JP2004198862A - Method of forming image, image forming apparatus and toner for electrostatic charge image development - Google Patents

Method of forming image, image forming apparatus and toner for electrostatic charge image development Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method of forming image by which a document having high gloss of an image and excellent storage property can be obtained and excellent transparency for an OHP (overhead projector) can be obtained, and to provide an image forming apparatus and toner for electrostatic charge development. <P>SOLUTION: The method of forming image includes processes of: forming an electrostatic charge image on the surface of an electrostatic charge image carrying body; developing the electrostatic charge image on the surface of a developer carrying body with a developer containing toner to form a toner image; transferring the toner image to the surface of a recording material; and thermally fixing the toner image. The method of forming image is characterized in that the toner comprises at least a binder resin, a coloring agent and two or more kinds of release agents having different melting points and satisfies conditions (a), (b) and (c). The method is characterized in that the process speed ranges from 280 to 560 mm/s and the heating time for the above thermal fixing is ≥5.0×10<SP>-2</SP>second. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術的分野】
本発明は電子写真法または静電記録法を用いた画像形成方法、画像形成装置、及び静電荷現像用トナーに関する。
【0002】
【従来の技術】
電子写真法など静電荷像を経て画像情報を可視化する方法は、現在様々な分野で利用されている。電子写真法においては、帯電、露光工程により感光体表面に静電荷像を形成し、該静電荷像が、静電荷像現像用トナー(以下、単に「トナー」ということがある)を含む静電荷像現像剤(以下、単に「現像剤」ということがある)で静電荷像を現像し、転写、定着工程を経て可視化される。
【0003】
ここで用いられる現像剤には、トナーとキャリアとからなる2成分現像剤と、磁性トナーまたは非磁性トナーを単独で用いる1成分現像剤とがあるが、そのトナーの製法は通常、熱可塑性樹脂を顔料、帯電制御剤、ワックスなどの離型剤とともに溶融混練し、冷却後、微粉砕し、さらに分級する混練粉砕製法が使用されている。これらトナーには、必要であれば流動性やクリーニング性を改善するための無機、有機の微粒子をトナー粒子表面に添加することもある。
【0004】
近年、カラー電子写真法による複写機、プリンター、またそれらやファクシミリなどの複合機などの普及が著しいが、カラー画像画像再現における適度な光沢及び優れたOHP画像を得るための透明性を実現する場合、ワックスなどの離型剤を用いることが一般的に難しい。このため、剥離補助のために定着ロールに多量のオイルを付与することとなるため、OHPを含む複写画像のべたつき感やペンなどによる画像への追記が困難となり、また不均一な光沢感を生じることも多い。一方、通常の白黒コピーなどで一般的に使用されるポリエチレン、ポリプロピレン、パラフィンなどのワックスは、OHP透明性を損なうために使用することがより困難である。
【0005】
また、例えば透明性を犠牲にしたとしても、従来の混練粉砕法によるトナー製造方法では、トナー表面への離型剤露出を抑制することが困難であるために、現像剤として使用する際、著しい流動性の悪化や、現像器、感光体へのフィルミングなどの問題を招く。
【0006】
これらの問題の根本的な改善方法として、樹脂の原料となる単量体と着色剤とからなる油相を水相中に分散し、直接重合してトナーとする方法により、これらワックスをトナー内部に内包して表面への露出を制御する重合法による製造方法が提案されている。
【0007】
また他に、意図的なトナー形状及び表面構造の制御を可能とする手段として、乳化重合凝集法によるトナーの製造方法が提案されている(例えば、特許文献1、2参照)。これらは、一般に乳化重合などにより樹脂分散液を作成し、一方溶媒に着色剤を分散した着色剤分散液を作成し、混合し、トナー粒径に相当する凝集体を形成し、加熱することによって融合合一しトナーとする製造方法である。
【0008】
これらの製法はワックスの内包を実現するばかりでなく、トナーの小径化を容易とし、より高解像かつ鮮明な画像再現を可能とするものである。
【0009】
一方、近年、カラーのコピーやプリンタの高速化に伴い少量部数の印刷機としての役割が期待されている。印刷機として用いる場合、オフィスユースに比べドキュメントのさまざまな環境下における長期保管性や、多種の用紙への対応が要求されており、パンフレット等に用いる高光沢紙を用いた場合でも、紙の光沢と現像像との光沢に差が無いことは必須である。
【0010】
しかしながら高光沢の画像を得るためには、平滑な定着画像表面を得る必要があるが、凹凸のある画像に比べ、平滑な画像を相対させた場合画像の接触面積が増大するため、コート紙の様な高光沢と同様の高光沢な定着画像では、高温かつ長期保管性と両立することができなかった。
【0011】
また、従来のオフィスユースを対象とした複写機やプリンタは、厚紙モードを設けるなど通紙速度を低下させて、画像の光沢を得る方法を取ることができたが、高生産性が前提となる印刷機においては、同手法を採ることはできない。
【0012】
【特許文献1】
特開昭63−282752号公報
【特許文献2】
特開平6−250439号公報
【0013】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記従来技術の問題点を解決することを目的とする。
すなわち本発明は、画像が高光沢であり、しかも保管性に優れたドキュメントを得ることができ、OHP対しても優れた透過性を得ることができる画像形成方法、画像形成装置、及び静電荷現像用トナーを提供することを目的とする。
【0014】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記従来技術の問題点を解決することを目的とする。
すなわち本発明は、
<1> 静電荷像担持体表面に静電荷像を形成する工程と、トナーを含む現像剤により現像剤担持体表面の前記静電荷像を現像してトナー画像を形成する工程と、前記トナー画像を被記録体表面に転写する工程と、前記トナー画像を熱定着する工程と、を含む画像形成方法であって、前記トナーが、少なくとも結着樹脂と着色剤と融点の異なる2種以上の離型剤とからなり、かつ、下記の条件(a)、(b)、及び(c)を満たし、プロセススピードが280〜560mm/sの範囲であり、前記熱定着時の加熱時間が5.0×10-2秒以上であることを特徴とする画像形成方法である。
【0015】
(a)トナーの体積平均粒径D50vが3〜8μmの範囲であり、体積平均粒度分布指標GSDvが1.25以下であること。
(b)前記結着樹脂の重量平均分子量Mwが6000〜45000の範囲にあること。
(c)前記2種以上の離型剤のうち、最も低融点の離型剤の融点αが90〜115℃の範囲であり、他の少なくとも1種の高融点の離型剤の融点が1.3α〜2.1α℃の範囲であること。
【0016】
<2> 静電荷像担持体表面に静電荷像を形成する手段と、トナーを含む現像剤により現像剤担持体表面の前記静電荷像を現像してトナー画像を形成する手段と、前記トナー画像を被記録体表面に転写する手段と、前記トナー画像を熱定着する手段と、を含む画像形成装置であって、前記トナーが、少なくとも結着樹脂と着色剤と2種以上の離型剤とからなり、かつ、下記の条件(a)、(b)、及び(c)を満たし、プロセススピードが280〜560mm/sの範囲であり、前記熱定着時の加熱時間が5.0×10-2秒以上であることを特徴とする画像形成装置である。
【0017】
(a)トナーの体積平均粒径D50vが3〜8μmの範囲であり、体積平均粒度分布指標GSDvが1.25以下であること。
(b)前記結着樹脂の重量平均分子量Mwが6000〜45000の範囲にあること。
(c)前記2種以上の離型剤のうち、最も低融点の離型剤の融点αが90〜115℃の範囲であり、他の少なくとも1種の高融点の離型剤の融点が1.3α〜2.1α℃の範囲であること。
【0018】
<3> 少なくとも結着樹脂と着色剤と2種以上の離型剤とからなる静電荷像現像用トナーであって、前記トナーが、下記の条件(a)、(b)、及び(c)を満たすことを特徴とする静電荷像現像用トナーである。
【0019】
(a)トナーの体積平均粒径D50vが3〜8μmの範囲であり、体積平均粒度分布指標GSDvが1.25以下であること。
(b)前記結着樹脂の重量平均分子量Mwが6000〜45000の範囲にあること。
(c)前記2種以上の離型剤のうち、最も低融点の離型剤の融点αが90〜115℃の範囲であり、他の少なくとも1種の高融点の離型剤の融点が1.3α〜2.1α℃の範囲であること。
【0020】
また、前記トナーにおける離型剤のドメイン径は、0.8〜1.8μmの範囲であることが好ましい。さらに、前記結着樹脂の重量平均分子量Mwと数平均分子量Mnとの比Mw/Mnで表される分子量分布が、3.3以下であることが好ましい。
【0021】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を詳細に説明する。
<画像形成方法>
本発明の画像形成方法は、トナーが、少なくとも結着樹脂と着色剤と2種以上の離型剤とからなり、かつ、下記の条件(a)、(b)、及び(c)を満たし、プロセススピードが280〜560mm/sの範囲であり、定着時の加熱時間が5.0×10-2秒以上であることを特徴とする。
【0022】
(a)トナーの体積平均粒径D50vが3〜8μmの範囲であり、体積平均粒度分布指標GSDvが1.25以下であること。
(b)前記結着樹脂の重量平均分子量が6000〜45000の範囲にあること。
(c)前記2種以上の離型剤のうち、最も低融点の離型剤の融点αが90〜115℃の範囲であり、他の少なくとも1種の離型剤の融点が1.3α〜2.1α℃の範囲であること。
【0023】
本発明者らは、前述の問題を改善すべく鋭意検討した結果、高光沢で保管性の高い画像を得るためには、定着画像表面に高融点の離型剤を存在させ、かつ、該高融点の離型剤を均一に定着画像表面に露出させる必要があり、このためには、定着器が未定着画像へ熱を付与する加熱時間と、高融点の離型剤の移動を補助する離型剤が重要な因子であることを見出した。
【0024】
即ち高光沢の画像を得るためには、定着画像表面に優れた平滑性を与える必要がある。定着温度を高くしトナーの粘弾性を下げることにより平滑性を得易くなるが、高プロセススピードの画像形成においては、如何に離型剤を定着画像表面に染み出させ平滑な画像を得るか重要となり、離型剤の画像表面への染み出しに関しては、定着温度も効果があるものの、加熱時間がより重要である。
【0025】
本発明の画像形成方法においては、プロセススピードが280〜560mm/sの範囲であることが必要であり、280〜480mm/sの範囲であることがより好ましい。このようなプロセススピードの範囲内において、本発明の効果が十分に発揮される。
【0026】
また、後述する本発明が規定するところの現像剤を用いた場合、定着時のに加熱時間は、5.0×10-2秒以上を必要とする。また、加熱時間は5.5×10-2秒以上であることがより好ましい。なお、加熱時間が5.0×10-2秒以上であれば本発明上問題はないが、前記本発明におけるプロセススピードにおいては、120.0×10-2秒以上の加熱時間とすると、定着装置が長大となり余り実用的でない。
【0027】
本発明において、上記加熱時間とは、定着部材に未定着トナー画像が接触し、定着画像に熱が付与されはじめた時間から定着部材より定着画像が剥離するまでの時間を指す。また、本発明において上記プロセススピードは、定着装置のニップ幅を加熱時間で割ることにより求めることができる。
【0028】
本発明に用いられる現像剤に含まれるトナーは、少なくとも結着樹脂と着色剤と融点の異なる2種以上の離型剤とからなる。
定着画像を高温環境にて保管する場合、定着画像の最表面層を形成する物質の高温への耐久性が定着画像の高温への耐久性を左右する。離型剤を添加した現像剤の場合、定着画像の最表面層は離型剤層で覆われるが、保管性の観点からは、上記離型剤層は高融点の離型剤からなることが有利である。
【0029】
一般的に高融点の離型剤は低融点のものに比べ、同一温度においては粘度が高い傾向にあり、現像剤に高融点の離型剤のみを添加すると、結着樹脂と高融点離型剤との溶融粘度に差が生じるため、結着樹脂及び高融点離型剤のそれぞれの定着に適した領域が重なり合う温度領域がなく、結着樹脂に温度を合わせると、高融点離型剤の粘度が高く定着画像表面を離型剤層で覆うことができず、高融点離型剤温度に温度を合わせると、結着樹脂の粘度が低くなり過ぎ凝集力が弱くなり、ホットオフセットが発生してしまう。
【0030】
そこで本発明においては、比較的低融点な離型剤と高融点の離型剤とを併用することで、高融点の離型剤単独の場合に比べ、低い温度領域で定着画像表面を覆うことを可能とした。
【0031】
上記比較的低融点の離型剤とは、前記本発明におけるトナーに含まれる融点の異なる2種以上の離型剤のうち、最も低い融点の離型剤であり、その融点αは、90〜115℃の範囲であることが必要である。また融点αは97〜112℃の範囲がより好ましい。
【0032】
融点αが90℃に満たないと、通常の温度でも部分的に溶けやすい状態となるため、トナーの流動性が低下したり、感光体等へのフィルミングが発生する。また、定着温度での前記高融点の離型剤との粘度の差が大きくなりすぎ、双方が分離してしまい、前記高融点の離型剤を定着画像表面に均一に存在させることができない。融点αが115℃を超えると、定着温度でのそれ自体の粘度が高くなり、前記高融点の離型剤を定着画像表面に均一に存在させることができない。
【0033】
一方、本発明におけるトナー中には上記低融点の離型剤のほかに、高融点の離型剤が少なくとも1種含まれており、該高融点の離型剤の融点は、1.3α〜2.1α℃の範囲であることが必要である。また高融点の離型剤の融点は、1.5α〜1.9α℃の範囲がより好ましい。
【0034】
上記融点が1.3α℃に満たないと、トナーの保管性を十分確保できる程度の融点としては低すぎ、対向するドキュメントが高温下で付着しやすくなる。また、2.1α℃を超えると、この高融点の離型剤を溶融するため、定着温度が高くなってしまう。また、低融点側の離型剤との溶融時の粘度に差がありすぎ、分離してしまう結果、高融点側の離型剤が像表面に染み出にくくなるので好ましくない。
【0035】
トナー中の前記離型剤のドメイン径は、0.8〜1.8μmの範囲であることが好ましい。更に1.0μm〜1.4μmの範囲がより好ましい。
ドメイン径が0.8μm未満であると、加熱時間が充分にあっても離型剤が染み出しにくく、ドメイン径が1.8μmを超えると、トナー表面に離型剤が露出し易く、露出した離型剤は外添剤を埋没させ易くなるため、感光体やキャリアにフィルミングしやすくなり、装置内の汚染を引き起こす。
【0036】
なお、上記ドメインはトナー中に含まれる2種以上の離型剤が混合したドメインであり、前記ドメイン径は、透過型電子顕微鏡によるトナーの断面観察により、測定することができる。
【0037】
以下、本発明に用いる静電荷像現像用トナーについて説明する。
本発明のトナー組成物における粒子径は、体積平均粒子径D50vが3〜8μmの範囲にあり、体積平均粒度分布指標GSDvが1.25以下であることが必要である。
【0038】
上記体積粒度分布指標GSDvは、以下のように求められる。まず、例えば、コールターカウンターTAII(日科機社製)、などの測定器で測定される粒度分布を基にして、体積を小粒径側から累積分布を引いて、累積16%となる粒径を体積D16v、累積50%となる粒径を体積D50v、累積84%となる粒径を体積D84v、と定義する。
そして、前記体積粒度分布指数GSDvは、(D84v/D16v)1/2として算出される。
【0039】
体積平均粒径D50vが3μmを下回ると、帯電性が不十分となり周囲への飛散が起こって画像かぶりを引き起こすので好ましくない。一方、8μmを超えると画像の解像度が低下し、高画質を達成することが困難となる。また、GSDvが1.25を超えると、粒度分布のバラツキが大きくなり、画像の粒状性、解像度が低下する場合があり、好ましくない。また、形状分布も広がる傾向にあることから、クリーニング、転写維持性に影響することがあり好ましくない。
【0040】
以下、本発明に用いるトナーについて、その好適な製造方法と共により詳細に説明する。
トナーは、少なくとも樹脂微粒子、着色剤粒子、及び離型剤粒子を分散させた分散液中で凝集粒子を形成し凝集粒子分散液を調製する凝集工程と、前記凝集粒子分散液を加熱して、凝集粒子を融合する融合工程と、を含む湿式製法により得ることがシャープな粒度分布を有する小粒子径トナーを容易に得ることができ、高画質な画像が形成可能な観点から好適である。さらに必要に応じて、その他の工程と含むことができる。
【0041】
特に、融合工程後に、融合された凝集粒子を冷却する冷却工程を設けることが好ましい。上述のように、この冷却工程において適宜冷却速度を調整することで、好適に離型剤の平均ドメイン径を制御することができる。
【0042】
例えば、5℃/分程度の急速冷却においては混合液の離型剤粒子径程度のドメイン径となるが、1℃/分以上の緩慢な冷却においては冷却過程において離型剤同士が凝集融合しドメインとして成長する。
【0043】
また、前記凝集工程と融合工程との間に、凝集粒子分散液中に、微粒子を分散させた微粒子分散液を添加混合して前記凝集粒子に微粒子を付着させて付着粒子を形成する工程(付着工程)を設けることもできる。
【0044】
付着工程では、凝集工程で調製された凝集粒子分散液中に、微粒子分散液を添加混合して、凝集粒子に微粒子を付着させて付着粒子を形成するが、添加される微粒子は、凝集粒子に凝集粒子から見て新たに追加される粒子に該当するので、本明細書では「追加微粒子」と記載する場合がある。追加微粒子としては、樹脂微粒子の他に離型剤微粒子、着色剤微粒子等を単独もしくは複数組み合わせたものであってもよい。微粒子分散液を追加混合する方法としては、特に制限はなく、例えば徐々に連続的に行ってもよいし、複数回に分割して段階的に行ってもよい。このようにして、微粒子(追加微粒子)を添加混合することにより、微小な粒子の発生を抑制し、得られる静電荷像現像用トナーの粒度分布をシャープにすることができ、高画質化に寄与する。
【0045】
また、付着工程を設けることにより、擬似的なシェル構造を形成することができ、着色剤や離型剤などの内添物のトナー表面露出を低減でき、結果として帯電性や寿命を向上させることができる。さらに、融合工程における融合時において、粒度分布を維持し、その変動を抑制することができると共に、融合時の安定性を高めるための界面活性剤や塩基または酸等の安定剤の添加を不要にしたり、それらの添加量を最少限度に抑制することができ、コストの削減や品質の改善可能となる点で有利である。特に、本発明においては、離型剤を使用するため、付着工程により樹脂微粒子を主体とした追加微粒子を添加することが好ましい。さらに、この方法を用いれば、融合工程において、温度、攪拌数、pHなどの調整により、トナー形状制御を簡単に行うことができる。
【0046】
前記樹脂微粒子分散液に用いる樹脂(結着樹脂)としては、例えば、熱可塑性樹脂などを挙げることができ、具体的には、スチレン、パラクロロスチレン、α−メチルスチレン等のスチレン類の単独重合体又は共重合体(スチレン系樹脂);アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸n−プロプル、アクリル酸n−ブチル、アクリル酸ラウリル、アクリル酸2−エチルヘキシル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸n−プロピル、メタクリル酸ラウリル、メタクリル酸2−エチルヘキシル等のビニル基を有するエステル類の単独重合体又は共重合体(ビニル系樹脂);アクリロニトリル、メタクリロニトリル等のビニルニトリル類の単独重合体又は共重合体(ビニル系樹脂);ビニルエチルエーテル、ビニルイソブチルエーテル等のビニルエーテル単独重合体又は共重合体(ビニル系樹脂);ビニルメチルケトン、ビニルエチルケトン、ビニルイソプロペニルケトン類の単独重合体又は共重合体(ビニル系樹脂);エチレン、プロピレン、ブタジエン、イソプレン等のオレフィン類の単独重合体又は共重合体(オレフィン系樹脂);エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリアミド樹脂、セルロース樹脂、ポリエーテル樹脂等の非ビニル縮合系樹脂、及びこれら非ビニル縮合系樹脂とビニル系モノマーとのグラフト重合体などが挙げられる。これらの樹脂は1種単独で用いても良いし、2種以上を併用してもよい。
【0047】
これら樹脂の中でもビニル系樹脂が特に好ましい。ビニル系樹脂の場合、イオン性界面活性剤などを用いて乳化重合やシード重合により樹脂分散液を容易に調製できる点で有利である。
前記ビニル系モノマーとしては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、ケイ皮酸、フマル酸、ビニルスルフォン酸、エチレンイミン、ビニルピリジン、ビニルアミン、などのビニル系高分子酸やビニル系高分子塩基の原料となるモノマーが挙げられる。本発明においては、前記樹脂微粒子が、前記ビニル系モノマーをモノマー成分として含有するのが好ましい。これらのビニル系モノマーの中でも、ビニル系樹脂の形成反応の容易性の点でビニル系高分子酸がより好ましく、具体的にはアクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、ケイ皮酸、フマル酸などのカルボキシル基を解離基として有する解離性ビニル系モノマーが、重合度やガラス転移点の制御の点で特に好ましい。
【0048】
本発明に用いる結着樹脂のガラス転移点は40℃〜70℃の範囲にあることが好ましい。更に45〜60℃の範囲にあることがより好ましい。ガラス転移点が40℃より低いとトナー粉体が熱でブロッキングしやすく、70℃以上であると定着温度が高くなりすぎてしまう場合がある。
【0049】
また、本発明に用いる結着樹脂は、重量平均分子量Mwが6000〜45000の範囲にあることを必用とし、更に望ましくは、結着樹脂がポリエステル系の場合は6000〜10000の範囲、ビニル樹脂系の場合は24000〜36000の範囲にあることが望ましい。
【0050】
重量平均分子量Mwが45000より大きいと、定着時の粘弾性が高く高光沢に必用な平滑な定着画像表面が得られにくく、重量平均分子量Mwが6000より小さいと、定着工程時のトナーの溶融粘度が低く、凝集力に乏しいためホットオフセットが生じてしまう。
また、結着樹脂がポリエステル系の場合、重量平均分子量Mwが10000を超えると、水系媒体中に分散しにくくなる。
【0051】
本発明に用いる結着樹脂の重量平均分子量と数平均分子量Mnとの比Mw/Mnは、3.3以下であることを必要とし、さらに2.8以下が好ましい。定着時における離型剤の定着画像表面への移行を速やかなものとし、平滑な定着画像表面を得るためには、適度な低粘度が有利であり、結着樹脂の分子量分布は上記のように狭いことが必要とされる。Mw/Mnが3.3より大きいと、高光沢に必用な平滑な定着画像表面が得られにくくなってしまう。
【0052】
前記分散液中の樹脂微粒子の平均粒径は、1μm以下が好ましく、0.01〜1μmの範囲がより好ましい。平均粒径が1μmを超えると、凝集融合して得るトナー粒子の粒度分布が広くなったり、遊離粒子が発生してトナーの性能や信頼性の低下を招きやすい。本発明では上記平均粒径を前記の範囲に調製することにより、凝集粒子中への樹脂微粒子の分散を良好にし、トナー粒子間の組成の偏在を抑制することができ、トナー性能や信頼性のバラツキを低く抑えることができるという利点がある。なお、前記平均粒径は、例えばレーザー回折式粒度分布測定機やコールターカウンターなどで測定することができる。
【0053】
本発明におけるトナーに用いられる着色剤としては、例えばカーボンブラック、クロムイエロー、ハンザイエロー、ベンジジンイエロー、スレンイエロー、キノリンイエロー、パーマネントオレンジGTR、ピラゾロンオレンジ、バルカンオレンジ、ウオッチヤングレッド、パーマネントレッド、ブリリアントカーミン3B、ブリリアントカーミン6B、デュポンオイルレッド、ピラゾロンレッド、リソールレッド、ローダミンBレーキ、レーキレッドC、ローズベンガル、アニリンブルー、ウルトラマリンブルー、カルコオイルブルー、メチレンブルークロライド、フタロシアニンブルー、フタロシアニングリーン、マラカライトグリーンオキサレート、などの種々の顔料:アクリジン系、キサンテン系、アゾ系、ベンゾキノン系、アジン系、アントラキノン系、ジオキサジン系、チアジン系、アゾメチン系、インジコ系、チオインジコ系、フタロシアニン系、アニリンブラック系、ポリメチン系、トリフェニルメタン系、ジフェニルメタン系、チアゾール系、キサンテン系などの各種染料などを挙げることができる。これらの着色剤は1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
【0054】
前記着色剤を用いた着色剤粒子の平均粒径は、1μm以下が好ましく、0.5μmがより好ましく、0.01〜0.5μmの範囲がさらに好ましい。平均粒径が1μmを超えると、最終的に得られる静電荷現像用トナーの粒度分布が広くなったり、遊離粒子が発生しやすくなり、トナーの性能や信頼性の低下を招きやすい。
【0055】
平均粒径を前記の範囲に調製することにより、凝集粒子中への着色剤への分散を良好にし、トナー粒子間の組成の偏在を抑制することができ、トナー性能や信頼性のバラツキを低く抑えることができるという利点がある。そして、平均粒子を0.5μm以下にすることにより、トナーの発色性、色再現性、OHP透過性等を一層向上させることができる。
なお、前記平均粒径は、例えばレーザー回折式粒度分布測定機などを用いて測定することができる。
【0056】
前記凝集粒子における着色剤の含有量は、50質量%以下が好ましく、2〜20質量%の範囲がより好ましい。
【0057】
本発明におけるトナー用いる離型剤は、一般にトナーの結着樹脂との相溶性に乏しい物が好ましい。結着樹脂と相溶性に富む離型剤を用いると、離型剤が結着樹脂と溶け込み結着樹脂の可塑化を促し、高温定着時におけるトナーの粘度を低下させるためオフセットが発生しやすくなる。
【0058】
上記離型剤の具体例としてはポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン等の低分子量ポリオレフィン類;加熱により軟化点を示すシリコーン類;オレイン酸アミド、エルカ酸アミド、リシノール酸アミド、ステアリン酸アミド等の脂肪酸アミド類;カルナウバワックス、ライスワックス、キャンデリラワックス、木ロウ、ホホバ油等の植物系ワックス;ミツロウ等の動物系ワックス;モンタンワックス、オゾケライト、セレシン、パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、フィッシャートロプシュワックス等の鉱物・石油ワックス、ステアリン酸ステアリル、ベヘン酸ベヘニル等の高脂肪酸と高級アルコールとのエステルワックス類;ステアリン酸ブチル、オレイン酸プロピル、モノステアリン酸グリセリド、ジステアリン酸グリセリド、ペンタエリスリトールテトラベヘネート等の高級脂肪酸と単価又は多価低級アルコールとのエステルワックス類;ジエチレングリコールモノステアレート、ジプロピレングリコールジステアレート、ジステアリン酸ジグリセリド、テトラステアリン酸トリグリセリド等の高級脂肪酸と多価アルコール多量体とからなるエステルワックス類;ソルビタンモノステアレート等のソルビタン高級脂肪酸エステルワックス類;コレステリルステアレート等のコレステロール高級脂肪酸エステルワックス類などを挙げることができる。
【0059】
本発明におけるトナーには、融点の異なる2種以上の離型剤が含まれ、前記2種以上の離型剤のうち、最も低融点の離型剤の融点αが90〜115℃の範囲であり、他の少なくとも1種の高融点の離型剤の融点が1.3α〜2.1αの範囲であることが必要である。上記条件を満たす離型剤であれば、材料としては同種或いは異種であっても使用することができる。
【0060】
前記離型剤のうち、上記最も低融点の離型剤としては、所望の融点の範囲にある限り任意に用いることができるが、定着画像表面に速やかに移動することを可能とするためには粘弾性が低いことが有利であり、分子量分布が制御可能である合成系ワックス等を用いることが好ましい。
【0061】
また、上記高融点の離型剤としては、ポリオレフィン系や油脂系の合成系ワックスが好ましく、特にメタロセン触媒系ポリエチレンワックスやポリプロピレンなどのポリオレフィン系が好ましい。
【0062】
離型剤を3種以上使用する場合は、上記2種(低融点及び高融点)以外の1種以上は、融点が150℃以下であることが好ましく、さらには100〜130℃の範囲にあることがより好ましい。
【0063】
トナー中の離型剤量は、総量として6〜25質量%の範囲が好ましく、更には9〜20重量%の範囲が特に好ましい。
総量が6質量%未満であると、高融点の離型剤の絶対量として不足であるため、下記配合比率にあっても、熱や圧力により定着画像が対向する用紙や画像に移行する、いわゆるドキュメントオフセットが生じてしまう。総量が25質量%を超えると、定着時に溶融するトナーの粘弾性が極めて低下し、ホットオフセットが発生したり、OHPに離型剤が染み込まず定着ロールに離型剤が付着し、定着ロールの2回転目以降にもOHPに離型剤痕が残る、ワックスオフセットと呼ばれる現象が発生してしまう。
【0064】
また、このうち前記最も低融点の離型剤の比率は、離型剤の総量のうち30〜80質量%の範囲が好ましく、35〜65質量%の範囲がより好ましい。離型剤量が30質量%に満たないと、離型剤の粘弾性が、高融点側の離型剤の粘弾性が支配的となり、定着画像表面に離型剤が移行できない場合があり、80質量%を超えると、定着時に高融点の離型剤層を低融点の離型剤層が覆い尽くし、高融点の離型剤の効果を打ち消してしまう場合がある。
【0065】
また、前記高融点の離型剤の比率は、離型剤の総量のうち30〜70質量%の範囲が好ましく、35〜55質量%の範囲がより好ましい。高融点の離型剤量が70質量%を超えると、定着画像表面に移行しにくく十分に定着画像表面を覆うことができず、また30質量%未満であると、定着画像表面を覆うには絶対量として不足である。
【0066】
また、例えば離型剤として低融点と高融点の2種を用いる場合には、配合する低融点の離型剤の質量Aと、高融点の離型剤の質量Bとの比(A/B)は、4/1〜2/3の範囲が好ましく、3/1〜5/6の範囲がより好ましい。
【0067】
前記離型剤を用いた分散液中の離型剤粒子の平均粒径は、2μm以下が好ましく、0.1〜1.5μmの範囲がより好ましい。平均粒径が2μmを超えると、最終的に得られる静電荷現像用トナーの粒度分布が広くなったり、遊離粒子が発生しやすくなり、トナーの性能や信頼性の低下を招きやすい。
【0068】
本発明では、上記平均粒径を前記の範囲に調製することにより、トナー粒子間の組成の偏在を抑制することができ、トナー性能や信頼性のバラツキを低く抑えることができるという利点がある。
なお、前記平均粒径は、例えばレーザー回折式粒度分布測定機や、遠心式粒度分布測定機などを用いて測定することができる。
【0069】
本発明では、以上の樹脂微粒子分散液、着色剤分散液、離型剤分散液などに加えて、必要に応じて、内添剤、帯電制御剤、無機微粒子、有機微粒子、滑剤、研磨剤などの微粒子を添加することが可能である。添加方法は、樹脂微粒子分散液、着色剤分散液、離型剤分散液中に前記微粒子を分散させてもよいし、樹脂微粒子分散液、着色剤分散液、離型剤分散液などを混合してなる混合液中に、前記微粒子を分散させてなる分散液を添加して混合してもよい。
【0070】
前記内添剤としては、例えば、フェライト、マグネタイト、還元鉄、コバルト、マンガン、ニッケル等の金属、合金、又はこれら金属を含有する化合物などの磁性体などを挙げることができる。
【0071】
前記帯電制御剤としては、例えば、4級アンモニウム塩化合物、ニグロシン系化合物やアルミニウム、鉄、クロムなどの錯体からなる染料、トリフェノルメタン系顔料等を挙げることができる。なお、本発明における帯電制御剤の添加は、凝集時、付着時、融合時などの安定性に影響するイオン強度を制御する目的や排水汚染を減少する目的で添加される。この帯電制御剤は、水に溶解しにくい素材のものが好ましい。
【0072】
前記無機微粒子としては、例えばシリカ、チタニア、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、リン酸三カルシウム、酸化セリウム等のトナー用の外添剤を使用することができる。また、前記有機微粒子としては、例えば、ビニル系樹脂、ポリエステル樹脂、シリコーン樹脂等のトナー用の外添剤を使用することができる。なお、これらの無機微粒子や有機微粒子は流動性助剤、クリーニング助剤として使用することができる。
【0073】
前記潤滑剤としては、例えばエチレンビスステアリン酸アミド、オレイン酸アミド等の脂肪酸アミド、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウムなどの脂肪酸金属塩等を挙げることができる。また、前記研磨剤としては、例えばシリカ、アルミナ、酸化セリウムなどを挙げることができる。
【0074】
これらの内添剤、帯電制御剤、無機微粒子、有機微粒子、滑剤、研磨剤などの微粒子の平均粒径は、1μm以下が好ましく、0.01〜1μmの範囲がより好ましい。平均粒径が1μmを超えると、最終的に得られる静電荷現像用トナーの粒度分布が広くなったり、遊離粒子が発生しやすくなり、トナーの性能や信頼性の低下を招きやすい。本発明では、平均粒径を前記の範囲に調製することにより、トナー粒子間の組成の偏在を抑制することができ、トナー性能や信頼性のバラツキを低く抑えることができるという利点がある。
なお、前記平均粒径は例えばレーザー回折式粒度分布測定機や、遠心式粒度分布測定機等を用いて測定することが可能である。
【0075】
また、これらの微粒子は、本発明の目的を阻害しない範囲であれば適宜添加することができるが、一般的にごく少量であり、具体的には0.01〜5質量%の範囲が好ましく、0.01〜3質量%の範囲がより好ましい。
【0076】
以上のような材料を用いて、凝集工程では、少なくとも樹脂微粒子分散液、着色剤粒子分散液、及び離型剤粒子分散液を含み、必要に応じてその他の成分を添加混合して調整された分散液を、攪拌しながら室温から樹脂のガラス転移温度の約5℃上までの温度範囲で加熱することにより樹脂微粒子及び着色剤などを凝集させて凝集粒子を形成する。
【0077】
前記凝集工程においては、互いに混合された前記樹脂微粒子分散液、前記着色剤粒子分散液、必要に応じて前記離型剤粒子分散液中の樹脂粒子が凝集して凝集粒子を形成する。該凝集粒子はヘテロ凝集等により形成され、凝集粒子の安定化、粒度/粒度分布制御を目的として、凝集粒子とは極性が異なるイオン性界面活性剤や、金属塩等の一価以上の電荷を有する化合物を添加することにより形成される。
【0078】
前記凝集工程においては、pH変化により凝集粒子を発生させ、粒子の粒径を調整することができる。同時に粒子の凝集を安定に、また迅速に、またはより狭い粒度分布を持つ凝集粒子を得る方法として、凝集剤を添加してもよい。
【0079】
上記凝集剤としては、一価以上の電荷を有する化合物が好ましく、その具体例としては、イオン性界面活性剤、ノニオン系界面活性剤等の水溶性界面活性剤類、塩酸、硫酸、硝酸、酢酸、シュウ酸等の酸類、塩化マグネシウム、塩化ナトリウム、硫酸アルミニウム、硫酸カルシウム、硫酸アンモニウム、硝酸アルミニウム、硝酸銀、硫酸銅、炭酸ナトリウム等の無機酸の金属塩、酢酸ナトリウム、蟻酸カリウム、シュウ酸ナトリウム、フタル酸ナトリウム、サリチル酸カリウム等の脂肪族酸、芳香族酸の金属塩、ナトリウムフェノレート等のフェノール類の金属塩、アミノ酸の金属塩、トリエタノールアミン塩酸塩、アニリン塩酸塩等の脂肪族、芳香族アミン類の無機酸塩類等が挙げられる。
【0080】
より好ましくは塩化マグネシウム、塩化ナトリウム、硫酸アルミニウム、硫酸カルシウム、硫酸アンモニウム、硝酸アルミニウム、硝酸銀、硫酸銅、炭酸ナトリウム等の無機酸の金属塩、酢酸ナトリウム、蟻酸カリウム、シュウ酸ナトリウム、フタル酸ナトリウム、サリチル酸カリウム等の脂肪族酸等の無機、有機の金属塩であり、さらに好ましくは硫酸アルミニウム、硝酸アルミニウム、塩化アルミニウム、塩化マグネシウム等の多価の無機金属塩が凝集粒子の安定性、凝集剤の熱や経時に対する安定性、洗浄時の除去等の点で好適に用いることができる。
【0081】
これらの凝集剤の添加量は、電荷の価数により異なるが、いずれも少量であって、樹脂微粒子に対して、一価の場合は3質量%以下程度、二価の場合は1質量%以下程度、三価の場合は0.5質量%以下程度である。凝集剤の量は少ない方が好ましいため、価数の多い化合物が好ましい。
なお、凝集粒子の体積平均粒径は2〜9μmの範囲にあることが好ましい。
【0082】
このようにして形成された凝集粒子に、樹脂微粒子(追加微粒子)を追加添加し凝集粒子の表面に被覆層を形成してもよい(付着工程)。次いで、樹脂のガラス転移温度以上の温度、一般には70〜120℃に加熱処理して凝集粒子を融合させ、トナー粒子含有液(トナー粒子分散液)を得る。必要に応じて、その後、冷却工程において、トナー粒子含有液(トナー粒子分散液)を冷却する。次いで、得られたトナー粒子含有液は、遠心分離または吸引濾過により処理して、トナー粒子を分離し、イオン交換水によって1〜3回洗浄する。その際pHを調整することで洗浄効果をより高めることができる。その後、トナー粒子を濾別し、イオン交換水によって1〜3回洗浄し、乾燥することによって、トナーを得ることができる。
【0083】
本発明においては、トナー粒子の表面に、流動性向上剤として種々の樹脂粉や無機化合物を外添剤として添加してもよい。樹脂粉としてPMMA、ナイロン、メラミン、ベンゾグアナミン、フッ素系樹脂の球状粒子を用いることができる。種々の公知の無機化合物としては、例えば、SiO2、TiO2、Al23、MgO、CuO、ZnO、SnO2、CeO2、Fe23、BaO、CaO、K2O、Na2O、ZrO2、CaO・SiO2、CaCO3、K2O(TiO2n、MgCO3、Al23・2SiO2、BaSO4、MgSO4等を例示することができ、好ましくはSiO2、TiO2、Al23が挙げられるが、これらに限定されるものではなく、またこれらの1種あるいは2種以上併用しても構わない。また、粒径は、0.1μm以下のものが好ましく、外添剤の添加量は、トナー粒子に対して、0.1〜20質量%の範囲で用いることができる。
【0084】
上記トナーは、目的に応じて成分組成を選択することができる。単独で用いて1成分用現像剤として使用してもよいし、キャリアと組み合わせて2成分現像剤として用いてもよいが、本発明においては高プロセススピード対応を目的とするため、高速適性に優れた2成分現像剤として用いるのが好ましい。
【0085】
ここで用いるキャリアは、特に制限されることはなく、それ自体公知のキャリアを用いることができる。
前記キャリアの具体例として、樹脂被覆キャリアを次に説明する。キャリアの核体粒子(芯材)としては、通常の鉄粉、フェライト、マグネタイト造型物などを使用でき、その体積平均粒径D50vは30〜200μmの範囲が適当である。
【0086】
核体粒子の被覆樹脂としては、例えば、スチレン、パラクロロスチレン、α−メチルスチレン等のスチレン類;アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸n−プロピル、アクリル酸ラウリル、アクリル酸2−エチルヘキシル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸n−プロピル、メタクリル酸ラウリル、メタクリル酸2−エチルヘキシル等のα−メチレン脂肪酸モノカルボン酸類;ジメチルアミノエチルメタクリレート等の含窒素アクリル類;アクリロニトリル、メタクリロニトリル等のビニルニトリル類、2−ビニルピリジン、4−ビニルピリジン等のビニルピリジン類;ビニルメチルエーテル、ビニルイソブチルエーテル等のビニルエーテル類;ビニルメチルケトン、ビニルエチルケトン、ビニルイソプロペニルケトン等のビニルケトン類、エチレン、プロピレン等のオレフィン類、フッ化ビニリデン、テトラフルオロエチレン、ヘキサフルオロエチレン等のビニル系フッ素含有モノマー;等の単独重合体、又は2種類以上のモノマーからなる共重合体、さらに、メチルシリコーン、メチルフェニルシリコーン等のシリコーン類、ビスフェノール、グリコール等を含有するポリエステル類、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリアミド樹脂、セルロース樹脂、ポリエーテル樹脂、ポリカーボネート樹脂等が挙げられる。
【0087】
これらの樹脂は1種単独で用いてもよいし、2種以上併用してもよい。被覆樹脂の使用量は、核体粒子100質量部に対して0.1〜10質量部の範囲が好ましく、0.5〜3.0質量部の範囲がより好ましい。
【0088】
キャリアの製造には、加熱型ニーダー、加熱型ヘンシェルミキサー、UMミキサーなどを使用することができ、被覆樹脂量によっては、加熱型流動転動床、加熱型キルンなどを使用することができる。本発明に用いられる現像剤におけるトナーとキャリアとの混合比は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
【0089】
本発明の画像形成方法は、静電荷像担持体表面に静電荷像を形成する工程と、トナーを含む静電荷像現像剤により現像剤担持体表面の前記静電荷像を現像してトナー画像を形成する工程と、トナー画像を被記録体表面に転写する工程と、トナー画像を熱定着する工程と、を有する画像形成方法である。定着工程を除く各工程は、それ自体一般的な工程であり、例えば、特開昭56−40868号公報、特開昭49−91231号公報等に記載されており、本明細書に好適に適用可能である。なお、本発明の画像形成方法は、それ自体公知の複写機、ファクシミリ機、プリンタ等の画像形成装置を用いて実施することができる。また、トナー画像を転写体上に転写する工程では、静電荷像担持体上のトナー画像を直接、被記録体に転写する方式で行われてもよいし、中間転写体を介して被記録体に転写する方式で行われてもよい。
【0090】
<画像形成装置>
次に、本発明の画像形成装置について説明する。
本発明の画像形成装置は、静電荷像担持体表面に静電荷像を形成する手段と、トナーを含む現像剤により現像剤担持体表面の前記静電荷像を現像してトナー画像を形成する手段と、前記トナー画像を被記録体表面に転写する手段と、前記トナー画像を熱定着する手段と、を含む画像形成装置であって、前記トナーが、前記本発明の画像形成方法で説明したトナーであり、プロセススピードが280〜560mm/sの範囲であり、熱定着時の加熱時間が5.0×10-2秒以上であることを特徴とする。
【0091】
図1に、本発明の画像形成装置の好ましい例の概略断面図を示す。
図1に示す画像形成装置は、複数の現像ユニットを有するタンデム方式の画像形成装置であって、各構成要素に制限はない。以下に、この画像形成装置について説明する。
【0092】
図1に示す画像形成装置においては、それぞれイエロー、マゼンタ、シアンそしてブラックの各色の画像を形成する4つの現像ユニット40Y、40M、40C、40Kが、所定の間隔をおいて並列的に(タンデム状に)配置されている。ここで、各現像ユニット40Y、40M、40C、40Kは、収容されている現像剤中のトナーの色の違いを除き基本的に同様に構成されているので、以下、イエローの現像ユニット40Yを代表させて説明する。
【0093】
イエローの現像ユニット40Yは、像担持体としての感光体ドラム(静電荷像担持体)1Yを備えており、この感光体ドラム1Yは、当該図1が描かれた紙面に垂直な方向に軸線を有し、図示の矢印A方向に沿って所定のスピードで回転駆動されるようになっている。感光体ドラム1Yとしては、例えば、赤外領域に感度を持つ有機感光体が用いられる。
【0094】
図1における感光体ドラム1Yの上部には、ロール帯電方式の帯電器20Yが設けられており、帯電器20Yには、不図示の電源により所定の電圧が印加され、感光体ドラム1Yの表面が所定の電位に帯電される(帯電器20M、20C、20K、及び感光体ドラム1M、1C、1Kにおいても同様)。
【0095】
感光体ドラム1Yの周囲には、帯電器20Yよりも当該感光体ドラム1Yの回転方向下流側に、当該感光体ドラム1Yの表面に画像露光を施して静電潜像を形成する静電荷像形成手段3Yが配置されている。なお、ここでは静電荷像形成手段3Yとして、スペースの関係上、小型化が可能なLEDアレイを用いているが、これに限定されるものではなく、他のレーザービーム等による潜像形成手段を用いても勿論問題ない。
【0096】
また、感光体ドラム1Yの周囲には、潜像形成手段3Yよりも当該感光体ドラム1Yの回転方向下流側に、イエロー色の現像器4Yが配置されており、感光体ドラム1Y表面に形成された静電荷像を、イエロー色のトナーによって顕像化され、感光体ドラム1Y表面にトナー画像を形成する構成になっている。
【0097】
図1における感光体ドラム1Yの下方には、感光体ドラム1Y表面に形成されたトナー画像を一次転写する中間転写ベルト15が、4つの感光体ドラム1Y、1M、1C、1Kの下方に渡るように配置されており、この中間転写ベルト15は、一次転写ロール5Yによって感光体ドラム1Yの表面に押し付けられている。また、中間転写ベルト15は、駆動ロール11、支持ロール12およびバックアップロール13の3つのロールからなる駆動手段によって張架され、感光体ドラム1Yのスピードと等しい移動速度で、矢印B方向に周動されるようになっている。そして、中間転写ベルト15表面には、上記のようにして一次転写されたイエローのトナー画像の他、マゼンタ、シアンおよびブラックの各色のトナー画像が順次一次転写され、積層される。
【0098】
また、感光体ドラム1Yの周囲には、一次転写ロール5Yよりも感光体ドラム1Yの回転方向(矢印A方向)下流側に、感光体ドラム1Yの表面に残留したトナーやリトランスファーしたトナーを清掃するためのクリーニングブレードからなるクリーニング手段6Yが配置されており、クリーニング手段6Yにおけるクリーニングブレードは、感光体ドラム1Yの表面にカウンター方向に当接するように取り付けられている。
【0099】
中間転写ベルト15を張架するバックアップロール13には、中間転写ベルト15を介して二次転写ロール14が圧接されており、中間転写ベルト15表面に一次転写され積層されたトナー画像を、バックアップロール13と二次転写ロール14とのニップ部に、図示しない用紙カセットから給紙される被記録体16表面に、静電的に転写するように構成されている。
【0100】
さらに、中間転写ベルト15の外周には、駆動ロール11の表面に略対応した位置に、中間転写ベルト用の清掃部材17が当該中間転写ベルト15の表面に接触するように配置されている。
【0101】
また、図1における中間転写ベルト15の駆動ロール11の下方には、被記録体16表面に多重転写されたトナー画像を、熱及び圧力によって被記録体16表面に転写して、永久像とするための定着器18が配置されている。
【0102】
本発明に定着器18として用いる定着装置は、既述のプロセススピードと加熱時間との関係を満たすことができる範囲において、特に制限される物ではなく、それ自体公知の定着装置を用いることができる。
【0103】
定着装置の加熱部材には離型層を設けることが好ましい。該離型層は、トナーを付着させない目的で、トナーに対して離型性の優れた材料、例えばシリコーンゴムや、フッ素系樹脂等で形成するのが好ましい。該フッ素系樹脂の具体例としては、例えば、テトラフルオロエチレンとパーフルオロアルキルビニルエーテルとの共重合体、テトラフルオロエチレンとエチレンとの共重合体、テトラフルオロエチレンとヘキサフルオロエチレンとの共重合体が好ましく挙げられる。前記離型層の厚みは、目的に応じて適宜選択することができるが、10〜60μmの範囲が好ましい。
【0104】
本発明におけるトナー構成では、離型剤を含有するためシリコーンオイル等の加熱部材に塗布する離型性液体は不要であるが、高温定着領域確保等の目的でA4用紙1枚当たりにつき1μl以下程度使用してもよい。
【0105】
本発明においては、定着装置が2本のロールにより構成されたものでも、これを直列に設置し、タンデム方式で各定着ロールの加熱時間の和より本発明の加熱時間とすることもできるが、本発明のプロセススピードで規定した加熱時間を得るためには、ベルトを用いた方式が望ましい(以下この方式をベルトニップ方式と称する)。
【0106】
ベルトニップ方式は、複数の支持ロールに回転可能に張架されたエンドレスベルトと、このエンドレスベルトに接触してベルトニップを形成する加熱定着ロールを備えた定着装置を用い、そして、加熱定着ロールとエンドレスベルトとのベルトニップ間に、未定着トナー画像が形成された紙が通過し、この時ベルトニップ間の圧力と熱エネルギーによって定着を行うものである。ベルトニップ通過後、紙は剥離爪によって剥がされ、定着装置の外部へ排出される。このような構成にすることにより、プロセススピードの高速化と加熱時間の自由度が比較的容易に大きくとることができるので望ましい。
【0107】
本発明の画像形成装置において、各構成部材は、本発明に規定するものの他、特に制限はない。例えば、静電荷像担持体、中間転写ベルト(あるいは中間転写ドラム)、帯電器等の各構成要素は、公知の如何なるものをも採用することができる。
ただし、前記帯電手段としては、オゾン発生の低減による環境保全性等を高い次元で実現できる点で、ロール帯電方式の帯電器であることが好ましい。
【0108】
<静電荷像現像用トナー>
本発明の静電荷像現像用トナーは、少なくとも結着樹脂と着色剤と2種以上の離型剤とからなる静電荷像現像用トナーであって、前記トナーが、前記の条件(a)、(b)、及び(c)を満たすことを特徴とする。
このトナーの材料、製造方法等の詳細については、前記本発明の画像形成方法で説明した通りである。
【0109】
本発明の静電荷像現像用トナーを用いて画像形成した場合には、定着画像とした場合に画像光沢に優れ、画像の保存性としても安定したドキュメントを得ることができるが、特に前記画像形成方法、画像形成装置で用いられる高速プロセスでの画像形成に使用される場合にも、従来のトナーでは達成し得なかった高光沢の画像を形成することができ、しかも、長期保管性に優れたドキュメントを提供することができる。
【0110】
【実施例】
以下、本発明の実施例により具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例になんら限定されるものではない。
まず、実施例、比較例で用いたトナーについて説明する。なお、以下における「部」は、「質量部」を意味する。
【0111】
以下のトナーの作製等において、トナーの体積平均粒径D50vは、コールターカウンター(コールター社製:TA2型)を用いて測定した。また、樹脂微粒子、着色剤微粒子および離型剤微粒子の平均粒径は、レーザー回折式粒度分布測定機(堀場製作所製:LA−700)で測定した。凝集粒子中の樹脂ならびに樹脂被覆用の樹脂分子量及び分子量分布は、ゲルパーミエーションクロマトグラフ(東ソー社製:HLC−8120GPC)を用いて測定した。樹脂粒子のガラス転移点は、示差走査熱量計(島津製作所社製:DSC−50)を用い、昇温速度3℃/分の条件下で測定した。離型剤ドメイン径は、トナー作製後、粒子断面を透過型電子顕微鏡TEM装置(日本電子社製:JEM−1010型電子顕微鏡)で確認し、ドメインの長軸径をドメイン径とした。
【0112】
まず、下記のように各種分散液の調製を行った。
−樹脂微粒子分散液(1)の調製−
・スチレン 350部
・アクリル酸ブチル 50部
・アクリル酸 8部
・ドデシルメルカプタン 10部
・四臭化炭素 3部
【0113】
上記各成分を予め混合して溶解し、溶液を調製しておき、非イオン性界面活性剤(三洋化成社製:ノボニール)7部及びアニオン性界面活性剤(第一工業製薬社製:ネオゲンR)10部をイオン交換水520部に溶解した界面活性剤溶液と、前記溶液とをフラスコに投入し、加圧分散機(同栄商事社製:ゴーリンホモジナイザー)により機械分散させて乳化した。10分間ゆっくりと混合しながら更に、過硫酸アンモニウム3部を溶解したイオン交換水70部を投入し、窒素置換を行なった。その後、フラスコを攪拌しながらオイルバスで内容物が70℃になるまで加熱し、6時間そのまま乳化重合を継続した。その後、この反応液を室温まで冷却して、平均粒径が148nm、ガラス転移点が51.2℃、重量平均分子量Mwが21000、Mw/Mnが2.5の樹脂分散液(1)を得た。
【0114】
−樹脂分散粒子液(2)の調製−
・スチレン 280部
・n−ブチルアクリレート 100部
・アクリル酸 8部
・ドデカンチオール 10部
・四臭化炭素 3部
【0115】
上記各成分を予め混合して溶解し、溶液を調製しておき、非イオン性界面活性剤(三洋化成社製:ノボニール)10部及びアニオン性界面活性剤(第一工業製薬社製:ネオゲンRK)6部をイオン交換水520部に溶解した界面活性剤溶液と、前記溶液とをフラスコに投入し、加圧分散機(同栄商事社製:ゴーリンホモジナイザー)により機械分散させて乳化した。10分間ゆっくりと混合しながら更に、過硫酸アンモニウム3部を溶解したイオン交換水70部を投入し、窒素置換を行なった。その後、フラスコを攪拌しながらオイルバスで内容物が70℃になるまで加熱し、6時間そのまま乳化重合を継続した。その後、この反応液を室温まで冷却して平均粒径が160nm、ガラス転移点が55.6℃、重量平均分子量が23000、Mw/Mnが2.3の樹脂分散液(2)を得た。
【0116】
−着色剤分散液(1)の調製−
・フタロシアニン顔料(大日精化社製:PVFASTBLUE) 70部
・アニオン界面活性剤(和光純薬社製) 3部
・イオン交換水 400部
【0117】
上記各成分を混合して溶解させた後、ホモジナイザー(IKA社製:ウルトラタラックス)を用いて分散させ、平均粒径150nmの着色剤(フタロシアニン顔料)を分散させてなる着色剤分散液(1)を得た。
【0118】
−離型剤分散液(1)の調製−
・ポリエチレンワックス (融点:109℃) 100部
・アニオン界面活性剤(竹本油脂社製:パイオニンA−45−D) 2部
・イオン交換水 500部
【0119】
上記各成分を混合して溶解させ、ホモジナイザー(IKA社製:ウルトラタラックス)を用いて分散させた後、圧力吐出型ホモジナイザーで分散処理し、平均粒径280nmの離型剤微粒子(ポリエチレンワックス)を分散させてなる離型剤分散液(1)を得た。
【0120】
−離型剤分散液(2)の調製−
・ポリプロピレンワックス (融点:152℃) 100部
・アニオン界面活性剤(竹本油脂社製:パイオニンA−45−D) 2部
・イオン交換水 500部
【0121】
上記各成分を混合して溶解させ、ホモジナイザー(IKA社製:ウルトラタラックス)を用いて分散させた後、圧力吐出型ホモジナイザーで分散処理し、平均粒径280nmの離型剤微粒子(ポリプロピレンワックス)を分散させてなる離型剤分散液(2)を得た
【0122】
−離型剤分散液(3)の調製−
・ポリエチレンワックス (融点:82℃) 100部
・アニオン界面活性剤(竹本油脂社製:パイオニンA−45−D) 2部
・イオン交換水 500部
【0123】
上記各成分を混合して溶解させ、ホモジナイザー(IKA社製:ウルトラタラックス)を用いて分散させた後、圧力吐出型ホモジナイザーで分散処理し、平均粒径280nmの離型剤微粒子(ポリエチレンワックス)を分散させてなる離型剤分散液(3)を得た。
【0124】
−離型剤分散液(4)の調製−
・ポリプロピレンワックス (融点:171℃) 100部
・アニオン界面活性剤(竹本油脂社製 パイオニンA−45−D) 2部
・イオン交換水 500部
【0125】
上記各成分を混合して溶解させ、ホモジナイザー(IKA社製:ウルトラタラックス)を用いて分散させた後、圧力吐出型ホモジナイザーで分散処理し、平均粒径280nmの離型剤微粒子(ポリプロピレンワックス)を分散させてなる離型剤分散液(4)を得た。
【0126】
(実施例1)
−トナーAの作製−
・樹脂分散液(1) 300部
・着色剤分散液(1) 200部
・離型剤分散液(1) 50部 (トナーに対して8.3質量%)
・離型剤分散液(2) 50部 (トナーに対して8.3質量%)
・カチオン性界面活性剤(花王社製:サニゾールB50) 3部
・イオン交換水 500部
【0127】
上記各成分を丸底ステンレス製フラスコ中でホモジナイザー(IKA社製:ウルトラタラックスT50)を用いて混合分散させた後、加熱用オイルバスで50℃まで攪拌しながら加熱し、50℃で30分保持して凝集粒子を形成した。得られた凝集粒子の一部を光学顕微鏡で観察したところ、凝集粒子の平均粒径は約5.1μmであった。この凝集粒子液に、樹脂分散液(1)を緩やかに30部追加し、更に50℃で30分間加熱攪拌し、得られた凝集粒子液を光学顕微鏡で観察すると、凝集粒子の平均粒径は約5.6μmであった。
【0128】
次いで、この分散液にアニオン性界面活性剤ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム(第一工業社製:ネオゲンSC)6部を追加して97℃まで加熱し、7時間そのまま保持して凝集粒子を融合させた。その後、0.5℃/minの降下速度で、45℃まで冷却し、濾過、イオン交換水で充分洗浄した後、400メッシュの篩で濾過を行なった。コールターカウンターで融合粒子の体積平均粒径D50vを測定したところ5.8μmであった。また、得られた体積粒度分布前記のようにしてGSDvを求めたところ1.21であった。これを真空乾燥機で乾燥させトナーAを得た。
【0129】
上記トナーAについて、透過型電子顕微鏡(TEM)装置にて断面を確認したところ、離型剤のドメイン径は、1.1μmであった。また、示差走査熱量計(島津製作所社製 DSC−50)を用い、昇温速度3℃/分の条件下で、ガラス転移点、ワックスの融点を測定したところ、このトナーのガラス転移点は51.8℃であり、109℃及び152℃にワックスの融点が観察された。
【0130】
−現像剤Aの調製−
得られたトナーA100部に対し、コロイダルシリカ(日本アエロジル社製:R972)1.5部を添加し、ヘンシェルミキサーを用いて混合することにより静電荷現像用トナーを得た。そして、ポリメチルメタクリレート(重量平均分子量:100000、総研化学社製)を1質量%被覆した体積平均粒径D50vが50μmのフェライトキャリアに対し、トナー濃度が5質量%となるようにガラス瓶に秤量し、ボールミル台上で5分間混合し現像剤(A)を得た。
【0131】
−画像形成・評価−
得られた現像剤Aを用い、Docucolor4040改造機(定着機構成はエンドレスベルトとベルト、ニップ幅:30.3mm)で、単位面積あたりのトナー質量が4.0mg/cm2になるよう調整し、記録用紙(富士ゼロックス オフィスサプライ社製:J COAT紙)にトナー画像を形成して、定着温度が180℃、プロセススピードが380mm/秒、加熱時間が8.0×10-2秒となるように調整して定着を行った。
【0132】
上記定着画像と記録用紙とのグロス差を、グロスメータ(村上色彩研究所社製:MODEL GM−26D )で75°グロスにより確認した。グロスは用紙グロス(47)との差で判定し、用紙グロス以上で○とし、それ未満の場合×とした。
【0133】
また、得られた定着画像を2枚を対向させ、60℃の環境下、荷重250g/cm2をかけた状態で一ヶ月のストレス保管を行なった。対向した用紙や定着画像が付着しなかった場合を○とし、付着した場合や付着が見られなくとも定着画像表面にグロスムラが発生したときは×とした。
以上の評価結果を表1に示す。
【0134】
(実施例2)
−トナーBの作製−
・樹脂分散液(2) 300部
・着色剤分散液(1) 200部
・離型剤分散液(1)60部 (トナーに対して10.0質量%)
・離型剤分散液(4)40部 (トナーに対して6.6質量%)
・カチオン性界面活性剤(花王社製:サニゾールB50) 3部
・イオン交換水 500部
【0135】
上記各成分を丸底ステンレス製フラスコ中でホモジナイザー(IKA社製:ウルトラタラックスT50)を用いて混合分散させた後、加熱用オイルバスで50℃まで攪拌しながら加熱し、50℃で30分保持して凝集粒子を形成した。得られた凝集粒子の一部を光学顕微鏡で観察したところ、凝集粒子の平均粒径は約4.9μmであった。この凝集粒子液に、樹脂分散液(2)を緩やかに30部追加し、更に50℃で30分間加熱攪拌し、得られた凝集粒子液を光学顕微鏡で観察すると、凝集粒子の平均粒径は約5.5μmであった。
【0136】
次いで、この分散液にアニオン性界面活性剤ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム(第一工業社製:ネオゲンSC)6部を追加して97℃まで加熱し、7時間そのまま保持して凝集粒子を融合した。その後、0.7℃/minの降下速度で、45℃まで冷却し、濾過、イオン交換水で充分洗浄した後、400メッシュの篩で濾過を行なった。コールターカウンターで融合粒子の体積平均粒径D50vを測定したところ5.6μmであった。また、得られた体積粒度分布から、前記のようにしてGSDvを求めたところ1.20であった。これを真空乾燥機で乾燥させトナーBを得た。
【0137】
トナーBについて、TEM装置にて断面を確認したところ、離型剤のドメイン径は、1.3μmであった。また、示差走査熱量計(島津製作所社製 DSC−50)を用い、昇温速度3℃/分の条件下で、ガラス転移点、ワックスの融点を測定したところ、このトナーのガラス転移点は56.2℃であり、109℃及び171℃にワックスの融点が観察された。
【0138】
−現像剤Bの調製−
トナーB100部に対し、コロイダルシリカ(日本アエロジル社製:R972)1.5部を添加し、ヘンシェルミキサーを用いて混合することにより静電荷現像用トナーを得た。そして、ポリメチルメタクリレート(重量平均分子量:100000、総研化学社製)を1%質量被覆した体積平均粒径50μmのフェライトキャリアに対し、トナー濃度が5質量%となるようにガラス瓶に秤量し、ボールミル台上で5分間混合し現像剤Bを得た。
【0139】
−画像形成・評価−
得られた現像剤Bを用い、実施例1のDocucolor4040改造機における定着器のニップ幅を27.8mmとし、プロセススピードが480mm/秒、加熱時間が5.8×10-2秒とした以外は実施例1と同様にして画像形成を行い、同様の評価を行った。
結果を表1に示す。
【0140】
(実施例3)
−トナーCの作製−
・樹脂分散液(1) 300部
・着色剤分散液(1) 200部
・離型剤分散液(2)100部 (トナーに対して16.6質量%)
・カチオン性界面活性剤(花王社製:サニゾールB50) 3部
・イオン交換水 500部
【0141】
上記各成分を丸底ステンレス製フラスコ中でホモジナイザー(IKA社製:ウルトラタラックスT50)を用いて混合分散させた後、加熱用オイルバスで50℃まで攪拌しながら加熱し、50℃で30分保持して凝集粒子を形成した。得られた凝集粒子の一部を光学顕微鏡で観察したところ、凝集粒子の平均粒径は約5.1μmであった。この凝集粒子液に樹脂分散液(1)を緩やかに30部追加し、更に50℃で30分間加熱攪拌し、得られた凝集液を光学顕微鏡で観察すると凝集粒子の平均粒径は約5.4μmであった。
【0142】
次いで、この分散液にアニオン性界面活性剤ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム(第一工業社製:ネオゲンSC)6部を追加して97℃まで加熱し、7時間そのまま保持して凝集粒子を融合した。その後0.5℃/minの降下速度で、45℃まで冷却し、濾過、イオン交換水で充分洗浄した後、400メッシュの篩で濾過を行なった。コールターカウンターで融合粒子の体積平均粒径D50vを測定したところ5.3μmであった。また、得られた体積粒度分布から、前記のようにしてGSDvを求めたところ1.20であった。これを真空乾燥機で乾燥させトナーCを得た。
【0143】
得られたトナーCについて、TEM装置にて断面を確認したところ、離型剤のドメイン径は、0.6μmであった。また、示差走査熱量計(島津製作所社製 DSC−50)を用い、昇温速度3℃/分の条件下で、ガラス転移点、ワックスの融点を測定したところ、このトナーのガラス転移点は52.2℃であり、109℃及び171℃にワックスの融点が観察された。
【0144】
−現像剤Cの調製−
トナーC100部に対し、コロイダルシリカ(日本アエロジル社製:R972)1.5部を添加し、ヘンシェルミキサーを用いて混合することにより静電荷現像用トナーを得た。そして、ポリメチルメタクリレート(重量平均分子量:100000、総研化学社製)を1%質量被覆した体積平均粒径50μmのフェライトキャリアに対し、トナー濃度が5質量%となるようにガラス瓶に秤量し、ボールミル台上で5分間混合し現像剤Cを得た。
【0145】
−画像形成・評価−
得られた現像剤Cを用い、実施例1と同様にして画像形成を行い、同様の評価を行った。
結果を表1に示す。
【0146】
(比較例1)
−トナーDの作製−
・樹脂分散液(1) 300部
・着色剤分散液(1) 200部
・離型剤分散液(1) 100部(トナーに対して16.6質量%)
・カチオン性界面活性剤(花王社製:サニゾールB50) 3部
・イオン交換水 500部
【0147】
上記各成分を丸底ステンレス製フラスコ中でホモジナイザー(IKA社製:ウルトラタラックスT50)を用いて混合分散させた後、加熱用オイルバスで50℃まで攪拌しながら加熱し、50℃で30分保持して凝集粒子を形成した。得られた凝集粒子の一部を光学顕微鏡で観察したところ、凝集粒子の平均粒径は約5.1μmであった。この凝集粒子液に樹脂分散液(1)を緩やかに30部追加し、更に50℃で30分間加熱攪拌し、得られた凝集粒子液を光学顕微鏡で観察すると、凝集粒子の平均粒径は約5.9μmであった。
【0148】
次いで、この分散液にアニオン性界面活性剤ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム(第一工業社製:ネオゲンSC)6部を追加して97℃まで加熱し、7時間そのまま保持して凝集粒子を融合した。その後、0.5℃/minの降下速度で、45℃まで冷却し、濾過、イオン交換水で充分洗浄した後、400メッシュの篩で濾過を行なった。コールターカウンターで融合粒子の体積平均粒径D50vを測定したところ6.1μmであった。また、得られた体積粒度分布から、前記のようにしてGSDvを求めたところ1.21であった。これを真空乾燥機で乾燥させトナーDを得た。
【0149】
トナーDについて、TEM装置にて断面を確認したところ、離型剤のドメイン径は、1.2μmであった。また、示差走査熱量計(島津製作所社製 DSC−50)を用い、昇温速度3℃/分の条件下で、ガラス転移点、ワックスの融点を測定したところ、このトナーのガラス転移点は51.6℃であり、109℃にワックスの融点が観察された。
【0150】
−現像剤Dの調製−
トナーD100部に対し、コロイダルシリカ(日本アエロジル社製:R972)1.5部を添加し、ヘンシェルミキサーを用いて混合することにより静電荷現像用トナーを得た。そして、ポリメチルメタクリレート(重量平均分子量:100000、総研化学社製)を1%質量被覆した体積平均粒径50μmのフェライトキャリアに対し、トナー濃度が5質量%となるようにガラス瓶に秤量し、ボールミル台上で5分間混合し現像剤Dを得た。
【0151】
−画像形成・評価−
得られた現像剤Dを用い、実施例1と同様にして画像形成を行い、同様の評価を行った。
結果を表1に示す。
【0152】
(比較例2)
−トナーEの作製−
・樹脂分散液(1) 300部
・着色剤分散液(1) 200部
・離型剤分散液(2)100部 (トナーに対して16.6質量%)
・カチオン性界面活性剤(花王社製:サニゾールB50) 3部
・イオン交換水 500部
【0153】
上記各成分を丸底ステンレス製フラスコ中でホモジナイザー(IKA社製、ウルトラタラックスT50)を用いて混合分散させた後、加熱用オイルバスで50℃まで攪拌しながら加熱し、50℃で30分保持して凝集粒子を形成した。得られた凝集粒子の一部を光学顕微鏡で観察したところ、凝集粒子の平均粒径は約5.1μmであった。この凝集粒子液に樹脂分散液(1)を緩やかに30部追加し、更に50℃で30分間加熱攪拌し、得られた凝集粒子液を光学顕微鏡で観察すると凝集粒子の平均粒径は約5.4μmであった。
【0154】
次いで、この分散液にアニオン性界面活性剤ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム(第一工業社製:ネオゲンSC)6部を追加して97℃まで加熱し、7時間そのまま保持して凝集粒子を融合した。その後0.5℃/minの降下速度で、45℃まで冷却、濾過、イオン交換水で充分洗浄した後、400メッシュの篩で濾過を行なった。コールターカウンターで融合粒子の体積平均粒径を測定したところ5.3μmであった。また、得られた体積粒度分布から、前記のようにしてGSDvを求めたところ1.22であった。これを真空乾燥機で乾燥させトナーEを得た。
【0155】
得られたトナーEについて、TEM装置にて断面を確認したところ、離型剤のドメイン径は、0.6μmであった。また、示差走査熱量計(島津製作所社製 DSC−50)を用い、昇温速度3℃/分の条件下で、ガラス転移点、ワックスの融点を測定したところ、このトナーのガラス転移点は52.3℃であり、152℃にワックスの融点が観察された。
【0156】
−現像剤Eの調製−
トナーE100部に対し、コロイダルシリカ(日本アエロジル社製:R972)1.5部を添加し、ヘンシェルミキサーを用いて混合することにより静電荷現像用トナーを得た。そして、ポリメチルメタクリレート(重量平均分子量:100000、総研化学社製)を1%質量被覆した体積平均粒径50μmのフェライトキャリアに対し、トナー濃度が5質量%となるようにガラス瓶に秤量し、ボールミル台上で5分間混合し現像剤Eを得た。
【0157】
−画像形成・評価−
得られた現像剤Eを用い、実施例1と同様にして画像形成を行い、同様の評価を行った。
結果を表1に示す。
【0158】
(比較例3)
−トナーFの作製−
・樹脂分散液(1) 300部
・着色剤分散液(1) 200部
・離型剤分散液(2)50部 (トナーに対して8.3質量%)
・離型剤分散液(3)50部 (トナーに対して8.3質量%)
・カチオン性界面活性剤(花王社製:サニゾールB50) 3部
・イオン交換水 500部
【0159】
上記各成分を丸底ステンレス製フラスコ中でホモジナイザー(IKA社製:ウルトラタラックスT50)を用いて混合分散させた後、加熱用オイルバスで50℃まで攪拌しながら加熱し、50℃で30分保持して凝集粒子を形成した。得られた凝集粒子の一部を光学顕微鏡で観察したところ、凝集粒子の平均粒径は約5.1μmであった。この凝集粒子液に樹脂分散液(1)を緩やかに30部追加し、更に50℃で30分間加熱攪拌し、得られた凝集粒子液を光学顕微鏡で観察すると凝集粒子の平均粒径は約5.6μmであった。
【0160】
次いで、この分散液にアニオン性界面活性剤ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム(第一工業社製:ネオゲンSC)6部を追加して97℃まで加熱し、7時間そのまま保持して凝集粒子を融合した。その後、0.5℃/minの降下速度で、45℃まで冷却し、濾過、イオン交換水で充分洗浄した後、400メッシュの篩で濾過を行なった。コールターカウンターで融合粒子の体積平均粒径D50vを測定したところ5.6μmであった。また、得られた体積粒度分布から、前記のようにしてGSDvを求めたところ1.20であった。これを真空乾燥機で乾燥させトナーFを得た。
【0161】
得られたトナーEについて、TEM装置にて断面を確認したところ、離型剤のドメイン径は、1.7μmであった。また、示差走査熱量計(島津製作所社製 DSC−50)を用い、昇温速度3℃/分の条件下で、ガラス転移点、ワックスの融点を測定したところ、このトナーのガラス転移点は51.0℃であり、82℃及び152℃にワックスの融点が観察された。
【0162】
−現像剤Fの調製−
トナーF100部に対し、コロイダルシリカ(日本アエロジル社製:R972)1.5部を添加し、ヘンシェルミキサーを用いて混合することにより静電荷現像用トナーを得た。そして、ポリメチルメタクリレート(重量平均分子量:100000、総研化学社製)を1%質量被覆した体積平均粒径50μmのフェライトキャリアに対し、トナー濃度が5質量%となるようにガラス瓶に秤量し、ボールミル台上で5分間混合し現像剤Fを得た。
【0163】
−画像形成・評価−
得られた現像剤Fを用い、実施例1と同様にして画像形成を行い、同様の評価を行った。
結果を表1に示す。
【0164】
(比較例4)
実施例1において、Docucolor4040改造機における定着器のニップ幅を13.3mmとし、定着温度を200℃、加熱時間を3.5×10-2秒とした以外は実施例1と同様にして画像形成を行い、同様の評価を行った。
結果を表1に示す。
【0165】
(比較例5)
−トナーGの作製−
・樹脂分散液(1) 300部
・着色剤分散液(1) 200部
・離型剤分散液(1)50部 (トナーに対して8.3質量%)
・離型剤分散液(5)50部 (トナーに対して8.3質量%)
・カチオン性界面活性剤(花王社製:サニゾールB50) 3部
・イオン交換水 500部
【0166】
上記各成分を丸底ステンレス製フラスコ中でホモジナイザー(IKA社製:ウルトラタラックスT50)を用いて混合分散させた後、加熱用オイルバスで50℃まで攪拌しながら加熱し、50℃で30分保持して凝集粒子を形成した。得られた凝集粒子の一部を光学顕微鏡で観察したところ、凝集粒子の平均粒径は約4.9μmであった。この凝集粒子液に樹脂分散液(1)を緩やかに30部追加し、更に50℃で30分間加熱攪拌し、得られた凝集粒子液を光学顕微鏡で観察すると凝集粒子の平均粒径は約5.4μmであった。
【0167】
次いで、この分散液にアニオン性界面活性剤ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム(第一工業社製:ネオゲンSC)6部を追加して97℃まで加熱し、7時間そのまま保持して凝集粒子を融合した。その後、0.5℃/minの降下速度で、45℃まで冷却し、濾過、イオン交換水で充分洗浄した後、400メッシュの篩で濾過を行なった。コールターカウンターで融合粒子の体積平均粒径D50vを測定したところ5.5μmであった。また、得られた体積粒度分布から、前記のようにしてGSDvを求めたところ1.20であった。これを真空乾燥機で乾燥させトナーGを得た。
【0168】
得られたトナーGについて、TEM装置にて断面を確認したところ、離型剤のドメイン径は、1.9μmであった。また、示差走査熱量計(島津製作所社製 DSC−50)を用い、昇温速度3℃/分の条件下で、ガラス転移点、ワックスの融点を測定したところ、このトナーのガラス転移点は50.9℃であり、82℃及び134℃にワックスの融点が観察された。
【0169】
−現像剤Gの調製−
トナーG100部に対し、コロイダルシリカ(日本アエロジル社製:R972)1.5部を添加し、ヘンシェルミキサーを用いて混合することにより静電荷現像用トナーを得た。そして、ポリメチルメタクリレート(重量平均分子量:100000、総研化学社製)を1%質量被覆した体積平均粒径50μmのフェライトキャリアに対し、トナー濃度が5質量%となるようにガラス瓶に秤量し、ボールミル台上で5分間混合し現像剤Gを得た。
【0170】
−画像形成・評価−
得られた現像剤Gを用い、実施例1と同様にして画像形成を行い、同様の評価を行った。
結果を表1に示す。
【0171】
【表1】

Figure 2004198862
【0172】
表1に示すように、実施例の現像剤を用いた場合には、本発明の画像形成方法で評価した場合には、定着画像の光沢やドキュメントの保管性に優れていることがわかった。一方、比較例の現像剤を用いた場合には、高速プロセスでの評価では、画像光沢が十分でなかったり、保管時における画像同士の付着が発生し、著しく劣る結果となった。
【0173】
【発明の効果】
本発明によれば、高光沢紙を用いても、高速プロセスで用紙グロスと同等の高光沢画像を得ることができ、ドキュメント保管性に優れた画像形成方法、画像形成装置、静電荷現像用トナーを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に用いられる画像形成装置の一例を示す概略断面図である。
【符号の説明】
1Y、1M、1C、1K 感光体ドラム(静電荷像担持体)
3Y、3M、3C、3K 潜像形成手段
4Y、4M、4C、4K 現像器
5Y、5M、5C、5K 一次転写ロール
6Y、6M、6C、6K クリーニング手段
11 駆動ロール
12 支持ロール
13 バックアップロール
14 二次転写ロール
15 中間転写ベルト
16 被記録体
17 清掃部材
18 定着器
20Y、20M、20C、20K 帯電器(帯電手段)
40Y、40M、40C、40K 現像ユニット[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an image forming method using an electrophotographic method or an electrostatic recording method, an image forming apparatus, and an electrostatic charge developing toner.
[0002]
[Prior art]
Methods for visualizing image information via an electrostatic image, such as electrophotography, are currently used in various fields. In electrophotography, an electrostatic image is formed on the surface of a photoreceptor by a charging and exposing process, and the electrostatic image includes an electrostatic image developing toner (hereinafter sometimes simply referred to as “toner”). An electrostatic image is developed with an image developer (hereinafter, sometimes simply referred to as “developer”), and is visualized through a transfer and fixing process.
[0003]
The developer used here includes a two-component developer composed of a toner and a carrier, and a one-component developer using a magnetic toner or a non-magnetic toner alone. The method for producing the toner is usually a thermoplastic resin. Is melt-kneaded together with a releasing agent such as a pigment, a charge controlling agent, and a wax, cooled, finely pulverized, and then classified to form a kneading and pulverizing method. To these toners, if necessary, inorganic or organic fine particles for improving fluidity or cleaning properties may be added to the surface of the toner particles.
[0004]
In recent years, the use of color electrophotographic copiers, printers, and multifunction machines such as facsimile machines and the like has been remarkably widespread, but when realizing appropriate gloss in color image reproduction and transparency for obtaining excellent OHP images It is generally difficult to use a release agent such as wax. For this reason, a large amount of oil is applied to the fixing roll to assist in peeling, so that the sticky feeling of the copy image including the OHP and the additional writing to the image using a pen or the like become difficult, and the uneven glossiness is generated. Often. On the other hand, waxes such as polyethylene, polypropylene, paraffin and the like commonly used in ordinary black and white copying are more difficult to use because they impair OHP transparency.
[0005]
Further, for example, even if transparency is sacrificed, it is difficult to suppress exposure of a release agent to a toner surface by a conventional toner manufacturing method by a kneading and pulverizing method. This causes problems such as deterioration of fluidity and filming on a developing device and a photoreceptor.
[0006]
As a fundamental improvement method of these problems, an oil phase composed of a monomer as a raw material of a resin and a colorant is dispersed in an aqueous phase and directly polymerized to form a toner. There has been proposed a production method by a polymerization method in which exposure to the surface is controlled by being included in the film.
[0007]
In addition, as a means for intentionally controlling the shape and surface structure of a toner, a method for producing a toner by an emulsion polymerization aggregation method has been proposed (for example, see Patent Documents 1 and 2). These are generally prepared by preparing a resin dispersion by emulsion polymerization or the like, preparing a colorant dispersion in which a colorant is dispersed in a solvent, mixing and forming an aggregate corresponding to the toner particle size, and heating. This is a manufacturing method for fusing and coalescing toner.
[0008]
These manufacturing methods not only realize the inclusion of the wax, but also facilitate the reduction in the diameter of the toner, thereby enabling higher resolution and clearer image reproduction.
[0009]
On the other hand, in recent years, a role as a small number of printing presses is expected with the increase in speed of color copying and printers. When used as a printing press, compared to office use, long-term storage of documents in various environments and compatibility with various types of paper are required. It is essential that there is no difference in gloss between the image and the developed image.
[0010]
However, to obtain a high-gloss image, it is necessary to obtain a smooth fixed image surface.However, when a smooth image is compared with an image having irregularities, the contact area of the image increases, so that A high-gloss fixed image similar to such high gloss could not be compatible with high temperature and long-term storage.
[0011]
In addition, conventional copiers and printers intended for office use could adopt a method of obtaining a glossy image by reducing the paper passing speed by providing a thick paper mode, but presuming high productivity. In a printing press, this method cannot be used.
[0012]
[Patent Document 1]
JP-A-63-282752
[Patent Document 2]
JP-A-6-250439
[0013]
[Problems to be solved by the invention]
An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems of the conventional technology.
That is, the present invention provides an image forming method, an image forming apparatus, and an electrostatic charge developing method that can obtain a document having an image with high gloss, excellent storage stability, and excellent transparency with respect to OHP. It is intended to provide a toner for use.
[0014]
[Means for Solving the Problems]
An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems of the conventional technology.
That is, the present invention
<1> a step of forming an electrostatic image on the surface of the electrostatic image carrier, a step of developing the electrostatic image on the surface of the developer carrier with a developer containing toner to form a toner image, and a step of forming the toner image Transferring the toner image onto the surface of a recording medium, and thermally fixing the toner image, wherein the toner has at least two kinds of toners having different melting points from a binder resin, a colorant and a melting point. A mold agent, satisfy the following conditions (a), (b), and (c), have a process speed in the range of 280 to 560 mm / s, and have a heating time of 5.0 for the heat fixing. × 10 -2 The image forming method is characterized in that the time is equal to or longer than seconds.
[0015]
(A) The volume average particle size D50v of the toner is in the range of 3 to 8 μm, and the volume average particle size distribution index GSDv is 1.25 or less.
(B) The weight average molecular weight Mw of the binder resin is in the range of 6,000 to 45,000.
(C) Among the two or more release agents, the melting point α of the release agent having the lowest melting point is in the range of 90 to 115 ° C., and the melting point of the other at least one high melting point agent is 1 .3α to 2.1α ° C.
[0016]
<2> means for forming an electrostatic image on the surface of the electrostatic image carrier, means for developing the electrostatic image on the surface of the developer carrier with a developer containing toner to form a toner image, and the toner image And a means for thermally fixing the toner image, wherein the toner comprises at least a binder resin, a colorant, and two or more release agents. And the following conditions (a), (b) and (c) are satisfied, the process speed is in the range of 280 to 560 mm / s, and the heating time during the heat fixing is 5.0 × 10 -2 The image forming apparatus is characterized in that the time is equal to or longer than seconds.
[0017]
(A) The volume average particle size D50v of the toner is in the range of 3 to 8 μm, and the volume average particle size distribution index GSDv is 1.25 or less.
(B) The weight average molecular weight Mw of the binder resin is in the range of 6,000 to 45,000.
(C) Among the two or more release agents, the melting point α of the release agent having the lowest melting point is in the range of 90 to 115 ° C., and the melting point of the other at least one high melting point agent is 1 .3α to 2.1α ° C.
[0018]
<3> An electrostatic image developing toner comprising at least a binder resin, a colorant, and two or more release agents, wherein the toner has the following conditions (a), (b), and (c): Is a toner for developing an electrostatic image.
[0019]
(A) The volume average particle size D50v of the toner is in the range of 3 to 8 μm, and the volume average particle size distribution index GSDv is 1.25 or less.
(B) The weight average molecular weight Mw of the binder resin is in the range of 6,000 to 45,000.
(C) Among the two or more release agents, the melting point α of the release agent having the lowest melting point is in the range of 90 to 115 ° C., and the melting point of the other at least one high melting point agent is 1 .3α to 2.1α ° C.
[0020]
The domain diameter of the release agent in the toner is preferably in the range of 0.8 to 1.8 μm. Further, the molecular weight distribution represented by the ratio Mw / Mn of the weight average molecular weight Mw to the number average molecular weight Mn of the binder resin is preferably 3.3 or less.
[0021]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
<Image forming method>
In the image forming method of the present invention, the toner comprises at least a binder resin, a colorant, and two or more release agents, and satisfies the following conditions (a), (b), and (c): The process speed is in the range of 280 to 560 mm / s, and the heating time for fixing is 5.0 × 10 5 -2 Seconds or more.
[0022]
(A) The volume average particle size D50v of the toner is in the range of 3 to 8 μm, and the volume average particle size distribution index GSDv is 1.25 or less.
(B) The weight average molecular weight of the binder resin is in the range of 6,000 to 45,000.
(C) Among the two or more release agents, the melting point α of the release agent having the lowest melting point is in the range of 90 to 115 ° C, and the melting point of at least one other release agent is 1.3α to 2. It must be in the range of α ° C.
[0023]
The present inventors have conducted intensive studies to improve the above-described problem. As a result, in order to obtain an image having high gloss and high storability, a releasing agent having a high melting point is present on the surface of a fixed image, and It is necessary to expose the release agent having the melting point uniformly on the surface of the fixed image. For this purpose, a heating time for the fixing device to apply heat to the unfixed image and a release time for assisting the movement of the high melting point release agent are required. It was found that the mold was an important factor.
[0024]
That is, in order to obtain a high gloss image, it is necessary to impart excellent smoothness to the surface of the fixed image. It is easier to obtain smoothness by increasing the fixing temperature and lowering the viscoelasticity of the toner.However, in image formation at a high process speed, it is important how the release agent seeps out onto the fixed image surface to obtain a smooth image. As for the exudation of the release agent onto the image surface, the fixing time is effective, but the heating time is more important.
[0025]
In the image forming method of the present invention, the process speed needs to be in the range of 280 to 560 mm / s, and more preferably in the range of 280 to 480 mm / s. Within such a range of the process speed, the effects of the present invention are sufficiently exhibited.
[0026]
When a developer specified by the present invention described later is used, the heating time during fixing is 5.0 × 10 -2 Requires more than a second. The heating time is 5.5 × 10 -2 More preferably, it is not less than seconds. The heating time was 5.0 × 10 -2 Although there is no problem in the present invention as long as it is longer than 12 seconds, the process speed in the present invention is 120.0 × 10 -2 If the heating time is longer than a second, the fixing device becomes long and not very practical.
[0027]
In the present invention, the heating time refers to the time from the time when the unfixed toner image comes into contact with the fixing member and heat is applied to the fixed image to the time when the fixed image is peeled off from the fixing member. In the present invention, the process speed can be obtained by dividing the nip width of the fixing device by the heating time.
[0028]
The toner contained in the developer used in the present invention comprises at least a binder resin, a colorant, and two or more release agents having different melting points.
When the fixed image is stored in a high-temperature environment, the durability of the material forming the outermost surface layer of the fixed image to high temperatures affects the durability of the fixed image to high temperatures. In the case of a developer to which a release agent has been added, the outermost layer of the fixed image is covered with a release agent layer, but from the viewpoint of storability, the release agent layer may be composed of a high melting point release agent. It is advantageous.
[0029]
Generally, a high melting point release agent tends to have a higher viscosity at the same temperature than a low melting point release agent, and when only a high melting point release agent is added to a developer, a binder resin and a high melting point release agent are added. Since there is a difference in melt viscosity with the binder, there is no temperature region where the respective areas suitable for fixing the binder resin and the high melting point release agent overlap, and when the temperature is adjusted to the binder resin, the high melting point release agent The viscosity is too high to fix the surface of the fixed image with the release agent layer.When the temperature is adjusted to the high melting point release agent temperature, the viscosity of the binder resin becomes too low, the cohesive force becomes weak, and hot offset occurs. Would.
[0030]
Thus, in the present invention, by using a relatively low melting point release agent and a high melting point release agent in combination, the fixed image surface can be covered in a lower temperature region compared to the case of using a high melting point release agent alone. Was made possible.
[0031]
The release agent having a relatively low melting point is the release agent having the lowest melting point among two or more types of release agents having different melting points contained in the toner of the present invention. It must be in the range of 115 ° C. Further, the melting point α is more preferably in the range of 97 to 112 ° C.
[0032]
If the melting point α is less than 90 ° C., the toner is partially melted even at a normal temperature, so that the fluidity of the toner is reduced and filming on a photosensitive member or the like occurs. In addition, the difference in viscosity between the high-melting point release agent and the high-melting point release agent is too large at the fixing temperature, and the two parts are separated from each other, so that the high-melting point release agent cannot be uniformly present on the surface of the fixed image. If the melting point α exceeds 115 ° C., the viscosity itself at the fixing temperature increases, and the release agent having the high melting point cannot be uniformly present on the surface of the fixed image.
[0033]
On the other hand, in the toner of the present invention, in addition to the low melting point release agent, at least one high melting point release agent is contained, and the melting point of the high melting point release agent is 1.3α to It must be in the range of 2.1α ° C. The melting point of the high melting point release agent is more preferably in the range of 1.5α to 1.9α ° C.
[0034]
If the melting point is less than 1.3α ° C., the melting point is too low to ensure the storage stability of the toner, and the facing document tends to adhere at a high temperature. On the other hand, when the temperature exceeds 2.1α ° C., the release agent having a high melting point is melted, so that the fixing temperature becomes high. In addition, the viscosity of the release agent on the low melting point side is too different from the viscosity of the release agent on melting, resulting in separation.
[0035]
The domain diameter of the release agent in the toner is preferably in the range of 0.8 to 1.8 μm. Further, the range is more preferably from 1.0 μm to 1.4 μm.
When the domain diameter is less than 0.8 μm, the release agent is less likely to exude even if the heating time is sufficient, and when the domain diameter is more than 1.8 μm, the release agent is easily exposed on the toner surface and is exposed. The release agent makes it easier for the external additive to be buried, so that the photoreceptor and the carrier are more likely to be filmed, causing contamination in the apparatus.
[0036]
The domain is a domain in which two or more release agents contained in the toner are mixed, and the domain diameter can be measured by observing a cross section of the toner with a transmission electron microscope.
[0037]
Hereinafter, the electrostatic image developing toner used in the present invention will be described.
Regarding the particle diameter of the toner composition of the present invention, it is necessary that the volume average particle diameter D50v is in the range of 3 to 8 μm and the volume average particle size distribution index GSDv is 1.25 or less.
[0038]
The volume particle size distribution index GSDv is determined as follows. First, for example, based on the particle size distribution measured by a measuring instrument such as a Coulter Counter TAII (manufactured by Nikkaki Co., Ltd.), the volume is subtracted from the smaller particle size side by the cumulative distribution to obtain a particle size of 16% cumulative. Is defined as volume D16v, the particle size at 50% accumulation is volume D50v, and the particle size at 84% accumulation is volume D84v.
And the volume particle size distribution index GSDv is (D84v / D16v) 1/2 Is calculated as
[0039]
When the volume average particle diameter D50v is less than 3 μm, the chargeability becomes insufficient, and scattering to the surroundings occurs to cause image fog, which is not preferable. On the other hand, if it exceeds 8 μm, the resolution of the image is reduced, and it is difficult to achieve high image quality. On the other hand, if the GSDv exceeds 1.25, the dispersion of the particle size distribution becomes large, and the graininess and resolution of the image may decrease, which is not preferable. In addition, since the shape distribution also tends to spread, cleaning and transfer maintaining properties may be affected, which is not preferable.
[0040]
Hereinafter, the toner used in the present invention will be described in more detail together with a preferred production method.
The toner is an aggregating step of preparing an aggregated particle dispersion by forming aggregated particles in a dispersion in which at least resin fine particles, colorant particles, and release agent particles are dispersed, and heating the aggregated particle dispersion, It is preferable to obtain a toner having a small particle size distribution having a sharp particle size distribution and obtain a high-quality image by using a wet process including a fusing step of fusing aggregated particles. Further, other steps can be included as necessary.
[0041]
In particular, it is preferable to provide a cooling step of cooling the fused aggregated particles after the fusion step. As described above, by appropriately adjusting the cooling rate in this cooling step, the average domain diameter of the release agent can be suitably controlled.
[0042]
For example, in the case of rapid cooling at about 5 ° C./min, the domain diameter becomes about the particle size of the release agent of the mixed solution, but in the case of slow cooling at 1 ° C./min or more, the releasing agents coagulate and fuse in the cooling process. Grow as a domain.
[0043]
Further, between the aggregating step and the fusing step, a step of adding and mixing a fine particle dispersion liquid in which fine particles are dispersed in the aggregated particle dispersion liquid and adhering the fine particles to the aggregated particles (adhering particles) Step) can also be provided.
[0044]
In the attaching step, the fine particle dispersion is added to and mixed with the aggregated particle dispersion prepared in the aggregation step, and the fine particles are attached to the aggregated particles to form the adhered particles. Since it corresponds to newly added particles as viewed from the aggregated particles, it may be described as “additional fine particles” in this specification. As the additional fine particles, in addition to resin fine particles, release agent fine particles, colorant fine particles, and the like may be used alone or in combination. The method of additionally mixing the fine particle dispersion is not particularly limited, and may be, for example, gradually and continuously, or may be divided into a plurality of steps and performed stepwise. In this way, by adding and mixing the fine particles (additional fine particles), the generation of fine particles can be suppressed, and the particle size distribution of the obtained toner for electrostatic image development can be sharpened, contributing to high image quality. I do.
[0045]
In addition, by providing the adhesion step, a pseudo shell structure can be formed, and the exposure of the toner surface of the internal additives such as the colorant and the release agent can be reduced, and as a result, the chargeability and the life can be improved. Can be. Furthermore, at the time of fusing in the fusing step, the particle size distribution can be maintained and its fluctuation can be suppressed, and the addition of a surfactant or a stabilizer such as a base or an acid for enhancing the stability at the time of fusing becomes unnecessary. In addition, the amount of addition thereof can be suppressed to the minimum limit, which is advantageous in that cost can be reduced and quality can be improved. In particular, in the present invention, since a release agent is used, it is preferable to add additional fine particles mainly composed of resin fine particles in the attaching step. Furthermore, if this method is used, the toner shape can be easily controlled by adjusting the temperature, the number of stirring, the pH, and the like in the fusion step.
[0046]
Examples of the resin (binder resin) used in the resin fine particle dispersion include a thermoplastic resin, and specifically, a single polymer of styrene such as styrene, parachlorostyrene, α-methylstyrene, and the like. Copolymer or copolymer (styrene resin); methyl acrylate, ethyl acrylate, n-propyl acrylate, n-butyl acrylate, lauryl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, methyl methacrylate, ethyl methacrylate, methacryl Homopolymer or copolymer (vinyl resin) of esters having a vinyl group such as n-propyl acrylate, lauryl methacrylate, 2-ethylhexyl methacrylate; homopolymer of vinyl nitriles such as acrylonitrile and methacrylonitrile Or copolymer (vinyl resin); vinyl ethyl ether, vinyl ether Homopolymers or copolymers of vinyl ethers such as butyl ether (vinyl resins); homopolymers or copolymers of vinyl methyl ketone, vinyl ethyl ketone, and vinyl isopropenyl ketones (vinyl resins); ethylene, propylene, butadiene, Homopolymer or copolymer (olefin resin) of olefins such as isoprene; non-vinyl condensation resins such as epoxy resin, polyester resin, polyurethane resin, polyamide resin, cellulose resin, polyether resin, and non-vinyl condensation thereof And a graft polymer of a vinyl resin and a vinyl monomer. These resins may be used alone or in combination of two or more.
[0047]
Among these resins, vinyl resins are particularly preferred. A vinyl resin is advantageous in that a resin dispersion can be easily prepared by emulsion polymerization or seed polymerization using an ionic surfactant or the like.
Examples of the vinyl monomer include acrylic acid, methacrylic acid, maleic acid, cinnamic acid, fumaric acid, vinylsulfonic acid, ethyleneimine, vinylpyridine, vinylamine, and other vinyl polymer acids and vinyl polymer bases And a monomer which is a raw material of the above. In the present invention, the resin fine particles preferably contain the vinyl monomer as a monomer component. Among these vinyl monomers, a vinyl polymer acid is more preferable in terms of the ease of the formation reaction of the vinyl resin, and specifically, acrylic acid, methacrylic acid, maleic acid, cinnamic acid, fumaric acid, and the like. Dissociable vinyl monomers having a carboxyl group as a dissociating group are particularly preferred in terms of controlling the degree of polymerization and the glass transition point.
[0048]
The glass transition point of the binder resin used in the present invention is preferably in the range of 40C to 70C. More preferably, it is in the range of 45 to 60 ° C. If the glass transition point is lower than 40 ° C., the toner powder is likely to be blocked by heat, and if it is higher than 70 ° C., the fixing temperature may be too high.
[0049]
Further, the binder resin used in the present invention must have a weight average molecular weight Mw in the range of 6,000 to 45,000, and more preferably in the range of 6,000 to 10,000 when the binder resin is a polyester resin, In the case of (1), it is desirable to be in the range of 24000 to 36000.
[0050]
If the weight average molecular weight Mw is more than 45,000, the viscoelasticity at the time of fixing is high, and it is difficult to obtain a smooth fixed image surface required for high gloss. If the weight average molecular weight Mw is less than 6000, the melt viscosity of the toner during the fixing step And hot offset occurs due to low cohesion.
When the binder resin is a polyester resin, if the weight average molecular weight Mw exceeds 10,000, it is difficult to disperse the resin in an aqueous medium.
[0051]
The ratio Mw / Mn between the weight average molecular weight and the number average molecular weight Mn of the binder resin used in the present invention needs to be 3.3 or less, and more preferably 2.8 or less. In order to accelerate the transfer of the release agent to the fixed image surface during fixing and obtain a smooth fixed image surface, a moderately low viscosity is advantageous, and the molecular weight distribution of the binder resin is as described above. It needs to be narrow. If Mw / Mn is larger than 3.3, it becomes difficult to obtain a smooth fixed image surface required for high gloss.
[0052]
The average particle size of the resin fine particles in the dispersion is preferably 1 μm or less, more preferably in the range of 0.01 to 1 μm. When the average particle size exceeds 1 μm, the particle size distribution of the toner particles obtained by aggregation and fusion is widened, or free particles are generated, and the performance and reliability of the toner are likely to be reduced. In the present invention, by adjusting the average particle diameter in the above range, the dispersion of the resin fine particles in the aggregated particles can be improved, and the uneven distribution of the composition between the toner particles can be suppressed. There is an advantage that variation can be suppressed low. The average particle size can be measured by, for example, a laser diffraction type particle size distribution analyzer or a Coulter counter.
[0053]
Examples of the colorant used in the toner of the present invention include, for example, carbon black, chrome yellow, Hansa yellow, benzidine yellow, slen yellow, quinoline yellow, permanent orange GTR, pyrazolone orange, vulcan orange, watch young red, permanent red, and brilliant carmine. 3B, Brilliant Carmine 6B, Dupont Oil Red, Pyrazolone Red, Risor Red, Rhodamine B Lake, Lake Red C, Rose Bengal, Aniline Blue, Ultramarine Blue, Calco Oil Blue, Methylene Blue Chloride, Phthalocyanine Blue, Phthalocyanine Green, Malaka Light Green Various pigments such as oxalate: acridine, xanthene, azo, benzoquinone, azine , Anthraquinone, dioxazine, thiazine, azomethine, indico, thioindico, phthalocyanine, aniline black, polymethine, triphenylmethane, diphenylmethane, thiazole, xanthene, etc. Can be. These colorants may be used alone or in combination of two or more.
[0054]
The average particle size of the colorant particles using the colorant is preferably 1 μm or less, more preferably 0.5 μm, and further preferably in the range of 0.01 to 0.5 μm. When the average particle size exceeds 1 μm, the particle size distribution of the finally obtained toner for electrostatic charge development is widened, and free particles are easily generated, which tends to cause deterioration in the performance and reliability of the toner.
[0055]
By adjusting the average particle size to the above range, the dispersion of the colorant into the aggregated particles is improved, and the uneven distribution of the composition between the toner particles can be suppressed. There is an advantage that it can be suppressed. By setting the average particle size to 0.5 μm or less, the color development, color reproducibility, OHP transparency and the like of the toner can be further improved.
The average particle size can be measured using, for example, a laser diffraction type particle size distribution analyzer.
[0056]
The content of the colorant in the agglomerated particles is preferably 50% by mass or less, and more preferably 2 to 20% by mass.
[0057]
The release agent used in the toner of the present invention is generally preferably poor in compatibility with the binder resin of the toner. When a release agent having a high compatibility with the binder resin is used, the release agent promotes plasticization of the binder resin by dissolving with the binder resin and lowers the viscosity of the toner at the time of high-temperature fixing, so that offset is easily generated. .
[0058]
Specific examples of the release agent include low molecular weight polyolefins such as polyethylene, polypropylene, and polybutene; silicones exhibiting a softening point upon heating; fatty acid amides such as oleamide, erucamide, ricinoleamide, and stearamide. Plant waxes such as carnauba wax, rice wax, candelilla wax, wood wax and jojoba oil; animal waxes such as beeswax; minerals such as montan wax, ozokerite, ceresin, paraffin wax, microcrystalline wax, Fischer-Tropsch wax.・ Ester waxes of higher fatty acids such as petroleum wax, stearyl stearate, behenyl behenate and higher alcohols; butyl stearate, propyl oleate, glyceride monostearate, distearic acid Ester waxes of higher fatty acids such as lyceride, pentaerythritol tetrabehenate and unit prices or polyhydric lower alcohols; higher fatty acids such as diethylene glycol monostearate, dipropylene glycol distearate, distearic diglyceride, tetrastearic triglyceride; Ester waxes comprising a polyhydric alcohol polymer; sorbitan higher fatty acid ester waxes such as sorbitan monostearate; and cholesterol higher fatty acid ester waxes such as cholesteryl stearate.
[0059]
The toner according to the present invention includes two or more release agents having different melting points. Among the two or more release agents, the melting point α of the release agent having the lowest melting point is in the range of 90 to 115 ° C. Yes, it is necessary that the melting point of at least one other high melting point release agent is in the range of 1.3α to 2.1α. As long as the release agent satisfies the above conditions, the same or different materials can be used.
[0060]
Among the release agents, the release agent having the lowest melting point can be arbitrarily used as long as it is within a desired melting point range. It is advantageous that the viscoelasticity is low, and it is preferable to use a synthetic wax or the like whose molecular weight distribution can be controlled.
[0061]
As the high melting point release agent, a polyolefin-based or oil-based synthetic wax is preferable, and a polyolefin-based metallocene catalyst-based polyethylene wax or polypropylene is particularly preferable.
[0062]
When three or more types of release agents are used, one or more types other than the above two types (low melting point and high melting point) preferably have a melting point of 150 ° C. or less, and more preferably in the range of 100 to 130 ° C. Is more preferable.
[0063]
The amount of the release agent in the toner is preferably in the range of 6 to 25% by mass, and more preferably in the range of 9 to 20% by weight.
When the total amount is less than 6% by mass, the absolute amount of the high melting point release agent is insufficient, so that even at the following compounding ratio, the fixed image is transferred to the facing paper or image by heat or pressure, that is, so-called. Document offset occurs. When the total amount exceeds 25% by mass, the viscoelasticity of the toner melted at the time of fixing is extremely reduced, hot offset occurs, or the release agent does not penetrate into the OHP, and the release agent adheres to the fixing roll. A phenomenon called wax offset occurs in which a trace of the release agent remains on the OHP even after the second rotation.
[0064]
In addition, the ratio of the release agent having the lowest melting point is preferably in the range of 30 to 80% by mass, more preferably in the range of 35 to 65% by mass of the total amount of the release agent. If the amount of the release agent is less than 30% by mass, the viscoelasticity of the release agent is dominant, and the viscoelasticity of the release agent on the high melting point side is dominant, so that the release agent may not transfer to the surface of the fixed image, If it exceeds 80% by mass, the high-melting-point release agent layer may cover the high-melting-point releasing agent layer at the time of fixing, and the effect of the high-melting-point releasing agent may be negated.
[0065]
In addition, the ratio of the high melting point release agent is preferably in the range of 30 to 70% by mass, more preferably in the range of 35 to 55% by mass, based on the total amount of the release agent. When the amount of the high melting point release agent exceeds 70% by mass, it does not easily migrate to the surface of the fixed image and cannot sufficiently cover the surface of the fixed image. Not enough as absolute amount.
[0066]
Further, for example, when two kinds of low melting point and high melting point are used as the releasing agent, the ratio (A / B) of the mass A of the low melting point releasing agent to be blended and the mass B of the high melting point releasing agent is added. ) Is preferably in the range of 4/1 to 2/3, more preferably in the range of 3/1 to 5/6.
[0067]
The average particle size of the release agent particles in the dispersion using the release agent is preferably 2 μm or less, and more preferably 0.1 to 1.5 μm. If the average particle size exceeds 2 μm, the particle size distribution of the finally obtained toner for electrostatic charge development is widened, or free particles are easily generated, and the performance and reliability of the toner are liable to be reduced.
[0068]
In the present invention, by adjusting the average particle diameter in the above range, there is an advantage that uneven distribution of the composition between toner particles can be suppressed, and variations in toner performance and reliability can be suppressed.
The average particle size can be measured using, for example, a laser diffraction type particle size distribution measuring device, a centrifugal type particle size distribution measuring device, or the like.
[0069]
In the present invention, in addition to the resin fine particle dispersion, the colorant dispersion, the release agent dispersion, and the like, if necessary, an internal additive, a charge control agent, inorganic fine particles, organic fine particles, a lubricant, an abrasive, etc. Can be added. The addition method may be such that the fine particles may be dispersed in a resin fine particle dispersion, a colorant dispersion, and a release agent dispersion, or a resin fine particle dispersion, a colorant dispersion, and a release agent dispersion may be mixed. A dispersion obtained by dispersing the fine particles may be added to and mixed with the resulting mixture.
[0070]
Examples of the internal additive include metals such as ferrite, magnetite, reduced iron, cobalt, manganese, and nickel, alloys, and magnetic substances such as compounds containing these metals.
[0071]
Examples of the charge control agent include a quaternary ammonium salt compound, a nigrosine compound, a dye composed of a complex of aluminum, iron, chromium, and the like, and a triphenolmethane pigment. In the present invention, the charge control agent is added for the purpose of controlling the ionic strength which affects the stability at the time of aggregation, adhesion, fusion and the like, and for the purpose of reducing wastewater contamination. The charge control agent is preferably of a material that is hardly soluble in water.
[0072]
As the inorganic fine particles, for example, external additives for toner such as silica, titania, calcium carbonate, magnesium carbonate, tricalcium phosphate, and cerium oxide can be used. Further, as the organic fine particles, for example, an external additive for a toner such as a vinyl resin, a polyester resin, and a silicone resin can be used. In addition, these inorganic fine particles and organic fine particles can be used as a flow aid and a cleaning aid.
[0073]
Examples of the lubricant include fatty acid amides such as ethylene bisstearic acid amide and oleic acid amide, and fatty acid metal salts such as zinc stearate and calcium stearate. Examples of the abrasive include silica, alumina, cerium oxide and the like.
[0074]
The average particle diameter of these internal additives, charge control agents, inorganic fine particles, organic fine particles, lubricants, abrasives and other fine particles is preferably 1 μm or less, more preferably 0.01 to 1 μm. When the average particle size exceeds 1 μm, the particle size distribution of the finally obtained toner for electrostatic charge development is widened, and free particles are easily generated, which tends to cause deterioration in the performance and reliability of the toner. In the present invention, by adjusting the average particle diameter in the above range, there is an advantage that uneven distribution of the composition between toner particles can be suppressed, and variations in toner performance and reliability can be suppressed.
The average particle size can be measured using, for example, a laser diffraction type particle size distribution measuring device, a centrifugal type particle size distribution measuring device, or the like.
[0075]
These fine particles can be appropriately added as long as the object of the present invention is not impaired. However, generally, the amount is very small, and specifically, a range of 0.01 to 5% by mass is preferable. The range of 0.01 to 3% by mass is more preferable.
[0076]
Using the above materials, in the aggregation step, at least a resin fine particle dispersion, a colorant particle dispersion, and a release agent particle dispersion, were adjusted by adding and mixing other components as necessary. The dispersion liquid is heated in a temperature range from room temperature to about 5 ° C. above the glass transition temperature of the resin while stirring, whereby the resin fine particles and the colorant are aggregated to form aggregated particles.
[0077]
In the aggregating step, the resin particles in the resin fine particle dispersion, the colorant particle dispersion, and, if necessary, the resin particles in the release agent particle dispersion are aggregated to form aggregated particles. The agglomerated particles are formed by heteroaggregation or the like. For the purpose of stabilizing the agglomerated particles and controlling the particle size / particle size distribution, an ionic surfactant having a polarity different from that of the agglomerated particles or a monovalent or higher charge such as a metal salt is used. It is formed by adding a compound having.
[0078]
In the aggregating step, agglomerated particles are generated by a change in pH, and the particle size of the particles can be adjusted. At the same time, an aggregating agent may be added as a method for stably and rapidly aggregating the particles or for obtaining agglomerated particles having a narrower particle size distribution.
[0079]
As the aggregating agent, compounds having a charge of at least one valence are preferable, and specific examples thereof include ionic surfactants, water-soluble surfactants such as nonionic surfactants, hydrochloric acid, sulfuric acid, nitric acid, and acetic acid. , Oxalic acid and other acids, magnesium chloride, sodium chloride, aluminum sulfate, calcium sulfate, ammonium sulfate, aluminum nitrate, silver nitrate, copper sulfate, metal salts of inorganic acids such as sodium carbonate, sodium acetate, potassium formate, sodium oxalate, phthalate Aliphatic acids such as sodium salts, potassium salicylates, etc., metal salts of aromatic acids, metal salts of phenols such as sodium phenolate, metal salts of amino acids, aliphatic and aromatic compounds such as triethanolamine hydrochloride and aniline hydrochloride Examples thereof include inorganic acid salts of amines.
[0080]
More preferably, metal salts of inorganic acids such as magnesium chloride, sodium chloride, aluminum sulfate, calcium sulfate, ammonium sulfate, aluminum nitrate, silver nitrate, copper sulfate, and sodium carbonate, sodium acetate, potassium formate, sodium oxalate, sodium phthalate, and salicylic acid It is an inorganic or organic metal salt such as an aliphatic acid such as potassium, and more preferably a polyvalent inorganic metal salt such as aluminum sulfate, aluminum nitrate, aluminum chloride, or magnesium chloride is used for the stability of agglomerated particles and the heat of an aggregating agent. And stability with time, removal during washing, and the like.
[0081]
The addition amount of these coagulants varies depending on the valence of the charge, but each is a small amount, and is about 3% by mass or less in the case of monovalent, and 1% by mass or less in the case of divalent with respect to the resin fine particles. And in the case of trivalent, about 0.5% by mass or less. Since a smaller amount of the coagulant is preferable, a compound having a higher valence is preferable.
The volume average particle diameter of the aggregated particles is preferably in the range of 2 to 9 μm.
[0082]
Resin fine particles (additional fine particles) may be additionally added to the aggregated particles thus formed to form a coating layer on the surface of the aggregated particles (adhering step). Next, heat treatment is performed at a temperature equal to or higher than the glass transition temperature of the resin, generally 70 to 120 ° C. to fuse the aggregated particles to obtain a toner particle-containing liquid (toner particle dispersion). Then, if necessary, in a cooling step, the toner particle-containing liquid (toner particle dispersion) is cooled. Next, the obtained toner particle-containing liquid is treated by centrifugation or suction filtration to separate the toner particles, and washed with ion-exchanged water 1 to 3 times. At this time, the cleaning effect can be further enhanced by adjusting the pH. Thereafter, the toner particles are separated by filtration, washed 1-3 times with ion exchanged water, and dried to obtain a toner.
[0083]
In the present invention, various resin powders or inorganic compounds may be added as external additives to the surface of the toner particles as a fluidity improver. As the resin powder, spherical particles of PMMA, nylon, melamine, benzoguanamine, and fluororesin can be used. Various known inorganic compounds include, for example, SiO 2 Two , TiO Two , Al Two O Three , MgO, CuO, ZnO, SnO Two , CeO Two , Fe Two O Three , BaO, CaO, K Two O, Na Two O, ZrO Two , CaO ・ SiO Two , CaCO Three , K Two O (TiO Two ) n , MgCO Three , Al Two O Three ・ 2SiO Two , BaSO Four , MgSO Four And the like, preferably SiO 2 Two , TiO Two , Al Two O Three However, the present invention is not limited to these, and one or more of these may be used in combination. The particle size is preferably 0.1 μm or less, and the amount of the external additive can be used in the range of 0.1 to 20% by mass based on the toner particles.
[0084]
The component composition of the toner can be selected according to the purpose. It may be used alone as a one-component developer, or it may be used as a two-component developer in combination with a carrier. It is preferably used as a two-component developer.
[0085]
The carrier used here is not particularly limited, and a carrier known per se can be used.
Next, a resin-coated carrier will be described as a specific example of the carrier. As the core particles (core material) of the carrier, ordinary iron powder, ferrite, magnetite moldings and the like can be used, and the volume average particle diameter D50v is suitably in the range of 30 to 200 μm.
[0086]
Examples of the coating resin for the core particles include styrenes such as styrene, parachlorostyrene and α-methylstyrene; methyl acrylate, ethyl acrylate, n-propyl acrylate, lauryl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, Α-methylene fatty acid monocarboxylic acids such as methyl methacrylate, n-propyl methacrylate, lauryl methacrylate, 2-ethylhexyl methacrylate; nitrogen-containing acrylics such as dimethylaminoethyl methacrylate; vinyl nitriles such as acrylonitrile and methacrylonitrile Vinyl pyridines such as vinyl methyl ether and vinyl isobutyl ether; vinyl ketones such as vinyl methyl ketone, vinyl ethyl ketone and vinyl isopropenyl ketone Tons, ethylene, olefins such as propylene, vinylidene fluoride, vinyl fluorine-containing monomers such as tetrafluoroethylene and hexafluoroethylene; homopolymers, or copolymers of two or more monomers, Examples include silicones such as methyl silicone and methyl phenyl silicone, polyesters containing bisphenol, glycol, and the like, epoxy resins, polyurethane resins, polyamide resins, cellulose resins, polyether resins, and polycarbonate resins.
[0087]
These resins may be used alone or in combination of two or more. The amount of the coating resin used is preferably in the range of 0.1 to 10 parts by mass, more preferably in the range of 0.5 to 3.0 parts by mass, based on 100 parts by mass of the core particles.
[0088]
For the production of the carrier, a heating-type kneader, a heating-type Henschel mixer, a UM mixer, or the like can be used. Depending on the amount of the coating resin, a heating-type fluidized-rolling bed, a heating-type kiln, or the like can be used. The mixing ratio between the toner and the carrier in the developer used in the present invention is not particularly limited, and can be appropriately selected depending on the purpose.
[0089]
The image forming method according to the present invention includes a step of forming an electrostatic image on the surface of the electrostatic image carrier, and developing the electrostatic image on the surface of the developer carrier with an electrostatic image developer containing toner to form a toner image. An image forming method includes a forming step, a step of transferring a toner image to a surface of a recording medium, and a step of thermally fixing the toner image. Each step except the fixing step is a general step itself, and is described in, for example, JP-A-56-40868, JP-A-49-91231, and the like. It is possible. The image forming method of the present invention can be carried out by using a known image forming apparatus such as a copying machine, a facsimile machine, and a printer. In the step of transferring the toner image onto the transfer member, the toner image on the electrostatic image carrier may be directly transferred to the recording member, or the recording member may be transferred via the intermediate transfer member. Transfer may be performed.
[0090]
<Image forming apparatus>
Next, the image forming apparatus of the present invention will be described.
The image forming apparatus according to the present invention includes a unit configured to form an electrostatic image on the surface of the electrostatic image carrier, and a unit configured to develop the electrostatic image on the surface of the developer carrier using a developer containing toner to form a toner image. And a unit for transferring the toner image onto a recording medium surface, and a unit for thermally fixing the toner image, wherein the toner is the toner described in the image forming method of the present invention. The process speed is in the range of 280 to 560 mm / s, and the heating time at the time of heat fixing is 5.0 × 10 -2 Seconds or more.
[0091]
FIG. 1 is a schematic sectional view of a preferred example of the image forming apparatus of the present invention.
The image forming apparatus shown in FIG. 1 is a tandem type image forming apparatus having a plurality of developing units, and each component is not limited. Hereinafter, the image forming apparatus will be described.
[0092]
In the image forming apparatus shown in FIG. 1, four developing units 40Y, 40M, 40C, and 40K for forming images of yellow, magenta, cyan, and black, respectively, are arranged in parallel (tandem form) at predetermined intervals. To). Here, the developing units 40Y, 40M, 40C, and 40K have basically the same configuration except for the difference in the color of the toner in the contained developer. Let me explain.
[0093]
The yellow developing unit 40Y includes a photoconductor drum (electrostatic image carrier) 1Y as an image carrier, and the photoconductor drum 1Y has an axis perpendicular to the plane of FIG. And is rotationally driven at a predetermined speed along the direction of arrow A shown in the figure. As the photoconductor drum 1Y, for example, an organic photoconductor having sensitivity in an infrared region is used.
[0094]
A roll charger type charger 20Y is provided above the photosensitive drum 1Y in FIG. 1, and a predetermined voltage is applied to the charger 20Y by a power supply (not shown), and the surface of the photosensitive drum 1Y is It is charged to a predetermined potential (the same applies to the chargers 20M, 20C, 20K and the photosensitive drums 1M, 1C, 1K).
[0095]
Forming an electrostatic latent image around the photoconductor drum 1Y on the surface of the photoconductor drum 1Y by performing image exposure on the downstream side in the rotation direction of the photoconductor drum 1Y from the charger 20Y. Means 3Y is arranged. Here, as the electrostatic image forming means 3Y, an LED array which can be reduced in size due to space limitations is used. However, the present invention is not limited to this, and other latent image forming means using a laser beam or the like may be used. There is no problem if used.
[0096]
Around the photosensitive drum 1Y, a yellow developing unit 4Y is disposed downstream of the latent image forming unit 3Y in the rotation direction of the photosensitive drum 1Y, and is formed on the surface of the photosensitive drum 1Y. The electrostatic charge image is visualized by yellow toner to form a toner image on the surface of the photosensitive drum 1Y.
[0097]
An intermediate transfer belt 15 that primarily transfers a toner image formed on the surface of the photoconductor drum 1Y under the photoconductor drum 1Y in FIG. 1 extends below the four photoconductor drums 1Y, 1M, 1C, and 1K. The intermediate transfer belt 15 is pressed against the surface of the photosensitive drum 1Y by the primary transfer roll 5Y. Further, the intermediate transfer belt 15 is stretched by driving means including three rolls of a driving roll 11, a support roll 12, and a backup roll 13, and moves in the direction of arrow B at a moving speed equal to the speed of the photosensitive drum 1Y. It is supposed to be. Then, in addition to the yellow toner image primarily transferred as described above, magenta, cyan, and black toner images are sequentially primary-transferred and stacked on the surface of the intermediate transfer belt 15.
[0098]
Further, around the photosensitive drum 1Y, the toner remaining on the surface of the photosensitive drum 1Y and the re-transferred toner are cleaned downstream of the primary transfer roller 5Y in the rotation direction (the direction of the arrow A) of the photosensitive drum 1Y. A cleaning means 6Y composed of a cleaning blade for cleaning is provided, and the cleaning blade in the cleaning means 6Y is attached to the surface of the photosensitive drum 1Y so as to abut in the counter direction.
[0099]
A secondary transfer roll 14 is pressed against the backup roll 13 that stretches the intermediate transfer belt 15 via the intermediate transfer belt 15, and the toner image that is primarily transferred and stacked on the surface of the intermediate transfer belt 15 is transferred to the backup roll 13. It is configured to electrostatically transfer to a nip portion between the secondary transfer roll 13 and the secondary transfer roll 14 on the surface of the recording medium 16 supplied from a paper cassette (not shown).
[0100]
Further, on the outer periphery of the intermediate transfer belt 15, a cleaning member 17 for the intermediate transfer belt is disposed at a position substantially corresponding to the surface of the drive roll 11 so as to contact the surface of the intermediate transfer belt 15.
[0101]
In addition, below the drive roll 11 of the intermediate transfer belt 15 in FIG. 1, the toner image multiplex-transferred onto the surface of the recording medium 16 is transferred to the surface of the recording medium 16 by heat and pressure to form a permanent image. Fixing device 18 is disposed.
[0102]
The fixing device used as the fixing device 18 in the present invention is not particularly limited as long as the relationship between the process speed and the heating time described above can be satisfied, and a fixing device known per se can be used. .
[0103]
It is preferable to provide a release layer on the heating member of the fixing device. The release layer is preferably formed of a material having excellent releasability from the toner, for example, silicone rubber, a fluororesin, or the like, for the purpose of preventing the toner from adhering. Specific examples of the fluororesin include, for example, a copolymer of tetrafluoroethylene and perfluoroalkyl vinyl ether, a copolymer of tetrafluoroethylene and ethylene, and a copolymer of tetrafluoroethylene and hexafluoroethylene. Preferred are mentioned. The thickness of the release layer can be appropriately selected according to the purpose, but is preferably in the range of 10 to 60 μm.
[0104]
In the toner composition of the present invention, a releasing liquid such as silicone oil to be applied to a heating member is unnecessary since the toner composition contains a releasing agent. However, about 1 μl or less per A4 sheet for the purpose of securing a high-temperature fixing area. May be used.
[0105]
In the present invention, even if the fixing device is composed of two rolls, the fixing device may be installed in series, and the heating time of the present invention may be determined from the sum of the heating times of the respective fixing rolls in a tandem system. In order to obtain the heating time specified by the process speed of the present invention, a system using a belt is desirable (hereinafter, this system is referred to as a belt nip system).
[0106]
The belt nip method uses an endless belt that is rotatably stretched over a plurality of support rolls, and a fixing device that includes a heat fixing roll that forms a belt nip by contacting the endless belt. The paper on which the unfixed toner image is formed passes between the belt nip with the endless belt, and at this time, fixing is performed by the pressure and heat energy between the belt nips. After passing through the belt nip, the paper is peeled off by a peeling claw and discharged to the outside of the fixing device. Such a configuration is desirable because the process speed can be increased and the flexibility of the heating time can be relatively easily increased.
[0107]
In the image forming apparatus of the present invention, each constituent member is not particularly limited, other than those defined in the present invention. For example, any known components such as an electrostatic image carrier, an intermediate transfer belt (or an intermediate transfer drum), and a charger can be employed.
However, it is preferable that the charging means is a roll-charging type charging device in that it can realize environmental preservation and the like by reducing ozone generation at a high level.
[0108]
<Electrostatic image developing toner>
The electrostatic image developing toner of the present invention is an electrostatic image developing toner comprising at least a binder resin, a colorant, and two or more release agents, wherein the toner has the above-mentioned condition (a), (B) and (c) are satisfied.
Details of the toner material, the manufacturing method, and the like are as described in the image forming method of the present invention.
[0109]
When an image is formed using the electrostatic image developing toner of the present invention, a document having excellent image gloss and stable image preservability can be obtained when a fixed image is formed. Method, even when used for image formation in a high-speed process used in an image forming apparatus, it is possible to form a high-gloss image that could not be achieved with a conventional toner, and has excellent long-term storage properties. Documentation can be provided.
[0110]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described specifically with reference to Examples, but the present invention is not limited to these Examples.
First, toners used in Examples and Comparative Examples will be described. In the following, “parts” means “parts by mass”.
[0111]
In the following preparation of toner and the like, the volume average particle diameter D50v of the toner was measured using a Coulter counter (TA2 type manufactured by Coulter, Inc.). The average particle size of the resin fine particles, the colorant fine particles, and the release agent fine particles was measured by a laser diffraction particle size distribution analyzer (LA-700, manufactured by Horiba, Ltd.). The resin in the aggregated particles and the molecular weight and molecular weight distribution of the resin for resin coating were measured using a gel permeation chromatograph (HLC-8120GPC manufactured by Tosoh Corporation). The glass transition point of the resin particles was measured using a differential scanning calorimeter (DSC-50, manufactured by Shimadzu Corporation) under the condition of a temperature rising rate of 3 ° C./min. The release agent domain diameter was determined by using a transmission electron microscope TEM device (JEM-1010 type electron microscope, manufactured by JEOL Ltd.) after preparing the toner, and the major axis diameter of the domain was defined as the domain diameter.
[0112]
First, various dispersions were prepared as described below.
-Preparation of resin fine particle dispersion liquid (1)-
・ 350 parts of styrene
・ Butyl acrylate 50 parts
Acrylic acid 8 parts
Dodecyl mercaptan 10 parts
・ 3 parts carbon tetrabromide
[0113]
The above-mentioned components are previously mixed and dissolved to prepare a solution, and 7 parts of a nonionic surfactant (manufactured by Sanyo Chemical Co., Ltd .: Novonyl) and an anionic surfactant (manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd .: Neogen R) ) A surfactant solution prepared by dissolving 10 parts in 520 parts of ion-exchanged water and the above solution were charged into a flask, and were mechanically dispersed and emulsified by a pressure disperser (manufactured by Doei Shoji Co., Ltd .: Gorin homogenizer). While slowly mixing for 10 minutes, 70 parts of ion-exchanged water in which 3 parts of ammonium persulfate was dissolved was further added, and nitrogen replacement was performed. Thereafter, the contents were heated to 70 ° C. in an oil bath while stirring the flask, and emulsion polymerization was continued for 6 hours. Thereafter, the reaction solution was cooled to room temperature to obtain a resin dispersion (1) having an average particle size of 148 nm, a glass transition point of 51.2 ° C., a weight average molecular weight Mw of 21,000, and Mw / Mn of 2.5. Was.
[0114]
-Preparation of resin dispersion particle liquid (2)-
・ Styrene 280 parts
・ 100 parts of n-butyl acrylate
Acrylic acid 8 parts
Dodecanethiol 10 parts
・ 3 parts carbon tetrabromide
[0115]
The above components are mixed and dissolved in advance to prepare a solution, and 10 parts of a nonionic surfactant (NOVONYL manufactured by Sanyo Chemical Co., Ltd.) and an anionic surfactant (NEOGEN RK manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.) ) A surfactant solution obtained by dissolving 6 parts in 520 parts of ion-exchanged water and the above solution were charged into a flask, and were mechanically dispersed and emulsified by a pressure dispersing machine (manufactured by Doei Shoji Co., Ltd .: Gorin homogenizer). While slowly mixing for 10 minutes, 70 parts of ion-exchanged water in which 3 parts of ammonium persulfate was dissolved was further added, and nitrogen replacement was performed. Thereafter, the contents were heated to 70 ° C. in an oil bath while stirring the flask, and emulsion polymerization was continued for 6 hours. Thereafter, the reaction solution was cooled to room temperature to obtain a resin dispersion (2) having an average particle size of 160 nm, a glass transition point of 55.6 ° C., a weight average molecular weight of 23,000, and Mw / Mn of 2.3.
[0116]
-Preparation of Colorant Dispersion (1)-
・ 70 parts of phthalocyanine pigment (Dainichi Seika Co., Ltd .: PVFASTBLUE)
・ Anionic surfactant (Wako Pure Chemical Industries) 3 parts
・ 400 parts of ion exchange water
[0117]
After mixing and dissolving the above components, the mixture is dispersed using a homogenizer (Ultra Turrax manufactured by IKA), and a colorant dispersion liquid (1) is prepared by dispersing a colorant (phthalocyanine pigment) having an average particle size of 150 nm. ) Got.
[0118]
-Preparation of release agent dispersion liquid (1)-
・ 100 parts of polyethylene wax (melting point: 109 ° C)
-2 parts of anionic surfactant (Pionin A-45-D manufactured by Takemoto Yushi Co., Ltd.)
・ 500 parts of ion exchange water
[0119]
The above components are mixed and dissolved, and dispersed using a homogenizer (Ultra Turrax manufactured by IKA), and then subjected to dispersion treatment with a pressure discharge type homogenizer, and release agent fine particles (polyethylene wax) having an average particle size of 280 nm. Was obtained to obtain a release agent dispersion liquid (1).
[0120]
-Preparation of release agent dispersion liquid (2)-
・ 100 parts of polypropylene wax (melting point: 152 ° C)
-2 parts of anionic surfactant (Pionin A-45-D manufactured by Takemoto Yushi Co., Ltd.)
・ 500 parts of ion exchange water
[0121]
After mixing and dissolving each of the above components and dispersing them using a homogenizer (Ultra Turrax manufactured by IKA), dispersion treatment is performed using a pressure discharge type homogenizer, and release agent fine particles (polypropylene wax) having an average particle size of 280 nm. Release agent dispersion liquid (2) obtained by dispersing
[0122]
-Preparation of release agent dispersion liquid (3)-
・ 100 parts of polyethylene wax (melting point: 82 ° C)
-2 parts of anionic surfactant (Pionin A-45-D manufactured by Takemoto Yushi Co., Ltd.)
・ 500 parts of ion exchange water
[0123]
The above components are mixed and dissolved, and dispersed using a homogenizer (Ultra Turrax manufactured by IKA), and then subjected to dispersion treatment with a pressure discharge type homogenizer, and release agent fine particles (polyethylene wax) having an average particle size of 280 nm. Was obtained to obtain a release agent dispersion liquid (3).
[0124]
-Preparation of release agent dispersion liquid (4)-
・ 100 parts of polypropylene wax (melting point: 171 ° C)
-2 parts of anionic surfactant (Pionin A-45-D manufactured by Takemoto Yushi Co., Ltd.)
・ 500 parts of ion exchange water
[0125]
After mixing and dissolving each of the above components and dispersing them using a homogenizer (Ultra Turrax manufactured by IKA), dispersion treatment is performed using a pressure discharge type homogenizer, and release agent fine particles (polypropylene wax) having an average particle size of 280 nm. Was obtained to obtain a release agent dispersion liquid (4).
[0126]
(Example 1)
-Preparation of Toner A-
・ Resin dispersion liquid (1) 300 parts
・ Colorant dispersion liquid (1) 200 parts
-50 parts of release agent dispersion liquid (1) (8.3% by mass based on toner)
50 parts of release agent dispersion liquid (2) (8.3% by mass based on toner)
-3 parts of cationic surfactant (Sanisol B50, manufactured by Kao Corporation)
・ 500 parts of ion exchange water
[0127]
After mixing and dispersing each of the above components in a round bottom stainless steel flask using a homogenizer (manufactured by IKA: Ultra Turrax T50), the mixture was heated to 50 ° C. in a heating oil bath while stirring, and then heated at 50 ° C. for 30 minutes. Holding to form aggregated particles. When a part of the obtained aggregated particles was observed with an optical microscope, the average particle size of the aggregated particles was about 5.1 μm. When 30 parts of the resin dispersion liquid (1) is gently added to the aggregated particle liquid, the mixture is further heated and stirred at 50 ° C. for 30 minutes, and the obtained aggregated particle liquid is observed with an optical microscope. It was about 5.6 μm.
[0128]
Next, 6 parts of anionic surfactant sodium dodecylbenzenesulfonate (manufactured by Daiichi Kogyo Co., Ltd., Neogen SC) was added to the dispersion, heated to 97 ° C., and kept for 7 hours to fuse the aggregated particles. . Thereafter, the mixture was cooled to 45 ° C. at a rate of 0.5 ° C./min, filtered, sufficiently washed with ion-exchanged water, and then filtered through a 400-mesh sieve. The volume average particle diameter D50v of the fused particles measured with a Coulter counter was 5.8 μm. In addition, the obtained volume particle size distribution was 1.21 as determined by GSDv as described above. This was dried with a vacuum dryer to obtain toner A.
[0129]
A cross section of the toner A was confirmed with a transmission electron microscope (TEM). The domain diameter of the release agent was 1.1 μm. The glass transition point and the melting point of the wax were measured using a differential scanning calorimeter (DSC-50, manufactured by Shimadzu Corporation) at a rate of temperature rise of 3 ° C./min. The melting point of the wax was observed at 109 ° C and 152 ° C.
[0130]
-Preparation of Developer A-
To 100 parts of the obtained toner A, 1.5 parts of colloidal silica (manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd .: R972) was added and mixed with a Henschel mixer to obtain a toner for electrostatic charge development. Then, a ferrite carrier coated with 1% by mass of polymethyl methacrylate (weight average molecular weight: 100,000, manufactured by Soken Chemical Co., Ltd.) and having a volume average particle diameter D50v of 50 μm was weighed into a glass bottle so that the toner concentration was 5% by mass. The mixture was mixed on a ball mill for 5 minutes to obtain a developer (A).
[0131]
-Image formation and evaluation-
Using the obtained developer A, a modified Docucolor 4040 machine (fixing machine configuration is an endless belt and belt, nip width: 30.3 mm), and the toner mass per unit area is 4.0 mg / cm. Two And a toner image is formed on recording paper (JCOAT paper, manufactured by Fuji Xerox Office Supply Co., Ltd.). The fixing temperature is 180 ° C., the process speed is 380 mm / sec, and the heating time is 8.0 × 10. -2 The fixing was performed after adjusting the time to seconds.
[0132]
The gloss difference between the fixed image and the recording paper was confirmed with a gloss meter (Model GM-26D, manufactured by Murakami Color Research Laboratory Co., Ltd.) at 75 ° gloss. The gloss was determined based on the difference from the paper gloss (47).
[0133]
Further, two sheets of the obtained fixed images are opposed to each other, and a load of 250 g / cm Two , And stored for one month under stress. The case where the opposing paper or the fixed image did not adhere was evaluated as “○”, and the case where the adhered paper or the adhered image was not observed and gloss unevenness occurred on the surface of the fixed image was evaluated as “x”.
Table 1 shows the above evaluation results.
[0134]
(Example 2)
-Preparation of Toner B-
・ Resin dispersion liquid (2) 300 parts
・ Colorant dispersion liquid (1) 200 parts
-60 parts of release agent dispersion liquid (1) (10.0% by mass based on toner)
-40 parts of release agent dispersion liquid (4) (6.6% by mass based on toner)
-3 parts of cationic surfactant (Sanisol B50, manufactured by Kao Corporation)
・ 500 parts of ion exchange water
[0135]
After mixing and dispersing each of the above components in a round bottom stainless steel flask using a homogenizer (manufactured by IKA: Ultra Turrax T50), the mixture was heated to 50 ° C. in a heating oil bath while stirring, and then heated at 50 ° C. for 30 minutes. Holding to form aggregated particles. When a part of the obtained aggregated particles was observed with an optical microscope, the average particle size of the aggregated particles was about 4.9 μm. When 30 parts of the resin dispersion liquid (2) is gently added to the aggregated particle liquid, the mixture is further heated and stirred at 50 ° C. for 30 minutes, and the obtained aggregated particle liquid is observed with an optical microscope. It was about 5.5 μm.
[0136]
Next, 6 parts of anionic surfactant sodium dodecylbenzenesulfonate (manufactured by Daiichi Kogyo Co., Ltd., Neogen SC) was added to the dispersion, heated to 97 ° C., and kept as it was for 7 hours to fuse the aggregated particles. Thereafter, the mixture was cooled to 45 ° C. at a rate of 0.7 ° C./min, filtered, sufficiently washed with ion-exchanged water, and filtered through a 400-mesh sieve. The volume average particle diameter D50v of the fused particles measured with a Coulter counter was 5.6 μm. In addition, GSDv was determined from the obtained volume particle size distribution as described above to be 1.20. This was dried with a vacuum drier to obtain toner B.
[0137]
When the cross section of the toner B was confirmed with a TEM device, the domain diameter of the release agent was 1.3 μm. The glass transition point and the melting point of the wax were measured using a differential scanning calorimeter (DSC-50, manufactured by Shimadzu Corporation) at a rate of temperature rise of 3 ° C./min. 0.2 ° C. and the melting points of the wax were observed at 109 ° C. and 171 ° C.
[0138]
-Preparation of developer B-
To 100 parts of toner B, 1.5 parts of colloidal silica (R972, manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.) was added and mixed using a Henschel mixer to obtain a toner for electrostatic charge development. Then, a ferrite carrier coated with 1% by mass of polymethyl methacrylate (weight average molecular weight: 100,000, manufactured by Soken Chemical Co., Ltd.) was weighed in a glass bottle so that the toner concentration was 5% by mass, and the ball mill was weighed. The mixture was mixed on a table for 5 minutes to obtain a developer B.
[0139]
-Image formation and evaluation-
Using the obtained developer B, the nip width of the fixing device in the modified Docucolor 4040 in Example 1 was set to 27.8 mm, the process speed was 480 mm / sec, and the heating time was 5.8 × 10 -2 An image was formed in the same manner as in Example 1 except that the time was changed to seconds, and the same evaluation was performed.
Table 1 shows the results.
[0140]
(Example 3)
-Preparation of Toner C-
・ Resin dispersion liquid (1) 300 parts
・ Colorant dispersion liquid (1) 200 parts
100 parts of release agent dispersion liquid (2) (16.6% by mass based on toner)
-3 parts of cationic surfactant (Sanisol B50, manufactured by Kao Corporation)
・ 500 parts of ion exchange water
[0141]
After mixing and dispersing each of the above components in a round bottom stainless steel flask using a homogenizer (manufactured by IKA: Ultra Turrax T50), the mixture was heated to 50 ° C. in a heating oil bath while stirring, and then heated at 50 ° C. for 30 minutes. Holding to form aggregated particles. When a part of the obtained aggregated particles was observed with an optical microscope, the average particle size of the aggregated particles was about 5.1 μm. 30 parts of the resin dispersion liquid (1) is gently added to the aggregated particle liquid, and the mixture is further heated and stirred at 50 ° C. for 30 minutes. When the obtained aggregated liquid is observed with an optical microscope, the average particle diameter of the aggregated particles is about 5. It was 4 μm.
[0142]
Next, 6 parts of anionic surfactant sodium dodecylbenzenesulfonate (manufactured by Daiichi Kogyo Co., Ltd., Neogen SC) was added to the dispersion, heated to 97 ° C., and kept as it was for 7 hours to fuse the aggregated particles. Thereafter, the mixture was cooled to 45 ° C. at a rate of 0.5 ° C./min, filtered, sufficiently washed with ion-exchanged water, and then filtered through a 400-mesh sieve. The volume average particle diameter D50v of the fused particles measured with a Coulter counter was 5.3 μm. In addition, GSDv was determined from the obtained volume particle size distribution as described above to be 1.20. This was dried with a vacuum drier to obtain toner C.
[0143]
When the cross section of the obtained toner C was confirmed with a TEM apparatus, the domain diameter of the release agent was 0.6 μm. The glass transition point and the melting point of the wax were measured using a differential scanning calorimeter (DSC-50, manufactured by Shimadzu Corporation) at a rate of temperature rise of 3 ° C./min. 0.2 ° C. and the melting points of the wax were observed at 109 ° C. and 171 ° C.
[0144]
-Preparation of Developer C-
To 100 parts of the toner C, 1.5 parts of colloidal silica (R972, manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.) was added and mixed with a Henschel mixer to obtain a toner for electrostatic charge development. Then, a ferrite carrier coated with 1% by mass of polymethyl methacrylate (weight average molecular weight: 100,000, manufactured by Soken Chemical Co., Ltd.) was weighed in a glass bottle so that the toner concentration was 5% by mass, and the ball mill was weighed. The mixture was mixed on a table for 5 minutes to obtain a developer C.
[0145]
-Image formation and evaluation-
An image was formed using the obtained developer C in the same manner as in Example 1, and the same evaluation was performed.
Table 1 shows the results.
[0146]
(Comparative Example 1)
-Preparation of Toner D-
・ Resin dispersion liquid (1) 300 parts
・ Colorant dispersion liquid (1) 200 parts
100 parts of release agent dispersion liquid (1) (16.6% by mass based on toner)
-3 parts of cationic surfactant (Sanisol B50, manufactured by Kao Corporation)
・ 500 parts of ion exchange water
[0147]
After mixing and dispersing each of the above components in a round bottom stainless steel flask using a homogenizer (manufactured by IKA: Ultra Turrax T50), the mixture was heated to 50 ° C. in a heating oil bath while stirring, and then heated at 50 ° C. for 30 minutes. Holding to form aggregated particles. When a part of the obtained aggregated particles was observed with an optical microscope, the average particle size of the aggregated particles was about 5.1 μm. 30 parts of the resin dispersion liquid (1) was gently added to the aggregated particle liquid, and the mixture was further heated and stirred at 50 ° C. for 30 minutes. The obtained aggregated particle liquid was observed with an optical microscope. It was 5.9 μm.
[0148]
Next, 6 parts of anionic surfactant sodium dodecylbenzenesulfonate (manufactured by Daiichi Kogyo Co., Ltd., Neogen SC) was added to the dispersion, heated to 97 ° C., and kept as it was for 7 hours to fuse the aggregated particles. Thereafter, the mixture was cooled to 45 ° C. at a rate of 0.5 ° C./min, filtered, sufficiently washed with ion-exchanged water, and then filtered through a 400-mesh sieve. The volume average particle diameter D50v of the fused particles measured with a Coulter counter was 6.1 μm. GSDv was 1.21 as determined from the obtained volume particle size distribution as described above. This was dried with a vacuum drier to obtain toner D.
[0149]
When the cross section of the toner D was confirmed with a TEM apparatus, the domain diameter of the release agent was 1.2 μm. The glass transition point and the melting point of the wax were measured using a differential scanning calorimeter (DSC-50, manufactured by Shimadzu Corporation) at a rate of temperature rise of 3 ° C./min. 0.6 ° C., and the melting point of the wax was observed at 109 ° C.
[0150]
-Preparation of Developer D-
1.5 parts of colloidal silica (R972, manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.) was added to 100 parts of the toner D, and mixed with a Henschel mixer to obtain a toner for electrostatic charge development. Then, a ferrite carrier coated with 1% by mass of polymethyl methacrylate (weight average molecular weight: 100,000, manufactured by Soken Chemical Co., Ltd.) was weighed in a glass bottle so that the toner concentration was 5% by mass, and the ball mill was weighed. The mixture was mixed on a table for 5 minutes to obtain a developer D.
[0151]
-Image formation and evaluation-
An image was formed using the obtained developer D in the same manner as in Example 1, and the same evaluation was performed.
Table 1 shows the results.
[0152]
(Comparative Example 2)
-Preparation of Toner E-
・ Resin dispersion liquid (1) 300 parts
・ Colorant dispersion liquid (1) 200 parts
100 parts of release agent dispersion liquid (2) (16.6% by mass based on toner)
-3 parts of cationic surfactant (Sanisol B50, manufactured by Kao Corporation)
・ 500 parts of ion exchange water
[0153]
After mixing and dispersing each of the above components in a round bottom stainless steel flask using a homogenizer (Ultra Turrax T50, manufactured by IKA), the mixture was heated to 50 ° C in a heating oil bath while stirring, and then heated at 50 ° C for 30 minutes. Holding to form aggregated particles. When a part of the obtained aggregated particles was observed with an optical microscope, the average particle size of the aggregated particles was about 5.1 μm. To the aggregated particle liquid, gently add 30 parts of the resin dispersion liquid (1), further heat and stir at 50 ° C. for 30 minutes, and observe the obtained aggregated particle liquid with an optical microscope. 0.4 μm.
[0154]
Next, 6 parts of anionic surfactant sodium dodecylbenzenesulfonate (manufactured by Daiichi Kogyo Co., Ltd., Neogen SC) was added to the dispersion, heated to 97 ° C., and kept for 7 hours to fuse the aggregated particles. Thereafter, the mixture was cooled to 45 ° C. at a rate of 0.5 ° C./min, filtered, sufficiently washed with ion-exchanged water, and then filtered through a 400-mesh sieve. The volume average particle diameter of the fused particles measured with a Coulter counter was 5.3 μm. GSDv was 1.22 as determined from the obtained volume particle size distribution as described above. This was dried with a vacuum drier to obtain toner E.
[0155]
When the cross section of the obtained toner E was confirmed with a TEM device, the domain diameter of the release agent was 0.6 μm. The glass transition point and the melting point of the wax were measured using a differential scanning calorimeter (DSC-50, manufactured by Shimadzu Corporation) under the condition of a heating rate of 3 ° C./min. 0.3 ° C. and at 152 ° C. the melting point of the wax was observed.
[0156]
-Preparation of Developer E-
To 100 parts of the toner E, 1.5 parts of colloidal silica (R972, manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.) was added and mixed with a Henschel mixer to obtain a toner for electrostatic charge development. Then, a ferrite carrier coated with 1% by mass of polymethyl methacrylate (weight average molecular weight: 100,000, manufactured by Soken Chemical Co., Ltd.) was weighed in a glass bottle so that the toner concentration was 5% by mass, and the ball mill was weighed. The mixture was mixed on a table for 5 minutes to obtain a developer E.
[0157]
-Image formation and evaluation-
An image was formed using the obtained developer E in the same manner as in Example 1, and the same evaluation was performed.
Table 1 shows the results.
[0158]
(Comparative Example 3)
-Preparation of Toner F-
・ Resin dispersion liquid (1) 300 parts
・ Colorant dispersion liquid (1) 200 parts
-50 parts of release agent dispersion liquid (2) (8.3% by mass based on toner)
50 parts of release agent dispersion liquid (3) (8.3% by mass based on toner)
-3 parts of cationic surfactant (Sanisol B50, manufactured by Kao Corporation)
・ 500 parts of ion exchange water
[0159]
After mixing and dispersing each of the above components in a round bottom stainless steel flask using a homogenizer (manufactured by IKA: Ultra Turrax T50), the mixture was heated to 50 ° C. in a heating oil bath while stirring, and then heated at 50 ° C. for 30 minutes. Holding to form aggregated particles. When a part of the obtained aggregated particles was observed with an optical microscope, the average particle size of the aggregated particles was about 5.1 μm. To the aggregated particle liquid, gently add 30 parts of the resin dispersion liquid (1), further heat and stir at 50 ° C. for 30 minutes, and observe the obtained aggregated particle liquid with an optical microscope. 0.6 μm.
[0160]
Next, 6 parts of anionic surfactant sodium dodecylbenzenesulfonate (manufactured by Daiichi Kogyo Co., Ltd., Neogen SC) was added to the dispersion, heated to 97 ° C., and kept as it was for 7 hours to fuse the aggregated particles. Thereafter, the mixture was cooled to 45 ° C. at a rate of 0.5 ° C./min, filtered, sufficiently washed with ion-exchanged water, and then filtered through a 400-mesh sieve. The volume average particle diameter D50v of the fused particles measured with a Coulter counter was 5.6 μm. In addition, GSDv was determined from the obtained volume particle size distribution as described above to be 1.20. This was dried with a vacuum drier to obtain toner F.
[0161]
When the cross section of the obtained toner E was confirmed with a TEM device, the domain diameter of the release agent was 1.7 μm. The glass transition point and the melting point of the wax were measured using a differential scanning calorimeter (DSC-50, manufactured by Shimadzu Corporation) at a rate of temperature rise of 3 ° C./min. 0.0 ° C, and melting points of the wax were observed at 82 ° C and 152 ° C.
[0162]
-Preparation of developer F-
To 100 parts of the toner F, 1.5 parts of colloidal silica (R972, manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.) was added and mixed with a Henschel mixer to obtain a toner for electrostatic charge development. Then, a ferrite carrier coated with 1% by mass of polymethyl methacrylate (weight average molecular weight: 100,000, manufactured by Soken Chemical Co., Ltd.) was weighed in a glass bottle so that the toner concentration was 5% by mass, and the ball mill was weighed. The mixture was mixed on a table for 5 minutes to obtain a developer F.
[0163]
-Image formation and evaluation-
An image was formed in the same manner as in Example 1 using the obtained developer F, and the same evaluation was performed.
Table 1 shows the results.
[0164]
(Comparative Example 4)
In Example 1, the nip width of the fixing device in the modified Docucolor 4040 was set to 13.3 mm, the fixing temperature was set to 200 ° C., and the heating time was set to 3.5 × 10 -2 An image was formed in the same manner as in Example 1 except that the time was changed to seconds, and the same evaluation was performed.
Table 1 shows the results.
[0165]
(Comparative Example 5)
-Preparation of Toner G-
・ Resin dispersion liquid (1) 300 parts
・ Colorant dispersion liquid (1) 200 parts
-50 parts of release agent dispersion liquid (1) (8.3% by mass based on toner)
-50 parts of release agent dispersion liquid (5) (8.3% by mass based on toner)
-3 parts of cationic surfactant (Sanisol B50, manufactured by Kao Corporation)
・ 500 parts of ion exchange water
[0166]
After mixing and dispersing each of the above components in a round bottom stainless steel flask using a homogenizer (manufactured by IKA: Ultra Turrax T50), the mixture was heated to 50 ° C. in a heating oil bath while stirring, and then heated at 50 ° C. for 30 minutes. Holding to form aggregated particles. When a part of the obtained aggregated particles was observed with an optical microscope, the average particle size of the aggregated particles was about 4.9 μm. To the aggregated particle liquid, gently add 30 parts of the resin dispersion liquid (1), further heat and stir at 50 ° C. for 30 minutes, and observe the obtained aggregated particle liquid with an optical microscope. 0.4 μm.
[0167]
Next, 6 parts of anionic surfactant sodium dodecylbenzenesulfonate (manufactured by Daiichi Kogyo Co., Ltd., Neogen SC) was added to the dispersion, heated to 97 ° C., and kept as it was for 7 hours to fuse the aggregated particles. Thereafter, the mixture was cooled to 45 ° C. at a rate of 0.5 ° C./min, filtered, sufficiently washed with ion-exchanged water, and then filtered through a 400-mesh sieve. The volume average particle diameter D50v of the fused particles measured with a Coulter counter was 5.5 μm. In addition, GSDv was determined from the obtained volume particle size distribution as described above to be 1.20. This was dried with a vacuum drier to obtain toner G.
[0168]
When the cross section of the obtained toner G was confirmed with a TEM device, the domain diameter of the release agent was 1.9 μm. The glass transition point and the melting point of the wax were measured using a differential scanning calorimeter (DSC-50, manufactured by Shimadzu Corporation) at a rate of temperature rise of 3 ° C./min. The melting point of the wax was observed at 82 ° C and 134 ° C.
[0169]
-Preparation of Developer G-
To 100 parts of the toner G, 1.5 parts of colloidal silica (R972 manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.) was added and mixed using a Henschel mixer to obtain a toner for electrostatic charge development. Then, a ferrite carrier coated with 1% by mass of polymethyl methacrylate (weight average molecular weight: 100,000, manufactured by Soken Chemical Co., Ltd.) was weighed in a glass bottle so that the toner concentration was 5% by mass, and the ball mill was weighed. The mixture was mixed on a table for 5 minutes to obtain a developer G.
[0170]
-Image formation and evaluation-
An image was formed in the same manner as in Example 1 using the obtained developer G, and the same evaluation was performed.
Table 1 shows the results.
[0171]
[Table 1]
Figure 2004198862
[0172]
As shown in Table 1, it was found that when the developer of the example was used, the gloss of the fixed image and the storage stability of the document were excellent when evaluated by the image forming method of the present invention. On the other hand, when the developer of the comparative example was used, in the evaluation by the high-speed process, the gloss of the image was not sufficient, or the images adhered to each other during storage, resulting in extremely poor results.
[0173]
【The invention's effect】
Advantageous Effects of Invention According to the present invention, even when using high gloss paper, a high gloss image equivalent to paper gloss can be obtained in a high-speed process, and an image forming method, an image forming apparatus, and an electrostatic charge developing toner having excellent document storability are provided. Can be provided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic sectional view showing an example of an image forming apparatus used in the present invention.
[Explanation of symbols]
1Y, 1M, 1C, 1K Photoconductor drum (electrostatic image carrier)
3Y, 3M, 3C, 3K latent image forming means
4Y, 4M, 4C, 4K developing unit
5Y, 5M, 5C, 5K primary transfer roll
6Y, 6M, 6C, 6K cleaning means
11 Drive roll
12 Support roll
13 Backup Roll
14 Secondary transfer roll
15 Intermediate transfer belt
16 Recorded object
17 Cleaning member
18 Fixing unit
20Y, 20M, 20C, 20K Charging device (charging means)
40Y, 40M, 40C, 40K developing unit

Claims (3)

静電荷像担持体表面に静電荷像を形成する工程と、トナーを含む現像剤により現像剤担持体表面の前記静電荷像を現像してトナー画像を形成する工程と、前記トナー画像を被記録体表面に転写する工程と、前記トナー画像を熱定着する工程と、を含む画像形成方法であって、
前記トナーが、少なくとも結着樹脂と着色剤と融点の異なる2種以上の離型剤とからなり、かつ、下記の条件(a)、(b)、及び(c)を満たし、プロセススピードが280〜560mm/sの範囲であり、前記熱定着時の加熱時間が5.0×10-2秒以上であることを特徴とする画像形成方法。
(a)トナーの体積平均粒径D50vが3〜8μmの範囲であり、体積平均粒度分布指標GSDvが1.25以下であること。
(b)前記結着樹脂の重量平均分子量Mwが6000〜45000の範囲にあること。
(c)前記2種以上の離型剤のうち、最も低融点の離型剤の融点αが90〜115℃の範囲であり、他の少なくとも1種の高融点の離型剤の融点が1.3α〜2.1α℃の範囲であること。
Forming an electrostatic image on the surface of the electrostatic image carrier, developing the electrostatic image on the surface of the developer carrier with a developer containing toner to form a toner image, and recording the toner image on the surface. A step of transferring to a body surface and a step of heat-fixing the toner image, comprising:
The toner comprises at least a binder resin, a colorant, and two or more release agents having different melting points, and satisfies the following conditions (a), (b), and (c), and has a process speed of 280. An image forming method, wherein the heating time during the heat fixing is 5.0 × 10 -2 seconds or more.
(A) The volume average particle size D50v of the toner is in the range of 3 to 8 μm, and the volume average particle size distribution index GSDv is 1.25 or less.
(B) The weight average molecular weight Mw of the binder resin is in the range of 6,000 to 45,000.
(C) Among the two or more release agents, the melting point α of the release agent having the lowest melting point is in the range of 90 to 115 ° C., and the melting point of the other at least one high melting point agent is 1 .3α to 2.1α ° C.
静電荷像担持体表面に静電荷像を形成する手段と、トナーを含む現像剤により現像剤担持体表面の前記静電荷像を現像してトナー画像を形成する手段と、前記トナー画像を被記録体表面に転写する手段と、前記トナー画像を熱定着する手段と、を含む画像形成装置であって、
前記トナーが、少なくとも結着樹脂と着色剤と2種以上の離型剤とからなり、かつ、下記の条件(a)、(b)、及び(c)を満たし、プロセススピードが280〜560mm/sの範囲であり、前記熱定着時の加熱時間が5.0×10-2秒以上であることを特徴とする画像形成装置。
(a)トナーの体積平均粒径D50vが3〜8μmの範囲であり、体積平均粒度分布指標GSDvが1.25以下であること。
(b)前記結着樹脂の重量平均分子量Mwが6000〜45000の範囲にあること。
(c)前記2種以上の離型剤のうち、最も低融点の離型剤の融点αが90〜115℃の範囲であり、他の少なくとも1種の高融点の離型剤の融点が1.3α〜2.1α℃の範囲であること。
Means for forming an electrostatic image on the surface of the electrostatic image carrier, means for developing the electrostatic image on the surface of the developer carrier with a developer containing toner to form a toner image, and recording the toner image thereon An image forming apparatus including: a unit configured to transfer the toner image to a body surface; and a unit configured to thermally fix the toner image.
The toner comprises at least a binder resin, a colorant, and two or more release agents, and satisfies the following conditions (a), (b), and (c), and has a process speed of 280 to 560 mm / s, and the heating time during the heat fixing is 5.0 × 10 −2 seconds or more.
(A) The volume average particle size D50v of the toner is in the range of 3 to 8 μm, and the volume average particle size distribution index GSDv is 1.25 or less.
(B) The weight average molecular weight Mw of the binder resin is in the range of 6,000 to 45,000.
(C) Among the two or more release agents, the melting point α of the release agent having the lowest melting point is in the range of 90 to 115 ° C., and the melting point of the other at least one high melting point agent is 1 .3α to 2.1α ° C.
少なくとも結着樹脂と着色剤と2種以上の離型剤とからなる静電荷像現像用トナーであって、
前記トナーが、下記の条件(a)、(b)、及び(c)を満たすことを特徴とする静電荷像現像用トナー。
(a)トナーの体積平均粒径D50vが3〜8μmの範囲であり、体積平均粒度分布指標GSDvが1.25以下であること。
(b)前記結着樹脂の重量平均分子量Mwが6000〜45000の範囲にあること。
(c)前記2種以上の離型剤のうち、最も低融点の離型剤の融点αが90〜115℃の範囲であり、他の少なくとも1種の高融点の離型剤の融点が1.3α〜2.1α℃の範囲であること。
An electrostatic image developing toner comprising at least a binder resin, a colorant, and two or more release agents,
The toner for developing an electrostatic image, wherein the toner satisfies the following conditions (a), (b), and (c).
(A) The volume average particle size D50v of the toner is in the range of 3 to 8 μm, and the volume average particle size distribution index GSDv is 1.25 or less.
(B) The weight average molecular weight Mw of the binder resin is in the range of 6,000 to 45,000.
(C) Among the two or more release agents, the melting point α of the release agent having the lowest melting point is in the range of 90 to 115 ° C., and the melting point of the other at least one high melting point agent is 1 .3α to 2.1α ° C.
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