)
であることが望ましい。
【0038】
ここで(Mn▲1▼−Mn▲2▼)は変性されたワックスのモノマーで変性された部分の凡その数平均分子量を表している。(Mn▲1▼−Mn▲2▼)が1,000より小さいとポリマー部分の分子量が小さすぎるため、トナー化したときに保存性が悪くなる。(Mn▲1▼−Mn▲2▼)が6,000を超えると、コポリマー部分の分子量が大きすぎるため、定着時にワックスのしみ出しが悪くなり、離型剤としての効果が無くなる。
【0039】
さらに、本発明の処理ワックスはTHF可溶分のGPCによる分子量測定でMn▲2▼が下記式
200≦Mn▲2▼<2000
を満足し、且つ、該処理ワックスのTHF可溶分のGPCによる分子量測定における、分子量がMn▲2▼であるワックス成分のうち、モノマーで変性されているワックス成分の量をA、未変性のワックス成分の量をBとすると、下記式
0.08≦{B/(A+B)}×{▲2▼/(▲1▼+▲2▼)}≦0.78
を満足することが好ましく、
0.1≦{B/(A+B)}×{▲2▼/(▲1▼+▲2▼)}≦0.78
を満足することがより好ましい。
【0040】
ここで、A,Bの値は、処理ワックスのGPC曲線をガウス分布近似で2つに波形分離したときの高分子量側のピークを▲1▼’、低分子量側のピークを▲2▼’とし、▲1▼’と▲2▼’の重なる部分の面積をA、▲2▼’の面積をBとした。
【0041】
一般的に、低温定着性の観点から見れば、分子量や軟化点を低くした方が有利であり、本発明においては、未処理のワックスの分子量を200≦Mn▲2▼<2000とすることが好ましい。ただし、この時、{B/(A+B)}×{▲2▼/(▲1▼+▲2▼)}が0.78より大きいと、▲1▼’と▲2▼’の重なる部分Aがほとんどないということになり、これは、処理ワックスが全くの未変性ワックスと、ほぼ完全に変性されたワックスのみから成ることを意味している。Mn▲2▼が2000以下と低分子量になってくると、未変性のワックスは非常に軟質であり自己凝集性が強いため、結着樹脂中への分散がさらに悪化する傾向にある。これに対して、変性ワックスは結着樹脂との相溶性が非常に高くなるため、相対的に未変性ワックスとの相溶性が低下し、変性ワックスが未変性ワックスの相溶化剤または分散剤として機能できず、結果として未変性ワックスの脱離が起こってしまう。逆に、{B/(A+B)}×{▲2▼/(▲1▼+▲2▼)}が0.08より小さいと、未変性ワックスの脱離は生じないが、コポリマー部分の割合が大きくなり、定着の際、ワックスのしみ出しが悪くなり、低温定着性に不利となる。
【0042】
本発明の処理ワックスは、炭化水素ワックスをモノマーで処理することにより一段階で得られるものであり、その中に様々な変性度合いのワックス成分と、未変性のワックス成分を含んでいる。このため、低温定着性を狙って低分子量のワックスを用いた場合においても、未変性のワックス成分の脱離などが起こらず、結着樹脂成分との高い相溶性が維持され、均一に分散することができると考えられる。
【0043】
本発明の処理ワックスは炭化水素ワックス100質量部に対して、処理するモノマーの総計が5〜100質量部であるのが好ましい。モノマーの総計が5質量部以下であると処理ワックスとしての効果が得られず、クリーニングブレードや感光体のワックス融着や帯電の立ち上がり速度の低下や帯電不良、スリーブ、キャリア汚染等に対して不利になる。モノマーの総計が100質量部以上であると、処理ワックスの定着時のワックスしみ出し速度が低下し、定着性が不利になる。
【0044】
また、スチレン系モノマーと不飽和カルボン酸系モノマーを併用する時は(スチレン系モノマー質量部数/不飽和カルボン酸系モノマーの質量部数)が1〜20であることが好ましい。(スチレン系モノマー質量部数/不飽和カルボン酸系モノマーの質量部数)が20より大きいと、処理ワックスの軟化点が上がりやすくなるため、処理するモノマーの量が制限されることになり好ましくない。(スチレン系モノマー質量部数/不飽和カルボン酸系モノマーの質量部数)が1より小さいと、ワックスを処理することによる結着樹脂との相溶効果が十分に得られず、トナー中への分散性が低下して帯電安定性が不利になる。また、トナー保存性も悪化する。
【0045】
本発明の離型剤はDSC吸熱曲線における主体極大ピーク値(mainpeak)の温度が45〜120℃であることが好ましく、50〜90℃であるとより好ましい。このピーク値は処理ワックスの軟化点を表しており、ピーク値が45℃以下であるとトナーの保存性が悪くなってしまう。また、ピーク値が120℃以上であるとトナーの低温定着性が悪くなる。
【0046】
本発明で使用される処理ワックスはトナー中の樹脂成分100質量部に対して1〜30質量部であるのが良い。1質量部未満では処理ワックスの離型剤としての効果が無くなり、定着の温度幅が減少する。30質量部超ではトナー自身が軟化してしまい、耐久性が不利になる。
【0047】
DSC測定には、例えばパーキンエルマー社製DSC−7を用い行う。装置検出部の温度補正はインジウムと亜鉛の融点を用い、熱量の補正についてはインジウムの融解熱を用いる。
【0048】
測定試料は2〜10mg、好ましくは5mgを精密に秤量する。これをアルミパン中に入れ、リファレンスとして空のアルミパンを用い、測定温度範囲30〜200℃の間で、昇温速度10℃/minで常温常湿下で測定を行う。この昇温過程で、温度30〜200℃の範囲におけるDSC曲線のメインピークの吸熱ピークが得られる。
【0049】
本発明のトナーの平均円形度は0.970以上である。トナーの平均円形度が0.970以上であると、トナーは現像部で均一で細い穂を形成し潜像に対し忠実な現像を行うことが可能となり、画質の向上が期待できる。
【0050】
さらに、このようなトナーは、トナー形状が比較的揃っていることから、帯電が均一になり易く、スリーブゴーストの抑制にも効果的である。
【0051】
また、平均円形度が0.970以上であるとトナーの転写性が非常に良好なものとなる。これはトナー粒子と感光体との接触面積が小さく、鏡映力やファンデルワールス力等に起因するトナー粒子の感光体への付着力が低下するためと考えている。
【0052】
また、トナーの円形度分布において、モード円形度が0.99以上であると、トナー粒子の多くが真球に近い形状を有することを意味しており、上記作用がより一層顕著になり、より好ましい。
【0053】
このように真球状に近いトナーは、トナー粒子表面全てがトナー担持体や感光体表面等と接触する可能性があるが、本発明の処理ワックスを使用し、トナー中での分散状態をコントロールすることで耐久性が更に向上し、長期間の使用においても高い現像性を保つことができる。
【0054】
なお、本発明における平均円形度は、粒子の形状を定量的に表現する簡便な方法として用いたものであり、本発明では東亜医用電子製フロー式粒子像分析装置「FPIA−1000」を用いて測定を行い、3μm以上の円相当径の粒子群について測定された各粒子の円形度(Ci)を下式(5)によりそれぞれ求め、さらに下式(6)で示すように測定された全粒子の円形度の総和を全粒子数(m)で除した値を平均円形度(C)と定義する。
【0055】
【数1】

Figure 2004021112
【0056】
また、モード円形度は、円形度を0.40から1.00までを0.01毎に61分割し、測定した粒子の円形度をそれぞれの円形度に応じて各分割範囲に割り振り、円形度頻度分布において頻度値が最大となるピークの円形度である。
【0057】
なお、本発明で用いている測定装置である「FPIA−1000」は、各粒子の円形度を算出後、平均円形度及びモード円形度の算出に当たって、粒子を得られた円形度によって、円形度0.40〜1.00を61分割したクラスに分け、分割店の中心値と頻度を用いて平均円形度及びモード円形度の算出を行う算出法を用いている。しかしながら、この算出法で算出される平均円形度及びモード円形度の各値と、上述した各粒子の円形度を直接用いる算出式によって算出される平均円形度及びモード円形度の各値との誤差は、非常に少なく、実質的には無視できる程度のものであり、本発明においては、算出時間の短縮化や算出演算式の簡略化の如きデータの取り扱い上の理由で、上述した各粒子の円形度を直接用いる算出式の概念を利用し、一部変更したこのような算出法を用いても良い。
【0058】
測定手順としては、以下の通りである。
【0059】
界面活性剤約0.1mgを溶解している水10mlに、トナー約5mgを分散させて分散液を調整し、超音波(20kHz、50W)を分散液に5分間照射し、分散液濃度を5000〜2万個/μlとして、前記装置により測定を行い、3μm以上の円相当径の粒子群の平均円形度及びモード円形度を求める。
【0060】
本発明における平均円形度とは、トナーの凹凸の度合いの指標であり、トナーが完全な球形の場合1.000を示し、トナーの表面形状が複雑になるほど平均円形度は小さな値となる。
【0061】
なお、本測定において3μm以上の円相当径の粒子群についてのみ円形度を測定する理由は、3μm未満の円相当径の粒子群にはトナー粒子とは独立して存在する外部添加剤の粒子群も多数含まれるため、その影響によりトナー粒子群についての円形度が正確に見積もれないからである。
【0062】
本発明のトナーは高画質化のため、より微小な潜像ドットを忠実に再現するため、トナーの重量平均粒径は3〜10μmであり、更には4〜9μmであることがより好ましい。重量平均粒径が3μm未満のトナーにおいては、転写効率の低下から感光体上の転写残トナーが多くなり、接触帯電工程での感光体の削れやトナー融着の抑制が難しくなる。さらに、トナー全体の表面積が増えることに加え、粉体としての流動性及び撹拌性が低下し、個々のトナー粒子を均一に帯電させることが困難となることからハーフトーンの均一性が損なわれ、スリーブゴーストも生じやすくなり好ましくない。
【0063】
一方、トナーの重量平均粒径が10μmを超える場合には、文字やライン画像に飛び散りが生じやすく、高解像度が得られにくい。さらに装置が高解像度になっていくと10μm以上のトナーは1ドットの再現が悪化する傾向にある。
【0064】
また、本発明のトナーは、重量平均粒径/数平均粒径の比が1.40以下であることが重要であり、より好ましくは1.35以下である。
【0065】
重量平均粒径/数平均粒径の比が1.40より大きいということはトナーの粒度分布が広いことを意味し、選択現像が生じやすくなってしまう。
【0066】
ここで、トナーの平均粒径および粒度分布はコールターカウンターTA−II型あるいはコールターマルチサイザー(コールター社製)等種々の方法で測定可能であるが、本発明においてはコールターマルチサイザー(コールター社製)を用い、個数分布、体積分布を出力するインターフェイス(日科機製)及びPC9801パーソナルコンピュータ(NEC製)を接続し、電解液は1級塩化ナトリウムを用いて1%NaCl水溶液を調整する。例えば、ISOTON R−II(コールターサイエンティフィックジャパン社製)が使用できる。
【0067】
測定法としては、前記電界水溶液100〜150ml中に分散剤として界面活性剤、好ましくはアルキルベンゼンスルフォン酸塩を0.1〜5mlを加え、更に測定試料を2〜20mg加える。試料を懸濁した電解液は超音波分散機で約1〜3分間分散処理を行い、前期コールターマルチサイザーによりアパーチャーとして100μmアパーチャーを用いて、2μm以上のトナー粒子の体積、個数を測定して体積分布と個数分布とを算出する。それから、体積分布から求めた体積基準の重量平均粒径(D4)、個数分布から求めた個数基準の長さ平均粒径、即ち数平均粒径(D1)を求める。後述の実施例においても同様に測定した。
【0068】
本発明のトナーは離型剤を含有しているが、これまで述べたように離型剤の分散状態は現像性にも影響を与える。この為、本発明のトナーは、該トナーよりも重量平均粒径が小さいトナー(F)と、該トナーよりも重量平均粒径が大きいトナー(G)に2分割したとき、示差熱分析に(DSC)測定における(F),(G)それぞれのトナーの吸熱量をHf、Hgとすると、0.60<Hg/Hf<1.50であることが好ましく、0.80<Hg/Hf<1.20であることがより好ましい。ここで、Hg/Hfが1に近づくほど離型剤の分散性が良好であることを意味しており、このようなトナーは、本発明における前記処理ワックスを添加することにより得ることが出来る。
【0069】
Hg/Hfが0.60より小さいトナーは離型剤の偏在が多く、離型剤を非常に多く含む粒子が存在することを意味する。このような粒子は、トナー表面への離型剤のしみ出しなどにより帯電の均一性が損なわれやすく、ゴーストを生じやすい。また、このようなトナーは長期使用においてトナー劣化を生じやすく好ましくない。
【0070】
また、一般的に離型剤を含有するとトナーの帯電性は低下し、粒径の小さなトナーはチャージアップ傾向にあることも知られている。この為、Hg/Hfが1.50より大きいと、即ち、大粒径のトナーに離型剤が多く含まれるような場合、トナー全体として、均一な帯電性を有することが出来ず、ゴーストが生じやすくなる。
【0071】
さらに、Hg/Hfが1.50より大きなものは、比較的大きな遊離の離型剤が存在することを意味する場合もあり、このような遊離の離型剤の存在は現像時に悪影響を及ぼすだけであり、この場合においてもスリーブゴーストの悪化、カブリの増大などを招き好ましくない。
【0072】
このように、0.60<Hg/Hf<1.50とすることで、長期使用においても均一な帯電性を得ることが可能となり、ゴーストの無い高精細な画像を得ることが出来ると考えている。
【0073】
これまで述べてきたように、粒度分布を特定の値とすることによる選択現像性の抑制と、離型剤の分散性、トナー形状を特定の値とすることによる帯電均一性の相乗効果で低湿環境下においてもスリーブゴーストが抑制でき、且つ、均一なハーフトーン画像を得ることが可能となる。
【0074】
本発明のトナーには、荷電特性を安定化するために荷電制御剤を配合しても良い。荷電制御剤としては、公知のものが利用でき、特に帯電スピードが速く、且つ、一定の帯電量を安定して維持できる荷電制御剤が好ましい。さらに、トナーを直接重合法を用いて製造する場合には、重合阻害性が低く、水系分散媒体への可溶化物が実質的に無い荷電制御剤が特に好ましい。具体的な化合物としては、ネガ系荷電制御剤としてサリチル酸、アルキルサリチル酸、ジアルキルサリチル酸、ナフト工酸、ジカルボン酸の如き芳香族カルボン酸の金属化合物、アゾ染料あるいはアゾ顔料の金属塩または金属錯体、スルホン酸又はカルボン酸基を側鎖に持つ高分子型化合物、ホウ素化合物、尿素化合物、ケイ素化合物、カリックスアレーン等が挙げられる。ポジ系荷電制御剤として四級アンモニウム塩、該四級アンモニウム塩を側鎖に有する高分子化合物、グアニジン化合物、ニグロシン化合物、イミダゾール化合物等が挙げられる。
【0075】
荷電制御剤をトナーに含有させる方法としては、トナー粒子内部に添加する方法と外添する方法がある。これらの荷電制御剤の使用量としては、結着樹脂の種類、他の添加剤の有無、分散方法を含めたトナー製造方法によって決定されるもので、一義的に限定されるものではないが、内部添加する場合は、好ましくは結着樹脂100質量部に対して0.1〜10質量部、より好ましくは0.1〜5質量部の範囲で用いられる。また、外部添加する場合、トナー100質量部に対し、好ましくは0.005〜1.0質量部、より好ましくは0.01〜0.3質量部である。
【0076】
しかしながら、本発明のトナーは、荷電制御剤の添加は必須ではなく、トナーの層圧規制部材やトナー担持体との摩擦帯電を積極的に利用することでトナー中に必ずしも荷電制御剤を含む必要は無い。
【0077】
本発明のトナーは、粒度や着色剤及び離型剤含有量の異なるトナーを作製した後、混合する方法や、製造段階において着色剤及び離型剤の分散を異ならせる方法が考えられ、製造方法を特に限定するものではない。しかし、一般的に粉砕法で得られるトナー粒子は不定形のものであり、本発明に係わるトナーの必須条件である平均円形度が0.970以上という物性を得るためには、機械的・熱的あるいは何らかの特殊な処理を行うことが必要となり、生産性が劣るものとなる。そのため、本発明のトナーは分散重合法、会合凝集法、懸濁重合法など、水中で製造することが好ましい。また、結着樹脂が可溶な有機溶媒中に、結着樹脂、着色剤、離型剤、その他の添加剤を混合して油性成分を調整した後、該油性成分を水性媒体中に懸濁させ、粒子化して懸濁液を調整し、該懸濁液から有機溶媒を除去することにより本発明のトナーを製造することも好ましい形態の一つである。これらの中でも、特に懸濁重合法においては本発明の必須構成要件の諸物性を得やすく、非常に好ましい。
【0078】
懸濁重合法とは、重合性単量体および着色剤(更に必要に応じて重合開始剤、架橋剤、荷電制御剤、その他の添加剤)を均一に溶解または分散させて重合性単量体系とした後、この重合性単量体系を分散安定剤を含有する連続層(例えば水相)中に適当な撹拌機を用いて分散し同時に重合反応を行わせ、所望の粒径を有するトナーを得るものである。この懸濁重合法で得られるトナー(以後重合トナー)は、個々のトナー粒子形状がほぼ球形に揃っているため、平均円形度が0.970以上、モード円形度が099以上という本発明に好適な物性要件を満たすトナーが得られやすく、さらにこういったトナーは帯電量の分布も比較的均一となるため高い転写性を有している。
【0079】
本発明に関わる重合トナーの製造において、重合性単量体系を構成する重合性単量体としては以下のものが挙げられる。
【0080】
重合性単量体としては、スチレン、o−メチルスチレン、m−メチルスチレン、p−メチルスチレン、p−メトキシスチレン、p−エチルスチレン等のスチレン系単量体;アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸n−ブチル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸n−プロピル、アクリル酸n−オクチル、アクリル酸ドデシル、アクリル酸2−エチルヘキシル、アクリル酸ステアリル、アクリル酸2−クロルエチル、アクリル酸フェニル等のアクリル酸エステル類;メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸n−プロピル、メタクリル酸n−ブチル、メタクリル酸イソブチル、メタクリル酸n−オクチル、メタクリル酸ドデシル、メタクリル酸2−エチルヘキシル、メタクリル酸ステアリル、メタクリル酸フェニル、メタクリル酸ジメチルアミノエチル、メタクリル酸ジエチルアミノエチル等のメタクリル酸エステル類;その他のアクリロニトリル、メタクリロニトリル、アクリルアミド等の単量体が挙げられる。これらの単量体は単独、または混合して使用し得る。上述の単量体の中でも、スチレンまたはスチレン誘導体を単独で、あるいは他の単量体と混合して使用することがトナーの現像性及び耐久性の点から好ましい。
【0081】
本発明に関わる重合トナーの製造においては、重合性単量体系に樹脂を添加して重合しても良い。例えば、単量体では水溶性のため水性懸濁液中では溶解して乳化重合を起こすため使用できないアミノ基、カルボン酸基、水酸基、スルホン酸基、グリシジル基、ニトリル基等、親水性官能基含有の重合性単量体成分をトナー中に導入したい時には、これらとスチレンあるいはエチレン等ビニル化合物とのランダム共重合体、ブロック共重合体、あるいはグラフト共重合体等、共重合体の形にして、あるいはポリエステル、ポリアミド等の重縮合体、ポリエーテル、ポリイミン等、重付加重合体の形で使用が可能となる。こうした極性官能基を含む高分子重合体をトナー中に共存させると、前述のワックス成分を相分離させ、より内包化が強力となり、耐ブロッキング性や現像性の良好なトナーを得ることができる。
【0082】
これらの樹脂の中でも特にポリエステル樹脂を含有することにより、その効果は大きなものとなる。これは次に述べる理由からと考えている。ポリエステル樹脂は比較的極性の高い官能基であるエステル結合を数多く含むため、樹脂自身の極性が高くなる。その極性のため、水系分散媒中では液滴表面にポリエステルが偏在する傾向が強くなり、その状態を保ちながら重合が進行し、トナーとなる。この為、トナー表面にポリエステル樹脂が偏在する事で表面状態や、表面組成などが均一なものとなり、その結果帯電性が均一となると共に、離型剤の内包性が良好なこととの相乗効果により非常に良好な現像性を得ることが出来る。
【0083】
また、材料の分散性や定着性、あるいは画像特性の改良等を目的として上記以外の樹脂を単量体系中に添加しても良く、用いられる樹脂としては、例えば、ポリスチレン、ポリビニルトルエンなどのスチレン及びその置換体の単重合体;スチレン−プロピレン共重合体、スチレン−ビニルトルエン共重合体、スチレン−ビニルナフタリン共重合体、スチレン−アクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリル酸エチル共重合体、スチレン−アクリル酸ブチル共重合体、スチレン−アクリル酸オクチル共重合体、スチレン−アクリル酸ジメチルアミノエチル共重合体、スチレン−メタアクリル酸メチル共重合体、スチレン−メタアクリル酸エチル共重合体、スチレン−メタアクリル酸ブチル共重合体、スチレン−メタクリル酸ジメチルアミノエチル共重合体、スチレン−ビニルメチルエーテル共重合体、スチレン−ビニルエチルエーテル共重合体、スチレン−ビニルメチルケトン共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−イソプレン共重合体、スチレン−マレイン酸共重合体、スチレン−マレイン酸エステル共重合体などのスチレン系共重合体;ポリメチルメタクリレート、ポリブチルメタクリレート、ポリ酢酸ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリビニルブチラール、シリコーン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、エポキシ樹脂、ポリアクリル酸樹脂、ロジン、変性ロジン、テルペン樹脂、フェノール樹脂、脂肪族または脂環族炭化水素樹脂、芳香族系石油樹脂などが単独或いは混合して使用できる。これら樹脂の添加量としては、重合性単量体100質量部に対し1〜20質量部が好ましい。1質量部未満では添加効果が小さく、一方20質量部超添加すると重合トナーの種々の物性設計が難しくなる。
【0084】
さらに、重合性単量体を重合して得られるトナーの分子量範囲とは異なる分子量の重合体を単量体中に溶解して重合すれば、分子量分布の広い、耐オフセット性の高いトナーを得ることが出来る。
【0085】
本発明で使用される着色剤として、黒色着色剤としては、カーボンブラック、磁性体、イエロー/マゼンタ/シアン着色剤を用い黒色に調色されたものが利用される。
【0086】
黒色着色剤として磁性体を用いる場合には、カップリング剤で疎水化処理されたものであることが好ましい。磁性体表面を疎水化する際、水系媒体中で、磁性体を一次粒径となるよう分散しながらカップリング剤を加水分解しながら表面処理することによって得られる磁性体が好適である。水系媒体中での疎水化処理方法は、気相中での処理に比べ、磁性体粒子同士の合一が生じにくく、また疎水化処理による磁性体粒子間の帯電反発作用が働き、磁性体はほぼ一次粒子の状態で表面処理されるようになるため、高い均一性の疎水化が達成されるので好ましい。
【0087】
カップリング剤を水系媒体中で加水分解しながら磁性体表面を処理する方法は、クロロシラン類やシラザン類のようにガスを発生するようなカップリング剤を使用する必要もなく、さらに、これまで気相中では磁性体粒子同士が合一しやすくて、良好な処理が困難であった高粘性のカップリング剤も使用できるようになり、疎水化の効果は絶大である。
【0088】
本発明に使用できるカップリング剤としては、例えば、シランカップリング剤、チタンカップリング剤が挙げられる。より好ましく用いられるのはシランカップリング剤であり、一般式
RmSiYn
[式中、Rはアルコキシ基を示し、mは1〜3の整数を示し、Yはアルキル基、ビニル基、グリシドキシ基、メタクリル基の如き炭化水素基を示し、nは1〜3の整数を示す。]
で示されるものである。例えばビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、γ−メタクリルオキシプロピルトリメトキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、イソブチルトリメトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、トリメチルメトキシシラン、ヒドロキシプロピルトリメトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、n−ヘキサデシルトリメトキシシラン、n−オクタデシルトリメトキシシランを挙げることができる。
【0089】
特に、式
2p+1−Si−(OC2q+1
[式中、pは2〜20の整数を示し、qは1〜3の整数を示す]
で示されるアルキルトリアルコキシシランカップリング剤を使用して水系媒体中で磁性体を疎水化処理するのが良い。
【0090】
上記式におけるpが2より小さいと、疎水化処理は容易となるが、疎水性を十分に付与することが困難であり、またpが20より大きいと、疎水性は十分になるが、磁性体粒子同士の合一が多くなり、トナー中へ磁性体粒子を十分に分散させることが困難になる。
【0091】
また、qが3より大きいと、シランカップリング剤の反応性が低下して疎水化が十分に行われにくくなる。特に、式中のpが2〜20の整数(より好ましくは、3〜15の整数)を示し、qが1〜3の整数(より好ましくは、1又は2の整数)を示すアルキルトリアルコキシシランカップリング剤を使用するのが良い。
【0092】
その処理量は磁性体100質量部に対して、0.05〜20質量部、好ましくは0.1〜10質量部であり、磁性体の表面積、カップリング剤の反応性などに応じて処理剤の量を調整することが好ましい。
【0093】
本発明において、水系媒体とは、水を主要成分としている媒体である。具体的には、水系媒体として水そのもの、水に少量の界面活性剤を添加したもの、水にpH調整剤を添加したもの、水に有機溶剤を添加したものが挙げられる。界面活性剤としては、ポリビニルアルコールの如きノンイオン系界面活性剤が好ましい。界面活性剤は、水に対して0.1〜5質量%添加するのが良い。pH調整剤としては、塩酸の如き無機酸が挙げられる。
【0094】
撹拌は、例えば撹拌羽根を有する混合機(具体的には、アトライター、TKホモミキサーの如き高剪断力混合装置)で、磁性体微粒子が水系媒体中で、一次粒子になるように充分におこなうのが良い。
【0095】
こうして得られる磁性体粒子は粒子の凝集が見られず、表面が均一に疎水化処理されているため、トナー材料として用いた場合、トナー中への分散性が非常に良好であり、しかもトナー表面からの露出が無い。
【0096】
また、本発明のトナーに用いられる磁性体は、鉄、リン、コバルト、ニッケル、銅、マグネシウム、マンガン、アルミニウム、珪素などの元素を含んでも良く、四三酸化鉄、γ−酸化鉄等、酸化鉄を主成分とするものであり、これらを1種または2種以上併用して用いられる。これら磁性体は、窒素吸着法によるBET比表面積が2〜30m/gが好ましく、特に3〜28m/gがより好ましい。また、モース硬度が5〜7のものが好ましい。
【0097】
本発明のトナーに用られる磁性体は、重合性単量体100質量部に対して、10〜200質量部用いることが好ましく、20〜180質量部用いることが更に好ましい。酸化鉄の配合量が10質量部未満では現像剤の着色力が乏しく、カブリの抑制も困難であり、一方、200質量部を超えると、現像剤担持体への磁力による保磁力が強まり現像性が低下したり、個々のトナー粒子への磁性体の均一な分散が難しくなるだけでなく、定着性が低下してしまう。
【0098】
本発明のトナーをカラートナーとして用いた場合の着色剤としては、公知の染料または/及び顔料が使用される。例えば、カーボンブラック、フタロシアニンブルー、パーマネントブラウンFG、ブリリアントファーストスカーレット、ピグメントグリーンB、ローダミン−Bベース、スルベントレッド49、ソルベントレッド146、ソルベントブルー35、キナクリドン、カーミン6B、ジスアゾエローなどが挙げられ、これらは単独でまたは2種類以上を混合して用いることができる。着色剤の使用量は、重合性単量体100質量部に対して、2〜25質量部程度であることが好ましい。
【0099】
本発明のトナーの製造において使用される重合開始剤としては、重合反応時に半減期0.5〜30時間であるものを、重合性単量体100質量部に対し0.5〜20質量部の添加量で重合反応を行うと、分子量1万〜10万の間に極大を有する重合体を得、トナーに望ましい強度と適当な溶融特性を与えることができるので好ましい。
【0100】
重合開始剤としては、従来公知のアゾ系重合開始剤、過酸化物系重合開始剤などがあり、アゾ系重合開始剤としては、2,2’−アゾビス−(2,4−ジメチルバレロニトリル)、2,2’−アゾビスイソブチロニトリル、1,1’−アゾビス(シクロヘキサン−1−カルボニトリル)、2,2’−アゾビス−4−メトキシ−2,4−ジメチルバレロニトリル、アゾビスイソブチロニトリル等が例示され、過酸化物系重合開始剤としてはt−ブチルパーオキシアセテート、t−ブチルパーオキシラウレート、t−ブチルパーオキシピバレート、t−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート、t−ブチルパーオキシイソブチレート、t−ブチルパーオキシネオデカノエート、t−ヘキシルパーオキシアセテート、t−ヘキシルパーオキシラウレート、t−ヘキシルパーオキシピバレート、t−ヘキシルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート、t−ヘキシルパーオキシイソブチレート、t−ヘキシルパーオキシネオデカノエート、t−ブチルパーオキシベンゾエート、α,α’−ビス(ネオデカノイルパーオキシ)ジイソプロピルベンゼン、クミルパーオキシネオデカノエート、1,1,3,3−テトラメチルブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート、1,1,3,3−テトラメチルブチルパーオキシネオデカノエート、1−シクロヘキシル−1−メチルエチルパーオキシネオデカノエート、2,5−ジメチル−2,5−ビス(2−エチルヘキサノイルパーオキシ)ヘキサン、1−シクロヘキシル−1−メチルエチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート、t−ヘキシルパーオキシイソプロピルモノカーボネート、t−ブチルパーオキシイソプロピルモノカーボネート、t−ブチルパーオキシ2−エチルヘキシルモノカーボネート、t−ヘキシルパーオキシベンゾエート、2,5−ジメチル−2,5−ビス(ベンゾイルパーオキシ)ヘキサン、t−ブチルパーオキシ−m−トルオイルベンゾエート、ビス(t−ブチルパーオキシ)イソフタレート、t−ブチルパーオキシマレイックアシッド、t−ブチルパーオキシ−3,5,5−トリメチルヘキサノエート、2,5−ジメチル−2,5−ビス(m−トルオイルパーオキシ)ヘキサンなどのパーオキシエステル、ベンゾイルパーオキサイド、ラウロイルパーオキサイド、イソブチリルパーオキサイドなどのジアシルパーオキサイド、ジイソプロピルパーオキシジカーボネート、ビス(4−t−ブチルシクロヘキシル)パーオキシジカーボネートなどのパーオキシジカーボネート、1,1−ジ−t−ブチルパーオキシシクロヘキサン、1,1−ジ−t−ヘキシルパーオキシシクロヘキサン、1,1−ジ−t−ブチルパーオキシ−3,3,5−トリメチルシクロヘキサン、2,2−ジ−t−ブチルパーオキシブタンなどのパーオキシケタール、ジ−t−ブチルパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド、t−ブチルクミルパーオキサイドなどのジアルキルパーオキサイド、その他としてt−ブチルパーオキシアリルモノカーボネート等が挙げられ、必要に応じてこれらの開始剤を2種以上用いることもできる。
【0101】
本発明のトナーを製造する際には、架橋剤を添加してもよい。架橋剤の好ましい添加量としては、重合性単量体100質量部に対して0.001〜15質量部である。
【0102】
ここで架橋剤としては、主として2個以上の重合可能な二重結合を有する化合物が用いられ、例えば、ジビニルベンゼン、ジビニルナフタレン等のような芳香族ジビニル化合物;例えばエチレングリコールジアクリレート、エチレングリコールジメタクリレート、1,3−ブタンジオールジメタクリレート等のような二重結合を2個有するカルボン酸エステル;ジビニルアニリン、ジビニルエーテル、ジビニルスルフィド、ジビニルスルホン等のジビニル化合物;及び3個以上のビニル基を有する化合物;が単独もしくは混合物として用いられる。
【0103】
本発明のトナーを重合法で製造する方法では、一般に上述のトナー組成物などを適宜加えて、ホモジナイザー、ボールミル、コロイドミル、超音波分散機等の分散機によって均一に溶解又は分散させた重合性単量体系を、分散安定剤を含有する水系媒体中に懸濁する。この時、高速撹拌機もしくは超音波分散機のような高速分散機を使用して一気に所望のトナー粒子のサイズとする方が、得られるトナー粒子の粒径がシャープになる。重合開始剤添加の時期としては、重合性単量体中に他の添加剤を添加するとき同時に加えても良いし、水系媒体中に懸濁する直前に混合しても良い。また、造粒直後、重合反応を開始する前に重合性単量体あるいは溶媒に溶解した重合開始剤を加えることも出来る。
【0104】
造粒後は、通常の撹拌機を用いて、粒子状態が維持され且つ粒子の浮遊・沈降が防止される程度の撹拌を行えばよい。
【0105】
本発明のトナーを製造する場合には、分散安定剤として公知の界面活性剤や有機分散剤・無機分散剤が使用できる。中でも無機分散剤は、有害な超微粉を生じ難く、その立体障害性により分散安定性を得ているので反応温度を変化させても安定性が崩れ難く、洗浄も容易でトナーに悪影響を与え難いので、好ましく使用できる。こうした無機分散剤の例としては、燐酸カルシウム、燐酸マグネシウム、燐酸アルミニウム、燐酸亜鉛等の燐酸多価金属塩、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム等の炭酸塩、メタ硅酸カルシウム、硫酸カルシウム、硫酸バリウム等の無機塩、水酸化カルシウム、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、シリカ、ベントナイト、アルミナ等の無機酸化物が挙げられる。
【0106】
これら無機分散剤を用いる場合には、そのまま使用しても良いが、より細かい粒子を得るため、水系媒体中にて該無機分散剤粒子を生成させて用いることが出来る。例えば、燐酸カルシウムの場合、高速撹拌下、燐酸ナトリウム水溶液と塩化カルシウム水溶液とを混合して、水不溶性の燐酸カルシウムを生成させることが出来、より均一で細かな分散が可能となる。この時、同時に水溶性の塩化ナトリウム塩が副生するが、水系媒体中に水溶性塩が存在すると、重合性単量体の水への溶解が抑制されて、乳化重合に依る超微粒トナーが発生し難くなるので、より好都合である。重合反応終期に残存重合性単量体を除去する時には障害となることから、水系媒体を交換するか、イオン交換樹脂で脱塩したほうが良い。無機分散剤は、重合終了後酸あるいはアルカリで溶解して、ほぼ完全に取り除くことが出来る。
【0107】
また、これらの無機分散剤は、重合性単量体100質量部に対して、0.2〜20質量部を単独で使用することが望ましいが、超微粒子を発生し難いもののトナーの微粒化はやや苦手であるので、0.001〜0.1質量部の界面活性剤を併用しても良い。
【0108】
界面活性剤としては、例えばドデシルベンゼン硫酸ナトリウム、テトラデシル硫酸ナトリウム、ペンタデシル硫酸ナトリウム、オクチル硫酸ナトリウム、オレイン酸ナトリウム、ラウリル酸ナトリウム、ステアリン酸ナトリウム、ステアリン酸カリウム等が挙げられる。
【0109】
前記重合工程においては、重合温度は40℃以上、一般には50〜90℃の温度に設定して重合を行う。この温度範囲で重合を行うと、内部に封じられるべき離型剤やワックスの類が、相分離により析出して内包化がより完全となる。残存する重合性単量体を消費するために、重合反応終期ならば、反応温度を90〜150℃にまで上げる事は可能である。
【0110】
重合トナー粒子は重合終了後、公知の方法によって濾過、洗浄、乾燥を行い、必要により無機微粉体を混合し表面に付着させることで、本発明のトナーを得ることができる。また、製造工程に分級工程を入れ、粗粉や微粉をカットすることも可能である。
【0111】
本発明のトナー粒子には、流動性向上剤が外添されていることが画質向上のために好ましい。
【0112】
流動性向上剤としては、ケイ酸微粉体,酸化チタン,酸化アルミニウム等の無機微粉体が好ましい。該無機微粉体は、シランカップリング剤,シリコーンオイル又はそれらの混合物の如き疎水化剤で疎水化されていることが好ましい。
【0113】
トナー粒子がフルカラー画像形成用の非磁性のカラートナー粒子である場合は、外添剤として、酸化チタン微粒子を使用することが好ましい。
【0114】
流動性向上剤は通常、トナー粒子100質量部に対して0.1〜5質量部使用される。
【0115】
トナー粒子と外添剤との混合は、ヘンシェルミキサーの如き混合機を用いるのが良い。
【0116】
本発明のトナーを二成分系現像剤に用いる場合は、トナーは磁性キャリアと混合して使用される。磁性キャリアとしては、例えば表面酸化又は未酸化の鉄、ニッケル、銅、亜鉛、コバルト、マンガン、クロム、希土類の如き金属粒子、それらの合金粒子、酸化物粒子及びフェライト等が使用できる。
【0117】
上記磁性キャリア粒子の表面を樹脂で被覆した被覆キャリアは、現像スリーブに交流バイアスを印加する現像法において特に好ましい。被覆方法としては、樹脂の如き被覆材を溶剤中に溶解もしくは懸濁せしめて調製した塗布液を磁性キャリアコア粒子表面に付着せしめる方法、磁性キャリアコア粒子と被覆材とを粉体で混合する方法等、従来公知の方法が適用できる。
【0118】
磁性キャリアコア粒子表面への被覆材料としては、シリコーン樹脂、ポリエステル樹脂、スチレン系樹脂、アクリル系樹脂、ポリアミド、ポリビニルブチラール、アミノアクリレート樹脂が挙げられる。これらは、単独或いは複数で用いる。
【0119】
本発明のトナーと磁性キャリアとを混合して二成分系現像剤を調製する場合、その混合比率は現像剤中のトナー濃度として、2〜15質量%、好ましくは4〜13質量%にすると通常良好な結果が得られる。トナー濃度が2質量%未満では画像濃度が低下しやすく、15質量%を超えるとカブリや機内飛散が発生しやすい。
【0120】
次に、本発明のトナーを好適に用いることの出来る画像形成装置の一例を図に沿って具体的に説明する。
【0121】
画像形成装置として図3に示すような600dpiのレーザービームプリンタ(キヤノン製:LBP−8Mark IV)を用意した。この装置は、プロセススピードが80mm/sとなるように改造されている。図3に示すように、この装置は直流及び交流成分を印加した帯電ローラー51を用い感光体56を一様に帯電する。このとき、直流成分は定電圧に制御し、交流成分は定電流に制御する。なお、帯電ローラーの導電層は体積低効率が10Ω・cm、抵抗層は10Ω・cmのものを用い、当接圧が230N/mとなるように設定した。帯電についで、レーザー光60で画像部分を露光することにより静電潜像を形成し、一成分非磁性トナーにより可視画像としてトナー画像を形成した後、電圧を印加した転写ローラー(体積低効率が5×10Ω・cm)57によりトナー画像を転写材58に転写する。トナー画像をのせた転写材は定着器63により転写材上に定着される。なお、感光体と転写ローラーとの当接圧力は線圧130N/mとなるように設定した。また、一部感光体上に残されたトナーはクリーニング部材59としたウレタンゴムからなるブレードによりクリーニングされる。
【0122】
現像容器52は図3に示すように、トナー供給体としてトナー担持体54が感光体56に当接されている。トナー担持体54の表面の移動方向及び回転周速は、感光体ドラム表面との接触部分において同方向である。
【0123】
トナー担持体にトナーを塗布する手段として、現像部分に塗布ローラー55が設けられ、該トナー担持体に当接している。接触部分において、塗布ローラー55表面の移動方向が、トナー担持体の移動方向と反対方向に移動するように回転させることによりトナーをトナー担持体上に塗布する。さらに、該トナー担持体上トナーのコート層制御のために、樹脂コートしたステンレス製ブレード53が取り付けられている。現像領域では、感光体56とトナー担持体54との間に直流の現像バイアスが印加され、トナー担持体上のトナーは静電潜像に応じて感光体56上に飛翔し可視像となる。
【0124】
次に、フルカラー画像を形成するための画像形成方法の一例を図に基づいて説明する。
【0125】
図4は、複数画像形成部にて各色のトナー画像をそれぞれ形成し、これを同一転写材に順次重ねて転写するようにした画像形成装置である。ここでは、第1、第2、第3および第4の画像形成部29,29,29,29が並設されており、各画像形成部はそれぞれ専用の静電潜像保持体、所謂感光ドラム19,19,19,および19を具備している。感光ドラム19乃至19はその外周側に潜像形成手段23,23,23および23、現像部17,17,17および17、転写用放電部24,24,24および24、ならびにクリーニング部18,18,18および18が配置されている。このような構成にて、まず、第1画像形成部29の感光ドラム19上に潜像形成手段23によって原稿画像における、例えばイエロー成分色の潜像が形成される。該潜像は現像手段17のイエロートナーを有する現像剤で可視画像とされ、転写部24にて、転写材としての記録材Sに転写される。上記のようにイエロー画像が転写材Sに転写されている間に、第2画像形成部29ではマゼンタ成分色の潜像が感光ドラム19上に形成され、続いて現像手段17のマゼンタトナーを有する現像剤で可視画像とされる。この可視画像(マゼンタトナー像)は、上記の第1画像形成部29での転写が終了した転写材Sが転写部24に搬入されたときに、該転写材Sの所定位置に重ねて転写される。以下、上記と同様な方法により、第3、第4の画像形成部29,29によってシアン色、ブラック色の画像形成が行われ、上記同一の転写材Sに、シアン色、ブラック色を重ねて転写するのである。このような画像形成プロセスが終了したならば、転写材Sは定着部22に搬送され、転写材S上の画像を定着する。これによって転写材S上には多色画像が得られるのである。転写が終了した各観光ドラム19,19,19および19はクリーニング部18,18,18および18により残留トナーを除去され、引き続き行われる次の潜像形成のために供せられる。なお、上記画像形成装置では、転写材として記録材Sの搬送のために、搬送ベルト25が用いられており、図4において、転写材Sは右側から左側へ搬送され、その搬送過程で、各画像形成部29,29,29および29における各転写部24,24,24および24を通過し、転写を受ける。この画像形成方法において、転写材を搬送する搬送手段として加工の容易性及び耐久性の観点からテトロン繊維のメッシュを用いた搬送ベルト及びポリエチレンテレフタレート系樹脂、ポリイミド系樹脂、ウレタン系樹脂の如き薄い誘電体シートを用いた搬送ベルトが利用される。転写材Sが第4画像形成部29を通過すると、AC電圧が除電器20に加えられ、転写材Sは除電され、ベルト25から分離され、その後、定着器22に入り、画像定着され、排出口26から排出される。
【0126】
なお、この画像形成方法では、その画像形成部にそれぞれ独立した静電潜像保持体を具備しており、転写材はベルト式の搬送手段で、順次、各静電潜像保持体の転写部へ送られるように構成してもよい。また、この画像形成方法では、その画像形成部に共通する静電潜像保持体を具備してなり、転写材は、ドラム式の搬送手段で、静電潜像保持体の転写部へ繰り返し送られて、各色の転写を受けるように構成してもよい。
【0127】
次に、着色剤として磁性体を用いた磁性トナーを好適に用いることの出来る画像形成装置の一例を図に沿って具体的に説明する。
【0128】
図5において、1は感光ドラムで、その周囲に一次帯電ローラー5、現像器10、転写帯電ローラー3、クリーナー4、給紙ローラー7等が設けられている。そして感光体ドラム1は一次帯電ローラー5によって−700Vに帯電される(印加電圧は交流電圧−2.0kVpp、直流電圧−700VDC)。そして、レーザー発生装置6によりレーザー光12を感光体ドラム1に照射することによって露光される。感光体ドラム1上の静電潜像は現像器10によって一成分磁性トナーで現像され、転写材を介して感光体ドラム1に当接された転写帯電ローラー3により転写材上へ転写される。トナー画像をのせた転写材は搬送ベルト8等により定着器9へ運ばれ転写材上に定着される。また、一部感光体ドラム1上に残されたトナーはクリーナー4によりクリーニングされる。現像器10は、図5に示すように感光体ドラム1に近接してアルミニウム、ステンレス等、非磁性金属で作られた円筒状のトナー担持体2(以下現像スリーブと称す)が配設され、感光体ドラム1と現像スリーブ2との間隙は図示されないスリーブ/感光体間隙保持部材等により約230μmに維持されている。現像スリーブ内にはマグネットローラー(不図示)が現像スリーブ2と同心的に固定、配設されている。但し現像スリーブ2は回転可能である。マグネットローラーには複数の磁極が具備されており、それぞれ現像、トナーコート量規制、トナーの取り込み/搬送、トナーの吹き出し防止に影響している。現像スリーブ2に付着して搬送される磁性トナー量を規制する部材として、弾性ブレード13が配設され弾性ブレード13の現像スリーブ2に対する当接圧により現像領域に搬送されるトナー量が制御される。現像領域では、感光体ドラム1と現像スリーブ2との間に直流及び交流の現像バイアスが印加され、現像スリーブ2上トナーは静電潜像に応じて感光体ドラム1上に飛翔し可視像となる。
【0129】
・DSC測定
示差走査熱量計(DSC測定装置),DSC−7(パーキンエルマー社製)を用いて以下のようにして測定する。
【0130】
測定試料は2〜10mg、好ましくは5mgを精密に秤量する。これをアルミパン中に入れ、リファレンスとして空のアルミパンを用い、測定温度範囲30〜200℃の間で、昇温速度10℃/minで常温常湿下で測定を行う。この昇温過程で、温度30〜200℃の範囲におけるDSC曲線のメインピークの吸熱ピークが得られる。
【0131】
・GPC測定
ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)によるクロマトグラムの分子量は次の条件で測定される。
【0132】
40℃のヒートチャンバー中でカラムを安定化させ、この温度におけるカラムに溶媒としてテトラヒドロフラン(THF)を毎分1mlの流速で流し、試料濃度として0.05〜0.6質量%に調整した樹脂のTHF試料溶液を約50〜200μl注入して測定する。試料の分子量測定にあたっては、試料の有する分子量分布を数種の単分散ポリスチレン標準試料により作成された検量線の対数値とカウント数(リテンションタイム)との関係から算出する。検量線作成用の標準ポリスチレン試料としては、例えば東ソー社製或いはPressure Chemical Co.製の分子量が6×10、2.1×10、4×10、1.75×10、5.1×10、1.1×10、3.9×10、8.6×10、2×10、4.48×10のものを用い、少なくとも10点程度の標準ポリスチレン試料を用いるのが適当である。検出器にはRI(屈折率)検出器を用いる。
【0133】
カラムとしては、10〜2×10の分子量領域を的確に測定するために、市販のポリスチレンジェルカラムを複数本組み合わせるのが良く、例えば昭和電工社製のshodex GPC KF−801,802,803,804,805,806,807の組み合わせや、Waters社製のμ−styragel 500、10、10、10の組み合わせを挙げることができる。
【0134】
【実施例】
以下、本発明の具体的実施例について説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。以下の配合における部数は質量部である。
【0135】
(処理ワックスの製造法)
スチレンモノマー520gとノルマルブチルアクリレート120gに反応開始剤としてジクミルパーオキサイド80gを添加した後、加熱溶融したパラフィンワックスA3280g中に撹拌しながら滴下し、4時間反応させ、1段階の処理によって処理ワックス1を得た。
【0136】
ワックスの種類、スチレンモノマーの比率、不飽和カルボン酸系モノマーの種類や比率、加熱温度等を変え、同様に処理ワックスを得た。比率及び特性を表1、表2に示す。
【0137】
【表1】
Figure 2004021112
【0138】
【表2】
Figure 2004021112
【0139】
(疎水性磁性酸化鉄の製造法)
硫酸第一鉄水溶液中に、鉄イオンに対して1.0〜1.1当量の苛性ソーダ溶液を混合し、水酸化第一鉄を含む水溶液を調製した。該水溶液をpH8に維持しながら、空気を吹き込み、80〜90℃で酸化反応を行い、種晶を生成させるスラリー液を調製した。次いで、このスラリー液に当初のアルカリ量(苛性ソーダのナトリウム成分)に対し0.9〜1.2当量となるよう硫酸第一鉄水溶液を加えた後、スラリー液をpH=8に維持して、空気を吹込みながら酸化反応を進め、酸化反応の終期にpHを約6に調整し、酸化反応を終了した。生成した酸化鉄粒子を洗浄、濾過して一旦取り出し、乾燥せずに別の水中に再分散させた後、再分散液のpHを調整し、十分撹拌しながらシランカップリング剤[n−C1021Si(OCH]を磁性酸化鉄100部に対し2部添加し、十分撹拌した。生成した疎水性酸化鉄粒子を常法により洗浄、濾過、乾燥し、次いで凝集している粒子を解砕処理し、疎水性磁性酸化鉄を得た。
【0140】
(トナー製造法)
トナー1の製造
イオン交換水720部に0.1M−NaPO水溶液450部、1N塩酸19部を投入し60℃に加温した後、1.0M−CaCl水溶液67.7部を添加して分散安定剤を含むpH=5.3の水系媒体を得た。
【0141】
スチレン                           78部
n−ブチルアクリレート                    22部
ジビニルベンゼン                      0.5部
飽和ポリエステル樹脂                      5部
負荷電制御剤(ジアルキルサリチル酸アルミ錯化合物)       1部
カーボンブラック                       10部
上記処方をアトライター(三井三池化工機(株))を用いて均一に分散混合した。この単量体組成物を60℃に加温し、そこに処理ワックス1 10部を添加混合溶解し、これに重合開始剤t−ブチル−オキシ2−エチルヘキサノエート4質量部を溶解した。
【0142】
前記水系媒体中に上記重合性単量体系を投入し、60℃,N雰囲気下においてTK式ホモミキサー(特殊機化工業(株))にて10,000rpmで15分間撹拌し、造粒した。その後パドル撹拌翼で撹拌しつつ、80℃で8時間反応させた。反応終了後、懸濁液を冷却し、塩酸を加えてpH=2以下で分散剤を溶解し、分散剤を溶解し、濾過、水洗、乾燥してトナー粒子1を得た。
【0143】
このトナー粒子100部と、一次粒径12nmのシリカにヘキサメチルジシラザンで処理をした後シリコーンオイルで処理し、処理後のBET値が120m/gの疎水性シリカ微粉体1.0部をヘンシェルミキサー(三井三池化工機(株))を用い混合し、重量平均粒径が6.9μmのトナー1を調製した。
【0144】
得られたトナー1、200gを風力分級を行い(エルボージェット分級装置 EJ−L−3:日鉄鉱業製)、トナー(F)を98gトナー(G)を101g得た。得られたトナー(F)、(G)それぞれについて離型剤の吸熱量の測定を行ったところ、Hg/Hfは0.98であった。トナー1の物性を表3に示す。
【0145】
トナー2〜4の製造
処理ワックス1を処理ワックス2〜4に変えたこと以外はトナー1の製造と同様にして、トナー2〜4を得た。トナー2〜4の物性を表3に示す。
【0146】
トナー5の製造
処理ワックス1を処理ワックス6に変えたこと以外はトナー1の製造と同様にして、トナー5を得た。トナー5の物性を表3に示す。
【0147】
トナー6の製造
処理ワックス1を処理ワックス8に変えたこと以外はトナー1の製造と同様にして、トナー6を得た。トナー6の物性を表3に示す。
【0148】
トナー7〜10の製造
処理ワックス1を処理ワックス11〜14に変えたこと以外はトナー1の製造と同様にして、トナー7〜10を得た。トナー7〜10の物性を表3に示す。
【0149】
トナー11の製造
処理ワックス1の量を0.7部としたこと以外はトナー1の製造と同様にしてトナー11を得た。トナー11の物性を表3に示す。
【0150】
トナー12の製造
処理ワックス1の量を31部としたこと以外はトナー1の製造と同様にしてトナー12を得た。トナー12の物性を表3に示す。
【0151】
トナー13の製造
処理ワックス1を処理ワックス5に変えたこと以外はトナー1の製造と同様にして、トナー13を得た。トナー13の物性を表3に示す。
【0152】
トナー14の製造
処理ワックス1を処理ワックス7に変えたこと以外はトナー1の製造と同様にして、トナー14を得た。トナー14の物性を表3に示す。
【0153】
トナー15〜16の製造
処理ワックス1を処理ワックス9〜10に変えたこと以外はトナー1の製造と同様にして、トナー15〜16を得た。トナー15〜16の物性を表3に示す。
【0154】
トナー17の製造
処理ワックス1を処理ワックス15に変えたこと以外はトナー1の製造と同様にして、トナー17を得た。トナー17の物性を表3に示す。
【0155】
トナー18の製造
処理ワックス1をパラフィンワックスAに変えたこと以外はトナー1の製造と同様にして、トナー18を得た。トナー18の物性を表3に示す。
【0156】
トナー19の製造
イオン交換水720部に0.1M−NaPO水溶液を226部、1N塩酸を19部投入し60℃に加温した後、1.0M−CaCl水溶液33.9部を添加して分散安定剤を含むpH=5.3水系媒体を得たこと以外はトナー1の製造と同様にして、トナー19を得た。トナー19の物性を表3に示す。
【0157】
トナー20の製造
カーボンブラック10部を疎水性磁性酸化鉄90部に変えたこと以外はトナー1の製造と同様にして、トナー20を得た。トナー20の物性を表3に示す。
【0158】
トナー21の製造
スチレン/n−ブチルアクリレート共重合体          100部
(質量比78/22)
飽和ポリエステル樹脂                      5部
負荷電制御剤(モノアゾ染料系のFe化合物)           4部
カーボンブラック                       10部
処理ワックス1                        10部
上記材料をブレンダーにて混合し、110℃に加熱した二軸エクストルーダーで溶融混練し、冷却した混練物をハンマーミルで粗粉砕し、粗粉砕物をジェットミルで微粉砕後、得られた微粉砕物を風力分級してトナー粒子20を得た。このトナー粒子20を100部に対して、トナー1の製造で使用したシリカ1.0部をヘンシェルミキサーを用い混合し、重量平均粒径が8.4μmのトナー21を調製した。トナー21の物性を表3に示す。
【0159】
トナー22の製造
トナー21の製造で得たトナー粒子21をハイブリタイザーを用い、6000回転で3分間の処理を2回行いトナー粒子22を得た。このトナー粒子100部に対してトナー1の製造で使用したシリカ1.0部を加え、ヘンシェルミキサーを用い混合しトナー22を調整した。トナー22の物性を表3に示す。
【0160】
トナー23の製造
スチレン                           65部
2−エチルヘキシルアクリレート                35部
ジビニルベンゼン                      0.8部
カーボンブラック                       10部
飽和ポリエステル樹脂                      8部
不飽和ポリエステル樹脂                     2部
上記処方をアトライターを用い均一に分散した。その後、60℃に加温し、トナー1の製造で用いた処理ワックス1を10部、2,2’−アゾビスイソブチロニトリル3.5部を添加し、溶解した。
【0161】
次いで、リン酸三カルシウム4質量%の水性コロイド溶液650部を60℃に加温した後、上記の重合性単量体系134.3部を添加し、TKホモミキサーを用いて室温にて、回転数10000rpmで3分間乳化分散させた。
【0162】
その後、窒素雰囲気下にて撹拌を続けながら、85℃で10時間反応を行った後、室温まで冷却し、トナー粒子分散液を得た。
【0163】
次に、スチレン13.0部、2−エチルヘキシルアクリレート7.0部、2,2’−アゾビスイソブチロニトリル0.4部、ジビニルベンゼン0.2部、ラウリル硫酸ナトリウム0.1部を水20部に投入し、超音波ホモジナイザーを用い分散させ、水乳濁液40.7部を得た。
【0164】
これを、前記トナー粒子分散液中に滴下し、粒子を膨潤させた。その後、窒素雰囲気下にて撹拌を行い、85℃で10時間反応を行った。その後、懸濁液を冷却し、トナー1と同様に洗浄、濾過、乾燥し、次いで風力分級を行いトナー粒子23を得た。
【0165】
このトナー粒子23を100部と、トナー1の製造で使用したシリカ1.0部とをヘンシェルミキサーを用い混合し、重量平均粒径が7.8μmのトナー23を調製した。トナー23の物性を表3に示す。
【0166】
【表3】
Figure 2004021112
【0167】
〔実施例1〕
画像形成装置として、LBP−8Mark IVを改造し、概ね図3に示されるものを用いた。
【0168】
静電荷像坦持体の電位は、暗部電位Vd=−580V、明部電位VL=−150Vとした。また、トナー担持体として、カーボンブラックを分散して抵抗を調節したシリコーンゴムからなる中抵抗ゴムローラ(直径16mm、硬度ASKER C45度、抵抗10Ω・cm)を用いて感光体に当接させた。このときの現像当接幅は約3mmとなるようにした。該トナー担持体の周速は感光体周速(80mm/sec)に対して順方向に150%のスピード(120mm/sec)とした。トナー塗布部材として発泡ウレタンゴムからなる塗布ローラーを設け、該トナー担持体に当接させた。塗布ローラーには、約−550Vの電圧を印加した。さらに、トナー規制部材として樹脂コートしたステンレス製ブレードを39.2N/m(40g/cm)の線圧で当接させた。また、現像時の印加電圧を直流成分(−450V)のみとした。
【0169】
帯電帯電時の印加電圧を直流成分(−1.2kV)、転写時の印加電圧を直流成分(−1.5kV)とした。
【0170】
最初に、トナー1をカートリッジに100g充填し、常温常湿環境下(23℃,60%RH)及び低温低湿環境下(15℃,10%RH)において、印字率3%の横線のみからなる画像パターンで6000枚の画出し試験を行った。なお、転写材としては75g/mの紙を使用した。
【0171】
その結果、トナー1は初期、及び、6000枚の画出し後において高い転写性を示し、ゴーストも無く、非画像部へのカブリのないハーフトーン再現性に優れた良好な画像が得られた。また、低温定着性、耐ホットオフセット性にも優れ、広い定着温度幅を取ることが出来た。常温常湿環境下での評価結果を表4に、低温低湿環境下での評価結果を表5に示す。
【0172】
本発明の実施例、ならびに、比較例中に記載の評価項目とその判断基準について述べる。
【0173】
<定着温度幅>
LBP−8Mark IVの改造機を用いて定着試験を行った。このときの画像面積比率は25%であり、単位面積当たりの、トナー載り量は、0.7mg/cmに設定した。定着開始温度とオフセット開始温度の測定は、定着器の設定温度を120〜210℃迄の温度範囲で5℃おきに温度調節して、各々の温度で定着画像を出力し、得られた定着画像を4.9kPa(50g/cm)の荷重をかけたシルボン紙で摺擦し、摺擦前後の濃度低下率が10%以下となる定着温度を定着開始温度とした。また定着開始温度から更に設定温度を上げて行き、目視で高温オフセットの発生した温度をオフセット開始温度とした。
【0174】
<転写効率>
転写効率は、ベタ黒画像転写後の感光体上の転写残トナーをマイラーテープによりテーピングしてはぎ取り、紙上に貼ったもののマクベス濃度の値をC、転写後定着前のトナーの載った紙上にマイラーテープを貼ったもののマクベス濃度をD、未使用の紙上に貼ったマイラーテープのマクベス濃度をEとした時、近似的に以下の式で計算した。
【0175】
【数2】
Figure 2004021112
【0176】
上記の計算結果から得られた転写効率を以下の基準で判断した。
A:転写効率が96%以上。
B:転写効率が92%以上、96%未満。
C:転写効率が89%以上、92%未満。
D:転写効率が89%未満。
【0177】
<カブリ>
カブリの測定は、東京電色社製のREFLECTMETER MODEL TC−6DSを使用して測定した。フィルターは、グリーンフィルターを用い、カブリは下記の式より算出した。
【0178】
カブリ(反射率)(%)=
標準紙上の反射率(%)−サンプル非画像部の反射率(%)
【0179】
なお、カブリの判断基準は以下の通り。
A:非常に良好(1.5%未満)
B:良好(1.5%以上乃至2.5%未満)
C:普通(2.5%以上乃至4.0%未満)
D:悪い(4%以上)
【0180】
<ゴースト>
ゴーストの判断基準は、図1に示す画像を出力し、以下の基準により目視で判断したものである。
A:ゴーストは発生していない。
B:軽微なゴーストが発生しているものの、良好な画像。
C:ゴーストは発生しているものの、実用的には問題の無い画質。
D:ゴーストが悪く、実用上好ましくない画像。
【0181】
<画質>
画質の判断基準は、画像の均一性、細線再現性を総合的に評価したものである。なお、画像の均一性はベタ黒画像、ならびにハーフトーン画像の均一性で判断を行う。
A:細線再現性、画像の均一性に優れ、鮮明な画像。
B:細線再現性、画像の均一性が若干劣るものの、良好な画像。
C:実用的には問題の無い画像。
D:細線再現性、画像の均一性が悪く、実用上好ましくない画像。
【0182】
〔実施例2〜14〕
トナーとして、トナー2〜12、22、23を使用し、実施例1と同様の条件で画出し試験及び耐久性評価を行った。その結果、初期の画像特性も問題なく、印字6000枚までいずれも大きな問題の無い結果が得られた。常温常湿環境下での評価結果を表4に、低温低湿環境下での評価結果を表5に示す。
【0183】
〔実施例15〕
画像形成装置として、LBP−1760を改造し、概ね図5に示される構造のものを用いた。
【0184】
静電荷像担持体(感光体ドラム1)の電位は、暗部電位V=−650V、明部電位V=−130Vとした。また、静電荷像担持体と現像スリーブとの間隙は270μmとし、トナー担持体として下記の構成の層厚約7μm、JIS中心線平均粗さ(RA)1.0μmの樹脂層を、表面をブラストした直径16φのアルミニウム円筒上に形成した現像スリーブを使用し、現像磁極85mT(850ガウス)、トナー規制部材として厚み1.0mm、自由長0.5mmのウレタン製ブレードを39.2N/m(40g/cm)の線圧で当接させた。
フェノール樹脂                        100部
グラファイト(粒径約7μm)                  90部
カーボンブラック                        10部
【0185】
次いで、現像バイアスとして直流バイアス成分Vdc=−450V、重畳する交流バイアス成分Vp−p=1600V、F=2200Hzを用いた。また、現像スリーブの周速は感光体周速(94mm/sec)に対して順方向に110%のスピード(103mm/sec)とした。また、転写バイアスは直流1.5kVとした。
【0186】
定着方法としては、LBP−1760のオイル塗布機能のない、フィルムを介してヒーターにより加熱加圧定着する方式の定着装置を用いた。この時加圧ローラーはフッ素系樹脂の表面層を有するものを使用し、ローラーの直径は30mmであった。また、定着温度は180℃、ニップ幅を7mmに設定した。
【0187】
定着温度幅の評価については、上記定着装置を用いたこと以外は実施例1と同様にして行った。
【0188】
トナー20をカートリッジに100g充填し、常温常湿環境下(23℃,60%RH)及び低温低湿環境下(15℃,10%RH)において、印字率3%の横線のみからなる画像パターンで6000枚の画出し試験を行った。なお、転写材としては75g/mの紙を使用した。
【0189】
その結果、トナー20は初期、及び、6000枚の画出し後において高い転写性を示し、ゴーストも無く、非画像部へのカブリのないハーフトーン再現性に優れた良好な画像が得られた。また、低温定着性、耐ホットオフセット性にも優れ、広い定着温度幅を取ることが出来た。常温常湿環境下での評価結果を表4に、低温低湿環境下での評価結果を表5に示す。
【0190】
〔比較例1〜8〕
トナーとして、トナー13〜19、21を使用し、実施例1と同様の条件で画出し試験及び耐久性評価を行った。その結果、耐久試験と共に転写効率の低下、カブリ、ゴースト、画質の悪化が生じた。また、トナー14、15、17については定着温度幅が狭かった。
【0191】
【表4】
Figure 2004021112
【0192】
【表5】
Figure 2004021112
【0193】
【発明の効果】
本発明のトナーを用いることにより、低温定着性、耐オフセット性に優れ、多数枚耐久においても良好なトナー性能が維持されると共に、ゴースト、カブリの無い高精細な画像を長期間安定して与えることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図1】画像上に発生するゴーストの概念図である。
【図2】高分子側のピーク面積▲1▼と低分子側のピーク面積▲2▼の概念図である。
【図3】本発明の実施に好適な画像形成装置の一例を示す図である。
【図4】フルカラー画像を形成するための画像形成方法の一例を示す図である。
【図5】磁性トナーを好適に用いることのできる画像形成装置の一例を示す図である。
【符号の説明】
51 帯電ローラー(接触帯電部材)
52 現像装置
54 現像スリーブ(トナー担持体)
55 撹拌部材
56 感光体(像担持体、被帯電体)
57 転写ローラー(転写部材)
59 クリーナー
63 定着装置[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a toner for visualizing an electrostatic latent image in an image forming method such as an electrophotographic method, an electrostatic recording method, a magnetic recording method, and a toner jet method, an image forming method using the toner, and a process cartridge. About.
[0002]
[Prior art]
Although many methods are known as electrophotography, generally, a photoconductive substance is used to form an electric latent image on a photoreceptor by various means, and then the latent image is developed with toner. Then, the toner image is transferred to a transfer material, such as paper, as necessary, and then the toner image is fixed on the transfer material by heat, pressure, or the like to obtain a copy. Further, the toner particles remaining on the photoconductor without being transferred onto the transfer material are removed from the photoconductor by the cleaning process, and the above-described process is repeated.
[0003]
In recent years, in such copying apparatuses, miniaturization, weight reduction, high speed, high resolution, and high reliability have been strictly pursued, and as a result, the performance required of the toner has become higher.
[0004]
As one means for satisfying this requirement, the particle size of the toner has been reduced, and JP-A-1-112253, JP-A-1-191156, JP-A-2-214156, and JP-A-2-284158. JP-A-3-181952 and JP-A-4-162048 propose toners having a specific particle size distribution and a small particle size.
[0005]
The most important performance required of the toner in digital printers and copying of high-resolution images is fixing performance. Various methods and apparatuses have been developed for the fixing step, but the most common method at present is a heat compression method using a heat roller. The pressure heating method using a heating roller performs fixing by allowing the toner image surface of the sheet to be fixed to pass through the surface of the heat roller having a surface formed of a material having a releasing property with respect to the toner under pressure. It is. In this method, since the surface of the heat roller and the toner image of the sheet to be fixed come into contact with each other under pressure, the thermal efficiency at the time of fusing the toner image onto the sheet to be fixed is extremely good, and the fixing can be performed quickly. And is very effective in high speed electrophotographic copiers.
[0006]
Conventionally, it has been known that a wax is contained as a release agent in a toner in order to improve the offset resistance at low and high temperatures in fixing. For example, techniques disclosed in JP-A-52-3304, JP-A-52-3305, and JP-A-57-52574 are disclosed. However, while these waxes improve the anti-offset properties, they have also deteriorated the anti-blocking properties and the developability.
[0007]
In recent years, it has been required to prevent the offset phenomenon, and at the same time, it is required to realize a fixing method that has a short wait time and low power consumption in fixing. There is a need for a design that can achieve fixing at a lower temperature. For example, JP-A-51-14333, JP-A-57-14852, JP-A-58-97056, JP-A-60-247250, JP-A-4-362953, and JP-A-6-36295. In JP 230600 and JP-A-8-030036, solid silicone varnishes, higher fatty acid waxes, higher alcohol waxes, plant natural waxes (carnauba, rice), and montan ester waxes are used as release agents. Proposed.
[0008]
However, when a wax, which is such a low softening point release agent, is contained in the toner as a release agent, the development characteristics, chargeability, durability, and storability of the toner are likely to be adversely affected. Further, these waxes are hard to be uniformly dispersed in the toner, and the wax which is free or unevenly distributed in the toner tends to have a bad influence on developability, durability and the like.
[0009]
Further, JP-A-8-278657, JP-A-8-334919, and JP-A-8-334920 disclose two kinds of wax components in order to obtain a toner having excellent low-temperature fixability and offset resistance. It has been proposed to include it in toner. Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-281478 discloses that a polypropylene-based resin and an acid-modified polyethylene-based resin are used as a release agent for toner in order to lower the minimum fixing temperature and increase the hot offset temperature. Proposed.
[0010]
Further, JP-A-58-63947, JP-A-63-191817, and JP-A-9-73185 propose a method of modifying a polyolefin or polyethylene with a styrene monomer or an unsaturated carboxylic acid monomer. ing.
[0011]
However, even if any of these release agents is used, it is not enough to achieve both low-temperature fixability, high-temperature offset resistance, and toner durability stability, and further improvement has been desired.
[0012]
On the other hand, as described above, as the direction of recent technology, a higher resolution and higher definition developing method has been required, and in order to respond to such a demand, progress has been made in the direction of reducing the particle size of the toner. However, as the toner particle size becomes smaller, uniform dispersion of the release agent becomes an important technique. That is, unless a uniform amount of the release agent is contained in the fine individual toner particles in a uniform state, the image characteristics and the stability thereof tend to be more remarkably reduced. This is simply because the particle size of the toner becomes small, and the cohesive force applied to the toner particles in the transfer process increases the adhesion of the toner particles to the photoreceptor (mirror, van der Waals, etc.). As a result, in addition to the increase in transfer residual toner, a reduction in toner particle size is unavoidably accompanied by an increase in charge amount and deterioration of fluidity, so that a difference in dispersibility becomes a large difference in physical properties, which tends to appear. This is because the ratio of fog or toner having poor transferability increases. In addition, a toner having poor dispersibility of the release agent and a toner having a large amount of free release agent are likely to have a non-uniform charge amount of the toner and are likely to cause selective development. This causes development in which so-called shading unevenness occurs. Further, it is difficult for such a toner to obtain a uniform image, especially in a halftone image, and such a phenomenon tends to occur remarkably in a low-humidity environment where a difference in chargeability tends to occur.
[0013]
Conventional toners are produced by melt-kneading a binder resin, a colorant, and the like, uniformly dispersing them, pulverizing them with a fine pulverizer, classifying them with a classifier, and producing toner having a desired particle size (pulverization method). However, there is a limitation on the material selection range for reducing the toner particle size. For example, the resin colorant dispersion must be sufficiently brittle and capable of being pulverized with economically available manufacturing equipment. From this requirement, in order to make the resin colorant dispersion brittle, when the resin colorant dispersion is actually finely pulverized at a high speed, particles having a wide particle size range are easily formed, and in particular, a relatively large proportion of fine particles ( The problem is that excessively pulverized particles are included in this. Further, such a highly brittle material often undergoes further pulverization or powdering when used as a developing toner in a copying machine or the like.
[0014]
In the pulverization method, it is difficult to completely and uniformly disperse the release agent into the resin because the compatibility between the binder resin and the release agent is poor as described above, and the dispersibility is poor. Tends to have a large amount of release agent on the differential side, causing ghost, fog increase, and image density decrease. Further, in the pulverization method, a free release agent is easily generated, and problems remain in the fluidity of the toner and the charging stability under a severe environment.
[0015]
On the other hand, in recent years, a large number of technical disclosures have been made regarding a toner obtained by a polymerization method (hereinafter, a polymerization toner). It is considered that the polymerization method can easily make the toner into fine particles as compared with the pulverization method, and since the obtained toner is spherical, it has excellent fluidity and is advantageous for high image quality.
[0016]
However, also in the polymerization method, the release agent component in the polymerizable monomer is in an agglomerated state, and the amount of the release agent component in each generated toner varies, or the release agent component is located at the center of the toner. Have not been obtained which can satisfy the charging characteristics, fixing property, fluidity and blocking resistance of each toner due to aggregation of the toner.
[0017]
In order to solve the above problems, Japanese Patent No. 2744335 discloses a polymerizable composition comprising a polymerizable monomer, an unmodified wax (low-molecular-weight polyolefin) and a graft-modified wax (polyolefin-grafted resin). There has been proposed a method for producing a toner in which the unmodified wax is once dissolved by heating and then cooled to finely disperse the unmodified wax in the polymerizable composition, followed by suspension polymerization. In Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-303232, after kneading a carbon black graft polymer and a wax, the wax is dispersed in a fine particle form in a matrix of the carbon black graft polymer, and then uniformly dispersed in the polymerizable monomer. Technical disclosures have been made on a method for producing colored fine particles to be dispersed and subjected to suspension polymerization.
[0018]
However, the present inventors have studied that, even when the wax and the method as described above are used, although the offset resistance and the fixing property can be improved to some extent, it is difficult to sufficiently prevent the generation of free wax. Therefore, the toner did not satisfy the chargeability, durability, and environmental stability required for a high-definition image. In addition, in the above-described method, the steps are complicated, for example, heating and melting the wax once to precipitate it by cooling, which is not preferable because it leads to an increase in cost and a decrease in productivity.
[0019]
[Problems to be solved by the invention]
An object of the present invention is to provide a toner which is excellent in low-temperature fixability and offset resistance, has high transfer efficiency, and has little fog. It is still another object of the present invention to provide a toner capable of obtaining a high-quality image with uniform halftone and no ghost even when used for a long time.
[0020]
[Means for Solving the Problems]
The object of the present invention is achieved by the following.
[0021]
That is, a toner having a weight average particle diameter of at least 3 to 10 μm containing at least a binder resin, a colorant and a release agent,
The average circularity of the toner is 0.970 or more;
The release agent has an endothermic peak in the differential thermal analysis (DSC) measurement in the range of 45 to 120 ° C;
The release agent is at least a hydrocarbon wax treated with a styrene-based monomer (hereinafter referred to as a treated wax), and the treated wax is measured by gel permeation chromatography (GPC) of a soluble portion of tetrahydrofuran (THF). Assuming that the polymer has two peaks in the molecular weight measurement, the area of the peak on the high molecular side is (1) and the area of the peak on the low molecular side is (2), the area ratio is:
0.2 ≦ (2) / ((1) + (2)) ≦ 0.8 (Equation 1)
Is satisfied.
[0022]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in more detail by way of preferred embodiments of the present invention. The present inventors have found that the above object can be achieved by using at least a treated wax treated with a styrene-based monomer as a release agent as a raw material of a toner. Normally, hydrocarbon wax has low interfacial adhesion to toner resin, and free wax is easily generated. The free hydrocarbon wax is fused to the cleaning blade and the photoreceptor, thereby deteriorating the developing property and the cleaning property. Further, the self-aggregation property and the adhesive force are high, and the fluidity of the toner is deteriorated. For this reason, there have been problems such as fogging due to lowering of the rising speed of charging and charging failure, sleeve contamination of the developing device, and carrier contamination in two-component development.
[0023]
Therefore, the present inventors have considered to improve the interfacial adhesion and prevent the desorption by treating the hydrocarbon wax so as to be easily compatible with the toner resin component. As a result of diligent studies, it has been found that those obtained by treating hydrocarbon wax with at least a styrene-based monomer for compatibility with binder resin, dispersibility when incorporated in toner, fluidity, developability and fixability It was found to be the most effective method. Details of this effect are not clear, but are probably due to the following reasons.
[0024]
Although the treated wax of the present invention uses a styrene-based monomer, the molecular structure of the portion of the hydrocarbon wax modified by the treatment in which the copolymer mainly composed of the styrene-based monomer is formed is similar to that of the binder resin. Therefore, it is considered that the mutual compatibility is increased and the detachment of the wax is less likely to occur. As a result, the fusion of the wax to the cleaning blade and the photoreceptor, poor charging, and the like were eliminated, and excellent developing performance and cleaning performance without fog could be maintained.
[0025]
The treated wax used in the present invention will be described.
[0026]
As the treated wax used in the present invention, a hydrocarbon wax treated with a styrene monomer can be used, and a hydrocarbon wax treated with a styrene monomer and an unsaturated carboxylic acid monomer can also be preferably used. The treated wax functions as a release agent in the toner.
[0027]
As the hydrocarbon wax before the treatment, a hydrocarbon wax having a softening point of 45 to 120 ° C can be preferably used, and a paraffin hydrocarbon wax is particularly preferred. As the paraffin hydrocarbon wax, known waxes such as natural paraffin wax, synthetic paraffin wax, microcrystalline wax, and Fischer-Tropsch wax can be used.
[0028]
Examples of the styrene monomer include styrene, α-methylstyrene, vinyltoluene, isopropenyltoluene, p-methylstyrene, p-methoxystyrene, and m-methylstyrene.
[0029]
Unsaturated carboxylic acid monomers include methyl acrylate, ethyl acrylate, butyl acrylate, sec-butyl acrylate, isobutyl acrylate, propyl acrylate, isopropyl acrylate, 2-octyl acrylate, dodecyl acrylate, acrylic Stearyl acid, hexyl acrylate, isohexyl acrylate, phenyl acrylate, 2-chlorophenyl acrylate, diethylaminoethyl acrylate, 3-methoxybutyl acrylate, diethylene glycol ethoxylate acrylate, 2,2,2-trifluoroethyl acrylate Acrylates such as methyl methacrylate, ethyl methacrylate, n-butyl methacrylate, sec-butyl methacrylate, isobutyl methacrylate, propyl methacrylate, methacrylic acid Sopropyl, 2-octyl methacrylate, dodecyl methacrylate, stearyl methacrylate, hexyl methacrylate, decyl methacrylate, phenyl methacrylate, 2-chlorohexyl methacrylate, diethylaminoethyl methacrylate, 2-hexylethyl methacrylate, 2 methacrylate Methacrylates such as 2,2,2-trifluoroethyl; and other maleic esters such as ethyl maleate, propyl maleate, butyl maleate, diethyl maleate, dipropyl maleate, dibutyl maleate, and the like; fumaric acid Fumaric esters such as ethyl, butyl fumarate and dibutyl fumarate; and itaconic esters such as ethyl itaconate, diethyl itaconate and butyl itaconate.
[0030]
The treated wax of the present invention can use a styrene-based monomer or an unsaturated carboxylic acid-based monomer to treat a hydrocarbon wax according to a usual method and conditions. Specifically, for example, a method using radiation, a method using a radical catalyst, and the like can be used, but a method using a radical catalyst is preferable.
[0031]
Examples of the radical catalyst include organic peroxides, organic peresters such as benzoyl peroxide, dichlorobenzoyl peroxide, dicumyl peroxide, di-tert-butyl peroxide, 2,5-dimethyl-2,5-di (peroxidebenzoate) hexyne-3. 1,4-bis (tert-butylperoxyisopropyl) benzene, lauroyl peroxide, tert-butylperacetate, 2,5-dimethyl-2,5-di (tert-butylperoxy) hexyne-3,2,5-dimethyl -2,5-di (tert-butylperoxy) hexane, tert-butylperbenzoate, tert-butylperphenylacetate, tert-butylperisobutyrate, tert-butylper-sec-octoate, ter - butyl perpivalate, cumyl perpivalate and tert- butyl hydroperoxide diethyl acetate; other azo compounds such as azobisisobutyronitrile, and the like dimethyl azoisobutyrate. Among them, dicumyl peroxide, di-tert-butyl peroxide, 2,5-dimethyl-2,5-di (tert-butylperoxy) hexyne-3,2,5-dimethyl-2,5-di (tert-butyl) Dialkyl peroxides such as butylperoxy) hexane and 1,4-bis (tert-butylperoxyisopropyl) benzene are preferred.
[0032]
As for the selection of monomers, two or more styrene monomers are used when treated with a styrene monomer alone, and two or more styrene monomers are used when treated with a styrene monomer and an unsaturated carboxylic acid monomer. A selection method of selecting two or more kinds of system monomers may be used, and there is no limitation on the number of selected monomers. The order in which the monomers are treated is not limited. For example, a method in which a styrene monomer and an unsaturated carboxylic acid monomer are simultaneously treated with paraffin, a method in which the styrene monomer is treated, and then the unsaturated carboxylic acid monomer is treated and so on.
[0033]
The treated wax used in the present invention is treated with a styrene-based monomer alone or a styrene-based monomer and an unsaturated carboxylic acid-based monomer. ing. The peak (1) on the high molecular side is the peak of the modified wax modified with the monomer, and the peak (2) on the low molecular side is the peak of the slightly modified or unmodified wax. The unmodified wax is preferably present also from the viewpoint of fixability. The peak area of (1) and the peak area of (2) are calculated by the following formula.
0.2 ≦ (2) / ((1) + (2)) ≦ 0.8 (Equation 1)
Is preferable, but more preferably 0.2 ≦ (2) / ((1) + (2)) <0.5.
[0034]
If (2) / ((1) + (2)) is larger than 0.8, the compatibility between the wax and the binder resin becomes low, so that free wax is easily generated, which is disadvantageous in developing property and durability. become. If (2) / ((1) + (2)) is smaller than 0.2, the dispersion of the wax in the toner becomes very good, but on the contrary, the exudation of the wax during fixing becomes disadvantageous. And the fixing temperature range becomes smaller.
[0035]
The peak areas of (1) and (2) were divided by a line drawn vertically on the horizontal axis from the inflection point of the GPC molecular weight distribution curve as shown in FIG. The area on the side was defined as (2).
[0036]
Further, the number average molecular weight (Mn {1}) of (1) was 8,000 or less and the number average molecular weight (Mn (2)) of (2) was determined by GPC molecular weight measurement of the THF-soluble portion of the treated wax of the present invention. It is preferable to satisfy 200 or more. If Mn (1) is larger than 8,000, the releasability of the modified wax is lost and the fixing temperature range is narrowed. If Mn (2) is smaller than 200, the high-temperature offset resistance and toner storage stability during fixing deteriorate.
[0037]
Furthermore, the following formula
1,000 ≦ (Mn (1) −Mn (2)) ≦ 6,000 (Formula 2)
It is desirable that
[0038]
Here, (Mn (1) -Mn (2)) represents the approximate number average molecular weight of the portion of the wax modified with the modified wax monomer. If (Mn {1}-Mn <2>) is less than 1,000, the molecular weight of the polymer portion is too small, and the storage stability becomes poor when the toner is formed. If (Mn {1}-Mn <2>) exceeds 6,000, the molecular weight of the copolymer portion is too large, so that the wax exudes during fixing and the effect as a release agent is lost.
[0039]
Further, the treated wax of the present invention has a Mn (2) of the following formula determined by GPC molecular weight measurement of the THF-soluble component.
200 ≦ Mn <2> <2000
And the amount of the wax component modified by the monomer among the wax components having a molecular weight of Mn (2) in the measurement of the molecular weight of THF-soluble component of the treated wax by GPC was A, Assuming that the amount of the wax component is B,
0.08 ≦ {B / (A + B)} × {2} / (1) +2) ▲ 0.78
Is preferably satisfied,
0.1 ≦ {B / (A + B)} × {2} / (1) +2)} 0.78
Is more preferably satisfied.
[0040]
Here, the values of A and B are defined as "1" 'for the high molecular weight peak and "2"' for the low molecular weight peak when the GPC curve of the treated wax is separated into two waveforms by Gaussian distribution approximation. , (1) 'and (2)' were designated as A, and the area of (2) 'was designated as B.
[0041]
Generally, from the viewpoint of low-temperature fixability, it is advantageous to lower the molecular weight and the softening point. In the present invention, the molecular weight of the untreated wax is set to 200 ≦ Mn <2> <2000. preferable. However, at this time, if {B / (A + B)} × {2} / (1) +2) is greater than 0.78, the overlapping portion A of (1) 'and (2)' will be There is very little, which means that the treated wax consists of pure unmodified wax and almost completely modified wax. When Mn {2} becomes as low as 2000 or less, unmodified wax is very soft and has a strong self-aggregating property, so that the dispersion in the binder resin tends to be further deteriorated. On the other hand, since the modified wax has a very high compatibility with the binder resin, the compatibility with the unmodified wax relatively decreases, and the modified wax is used as a compatibilizer or dispersant for the unmodified wax. It cannot function, resulting in detachment of the unmodified wax. On the other hand, when {B / (A + B)} × {(2) / ((1) + (2))} is smaller than 0.08, the unmodified wax does not desorb, but the proportion of the copolymer portion is reduced. When the toner is fixed, the exudation of the wax becomes worse, which is disadvantageous for low-temperature fixability.
[0042]
The treated wax of the present invention is obtained in one step by treating a hydrocarbon wax with a monomer, and contains a wax component having various degrees of modification and an unmodified wax component. Therefore, even when a low-molecular weight wax is used for low-temperature fixability, the unmodified wax component does not desorb and the like, and high compatibility with the binder resin component is maintained and uniformly dispersed. It is thought that it is possible.
[0043]
The treated wax of the present invention preferably has a total of 5 to 100 parts by mass of the monomer to be treated with respect to 100 parts by mass of the hydrocarbon wax. If the total amount of the monomers is less than 5 parts by mass, the effect as a treated wax cannot be obtained, and it is disadvantageous for wax fusion of a cleaning blade or a photoreceptor, a reduction in a rising speed of electrification, poor electrification, sleeve, carrier contamination, and the like. become. If the total amount of the monomers is at least 100 parts by mass, the rate of exuding the wax at the time of fixing the treated wax will decrease, and the fixing property will be disadvantageous.
[0044]
When a styrene-based monomer and an unsaturated carboxylic acid-based monomer are used in combination, (parts by mass of styrene-based monomer / parts by mass of unsaturated carboxylic-acid-based monomer) is preferably 1 to 20. If (the number of parts by mass of the styrene-based monomer / the number of parts by mass of the unsaturated carboxylic acid-based monomer) is larger than 20, the softening point of the treated wax tends to increase, so that the amount of the treated monomer is limited, which is not preferable. If (parts by mass of styrene-based monomer / parts by mass of unsaturated carboxylic acid-based monomer) is smaller than 1, the effect of compatibility with the binder resin due to the treatment of the wax is not sufficiently obtained, and the dispersibility in the toner is reduced. And charging stability becomes disadvantageous. In addition, the toner storability deteriorates.
[0045]
The release agent of the present invention preferably has a main peak temperature in a DSC endothermic curve of 45 to 120 ° C, more preferably 50 to 90 ° C. This peak value represents the softening point of the treated wax, and if the peak value is 45 ° C. or less, the storage stability of the toner is deteriorated. Further, if the peak value is 120 ° C. or higher, the low-temperature fixability of the toner is deteriorated.
[0046]
The amount of the treated wax used in the present invention is preferably 1 to 30 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the resin component in the toner. If the amount is less than 1 part by mass, the effect of the treated wax as a release agent is lost, and the temperature range of fixing decreases. If the amount exceeds 30 parts by mass, the toner itself softens, and the durability becomes disadvantageous.
[0047]
The DSC measurement is performed using, for example, DSC-7 manufactured by PerkinElmer. The temperature correction of the device detection unit uses the melting points of indium and zinc, and the correction of the calorific value uses the heat of fusion of indium.
[0048]
A measurement sample is accurately weighed in an amount of 2 to 10 mg, preferably 5 mg. This is put in an aluminum pan, and an empty aluminum pan is used as a reference, and measurement is performed at a temperature rising rate of 10 ° C./min under normal temperature and normal humidity within a measurement temperature range of 30 to 200 ° C. In this heating process, an endothermic peak of the main peak of the DSC curve in the temperature range of 30 to 200 ° C. is obtained.
[0049]
The average circularity of the toner of the present invention is 0.970 or more. When the average circularity of the toner is 0.970 or more, the toner forms uniform and thin spikes in the developing section, and it is possible to perform development faithful to a latent image, and an improvement in image quality can be expected.
[0050]
Further, since such a toner has a relatively uniform toner shape, it is easy to uniformly charge the toner, which is effective in suppressing sleeve ghost.
[0051]
When the average circularity is 0.970 or more, the transferability of the toner becomes very good. This is thought to be because the contact area between the toner particles and the photoreceptor is small, and the adhesion of the toner particles to the photoreceptor due to the mirroring power, van der Waals force, and the like is reduced.
[0052]
Further, in the circularity distribution of the toner, when the mode circularity is 0.99 or more, it means that many of the toner particles have a shape close to a true sphere, and the above-described action becomes more remarkable. preferable.
[0053]
In such a toner having a nearly spherical shape, the entire surface of the toner particles may come into contact with the surface of the toner carrier or the surface of the photoreceptor. However, the dispersion state in the toner is controlled by using the treated wax of the present invention. As a result, the durability can be further improved, and high developability can be maintained even during long-term use.
[0054]
The average circularity in the present invention is used as a simple method for quantitatively expressing the shape of particles, and the present invention uses a flow particle image analyzer “FPIA-1000” manufactured by Toa Medical Electronics. The measurement was performed, and the circularity (Ci) of each particle measured for the particle group having a circle equivalent diameter of 3 μm or more was determined by the following equation (5), and all the particles measured as shown by the following equation (6) Is defined as the average circularity (C) obtained by dividing the sum of the circularities by the total number of particles (m).
[0055]
(Equation 1)
Figure 2004021112
[0056]
In addition, the mode circularity is obtained by dividing the circularity from 0.40 to 1.00 into 61 by 0.01, and allocating the measured circularity to each divided range according to each circularity. This is the circularity of the peak having the maximum frequency value in the frequency distribution.
[0057]
In addition, "FPIA-1000" which is a measuring device used in the present invention calculates the circularity of each particle, and then calculates the average circularity and the mode circularity. A calculation method is used in which 0.40 to 1.00 are divided into 61 classes, and the average circularity and the mode circularity are calculated using the center value and frequency of the divided stores. However, an error between each value of the average circularity and the mode circularity calculated by this calculation method and each value of the average circularity and the mode circularity calculated by the above-described calculation formula directly using the circularity of each particle. Is very small and practically negligible.In the present invention, for the reasons of data handling such as shortening of calculation time and simplification of calculation operation formula, each particle described above is used. Such a calculation method partially modified using the concept of a calculation formula using the circularity directly may be used.
[0058]
The measurement procedure is as follows.
[0059]
About 5 mg of the toner is dispersed in 10 ml of water in which about 0.1 mg of a surfactant is dissolved to prepare a dispersion, and the dispersion is irradiated with ultrasonic waves (20 kHz, 50 W) for 5 minutes so that the concentration of the dispersion is 5,000. The average circularity and modal circularity of a particle group having a circle equivalent diameter of 3 μm or more are determined by setting the particle size to 〜20,000 / μl.
[0060]
The average circularity in the present invention is an index of the degree of unevenness of the toner, and indicates 1.000 when the toner has a perfect spherical shape. The average circularity becomes smaller as the surface shape of the toner becomes more complicated.
[0061]
In this measurement, the reason why the circularity is measured only for the particles having a circle equivalent diameter of 3 μm or more is that the particles of the external additive which are present independently of the toner particles are included in the particles having a circle equivalent diameter of less than 3 μm. This is because, due to its influence, the circularity of the toner particle group cannot be accurately estimated.
[0062]
The toner of the present invention has a weight average particle diameter of 3 to 10 μm, and more preferably 4 to 9 μm, in order to faithfully reproduce finer latent image dots for higher image quality. In the case of a toner having a weight average particle diameter of less than 3 μm, transfer residual toner on the photoreceptor increases due to a decrease in transfer efficiency, and it becomes difficult to suppress scraping of the photoreceptor and fusion of the toner in the contact charging step. Furthermore, in addition to the increase in the surface area of the entire toner, the fluidity and agitation properties of the powder are reduced, and it becomes difficult to uniformly charge the individual toner particles. A sleeve ghost is also likely to occur, which is not preferable.
[0063]
On the other hand, when the weight average particle size of the toner exceeds 10 μm, scattering is likely to occur in characters and line images, and it is difficult to obtain high resolution. Further, as the resolution of the apparatus becomes higher, the reproduction of one dot tends to be deteriorated for toner of 10 μm or more.
[0064]
It is important that the ratio of weight average particle diameter / number average particle diameter of the toner of the present invention is 1.40 or less, more preferably 1.35 or less.
[0065]
When the ratio of weight average particle diameter / number average particle diameter is larger than 1.40, it means that the particle size distribution of the toner is wide, and the selective development is likely to occur.
[0066]
Here, the average particle size and the particle size distribution of the toner can be measured by various methods such as Coulter Counter TA-II or Coulter Multisizer (manufactured by Coulter). In the present invention, Coulter Multisizer (manufactured by Coulter) is used. And an interface (manufactured by Nikkaki) for outputting a number distribution and a volume distribution and a PC9801 personal computer (manufactured by NEC) are connected, and a 1% aqueous NaCl solution is prepared using primary grade sodium chloride as an electrolytic solution. For example, ISOTON @ R-II (manufactured by Coulter Scientific Japan) can be used.
[0067]
As a measuring method, 0.1 to 5 ml of a surfactant, preferably an alkylbenzene sulfonate, is added as a dispersant to 100 to 150 ml of the electric field aqueous solution, and 2 to 20 mg of a measurement sample is further added. The electrolytic solution in which the sample was suspended was subjected to a dispersion treatment for about 1 to 3 minutes using an ultrasonic disperser, and the volume and the number of toner particles of 2 μm or more were measured by using a 100 μm aperture as an aperture by a Coulter Multisizer in the previous period. The distribution and the number distribution are calculated. Then, a volume-based weight average particle diameter (D4) obtained from the volume distribution and a number-based length average particle diameter obtained from the number distribution, that is, a number average particle diameter (D1) are obtained. The same measurement was performed in the examples described later.
[0068]
Although the toner of the present invention contains a release agent, the dispersion state of the release agent also affects the developability as described above. For this reason, when the toner of the present invention is divided into a toner (F) having a smaller weight average particle size than the toner and a toner (G) having a larger weight average particle size, the differential thermal analysis Assuming that the heat absorption amounts of the toners (F) and (G) in the (DSC) measurement are Hf and Hg, respectively, it is preferable that 0.60 <Hg / Hf <1.50, and 0.80 <Hg / Hf <1. .20 is more preferable. Here, as Hg / Hf approaches 1, it means that the dispersibility of the release agent is better, and such a toner can be obtained by adding the treated wax in the present invention.
[0069]
A toner having a Hg / Hf of less than 0.60 has a large uneven distribution of the release agent, which means that particles containing a very large amount of the release agent are present. Such particles are liable to impair the uniformity of charging due to bleeding of the release agent onto the toner surface, and are likely to cause ghosting. Further, such a toner is not preferable because the toner tends to deteriorate in a long-term use.
[0070]
Also, it is generally known that when a release agent is contained, the chargeability of the toner is reduced, and a toner having a small particle size tends to be charged up. For this reason, if Hg / Hf is greater than 1.50, that is, if a large particle size toner contains a large amount of a release agent, the toner as a whole cannot have uniform charging properties, and ghosts may occur. It is easy to occur.
[0071]
Furthermore, an Hg / Hf greater than 1.50 may mean that a relatively large free release agent is present, and the presence of such a free release agent only adversely affects development. In this case, too, the sleeve ghost is deteriorated and the fog is increased, which is not preferable.
[0072]
By setting 0.60 <Hg / Hf <1.50 as described above, it is possible to obtain uniform chargeability even in long-term use, and it is possible to obtain a high-definition image without ghost. I have.
[0073]
As described above, the selective development property is suppressed by setting the particle size distribution to a specific value, and the synergistic effect of charging uniformity by setting the dispersibility of the release agent and the toner shape to a specific value reduces the humidity. Even under an environment, sleeve ghost can be suppressed and a uniform halftone image can be obtained.
[0074]
A charge control agent may be added to the toner of the present invention in order to stabilize the charge characteristics. As the charge control agent, a known charge control agent can be used. In particular, a charge control agent having a high charging speed and capable of stably maintaining a constant charge amount is preferable. Further, when the toner is produced by a direct polymerization method, a charge control agent having a low polymerization inhibitory property and substantially having no soluble matter in an aqueous dispersion medium is particularly preferable. Specific compounds include salicylic acid, alkyl salicylic acid, dialkyl salicylic acid, naphthoic acid, metal compounds of aromatic carboxylic acids such as dicarboxylic acids, metal salts or metal complexes of azo dyes or azo pigments, and sulfones as negative charge control agents. Examples thereof include a high molecular compound having an acid or carboxylic acid group in a side chain, a boron compound, a urea compound, a silicon compound, and calixarene. Examples of the positive charge control agent include a quaternary ammonium salt, a polymer compound having the quaternary ammonium salt in a side chain, a guanidine compound, a nigrosine compound, and an imidazole compound.
[0075]
As a method of incorporating the charge control agent into the toner, there are a method of adding the charge control agent inside the toner particles and a method of externally adding the charge control agent. The amount of use of these charge control agents is determined by the type of the binder resin, the presence or absence of other additives, the toner manufacturing method including the dispersion method, and is not limited uniquely, When added internally, it is preferably used in an amount of 0.1 to 10 parts by mass, more preferably 0.1 to 5 parts by mass, based on 100 parts by mass of the binder resin. When added externally, the amount is preferably 0.005 to 1.0 part by mass, more preferably 0.01 to 0.3 part by mass, based on 100 parts by mass of the toner.
[0076]
However, the toner of the present invention does not necessarily require the addition of a charge control agent, and the toner necessarily includes the charge control agent by positively utilizing frictional charging between the toner layer pressure regulating member and the toner carrier. There is no.
[0077]
The toner of the present invention may be prepared by preparing toners having different particle sizes, colorants, and release agent contents, and then mixing the toners, and a method of making the dispersion of the colorant and the release agent different in the production stage. Is not particularly limited. However, generally, toner particles obtained by a pulverization method are irregular in shape, and in order to obtain physical properties such as an average circularity of 0.970 or more, which is an essential condition of the toner according to the present invention, mechanical and thermal properties are required. It is necessary to perform a target or some special processing, resulting in poor productivity. Therefore, the toner of the present invention is preferably produced in water by a dispersion polymerization method, an association aggregation method, a suspension polymerization method, or the like. Further, after the binder resin, a coloring agent, a release agent, and other additives are mixed in an organic solvent in which the binder resin is soluble to adjust the oil component, the oil component is suspended in an aqueous medium. It is also one of the preferred embodiments to produce the toner of the present invention by preparing a suspension by making the suspension into particles and removing the organic solvent from the suspension. Among them, the suspension polymerization method is particularly preferable because various essential properties of the present invention can be easily obtained.
[0078]
The suspension polymerization method is a method of uniformly dissolving or dispersing a polymerizable monomer and a colorant (further, if necessary, a polymerization initiator, a crosslinking agent, a charge control agent, and other additives) into a polymerizable monomer system. After that, the polymerizable monomer system is dispersed in a continuous layer (for example, an aqueous phase) containing a dispersion stabilizer by using a suitable stirrer, and simultaneously undergoes a polymerization reaction to obtain a toner having a desired particle size. What you get. The toner obtained by the suspension polymerization method (hereinafter referred to as “polymerized toner”) is suitable for the present invention having an average circularity of 0.970 or more and a mode circularity of 099 or more since the individual toner particles have a substantially spherical shape. It is easy to obtain a toner that satisfies various physical properties, and furthermore, such a toner has a relatively uniform distribution of the charge amount, and thus has high transferability.
[0079]
In the production of the polymerized toner according to the present invention, the polymerizable monomers constituting the polymerizable monomer system include the following.
[0080]
Examples of the polymerizable monomer include styrene monomers such as styrene, o-methylstyrene, m-methylstyrene, p-methylstyrene, p-methoxystyrene, and p-ethylstyrene; methyl acrylate, ethyl acrylate, Acrylic esters such as n-butyl acrylate, isobutyl acrylate, n-propyl acrylate, n-octyl acrylate, dodecyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, stearyl acrylate, 2-chloroethyl acrylate, and phenyl acrylate Class; methyl methacrylate, ethyl methacrylate, n-propyl methacrylate, n-butyl methacrylate, isobutyl methacrylate, n-octyl methacrylate, dodecyl methacrylate, 2-ethylhexyl methacrylate, stearyl methacrylate, phenyl methacrylate, Methacrylic acid dimethyl aminoethyl, methacrylic acid esters such as diethylaminoethyl methacrylate; and other acrylonitrile, methacrylonitrile, and the like monomers acrylamide. These monomers can be used alone or as a mixture. Among the above-mentioned monomers, it is preferable to use styrene or a styrene derivative alone or in a mixture with another monomer from the viewpoint of the developing property and durability of the toner.
[0081]
In the production of the polymerized toner according to the present invention, polymerization may be performed by adding a resin to the polymerizable monomer system. For example, hydrophilic functional groups such as amino groups, carboxylic acid groups, hydroxyl groups, sulfonic acid groups, glycidyl groups, and nitrile groups, which cannot be used because monomers dissolve in aqueous suspensions and cause emulsion polymerization due to water solubility. When it is desired to introduce the contained polymerizable monomer components into the toner, they are formed into a copolymer, such as a random copolymer, a block copolymer, or a graft copolymer of these and a vinyl compound such as styrene or ethylene. Or polycondensates such as polyesters and polyamides, and polyaddition polymers such as polyethers and polyimines. When such a high molecular polymer containing a polar functional group is coexisted in the toner, the above-mentioned wax component is phase-separated, the encapsulation becomes stronger, and a toner having good blocking resistance and developability can be obtained.
[0082]
By containing a polyester resin among these resins, the effect becomes great. This is for the following reason. Since the polyester resin contains many ester bonds, which are relatively polar functional groups, the polarity of the resin itself increases. Due to its polarity, the polyester tends to be unevenly distributed on the surface of the liquid droplets in the aqueous dispersion medium, and the polymerization proceeds while maintaining the state, thereby forming a toner. For this reason, the uneven distribution of the polyester resin on the toner surface makes the surface state and surface composition uniform, and as a result, the chargeability is uniform and the encapsulating property of the release agent is good. With this, very good developability can be obtained.
[0083]
Further, a resin other than the above may be added to the monomer system for the purpose of improving the dispersibility or fixing property of the material, or the image characteristics, and the resin used is, for example, styrene such as polystyrene or polyvinyl toluene. And styrene-propylene copolymer, styrene-vinyltoluene copolymer, styrene-vinylnaphthalene copolymer, styrene-methyl acrylate copolymer, styrene-ethyl acrylate copolymer, Styrene-butyl acrylate copolymer, styrene-octyl acrylate copolymer, styrene-dimethylaminoethyl acrylate copolymer, styrene-methyl methacrylate copolymer, styrene-ethyl methacrylate copolymer, styrene -Butyl methacrylate copolymer, styrene-dimethylamino methacrylate Copolymer, styrene-vinyl methyl ether copolymer, styrene-vinyl ethyl ether copolymer, styrene-vinyl methyl ketone copolymer, styrene-butadiene copolymer, styrene-isoprene copolymer, styrene-maleic acid Styrene-based copolymers such as copolymers and styrene-maleic acid ester copolymers; polymethyl methacrylate, polybutyl methacrylate, polyvinyl acetate, polyethylene, polypropylene, polyvinyl butyral, silicone resins, polyester resins, polyamide resins, epoxy resins , Polyacrylic acid resin, rosin, modified rosin, terpene resin, phenolic resin, aliphatic or alicyclic hydrocarbon resin, aromatic petroleum resin and the like can be used alone or in combination. The addition amount of these resins is preferably 1 to 20 parts by mass based on 100 parts by mass of the polymerizable monomer. If the amount is less than 1 part by mass, the effect of addition is small, while if it exceeds 20 parts by mass, it becomes difficult to design various physical properties of the polymerized toner.
[0084]
Furthermore, if a polymer having a molecular weight different from the molecular weight range of the toner obtained by polymerizing the polymerizable monomer is dissolved in the monomer and polymerized, a toner having a wide molecular weight distribution and high offset resistance can be obtained. I can do it.
[0085]
As the colorant used in the present invention, as a black colorant, a carbon black, a magnetic substance, or a black colorant using a yellow / magenta / cyan colorant is used.
[0086]
When a magnetic material is used as the black colorant, the magnetic material is preferably subjected to a hydrophobic treatment with a coupling agent. When the surface of the magnetic substance is hydrophobized, a magnetic substance obtained by performing a surface treatment while hydrolyzing a coupling agent while dispersing the magnetic substance to have a primary particle size in an aqueous medium is preferable. The hydrophobization treatment method in an aqueous medium is less likely to cause coalescence of the magnetic particles than the treatment in the gas phase, and the repelling action between the magnetic particles by the hydrophobization process acts. Since the surface treatment is performed in a state of substantially primary particles, high uniformity of hydrophobicity is achieved, which is preferable.
[0087]
The method of treating the surface of the magnetic material while hydrolyzing the coupling agent in an aqueous medium does not require the use of a coupling agent that generates a gas such as chlorosilanes or silazanes. In the phase, the magnetic particles are easily united with each other, and a high-viscosity coupling agent, which has been difficult to treat well, can be used, and the effect of hydrophobization is enormous.
[0088]
Examples of the coupling agent that can be used in the present invention include a silane coupling agent and a titanium coupling agent. More preferably used is a silane coupling agent, having the general formula
RmSiYn
[Wherein, R represents an alkoxy group, m represents an integer of 1 to 3, Y represents a hydrocarbon group such as an alkyl group, a vinyl group, a glycidoxy group, a methacryl group, and n represents an integer of 1 to 3. Show. ]
It is shown by. For example, vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane, vinyltriacetoxysilane, methyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, isobutyltrimethoxysilane, dimethyldimethoxysilane, dimethyldiethoxysilane, trimethyl Examples include methoxysilane, hydroxypropyltrimethoxysilane, phenyltrimethoxysilane, n-hexadecyltrimethoxysilane, and n-octadecyltrimethoxysilane.
[0089]
In particular, the expression
CpH2p + 1-Si- (OCqH2q + 1)3
[In the formula, p represents an integer of 2 to 20, and q represents an integer of 1 to 3.]
The magnetic material is preferably subjected to a hydrophobic treatment in an aqueous medium using an alkyltrialkoxysilane coupling agent represented by the following formula.
[0090]
If p in the above formula is smaller than 2, the hydrophobizing treatment is easy, but it is difficult to impart sufficient hydrophobicity. The coalescence between the particles increases, and it becomes difficult to sufficiently disperse the magnetic particles in the toner.
[0091]
On the other hand, when q is larger than 3, the reactivity of the silane coupling agent is reduced, and it is difficult to sufficiently perform the hydrophobic treatment. In particular, alkyltrialkoxysilane in which p represents an integer of 2 to 20 (more preferably an integer of 3 to 15) and q represents an integer of 1 to 3 (more preferably an integer of 1 or 2). It is good to use a coupling agent.
[0092]
The amount of the treatment is 0.05 to 20 parts by mass, preferably 0.1 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the magnetic substance, and the treating agent depends on the surface area of the magnetic substance, the reactivity of the coupling agent, and the like. Is preferably adjusted.
[0093]
In the present invention, the aqueous medium is a medium containing water as a main component. Specific examples of the aqueous medium include water itself, water in which a small amount of a surfactant is added, water in which a pH adjuster is added, and water in which an organic solvent is added. As the surfactant, a nonionic surfactant such as polyvinyl alcohol is preferable. The surfactant is preferably added in an amount of 0.1 to 5% by mass based on water. Examples of the pH adjuster include an inorganic acid such as hydrochloric acid.
[0094]
The stirring is sufficiently performed, for example, by a mixer having a stirring blade (specifically, a high shear mixing device such as an attritor or a TK homomixer) so that the magnetic fine particles become primary particles in an aqueous medium. Is good.
[0095]
The magnetic particles thus obtained do not show aggregation of the particles and have a uniform hydrophobic treatment on the surface. Therefore, when used as a toner material, the magnetic particles have very good dispersibility in the toner, and furthermore, the toner surface There is no exposure from.
[0096]
The magnetic material used in the toner of the present invention may contain an element such as iron, phosphorus, cobalt, nickel, copper, magnesium, manganese, aluminum, or silicon. It is mainly composed of iron, and these are used alone or in combination of two or more. These magnetic materials have a BET specific surface area of 2 to 30 m by a nitrogen adsorption method.2/ G is preferred, and especially 3 to 28 m2/ G is more preferred. Further, those having a Mohs hardness of 5 to 7 are preferable.
[0097]
The magnetic material used in the toner of the present invention is preferably used in an amount of 10 to 200 parts by mass, more preferably 20 to 180 parts by mass, based on 100 parts by mass of the polymerizable monomer. If the amount of the iron oxide is less than 10 parts by mass, the coloring power of the developer is poor, and it is difficult to suppress fog. On the other hand, if the amount exceeds 200 parts by mass, the coercive force due to the magnetic force applied to the developer carrier increases and the Not only is it difficult to uniformly disperse the magnetic material in the individual toner particles, but also the fixability is lowered.
[0098]
As a colorant when the toner of the present invention is used as a color toner, known dyes and / or pigments are used. Examples include carbon black, phthalocyanine blue, permanent brown FG, brilliant fast scarlet, pigment green B, rhodamine-B base, sulvent red 49, solvent red 146, solvent blue 35, quinacridone, carmine 6B, disazo yellow, and the like. Can be used alone or in combination of two or more. The amount of the colorant used is preferably about 2 to 25 parts by mass based on 100 parts by mass of the polymerizable monomer.
[0099]
As the polymerization initiator used in the production of the toner of the present invention, one having a half life of 0.5 to 30 hours during the polymerization reaction is added in an amount of 0.5 to 20 parts by mass based on 100 parts by mass of the polymerizable monomer. It is preferable to carry out the polymerization reaction with the added amount because a polymer having a maximum molecular weight between 10,000 and 100,000 can be obtained, and the desired strength and appropriate melting characteristics can be imparted to the toner.
[0100]
Examples of the polymerization initiator include conventionally known azo-based polymerization initiators and peroxide-based polymerization initiators. Examples of the azo-based polymerization initiator include 2,2′-azobis- (2,4-dimethylvaleronitrile). , 2,2'-azobisisobutyronitrile, 1,1'-azobis (cyclohexane-1-carbonitrile), 2,2'-azobis-4-methoxy-2,4-dimethylvaleronitrile, azobisiso Butyronitrile and the like are exemplified. Examples of the peroxide-based polymerization initiator include t-butyl peroxyacetate, t-butyl peroxylaurate, t-butyl peroxypivalate, and t-butyl peroxy-2-ethylhexa. Noate, t-butyl peroxyisobutyrate, t-butyl peroxy neodecanoate, t-hexyl peroxy acetate, t-hexyl peroxy Urate, t-hexylperoxypivalate, t-hexylperoxy-2-ethylhexanoate, t-hexylperoxyisobutyrate, t-hexylperoxyneodecanoate, t-butylperoxybenzoate, α , Α'-bis (neodecanoylperoxy) diisopropylbenzene, cumylperoxyneodecanoate, 1,1,3,3-tetramethylbutylperoxy-2-ethylhexanoate, 1,1,3, 3-tetramethylbutyl peroxy neodecanoate, 1-cyclohexyl-1-methylethyl peroxy neodecanoate, 2,5-dimethyl-2,5-bis (2-ethylhexanoyl peroxy) hexane, 1 -Cyclohexyl-1-methylethylperoxy-2-ethylhexanoate, t-hexyl -Oxyisopropyl monocarbonate, t-butylperoxyisopropyl monocarbonate, t-butylperoxy 2-ethylhexyl monocarbonate, t-hexylperoxybenzoate, 2,5-dimethyl-2,5-bis (benzoylperoxy) hexane T-butylperoxy-m-toluoylbenzoate, bis (t-butylperoxy) isophthalate, t-butylperoxymaleic acid, t-butylperoxy-3,5,5-trimethylhexanoate, Peroxyesters such as 2,5-dimethyl-2,5-bis (m-toluoylperoxy) hexane; diacyl peroxides such as benzoyl peroxide, lauroyl peroxide and isobutyryl peroxide; diisopropylperoxydi -Carbonate, bis (4-t-butylcyclohexyl) peroxydicarbonate, such as peroxydicarbonate, 1,1-di-t-butylperoxycyclohexane, 1,1-di-t-hexylperoxycyclohexane, Peroxyketals such as 1-di-tert-butylperoxy-3,3,5-trimethylcyclohexane, 2,2-di-tert-butylperoxybutane, di-tert-butyl peroxide, dicumyl peroxide; Examples thereof include dialkyl peroxides such as t-butylcumyl peroxide, t-butylperoxyallyl monocarbonate, and the like. Two or more of these initiators can be used as needed.
[0101]
When producing the toner of the present invention, a crosslinking agent may be added. The preferable addition amount of the crosslinking agent is 0.001 to 15 parts by mass based on 100 parts by mass of the polymerizable monomer.
[0102]
Here, as the cross-linking agent, a compound having two or more polymerizable double bonds is mainly used, for example, an aromatic divinyl compound such as divinylbenzene, divinylnaphthalene, or the like; for example, ethylene glycol diacrylate, ethylene glycol diacrylate, or the like. Carboxylic acid esters having two double bonds such as methacrylate and 1,3-butanediol dimethacrylate; divinyl compounds such as divinylaniline, divinyl ether, divinyl sulfide and divinyl sulfone; and having three or more vinyl groups Compound alone or as a mixture.
[0103]
In the method for producing the toner of the present invention by a polymerization method, generally, the above-mentioned toner composition and the like are appropriately added, and the polymerizable material is uniformly dissolved or dispersed by a disperser such as a homogenizer, a ball mill, a colloid mill, and an ultrasonic disperser. The monomer system is suspended in an aqueous medium containing a dispersion stabilizer. At this time, the particle size of the obtained toner particles becomes sharper by using a high-speed disperser such as a high-speed stirrer or an ultrasonic disperser to quickly obtain the desired toner particle size. As for the timing of the addition of the polymerization initiator, the polymerization initiator may be added at the same time as the other additives are added to the polymerizable monomer, or may be mixed immediately before being suspended in the aqueous medium. Immediately after granulation and before initiating the polymerization reaction, a polymerization initiator dissolved in a polymerizable monomer or a solvent can be added.
[0104]
After the granulation, stirring may be performed using a normal stirrer to such an extent that the particle state is maintained and the floating and settling of the particles are prevented.
[0105]
When producing the toner of the present invention, a known surfactant, organic dispersant, or inorganic dispersant can be used as a dispersion stabilizer. Above all, inorganic dispersants are unlikely to produce harmful ultrafine powders, and because of their steric hindrance, have obtained dispersion stability, so that they do not easily lose stability even when the reaction temperature is changed, are easy to wash, and do not adversely affect the toner. Therefore, it can be preferably used. Examples of such inorganic dispersants include polyphosphate metal salts such as calcium phosphate, magnesium phosphate, aluminum phosphate and zinc phosphate, carbonates such as calcium carbonate and magnesium carbonate, calcium metasilicate, calcium sulfate and barium sulfate. Examples thereof include inorganic salts, inorganic oxides such as calcium hydroxide, magnesium hydroxide, aluminum hydroxide, silica, bentonite, and alumina.
[0106]
When these inorganic dispersants are used, they may be used as they are, but in order to obtain finer particles, the inorganic dispersant particles can be generated and used in an aqueous medium. For example, in the case of calcium phosphate, a water-insoluble calcium phosphate can be produced by mixing an aqueous solution of sodium phosphate and an aqueous solution of calcium chloride under high-speed stirring, and more uniform and fine dispersion can be achieved. At this time, a water-soluble sodium chloride salt is simultaneously produced as a by-product, but if the water-soluble salt is present in the aqueous medium, the dissolution of the polymerizable monomer in water is suppressed, and the ultrafine toner due to emulsion polymerization is formed. This is more convenient because it hardly occurs. Since it becomes an obstacle when removing the residual polymerizable monomer at the end of the polymerization reaction, it is better to replace the aqueous medium or desalinate with an ion exchange resin. The inorganic dispersant can be almost completely removed by dissolving with an acid or alkali after completion of the polymerization.
[0107]
It is preferable that these inorganic dispersants are used alone in an amount of 0.2 to 20 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polymerizable monomer. Since it is somewhat weak, a surfactant of 0.001 to 0.1 parts by mass may be used in combination.
[0108]
Examples of the surfactant include sodium dodecylbenzene sulfate, sodium tetradecyl sulfate, sodium pentadecyl sulfate, sodium octyl sulfate, sodium oleate, sodium laurate, sodium stearate, potassium stearate and the like.
[0109]
In the polymerization step, the polymerization is performed at a polymerization temperature of 40 ° C. or higher, generally 50 to 90 ° C. When the polymerization is carried out in this temperature range, the release agent and waxes to be sealed inside are precipitated by phase separation, and the encapsulation becomes more complete. In order to consume the remaining polymerizable monomer, it is possible to raise the reaction temperature to 90 to 150 ° C. at the end of the polymerization reaction.
[0110]
After completion of the polymerization, the polymerized toner particles are filtered, washed, and dried by a known method, and if necessary, an inorganic fine powder is mixed and adhered to the surface to obtain the toner of the present invention. It is also possible to insert a classification step into the manufacturing process to cut coarse or fine powder.
[0111]
To improve the image quality, it is preferable that a fluidity improver is externally added to the toner particles of the present invention.
[0112]
As the fluidity improver, inorganic fine powder such as silicic acid fine powder, titanium oxide, and aluminum oxide are preferable. The inorganic fine powder is preferably hydrophobized with a hydrophobizing agent such as a silane coupling agent, silicone oil or a mixture thereof.
[0113]
When the toner particles are nonmagnetic color toner particles for full-color image formation, it is preferable to use titanium oxide fine particles as an external additive.
[0114]
The flow improver is generally used in an amount of 0.1 to 5 parts by mass based on 100 parts by mass of the toner particles.
[0115]
It is preferable to use a mixer such as a Henschel mixer for mixing the toner particles and the external additive.
[0116]
When the toner of the present invention is used for a two-component developer, the toner is used by being mixed with a magnetic carrier. As the magnetic carrier, for example, metal particles such as iron, nickel, copper, zinc, cobalt, manganese, chromium, and rare earths whose surface is oxidized or not oxidized, alloy particles thereof, oxide particles, and ferrite can be used.
[0117]
The coated carrier in which the surface of the magnetic carrier particles is coated with a resin is particularly preferable in a developing method in which an AC bias is applied to a developing sleeve. As a coating method, a method of dissolving or suspending a coating material such as a resin in a solvent to adhere a coating solution prepared to the surface of the magnetic carrier core particles, and a method of mixing the magnetic carrier core particles and the coating material with a powder For example, a conventionally known method can be applied.
[0118]
Examples of a coating material on the surface of the magnetic carrier core particles include silicone resin, polyester resin, styrene resin, acrylic resin, polyamide, polyvinyl butyral, and amino acrylate resin. These may be used alone or in combination.
[0119]
When a two-component developer is prepared by mixing the toner of the present invention and a magnetic carrier, the mixing ratio is usually 2 to 15% by mass, preferably 4 to 13% by mass as the toner concentration in the developer. Good results are obtained. If the toner concentration is less than 2% by mass, the image density tends to decrease.
[0120]
Next, an example of an image forming apparatus in which the toner of the present invention can be preferably used will be specifically described with reference to the drawings.
[0121]
A laser beam printer of 600 dpi (manufactured by Canon: LBP-8Mark @ IV) as shown in FIG. 3 was prepared as an image forming apparatus. This device has been modified so that the process speed is 80 mm / s. As shown in FIG. 3, this device uniformly charges a photoconductor 56 using a charging roller 51 to which DC and AC components are applied. At this time, the DC component is controlled to a constant voltage, and the AC component is controlled to a constant current. The conductive layer of the charging roller has a volume efficiency of 10%.2Ω · cm, resistance layer is 107Ω · cm, and the contact pressure was set to 230 N / m. After charging, an image portion is exposed by a laser beam 60 to form an electrostatic latent image, and a toner image is formed as a visible image using a one-component non-magnetic toner. 5 × 109Ω · cm) 57 to transfer the toner image to the transfer material 58. The transfer material bearing the toner image is fixed on the transfer material by the fixing device 63. The contact pressure between the photosensitive member and the transfer roller was set to a linear pressure of 130 N / m. Further, the toner partially left on the photoreceptor is cleaned by a cleaning member 59 made of urethane rubber.
[0122]
As shown in FIG. 3, in the developing container 52, a toner carrier 54 as a toner supply body is in contact with a photoreceptor 56. The moving direction and the rotational peripheral speed of the surface of the toner carrier 54 are the same in the contact portion with the surface of the photosensitive drum.
[0123]
As a means for applying the toner to the toner carrier, an application roller 55 is provided at a developing portion, and is in contact with the toner carrier. At the contact portion, the toner is applied onto the toner carrier by rotating the application roller 55 such that the surface of the application roller 55 moves in a direction opposite to the moving direction of the toner carrier. Further, a resin-coated stainless steel blade 53 is attached to control the coat layer of the toner on the toner carrier. In the developing area, a DC developing bias is applied between the photoconductor 56 and the toner carrier 54, and the toner on the toner carrier flies on the photoconductor 56 according to the electrostatic latent image to become a visible image. .
[0124]
Next, an example of an image forming method for forming a full-color image will be described with reference to the drawings.
[0125]
FIG. 4 shows an image forming apparatus in which a toner image of each color is formed by a plurality of image forming units, and the toner images are successively superimposed and transferred on the same transfer material. Here, the first, second, third, and fourth image forming units 29a, 29b, 29c, 29dEach image forming unit is provided with a dedicated electrostatic latent image holder, a so-called photosensitive drum 19.a, 19b, 19c, And 19dIs provided. Photosensitive drum 19aTo 19dIs a latent image forming means 23a, 23b, 23cAnd 23d, Developing unit 17a, 17b, 17cAnd 17d, Transfer discharger 24a, 24b, 24cAnd 24dAnd cleaning section 18a, 18b, 18cAnd 18dIs arranged. With such a configuration, first, the first image forming unit 29aPhotosensitive drum 19aLatent image forming means 23 on topaThereby, a latent image of, for example, a yellow component color in the document image is formed. The latent image is developed by developing means 17.aIs made visible with a developer having a yellow toner ofaIs transferred to a recording material S as a transfer material. While the yellow image is being transferred to the transfer material S as described above, the second image forming unit 29bThen, the latent image of the magenta component color isbAnd developing means 17bIs made visible with a developer having magenta toner. This visible image (magenta toner image) is used for the first image forming unit 29 described above.aTransfer material S after the transfer atbIs transferred onto the transfer material S at a predetermined position. Hereinafter, the third and fourth image forming units 29 are formed in the same manner as described above.c, 29dThus, cyan and black images are formed, and the cyan and black colors are transferred onto the same transfer material S in a superimposed manner. When such an image forming process is completed, the transfer material S is conveyed to the fixing unit 22, where the image on the transfer material S is fixed. Thus, a multicolor image is obtained on the transfer material S. Each sightseeing drum 19 whose transfer has been completeda, 19b, 19cAnd 19dIs the cleaning unit 18a, 18b, 18cAnd 18dRemoves the residual toner, and is provided for the subsequent latent image formation. In the image forming apparatus, the transport belt 25 is used for transporting the recording material S as the transfer material. In FIG. 4, the transfer material S is transported from right to left. Image forming unit 29a, 29b, 29cAnd 29dEach transfer part 24 ina, 24b, 24cAnd 24dAnd undergoes transcription. In this image forming method, a transport belt using a mesh of tetron fiber as a transport means for transporting the transfer material and a thin dielectric such as polyethylene terephthalate resin, polyimide resin and urethane resin from the viewpoint of ease of processing and durability. A conveyor belt using a body sheet is used. When the transfer material S is the fourth image forming unit 29d, The AC voltage is applied to the static eliminator 20, the transfer material S is neutralized, separated from the belt 25, and then enters the fixing device 22, where the image is fixed, and is discharged from the discharge port 26.
[0126]
In this image forming method, the image forming units are provided with independent electrostatic latent image holders, and the transfer material is sequentially transferred to the transfer unit of each electrostatic latent image holder by a belt-type conveying unit. You may be comprised so that it may be sent to. Further, in this image forming method, an electrostatic latent image holding member common to the image forming portion is provided, and the transfer material is repeatedly fed to the transfer portion of the electrostatic latent image holding member by a drum type conveying means. Then, it may be configured to receive the transfer of each color.
[0127]
Next, an example of an image forming apparatus that can suitably use a magnetic toner using a magnetic material as a colorant will be specifically described with reference to the drawings.
[0128]
In FIG. 5, reference numeral 1 denotes a photosensitive drum, around which a primary charging roller 5, a developing device 10, a transfer charging roller 3, a cleaner 4, a paper feed roller 7, and the like are provided. Then, the photosensitive drum 1 is charged to -700 V by the primary charging roller 5 (applied voltage is AC voltage -2.0 kVpp, DC voltage -700 VDC). The photosensitive drum 1 is exposed by irradiating the photosensitive drum 1 with a laser beam 12 by a laser generator 6. The electrostatic latent image on the photosensitive drum 1 is developed with a one-component magnetic toner by a developing device 10 and is transferred onto a transfer material by a transfer charging roller 3 which is in contact with the photosensitive drum 1 via the transfer material. The transfer material bearing the toner image is carried to a fixing device 9 by a conveyor belt 8 or the like, and is fixed on the transfer material. Further, the toner partially left on the photosensitive drum 1 is cleaned by the cleaner 4. As shown in FIG. 5, the developing device 10 is provided with a cylindrical toner carrier 2 (hereinafter referred to as a developing sleeve) made of a non-magnetic metal such as aluminum or stainless steel, in the vicinity of the photosensitive drum 1. The gap between the photosensitive drum 1 and the developing sleeve 2 is maintained at about 230 μm by a sleeve / photosensitive body gap holding member (not shown). Inside the developing sleeve, a magnet roller (not shown) is fixed and disposed concentrically with the developing sleeve 2. However, the developing sleeve 2 is rotatable. The magnet roller is provided with a plurality of magnetic poles, which affect development, toner coating amount regulation, toner intake / conveyance, and prevention of toner blowing. An elastic blade 13 is provided as a member for regulating the amount of magnetic toner adhered to and conveyed to the developing sleeve 2, and the amount of toner conveyed to the developing area is controlled by the contact pressure of the elastic blade 13 against the developing sleeve 2. . In the developing area, a DC and AC developing bias is applied between the photosensitive drum 1 and the developing sleeve 2, and the toner on the developing sleeve 2 flies on the photosensitive drum 1 according to the electrostatic latent image to form a visible image. It becomes.
[0129]
・ DSC measurement
It measures as follows using a differential scanning calorimeter (DSC measuring device) and DSC-7 (made by Perkin Elmer).
[0130]
A measurement sample is accurately weighed in an amount of 2 to 10 mg, preferably 5 mg. This is put in an aluminum pan, and an empty aluminum pan is used as a reference, and measurement is performed at a temperature rising rate of 10 ° C./min under normal temperature and normal humidity within a measurement temperature range of 30 to 200 ° C. In this heating process, an endothermic peak of the main peak of the DSC curve in the temperature range of 30 to 200 ° C. is obtained.
[0131]
・ GPC measurement
The molecular weight of a chromatogram by gel permeation chromatography (GPC) is measured under the following conditions.
[0132]
The column was stabilized in a heat chamber at 40 ° C., and tetrahydrofuran (THF) was passed through the column at this temperature as a solvent at a flow rate of 1 ml per minute, and the resin was adjusted to a sample concentration of 0.05 to 0.6% by mass. The measurement is performed by injecting about 50 to 200 μl of a THF sample solution. In measuring the molecular weight of a sample, the molecular weight distribution of the sample is calculated from the relationship between the logarithmic value of a calibration curve prepared from several types of monodisperse polystyrene standard samples and the count number (retention time). As a standard polystyrene sample for preparing a calibration curve, for example, Tosoh Corporation or Pressure Chemical Co. Has a molecular weight of 6 × 102, 2.1 × 103, 4 × 103, 1.75 × 104, 5.1 × 104, 1.1 × 1053.9 × 105, 8.6 × 105, 2 × 106, 4.48 × 106It is appropriate to use at least about 10 standard polystyrene samples. An RI (refractive index) detector is used as the detector.
[0133]
As a column, 103~ 2 × 106In order to accurately measure the molecular weight region of, it is preferable to combine a plurality of commercially available polystyrene gel columns, for example, a combination of Showex DPC's Shodex @ GPC @ KF-801, 802, 803, 804, 805, 806, 807 or Waters, μ-styragel 500, 103, 104, 105Can be cited.
[0134]
【Example】
Hereinafter, specific examples of the present invention will be described, but the present invention is not limited to these examples. Parts in the following formulations are parts by mass.
[0135]
(Production method of treated wax)
After adding 80 g of dicumyl peroxide as a reaction initiator to 520 g of styrene monomer and 120 g of normal butyl acrylate, the mixture was dropped into 3280 g of heated and melted paraffin wax A with stirring, and reacted for 4 hours. Got.
[0136]
The type of wax, the ratio of the styrene monomer, the type and ratio of the unsaturated carboxylic acid monomer, the heating temperature, and the like were changed to similarly obtain a treated wax. Tables 1 and 2 show the ratios and characteristics.
[0137]
[Table 1]
Figure 2004021112
[0138]
[Table 2]
Figure 2004021112
[0139]
(Production method of hydrophobic magnetic iron oxide)
An aqueous solution containing ferrous hydroxide was prepared by mixing 1.0 to 1.1 equivalents of a caustic soda solution with respect to iron ions in the aqueous ferrous sulfate solution. While maintaining the pH of the aqueous solution at 8, the air was blown therein to perform an oxidation reaction at 80 to 90 ° C. to prepare a slurry liquid for generating seed crystals. Next, an aqueous ferrous sulfate solution was added to this slurry liquid so as to be 0.9 to 1.2 equivalents to the initial alkali amount (sodium component of caustic soda), and then the slurry liquid was maintained at pH = 8. The oxidation reaction was allowed to proceed while blowing air, and the pH was adjusted to about 6 at the end of the oxidation reaction to terminate the oxidation reaction. The produced iron oxide particles are washed, filtered, taken out once, and re-dispersed in another water without drying. Then, the pH of the re-dispersed liquid is adjusted, and the silane coupling agent [n-C10H21Si (OCH3)3] Was added to 100 parts of magnetic iron oxide, and the mixture was sufficiently stirred. The formed hydrophobic iron oxide particles were washed, filtered, and dried by a conventional method, and then the aggregated particles were crushed to obtain a hydrophobic magnetic iron oxide.
[0140]
(Toner manufacturing method)
Production of Toner 1
0.1 M Na in 720 parts of ion exchange water3PO4After adding 450 parts of an aqueous solution and 19 parts of 1N hydrochloric acid and heating to 60 ° C., 1.0 M CaCl 2 was added.267.7 parts of an aqueous solution was added to obtain an aqueous medium containing a dispersion stabilizer and having a pH of 5.3.
[0141]
Styrene 78 parts
n-butyl acrylate @ 22 parts
Divinylbenzene 0.5 part
5 parts of saturated polyester resin
Negative charge control agent (dialkyl salicylic acid aluminum complex compound) 1 part
Carbon black 10 parts
The above formulation was uniformly dispersed and mixed using an attritor (Mitsui Miike Kakoki Co., Ltd.). The monomer composition was heated to 60 ° C., and 1-10 parts of the treated wax was added, mixed and dissolved, and 4 parts by mass of a polymerization initiator t-butyl-oxy-2-ethylhexanoate was dissolved therein.
[0142]
The above polymerizable monomer system is charged into the aqueous medium,2Under an atmosphere, the mixture was stirred at 10,000 rpm for 15 minutes with a TK homomixer (Tokiki Kagaku Kogyo Co., Ltd.) to perform granulation. Thereafter, the mixture was reacted at 80 ° C. for 8 hours while stirring with a paddle stirring blade. After completion of the reaction, the suspension was cooled, hydrochloric acid was added to dissolve the dispersant at pH = 2 or less, the dispersant was dissolved, and the mixture was filtered, washed with water and dried to obtain toner particles 1.
[0143]
After 100 parts of the toner particles and silica having a primary particle diameter of 12 nm are treated with hexamethyldisilazane and then treated with silicone oil, the BET value after the treatment is 120 m2/ G of hydrophobic silica fine powder of 1.0 g / g was mixed using a Henschel mixer (Mitsui Miike Kakoki Co., Ltd.) to prepare Toner 1 having a weight average particle size of 6.9 μm.
[0144]
1,200 g of the obtained toner was subjected to air classification (Elbow Jet Classifier EJ-L-3: manufactured by Nippon Steel Mining) to obtain 98 g of the toner (F) and 101 g of the toner (G). When the endothermic amount of the release agent was measured for each of the obtained toners (F) and (G), Hg / Hf was 0.98. Table 3 shows the physical properties of Toner 1.
[0145]
Production of toners 2-4
Toners 2 to 4 were obtained in the same manner as in the production of toner 1 except that treated wax 1 was changed to treated waxes 2 to 4. Table 3 shows the physical properties of Toners 2 to 4.
[0146]
Production of toner 5
Toner 5 was obtained in the same manner as in the production of toner 1 except that treated wax 1 was changed to treated wax 6. Table 3 shows the physical properties of Toner 5.
[0147]
Production of toner 6
Toner 6 was obtained in the same manner as in the production of toner 1, except that treated wax 1 was changed to treated wax 8. Table 3 shows the physical properties of Toner 6.
[0148]
Production of toners 7 to 10
Toners 7 to 10 were obtained in the same manner as in the production of the toner 1 except that the treated wax 1 was changed to the treated waxes 11 to 14. Table 3 shows the physical properties of Toners 7 to 10.
[0149]
Production of toner 11
A toner 11 was obtained in the same manner as in the production of the toner 1, except that the amount of the treated wax 1 was changed to 0.7 part. Table 3 shows the physical properties of Toner 11.
[0150]
Production of toner 12
A toner 12 was obtained in the same manner as in the production of the toner 1, except that the amount of the treated wax 1 was changed to 31 parts. Table 3 shows the physical properties of Toner 12.
[0151]
Production of toner 13
A toner 13 was obtained in the same manner as in the production of the toner 1 except that the treated wax 1 was changed to the treated wax 5. Table 3 shows the physical properties of Toner 13.
[0152]
Production of toner 14
A toner 14 was obtained in the same manner as in the production of the toner 1 except that the treated wax 1 was changed to the treated wax 7. Table 3 shows the physical properties of Toner 14.
[0153]
Production of toners 15-16
Toners 15 to 16 were obtained in the same manner as in the production of toner 1 except that treated wax 1 was changed to treated waxes 9 to 10. Table 3 shows the physical properties of Toners 15 and 16.
[0154]
Production of toner 17
A toner 17 was obtained in the same manner as in the production of the toner 1 except that the treated wax 1 was changed to the treated wax 15. Table 3 shows the physical properties of Toner 17.
[0155]
Production of toner 18
A toner 18 was obtained in the same manner as in the production of the toner 1, except that the treated wax 1 was changed to paraffin wax A. Table 3 shows the physical properties of Toner 18.
[0156]
Production of toner 19
0.1 M Na in 720 parts of ion exchange water3PO4After 226 parts of the aqueous solution and 19 parts of 1N hydrochloric acid were added and heated to 60 ° C., 1.0 M CaCl 2 was added.2Toner 19 was obtained in the same manner as in the production of Toner 1, except that 33.9 parts of an aqueous solution was added to obtain a pH = 5.3 aqueous medium containing a dispersion stabilizer. Table 3 shows the physical properties of Toner 19.
[0157]
Production of toner 20
Toner 20 was obtained in the same manner as in the production of toner 1, except that carbon black 10 parts was changed to hydrophobic magnetic iron oxide 90 parts. Table 3 shows the physical properties of Toner 20.
[0158]
Production of toner 21
Styrene / n-butyl acrylate copolymer 100 parts
(Mass ratio 78/22)
5 parts of saturated polyester resin
Negative charge control agent (monoazo dye-based Fe compound) 4 parts
Carbon black 10 parts
1 10 parts of treated wax
The above materials were mixed in a blender, melt-kneaded in a twin-screw extruder heated to 110 ° C., the cooled kneaded material was coarsely pulverized by a hammer mill, and the coarsely pulverized material was finely pulverized by a jet mill. The pulverized product was subjected to air classification to obtain toner particles 20. To 100 parts of the toner particles 20, 1.0 part of silica used in the production of the toner 1 was mixed using a Henschel mixer to prepare a toner 21 having a weight average particle diameter of 8.4 μm. Table 3 shows the physical properties of Toner 21.
[0159]
Production of toner 22
Using a hybridizer, the toner particles 21 obtained in the production of the toner 21 were treated twice at 6000 rpm for 3 minutes to obtain toner particles 22. To 100 parts of the toner particles, 1.0 part of silica used in the production of Toner 1 was added and mixed with a Henschel mixer to prepare Toner 22. Table 3 shows the physical properties of Toner 22.
[0160]
Production of toner 23
Styrene 65 parts
2-ethylhexyl acrylate 35 parts
Divinylbenzene 0.8 parts
Carbon black 10 parts
8 parts of saturated polyester resin
2 parts of unsaturated polyester resin
The above formulation was uniformly dispersed using an attritor. Thereafter, the mixture was heated to 60 ° C., and 10 parts of the treated wax 1 used in the production of the toner 1 and 3.5 parts of 2,2′-azobisisobutyronitrile were added and dissolved.
[0161]
Then, after heating 650 parts of an aqueous colloid solution of 4% by mass of tricalcium phosphate to 60 ° C., 134.3 parts of the above polymerizable monomer system is added, and the mixture is rotated at room temperature using a TK homomixer. The emulsion was dispersed at several 10,000 rpm for 3 minutes.
[0162]
Thereafter, the mixture was reacted at 85 ° C. for 10 hours while stirring under a nitrogen atmosphere, and then cooled to room temperature to obtain a toner particle dispersion.
[0163]
Next, 13.0 parts of styrene, 7.0 parts of 2-ethylhexyl acrylate, 0.4 part of 2,2′-azobisisobutyronitrile, 0.2 part of divinylbenzene, and 0.1 part of sodium lauryl sulfate were added to water. The mixture was added to 20 parts and dispersed using an ultrasonic homogenizer to obtain 40.7 parts of a water emulsion.
[0164]
This was dropped into the toner particle dispersion to swell the particles. Thereafter, the mixture was stirred under a nitrogen atmosphere and reacted at 85 ° C. for 10 hours. Thereafter, the suspension was cooled, washed, filtered, and dried in the same manner as in the case of toner 1, and then subjected to air classification to obtain toner particles 23.
[0165]
100 parts of the toner particles 23 and 1.0 part of silica used in the production of the toner 1 were mixed using a Henschel mixer to prepare a toner 23 having a weight average particle size of 7.8 μm. Table 3 shows the physical properties of Toner 23.
[0166]
[Table 3]
Figure 2004021112
[0167]
[Example 1]
As an image forming apparatus, an LBP-8 Mark IV was modified and an apparatus generally shown in FIG. 3 was used.
[0168]
The potential of the electrostatic charge image carrier was set to a dark portion potential Vd = -580 V and a bright portion potential VL = -150 V. As a toner carrier, a medium resistance rubber roller (diameter 16 mm, hardness ASKER @ C 45 degrees, resistance 10) made of silicone rubber in which resistance is adjusted by dispersing carbon black.5(Ω · cm). The developing contact width at this time was set to about 3 mm. The peripheral speed of the toner carrier was 150% (120 mm / sec) in the forward direction with respect to the peripheral speed of the photoconductor (80 mm / sec). An application roller made of urethane foam rubber was provided as a toner application member, and was brought into contact with the toner carrier. A voltage of about -550 V was applied to the application roller. Further, a stainless steel blade coated with a resin as a toner regulating member was brought into contact with a linear pressure of 39.2 N / m (40 g / cm). Further, the applied voltage at the time of development was only a DC component (−450 V).
[0169]
Charging The applied voltage during charging was a DC component (-1.2 kV), and the applied voltage during transfer was a DC component (-1.5 kV).
[0170]
First, 100 g of the toner 1 is filled in a cartridge, and an image consisting of only horizontal lines with a printing rate of 3% is obtained in a normal temperature and normal humidity environment (23 ° C., 60% RH) and a low temperature and low humidity environment (15 ° C., 10% RH). An image output test of 6000 sheets was performed using the pattern. The transfer material is 75 g / m2Paper was used.
[0171]
As a result, the toner 1 showed high transferability at the initial stage and after the image was printed out on 6000 sheets, and obtained a good image having no ghost and having excellent halftone reproducibility without fogging to a non-image portion. . Further, it was excellent in low-temperature fixing property and hot offset resistance, and could have a wide fixing temperature range. Table 4 shows the evaluation results under the normal temperature and normal humidity environment, and Table 5 shows the evaluation results under the low temperature and low humidity environment.
[0172]
The evaluation items described in the examples of the present invention and the comparative examples and the criteria thereof will be described.
[0173]
<Fixing temperature range>
A fixing test was performed using a modified LBP-8 Mark #IV. The image area ratio at this time was 25%, and the amount of applied toner per unit area was 0.7 mg / cm.2Set to. The fixing start temperature and the offset start temperature are measured by adjusting the set temperature of the fixing unit every 5 ° C. within a temperature range from 120 ° C. to 210 ° C., outputting a fixed image at each temperature, and obtaining a fixed image. 4.9 kPa (50 g / cm2), And the fixing temperature at which the density reduction rate before and after rubbing was 10% or less was defined as the fixing start temperature. Further, the set temperature was further increased from the fixing start temperature, and the temperature at which the high-temperature offset occurred visually was taken as the offset start temperature.
[0174]
<Transfer efficiency>
The transfer efficiency was determined by tapping off the transfer residual toner on the photoreceptor after transfer of the solid black image with a Mylar tape, peeling off the tape, and setting the Macbeth density value of the paste on paper to C. When the Macbeth density of the tape with the tape attached was D and the Macbeth density of the Mylar tape pasted on the unused paper was E, it was approximately calculated by the following equation.
[0175]
(Equation 2)
Figure 2004021112
[0176]
The transfer efficiency obtained from the above calculation results was determined based on the following criteria.
A: Transfer efficiency is 96% or more.
B: Transfer efficiency is 92% or more and less than 96%.
C: Transfer efficiency is 89% or more and less than 92%.
D: Transfer efficiency is less than 89%.
[0177]
<Fog>
The measurement of fog was measured using REFLECMETER @ MODEL @ TC-6DS manufactured by Tokyo Denshoku Co., Ltd. A green filter was used as a filter, and fog was calculated by the following equation.
[0178]
Fog (reflectance) (%) =
Reflectance on standard paper (%)-Reflectance on non-image area of sample (%)
[0179]
The criteria for fogging are as follows.
A: Very good (less than 1.5%)
B: Good (1.5% or more to less than 2.5%)
C: Normal (2.5% or more to less than 4.0%)
D: Bad (4% or more)
[0180]
<Ghost>
The ghost is determined by outputting the image shown in FIG. 1 and visually determining according to the following criteria.
A: No ghost has occurred.
B: Good image although slight ghost is generated.
C: Image quality with no problem in practice although ghosts are generated.
D: An image with poor ghost and not practically preferable.
[0181]
<Image quality>
The image quality criterion is a comprehensive evaluation of image uniformity and fine line reproducibility. The uniformity of the image is determined based on the uniformity of the solid black image and the halftone image.
A: A clear image with excellent fine line reproducibility and image uniformity.
B: A good image, although the reproducibility of fine lines and the uniformity of the image are slightly inferior.
C: Practically no problem image.
D: An image which is poor in practical use because of poor reproducibility of fine lines and image uniformity.
[0182]
[Examples 2 to 14]
Using toners 2 to 12, 22, and 23 as toners, an image output test and durability evaluation were performed under the same conditions as in Example 1. As a result, there was no problem in the initial image characteristics, and no significant problem was obtained in any case up to 6000 prints. Table 4 shows the evaluation results under the normal temperature and normal humidity environment, and Table 5 shows the evaluation results under the low temperature and low humidity environment.
[0183]
[Example 15]
As an image forming apparatus, a modified LBP-1760 having a structure generally shown in FIG. 5 was used.
[0184]
The potential of the electrostatic image carrier (photosensitive drum 1) is the dark portion potential Vd= -650 V, bright part potential VL= -130V. The gap between the electrostatic image carrier and the developing sleeve was 270 μm, and a resin layer having a thickness of about 7 μm and a JIS center line average roughness (RA) of 1.0 μm having the following structure was used as a toner carrier. Using a developing sleeve formed on an aluminum cylinder having a diameter of 16φ, a developing magnetic pole is 85 mT (850 gauss), and a urethane blade having a thickness of 1.0 mm and a free length of 0.5 mm is used as a toner regulating member at 39.2 N / m (40 g). / Cm) linear pressure.
Phenol resin 100 parts
Graphite (particle size: about 7μm) 90 parts
Carbon black 10 parts
[0185]
Next, a DC bias component V is used as a developing bias.dc= -450V, superimposed AC bias component Vpp= 1600 V, F = 2200 Hz. The peripheral speed of the developing sleeve was set to 110% (103 mm / sec) in the forward direction with respect to the peripheral speed of the photoconductor (94 mm / sec). The transfer bias was DC 1.5 kV.
[0186]
As a fixing method, an LBP-1760 fixing device that does not have an oil application function and that performs heating and pressure fixing with a heater via a film was used. At this time, a pressure roller having a surface layer of a fluororesin was used, and the diameter of the roller was 30 mm. The fixing temperature was set at 180 ° C., and the nip width was set at 7 mm.
[0187]
The evaluation of the fixing temperature width was performed in the same manner as in Example 1 except that the above fixing device was used.
[0188]
100 g of the toner 20 is filled in a cartridge, and under a normal temperature and normal humidity environment (23 ° C., 60% RH) and a low temperature and low humidity environment (15 ° C., 10% RH), an image pattern composed of only horizontal lines having a printing rate of 3% is used. An image output test was performed. The transfer material is 75 g / m2Paper was used.
[0189]
As a result, the toner 20 exhibited a high transferability at the initial stage and after the image was output on 6000 sheets, and provided a good image having no ghost and having excellent halftone reproducibility without fogging to a non-image portion. . Further, it was excellent in low-temperature fixing property and hot offset resistance, and could have a wide fixing temperature range. Table 4 shows the evaluation results under the normal temperature and normal humidity environment, and Table 5 shows the evaluation results under the low temperature and low humidity environment.
[0190]
[Comparative Examples 1 to 8]
Using toners 13 to 19 and 21 as the toner, an image output test and durability evaluation were performed under the same conditions as in Example 1. As a result, a decrease in transfer efficiency, fog, ghost, and deterioration of image quality occurred together with the durability test. Further, the fixing temperature ranges of the toners 14, 15, and 17 were narrow.
[0191]
[Table 4]
Figure 2004021112
[0192]
[Table 5]
Figure 2004021112
[0193]
【The invention's effect】
By using the toner of the present invention, excellent low-temperature fixability and anti-offset properties are maintained, good toner performance is maintained even in multi-sheet durability, and a high-definition image free of ghost and fog is stably provided for a long period of time. I can do it.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a conceptual diagram of a ghost generated on an image.
FIG. 2 is a conceptual diagram of a peak area (1) on the high molecular side and a peak area (2) on the low molecular side.
FIG. 3 is a diagram illustrating an example of an image forming apparatus suitable for implementing the present invention.
FIG. 4 is a diagram illustrating an example of an image forming method for forming a full-color image.
FIG. 5 is a diagram illustrating an example of an image forming apparatus that can suitably use a magnetic toner.
[Explanation of symbols]
51 charging roller (contact charging member)
52 developing device
54 ° developing sleeve (toner carrier)
55 ° stirring member
56 photoconductor (image carrier, charged object)
57 transfer roller (transfer member)
59 cleaner
63 fixing device

Claims (18)

少なくとも結着樹脂、着色剤及び離型剤を含有する重量平均粒径が3〜10μmのトナーであり、
該トナーの平均円形度が0.970以上であり、
該離型剤の示差熱分析(DSC)測定における吸熱ピークが45〜120℃の範囲にあり、
該離型剤は、少なくともスチレン系モノマーで処理した炭化水素ワックス(以後、処理ワックスとする)であり、該処理ワックスは、テトラヒドロフラン(THF)の可溶分のゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)による分子量測定で2ピークを有し、高分子側のピークの面積を▲1▼、低分子側のピークの面積を▲2▼とすると、面積比が、
0.2≦▲2▼/(▲1▼+▲2▼)≦0.8        (式1)
を満足することを特徴とするトナー。
A toner having a weight average particle size of at least 3 to 10 μm containing at least a binder resin, a colorant and a release agent,
The average circularity of the toner is 0.970 or more;
The release agent has an endothermic peak in the differential thermal analysis (DSC) measurement in the range of 45 to 120 ° C;
The release agent is at least a hydrocarbon wax treated with a styrene-based monomer (hereinafter referred to as a treated wax), and the treated wax is determined by gel permeation chromatography (GPC) of a soluble portion of tetrahydrofuran (THF). Assuming that there are two peaks in the molecular weight measurement, the peak area on the high molecular side is (1) and the peak area on the low molecular side is (2), the area ratio is as follows:
0.2 ≦ (2) / ((1) + (2)) ≦ 0.8 (Equation 1)
Satisfies the following.
該処理ワックスは、テトラヒドロフラン(THF)の可溶分のゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)による分子量測定で2ピークを有し、高分子側のピークの面積を▲1▼、低分子側のピークの面積を▲2▼とすると、面積比が、
0.2≦▲2▼/(▲1▼+▲2▼)<0.5
を満足することを特徴とする請求項1に記載のトナー。
The treated wax has two peaks in the molecular weight measurement by gel permeation chromatography (GPC) of the soluble portion of tetrahydrofuran (THF), the peak area on the high molecular side is {1}, and the peak on the low molecular side is If the area is (2), the area ratio is
0.2 ≦ (2) / ((1) + (2)) <0.5
The toner according to claim 1, which satisfies the following.
該離型剤の示差熱分析(DSC)測定における吸熱ピークが50〜90℃の範囲にあることを特徴とする請求項1または2に記載のトナー。3. The toner according to claim 1, wherein the release agent has an endothermic peak in a range of 50 to 90 ° C. in differential thermal analysis (DSC) measurement. 4. 該トナーのモード円形度が0.99以上である事を特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載のトナー。4. The toner according to claim 1, wherein the mode circularity of the toner is 0.99 or more. 該トナーの粒度分布において、重量平均粒径/数平均粒径の比が1.40以下であることを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載のトナー。The toner according to any one of claims 1 to 4, wherein a ratio of weight average particle diameter / number average particle diameter in the particle size distribution of the toner is 1.40 or less. 該処理ワックスのテトラヒドロフラン(THF)の可溶分のゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)による分子量測定で、▲1▼の数平均分子量(Mn▲1▼)が8,000以下、▲2▼の数平均分子量(Mn▲2▼)が200以上を満足することを特徴とする請求項1乃至5のいずれかに記載のトナー。According to the molecular weight measurement by gel permeation chromatography (GPC) of the soluble portion of the treated wax in tetrahydrofuran (THF), the number average molecular weight (Mn) of (1) was 8,000 or less and the number of (2) The toner according to any one of claims 1 to 5, wherein the average molecular weight (Mn 2) satisfies 200 or more. 該処理ワックスのTHF可溶分のGPCによる分子量測定で、Mn▲1▼とMn▲2▼が下記式、
1000≦(Mn▲1▼−Mn▲2▼)≦6000        (式2)
を満足することを特徴とする請求項1乃至6のいずれかに記載のトナー。
According to the molecular weight measurement by GPC of the THF-soluble portion of the treated wax, Mn (1) and Mn (2) were represented by the following formulas:
1000 ≦ (Mn <1> -Mn <2>) ≦ 6000 (Equation 2)
The toner according to any one of claims 1 to 6, which satisfies the following.
該処理ワックスのTHF可溶分のGPCによる分子量測定で、Mn▲2▼が下記式
200≦Mn▲2▼<2000
を満足し、且つ、該処理ワックスのTHF可溶分のGPCによる分子量測定における、分子量がMn▲2▼であるワックス成分のうち、少なくともスチレン系モノマーによってグラフト変性されているワックス成分の量をA、未変性のワックス成分の量をBとすると、下記式
0.08≦{B/(A+B)}×{▲2▼/(▲1▼+▲2▼)}≦0.78
を満足することを特徴とする請求項1乃至7のいずれかに記載のトナー。
When the molecular weight of the treated wax was measured by GPC based on GPC, the Mn 2 was found to be the following formula: 200 ≦ Mn 2 <2000
And the amount of the wax component graft-modified with a styrene monomer among the wax components having a molecular weight of Mn {2} in the molecular weight measurement by GPC of the THF-soluble portion of the treated wax was defined as A When the amount of the unmodified wax component is B, the following equation is satisfied: 0.08 ≦ {B / (A + B)} × {2} / (1) +2) ≦ 0.78
The toner according to any one of claims 1 to 7, which satisfies the following.
該処理ワックスのTHF可溶分のGPCによる分子量測定で、Mn▲2▼が下記式
200≦Mn▲2▼<2000
を満足し、且つ、該処理ワックスのTHF可溶分のGPCによる分子量測定における、分子量がMn▲2▼であるワックス成分のうち、少なくともスチレン系モノマーによってグラフト変性されているワックス成分の量をA、未変性のワックス成分の量をBとすると、下記式
0.1≦{B/(A+B)}×{▲2▼/(▲1▼+▲2▼)}≦0.78
を満足することを特徴とする請求項1乃至7のいずれかに記載のトナー。
When the molecular weight of the treated wax was measured by GPC based on GPC, the Mn 2 was found to be the following formula: 200 ≦ Mn 2 <2000
And the amount of the wax component graft-modified with a styrene monomer among the wax components having a molecular weight of Mn {2} in the molecular weight measurement by GPC of the THF-soluble portion of the treated wax was defined as A When the amount of the unmodified wax component is B, the following equation is satisfied: 0.1 ≦ {B / (A + B)} × {2} / (1) +2)} 0.78
The toner according to any one of claims 1 to 7, which satisfies the following.
該処理ワックスは、結着樹脂100質量部に対し、1乃至30質量部含有されていることを特徴とする請求項1乃至9のいずれかに記載のトナー。The toner according to any one of claims 1 to 9, wherein the treated wax is contained in an amount of 1 to 30 parts by mass based on 100 parts by mass of the binder resin. 該処理ワックスは炭化水素ワックス100質量部に対して、スチレン系モノマー5乃至100質量部で処理していることを特徴とする請求項1乃至10のいずれかに記載のトナー。11. The toner according to claim 1, wherein the treated wax is treated with 5 to 100 parts by mass of a styrene monomer based on 100 parts by mass of a hydrocarbon wax. 該処理ワックスは、少なくともスチレン系モノマーと不飽和カルボン酸系モノマーで炭化水素ワックスを処理したものであることを特徴とする請求項1乃至10のいずれかに記載のトナー。11. The toner according to claim 1, wherein the treated wax is obtained by treating a hydrocarbon wax with at least a styrene monomer and an unsaturated carboxylic acid monomer. 該処理ワックスはパラフィン系ワックス100質量部に対して、スチレン系モノマーと不飽和カルボン酸系モノマーの総計5乃至100質量部で処理しており、(スチレン系モノマー質量部数/不飽和カルボン酸系モノマーの質量部数)が1乃至20であることを特徴とする請求項12に記載のトナー。The treated wax is treated with a total of 5 to 100 parts by mass of a styrene monomer and an unsaturated carboxylic acid monomer with respect to 100 parts by mass of a paraffinic wax. 13. The toner according to claim 12, wherein the number of parts by mass is 1 to 20. 該処理ワックスは、パラフィン炭化水素系ワックスを処理したものであることを特徴とする請求項1乃至13のいずれかに記載のトナー。14. The toner according to claim 1, wherein the processed wax is obtained by processing a paraffin hydrocarbon wax. 該トナーの重量平均粒径よりも粒径が小さいトナー(F)と、該トナーよりも重量平均粒径が大きいトナー(G)に2分割したときの、トナー(F)、(G)それぞれの前記離型剤の示差熱分析(DSC)測定における吸熱量をHf、Hgとしたときに、
0.60≦Hg/Hf≦1.50        (式3)
を満足することを特徴とする請求項1乃至14のいずれかに記載のトナー。
The toner (F) having a smaller particle diameter than the toner and the toner (G) having a larger particle diameter than the toner have a larger particle diameter than the toner (G). When the endotherms in the differential thermal analysis (DSC) measurement of the release agent are Hf and Hg,
0.60 ≦ Hg / Hf ≦ 1.50 (Equation 3)
The toner according to any one of claims 1 to 14, which satisfies the following.
前記吸熱量Hf、Hgが
0.80≦Hg/Hf≦1.20        (式4)
を満足することを特徴とする請求項1乃至14のいずれかに記載のトナー。
The endothermic amounts Hf and Hg are 0.80 ≦ Hg / Hf ≦ 1.20 (Equation 4)
The toner according to any one of claims 1 to 14, which satisfies the following.
少なくとも結着樹脂、着色剤及び離型剤を含有する湿式で作製されるトナーであり、
該トナーの重量平均粒径が3〜10μmであり、
該トナーの平均円形度が0.970以上であり、
該離型剤の示差熱分析(DSC)測定における吸熱ピークが45〜120℃の範囲にあり、
該離型剤は、少なくともスチレン系モノマーで処理した炭化水素ワックス(以後、処理ワックスとする)であり、該処理ワックスは、テトラヒドロフラン(THF)の可溶分のゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)による分子量測定で2ピークを有し、高分子側のピークの面積を▲1▼、低分子側のピークの面積を▲2▼とすると、面積比が、
0.2≦▲2▼/(▲1▼+▲2▼)≦0.8        (式1)
を満足することを特徴とするトナー。
At least a binder resin, a toner produced by a wet method containing a colorant and a release agent,
The toner has a weight average particle diameter of 3 to 10 μm,
The average circularity of the toner is 0.970 or more;
The release agent has an endothermic peak in the differential thermal analysis (DSC) measurement in the range of 45 to 120 ° C;
The release agent is at least a hydrocarbon wax treated with a styrene-based monomer (hereinafter referred to as a treated wax), and the treated wax is determined by gel permeation chromatography (GPC) of a soluble portion of tetrahydrofuran (THF). Assuming that there are two peaks in the molecular weight measurement, the peak area on the high molecular side is (1) and the peak area on the low molecular side is (2), the area ratio is as follows:
0.2 ≦ (2) / ((1) + (2)) ≦ 0.8 (Equation 1)
Satisfies the following.
該離型剤の示差熱分析(DSC)測定における吸熱ピークが50〜90℃の範囲にあることを特徴とする請求項17に記載のトナー。18. The toner according to claim 17, wherein the release agent has an endothermic peak in the range of 50 to 90 [deg.] C. in differential thermal analysis (DSC) measurement.
JP2002178905A 2002-06-19 2002-06-19 toner Expired - Fee Related JP4143342B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002178905A JP4143342B2 (en) 2002-06-19 2002-06-19 toner

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002178905A JP4143342B2 (en) 2002-06-19 2002-06-19 toner

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2004021112A true JP2004021112A (en) 2004-01-22
JP4143342B2 JP4143342B2 (en) 2008-09-03

Family

ID=31176486

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2002178905A Expired - Fee Related JP4143342B2 (en) 2002-06-19 2002-06-19 toner

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4143342B2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020524279A (en) * 2017-11-20 2020-08-13 エルジー・ケム・リミテッド Device and method for qualitative and quantitative analysis of heavy metals utilizing rotary disk system

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020524279A (en) * 2017-11-20 2020-08-13 エルジー・ケム・リミテッド Device and method for qualitative and quantitative analysis of heavy metals utilizing rotary disk system
JP2020524278A (en) * 2017-11-20 2020-08-13 エルジー・ケム・リミテッド Device and method for qualitative and quantitative analysis of heavy metals utilizing rotary disk system
US11635445B2 (en) 2017-11-20 2023-04-25 Lg Chem, Ltd. Device and method for qualitative and quantitative analysis of heavy metals utilizing rotary disc system
US11828768B2 (en) 2017-11-20 2023-11-28 Lg Chem, Ltd. Device and method for qualitative and quantitative analysis of heavy metals utilizing rotary disc system
US11835535B2 (en) 2017-11-20 2023-12-05 Lg Chem, Ltd. Device and method for qualitative and quantitative analysis of heavy metals utilizing rotary disc system
US11835536B2 (en) 2017-11-20 2023-12-05 Lg Chem, Ltd. Device and method for qualitative and quantitative analysis of heavy metals utilizing rotary disc system

Also Published As

Publication number Publication date
JP4143342B2 (en) 2008-09-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7153625B2 (en) Process for producing toner particles, and toner
JP5094858B2 (en) Magnetic toner
JP4168604B2 (en) Development method and image forming method
US7560212B2 (en) Magnetic toner and method of manufacturing magnetic toner
JP4305019B2 (en) Image forming method
JP4560462B2 (en) toner
JP4018520B2 (en) Toner production method
JP4434967B2 (en) Magnetic toner
JP3977159B2 (en) Magnetic toner
JP4557855B2 (en) Method for producing polymerized toner
JP4125042B2 (en) Method for producing non-magnetic toner
JP2006337612A (en) Method for manufacturing polymerized toner
JP4280517B2 (en) toner
JP4040439B2 (en) Toner and toner production method
JP4143342B2 (en) toner
JP4393179B2 (en) Method for producing magnetic toner
JP4217527B2 (en) Method for producing toner particles
JP4347368B2 (en) toner
JP2005181489A (en) Resin for toner, toner, and image forming method using the toner
JPH08314300A (en) Electrostatic charge image developing toner, image forming method and color image record
JP4040332B2 (en) Toner, image forming method and process cartridge
JP4181752B2 (en) Magnetic toner and image forming method using the magnetic toner
JP2003043735A (en) Magnetic toner and method for manufacturing the same
JP2006276517A (en) Toner and its manufacturing method, and image forming method
JPH11194534A (en) Preparation of toner particle

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20050613

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20070626

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20070827

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20071120

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20080121

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20080603

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20080616

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110620

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120620

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120620

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130620

Year of fee payment: 5

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees