JP2004245948A - Dry toner for electrostatic charge image, developer, and development apparatus using the same - Google Patents

Dry toner for electrostatic charge image, developer, and development apparatus using the same Download PDF

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JP2004245948A JP2003033831A JP2003033831A JP2004245948A JP 2004245948 A JP2004245948 A JP 2004245948A JP 2003033831 A JP2003033831 A JP 2003033831A JP 2003033831 A JP2003033831 A JP 2003033831A JP 2004245948 A JP2004245948 A JP 2004245948A
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide dry toner for an electrostatic charge image which stably controls and maintains the triboelectrostatic charge quantity of the toner, maintains its stability with less environmental variations, has excellent conveyance, development, transfer, storage properties, and does not generate an abnormal image. <P>SOLUTION: In the dry toner, a binder is made of a polyester, and the polyester does not contain a THF insoluble component and has a peak within an area of average molecular weight of 3-9×10<SP>3</SP>. A resin charge-controlling agent consists of a sulfonate group-containing monomer, an aromatic monomer having an electron attractive group, a (meth)acrylic ester monomer, and an aromatic vinyl monomer, and the agent also has the volume resistivity of 9.5-11.5 LogΩcm, and the content ratio of the components not more than average molecular weight of 1×10<SP>3</SP>is ≤10 wt%. The additive contains hydrophobic silica having specific particle diameter and surface-treated hydrophobic titanium oxide having 60-140 m<SP>2</SP>/g specific surface area, and has transmittance of 300 nm of ≥35% and transmittance of 600 nm of ≥80%. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真、静電記録、静電印刷等における静電荷像を現像するための現像剤に使用するトナー及び該トナーを使用する静電荷像現像装置に関し、更に詳しくは、特定のバインダー樹脂、帯電制御剤、添加剤により安定した帯電性、画像形成性を有するトナー及びそのトナーを使用した複写機、間接電子写真多色画像現像方式を用いたフルカラー複写機、フルカラーレーザープリンター及び、フルカラー静電荷像現像装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
電子写真、静電記録、静電印刷などにおいて使用される現像剤は、その現像工程において、例えば静電荷像が形成されている感光体などの像担持体に一旦付着され、次に転写工程において感光体から転写紙などの転写媒体に転写された後、定着工程において紙面に定着される。その際、潜像保持面上に形成される静電荷像を現像するための現像剤として、キャリアとトナーから成る二成分系現像剤及び、キャリアを必要としない一成分系現像剤(磁性トナー、非磁性トナー)が知られている。二成分現像方式は、トナー粒子がキャリア表面に付着することにより現像剤が劣化し、また、トナーのみが消費されるため現像剤中のトナー濃度が低下するのでキャリアとの混合比を一定割合に保持しなければならず、そのため現像装置が比較的大型である。一方、一成分現像方式では現像ローラー等の高機能化により、装置もより小型化されてきている。
【0003】
近年、オフィスにおけるOA化やカラー化が一段と進み、従来の文字のみからなる原稿の複写だけではなく、パーソナルコンピュータで作成したグラフやデジタルカメラで撮影された画像、スキャナーなどから読込まれたピクトリアルな原稿などをプリンターにて出力し、プレゼンテーション用の資料などとして多数枚複写する機会が増している。プリンター出力画像は、ベタ画像、ライン画像、ハーフトーン画像など、1枚の原稿に複雑な構成が混ざっており、画像に対する高信頼性の要求とともに多用な要求も高まっている。
【0004】
従来の一成分系現像剤を用いた電子写真プロセスは、磁性トナーを用いる磁性一成分現像方式と、非磁性トナーを用いる非磁性一成分現像方式とに分類される。
磁性一成分現像方式は、内部にマグネットなどの磁界発生手段を設けた現像剤担持体を用いてマグネタイトなどの磁性体を含有する磁性トナーを保持し層厚規制部材により薄層化し現像するもので、近年小型プリンターなどで多数実用化されている。しかし磁性体は有色、多くは黒色系でありカラー化が難しいという欠点がある。
【0005】
これに対して非磁性一成分現像方式は、トナーが磁力を持たないため、現像剤担持体にトナー補給ローラーなどを圧接して現像剤担持体上にトナーを供給し静電気的に保持させ、層厚規制部材により薄層化して現像するものである。これには有色の磁性体を含有しないためカラー化に対応できるという利点があり、さらに現像剤担持体にマグネットを用いないため、装置のさらなる軽量化及び低コスト化が可能となり、近年小型フルカラープリンターなどで実用化されている。
【0006】
一方、二成分現像方式ではトナーの帯電、搬送手段としてキャリアを用い、トナーとキャリアは現像器内部において十分撹拌、混合された後、現像剤担持体に搬送され現像されるため、比較的長時間の使用においても安定した帯電性及び搬送性を持続することが可能であり、また高速の現像装置にも対応しやすい。
【0007】
これに比べて、一成分現像方式では未だ改善すべき課題が多いのが現状である。一成分現像方式ではキャリアのような安定した帯電または搬送手段がないため、長時間使用や高速化によって帯電不良、搬送不良が起こりやすい。即ち一成分現像方式は、現像剤担持体上へトナーを搬送した後、層厚規制部材にてトナーを薄層化させて現像するが、トナーと現像剤担持体、層厚規制部材などの摩擦帯電部材との接触、摩擦帯電時間が非常に短いため、キャリアを用いた二成分現像方式より低帯電、逆帯電トナーが多くなりやすい。
【0008】
特に、非磁性一成分現像方法においては、通常少なくとも1つのトナー搬送部材によってトナー(現像剤)を搬送し、かつ搬送されたトナーによって潜像担持体に形成された静電潜像を現像する手段が採られているが、その際、トナー搬送部材表面のトナー層厚は極力薄くしなければならないとされている。このことは二成分系現像剤であってキャリアが非常に小径なものを用いる場合にも当てはまることであり、また特に一成分系現像剤を使用しそのトナーとして電気抵抗の高いものを用いたときには、現像装置によってこのトナーを帯電させる必要があるため、トナーの層厚は著しく薄くされねばならない。このトナー層が厚いとトナー層の表面近くだけが帯電し、トナー層全体が均一に帯電されにくくなるからである。このためトナーにはより迅速な帯電速度と適度な帯電量を維持することが要求される。
【0009】
そこで、従来トナーの帯電を安定化させるために帯電制御剤や添加剤を添加することが行われている。帯電制御剤はトナーの摩擦帯電量を制御しその摩擦帯電量を維持する働きをする。負帯電性の代表的な帯電制御剤としては、モノアゾ染料、サリチル酸、ナフトエ酸、ジカルボン酸の金属塩・金属錯塩、ジアゾ化合物、ホウ素による錯化合物などが挙げられ、また正帯電性の代表的な帯電制御剤としては、四級アンモニウム塩化合物、イミダゾール化合物、ニグロシン、アジン系染料などが挙げられる。
【0010】
しかし、これらの帯電制御剤の中には有彩色を有するものがあり、カラートナーに使用できないものが多い。また、これらの帯電制御剤の中にはバインダー樹脂への相溶性が悪いため、帯電に大きく関与しているトナー表面に存在しているものが脱離しやすく、トナーの帯電にばらつきを生じ、また現像スリーブの汚染や感光体フィルミングなどを起しやすい欠点がある。
【0011】
そのため従来においては、初期のうちは良好な画像が得られるが、徐々に画質が変化し、地汚れやぼそつきが生じてくるという現象が生じている。特に、カラー複写に応用しトナーを補給しながら連続使用すると、トナーの帯電量が低下し初期の複写画像の色調とは顕著に異なった画像となり、長期間の使用に耐えられず、数千枚程度複写しただけで、プロセスカートリッジと呼ばれる作像ユニットを早期に交換しなくてはならない欠点を有していた。そのため環境に対する負荷も大きく、ユーザーの手間もかかっていた。さらにこれらカートリッジの多くにはクロムなどの重金属が含まれるため、近年安全性の面から問題となりつつある。
【0012】
そこで上記問題を改善するものとして、バインダー樹脂への相溶性、トナー定着像の透明性、安全性を改善した樹脂帯電制御剤が知られている。これらの樹脂帯電制御剤はバインダー樹脂と相溶性が良いため、安定した帯電性、透明性に優れている。しかしこれらの樹脂帯電制御剤は、モノアゾ染料、サリチル酸、ナフトエ酸、ジカルボン酸の金属塩・金属錯塩を用いたトナーと比較すると、帯電量、帯電速度が劣るという欠点がある。また、樹脂帯電制御剤の添加量を増やすことで帯電性は向上するが、トナー定着性(低温定着性、耐オフセット性)に悪影響を与える。さらにこれらの化合物は帯電量の環境安定性(耐湿度)が大きい。そのため地汚れ(かぶり)を生じやすいという問題もある。(例えば、特許文献1〜4参照)
【0013】
そこで、スルホン酸塩基など有機酸塩を含むモノマーと電子吸引基を有する芳香族モノマーとの共重合体が提案されている。しかし、スルホン酸塩基など有機酸塩を含むモノマーに起因すると思われる吸湿性や粘着性により十分な帯電量は確保されるが、バインダー樹脂への分散が十分でなく、長時間に渡りトナーの帯電のばらつき抑制や、現像スリーブや感光体へのフィルミングなどを防止する効果は十分でない。(例えば、特許文献5〜8参照)
【0014】
また、さらにバインダー樹脂であるスチレン系樹脂やポリエステル系樹脂への相溶性を向上するため、それぞれスルホン酸塩基など有機酸塩を含むモノマーと電子吸引基を有する芳香族モノマーと、スチレン系モノマーやポリエステル系モノマーとの共重合体も提案されているが、長期間にわたる帯電量の維持、現像スリーブや感光体フィルミング防止効果は十分でない。特にフルカラートナー用バインダー樹脂としては、発色性、画像強度の点から好適なポリエステル樹脂やポリオール樹脂に対しては不十分である。
【0015】
近年プリンター需要が拡大し、装置の小型化、高速化や低コスト化が進み、装置にはより高い信頼性と長寿命化が要求され始めており、トナーにも諸特性を長期にわたり維持できることが求められているが、これらの樹脂帯電制御剤ではその帯電制御効果を維持できず、現像スリーブや層厚規制部材(ブレードやローラー)を汚染しトナーの帯電性能が低下したり、感光体フィルミングするという問題があった。
【0016】
また小型化、高速化により少量の現像剤で短時間で現像を行うプロセスになり、より帯電立上がり性の良い現像剤が求められている。現像に関しては、二成分現像剤、一成分現像剤共に様々な現像方式が提案されているが、小型化かつ軽量化できる点などに優れ、キャリアを用いなくてすむ非磁性一成分現像がプリンター用途には好適である。この現像方式においては、現像ローラーへのトナーの補給性や現像ローラーのトナー保持性が悪いため、現像ローラーへトナーを強制的に擦りつけたり、ブレードにより現像ローラー上のトナー量を規制したりする。その結果、現像ローラーへトナーがフィルミングしやすくなり、現像ローラーの寿命が短くなったり、トナーの帯電量が不安定になるという問題が生じる。また、これにより良好な現像が行われなくなる。従って、非磁性一成分現像用のカラートナーにおいては、一般のカラートナーに必要とされる特性に加えて、トナーに用いられる結着樹脂の耐熱性が劣る場合が多く、現像ローラーへのトナーのフィルミングなどが発生しやすくなる。
【0017】
また、添加剤はトナーの摩擦帯電量を制御、維持する働きの他に、トナーの搬送性、現像性、転写性、保存性などの働きも有する。これらの特性を改善するために、疎水性シリカをトナーに添加することが開示されているが、シリカ単独では帯電性が高くなりすぎ、また転写性が良過ぎるためチリ、飛散などの欠陥が発生する。(例えば、特許文献9、10参照)
【0018】
さらに、また酸化チタンやカップリング剤で表面処理した酸化チタンを、トナーに添加することが開示されているが、酸化チタン単独では十分な帯電性、流動性が得られなかったり、粒径が大きくまた二次凝集しやすいため、トナーに均一に付着されず、異常画像の原因となる。(例えば、特許文献11、12参照)
【0019】
また、表面処理された微粒子酸化チタンも開示されているが、粒子の分散性は改良されているものの、単独では今だ十分な帯電量は得られていない。またこの酸化チタンをシリカと併用した場合は、逆に経時での帯電量上昇が発生してしまう。(例えば、特許文献13参照)
【0020】
さらに、疎水性シリカと疎水性酸化チタンを合わせて使用することが開示されているが、疎水性の高い添加剤どうしの組合せのため、経時での帯電量上昇が発生し、転写不良などの原因となる。(例えば、特許文献14、15参照)
【0021】
【特許文献1】
特開昭63−88564号公報
【特許文献2】
特開昭63−184762号公報
【特許文献3】
特開平3−56974号公報
【特許文献4】
特開平6−230609号公報
【特許文献5】
特開平8−30017号公報
【特許文献6】
特開平9−171271号公報
【特許文献7】
特開平9−211896号公報
【特許文献8】
特開平11−218965号公報
【特許文献9】
特開昭56−128956号公報
【特許文献10】
特開昭59−52255号公報
【特許文献11】
特開昭60−112052号公報
【特許文献12】
特開平4−40467号公報
【特許文献13】
特許第3232858号公報
【特許文献14】
特開平7−43930公報
【特許文献15】
特許第3160688号公報
【0022】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来技術には、特許文献1〜4に記載の例では、帯電量、帯電速度が劣るという欠点があり、これを防ぐため、樹脂帯電制御剤の添加量を増やすと帯電性は向上するが、トナー定着性(低温定着性、耐オフセット性)に悪影響を与える。さらにこれらの化合物は帯電量の環境安定性(耐湿度)が大きいが、そのため地汚れ(かぶり)を生じやすいという問題もある。
【0023】
また、特許文献5〜8の例では、吸湿性や粘着性により十分な帯電量は確保されるが、バインダー樹脂への分散が十分でなく、帯電のばらつき抑制や、スリーブや感光体へのフィルミングなどを防止する効果は十分でないという問題がある。
【0024】
特許文献9、10の例では、シリカ単独では帯電性が高くなりすぎ、また転写性が良過ぎるためチリ、飛散などの欠陥が発生する。
【0025】
特許文献11、12の例では、酸化チタン単独では十分な帯電性、流動性が得られなかったり、粒径が大きくまた二次凝集しやすいため、トナーに均一に付着されず、異常画像の原因となる。
【0026】
特許文献13の例では、粒子の分散性は改良されているものの、単独では今だ十分な帯電量は得られていない。またこの酸化チタンをシリカと併用した場合は、逆に経時での帯電量上昇が発生してしまう。
【0027】
特許文献14、15の例では、疎水性の高い添加剤どうしの組合せのため、経時での帯電量上昇が発生し、転写不良などの原因となる。以上、従来の特許文献に記載された技術には各種の問題がある。
【0028】
そこで本発明は上記の問題点を解決するためになされたもので、トナーの摩擦帯電量を安定的に制御、維持することができ、かつ環境変動も少なく安定した摩擦帯電性を維持することができ、またトナーの搬送性、現像性、転写性、保存性に優れ、感光体への付着による異常画像が発生しない、乾式静電荷像現像用トナー及び現像剤及びそれを用いた現像装置を提供することを目的とする。
【0029】
【課題を解決するための手段】
前記の課題を解決するために、請求項1記載の発明では、少なくともバインダー樹脂、着色材、帯電制御剤及び添加剤を主成分とする乾式静電荷像現像用トナーにおいて、該バインダー樹脂が1種類以上のポリエステル樹脂からなり、該ポリエステル樹脂はTHF不溶成分を含まず、かつゲルパーミエーションクロマトグラフィーにおける分子量分布において、分子量5×10以下の成分の含有割合が4重量%以下であり、重量分子量3×10〜9×10の領域にメインのピークを有し、前記帯電制御剤は樹脂帯電制御剤からなり、該樹脂帯電制御剤は単量体として少なくとも(A)スルホン酸塩基含有モノマー、(B)電子吸引基を有する芳香族モノマー、(C)アクリル酸エステルモノマー及び/またはメタアクリル酸エステルモノマー、(D)芳香族ビニルモノマーのうち、(A)〜(C)または(A)〜(D)を構成単位とし、該樹脂帯電制御剤の体積抵抗が9.5〜11.5LogΩ・cmであり、該樹脂帯電制御剤において重量平均分子量1×10以下の成分の含有割合が10重量%以下であり、前記添加剤は1次粒子径0.01〜0.03μmの疎水化処理されたシリカと、1次粒子径0.01〜0.03μmで比表面積60〜140m/gの疎水化処理された酸化チタンとを含み、該酸化チタンは湿式法により製造された水可溶性成分量が0.2重量%以上ある酸化チタン微粒子を表面処理したもので、UV吸光法において300nmの透過率が35%以上、かつ600nmの透過率が80%以上である乾式静電荷像現像用トナーを最も主要な特徴とする。
【0030】
請求項2記載の発明では、前記バインダー樹脂のDSCにおける吸熱ピークが60〜70℃の範囲にある請求項1に記載の乾式静電荷像現像用トナーを主要な特徴とする。
【0031】
請求項3記載の発明では、前記バインダー樹脂の重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)の比が2≦Mw/Mn≦10である請求項1または2に記載の乾式静電荷像現像用トナーを主要な特徴とする。
【0032】
請求項4記載の発明では、前記バインダー樹脂の酸価が10KOHmg/g以下である請求項1から3のいずれか一項に記載の乾式静電荷像現像用トナーを主要な特徴とする。
【0033】
請求項5記載の発明では、前記バインダー樹脂のフローテスターによる見掛け粘度が10Pa・sとなる温度が95〜120℃である請求項1から4のいずれか一項に記載の乾式静電荷像現像用トナーを主要な特徴とする。
【0034】
請求項6記載の発明では、前記樹脂帯電制御剤の(A)スルホン酸塩基含有モノマーの繰り返し単位が樹脂帯電制御剤重量に対して1〜30重量%、前記樹脂帯電制御剤の(B)電子吸引基を有する芳香族モノマーの繰り返し単位が樹脂帯電制御剤重量に対して1〜80重量%、前記樹脂帯電制御剤の(C)アクリル酸エステルモノマー及び/またはメタアクリル酸エステルモノマーの繰り返し単位が樹脂帯電制御剤重量に対して10〜80重量%、前記樹脂帯電制御剤の(D)芳香族ビニルモノマーの繰り返し単位が樹脂帯電制御剤重量に対して0〜30重量%の割合で含まれる請求項1から5のいずれか一項に記載の乾式静電荷像現像用トナーを主要な特徴とする。
【0035】
請求項7記載の発明では、前記樹脂帯電制御剤の(B)電子吸引基を有する芳香族モノマーが、塩素原子または、ニトロ基により置換されたフェニルマレイミド置換体またはフェニルイタコンイミド置換体である請求項1から6のいずれか一項に記載の乾式静電荷像現像用トナーを主要な特徴とする。
【0036】
請求項8記載の発明では、前記樹脂帯電制御剤のフローテスターによる見掛け粘度が10Pa・sとなる温度が85〜110℃である請求項1から7のいずれか一項に記載の乾式静電荷像現像用トナーを主要な特徴とする。
【0037】
請求項9記載の発明では、前記樹脂帯電制御剤の重量平均分子量が5×10〜1×10である請求項1から8のいずれか一項に記載の乾式静電荷像現像用トナーを主要な特徴とする。
【0038】
請求項10記載の発明では、前記樹脂帯電制御剤をトナー粒子に対して、0.1〜20重量%含有する請求項1から9のいずれか一項に記載の乾式静電荷像現像用トナーを主要な特徴とする。
【0039】
請求項11記載の発明では、前記バインダー樹脂のフローテスターによる見掛け粘度が10Pa・sとなる温度をT、前記樹脂帯電制御剤のフローテスターによる見掛け粘度が10Pa・sとなる温度をTとしたとき、T、Tが0.9<T/T<1.4である請求項1から10のいずれか一項に記載の乾式静電荷像現像用トナーを主要な特徴とする。
【0040】
請求項12記載の発明では、前記添加剤が母体トナー100重量部に対し、1次粒子径0.01〜0.03μmの疎水化処理されたシリカを2.1重量部以上、1次粒子径0.01〜0.03μmで比表面積60〜140m/gの疎水化処理された酸化チタンを0.4〜1.0重量部含む請求項1から11のいずれか一項に記載の乾式静電荷像現像用トナーを主要な特徴とする。
【0041】
請求項13記載の発明では、請求項1に記載の乾式静電荷像現像用トナーからなる乾式一成分現像剤を主要な特徴とする。
【0042】
請求項14記載の発明では、請求項1に記載の乾式静電荷像現像用トナーとキャリアからなる乾式二成分現像剤を主要な特徴とする。
【0043】
請求項15記載の発明では、潜像保持体上に潜像を形成する潜像形成工程、該潜像を現像剤担持体上の現像剤を用いて現像する現像工程、現像されたトナー像を転写体上に転写する転写工程、転写体上のトナー像を加熱定着する定着工程、を有する画像形成方法において、現像剤として請求項13に記載の乾式一成分現像剤を用いる画像形成方法を主要な特徴とする。
【0044】
請求項16記載の発明では、請求項13に記載の一成分現像剤を保持する容器、該現像剤を補給する容器、前記潜像形成工程を有する装置、前記現像工程を有する装置、前記転写工程を有する装置、前記定着工程を有する装置を持つことを特徴とする画像形成装置を主要な特徴とする。
【0045】
請求項17記載の発明では、潜像保持体上に潜像を形成する潜像形成工程、該潜像を現像剤担持体上の現像剤を用いて現像する現像工程、現像されたトナー像を転写体上に転写する転写工程、転写体上のトナー像を加熱定着する定着工程、を有する画像形成方法において、現像剤として請求項14に記載の乾式二成分現像剤を用いる画像形成方法を主要な特徴とする。
【0046】
請求項18記載の発明では、請求項14に記載の乾式二成分現像剤を保持する容器、該トナーを補給する容器、前記潜像形成工程を有する装置、前記現像工程を有する装置、前記転写工程を有する装置、前記定着工程を有する装置を持つ画像形成装置を主要な特徴とする。
【0047】
【発明の実施の形態】
本発明者らは上記した課題を解決すべく、樹脂帯電制御剤の構成成分と構成比に着目し鋭意検討した結果、フルカラートナー用バインダー樹脂として発色性、画像強度の点から好適なポリエステル樹脂に対して、特定の構成成分と構成比を有する樹脂帯電制御剤、特定の表面処理酸化チタン、及びシリカを用いた場合に、高い帯電量とシャープな帯電量分布が得られまた帯電立上がりがよく地汚れ等に優れ、温室度の変化の影響を受けず、さらに数万枚以上長期にわたり現像担持体(現像ローラーまたはスリーブ)や現像層厚規制部材(ブレードやローラー)の汚染や感光体フィルミングを防止でき、また粉砕性の良好で生産性の高い静電荷像現像用トナー、現像剤及び画像形成方法が得られるという知見を見出した。
【0048】
以下本発明について詳述する。本発明は、バインダー樹脂がポリエステルであり、荷電制御剤が単量体として少なくともスルホン酸塩基含有モノマー、電子吸引基を有する芳香族モノマー及びアクリル酸エステル及び/またはメタアクリル酸エステルモノマー及び/または芳香族ビニルモノマーを構成単位とする樹脂帯電制御剤、疎水性シリカ、疎水性酸化チタンを含む乾式静電荷像現像用トナーである。
【0049】
本発明のトナーに使用するバインダー樹脂は、フルカラートナー用バインダー樹脂として発色性、画像強度の点から好適なポリエステル樹脂が用いられる。カラー画像は数種のトナー層が幾重にも重ねられるため、トナー層が厚くなってしまいトナー層の強度不足による画像の亀裂や欠陥が生じたり、適度な光沢が失われたりする。このことから適度な光沢や優れた強度を保持させるためポリエステル樹脂を用いる。
【0050】
本発明のバインダー樹脂は特に、THF不溶分がなく、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーにおける分子量分布において、重量平均分子量5×10以下の成分の含有割合が4重量%以下であり、分子量3×10〜9×10の領域に1つのピークを有することを特徴とする。THF不溶分が入ると光沢性が下がるとともに透明性が落ち、OHPシートを使用したときに高品質な画像を得ることができない。本発明のトナーは、バインダー樹脂の分子量分布について重量平均分子量5×10以下の重量%を規定し、また重量平均分子量と数平均分子量の比を規定することでブレード、スリーブなどへのフィルミングが発生し難くなる。また、重量平均分子量5×10以下の成分が4重量%以上であると、長期間使用することによりブレードやスリーブを汚染し、フィルミングが発生しやすくなる。
【0051】
まず、ポリエステル樹脂について説明する。バインダー樹脂であるポリエステル樹脂は、一般に多価アルコールと多価カルボン酸とのエステル化反応により得ることができる。本発明におけるポリエステル樹脂を構成しているモノマーのうちアルコールモノマーとしては、3価以上の多官能モノマーも含めて、たとえばエチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、1,2−プロピレングリコール、1,3−プロピレングリコール、1,4−ブタジエンオール、ネオペンチルグリコール、1,4−ブテンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール等のジオール類、ビスフェノールA、水素添加ビスフェノールA、ポリオキシプロピレン化ビスフェノールAなどのビスフェノールAアルキレンオキサイド付加物、その他の二価のアルコール、またはソルビトール、1,2,3,6−ヘキサンテトロール、1,4−ソルビタン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、トリペンタエリスリトール、1,2,4−ブタントリオール、1,2,5−ペンタントリオール、グリセロール、ジグリセロール、2−メチルプロパントリオール、2−メチル−1,2,4−ブタントリオール、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、1,3,5−トリヒドロキシベンゼン、その他の3価以上の多価アルコールが挙げることができる。
【0052】
ポリエステル樹脂を構成するこれらのモノマーのうち、特にビスフェノールAアルキレンオキサイド付加物を主成分モノマーとして用いたものが、好適に用いられる。ビスフェノールAアルキレンオキサイド付加物を構成モノマーとして用いた場合、ビスフェノールA骨格の性質上、比較的高めのガラス転移点のポリエステルが得られ、耐コピーブロッキング性、耐熱保存性が良好となる。また、ビスフェノールA骨格両側のアルキル基の存在が、ポリマー中でソフトセグメントとして働き、トナー定着時の発色性、画像強度が良好となる。特にビスフェノールAアルキレンオキサイド付加物のうち、エチレン基、プロピレン基のものが好適に用いられる。
【0053】
本発明におけるポリエステル樹脂を構成しているモノマーのうち酸モノマーとしては、3価以上の多官能モノマーも含めて、たとえばマレイン酸、フマール酸、シトラコン酸、イタコン酸、グルタコン酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、シクロヘキサンジカルボン酸、コハク酸、アジピン酸、セバチン酸、アゼライン酸、マロン酸、またはn−ドデセニルコハク酸、n−ドデシルコハク酸などのアルケニルコハク酸類もしくはアルキルコハク酸類、これらの酸の無水物、アルキルエステル、その他の二価のカルボン酸、そして、1,2,4−ベンゼントリカルボン酸、2,5,7−ナフタレントリカルボン酸、1,2,4−ナフタレントリカルボン酸、1,2,4−ブタントリカルボン酸、1,2,5−ヘキサントリカルボン酸、1,3−ジカルボキシル−2−メチル−メチレンカルボキシプロパン、テトラ(メチレンカルボキシル)メタン、1,2,7,8−オクタンテトラカルボン酸、エンポール三量体酸、及びこれらの無水物、アルキルエステル、アルケニルエステル、アリールエステル、その他の3価以上のカルボン酸を挙げることができる。
【0054】
ここで述べたアルキルエステル、アルケニルエステルまたはアリールエステルの具体例としては、1,2,4−ベンゼントリカルボン酸トリエチル、1,2,4−ベンゼントリカルボン酸トリメチル、1,2,4−ベンゼントリカルボン酸トリエチル、1,2,4−ベンゼントリカルボン酸トリn−ブチル、1,2,4−ベンゼントリカルボン酸イソブチル、1,2,4−ベンゼントリカルボン酸トリn−オクチル、1,2,4−ベンゼントリカルボン酸トリ2−エチルヘキシル、1,2,4−ベンゼントリカルボン酸トリベンジル、1,2,4−ベンゼントリカルボン酸トリス(4−イソプロピルベンジル)などが挙げられる。
【0055】
本発明のトナーに用いるポリエステルを得るための製造方法は、特に限定されるものではなく、エステル化反応は公知の方法によって行うことができる。またエステル交換反応も公知の方法によって行うことができ、この際公知のエステル交換触媒を使用することができる。例えば酢酸マグネシウム、酢酸亜鉛、酢酸マンガン、酢酸カルシウム、酢酸スズ、酢酸鉛、チタンテトラブトキサイドなどが挙げられる。重縮合反応は公知の方法によって行うことができ、この際公知の重合触媒を使用できる。具体例としては、三酸化アンチモン、二酸化ゲルマニウムなどが挙げられる。
【0056】
本発明のトナーに用いるバインダー樹脂の分子量分布は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーにより以下のように測定される。40℃のヒートチャンバー内でカラムを安定させ、この温度におけるカラムに溶媒としてTHFを毎分1mlの流速で流し、試料濃度として0.05〜0.6重量%に調整した母体トナーのTHF試料溶液を200μl注入して測定する。THF試料溶液は注入前に0.45μmの液クロ用フィルターでTHF不溶成分を除去する。
【0057】
トナーの試料の分子量測定にあたっては、試料の有する分子量分布を、数種の単分散ポリスチレン標準試料により作成された検量線の対数値とカウント数との関係から算出した。検量線作成用の標準ポリスチレン試料としては、例えば、Pressure Chemical Co.あるいは、東洋ソーダ工業社製の分子量が6×10、2.1×10、4×10、1.75×10、5.1×10、1.1×10、3.9×10、8.6×10、2×10、4.48×10のものを用い、少なくとも10点程度の標準ポリスチレン試料を用いるのが適当である。また検出器にはRI(屈折率)検出器を用いる。
【0058】
なおバインダー樹脂のTHF不溶分有無は、分子量分布測定のTHF試料溶液作成時に判断される。すなわち、0.45μmのフィルターユニットをシリンジの先に取り付けて液をシリンジ内から押し出す際に、フィルター詰まりがなければTHF不溶分はないと判断される。
【0059】
また本発明に用いるバインダー樹脂は、DSCにおける吸熱ピークが60〜70℃の範囲にあることが好ましい。60℃未満ではトナー保存性に影響し、トナーがカートリッジ内やホッパー内で固化するなどの問題を生じる。また70℃を超えるとトナー生産性に影響し、粉砕時のフィード低下などの問題を生じる。DSCにおける吸熱ピークは、例えば理学電機社製のRigaku THRMOFLEX TG8110により、昇温速度10℃/minの条件にて測定し、吸熱曲線の主体極大ピークを読み取る。
【0060】
また本発明に用いるバインダー樹脂は、その重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)の比(Mw/Mn)が2≦Mw/Mn≦10であることが好ましい。Mw/Mnが10を超えるとトナーを定着させたときに光沢が得られず、高品質な画像を得ることができない。またMw/Mnが2未満であると、トナー製造時の粉砕工程で生産性が低下し、長期間使用することによりブレードやスリーブを汚染し、フィルミングが発生しやすくなる。
【0061】
また本発明に用いるバインダー樹脂は、後述する樹脂帯電制御剤と添加剤との相互作用において、酸価が10KOHmg/g以下であることが好ましい。ポリエステル樹脂の帯電性と酸価との関係はほぼ比例関係にあり、酸価が高くなれば樹脂の負帯電性も大きくなり、同時に帯電の環境特性にも影響することが知られている。すなわち酸価が高いと、低温低湿下では帯電量が高くなり高温高湿下では帯電量が低くなる。環境による帯電量の変化により、地汚れや画像濃度、色再現性の変化が大きくなり高画像品質の維持が難しい。一般に酸価が20KOHmg/gを超えると帯電量の上昇、環境変動の悪化などが発生する恐れがある。
【0062】
本発明に用いるポリエステル樹脂では、後述する樹脂帯電制御剤、疎水性シリカ、疎水性酸化チタンのもつ帯電性、抵抗などからトナー粒子としての抵抗が制御される。このためポリエステル樹脂の酸価が10KOHmg/gを超えると樹脂帯電制御剤や疎水性シリカ、疎水性酸化チタンの帯電制御効果が阻害される。本発明に用いるポリエステル樹脂の酸価は10KOHmg/g以下、さらに好ましくは5KOHmg/g以下が好適である。
【0063】
さらに、本発明に用いるバインダー樹脂は、フローテスターによる見掛け粘度が10Pa・sとなる温度が95〜120℃であることが好ましい。95℃未満では定着時のホットオフセットの余裕度がなくなり、一方120℃を超えると充分な光沢が得られなくなる。見掛け粘度が10Pa・sとなる温度の測定は、フローテスターとして例えば島津製作所製CFT−500型を用い、荷重10kg/cm、オリフィス径1mm×長さ1mm、昇温速度5℃/分で粘度測定し、見掛け粘度が10Pa・sになる温度を読み取るものである。
【0064】
次に、本発明のトナーに用いる樹脂帯電制御剤について説明する。
一般に、樹脂帯電制御剤を構成するモノマーとしてスルホン酸塩基含有モノマーを添加することにより、樹脂帯電制御剤の負帯電付与効果が向上する。一方で、吸湿性のためトナーの環境安定性(温湿度安定性)が低下するので、電子吸引基を有する芳香族モノマーなどを共重合体として用いることは一般に知られている。しかし、数千枚程度の使用であればよいが、トナーを数万枚以上の長期間使用すると、現像スリーブや層厚規制部材(ブレードやローラー)の汚染や感光体フィルミングが発生し、トナーの帯電安定性や高画像品質の維持が十分でなく、生産性も低下するという問題がある。
【0065】
かかる欠点を補うべく、本発明のトナーでは、フルカラートナー用バインダー樹脂として発色性や画像強度の点から好適なポリエステル樹脂に対して、(A)スルホン酸塩基含有モノマーと(B)電子吸引基を有する芳香族モノマー、並びに、(C)アクリル酸エステルモノマー及び/またはメタアクリル酸エステルモノマーの3種のモノマー、または、さらに(D)芳香族ビニルモノマーを含む(A)〜(D)の4種のモノマーを含有する共重合体を樹脂帯電制御剤として用いることにより、長期に渡り帯電安定性及び環境安定性に優れ、現像スリーブや層厚規制部材(ブレードやローラー)の汚染がなく、薄層形成が良好で、感光体フィルミングを防止し、高画像品質が維持され、生産性の高い静電荷像現像用トナーが得られる。
【0066】
さらに樹脂帯電制御剤の分子量分布について重量平均分子量1×10以下の重量%を規定する。重量平均分子量1×10以下の成分は低分子量成分、コポリマー、アイオノマー、残モノマー、などであり、これらは帯電発生を阻害し、また温湿度の影響も受け帯電を変動させる。またこれらの成分は皮膚刺激性や魚毒性など安全性にも影響する。重量平均分子量1×10以下の成分が10重量%以上であると、温湿度の影響を大きく受け帯電性が不安定になる。
【0067】
上記のような効果は以下に述べる理由からであるものと推定される。すなわち、スルホン酸塩基含有モノマーと電子吸引基を有する芳香族モノマーを併用することにより、負帯電付与効果が高められる。さらにアクリル酸エステルモノマー及び/またはメタアクリル酸エステルモノマー、加えて、芳香族ビニルモノマーを使用することにより、一層帯電の環境安定性を高めるとともに樹脂硬度が高くなり、粉砕性が良くなるとともに、現像スリーブや層厚規制部材(ブレードやローラー)の汚染がなく、感光体フィルミングを防止する効果が向上する。
【0068】
加えて、これら樹脂帯電制御剤の低分子量成分加えて、これらのモノマーの組合せによる樹脂帯電制御剤は、フルカラートナー用バインダー樹脂として発色性及び画像強度の点から好適なポリエステル樹脂と組み合わせることにより、適度な分散性が得られ、帯電量分布がシャープな静電荷像現像用トナーが得られ、長期の帯電安定性及び高画像品質が得られる。
【0069】
本発明のトナーに用いる樹脂帯電制御剤を構成するスルホン酸塩基含有モノマーとしては、脂肪族スルホン酸塩基含有モノマー及び芳香族スルホン酸塩基含有モノマーなどが挙げられる。脂肪族スルホン酸塩基含有モノマーとしては、ビニルスルホン酸、アリルビニルスルホン酸、2−アクリルアミド−2メチルプロパンスルホン酸、メタクリロイルオキシエチルスルホン酸、パーフルオロオクタンスルホン酸などのアルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩、アミン塩及び4級アンモニウム塩などが挙げられる。芳香族スルホン酸塩基含有モノマーとしては、スチレンスルホン酸、スルホフェニルアクリルアミド、スルホフェニルマレイミド、及びスルホフェニルイタコンイミドなどのアルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩、アミン塩及び4級アンモニウム塩等が挙げられる。前記金属塩においては重金属(ニッケル、銅、亜鉛、水銀、クロムなど)の塩は安全性の面から好ましくない。
【0070】
本発明のトナーに用いる樹脂帯電制御剤を構成する電子吸引基を有する芳香族モノマーとしては、クロロスチレン、ジクロロスチレン、ブロモスチレン、フルオロスチレン、ニトロスチレン、シアンスチレンなどのスチレン置換体、クロロフェニル(メタ)アクリレート、ブロモフェニル(メタ)アクリレート、ニトロフェニル(メタ)アクリレート、クロロフェニルオキシエチル(メタ)アクリレートなどのフェニル(メタ)アクリレート置換体、クロロフェニル(メタ)アクリルアミド、ブロモフェニル(メタ)アクリルアミド、ニトロフェニル(メタ)アクリルアミドなどのフェニル(メタ)アクリルアミド置換体、クロロフェニルマレイミド、ジクロロフェニルマレイミド、ニトロフェニルマレイミド、ニトロクロロフェニルマレイミドなどのフェニルマレイミド置換体、クロロフェニルイタコンイミド、ジクロロフェニルイタコンイミド、ニトロフェニルイタコンイミド、ニトロクロロフェニルイタコンイミドなどのフェニルイタコンイミド置換体、クロロフェニルビニルエーテル、ニトロフェニルビニルエーテルなどのフェニルビニルエーテル置換体などが挙げられる。特に、塩素原子またはニトロ基により置換されたフェニルマレイミド置換体及びフェニルイタコンイミド置換体が、帯電性や耐フィルミング性の面で好ましい。
【0071】
さらに本発明のトナーに用いる樹脂帯電制御剤を構成する、アクリル酸エステルモノマー及び/またはメタアクリル酸エステルモノマーとしては、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸プロピル、(メタ)アクリル酸n−ブチル、(メタ)アクリル酸イソブチル、(メタ)アクリル酸ステアリル、(メタ)アクリル酸ドデシル、(メタ)アクリル酸2−エチルヘキシルなどが挙げられる。
【0072】
さらに本発明のトナーに用いる樹脂帯電制御剤を構成する、芳香族ビニルモノマーとしては、スチレン、ビニルトルエン、α−メチルスチレンなどが挙げられる。本発明の樹脂帯電制御剤における各モノマーの構成比は、まず、スルホン酸塩基含有モノマーが樹脂帯電制御剤重量に対して1〜30重量%、さらに好ましくは2〜20重量%である。スルホン酸塩基含有モノマーが1重量%未満であると、帯電立上がり性能や飽和帯電量が十分でなく画像に影響を及ぼしやすい。また30重量%を超えると帯電の環境安定性が悪化し、高温高湿時帯電量が低くまた低温低湿時帯電量が高くなり、トナーの帯電安定性や高画像品質の維持が十分でない。さらに現像スリーブや層厚規制部材(ブレードやローラー)の汚染や感光体フィルミングが発生しやすく、混練・粉砕工法でのトナー製造時の生産性も低下するという問題がある。
【0073】
電子吸引基を有する芳香族モノマーは樹脂帯電制御剤重量に対して1〜80重量%、さらに好ましくは20〜70重量%である。電子吸引基を有する芳香族モノマーが1重量%未満であると、帯電量が十分でなく地汚れやトナー飛散が発生しやすい。また80重量%を超えるとトナー中への分散が悪く、トナーの帯電量分布が広くなり地汚れやトナー飛散が発生しやすく、高画像品質の維持が十分でない。
【0074】
アクリル酸エステルモノマー及び/またはメタアクリル酸エステルモノマーは樹脂帯電制御剤に対して10〜80重量%、さらに好ましくは20〜70重量%である。アクリル酸エステルモノマー及び/またはメタアクリル酸エステルモノマーが10重量%未満であると十分な帯電の環境安定性が得られず、また混練、粉砕工法でのトナー製造時の粉砕性が十分でなく、現像スリーブや層厚規制部材(ブレードやローラー)の汚染や感光体フィルミングを十分防止できない。80重量%を超えると、帯電立上がりや帯電量が十分でなく画像に影響を及ぼしやすい。
【0075】
芳香族ビニルモノマーは樹脂帯電制御剤重量に対して0〜30重量%、さらに好ましくは3〜20重量%である。芳香族ビニルモノマーが30重量%を超えると樹脂帯電制御剤が硬くなり、トナー中での分散性が低下し、帯電分布が広くなり地汚れや機内でのトナー飛散が発生しやすい。さらにトナーの定着性、特にカラートナーの混色時の発色性が不良となる。
【0076】
本発明のトナーに用いる樹脂帯電制御剤では、芳香族モノマーとして前述の通り、塩素原子やニトロ基により置換されたフェニルマレイミド置換体またはフェニルイタコンイミド置換体モノマーを用いることができる。これらモノマーの合成時の触媒、重合禁止剤、溶媒などの残留物に起因すると思われる体積抵抗のばらつきが生じ、所望のトナー帯電量に影響することがある。そのため、樹脂負帯電制御剤を含有するトナーの帯電立上がりや飽和帯電量のチャージアップなどの問題が発生する可能性がある。
【0077】
従って、本発明においては、樹脂帯電制御剤の体積抵抗が9.5〜11.5LogΩ・cmの範囲にあるものを用いる。樹脂帯電制御剤の体積抵抗が9.5LogΩ・cm未満であると、現像ローラー上のトナーは初期的に所望の帯電量が十分得られず、地汚れやトナー飛散が発生する。樹脂帯電制御剤の体積抵抗が11.5LogΩ・cmを超えると、現像ローラー上のトナーは初期的に所望の帯電量が得られるが、経時でチャージアップし、一成分現像方式では現像ローラー上のトナー薄層が均一でなくなり、画像上に色スジ、ムラが発生する。また二成分現像方式では画像濃度が低下し、地汚れやトナー飛散が発生する。樹脂帯電制御剤の体積抵抗は、さらには10.0〜11.0LogΩ・cmが好ましい。
【0078】
本発明のトナーに含まれる樹脂帯電制御剤の体積抵抗の測定は、JIS規格K6911に準拠する。樹脂帯電制御剤をメッシュで整粒し23℃50%RHで調湿する。このサンプルを自動加圧成形機にて、サンプル量3g、加圧500kg/cmで成形し、厚さ約2mm、直径4cmの円板状試験片を作製する。厚みはノギスで正確に測定の上、誘電体損測定器(安藤電気製TR−10Cなど)にセットし周波数1kHzの交流電圧を印加し体積抵抗を測定する。
【0079】
本発明のトナーに含まれる樹脂帯電制御剤は、フローテスターによる見掛け粘度が10Pa・sとなる温度が85〜110℃であることが好ましい。85℃未満であるとトナー中での適度な分散性が得られず、帯電が低下するだけでなく貯蔵安定性も不良となり凝集固化しやすい。また混練、粉砕、分級する生産工程から得る方法において、粉砕工程での固着が発生しやすく生産性を低化させる。また110℃を超えるとトナー中での分散性が低下し帯電量分布が広くなり、地汚れや機内でのトナー飛散が発生しやすい。さらにトナーの定着性、特にカラートナーの色重ね時の発色性が不良となる。見掛け粘度が10Pa・sとなる温度の測定は、フローテスターとして例えば島津製作所製CFT−500型を用い、荷重10kg/cm、オリフィス径1mm×長さ1mm、昇温速度5℃/分で粘度測定し、見掛け粘度が10Pa・sになる温度を読み取るものである。
【0080】
また本発明のトナーに含まれる樹脂帯電制御剤の重量平均分子量は、5×10〜1×10であることが好ましい。5×10未満であるとトナー中での適度な分散性が得られず、帯電が低下するだけでなく、混練、粉砕、分級からなる生産工程からトナーを得る方法において、粉砕工程での固着が発生しやすく生産性を低下させる。また1×10を超えるとトナー中での分散性が低下し帯電量分布が広くなり、地汚れや機内でのトナー飛散が発生しやすく、またトナーの定着性、発色性が不良となる。さらに樹脂帯電制御剤の重量平均分子量1×10以下の成分が10重量%以下であることが好ましい。重量平均分子量1×10以下の成分は低分子量成分、コポリマー、アイオノマー、残モノマー、などであり、これらは帯電発生を阻害し、また温湿度の影響も受け帯電を変動させる。またこれらの成分は皮膚刺激性や魚毒性など安全性にも影響する。重量平均分子量1×10以下の成分はさらに好ましくは6重量%以下である。
【0081】
また、本発明の前記バインダー樹脂のフローテスターによる見掛け粘度が10Pa・sとなる温度をT、前記樹脂帯電制御剤のフローテスターによる見掛け粘度が10Pa・sとなる温度をTとしたとき、T、Tが0.9<T/T<1.4の関係を満たすことが好ましい。
【0082】
帯電制御剤のバインダー樹脂への分散はトナーの帯電性能を決める大きな因子となる。本発明では特定のバインダー樹脂と特定の樹脂帯電制御剤との組合せにより、帯電性が良好で帯電立上がり性にすぐれたトナーが得られる。しかしバインダー樹脂と樹脂帯電制御剤との分散性(相溶性)が、帯電性能に影響することは前述の通り明らかである。本発明者らはバインダー樹脂及び樹脂帯電制御剤の個々のフローテスターによる見掛け粘度に着目すると共に、それらの分散度を研究し最適範囲を得た。T/T比が0.9未満ではバインダー樹脂と樹脂帯電制御剤の見掛け粘度が近接し、バインダー樹脂と樹脂帯電制御剤が相溶状態になり飽和帯電量の不足、帯電立上がり不良などを生じる。T/T比が1.4を超えるとバインダー樹脂と樹脂帯電制御剤の見掛け粘度が離れすぎ、樹脂帯電制御剤が分散不良となり、初期地汚れ、経時での帯電低下が発生する。特定の樹脂帯電制御剤について構成モノマーの規定、見掛け粘度の規定、分散されるバインダー樹脂との見掛け粘度比の規定により、良好な帯電性を示すと共に、フィルミングも発生しにくくなっている。
【0083】
本発明のトナーに用いる樹脂帯電制御剤の添加量は、トナー粒子に対して0.1〜20重量%が好ましく、望ましくは0.5〜10重量%である。0.1重量%未満の場合は帯電の立上がりや帯電量が十分でなく、地汚れ、チリなど画像に影響を及ぼしやすい。20重量%を超える場合は、分散が悪くなり帯電量分布が広くなり、地汚れや機内でのトナー飛散が発生しやすい。
【0084】
本発明のトナーに用いられる添加剤としては、1次粒子径0.01〜0.03μmの疎水化処理されたシリカ、1次粒子径0.01〜0.03μmで比表面積60〜140m/gの疎水化処理された特定の性能を有する酸化チタン、が挙げられる。これらの添加剤を前記ポリエステル樹脂、樹脂帯電制御剤と用いることで、帯電性の安定したトナーが得られる。
【0085】
すなわち、1次粒子径0.01〜0.03μmの疎水化処理されたシリカを母体トナー表面に付着させる事によりトナーに必要な流動性と帯電性が付与され、現像ローラー上及び現像ローラーから感光体への現像性が良好となる。本タイプのシリカの添加量は母体トナー100重量部に対し2.1重量部以上とする事が好ましく、これによりトナーの現像ローラー上での薄層が均一となり、薄層のムラが大幅に改善され、更に長期の現像ローラーの攪拌により攪拌現像剤塗布ブレードへのトナーの融着による白スジの発生を防止する。これより少ない場合には、トナーの流動性が十分得られず現像ローラーに必要な量のトナーが供給されなかったり、必要なトナーの帯電量が得られない場合が有る。またトナーの現像ローラー上での薄層が不均一となり、トナーの均一な現像及び画像が得られない場合や攪拌現像剤塗布ブレードへのトナーの融着による白スジの発生する場合が有る。
【0086】
また1次粒子径0.01〜0.03μmで比表面積60〜140m/gの疎水化処理された酸化チタンを母体トナーの表面に付着させる事により、トナーの帯電性の安定化、特に帯電立ち上がり性とチャージアップが防止される。本タイプの酸化チタンの添加量は母体トナー100重量部に対し0.4〜1.0重量部が好ましい。0.4重量部より少ない場合にはトナーの帯電性が高すぎて十分なトナーの現像が行われない場合がある。また1.0重量部より多く添加した場合には、トナーの帯電性が低すぎてトナーが現像ローラーから飛散したり、地肌汚れの原因となる場合がある。なお前記母体トナーとは、添加剤以外の材料、少なくともバインダー樹脂、着色材及び樹脂帯電制御剤を含む製造途中の粒子を意味する。
【0087】
本発明に用いられる添加剤のうち疎水性酸化チタンについては、湿式法により製造された水可溶性成分量が0.2重量%以上ある酸化チタン微粒子を表面処理したものであり、該添加剤がUV吸光法において300nmの透過率が35%以上であり、かつ600nmの透過率が80%以上であることを特徴とする。
【0088】
酸化チタンは一般に湿式法により製造される。一般にチタンを含む鉱石として金紅石、鋭錐石、板チタン石、イルメナイトなどが使用される。これら鉱石に濃硫酸を加え溶解していく硫酸法、またはこれら鉱石を炭素物質と赤熱脱水し塩素ガスにさらす塩素法がある。いずれも水酸化チタンTi(OH)を精製し、最終段階で加水分解によりTiOの結晶を沈殿させている。このため水可溶性成分がある程度存在している。これらは鉱石や製造工程で使用される触媒や処理剤に含まれるアルカリ金属イオンや酸成分などで、例えばPO 2−、SO 2−、Cl、Na、Mg2+、Liなどである。これら水可溶性成分は帯電性や抵抗などに影響を与えることが判っており、0.2重量%未満に制御することが高い帯電量が維持されると言われている。
【0089】
しかし本発明では酸化チタンのより高い帯電性ではなく、抵抗、粒度分布にその機能を見出し本発明に至った。すなわち、水可溶性成分量が0.2重量%以上の酸化チタンを用いることで、帯電量の経時での上昇が抑えられ、さらにシリカとの併用により、その効果が得られることになる。なお水可溶性成分量の定量はJIS K5116−1973に準拠して行う。
【0090】
酸化チタンの高機能化のためにカップリング剤等により表面処理を施すことは一般的であるが、酸化チタンの持つ水可溶性成分量が表面処理に影響を及ぼすと共に、得られる表面処理酸化チタンの抵抗、帯電特性にも影響する。さらに表面処理における分散度合いにより酸化チタンの二次凝集性に変化がもたらされる。一般には一次粒子径を維持すべく均一な処理、高分散処理を施す場合が考えられるが、酸化チタン単独では帯電の経時上昇、感光体への付着などの不具合が多い。そこで本発明では分散度合いは高めるものの、抵抗を低く設定することでその不具合を解消した。酸化チタンの粒度をあらわす指標として、特定の溶媒における透過率によるものがある。
【0091】
本発明では、UV吸光法において300nmの透過率が35%以上であり、かつ600nmの透過率が80%以上であることが望ましい。抵抗を低く設定するため水可溶性成分を多く含み表面処理された酸化チタンでは、300nmの透過率が35%以上必要である。抵抗が低い分、粒径を小さく制御しトナー表面に分散しやすくする。一方600nmにおける透過率は80%以上必要である。80%未満ではカップリング剤等による表面処理が不均一で処理により凝集体を作っている。
【0092】
透過率の測定は以下の通り行った。試薬(ポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテル)を20g精秤しこれをビーカーに入れ、イオン交換水で固形分濃度が1wt%になるように添加した。この水溶液を超音波振動機(HONDA W−113)にかけ分散し、さらにマグネチックスターラーにて攪拌し、測定溶媒を作成した。次に300ml三角フラスコに試料(酸化チタン)を25mg入れ、これに測定溶媒250gを加え、マグネチックスターラーにて5分間攪拌分散した。その後三角フラスコを超音波振動機にかけ、5分間分散した。時にフラスコを手で振り、凝集体の分散を促した。分散後直ちに分散液2gを測り30mlのサンプル瓶に入れ、これにイオン交換水18gを加えた。あわ立たない様に静かに手で振り混合し、得られた混合溶媒を行路幅1cmのガラスセルに取り、UV装置(島津社製分光光度系UV−3100)にセットし、300〜700nmの範囲で吸光度を測定した。
【0093】
本発明のトナーに用いる着色材としては、公知の染料及び顔料が全て使用でき、例えば、カーボンブラック、ニグロシン染料、鉄黒、ナフトールイエローS、ハンザイエロー(10G、5G、G)、カドミウムイエロー、黄色酸化鉄、黄土、黄鉛、チタン黄、ポリアゾイエロー、オイルイエロー、ハンザイエロー(GR、A、RN、R)、ピグメントイエローL、ベンジジンイエロー(G、GR)、パーマネントイエロー(NCG)、バルカンファストイエロー(5G、R)、タートラジンレーキ、キノリンイエローレーキ、アンスラザンイエローBGL、イソインドリノンイエロー、ベンガラ、鉛丹、鉛朱、カドミウムレッド、カドミウムマーキュリレッド、アンチモン朱、パーマネントレッド4R、パラレッド、ファイセーレッド、パラクロルオルトニトロアニリンレッド、リソールファストスカーレットG、ブリリアントファストスカーレット、ブリリアントカーンミンBS、パーマネントレッド(F2R、F4R、FRL、FRLL、F4RH)、ファストスカーレトVD、ベルカンファストルビンB、ブリリアントスカーレットG、リソールルビンGX、パーマネントレッドF5R、ブリリアントカーミン6B、ピグメントスカーレット3B、ボルドー5B、トルイジンマルーン、パーマネントボルドーF2K、ヘリオボルドーBL、ボルドー10B、ボンマルーンライト、ボンマルーンメジアム、エオシンレーキ、ローダミンレーキB、ローダミンレーキY、アリザリンレーキ、チオインジゴレッドB、チオインジゴマルーン、オイルレッド、キナクリドンレッド、ピラゾロンレッド、ポリアゾレッド、クロームパーミリオン、ベンジジンオレンジ、ペリノンオレンジ、オイルオレンジ、コバルトブルー、セルリアンブルー、アルカリブルーレーキ、ピーコックブルーレーキ、ビクトリアブルーレーキ、無金属フタロシアニンブルー、フタロシアニンブルー、ファストスカイブルー、インダンスレンブルー(RS、BC)、インジゴ、群青、紺青、アントラキノンブルー、ファストバイオレットB、メチルバイオレットレーキ、コバルト紫、マンガン紫、ジオキサンバイオレット、アントラキノンバイオレット、クロムグリーン、ジンクグリーン、酸化クロム、ピリジアン、エメラルドグリーン、ピグメントグリーンB、ナフトールグリーンB、グリーンゴールド、アシッドグリーンレーキ、マラカイトグリーンレーキ、フタロシアニングリーン、アントラキノングリーン、酸化チタン、亜鉛華、リトボン及びそれらの混合物が使用できる。使用量は一般にバインダー樹脂100重量部に対し0.1〜50重量部である。
【0094】
本発明で用いられる帯電制御剤は従来公知のものを併用してよい。例えばニグロシン系染料、トリフェニルメタン系染料、クロム含有金属錯体染料、モリブデン酸キレート顔料、ローダミン系染料、アルコキシ系アミン、4級アンモニウム塩、フッ素変性4級アンモニウム塩、アルキルアミド、リンの単体または化合物、タングステンの単体または化合物、サリチル酸誘導体の金属塩化合物などである。
【0095】
本発明のトナーはその他の添加物として例えばテフロン(R)、フルオロポリマー、低分子量ポリオレフィン、金属酸化物(酸化アルミニウム、酸化錫、酸化アンチモンなど)、導電性付与剤(カーボンブラック、酸化スズなど)、磁性体、さらにそれら添加物を表面処理したものなどを併用しても良い。それら添加剤は1種または2種以上を合わせて用いてよく、含有量は一般にトナー100重量部に対し0.1〜10重量部である。
【0096】
本発明のトナーは磁性材料を含有させ磁性トナーとしてもよい。磁性材料としては酸化鉄(マグネタイト、フェライト、ヘマタイトなど)、金属(鉄、コバルト、ニッケルなど)、前記金属とアルミニウム、コバルト、銅、鉛、マグネシウム、錫、亜鉛、アンチモン、ベリリウム、ビスマス、カルシウム、カドミウム、マンガン、セレン、チタン、タングステン、バナジウムなどの合金または混合物などが挙げられる。これらの磁性体は体積平均粒径が0.1〜2μm程度のものが望ましく、トナー中に含有させる量としてはバインダー樹脂分100重量部に対し5〜150重量部である。
【0097】
本発明のトナーはキャリアを用いた二成分現像剤として使用してもよい。ここで使用されるキャリアとしては鉄粉、フェライト、マグネタイト、ガラスビーズなど従来のいかなる系でもよい。またこれらキャリアを樹脂被覆したものでもよい。この場合使用される樹脂はポリフッ化炭素、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、フェノール樹脂、ポリビニルアセタール、アクリル樹脂、シリコン樹脂など公知のものであるが、シリコンコートキャリアが現像剤寿命の観点から優れている。また必要に応じて、導電粉等を被覆樹脂中に含有させてもよい。導電粉としては、金属粉、カーボンブラック、酸化チタン、酸化錫、酸化亜鉛等が使用できる。これらの導電粉は、平均粒子径1μm以下のものが好ましい。平均粒子径が1μmよりも大きくなると、電気抵抗の制御が困難になる。二成分系現像剤のトナーとキャリアの混合割合は、一般にキャリア100重量部に対しトナー0.5〜20.0重量部である
【0098】
本発明のトナーの製造方法は従来公知のいずれの方法でもよく、少なくともバインダー樹脂、帯電制御剤及び着色材のトナー成分を機械的に混合する工程と、溶融混練する工程と、粉砕する工程と、分級する工程とを有するトナーの製造方法が適用できる。また、機械的に混合する工程や溶融混練する工程において、粉砕または分級する工程で得られる製品となる粒子以外の粉末を戻して再利用する製造方法も含まれる。
【0099】
ここで言う製品となる粒子以外の粉末(副製品)とは、溶融混練する工程後、粉砕工程で得られる所望の粒径の製品となる成分以外の微粒子や粗粒子や、引き続いて行われる分級工程で発生する所望の粒径の製品となる成分以外の微粒子や粗粒子を意味する。このような副製品を混合工程や溶融混練する工程で原料と好ましくは主原材料100に対し副製品を1〜20重量部混合するのが好ましい。
【0100】
少なくともバインダー樹脂、着色材、樹脂帯電制御剤のトナー成分を機械的に混合する混合工程、及びバインダー樹脂、着色材、樹脂帯電制御剤に副製品を含むトナー成分を機械的に混合する混合工程は、回転させる羽による通常の混合機などを用いて通常の条件で行えばよく、特に制限はない。
【0101】
以上の混合工程が終了したら、次いで混合物を混練機に仕込んで溶融混練する。溶融混練機としては、一軸、二軸の連続混練機や、ロールミルによるバッチ式混練機を用いることができる。例えば、神戸製鋼所社製KTK型2軸押出機、東芝機械社製TEM型押出機、ケイ・シー・ケイ社製2軸押出機、池貝鉄工所社製PCM型2軸押出機、ブス社製コニーダー等が好適に用いられる。この溶融混練は、バインダー樹脂の分子鎖の切断を招来しないような適正な条件で行うことが重要である。具体的には、溶融混練温度はバインダー樹脂の軟化点を参考に行うべきであり、軟化点より低温過ぎると切断が激しく、高温過ぎると分散が進まない。
【0102】
以上の溶融混練工程が終了したら、次いで混練物を粉砕する。この粉砕工程においては、まず粗粉砕し、次いで微粉砕することが好ましい。この際ジェット気流中で衝突板に衝突させて粉砕したり、ジェット気流中で粒子同士を衝突させて粉砕したり、機械的に回転するローターとステーターの狭いギャップで粉砕する方式が好ましく用いられる。この粉砕工程が終了した後に、粉砕物を遠心力などで気流中で分級し、もって所定の粒径例えば平均粒径が5〜20μmの現像剤を製造する。
【0103】
本発明のトナーを製造するには、現像剤としての流動性や保存性、現像性、転写性を高めるために、以上のようにして製造された母体トナーに先に挙げた疎水性シリカ微粉末などの無機微粒子を添加混合する。外添剤の混合は一般の粉体の混合機が用いられるが、ジャケットなどを装備して、内部の温度を調節できることが好ましい。外添剤に与える負荷の履歴を変えるには、途中または漸次外添剤を加えていけばよい。もちろん混合機の回転数、転動速度、時間、温度などを変化させてもよい。はじめに強い負荷を、次に比較的弱い負荷を与えても良いし、その逆でも良い。使用できる混合設備の例としては、V型混合機、ロッキングミキサー、レーディゲミキサー、ナウターミキサー、ヘンシェルミキサーなどが挙げられる。
【0104】
【実施例】
以下に実施例及び比較例を挙げて本発明について具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。また以下の例おいて部及び%は、特に断りのない限り重量基準である。
【0105】
(樹脂の合成例)
合成例1
攪拌装置、温度計、窒素導入口、流下式コンデンサー、冷却管付き4つ口セパラブルフラスコに、ポリオキシプロピレン(2,2)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン740g、ポリオキシエチレン(2,2)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン300g、テレフタル酸ジメチル466g、イソドデセニル無水コハク酸80g、1,2,4−ベンゼントリカルボン酸トリn−ブチル114gをエステル化触媒とともに加えた。窒素雰囲気下で前半210℃まで常圧昇温し、後半210℃減圧にて撹拌しつつ反応させた。これにより分子量5×10以下の含有量3.5%、分子量メインピーク7.5×10、Tg62℃、Mw/Mn比5.1、酸価2.3KOHmg/g、フローテスターによる見掛け粘度10Pa・s温度112℃、のポリエステル樹脂(以下ポリエステル樹脂A)を得た。得られたポリエステル樹脂にTHF不溶分は含まれていなかった。
【0106】
合成例2
ポリオキシプロピレン(2,2)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン725g、ポリオキシエチレン(2,2)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン165g、テレフタル酸500g、イソドデセニル無水コハク酸130g、1,2,4−ベンゼントリカルボン酸トリイソプロピル170gをエステル化触媒とともにフラスコに加えた。これらを合成例1と同様の装置、同様の処方にて反応させ、分子量5×10以下の含有量3.0%、分子量メインピーク8×10、Tg62℃、Mw/Mn比4.7、酸価0.5KOHmg/g、フローテスターによる見掛け粘度10Pa・s温度116℃、のポリエステル樹脂(以下ポリエステル樹脂B)を得た。
【0107】
合成例3
ポリオキシプロピレン(2,2)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン650g、ポリオキシエチレン(2,2)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン650g、イソフタル酸515g、イソオクテニルコハク酸70g、1,2,4−ベンゼントリカルボン酸80gをエステル化触媒とともにフラスコに加えた。これらを合成例1と同様の装置、同様の処方にて反応させ、分子量5×10以下の含有量2.1%、分子量メインピーク8.2×10、Tg61℃、Mw/Mn比4.6、酸価10.0KOHmg/g、フローテスターによる見掛け粘度10Pa・s温度117℃、のポリエステル樹脂(以下ポリエステル樹脂C)を得た。
【0108】
(樹脂帯電制御剤の合成例)
合成例1
3,4−ジクロロフェニルマレイミド350部及び2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸100部をジメチルホルムアルデヒド(DMF)中沸点下、ジ−t−ブチルパーオキサイドを開始剤として8時間共重合した。次いでアクリル酸n−ブチルを500部、スチレンを50部加え、ジ−t−ブチルパーオキサイドを開始剤として4時間グラフト重合した後、DMFを減圧乾燥により瑠去し、体積抵抗10.5LogΩ・cm、重量平均分子量1×10、見掛け粘度が10Pa・sとなる温度が96℃、重量平均分子量1×10以下の含有量6%である樹脂帯電制御剤1を得た。
【0109】
合成例2
m−ニトロフェニルマレイミド600部及びパーフルオロオクタンスルホン酸100部をDMF中沸点下、ジ−t−ブチルパーオキサイドを開始剤として8時間共重合した。次いでアクリル酸2−エチルヘキシルを250部、スチレンを30部加え、ジ−t−ブチルパーオキサイドを開始剤として4時間グラフト重合した後、DMFを減圧乾燥により瑠去し、体積抵抗9.5LogΩ・cm、重量平均分子量5.5×10、見掛け粘度が10Pa・sとなる温度が85℃、重量平均分子量1×10以下の含有量8%である樹脂帯電制御剤2を得た。
【0110】
合成例3
3,4−ジクロロフェニルマレイミド500部及び2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸150部をDMF中沸点下、ジ−t−ブチルパーオキサイドを開始剤として8時間共重合した。次いでアクリル酸n−ブチルを350部、α−メチルスチレンを250部を加え、ジ−t−ブチルパーオキサイドを開始剤として4時間グラフト重合した後、DMFを減圧乾燥により瑠去し、体積抵抗11.5LogΩ・cm、重量数平均分子量9.6×10、見掛け粘度が10Pa・sとなる温度が110℃、重量平均分子量1×10以下の含有量5%である樹脂帯電制御剤3を得た。
【0111】
合成例4
3,4−ジクロロフェニルマレイミド400部及びパーフルオロオクタンスルホン酸200部をDMF中沸点下、ジ−t−ブチルパーオキサイドを開始剤として8時間共重合した。次いでアクリル酸n−ブチルを300部加え、ジ−t−ブチルパーオキサイドを開始剤として4時間グラフト重合した後、DMFを減圧乾燥により瑠去し、体積抵抗10.4LogΩ・cm、重量数平均分子量1.5×10、見掛け粘度10Pa・sとなる温度が105℃、重量平均分子量1×10以下の含有量6%である樹脂帯電制御剤4を得た。
【0112】
合成例5
3,4−ジクロロフェニルマレイミド400部及び2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸100部をDMF中沸点下、ジ−t−ブチルパーオキサイドを開始剤として8時間共重合した。次いでアクリル酸n−ブチルを500部、スチレンを100部加え溶解後、ジ−t−ブチルパーオキサイドを開始剤として4時間グラフト重合した後、DMFを減圧乾燥により瑠去し、体積抵抗9.3LogΩ・cm、重量平均分子量3×10、見掛け粘度が10Pa・sとなる温度が101℃、重量平均分子量1×10以下の含有量6%である樹脂帯電制御剤5を得た。
【0113】
(添加剤の例)
以下(1)、(2)に示すシリカを添加剤として使用した。
(I)表1に示す1次粒子径0.01〜0.03μmの疎水化処理されたシリカ
【0114】
【表1】

Figure 2004245948
【0115】
(II)1次粒子径0.01〜0.03μmで比表面積60〜140m/gの疎水化処理された酸化チタン
【0116】
合成例1
湿式法で作られた水可溶性成分が0.35%含まれている一次平均粒径が0.015μmの酸化チタン(テイカ社製MT−150A)300gを、イソブチルメトキシシラン35gを溶解したトルエン溶液に添加し攪拌分散した。その後溶媒をドライアップしジェットミル粉砕し、カップリング剤処理酸化チタン(酸化チタンII−1)を得た。
【0117】
合成例2
湿式法で作られた水可溶性成分が0.35%含まれている一次平均粒径が0.015μmの酸化チタン(テイカ社製MT−150A)300gを、イソブチルメトキシシラン25gを溶解したトルエン溶液に添加し攪拌分散した。その後溶媒をドライアップしジェットミル粉砕し、カップリング剤処理酸化チタン(酸化チタンII−2)を得た。
【0118】
合成例3
湿式法で作られた水可溶性成分が0.35%含まれている一次平均粒径が0.015μmの酸化チタン(テイカ社製MT−150A)300gを、メチルトリメトキシシラン30gを溶解したトルエン溶液に添加し分散した。その後溶媒をドライアップしジェットミル粉砕し、カップリング剤処理酸化チタン(酸化チタンII−3)を得た。
【0119】
合成例4
湿式法で作られた水可溶性成分が0.35%含まれている一次平均粒径が0.015μmの酸化チタン(テイカ社製MT−150A)300gを、n−ブチルトリメトキシシラン30gを溶解したトルエン溶液に添加し分散した。その後溶媒をドライアップしジェットミル粉砕し、カップリング剤処理酸化チタン(酸化チタンII−3)を得た。
【0120】
得られた酸化チタンの特性値を表2に示す。
【0121】
【表2】
Figure 2004245948
【0122】
実施例1
次の処方により着色材の処理を行った。
黄色系着色材処方:
ポリエステル樹脂A 100重量部
C.I.ピグメントイエロー180 100重量部
赤色系着色材処方:
ポリエステル樹脂A 100重量部
C.I.ピグメントレッド122 100重量部
青色系着色剤処方:
ポリエステル樹脂A 100重量部
C.I.ピグメントブルー15.3 100重量部
黒色系着色剤処方:
ポリエステル樹脂A 100重量部
カーボンブラック 100重量部
【0123】
各色ごとに上記材料をヘンシェルミキサーに入れ混合した後、混合物を空冷された2本ロールミルに投入し投入後15分溶融混練した。その後混練物を圧延冷却し、ハンマーミルで粗粉砕しポリエステル樹脂処理着色材を得た。
次いで以下の処方によりトナーを作成した。
イエロートナー処方;
ポリエステル樹脂A 91重量部
ポリエステル樹脂A処理黄色系着色材 12重量部
樹脂帯電制御剤1 3重量部
マゼンタトナー処方:
ポリエステル樹脂A 92重量部
ポリエステル樹脂A処理赤色系着色材 10重量部
樹脂帯電制御剤1 3重量部
シアントナー処方:
ポリエステル樹脂A 94重量部
ポリエステル樹脂A処理青色系着色材 6重量部
樹脂帯電制御剤1 3重量部
ブラックトナー処方:
ポリエステル樹脂A 90重量部
ポリエステル樹脂A処理黒色系着色材 12重量部
ポリエステル樹脂A処理青色系着色材 2重量部
樹脂帯電制御剤1 3重量部
【0124】
各色ごとに上記材料をヘンシェルミキサーに入れ混合し、得られた混合物を110℃に加熱されたロールミルに投入し投入後30分溶融混練した。その後混練物を冷却し、ハンマーミルで粗粉砕しエアージェットミル粉砕機で微粉砕した。さらに風力分級機により微粉を除去し各色トナーを得た。なおポリエステル樹脂Aと樹脂帯電制御剤1のT/Tは1.16であった。
【0125】
得られた各色トナー100重量部に対し次の添加剤をヘンシェルミキサーで混合し一成分現像剤とした。
I−2疎水性シリカ 2.5重量部
II−1疎水性酸化チタン 0.8重量部
得られた一成分現像剤を市販のデジタルフルカラープリンター(リコー社製IPSiO Color 6500)にセットし画像を形成した。得られた画像は鮮明であり地汚れなど異常は見られなかった。現像ローラーを目視で観察したところローラー上のトナー薄層は均一であった。現像ローラー上の帯電量を吸引法により測定したところ、イエロー現像剤は−35μC/g、マゼンタ現像剤は−30μC/g、シアン現像剤は−31μC/g、ブラック現像剤は−32μC/gであった。27℃80%RHの高温高湿条件下、10℃15%RHの低温低湿条件下で同様に作像したが、変化は見られず良好な画像が形成された。常温、低温低湿、高温高湿、常温と連続して各環境下でフルカラー画像による合計4万枚までの耐久性試験を行ったところ、定着画像に著しい変化は見られず、4万枚目の画像も地汚れもなく鮮明な画像であった。現像ローラーを目視で観察したところ、ローラー上のトナー薄層に著しい変化は見られず、この時の現像剤の帯電量はイエロー現像剤−31μC/g、マゼンタ現像剤−29μC/g、シアン現像剤−29μC/g、ブラック現像剤−27μC/gと安定していた。現像ローラー、ブレード、感光体を目視観察したがフィルミングは見られなかった。
【0126】
実施例2
次の処方により着色材の処理を行った。
黄色系着色材処方:
ポリエステル樹脂C 100重量部
C.I.ピグメントイエロー180 100重量部
赤色系着色材処方:
ポリエステル樹脂C 100重量部
C.I.ピグメントレッド146 100重量部
青色系着色剤処方:
ポリエステル樹脂C 100重量部
C.I.ピグメントブルー15.3 100重量部
黒色系着色剤処方:
ポリエステル樹脂C 100重量部
カーボンブラック 100重量部
【0127】
各色ごとに上記材料をヘンシェルミキサーに入れ混合した後、混合物を空冷された2本ロールミルに投入し投入後15分溶融混練した。その後混練物を圧延冷却し、ハンマーミルで粗粉砕しポリエステル樹脂処理着色材を得た。
次いで以下の処方によりトナーを作成した。
イエロートナー処方;
ポリエステル樹脂C 91重量部
ポリエステル樹脂C処理黄色系着色材 12重量部
樹脂帯電制御剤4 3重量部
マゼンタトナー処方:
ポリエステル樹脂C 92重量部
ポリエステル樹脂C処理赤色系着色材 10重量部
樹脂帯電制御剤4 3重量部
シアントナー処方:
ポリエステル樹脂C 94重量部
ポリエステル樹脂C処理青色系着色材 6重量部
樹脂帯電制御剤4 3重量部
ブラックトナー処方:
ポリエステル樹脂C 90重量部
ポリエステル樹脂C樹脂処理黒色系着色材 12重量部
ポリエステル樹脂C樹脂処理青色系着色材 2重量部
樹脂帯電制御剤4 3重量部
【0128】
各色ごとに上記材料をヘンシェルミキサーに入れ混合し、得られた混合物を80℃に加熱された2軸連続混練機に投入し溶融混練した。その後混練物を冷却し、ハンマーミルで粗粉砕し気流式粉砕機で微粉砕した。さらに風力分級機により微粉を除去し各色トナーを得た。なおポリエステル樹脂Cと樹脂帯電制御剤4のT/Tは1.11であった。得られた各色トナー100重量部に対し次の添加剤をヘンシェルミキサーで混合した。
I−3疎水性シリカ 2.1重量部
II−4疎水性酸化チタン 1.0重量部
得られたトナー6重量部とシリコン樹脂コートキャリア94部を混合し二成分現像剤とした。得られたニ成分現像剤を市販のデジタルフルカラープリンター(リコー製IPSiO Color 7100)にセットし画像を形成した。得られた画像は地汚れも無く鮮明であった。高温高湿、低温低湿での画像、帯電共に異常は見られなかった。フルカラー画像による1万枚までの耐久性試験を行っても異常画像は見られず、試験後機内を観察したが飛散等は見られず、感光体への付着等もなかった。
【0129】
比較例1
(酸化チタンの処理)
湿式法で作られた水可溶性成分が0.35%含まれている酸化チタン(テイカ社製MT−150A)を水洗し、水可溶性成分が0.15%の酸化チタンを得た。この酸化チタン300gを、イソブチルトリメトキシシラン35gを溶解したトルエン溶液に添加し分散した。その後溶媒をドライアップしジェットミル微粉砕し更にピンミルにより高分散を行い、カップリング剤処理酸化チタン(疎水性酸化チタンII−5)を得た。得られた表面処理酸化チタンの吸光度を測定したところ、300nmでの透過率が21%、600nmでの透過率が97%であった。
【0130】
次に実施例1で得られた各色トナー100重量部に対し、次の添加剤を混合し一成分現像剤とした。
I−2疎水性シリカ 2.4重量部
II−5疎水性酸化チタン 0.6重量部
得られた一成分現像剤を市販のデジタルフルカラープリンター(リコー社製IPSiO Color 6500)にセットし画像を形成した。得られた画像は鮮明であり地汚れなど異常は見られなかった。現像ローラーを目視で観察したところローラー上のトナー薄層は均一であった。現像ローラー上の帯電量を吸引法により測定したところ、イエロー現像剤は−43μC/g、マゼンタ現像剤は−36μC/g、シアン現像剤は−38μC/g、ブラック現像剤は−35μC/gであった。27℃80%RHの高温高湿条件下で画像を形成したところ、ぼそつきのある画像になってしまった。また10℃15%RHの低温低湿条件下で同様に作像したところ、IDの低いかすれた画像が得られた。常温、低温低湿、高温高湿、常温と連続して各環境下でフルカラー画像による耐久性試験を行ったところ、地汚れ、チリ、画像上にスジなどの異常が発生した。この時点で現像ローラーを目視で観察したところ、ローラー上のトナー薄層に周方向にスジが発生していた。現像剤の帯電量を測定したところイエロー現像剤−28μC/g、マゼンタ現像剤−22μC/g、シアン現像剤−25μC/g、ブラック現像剤−21μC/gと劣化していた。
【0131】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項1によれば、少なくともバインダー樹脂、着色材、帯電制御剤及び添加剤を主成分とする乾式静電荷像現像用トナーにおいて、該バインダー樹脂が1種類以上のポリエステル樹脂からなり、該ポリエステル樹脂はTHF不溶成分を含まず、かつゲルパーミエーションクロマトグラフィーにおける分子量分布において、分子量5×10以下の成分の含有割合が4重量%以下であり、重量分子量3×10〜9×10の領域にメインのピークを有し、前記帯電制御剤は樹脂帯電制御剤からなり、該樹脂帯電制御剤は単量体として少なくとも(A)スルホン酸塩基含有モノマー、(B)電子吸引基を有する芳香族モノマー、(C)アクリル酸エステルモノマー及び/またはメタアクリル酸エステルモノマー、(D)芳香族ビニルモノマーのうち、(A)〜(C)または(A)〜(D)を構成単位とし、該樹脂帯電制御剤の体積抵抗が9.5〜11.5LogΩ・cmであり、該樹脂帯電制御剤において重量平均分子量1×10以下の成分の含有割合が10重量%以下であり、前記添加剤は1次粒子径0.01〜0.03μmの疎水化処理されたシリカと、1次粒子径0.01〜0.03μmで比表面積60〜140m/gの疎水化処理された酸化チタンとを含み、該酸化チタンは湿式法により製造された水可溶性成分量が0.2重量%以上ある酸化チタン微粒子を表面処理したもので、UV吸光法において300nmの透過率が35%以上、かつ600nmの透過率が80%以上であることを特徴とする乾式静電荷像現像用トナーにより、THF不溶分の分散析出に伴う光沢性の低下が防止され、重量平均分子量と数平均分子量の比を規定することによりブレード、スリーブなどへのフィルミングの発生を防ぎ、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーにおける分子量分布を規制することで、長期間使用時のブレード、スリーブの汚染、フィルミングの発生を抑制し、樹脂帯電制御剤の体積抵抗を規定することにより、地汚れやトナー飛散が無く画像にスジ、ムラの発生が無い安定した画像が得られ、樹脂帯電制御剤の重量平均分子の規定により、制御剤のトナー中の分散がよくなり生産工程不具合を無くすことができ、さらに定着性、発色性を良くでき、添加剤に特定のシリカと酸化チタンを前記ポリエステル、帯電制御剤と共に用いることにより、帯電性の安定したトナーを得ることができる。
【0132】
請求項2によれば、前記バインダー樹脂のDSCにおける吸熱ピークが60〜70℃の範囲にあることを特徴とする請求項1に記載の乾式静電荷像現像用トナーにより、保存性、トナー生産性の良好なトナーを得ることが可能となる。
【0133】
請求項3によれば、前記バインダー樹脂の重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)の比が2≦Mw/Mn≦10であることを特徴とする請求項1または2に記載の乾式静電荷像現像用トナーにより、光沢の良い高品質の画像が得られ、製造時の生産性が良く、画像形成時に長期間使用してもスリーブ汚染、フィルミングの発生を抑制することが可能となる。
【0134】
請求項4によれば、前記バインダー樹脂の酸価が10KOHmg/g以下であることを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載の乾式静電荷像現像用トナーにより、環境変化による画像劣化を防ぐことが可能となる。
【0135】
請求項5によれば、前記バインダー樹脂のフローテスターによる見掛け粘度が10Pa・sとなる温度が95〜120℃であることを特徴とする請求項1から4のいずれか一項に記載の乾式静電荷像現像用トナーにより、ホットオフセットが起り難く、光沢の良好な画像を得ることが可能となる。
【0136】
請求項6によれば、前記樹脂帯電制御剤の(A)スルホン酸塩基含有モノマーの繰り返し単位が樹脂帯電制御剤重量に対して1〜30重量%、前記樹脂帯電制御剤の(B)電子吸引基を有する芳香族モノマーの繰り返し単位が樹脂帯電制御剤重量に対して1〜80重量%、前記樹脂帯電制御剤の(C)アクリル酸エステルモノマー及び/またはメタアクリル酸エステルモノマーの繰り返し単位が樹脂帯電制御剤重量に対して10〜80重量%、前記樹脂帯電制御剤の(D)芳香族ビニルモノマーの繰り返し単位が樹脂帯電制御剤重量に対して0〜30重量%の割合で含まれることを特徴とする請求項1から5のいずれか一項に記載の乾式静電荷像現像用トナーにより、帯電立ち上がり性能、飽和帯電量が十分で、温湿度変化に対抗でき、スリーブ汚染、感光体フィルミングの発生を防ぎ、製造時生産性の低下を防ぐことが可能となる。
【0137】
請求項7によれば、前記樹脂帯電制御剤の(B)電子吸引基を有する芳香族モノマーが、塩素原子または、ニトロ基により置換されたフェニルマレイミド置換体またはフェニルイタコンイミド置換体であることを特徴とする請求項1から6のいずれか一項に記載の乾式静電荷像現像用トナーによれば、帯電性や耐フィルミング性の良好なトナーを得ることが可能となる。
【0138】
請求項8によれば、前記樹脂帯電制御剤のフローテスターによる見掛け粘度が10Pa・sとなる温度が85〜110℃であることを特徴とする請求項1から7のいずれか一項に記載の乾式静電荷像現像用トナーによれば、帯電制御剤の分散性が良く、トナーの貯蔵安定性も良好で、製造時の粉砕工程での固着がなく、地汚れ、トナー飛散が無く、カラートナー色重ね時の発色性の良いトナーを得ることが可能となる。
【0139】
請求項9によれば、前記樹脂帯電制御剤の重量平均分子量が5×10〜1×10であることを特徴とする請求項1から8のいずれか一項に記載の乾式静電荷像現像用トナーによれば、帯電制御剤がトナー中に適度に分散され、帯電が低下せず、画像の地汚れ、トナー飛散が無く、トナーの定着性、発色性を良好にすることが可能となる。
【0140】
請求項10によれば、前記樹脂帯電制御剤をトナー粒子に対して、0.1〜20重量%含有することを特徴とする請求項1から9のいずれか一項に記載の乾式静電荷像現像用トナーにより、帯電の立ち上がりや、帯電が十分で、画像の地汚れ、トナー飛散が無いトナーを得ることが可能となる。
【0141】
請求項11によれば、前記バインダー樹脂のフローテスターによる見掛け粘度が10Pa・sとなる温度をT、前記樹脂帯電制御剤のフローテスターによる見掛け粘度が10Pa・sとなる温度をTとしたとき、T、Tが0.9<T/T<1.4であることを特徴とする請求項1から10のいずれか一項に記載の乾式静電荷像現像用トナーによれば、トナーの良好な帯電性とフィルミング発生防止性を得ることが可能となる。
【0142】
請求項12によれば、前記添加剤が母体トナー100重量部に対し、1次粒子径0.01〜0.03μmの疎水化処理されたシリカを2.1重量部以上、1次粒子径0.01〜0.03μmで比表面積60〜140m/gの疎水化処理された酸化チタンを0.4〜1.0重量部含むことを特徴とする請求項1から11のいずれか一項に記載の乾式静電荷像現像用トナーにより、トナーの帯電性が適度となり、トナー飛散、地汚れを防止することが可能となる。
【0143】
請求項13によれば、請求項1に記載の乾式静電荷像現像用トナーからなることを特徴とする乾式一成分現像剤により、トナーの摩擦帯電量を安定的に制御、維持することができ、かつ環境変動も少なく安定した摩擦帯電性を維持することができ、またトナーの搬送性、現像性、転写性、保存性に優れ、感光体への付着による異常画像が発生しない乾式一成分現像剤を得ることが可能となる。
【0144】
請求項14によれば、請求項1に記載の乾式静電荷像現像用トナーとキャリアからなることを特徴とする乾式二成分現像剤により、トナーの摩擦帯電量を安定的に制御、維持することができ、かつ環境変動も少なく安定した摩擦帯電性を維持することができ、またトナーの搬送性、現像性、転写性、保存性に優れ、感光体への付着による異常画像が発生しない乾式二成分現像剤を得ることが可能となる。
【0145】
請求項15によれば、潜像保持体上に潜像を形成する潜像形成工程、該潜像を現像剤担持体上の現像剤を用いて現像する現像工程、現像されたトナー像を転写体上に転写する転写工程、転写体上のトナー像を加熱定着する定着工程、を有する画像形成方法において、現像剤として請求項13に記載の乾式一成分現像剤を用いることを特徴とする画像形成方法により、トナーの摩擦帯電量を安定的に制御、維持することができ、かつ環境変動も少なく安定した摩擦帯電性を維持でき、トナーの搬送性、現像性、転写性、定着性、保存性に優れ、地汚れのない色鮮やかな画像が得ることが可能となる。
【0146】
請求項16によれば、請求項13に記載の一成分現像剤を保持する容器、該現像剤を補給する容器、前記潜像形成工程を有する装置、前記現像工程を有する装置、前記転写工程を有する装置、前記定着工程を有する装置を持つことを特徴とする画像形成装置により、トナーの摩擦帯電量を安定的に制御、維持することができ、かつ環境変動も少なく安定した摩擦帯電性を維持することができ、またトナーの搬送性、現像性、転写性、保存性に優れ、感光体への付着による異常画像が発生しない画像形成が可能となる。
【0147】
請求項17によれば、潜像保持体上に潜像を形成する潜像形成工程、該潜像を現像剤担持体上の現像剤を用いて現像する現像工程、現像されたトナー像を転写体上に転写する転写工程、転写体上のトナー像を加熱定着する定着工程、を有する画像形成方法において、現像剤として請求項14に記載の乾式二成分現像剤を用いることを特徴とする画像形成方法により、トナーの摩擦帯電量を安定的に制御、維持することができ、かつ環境変動も少なく安定した摩擦帯電性を維持することができ、またトナーの搬送性、現像性、転写性、保存性に優れ、感光体への付着による異常画像が発生しない画像形成が可能となる。
【0148】
請求項18によれば、請求項14に記載の乾式二成分現像剤を保持する容器、該トナーを補給する容器、前記潜像形成工程を有する装置、前記現像工程を有する装置、前記転写工程を有する装置、前記定着工程を有する装置を持つことを特徴とする画像形成装置により、トナーの摩擦帯電量を安定的に制御、維持することができ、かつ環境変動も少なく安定した摩擦帯電性を維持することができ、またトナーの搬送性、現像性、転写性、保存性に優れ、感光体への付着による異常画像が発生しない画像形成が可能となる。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a toner used as a developer for developing an electrostatic image in electrophotography, electrostatic recording, electrostatic printing, and the like, and an electrostatic image developing apparatus using the toner. Toner having stable chargeability and image forming property by resin, charge control agent, and additive, copying machine using the toner, full-color copying machine using indirect electrophotographic multicolor image development system, full-color laser printer, and full-color The present invention relates to an electrostatic image developing device.
[0002]
[Prior art]
In the developing step, a developer used in electrophotography, electrostatic recording, electrostatic printing, and the like is once attached to an image carrier such as a photoconductor on which an electrostatic image is formed, and then is transferred in a transfer step. After being transferred from the photoconductor to a transfer medium such as transfer paper, it is fixed on the paper surface in a fixing step. At this time, as a developer for developing an electrostatic image formed on the latent image holding surface, a two-component developer composed of a carrier and a toner and a one-component developer (a magnetic toner, Non-magnetic toner) is known. In the two-component developing method, the developer deteriorates due to toner particles adhering to the carrier surface, and since only the toner is consumed, the toner concentration in the developer decreases. The developing device is relatively large. On the other hand, in the one-component developing system, the size of the device has been further reduced due to the enhancement of functions of the developing roller and the like.
[0003]
In recent years, office automation and colorization in offices have been further advanced, and not only copying of originals consisting only of conventional characters but also graphs created by personal computers, images taken by digital cameras, pictorial images read from scanners, etc. There is an increasing opportunity to output manuscripts and the like by a printer and copy many sheets as presentation materials. In a printer output image, a complex configuration such as a solid image, a line image, and a halftone image is mixed in one document, and a demand for high reliability as well as a demand for high reliability of the image is increasing.
[0004]
Conventional electrophotographic processes using a one-component developer are classified into a magnetic one-component developing method using a magnetic toner and a non-magnetic one-component developing method using a non-magnetic toner.
The magnetic one-component developing method uses a developer carrying member provided with a magnetic field generating means such as a magnet inside to hold a magnetic toner containing a magnetic substance such as magnetite, and make the layer thinner by a layer thickness regulating member to perform development. In recent years, a large number of such printers have been put to practical use. However, the magnetic material has a disadvantage that it is colored, and most of it is black, and it is difficult to colorize the magnetic material.
[0005]
On the other hand, in the non-magnetic one-component developing method, since the toner has no magnetic force, a toner supply roller or the like is pressed against the developer carrier to supply the toner onto the developer carrier and electrostatically hold the toner. The development is performed by reducing the thickness by a thickness regulating member. This has the advantage of being able to cope with colorization because it does not contain a colored magnetic material.Furthermore, since a magnet is not used for the developer carrier, it is possible to further reduce the weight and cost of the apparatus, and in recent years a small full-color printer It has been put to practical use.
[0006]
On the other hand, in the two-component developing method, a carrier is used as a means for charging and transporting the toner. The toner and the carrier are sufficiently stirred and mixed in the developing device, and then transported to the developer carrier to be developed. It is possible to maintain stable chargeability and transportability even in the use of, and it is easy to cope with a high-speed developing device.
[0007]
On the other hand, in the present situation, there are still many problems to be improved in the one-component developing system. In the one-component developing method, since there is no stable charging or transporting means such as a carrier, charging failure and transport failure are likely to occur due to long-time use and high speed. That is, in the one-component developing method, after the toner is conveyed onto the developer carrying member, the toner is thinned and developed by the layer thickness regulating member, but the friction between the toner and the developer carrying member, the layer thickness regulating member, etc. Since the contact time with the charging member and the frictional charging time are very short, the amount of low-charge and reverse-charge toner tends to increase more than in the two-component developing method using a carrier.
[0008]
In particular, in a non-magnetic one-component developing method, means for transporting toner (developer) by at least one toner transport member and developing an electrostatic latent image formed on the latent image carrier by the transported toner is usually used. In this case, the thickness of the toner layer on the surface of the toner conveying member must be reduced as much as possible. This is true even when a two-component developer having a very small carrier diameter is used, and particularly when a one-component developer is used and its toner has a high electric resistance. Since the toner must be charged by the developing device, the layer thickness of the toner must be significantly reduced. This is because if the toner layer is thick, only the surface of the toner layer is charged, and it is difficult to uniformly charge the entire toner layer. For this reason, the toner is required to maintain a faster charging speed and an appropriate amount of charge.
[0009]
Therefore, conventionally, a charge control agent or an additive is added to stabilize the charge of the toner. The charge control agent functions to control the frictional charge amount of the toner and maintain the frictional charge amount. Typical charge control agents of negative charge include monoazo dyes, salicylic acid, naphthoic acid, metal salts and complex salts of dicarboxylic acids, diazo compounds, complex compounds with boron, and the like. Examples of the charge control agent include a quaternary ammonium salt compound, an imidazole compound, nigrosine, and an azine dye.
[0010]
However, some of these charge control agents have a chromatic color, and many of them cannot be used for color toners. In addition, among these charge control agents, due to poor compatibility with the binder resin, those present on the toner surface that are greatly involved in charging are easily detached, causing variations in toner charging, and There is a disadvantage that contamination of the developing sleeve and filming of the photoconductor are easily caused.
[0011]
Therefore, in the related art, although a good image is obtained in the initial stage, the image quality gradually changes, and a phenomenon occurs in which background smearing and blurring occur. In particular, when applied to color copying and used continuously while replenishing the toner, the charge amount of the toner decreases and the color tone of the initial copied image becomes remarkably different. There is a disadvantage that the image forming unit called a process cartridge must be replaced at an early stage just after copying to a certain extent. As a result, the burden on the environment was great and the user had to take time. Furthermore, since many of these cartridges contain heavy metals such as chromium, they have recently become a problem in terms of safety.
[0012]
In order to solve the above-mentioned problem, a resin charge control agent having improved compatibility with a binder resin, transparency of a toner-fixed image, and safety has been known. Since these resin charge control agents have good compatibility with the binder resin, they are excellent in stable chargeability and transparency. However, these resin charge control agents have the disadvantage that the charge amount and the charge speed are inferior to toners using a monoazo dye, a metal salt or a metal complex salt of salicylic acid, naphthoic acid, or dicarboxylic acid. In addition, although the chargeability is improved by increasing the amount of the resin charge control agent, the toner fixability (low-temperature fixability, anti-offset property) is adversely affected. Further, these compounds have high environmental stability (humidity resistance) of the charge amount. For this reason, there is also a problem that background soiling (fogging) easily occurs. (For example, refer to Patent Documents 1 to 4)
[0013]
Therefore, a copolymer of a monomer containing an organic acid salt such as a sulfonate group and an aromatic monomer having an electron withdrawing group has been proposed. However, a sufficient amount of charge is ensured due to hygroscopicity and adhesiveness, which are considered to be caused by monomers containing organic acid salts such as sulfonate groups.However, the toner is not sufficiently dispersed in the binder resin, and the toner is charged for a long time. The effect of suppressing variations in the image quality and preventing filming on the developing sleeve and the photoconductor is not sufficient. (For example, see Patent Documents 5 to 8)
[0014]
Further, in order to further improve the compatibility with a styrene-based resin or a polyester-based resin as a binder resin, a monomer containing an organic acid salt such as a sulfonate group, an aromatic monomer having an electron-withdrawing group, and a styrene-based monomer or polyester, respectively. Copolymers with a system monomer have also been proposed, but the effect of maintaining the charge amount over a long period of time and preventing the developing sleeve and the photoconductor from filming is insufficient. In particular, a binder resin for a full-color toner is insufficient for a polyester resin or a polyol resin, which is suitable in terms of color development and image strength.
[0015]
In recent years, the demand for printers has expanded, and the miniaturization, high speed, and low cost of the equipment have been progressing, and higher reliability and longer life have been demanded for the equipment.Toners must also be able to maintain various characteristics for a long time. However, these resin charge control agents cannot maintain the charge control effect, and contaminate the developing sleeve and the layer thickness regulating members (blades and rollers) to lower the toner charging performance and cause photoreceptor filming. There was a problem.
[0016]
In addition, the process of developing in a short time with a small amount of developer is achieved by downsizing and speeding up, and a developer having better charge rising property is required. Regarding development, various development methods have been proposed for both two-component developers and one-component developers.However, non-magnetic one-component development that does not require a carrier is excellent because it can be made smaller and lighter, and is used for printers. Is preferred. In this developing method, since the replenishing property of the toner to the developing roller and the toner holding property of the developing roller are poor, the toner is forcibly rubbed against the developing roller or the amount of toner on the developing roller is regulated by a blade. As a result, the toner tends to be filmed on the developing roller, causing a problem that the life of the developing roller is shortened and the charge amount of the toner becomes unstable. This also prevents good development. Therefore, in a color toner for non-magnetic one-component development, in addition to the characteristics required for a general color toner, the heat resistance of a binder resin used for the toner is often inferior. Filming and the like are likely to occur.
[0017]
In addition, the additive has functions of controlling and maintaining the triboelectric charge amount of the toner, as well as functions of transporting, developing, transferring, and storing the toner. It is disclosed that hydrophobic silica is added to the toner in order to improve these characteristics. However, if the silica alone is used, the chargeability is too high, and the transferability is too good, which causes defects such as dust and scattering. I do. (For example, see Patent Documents 9 and 10)
[0018]
In addition, it is disclosed that titanium oxide or titanium oxide surface-treated with a coupling agent is added to the toner, but sufficient chargeability and fluidity cannot be obtained with titanium oxide alone, or the particle size is large. Further, since secondary aggregation is likely to occur, the toner is not uniformly attached to the toner, which causes an abnormal image. (For example, see Patent Documents 11 and 12)
[0019]
In addition, although a fine particle titanium oxide having a surface treatment is disclosed, although the dispersibility of the particles is improved, a sufficient charge amount has not yet been obtained by itself. When this titanium oxide is used in combination with silica, on the contrary, the charge amount increases with time. (For example, see Patent Document 13)
[0020]
Furthermore, it is disclosed that hydrophobic silica and hydrophobic titanium oxide are used together, but the combination of additives having high hydrophobicity causes an increase in the amount of charge over time, which causes a transfer failure and the like. It becomes. (For example, see Patent Documents 14 and 15)
[0021]
[Patent Document 1]
JP-A-63-88564
[Patent Document 2]
JP-A-63-184762
[Patent Document 3]
JP-A-3-56974
[Patent Document 4]
JP-A-6-230609
[Patent Document 5]
JP-A-8-30017
[Patent Document 6]
JP-A-9-171271
[Patent Document 7]
JP-A-9-212896
[Patent Document 8]
JP-A-11-218965
[Patent Document 9]
JP-A-56-128957
[Patent Document 10]
JP-A-59-52255
[Patent Document 11]
JP-A-60-112052
[Patent Document 12]
JP-A-4-40467
[Patent Document 13]
Japanese Patent No. 3232858
[Patent Document 14]
JP-A-7-43930
[Patent Document 15]
Japanese Patent No. 3160688
[0022]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above-mentioned prior arts, in the examples described in Patent Documents 1 to 4, there is a drawback that the charge amount and the charge speed are inferior. To prevent this, the chargeability is improved by increasing the addition amount of the resin charge control agent. However, it has an adverse effect on the toner fixability (low-temperature fixability and anti-offset property). Further, these compounds have high environmental stability of charge amount (humidity resistance), but have a problem that background stain (fogging) easily occurs.
[0023]
Further, in the examples of Patent Documents 5 to 8, although a sufficient charge amount is secured by hygroscopicity and adhesiveness, dispersion in a binder resin is not sufficient, thereby suppressing variation in charge and filling a sleeve or a photoreceptor. There is a problem in that the effect of preventing the occurrence of the heading and the like is not sufficient.
[0024]
In the examples of Patent Documents 9 and 10, the chargeability of silica alone is too high, and the transferability is too good, so that defects such as dust and scattering occur.
[0025]
In the examples of Patent Documents 11 and 12, titanium oxide alone does not provide sufficient chargeability and fluidity, or has a large particle diameter and is easily aggregated secondaryly. It becomes.
[0026]
In the example of Patent Document 13, although the dispersibility of the particles is improved, a sufficient charge amount has not yet been obtained by itself. When this titanium oxide is used in combination with silica, on the contrary, the charge amount increases with time.
[0027]
In the examples of Patent Documents 14 and 15, the charge amount increases with time due to the combination of additives having high hydrophobicity, which causes transfer failure and the like. As described above, the techniques described in the conventional patent documents have various problems.
[0028]
Therefore, the present invention has been made to solve the above problems, and it is possible to stably control and maintain the triboelectric charge amount of toner, and to maintain stable triboelectric chargeability with little environmental fluctuation. The present invention provides a dry electrostatic image developing toner and a developer, and a developing device using the same, which is excellent in toner transportability, developability, transferability, and storage stability, and does not cause abnormal images due to adhesion to a photoreceptor. The purpose is to do.
[0029]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problem, in the invention according to claim 1, in a toner for developing a dry electrostatic image mainly containing at least a binder resin, a colorant, a charge control agent and an additive, one kind of the binder resin is used. The polyester resin contains the above-mentioned polyester resin, does not contain a THF-insoluble component, and has a molecular weight of 5 × 10 5 in a molecular weight distribution by gel permeation chromatography.2The content of the following components is 4% by weight or less, and the weight molecular weight is 3 × 103~ 9 × 103Wherein the charge control agent comprises a resin charge control agent, and the resin charge control agent has at least (A) a sulfonate group-containing monomer and (B) an electron withdrawing group as monomers. Among the aromatic monomer, (C) an acrylate monomer and / or a methacrylate monomer, and (D) an aromatic vinyl monomer, (A) to (C) or (A) to (D) are constituent units; The volume resistance of the resin charge control agent is 9.5 to 11.5 Log Ω · cm, and the weight average molecular weight of the resin charge control agent is 1 × 103The content of the following components is 10% by weight or less, and the additive has a hydrophobic particle-treated silica having a primary particle diameter of 0.01 to 0.03 μm and a primary particle diameter of 0.01 to 0.03 μm. Specific surface area 60-140m2/ G of titanium oxide subjected to hydrophobizing treatment, wherein the titanium oxide is obtained by subjecting titanium oxide fine particles having a water-soluble component content of 0.2% by weight or more produced by a wet method to a surface treatment. The most important feature is a dry electrostatic image developing toner having a transmittance of 300 nm or more at 35% or more and a transmittance of 600 nm at 80% or more.
[0030]
The invention according to claim 2 is characterized mainly by the toner for developing a dry electrostatic image according to claim 1, wherein the endothermic peak in DSC of the binder resin is in the range of 60 to 70 ° C.
[0031]
In the third aspect of the present invention, the dry electrostatic image development according to the first or second aspect, wherein a ratio of a weight average molecular weight (Mw) to a number average molecular weight (Mn) of the binder resin is 2 ≦ Mw / Mn ≦ 10. The main feature is the toner for use.
[0032]
According to a fourth aspect of the present invention, the toner for developing a dry electrostatic image according to any one of the first to third aspects is characterized in that the binder resin has an acid value of 10 KOHmg / g or less.
[0033]
In the invention according to claim 5, the apparent viscosity of the binder resin measured by a flow tester is 10%.3The toner for developing a dry electrostatic charge image according to any one of claims 1 to 4, wherein the temperature at which Pa · s is 95 to 120 ° C is a main feature.
[0034]
In the invention according to the sixth aspect, the repeating unit of the (A) sulfonic acid group-containing monomer of the resin charge control agent is 1 to 30% by weight based on the weight of the resin charge control agent, and the (B) electron The repeating unit of the aromatic monomer having an attraction group is 1 to 80% by weight based on the weight of the resin charge control agent, and the repeating unit of the (C) acrylate monomer and / or methacrylate ester monomer of the resin charge control agent is 10 to 80% by weight based on the weight of the resin charge control agent, and the repeating unit of the aromatic vinyl monomer (D) of the resin charge control agent is contained at a ratio of 0 to 30% by weight based on the weight of the resin charge control agent. Item 6. The toner for developing a dry electrostatic image according to any one of items 1 to 5 is a main feature.
[0035]
In the invention described in claim 7, the (B) aromatic monomer having an electron-withdrawing group of the resin charge control agent is a phenylmaleimide-substituted or phenylitaconimide-substituted compound substituted by a chlorine atom or a nitro group. Item 7 is a toner for developing a dry electrostatic image according to any one of Items 1 to 6.
[0036]
In the invention according to claim 8, the apparent viscosity of the resin charge control agent measured by a flow tester is 10%.4The toner for developing a dry electrostatic image according to any one of claims 1 to 7, wherein the temperature at which Pa · s is 85 to 110 ° C is a main feature.
[0037]
In the invention according to claim 9, the weight average molecular weight of the resin charge control agent is 5 × 10 53~ 1 × 105The toner for developing a dry electrostatic image according to any one of claims 1 to 8, which is a main feature.
[0038]
According to a tenth aspect of the present invention, there is provided the dry electrostatic image developing toner according to any one of the first to ninth aspects, wherein the resin charge control agent is contained in an amount of 0.1 to 20% by weight based on the toner particles. Main features.
[0039]
In the invention according to claim 11, the apparent viscosity of the binder resin measured by a flow tester is 10%.3The temperature at which Pa · s becomes T1The apparent viscosity of the resin charge control agent measured by a flow tester is 104The temperature at which Pa · s2And T1, T2Is 0.9 <T1/ T2The toner for developing a dry electrostatic image according to any one of claims 1 to 10, which is <1.4, is a main feature.
[0040]
In the twelfth aspect of the present invention, the additive contains 2.1 parts by weight or more of hydrophobically treated silica having a primary particle diameter of 0.01 to 0.03 μm with respect to 100 parts by weight of the base toner. 0.01-0.03μm and specific surface area 60-140m2The toner for developing a dry electrostatic charge image according to any one of claims 1 to 11, comprising 0.4 to 1.0 parts by weight of titanium oxide subjected to hydrophobization treatment / g / g.
[0041]
A thirteenth aspect of the invention is characterized mainly by a dry one-component developer comprising the toner for developing a dry electrostatic image according to the first aspect.
[0042]
According to a fourteenth aspect of the present invention, a dry two-component developer comprising the toner for developing a dry electrostatic image of the first aspect and a carrier is a main feature.
[0043]
In the invention according to claim 15, a latent image forming step of forming a latent image on the latent image holding body, a developing step of developing the latent image using a developer on a developer carrier, and a step of developing the developed toner image 14. An image forming method comprising a transfer step of transferring onto a transfer body and a fixing step of heating and fixing a toner image on the transfer body, wherein the image forming method using the dry single-component developer according to claim 13 as a developer is mainly used. Characteristics.
[0044]
According to a sixteenth aspect of the present invention, a container for holding the one-component developer according to the thirteenth aspect, a container for replenishing the developer, an apparatus having the latent image forming step, an apparatus having the developing step, and the transfer step And an image forming apparatus having a device having the fixing step.
[0045]
In the invention according to claim 17, a latent image forming step of forming a latent image on the latent image holding member, a developing step of developing the latent image using the developer on the developer carrier, and a step of developing the developed toner image 15. An image forming method comprising a transfer step of transferring onto a transfer body and a fixing step of heating and fixing a toner image on the transfer body, wherein the image forming method using the dry two-component developer according to claim 14 as a developer is mainly used. Characteristics.
[0046]
According to an eighteenth aspect of the present invention, a container for holding the dry two-component developer according to the fourteenth aspect, a container for replenishing the toner, an apparatus having the latent image forming step, an apparatus having the developing step, and the transfer step And an image forming apparatus having an apparatus having the fixing step.
[0047]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
In order to solve the above-mentioned problems, the present inventors have focused on the components and composition ratio of the resin charge control agent, and as a result of intensive studies, as a binder resin for full-color toner, a polyester resin suitable for color development and image strength. On the other hand, when a resin charge control agent having a specific component and a specific composition ratio, a specific surface-treated titanium oxide, and silica are used, a high charge amount and a sharp charge amount distribution can be obtained, and the rise of the charge is good. Excellent in soiling, unaffected by changes in greenhouse temperature, and for more than tens of thousands of sheets, contaminates developing carrier (developing roller or sleeve) and developing layer thickness regulating member (blade or roller) and photoconductor filming. It has been found that a toner, a developer and an image forming method for developing an electrostatic image that can be prevented and have good pulverizability and high productivity can be obtained.
[0048]
Hereinafter, the present invention will be described in detail. In the present invention, the binder resin is a polyester, and the charge control agent is at least a sulfonic acid group-containing monomer, an aromatic monomer having an electron withdrawing group, and an acrylate and / or methacrylate monomer and / or an aromatic monomer. This is a dry electrostatic image developing toner containing a resin charge control agent having a vinyl group monomer as a constituent unit, hydrophobic silica, and hydrophobic titanium oxide.
[0049]
As the binder resin used in the toner of the present invention, a polyester resin suitable for the color developing property and image strength is used as a binder resin for a full-color toner. Since several types of toner layers are superposed on a color image, the thickness of the toner layer is increased, resulting in image cracking or defects due to insufficient strength of the toner layer, or loss of appropriate gloss. For this reason, a polyester resin is used to maintain appropriate gloss and excellent strength.
[0050]
The binder resin of the present invention has no THF-insoluble content, and has a weight average molecular weight of 5 × 10 5 in the molecular weight distribution by gel permeation chromatography.2The content of the following components is 4% by weight or less, and the molecular weight is 3 × 103~ 9 × 103Is characterized by having one peak in the region. When the THF-insoluble matter enters, the gloss is lowered and the transparency is lowered, so that a high quality image cannot be obtained when an OHP sheet is used. The toner of the present invention has a weight average molecular weight of 5 × 102By defining the following weight% and defining the ratio of the weight average molecular weight to the number average molecular weight, filming to a blade, a sleeve, or the like is less likely to occur. Also, the weight average molecular weight is 5 × 102When the content of the following components is 4% by weight or more, the blade or sleeve is contaminated by being used for a long period of time, and filming easily occurs.
[0051]
First, the polyester resin will be described. A polyester resin as a binder resin can be generally obtained by an esterification reaction between a polyhydric alcohol and a polycarboxylic acid. Among the monomers constituting the polyester resin in the present invention, examples of the alcohol monomer including trifunctional or higher polyfunctional monomers include ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, 1,2-propylene glycol, and 1,3-propylene glycol. Diols such as propylene glycol, 1,4-butadieneol, neopentyl glycol, 1,4-butenediol, 1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, bisphenol A, hydrogenated bisphenol A, polyoxypropylene Bisphenol A alkylene oxide adducts such as bisphenol A, other dihydric alcohols, or sorbitol, 1,2,3,6-hexane tetrol, 1,4-sorbitan, pentaerythritol, dipentaerythritol , Tripentaerythritol, 1,2,4-butanetriol, 1,2,5-pentanetriol, glycerol, diglycerol, 2-methylpropanetriol, 2-methyl-1,2,4-butanetriol, tri Examples include methylolethane, trimethylolpropane, 1,3,5-trihydroxybenzene, and other trihydric or higher polyhydric alcohols.
[0052]
Among these monomers constituting the polyester resin, those using a bisphenol A alkylene oxide adduct as a main component monomer are particularly preferably used. When a bisphenol A alkylene oxide adduct is used as a constituent monomer, a polyester having a relatively high glass transition point is obtained due to the nature of the bisphenol A skeleton, and copy blocking resistance and heat storage stability are improved. Further, the presence of the alkyl groups on both sides of the bisphenol A skeleton functions as a soft segment in the polymer, and the color development and the image strength upon fixing the toner are improved. In particular, among the bisphenol A alkylene oxide adducts, those having an ethylene group or a propylene group are preferably used.
[0053]
Among the monomers constituting the polyester resin in the present invention, examples of the acid monomer, including trifunctional or higher valent polyfunctional monomers, include, for example, maleic acid, fumaric acid, citraconic acid, itaconic acid, glutaconic acid, phthalic acid, isophthalic acid Terephthalic acid, cyclohexanedicarboxylic acid, succinic acid, adipic acid, sebacic acid, azelaic acid, malonic acid, or alkenylsuccinic acids or alkylsuccinic acids such as n-dodecenylsuccinic acid, n-dodecylsuccinic acid, and anhydrides of these acids , Alkyl esters, other divalent carboxylic acids, and 1,2,4-benzenetricarboxylic acid, 2,5,7-naphthalenetricarboxylic acid, 1,2,4-naphthalenetricarboxylic acid, 1,2,4- Butanetricarboxylic acid, 1,2,5-hexanetricarboxylic acid, , 3-Dicarboxyl-2-methyl-methylenecarboxypropane, tetra (methylenecarboxyl) methane, 1,2,7,8-octanetetracarboxylic acid, empol trimer acid, and anhydrides, alkyl esters and alkenyls thereof Esters, aryl esters, and other trivalent or higher carboxylic acids can be mentioned.
[0054]
Specific examples of the alkyl ester, alkenyl ester or aryl ester described herein include triethyl 1,2,4-benzenetricarboxylate, trimethyl 1,2,4-benzenetricarboxylate, and triethyl 1,2,4-benzenetricarboxylate. Tri-n-butyl 1,2,4-benzenetricarboxylate, isobutyl 1,2,4-benzenetricarboxylate, tri-n-octyl 1,2,4-benzenetricarboxylate, tri1,2,4-benzenetricarboxylate Examples thereof include 2-ethylhexyl, tribenzyl 1,2,4-benzenetricarboxylate, and tris (4-isopropylbenzyl) 1,2,4-benzenetricarboxylate.
[0055]
The production method for obtaining the polyester used in the toner of the present invention is not particularly limited, and the esterification reaction can be performed by a known method. The transesterification can also be carried out by a known method, and in this case, a known transesterification catalyst can be used. Examples include magnesium acetate, zinc acetate, manganese acetate, calcium acetate, tin acetate, lead acetate, titanium tetrabutoxide and the like. The polycondensation reaction can be performed by a known method, and in this case, a known polymerization catalyst can be used. Specific examples include antimony trioxide and germanium dioxide.
[0056]
The molecular weight distribution of the binder resin used in the toner of the present invention is measured by gel permeation chromatography as follows. The column was stabilized in a heat chamber at 40 ° C., and THF was passed through the column at this temperature as a solvent at a flow rate of 1 ml per minute, and a THF sample solution of a mother toner adjusted to a sample concentration of 0.05 to 0.6% by weight was used. Is injected and measured. Before injecting the THF sample solution, a THF insoluble component is removed with a 0.45 μm liquid chromatography filter.
[0057]
In measuring the molecular weight of the toner sample, the molecular weight distribution of the sample was calculated from the relationship between the logarithmic value of a calibration curve prepared from several types of monodisperse polystyrene standard samples and the count number. As a standard polystyrene sample for preparing a calibration curve, for example, Pressure Chemical Co. Alternatively, a molecular weight of 6 × 10 manufactured by Toyo Soda Kogyo Co., Ltd.2, 2.1 × 103, 4 × 103, 1.75 × 104, 5.1 × 104, 1.1 × 1053.9 × 105, 8.6 × 105, 2 × 106, 4.48 × 106It is appropriate to use at least about 10 standard polystyrene samples. An RI (refractive index) detector is used as the detector.
[0058]
The presence or absence of THF-insoluble components in the binder resin is determined when preparing a THF sample solution for molecular weight distribution measurement. That is, when a 0.45 μm filter unit is attached to the tip of the syringe and the liquid is pushed out from the syringe, it is determined that there is no THF-insoluble matter unless the filter is clogged.
[0059]
The binder resin used in the present invention preferably has an endothermic peak in DSC in the range of 60 to 70 ° C. If the temperature is lower than 60 ° C., the storage stability of the toner is affected, and a problem such as solidification of the toner in the cartridge or the hopper occurs. On the other hand, when the temperature exceeds 70 ° C., the toner productivity is affected, and problems such as a decrease in feed during pulverization occur. The endothermic peak in DSC is measured by, for example, Rigaku THRMOFLEX TG8110 manufactured by Rigaku Denki Co. under the condition of a heating rate of 10 ° C./min, and the main peak of the endothermic curve is read.
[0060]
Further, the ratio (Mw / Mn) of the weight average molecular weight (Mw) to the number average molecular weight (Mn) of the binder resin used in the present invention is preferably 2 ≦ Mw / Mn ≦ 10. If Mw / Mn exceeds 10, gloss cannot be obtained when the toner is fixed, and a high-quality image cannot be obtained. When Mw / Mn is less than 2, productivity is reduced in a pulverizing step at the time of toner production, and when used for a long time, blades and sleeves are contaminated, and filming easily occurs.
[0061]
Further, the binder resin used in the present invention preferably has an acid value of 10 KOHmg / g or less in the interaction between a resin charge control agent and an additive described below. It is known that the relationship between the chargeability of a polyester resin and the acid value is substantially proportional to each other, and that the higher the acid value, the greater the negative chargeability of the resin and, at the same time, the environmental characteristics of charging. That is, when the acid value is high, the charge amount increases under low temperature and low humidity, and the charge amount decreases under high temperature and high humidity. The change in the amount of charge due to the environment greatly changes the background stain, the image density, and the color reproducibility, making it difficult to maintain high image quality. In general, when the acid value exceeds 20 KOHmg / g, the charge amount may increase, environmental fluctuation may be deteriorated, and the like.
[0062]
In the polyester resin used in the present invention, the resistance as toner particles is controlled by the chargeability and resistance of the resin charge control agent, hydrophobic silica, and hydrophobic titanium oxide described below. Therefore, if the acid value of the polyester resin exceeds 10 KOHmg / g, the charge control effect of the resin charge control agent, hydrophobic silica, and hydrophobic titanium oxide is impaired. The acid value of the polyester resin used in the present invention is preferably 10 KOH mg / g or less, more preferably 5 KOH mg / g or less.
[0063]
Furthermore, the binder resin used in the present invention has an apparent viscosity of 10 by a flow tester.3The temperature at which Pa · s is reached is preferably from 95 to 120 ° C. If it is lower than 95 ° C., the margin of hot offset at the time of fixing is lost, while if it exceeds 120 ° C., sufficient gloss cannot be obtained. Apparent viscosity is 103The temperature at which Pa · s is measured is, for example, a CFT-500 model manufactured by Shimadzu Corporation as a flow tester, and a load of 10 kg / cm.2The viscosity was measured at an orifice diameter of 1 mm x a length of 1 mm at a heating rate of 5 ° C / min.3The temperature at which Pa · s is reached is read.
[0064]
Next, the resin charge control agent used in the toner of the present invention will be described.
In general, by adding a sulfonic acid group-containing monomer as a monomer constituting a resin charge control agent, the effect of imparting negative charge to the resin charge control agent is improved. On the other hand, the environmental stability (temperature / humidity stability) of the toner is reduced due to the hygroscopicity. Therefore, it is generally known to use an aromatic monomer having an electron withdrawing group as a copolymer. However, the use of several thousand sheets is sufficient, but if the toner is used for a long period of time of tens of thousands or more, contamination of the developing sleeve and the layer thickness regulating members (blades and rollers) and photoreceptor filming occur, and However, there is a problem that the charging stability and high image quality are not sufficiently maintained, and the productivity is lowered.
[0065]
In order to compensate for such a defect, in the toner of the present invention, (A) a sulfonic acid group-containing monomer and (B) an electron-withdrawing group are used as a binder resin for a full-color toner with respect to a polyester resin which is suitable in terms of color developability and image strength. And (C) three kinds of monomers of an acrylic ester monomer and / or a methacrylic acid ester monomer, or (D) four kinds of (A) to (D) containing an aromatic vinyl monomer further. By using a copolymer containing the above monomer as a resin charge control agent, it is excellent in charge stability and environmental stability over a long period of time, does not contaminate the developing sleeve and layer thickness regulating members (blades and rollers), and has a thin layer. The toner is good in formation, prevents filming of the photoreceptor, maintains high image quality, and provides a toner for developing electrostatic images with high productivity.
[0066]
Further, regarding the molecular weight distribution of the resin charge control agent, the weight average molecular weight was 1 × 103The following weight percentages are specified. Weight average molecular weight 1 × 103The following components are low molecular weight components, copolymers, ionomers, residual monomers, and the like, which inhibit the generation of charge and fluctuate the charge under the influence of temperature and humidity. In addition, these components also affect safety such as skin irritation and fish toxicity. Weight average molecular weight 1 × 103When the following components are 10% by weight or more, the chargeability becomes unstable due to the influence of temperature and humidity.
[0067]
The above effects are presumed to be for the following reasons. That is, the combined use of the sulfonic acid group-containing monomer and the aromatic monomer having an electron-withdrawing group enhances the effect of imparting negative charge. Further, by using an aromatic vinyl monomer in addition to an acrylate monomer and / or a methacrylate ester monomer, the environmental stability of charging is further increased, the resin hardness is increased, the pulverizability is improved, and the development is improved. There is no contamination of the sleeve or the layer thickness regulating member (blade or roller), and the effect of preventing photoconductor filming is improved.
[0068]
In addition, in addition to the low molecular weight components of these resin charge control agents, the resin charge control agent by the combination of these monomers, by combining with a polyester resin suitable from the viewpoint of color development and image strength as a binder resin for full-color toner, An appropriate dispersibility is obtained, a toner for developing an electrostatic image having a sharp charge amount distribution is obtained, and long-term charging stability and high image quality are obtained.
[0069]
Examples of the sulfonate group-containing monomer constituting the resin charge control agent used in the toner of the present invention include an aliphatic sulfonate group-containing monomer and an aromatic sulfonate group-containing monomer. Examples of the aliphatic sulfonic acid group-containing monomer include alkali metal salts such as vinylsulfonic acid, allylvinylsulfonic acid, 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid, methacryloyloxyethylsulfonic acid, and perfluorooctanesulfonic acid, and alkaline earth metals. Salts, amine salts and quaternary ammonium salts. Examples of the aromatic sulfonic acid group-containing monomer include alkali metal salts such as styrenesulfonic acid, sulfophenylacrylamide, sulfophenylmaleimide, and sulfophenylitaconimide, alkaline earth metal salts, amine salts, and quaternary ammonium salts. . Among the metal salts, salts of heavy metals (nickel, copper, zinc, mercury, chromium, etc.) are not preferable from the viewpoint of safety.
[0070]
Examples of the aromatic monomer having an electron-withdrawing group that constitutes the resin charge control agent used in the toner of the present invention include styrene-substituted products such as chlorostyrene, dichlorostyrene, bromostyrene, fluorostyrene, nitrostyrene, and cyanostyrene; ) Substituted phenyl (meth) acrylate such as acrylate, bromophenyl (meth) acrylate, nitrophenyl (meth) acrylate, chlorophenyloxyethyl (meth) acrylate, chlorophenyl (meth) acrylamide, bromophenyl (meth) acrylamide, nitrophenyl ( Substituted phenyl (meth) acrylamide such as (meth) acrylamide, chlorophenylmaleimide, dichlorophenylmaleimide, nitrophenylmaleimide, nitrochlorophenylmale Phenylmaleimide substituents such as de, chlorophenyl itaconic imides, dichlorophenyl itaconic imides, nitrophenyl itaconic imide, phenyl itaconic imide substituents, such as nitro-chlorophenyl itaconate imide, chlorophenyl vinyl ether, and the like phenyl vinyl ether substituents such as nitro phenyl ether. In particular, substituted phenylmaleimide and substituted phenylitaconimide substituted with a chlorine atom or a nitro group are preferable in terms of charging properties and filming resistance.
[0071]
Further, the acrylate monomer and / or methacrylate monomer constituting the resin charge control agent used in the toner of the present invention include methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, and propyl (meth) acrylate. , N-butyl (meth) acrylate, isobutyl (meth) acrylate, stearyl (meth) acrylate, dodecyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, and the like.
[0072]
Further, examples of the aromatic vinyl monomer constituting the resin charge control agent used in the toner of the present invention include styrene, vinyltoluene, and α-methylstyrene. Regarding the composition ratio of each monomer in the resin charge control agent of the present invention, first, the sulfonic acid group-containing monomer is 1 to 30% by weight, more preferably 2 to 20% by weight, based on the weight of the resin charge control agent. When the amount of the sulfonic acid group-containing monomer is less than 1% by weight, the charge rising performance and the saturated charge amount are not sufficient, and the image tends to be affected. On the other hand, if the content exceeds 30% by weight, the environmental stability of charging deteriorates, the charging amount at high temperature and high humidity is low, and the charging amount at low temperature and low humidity increases, and the charging stability and high image quality of the toner are not sufficiently maintained. Further, there is a problem that contamination of the developing sleeve and the layer thickness regulating members (blades and rollers) and filming of the photoreceptor are apt to occur, and the productivity at the time of producing the toner by the kneading / pulverizing method is reduced.
[0073]
The amount of the aromatic monomer having an electron withdrawing group is 1 to 80% by weight, more preferably 20 to 70% by weight, based on the weight of the resin charge controlling agent. If the amount of the aromatic monomer having an electron-withdrawing group is less than 1% by weight, the charge amount is not sufficient, and background stain and toner scattering are likely to occur. On the other hand, if it exceeds 80% by weight, the dispersion in the toner is poor, the distribution of the charge amount of the toner is widened, the background is liable to be scattered and the toner is scattered, and the maintenance of high image quality is not sufficient.
[0074]
The content of the acrylate monomer and / or the methacrylate monomer is from 10 to 80% by weight, more preferably from 20 to 70% by weight, based on the resin charge control agent. If the content of the acrylate monomer and / or the methacrylate monomer is less than 10% by weight, sufficient environmental stability of charging cannot be obtained, and the pulverizability at the time of toner production by kneading and pulverization methods is not sufficient. The contamination of the developing sleeve and the layer thickness regulating member (blade and roller) and filming of the photoconductor cannot be sufficiently prevented. If it exceeds 80% by weight, the charge rise and the charge amount are not sufficient, and the image is likely to be affected.
[0075]
The amount of the aromatic vinyl monomer is 0 to 30% by weight, more preferably 3 to 20% by weight, based on the weight of the resin charge control agent. When the amount of the aromatic vinyl monomer exceeds 30% by weight, the resin charge control agent becomes hard, the dispersibility in the toner is reduced, the charge distribution is widened, and the background smear and the toner scattering in the machine are liable to occur. Further, the fixability of the toner, particularly the color developability when mixing color toners, becomes poor.
[0076]
In the resin charge control agent used in the toner of the present invention, as described above, a phenylmaleimide-substituted or phenylitaconimide-substituted monomer substituted with a chlorine atom or a nitro group can be used as the aromatic monomer. Variations in volume resistance, which may be caused by residues such as a catalyst, a polymerization inhibitor, and a solvent during the synthesis of these monomers, may occur, which may affect a desired toner charge amount. For this reason, there is a possibility that problems such as rising of the charge of the toner containing the resin negative charge control agent and charge-up of the saturation charge amount may occur.
[0077]
Therefore, in the present invention, a resin charge control agent having a volume resistance in the range of 9.5 to 11.5 Log Ω · cm is used. If the volume resistance of the resin charge control agent is less than 9.5 Log Ω · cm, the toner on the developing roller will not initially obtain a sufficient amount of desired charge, causing background smear and toner scattering. When the volume resistance of the resin charge control agent exceeds 11.5 Log Ω · cm, the toner on the developing roller initially obtains a desired charge amount, but charges up with time, and in the one-component developing method, the toner on the developing roller The thin toner layer is not uniform, and color streaks and unevenness occur on the image. Further, in the two-component developing method, the image density is reduced, and background smear and toner scattering occur. The volume resistance of the resin charge control agent is more preferably 10.0 to 11.0 Log Ω · cm.
[0078]
The measurement of the volume resistance of the resin charge control agent contained in the toner of the present invention complies with JIS K6911. The resin charge control agent is sized with a mesh and conditioned at 23 ° C. and 50% RH. This sample was sampled by an automatic press molding machine with a sample amount of 3 g and a pressure of 500 kg / cm.2To produce a disk-shaped test piece having a thickness of about 2 mm and a diameter of 4 cm. The thickness is measured accurately with a vernier caliper, set in a dielectric loss measuring instrument (TR-10C manufactured by Ando Electric Co., Ltd.), and an AC voltage having a frequency of 1 kHz is applied to measure the volume resistance.
[0079]
The resin charge controlling agent contained in the toner of the present invention has an apparent viscosity of 10 by a flow tester.4The temperature at which Pa · s is reached is preferably from 85 to 110 ° C. When the temperature is lower than 85 ° C., an appropriate dispersibility in the toner cannot be obtained, and not only the charge is reduced, but also the storage stability is poor, and the toner is liable to be coagulated and solidified. In addition, in a method obtained from a production step of kneading, pulverizing, and classifying, sticking in the pulverizing step is likely to occur, thereby lowering productivity. On the other hand, when the temperature exceeds 110 ° C., the dispersibility in the toner is reduced, the charge amount distribution is widened, and the toner is liable to be scattered in the background and in the machine. Further, the fixability of the toner, particularly the color developability at the time of color superposition of the color toner, becomes poor. Apparent viscosity is 104The temperature at which Pa · s is measured is, for example, a CFT-500 model manufactured by Shimadzu Corporation as a flow tester, and a load of 10 kg / cm.2The viscosity was measured at an orifice diameter of 1 mm x a length of 1 mm at a heating rate of 5 ° C / min.4The temperature at which Pa · s is reached is read.
[0080]
The weight average molecular weight of the resin charge control agent contained in the toner of the present invention is 5 × 103~ 1 × 105It is preferable that 5 × 103If it is less than the appropriate dispersibility in the toner is not obtained, and not only the charge is reduced, but also in the method of obtaining the toner from the production process including kneading, pulverization, and classification, sticking in the pulverization process is likely to occur. Decrease productivity. Also 1 × 105If the ratio exceeds the above range, the dispersibility in the toner is reduced, the charge amount distribution is widened, the toner is liable to be scummed or the toner is scattered in the apparatus, and the fixability and the color developing property of the toner are poor. Further, the weight average molecular weight of the resin charge control agent is 1 × 103It is preferable that the following components are 10% by weight or less. Weight average molecular weight 1 × 103The following components are low molecular weight components, copolymers, ionomers, residual monomers, and the like, which inhibit the generation of charge and fluctuate the charge under the influence of temperature and humidity. In addition, these components also affect safety such as skin irritation and fish toxicity. Weight average molecular weight 1 × 103The following components are more preferably at most 6% by weight.
[0081]
The apparent viscosity of the binder resin of the present invention measured by a flow tester is 10%.3The temperature at which Pa · s becomes T1The apparent viscosity of the resin charge control agent measured by a flow tester is 104The temperature at which Pa · s becomes T2And T1, T2Is 0.9 <T1/ T2It is preferable to satisfy the relationship of <1.4.
[0082]
The dispersion of the charge control agent in the binder resin is a major factor that determines the charging performance of the toner. In the present invention, by combining a specific binder resin and a specific resin charge control agent, a toner having good chargeability and excellent charge rising property can be obtained. However, it is apparent that the dispersibility (compatibility) between the binder resin and the resin charge control agent affects the charging performance as described above. The present inventors focused on the apparent viscosities of the binder resin and the resin charge control agent by individual flow testers, studied the degree of dispersion thereof, and obtained an optimum range. T1/ T2When the ratio is less than 0.9, the apparent viscosities of the binder resin and the resin charge control agent are close to each other, and the binder resin and the resin charge control agent become compatible with each other. T1/ T2If the ratio exceeds 1.4, the apparent viscosities of the binder resin and the resin charge control agent are too far apart, the resin charge control agent becomes poorly dispersed, and the initial background fouling and the decrease in charge over time occur. By specifying the constituent monomers, specifying the apparent viscosity, and specifying the apparent viscosity ratio of the specific resin charge control agent to the binder resin to be dispersed, the resin exhibits good chargeability and hardly causes filming.
[0083]
The amount of the resin charge control agent used in the toner of the present invention is preferably from 0.1 to 20% by weight, and more preferably from 0.5 to 10% by weight, based on the toner particles. If the amount is less than 0.1% by weight, the rise of the charge and the amount of charge are not sufficient, and the image tends to be affected such as background stains and dust. If the content is more than 20% by weight, the dispersion becomes poor, the charge amount distribution becomes wide, and the background soiling and toner scattering in the machine are liable to occur.
[0084]
Examples of the additives used in the toner of the present invention include hydrophobically treated silica having a primary particle diameter of 0.01 to 0.03 μm, and a specific surface area of 60 to 140 m having a primary particle diameter of 0.01 to 0.03 μm.2/ G of hydrophobized titanium oxide having a specific performance. By using these additives as the polyester resin and the resin charge control agent, a toner having stable chargeability can be obtained.
[0085]
That is, by attaching hydrophobically treated silica having a primary particle diameter of 0.01 to 0.03 μm to the surface of the base toner, necessary fluidity and chargeability are imparted to the toner, and the toner is exposed on the developing roller and from the developing roller. Good developability on the body. The addition amount of this type of silica is preferably 2.1 parts by weight or more based on 100 parts by weight of the base toner, whereby the thin layer of the toner on the developing roller becomes uniform, and the unevenness of the thin layer is largely improved. In addition, the long-term stirring of the developing roller prevents the generation of white streaks due to the fusion of the toner to the stirring developer applying blade. If the amount is smaller than the above range, sufficient fluidity of the toner may not be obtained, and a necessary amount of toner may not be supplied to the developing roller, or a required charge amount of the toner may not be obtained. Further, the thin layer of the toner on the developing roller becomes non-uniform, so that uniform development of the toner and an image cannot be obtained, or white streaks may occur due to the fusion of the toner to the stirring developer coating blade.
[0086]
The primary particle size is 0.01 to 0.03 μm and the specific surface area is 60 to 140 m.2By adhering the hydrophobicized titanium oxide of / g to the surface of the base toner, the chargeability of the toner is stabilized, and in particular, the charge rising property and the charge-up are prevented. The addition amount of this type of titanium oxide is preferably 0.4 to 1.0 part by weight based on 100 parts by weight of the base toner. If the amount is less than 0.4 parts by weight, the chargeability of the toner may be too high to sufficiently develop the toner. When added in an amount of more than 1.0 part by weight, the chargeability of the toner may be too low, causing the toner to scatter from the developing roller or to cause soiling of the background. The mother toner refers to particles in the course of production containing materials other than additives, at least a binder resin, a colorant, and a resin charge control agent.
[0087]
Among the additives used in the present invention, the hydrophobic titanium oxide is obtained by subjecting titanium oxide fine particles having a water-soluble component content of 0.2% by weight or more produced by a wet method to a surface treatment, and the additive is made of UV. In the absorption method, the transmittance at 300 nm is 35% or more, and the transmittance at 600 nm is 80% or more.
[0088]
Titanium oxide is generally produced by a wet method. In general, as the ore containing titanium, auburnite, anatase, brookite, ilmenite and the like are used. There is a sulfuric acid method in which concentrated sulfuric acid is added to and dissolved in these ores, or a chlorine method in which these ores are red hot-dehydrated with a carbon substance and exposed to chlorine gas. Both are titanium hydroxide Ti (OH)2Is purified and TiO is hydrolyzed in the final step.2Crystals are precipitated. Therefore, water-soluble components are present to some extent. These are alkali metal ions and acid components contained in ores, catalysts and treating agents used in the production process.4 2-, SO4 2-, Cl, Na+, Mg2+, Li+And so on. It has been known that these water-soluble components affect the chargeability and the resistance, and it is said that controlling the amount to less than 0.2% by weight maintains a high charge amount.
[0089]
However, in the present invention, the titanium oxide was found not to have a higher chargeability but to have a function in the resistance and the particle size distribution, leading to the present invention. That is, by using titanium oxide having a water-soluble component amount of 0.2% by weight or more, an increase in the charge amount with the lapse of time is suppressed, and the effect can be obtained when used in combination with silica. The amount of the water-soluble component is determined according to JIS K5116-1973.
[0090]
It is common to apply a surface treatment with a coupling agent or the like in order to enhance the function of the titanium oxide, but the amount of water-soluble components of the titanium oxide affects the surface treatment, and the obtained surface-treated titanium oxide has It also affects resistance and charging characteristics. Furthermore, the degree of dispersion in the surface treatment changes the secondary cohesion of titanium oxide. In general, uniform treatment or high dispersion treatment may be performed to maintain the primary particle diameter. However, titanium oxide alone often causes problems such as an increase in charging over time and adhesion to a photoreceptor. Therefore, in the present invention, although the degree of dispersion is increased, the problem is solved by setting the resistance low. An index representing the particle size of titanium oxide is based on the transmittance in a specific solvent.
[0091]
In the present invention, the transmittance at 300 nm in the UV absorption method is preferably 35% or more, and the transmittance at 600 nm is preferably 80% or more. Titanium oxide surface-treated with a large amount of water-soluble components in order to set low resistance requires a transmittance of 300 nm of 35% or more. Since the resistance is low, the particle size is controlled to be small, so that the toner is easily dispersed on the toner surface. On the other hand, the transmittance at 600 nm needs to be 80% or more. If it is less than 80%, the surface treatment with a coupling agent or the like is not uniform, and an aggregate is formed by the treatment.
[0092]
The measurement of the transmittance was performed as follows. 20 g of a reagent (polyoxyethylene octyl phenyl ether) was precisely weighed, placed in a beaker, and added with ion-exchanged water so that the solid content concentration became 1 wt%. This aqueous solution was dispersed by being applied to an ultrasonic vibrator (HONDA W-113), and further stirred with a magnetic stirrer to prepare a measurement solvent. Next, 25 mg of a sample (titanium oxide) was placed in a 300 ml Erlenmeyer flask, 250 g of a measuring solvent was added thereto, and the mixture was stirred and dispersed with a magnetic stirrer for 5 minutes. Thereafter, the Erlenmeyer flask was placed on an ultrasonic vibrator and dispersed for 5 minutes. Occasionally, the flask was shaken by hand to encourage dispersion of the aggregates. Immediately after the dispersion, 2 g of the dispersion was measured and placed in a 30 ml sample bottle, and 18 g of ion-exchanged water was added thereto. Gently shake the mixture by hand gently so as not to make it bubbling, take the obtained mixed solvent in a glass cell with a path width of 1 cm, and set it in a UV device (Shimadzu UV-3100 spectrophotometer), in the range of 300 to 700 nm. The absorbance was measured with.
[0093]
As the coloring material used in the toner of the present invention, all known dyes and pigments can be used. For example, carbon black, nigrosine dye, iron black, naphthol yellow S, Hansa yellow (10G, 5G, G), cadmium yellow, yellow Iron oxide, loess, graphite, titanium yellow, polyazo yellow, oil yellow, Hansa yellow (GR, A, RN, R), Pigment yellow L, benzidine yellow (G, GR), permanent yellow (NCG), Vulcan fast Yellow (5G, R), Tartrazine lake, Quinoline yellow lake, Anthrazan yellow BGL, Isoindolinone yellow, Bengala, Lead red, Lead red, Cadmium red, Cadmium mercury red, Antimony red, Permanent red 4R, Para red, Phi Sailor, para Roll Ortho Nitroaniline Red, Risor Fast Scarlet G, Brilliant Fast Scarlet, Brilliant Carmine Min BS, Permanent Red (F2R, F4R, FRL, FRLL, F4RH), Fast Scarlet VD, Belkan Faster Rubin B, Brilliant Scarlet G, Lisor Rubin GX , Permanent Red F5R, Brilliant Carmine 6B, Pigment Scarlett 3B, Bordeaux 5B, Toluidine Maroon, Permanent Bordeaux F2K, Helio Bordeaux BL, Bordeaux 10B, Bon Maroon Light, Bon Maroon Medium, Eosin Lake, Rhodamine Lake B, Rhodamine Lake Y, Alizarin Lake, Thioindigo Red B, Thioindigo Maroon, Oil Red, Quinacridone Red, Pi Zolone Red, Polyazo Red, Chrome Permillion, Benzidine Orange, Perinone Orange, Oil Orange, Cobalt Blue, Cerulean Blue, Alkaline Blue Lake, Peacock Blue Lake, Victoria Blue Lake, Metal-Free Phthalocyanine Blue, Phthalocyanine Blue, Fast Sky Blue, Indance Renblue (RS, BC), indigo, ultramarine, navy blue, anthraquinone blue, fast violet B, methyl violet lake, cobalt violet, manganese violet, dioxane violet, anthraquinone violet, chrome green, zinc green, chromium oxide, pyridian, emerald green , Pigment Green B, Naphthol Green B, Green Gold, Acid Green Lake, Malachite Green Lake, phthalocyanine green, anthraquinone green, titanium oxide, zinc white, lithobon and mixtures thereof can be used. The amount used is generally 0.1 to 50 parts by weight based on 100 parts by weight of the binder resin.
[0094]
As the charge control agent used in the present invention, a conventionally known charge control agent may be used in combination. For example, a simple substance or compound of a nigrosine dye, a triphenylmethane dye, a chromium-containing metal complex dye, a molybdate chelate pigment, a rhodamine dye, an alkoxy amine, a quaternary ammonium salt, a fluorine-modified quaternary ammonium salt, an alkylamide, and phosphorus , Tungsten alone or a compound, a metal salt compound of a salicylic acid derivative, or the like.
[0095]
The toner of the present invention includes, as other additives, for example, Teflon (R), fluoropolymer, low molecular weight polyolefin, metal oxide (such as aluminum oxide, tin oxide, and antimony oxide), and conductivity imparting agent (such as carbon black and tin oxide). , A magnetic material, and those obtained by surface-treating these additives may be used in combination. These additives may be used alone or in combination of two or more, and the content is generally 0.1 to 10 parts by weight based on 100 parts by weight of the toner.
[0096]
The toner of the present invention may be a magnetic toner containing a magnetic material. Magnetic materials include iron oxide (magnetite, ferrite, hematite, etc.), metal (iron, cobalt, nickel, etc.), aluminum and cobalt, copper, lead, magnesium, tin, zinc, antimony, beryllium, bismuth, calcium, An alloy or a mixture of cadmium, manganese, selenium, titanium, tungsten, vanadium, and the like can be given. These magnetic materials preferably have a volume average particle size of about 0.1 to 2 μm, and the amount contained in the toner is 5 to 150 parts by weight based on 100 parts by weight of the binder resin.
[0097]
The toner of the present invention may be used as a two-component developer using a carrier. The carrier used here may be any conventional system such as iron powder, ferrite, magnetite, and glass beads. The carrier may be coated with a resin. In this case, the resin used is a known one such as polyfluorocarbon, polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, phenol resin, polyvinyl acetal, acrylic resin, and silicone resin. I have. If necessary, a conductive powder or the like may be contained in the coating resin. As the conductive powder, metal powder, carbon black, titanium oxide, tin oxide, zinc oxide and the like can be used. These conductive powders preferably have an average particle size of 1 μm or less. When the average particle diameter is larger than 1 μm, it becomes difficult to control the electric resistance. The mixing ratio of the toner and the carrier in the two-component developer is generally 0.5 to 20.0 parts by weight of the toner with respect to 100 parts by weight of the carrier.
[0098]
The method for producing the toner of the present invention may be any conventionally known method, at least a step of mechanically mixing the toner components of the binder resin, the charge controlling agent and the colorant, a step of melt-kneading, and a step of pulverizing, And a classifying step. In addition, in the step of mechanically mixing and the step of melt-kneading, there is also included a production method of returning and reusing powders other than particles which are products obtained in a step of pulverization or classification.
[0099]
The powder (by-product) other than the particles that become the product referred to here means fine particles or coarse particles other than the components that become the product having the desired particle size obtained in the pulverizing step after the step of melt-kneading, and the classification that is subsequently performed It means fine particles and coarse particles other than the components which are generated in the process and have a desired particle size. In the mixing step or the melt-kneading step of such a by-product, it is preferable to mix the raw material and preferably 1 to 20 parts by weight of the by-product with respect to the main raw material 100.
[0100]
The mixing step of mechanically mixing the toner component of at least the binder resin, the colorant, and the resin charge control agent, and the mixing step of mechanically mixing the toner component containing the by-product with the binder resin, the colorant, and the resin charge control agent include: It may be performed under normal conditions using a normal mixer or the like with a rotating blade, and there is no particular limitation.
[0101]
After the completion of the above mixing step, the mixture is then charged into a kneader and melt-kneaded. As the melt kneader, a uniaxial or biaxial continuous kneader or a batch kneader using a roll mill can be used. For example, a KTK twin screw extruder manufactured by Kobe Steel, a TEM extruder manufactured by Toshiba Machine Co., a twin screw extruder manufactured by Kay Kay, a PCM twin screw extruder manufactured by Ikegai Iron Works, Bus A co-kneader or the like is preferably used. It is important that the melt-kneading is performed under appropriate conditions so as not to cause the molecular chains of the binder resin to be cut. Specifically, the melt-kneading temperature should be determined with reference to the softening point of the binder resin. If the temperature is lower than the softening point, cutting is severe, and if the temperature is too high, dispersion does not proceed.
[0102]
After the completion of the above-described melt-kneading process, the kneaded material is then pulverized. In this pulverization step, it is preferable to first perform coarse pulverization and then finely pulverize. At this time, a method of crushing by colliding with a collision plate in a jet stream, crushing by colliding particles in a jet stream, or crushing by a narrow gap between a mechanically rotating rotor and a stator is preferably used. After the completion of the pulverizing step, the pulverized product is classified in an air stream by centrifugal force or the like, thereby producing a developer having a predetermined particle size, for example, an average particle size of 5 to 20 μm.
[0103]
In order to produce the toner of the present invention, the hydrophobic silica fine powder mentioned above in the base toner produced as described above in order to enhance the fluidity and the preservability, the developability and the transferability as a developer. Inorganic fine particles such as are added and mixed. A general powder mixer is used for mixing the external additives, but it is preferable that the internal temperature can be adjusted by equipping a jacket or the like. In order to change the history of the load applied to the external additive, the external additive may be added during or gradually. Of course, the rotation speed, rolling speed, time, temperature, etc. of the mixer may be changed. A strong load may be applied first, followed by a relatively weak load, or vice versa. Examples of the mixing equipment that can be used include a V-type mixer, a rocking mixer, a Lodige mixer, a Nauter mixer, and a Henschel mixer.
[0104]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to Examples and Comparative Examples, but the present invention is not limited to only these Examples. In the following examples, parts and percentages are by weight unless otherwise specified.
[0105]
(Example of resin synthesis)
Synthesis Example 1
740 g of polyoxypropylene (2,2) -2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane was placed in a four-neck separable flask equipped with a stirrer, thermometer, nitrogen inlet, falling condenser, and condenser. Esterification catalyst of 300 g of ethylene (2,2) -2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane, 466 g of dimethyl terephthalate, 80 g of isododecenyl succinic anhydride, and 114 g of tri-n-butyl 1,2,4-benzenetricarboxylate Added with. Under a nitrogen atmosphere, the pressure was raised to normal temperature to 210 ° C. in the first half, and the reaction was carried out with stirring at 210 ° C. in the latter half under reduced pressure. This gives a molecular weight of 5 × 102The following content: 3.5%, molecular weight main peak: 7.5 × 103, Tg 62 ° C, Mw / Mn ratio 5.1, acid value 2.3 KOHmg / g, apparent viscosity 10 by flow tester.3A polyester resin having a Pa · s temperature of 112 ° C. (hereinafter, polyester resin A) was obtained. The obtained polyester resin did not contain THF-insoluble components.
[0106]
Synthesis Example 2
725 g of polyoxypropylene (2,2) -2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane, 165 g of polyoxyethylene (2,2) -2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane, 500 g of terephthalic acid, 130 g of isododecenyl succinic anhydride and 170 g of triisopropyl 1,2,4-benzenetricarboxylate were added to the flask together with the esterification catalyst. These were reacted with the same apparatus and the same recipe as in Synthesis Example 1 to give a molecular weight of 5 × 102The following content 3.0%, molecular weight main peak 8 × 103, Tg 62 ° C, Mw / Mn ratio 4.7, acid value 0.5 KOHmg / g, apparent viscosity 10 by flow tester3A polyester resin having a Pa · s temperature of 116 ° C. (hereinafter, polyester resin B) was obtained.
[0107]
Synthesis Example 3
650 g of polyoxypropylene (2,2) -2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane, 650 g of polyoxyethylene (2,2) -2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane, 515 g of isophthalic acid, 70 g of isooctenyl succinic acid and 80 g of 1,2,4-benzenetricarboxylic acid were added to the flask together with the esterification catalyst. These were reacted with the same apparatus and the same recipe as in Synthesis Example 1 to give a molecular weight of 5 × 102The following content 2.1%, molecular weight main peak 8.2 × 103, Tg 61 ° C, Mw / Mn ratio 4.6, acid value 10.0 KOHmg / g, apparent viscosity 10 by flow tester3A polyester resin having a Pa · s temperature of 117 ° C. (hereinafter, polyester resin C) was obtained.
[0108]
(Example of synthesis of resin charge control agent)
Synthesis Example 1
350 parts of 3,4-dichlorophenylmaleimide and 100 parts of 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid were copolymerized in dimethylformaldehyde (DMF) under boiling point for 8 hours using di-t-butyl peroxide as an initiator. Subsequently, 500 parts of n-butyl acrylate and 50 parts of styrene were added, and graft polymerization was performed for 4 hours using di-t-butyl peroxide as an initiator. Then, DMF was removed by drying under reduced pressure to obtain a volume resistance of 10.5 Log Ω · cm. , Weight average molecular weight 1 × 104, Apparent viscosity is 104Temperature at which Pa · s is 96 ° C., weight average molecular weight 1 × 103The following resin charge control agent 1 having a content of 6% was obtained.
[0109]
Synthesis Example 2
600 parts of m-nitrophenylmaleimide and 100 parts of perfluorooctanesulfonic acid were copolymerized in DMF at a boiling point using di-t-butyl peroxide as an initiator for 8 hours. Next, 250 parts of 2-ethylhexyl acrylate and 30 parts of styrene were added, and graft polymerization was performed for 4 hours using di-t-butyl peroxide as an initiator. Then, DMF was removed by drying under reduced pressure, and the volume resistance was 9.5 Log Ω · cm. , Weight average molecular weight 5.5 × 103, Apparent viscosity is 104Temperature at which Pa · s is 85 ° C., weight average molecular weight 1 × 103A resin charge control agent 2 having the following content of 8% was obtained.
[0110]
Synthesis Example 3
500 parts of 3,4-dichlorophenylmaleimide and 150 parts of 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid were copolymerized in DMF at a boiling point of 8 hours using di-t-butyl peroxide as an initiator. Then, 350 parts of n-butyl acrylate and 250 parts of α-methylstyrene were added, and graft polymerization was carried out for 4 hours using di-t-butyl peroxide as an initiator. 0.5 Log Ω · cm, weight average molecular weight 9.6 × 104, Apparent viscosity is 104Temperature at which Pa · s is 110 ° C., weight average molecular weight 1 × 103A resin charge control agent 3 having the following content of 5% was obtained.
[0111]
Synthesis Example 4
400 parts of 3,4-dichlorophenylmaleimide and 200 parts of perfluorooctanesulfonic acid were copolymerized in DMF at a boiling point of 8 hours using di-t-butyl peroxide as an initiator. Next, 300 parts of n-butyl acrylate was added, and graft polymerization was carried out for 4 hours using di-t-butyl peroxide as an initiator. Then, DMF was removed by drying under reduced pressure to obtain a volume resistance of 10.4 Log Ω · cm and a weight average molecular weight. 1.5 × 104, Apparent viscosity 104Temperature at which Pa · s is 105 ° C., weight average molecular weight 1 × 103The following resin charge control agent 4 having a content of 6% was obtained.
[0112]
Synthesis Example 5
400 parts of 3,4-dichlorophenylmaleimide and 100 parts of 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid were copolymerized in DMF at a boiling point of 8 hours using di-t-butyl peroxide as an initiator. Next, 500 parts of n-butyl acrylate and 100 parts of styrene were added and dissolved. After graft polymerization for 4 hours using di-t-butyl peroxide as an initiator, DMF was removed by drying under reduced pressure to obtain a volume resistance of 9.3 LogΩ.・ Cm, weight average molecular weight 3 × 104, Apparent viscosity is 104Temperature at which Pa · s is 101 ° C., weight average molecular weight 1 × 103The following resin charge control agent 5 having a content of 6% was obtained.
[0113]
(Example of additive)
The silica shown in (1) and (2) below was used as an additive.
(I) Hydrophobized silica having a primary particle diameter of 0.01 to 0.03 μm shown in Table 1
[0114]
[Table 1]
Figure 2004245948
[0115]
(II) Primary particle size 0.01 to 0.03 μm and specific surface area 60 to 140 m2/ G of hydrophobized titanium oxide
[0116]
Synthesis Example 1
300 g of titanium oxide (MT-150A manufactured by Teica) containing 0.35% of a water-soluble component prepared by a wet method and having a primary average particle size of 0.015 μm is dissolved in a toluene solution in which 35 g of isobutylmethoxysilane is dissolved. It was added and dispersed by stirring. Thereafter, the solvent was dried up and pulverized by a jet mill to obtain a titanium oxide (titanium oxide II-1) treated with a coupling agent.
[0117]
Synthesis Example 2
300 g of titanium oxide (MT-150A manufactured by Teica) containing 0.35% of a water-soluble component produced by a wet method and having a primary average particle size of 0.015 μm is added to a toluene solution in which 25 g of isobutylmethoxysilane is dissolved. It was added and dispersed by stirring. Thereafter, the solvent was dried up and pulverized by a jet mill to obtain a coupling agent-treated titanium oxide (titanium oxide II-2).
[0118]
Synthesis Example 3
A toluene solution in which 300 g of titanium oxide (MT-150A manufactured by Teica) containing 0.35% of a water-soluble component produced by a wet method and having a primary average particle size of 0.015 μm and 30 g of methyltrimethoxysilane is dissolved. And dispersed. Thereafter, the solvent was dried up and pulverized by a jet mill to obtain a coupling agent-treated titanium oxide (titanium oxide II-3).
[0119]
Synthesis Example 4
300 g of titanium oxide (MT-150A manufactured by Teica) containing 0.35% of a water-soluble component produced by a wet method and having a primary average particle size of 0.015 μm was dissolved in 30 g of n-butyltrimethoxysilane. It was added to the toluene solution and dispersed. Thereafter, the solvent was dried up and pulverized by a jet mill to obtain a coupling agent-treated titanium oxide (titanium oxide II-3).
[0120]
Table 2 shows the characteristic values of the obtained titanium oxide.
[0121]
[Table 2]
Figure 2004245948
[0122]
Example 1
The coloring material was treated according to the following recipe.
Yellow colorant formulation:
100 parts by weight of polyester resin A
C. I. Pigment Yellow 180 100 parts by weight
Red colorant formulation:
100 parts by weight of polyester resin A
C. I. Pigment Red 122 100 parts by weight
Blue colorant formulation:
100 parts by weight of polyester resin A
C. I. Pigment Blue 15.3 100 parts by weight
Black colorant formula:
100 parts by weight of polyester resin A
100 parts by weight of carbon black
[0123]
After mixing the above-mentioned materials for each color in a Henschel mixer, the mixture was put into an air-cooled two-roll mill, and melt-kneaded for 15 minutes after being put. Thereafter, the kneaded product was rolled and cooled, and roughly ground with a hammer mill to obtain a polyester resin-treated coloring material.
Next, a toner was prepared according to the following formulation.
Yellow toner formulation;
91 parts by weight of polyester resin A
12 parts by weight of yellow colorant treated with polyester resin A
3 parts by weight of resin charge control agent 1
Magenta toner formula:
92 parts by weight of polyester resin A
10 parts by weight of red colorant treated with polyester resin A
3 parts by weight of resin charge control agent 1
Cyan toner formula:
94 parts by weight of polyester resin A
6 parts by weight of blue colorant treated with polyester resin A
3 parts by weight of resin charge control agent 1
Black toner formula:
90 parts by weight of polyester resin A
12 parts by weight of black colorant treated with polyester resin A
2 parts by weight of blue colorant treated with polyester resin A
3 parts by weight of resin charge control agent 1
[0124]
The above-mentioned materials were put into a Henschel mixer for each color and mixed, and the obtained mixture was put into a roll mill heated to 110 ° C., and was melt-kneaded for 30 minutes after putting. Thereafter, the kneaded material was cooled, roughly pulverized by a hammer mill, and finely pulverized by an air jet mill. Further, fine powder was removed by an air classifier to obtain toner of each color. The polyester resin A and T of the resin charge control agent 11/ T2Was 1.16.
[0125]
The following additives were mixed with a Henschel mixer to 100 parts by weight of each color toner thus obtained to obtain a one-component developer.
I-2 hydrophobic silica 2.5 parts by weight
II-1 hydrophobic titanium oxide 0.8 parts by weight
The obtained one-component developer was set on a commercially available digital full-color printer (IPSiO Color 6500, manufactured by Ricoh Company) to form an image. The obtained image was clear and no abnormality such as background stain was observed. When the developing roller was visually observed, the thin toner layer on the roller was uniform. When the charge amount on the developing roller was measured by a suction method, the yellow developer was −35 μC / g, the magenta developer was −30 μC / g, the cyan developer was −31 μC / g, and the black developer was −32 μC / g. there were. An image was similarly formed under a high temperature and high humidity condition of 27 ° C. and 80% RH and a low temperature and low humidity condition of 10 ° C. and 15% RH, but no change was observed and a good image was formed. When a durability test was performed for a total of 40,000 sheets of full-color images in each environment continuously at normal temperature, low temperature, low humidity, high temperature, high humidity, and normal temperature, no remarkable change was observed in the fixed image. The image was clear with no background contamination. When the developing roller was visually observed, no remarkable change was observed in the toner thin layer on the roller. At this time, the charge amount of the developer was 31 μC / g for a yellow developer, 29 μC / g for a magenta developer, -29 μC / g and black developer -27 μC / g. Visual observation of the developing roller, blade, and photoreceptor showed no filming.
[0126]
Example 2
The coloring material was treated according to the following recipe.
Yellow colorant formulation:
100 parts by weight of polyester resin C
C. I. Pigment Yellow 180 100 parts by weight
Red colorant formulation:
100 parts by weight of polyester resin C
C. I. Pigment Red 146 100 parts by weight
Blue colorant formulation:
100 parts by weight of polyester resin C
C. I. Pigment Blue 15.3 100 parts by weight
Black colorant formula:
100 parts by weight of polyester resin C
100 parts by weight of carbon black
[0127]
After mixing the above-mentioned materials for each color in a Henschel mixer, the mixture was put into an air-cooled two-roll mill, and melt-kneaded for 15 minutes after being put. Thereafter, the kneaded product was rolled and cooled, and roughly ground with a hammer mill to obtain a polyester resin-treated coloring material.
Next, a toner was prepared according to the following formulation.
Yellow toner formulation;
91 parts by weight of polyester resin C
12 parts by weight of yellow colorant treated with polyester resin C
Resin charge control agent 4 3 parts by weight
Magenta toner formula:
92 parts by weight of polyester resin C
10 parts by weight of red colorant treated with polyester resin C
Resin charge control agent 4 3 parts by weight
Cyan toner formula:
94 parts by weight of polyester resin C
6 parts by weight of blue colorant treated with polyester resin C
Resin charge control agent 4 3 parts by weight
Black toner formula:
90 parts by weight of polyester resin C
12 parts by weight of black colorant treated with polyester resin C resin
2 parts by weight of blue colorant treated with polyester resin C resin
Resin charge control agent 4 3 parts by weight
[0128]
The above-mentioned materials were put into a Henschel mixer for each color and mixed, and the obtained mixture was put into a twin-screw continuous kneader heated to 80 ° C. and melt-kneaded. Thereafter, the kneaded material was cooled, coarsely pulverized by a hammer mill, and finely pulverized by an airflow type pulverizer. Further, fine powder was removed by an air classifier to obtain toner of each color. The polyester resin C and the T of the resin charge control agent 41/ T2Was 1.11. The following additives were mixed with 100 parts by weight of the obtained toners of each color by a Henschel mixer.
I-3 hydrophobic silica 2.1 parts by weight
II-4 hydrophobic titanium oxide 1.0 part by weight
6 parts by weight of the obtained toner and 94 parts of a silicone resin-coated carrier were mixed to prepare a two-component developer. The obtained two-component developer was set in a commercially available digital full-color printer (IPSiO Color 7100 manufactured by Ricoh) to form an image. The obtained image was clear without background contamination. No abnormalities were observed in the image and the charge at high temperature and high humidity, and at low temperature and low humidity. Even when a durability test was performed on a full-color image of up to 10,000 sheets, no abnormal image was observed. After the test, the inside of the machine was observed, but no scattering or the like was observed, and there was no adhesion to the photoreceptor.
[0129]
Comparative Example 1
(Titanium oxide treatment)
Titanium oxide (MT-150A, manufactured by Teica) containing 0.35% of a water-soluble component prepared by a wet method was washed with water to obtain titanium oxide having a water-soluble component of 0.15%. 300 g of this titanium oxide was added to and dispersed in a toluene solution in which 35 g of isobutyltrimethoxysilane was dissolved. Thereafter, the solvent was dried up, finely pulverized by a jet mill, and further highly dispersed by a pin mill to obtain a coupling agent treated titanium oxide (hydrophobic titanium oxide II-5). When the absorbance of the obtained surface-treated titanium oxide was measured, the transmittance at 300 nm was 21%, and the transmittance at 600 nm was 97%.
[0130]
Next, the following additives were mixed with 100 parts by weight of each color toner obtained in Example 1 to obtain a one-component developer.
I-2 hydrophobic silica 2.4 parts by weight
II-5 hydrophobic titanium oxide 0.6 parts by weight
The obtained one-component developer was set on a commercially available digital full-color printer (IPSiO Color 6500 manufactured by Ricoh Company) to form an image. The obtained image was clear and no abnormality such as background stain was observed. When the developing roller was visually observed, the thin toner layer on the roller was uniform. When the charge amount on the developing roller was measured by a suction method, the yellow developer was −43 μC / g, the magenta developer was −36 μC / g, the cyan developer was −38 μC / g, and the black developer was −35 μC / g. there were. When an image was formed under a high temperature and high humidity condition of 27 ° C. and 80% RH, the image was blurred. When an image was similarly formed under a low-temperature and low-humidity condition of 10 ° C. and 15% RH, a faint image with a low ID was obtained. When a durability test using full-color images was performed in each environment continuously at normal temperature, low temperature and low humidity, high temperature and high humidity, and normal temperature, abnormalities such as background dirt, dust, and stripes on the images occurred. At this point, when the developing roller was visually observed, streaks occurred in the circumferential direction in the thin toner layer on the roller. When the charge amount of the developer was measured, it was found that the yellow developer had deteriorated to 28 μC / g, the magenta developer to 22 μC / g, the cyan developer to 25 μC / g, and the black developer to 21 μC / g.
[0131]
【The invention's effect】
As described above, according to claim 1, in a toner for developing a dry electrostatic image mainly containing at least a binder resin, a coloring material, a charge control agent, and an additive, the binder resin is one or more kinds of polyester resins. The polyester resin does not contain a THF-insoluble component, and has a molecular weight of 5 × 10 5 in a molecular weight distribution by gel permeation chromatography.2The content of the following components is 4% by weight or less, and the weight molecular weight is 3 × 103~ 9 × 103Wherein the charge control agent comprises a resin charge control agent, and the resin charge control agent has at least (A) a sulfonate group-containing monomer and (B) an electron withdrawing group as monomers. Among the aromatic monomer, (C) an acrylate monomer and / or a methacrylate monomer, and (D) an aromatic vinyl monomer, (A) to (C) or (A) to (D) are constituent units; The volume resistance of the resin charge control agent is 9.5 to 11.5 Log Ω · cm, and the weight average molecular weight of the resin charge control agent is 1 × 103The content of the following components is 10% by weight or less, and the additive has a hydrophobic particle-treated silica having a primary particle diameter of 0.01 to 0.03 μm and a primary particle diameter of 0.01 to 0.03 μm. Specific surface area 60-140m2/ G of titanium oxide subjected to hydrophobizing treatment, wherein the titanium oxide is obtained by subjecting titanium oxide fine particles having a water-soluble component content of 0.2% by weight or more produced by a wet method to a surface treatment. The dry electrostatic image developing toner having a transmittance at 300 nm of 35% or more and a transmittance at 600 nm of 80% or more prevents a decrease in gloss due to dispersion and precipitation of a THF-insoluble component, By defining the ratio of the weight average molecular weight to the number average molecular weight, filming on blades and sleeves is prevented, and by regulating the molecular weight distribution in gel permeation chromatography, By suppressing the occurrence of contamination and filming, and by regulating the volume resistance of the resin charge control agent, images can be printed without background contamination and toner scattering. , A stable image free of unevenness is obtained, and by regulating the weight average molecule of the resin charge control agent, the dispersion of the control agent in the toner is improved, and the production process defects can be eliminated. By using specific silica and titanium oxide as additives together with the polyester and the charge control agent, a toner having stable chargeability can be obtained.
[0132]
According to claim 2, the endothermic peak in DSC of the binder resin is in the range of 60 to 70 ° C, and the toner for developing a dry electrostatic image according to claim 1, wherein storage stability and toner productivity are obtained. Can be obtained.
[0133]
According to Claim 3, the ratio between the weight average molecular weight (Mw) and the number average molecular weight (Mn) of the binder resin is 2 ≦ Mw / Mn ≦ 10, and the dry method according to claim 1 or 2, wherein With the electrostatic image developing toner, a high quality image with high gloss can be obtained, the productivity at the time of production is good, and the occurrence of sleeve contamination and filming can be suppressed even when used for a long time during image formation. Become.
[0134]
According to Claim 4, the acid value of the binder resin is 10 KOHmg / g or less, and the toner for developing a dry electrostatic image according to any one of Claims 1 to 3, wherein Image deterioration can be prevented.
[0135]
According to claim 5, the apparent viscosity of the binder resin measured by a flow tester is 1035. The dry electrostatic image developing toner according to claim 1, wherein the temperature at which Pa · s is 95 to 120 ° C. is less likely to cause hot offset, and the gloss is good. Images can be obtained.
[0136]
According to claim 6, the repeating unit of the (A) sulfonic acid group-containing monomer of the resin charge control agent is 1 to 30% by weight based on the weight of the resin charge control agent, and the resin charge control agent has (B) electron attraction. The repeating unit of the aromatic monomer having a group is 1 to 80% by weight based on the weight of the resin charge control agent, and the repeating unit of the (C) acrylate monomer and / or methacrylate ester monomer of the resin charge control agent is resin. 10 to 80% by weight based on the weight of the charge control agent, and the repeating unit of the aromatic vinyl monomer (D) of the resin charge control agent is contained at a ratio of 0 to 30% by weight based on the weight of the resin charge control agent. The toner for developing a dry electrostatic image according to any one of claims 1 to 5, wherein the toner has a sufficient charge rising performance and a sufficient saturation charge, and can withstand temperature and humidity changes. Bed contamination, prevent the occurrence of photoconductor filming, it is possible to prevent a decrease in manufacturing time productivity.
[0137]
According to claim 7, the (B) aromatic monomer having an electron-withdrawing group of the resin charge control agent is a phenylmaleimide-substituted or phenylitaconimide-substituted compound substituted by a chlorine atom or a nitro group. According to the dry electrostatic image developing toner according to any one of claims 1 to 6, it is possible to obtain a toner having good chargeability and filming resistance.
[0138]
According to claim 8, the apparent viscosity of the resin charge control agent measured by a flow tester is 10%.4The temperature at which Pa · s is 85 to 110 ° C., according to the dry electrostatic image developing toner according to any one of claims 1 to 7, wherein the charge control agent has good dispersibility. In addition, the toner has good storage stability, does not stick in the pulverizing step at the time of production, does not have background contamination and toner scattering, and can provide a toner having good color development at the time of color toner color superposition.
[0139]
According to claim 9, the weight average molecular weight of the resin charge control agent is 5 × 10 53~ 1 × 1059. The dry electrostatic image developing toner according to claim 1, wherein the charge controlling agent is appropriately dispersed in the toner, and the charge is not reduced. No soiling and toner scattering, and good fixability and color development of the toner can be achieved.
[0140]
The dry electrostatic image according to any one of claims 1 to 9, wherein the resin charge control agent is contained in an amount of 0.1 to 20% by weight based on the toner particles. By the developing toner, it is possible to obtain a toner which is sufficiently charged and has a sufficient charge, and has no background stain on the image and no toner scattering.
[0141]
According to claim 11, the apparent viscosity of the binder resin measured by a flow tester is 103The temperature at which Pa · s becomes T1The apparent viscosity of the resin charge control agent measured by a flow tester is 104The temperature at which Pa · s becomes T2And T1, T2Is 0.9 <T1/ T211. The dry electrostatic image developing toner according to any one of claims 1 to 10, wherein the toner has good chargeability and filming prevention property. Becomes possible.
[0142]
According to the twelfth aspect, the additive is 2.1 parts by weight or more of hydrophobically treated silica having a primary particle diameter of 0.01 to 0.03 μm or more based on 100 parts by weight of the base toner. 0.01 to 0.03 μm and specific surface area of 60 to 140 m2/ G of hydrophobically treated titanium oxide in an amount of 0.4 to 1.0 parts by weight. The chargeability becomes appropriate, and it becomes possible to prevent toner scattering and background contamination.
[0143]
According to the thirteenth aspect, the triboelectric charge amount of the toner can be stably controlled and maintained by the dry one-component developer comprising the toner for developing a dry electrostatic image according to the first aspect. Dry one-component development that maintains stable triboelectric charging with little environmental fluctuation, and is excellent in toner transportability, developability, transferability, and preservation, and does not generate abnormal images due to adhesion to photoconductors. Agent can be obtained.
[0144]
According to a fourteenth aspect, a dry two-component developer comprising the toner for developing a dry electrostatic image according to the first aspect and a carrier stably controls and maintains the triboelectric charge amount of the toner. Dry type, which can maintain stable triboelectric chargeability with little environmental fluctuation, and is excellent in toner transportability, developability, transferability, and storage stability, and does not generate abnormal images due to adhesion to photoreceptors. It becomes possible to obtain a component developer.
[0145]
According to the fifteenth aspect, a latent image forming step of forming a latent image on the latent image holding member, a developing step of developing the latent image using the developer on the developer carrier, and transferring the developed toner image An image forming method comprising: a transfer step of transferring onto a body; and a fixing step of heating and fixing a toner image on a transfer body, wherein the dry type one-component developer according to claim 13 is used as a developer. Depending on the forming method, it is possible to stably control and maintain the triboelectric charge amount of the toner, and to maintain stable triboelectric chargeability with little environmental fluctuation, and to transport, develop, transfer, fix, and store the toner. It is possible to obtain a vivid image with excellent properties and no background stain.
[0146]
According to claim 16, a container for holding the one-component developer according to claim 13, a container for replenishing the developer, an apparatus having the latent image forming step, an apparatus having the developing step, and the transfer step And an image forming apparatus having the above-described fixing step, the toner can stably control and maintain the triboelectric charge amount of the toner, and maintain stable triboelectric charging with little environmental fluctuation. In addition, the toner can be formed with excellent toner transportability, developability, transferability, and storage stability, and can be formed without generating an abnormal image due to adhesion to a photoreceptor.
[0147]
According to the seventeenth aspect, a latent image forming step of forming a latent image on the latent image holding member, a developing step of developing the latent image using the developer on the developer carrier, and transferring the developed toner image An image forming method comprising: a transfer step of transferring onto a body; and a fixing step of heating and fixing a toner image on a transfer body, wherein the dry two-component developer according to claim 14 is used as a developer. By the forming method, the amount of triboelectric charge of the toner can be stably controlled and maintained, and the stable triboelectric property with little environmental fluctuation can be maintained. It is possible to form an image which is excellent in storability and does not cause an abnormal image due to adhesion to a photoconductor.
[0148]
According to claim 18, a container for holding the dry two-component developer according to claim 14, a container for supplying the toner, an apparatus having the latent image forming step, an apparatus having the developing step, and the transfer step And an image forming apparatus having the above-described fixing step, the toner can stably control and maintain the triboelectric charge amount of the toner, and maintain stable triboelectric charging with little environmental fluctuation. In addition, the toner can be formed with excellent toner transportability, developability, transferability, and storage stability, and can be formed without generating an abnormal image due to adhesion to a photoreceptor.

Claims (18)

少なくともバインダー樹脂、着色材、帯電制御剤及び添加剤を主成分とする乾式静電荷像現像用トナーにおいて、該バインダー樹脂が1種類以上のポリエステル樹脂からなり、該ポリエステル樹脂はTHF不溶成分を含まず、かつゲルパーミエーションクロマトグラフィーにおける分子量分布において、分子量5×10以下の成分の含有割合が4重量%以下であり、重量分子量3×10〜9×10の領域にメインのピークを有し、前記帯電制御剤は樹脂帯電制御剤からなり、該樹脂帯電制御剤は単量体として少なくとも(A)スルホン酸塩基含有モノマー、(B)電子吸引基を有する芳香族モノマー、(C)アクリル酸エステルモノマー及び/またはメタアクリル酸エステルモノマー、(D)芳香族ビニルモノマーのうち、(A)〜(C)または(A)〜(D)を構成単位とし、該樹脂帯電制御剤の体積抵抗が9.5〜11.5LogΩ・cmであり、該樹脂帯電制御剤において重量平均分子量1×10以下の成分の含有割合が10重量%以下であり、前記添加剤は1次粒子径0.01〜0.03μmの疎水化処理されたシリカと、1次粒子径0.01〜0.03μmで比表面積60〜140m/gの疎水化処理された酸化チタンとを含み、該酸化チタンは湿式法により製造された水可溶性成分量が0.2重量%以上ある酸化チタン微粒子を表面処理したもので、UV吸光法において300nmの透過率が35%以上、かつ600nmの透過率が80%以上であることを特徴とする乾式静電荷像現像用トナー。In a toner for developing a dry electrostatic image mainly containing at least a binder resin, a colorant, a charge control agent and an additive, the binder resin is composed of one or more polyester resins, and the polyester resin does not contain a THF-insoluble component. In the molecular weight distribution in gel permeation chromatography, the content of components having a molecular weight of 5 × 10 2 or less is 4% by weight or less, and a main peak is present in a region of a weight molecular weight of 3 × 10 3 to 9 × 10 3. The charge control agent comprises a resin charge control agent, and the resin charge control agent comprises at least (A) a sulfonic acid salt group-containing monomer, (B) an aromatic monomer having an electron withdrawing group, and (C) an acrylic monomer. Among the acid ester monomers and / or methacrylic acid ester monomers, and (D) the aromatic vinyl monomer, (A) to ( C) or (A) to (D) as constituent units, the resin charge control agent has a volume resistance of 9.5 to 11.5 Log Ω · cm, and the resin charge control agent has a weight average molecular weight of 1 × 10 3 or less. Is 10% by weight or less, and the additive has a ratio of a hydrophobicized silica having a primary particle diameter of 0.01 to 0.03 μm to a silica having a primary particle diameter of 0.01 to 0.03 μm. And titanium oxide having a surface area of 60 to 140 m 2 / g, which has been subjected to a hydrophobizing treatment. A toner for developing a dry electrostatic image, wherein a transmittance at 300 nm is 35% or more and a transmittance at 600 nm is 80% or more in a UV absorption method. 前記バインダー樹脂のDSCにおける吸熱ピークが60〜70℃の範囲にあることを特徴とする請求項1に記載の乾式静電荷像現像用トナー。2. The toner according to claim 1, wherein the binder resin has an endothermic peak in DSC of 60 to 70 ° C. 3. 前記バインダー樹脂の重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)の比が2≦Mw/Mn≦10であることを特徴とする請求項1または2に記載の乾式静電荷像現像用トナー。The dry electrostatic image developing toner according to claim 1, wherein a ratio of a weight average molecular weight (Mw) to a number average molecular weight (Mn) of the binder resin is 2 ≦ Mw / Mn ≦ 10. 前記バインダー樹脂の酸価が10KOHmg/g以下であることを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載の乾式静電荷像現像用トナー。The dry electrostatic image developing toner according to any one of claims 1 to 3, wherein the binder resin has an acid value of 10 KOHmg / g or less. 前記バインダー樹脂のフローテスターによる見掛け粘度が10Pa・sとなる温度が95〜120℃であることを特徴とする請求項1から4のいずれか一項に記載の乾式静電荷像現像用トナー。The toner for developing a dry electrostatic image according to any one of claims 1 to 4, wherein the temperature at which the apparent viscosity of the binder resin measured by a flow tester is 10 3 Pa · s is 95 to 120 ° C. . 前記樹脂帯電制御剤の(A)スルホン酸塩基含有モノマーの繰り返し単位が樹脂帯電制御剤重量に対して1〜30重量%、前記樹脂帯電制御剤の(B)電子吸引基を有する芳香族モノマーの繰り返し単位が樹脂帯電制御剤重量に対して1〜80重量%、前記樹脂帯電制御剤の(C)アクリル酸エステルモノマー及び/またはメタアクリル酸エステルモノマーの繰り返し単位が樹脂帯電制御剤重量に対して10〜80重量%、前記樹脂帯電制御剤の(D)芳香族ビニルモノマーの繰り返し単位が樹脂帯電制御剤重量に対して0〜30重量%の割合で含まれることを特徴とする請求項1から5のいずれか一項に記載の乾式静電荷像現像用トナー。The repeating unit of the (A) sulfonate group-containing monomer of the resin charge control agent is 1 to 30% by weight based on the weight of the resin charge control agent, and the resin charge control agent (B) is an aromatic monomer having an electron-withdrawing group. The repeating unit is 1 to 80% by weight based on the weight of the resin charge control agent, and the repeating unit of the (C) acrylate monomer and / or methacrylate monomer of the resin charge control agent is based on the weight of the resin charge control agent. 2. The resin charge control agent according to claim 1, wherein the repeating unit of the aromatic vinyl monomer (D) is contained in an amount of 0 to 30% by weight based on the weight of the resin charge control agent. 6. The toner for developing a dry electrostatic charge image according to any one of items 5 to 5. 前記樹脂帯電制御剤の(B)電子吸引基を有する芳香族モノマーが、塩素原子または、ニトロ基により置換されたフェニルマレイミド置換体またはフェニルイタコンイミド置換体であることを特徴とする請求項1から6のいずれか一項に記載の乾式静電荷像現像用トナー。2. The resin charge control agent according to claim 1, wherein (B) the aromatic monomer having an electron-withdrawing group is a phenylmaleimide-substituted or phenylitaconimide-substituted compound substituted by a chlorine atom or a nitro group. 7. The toner for developing a dry electrostatic image according to any one of 6. 前記樹脂帯電制御剤のフローテスターによる見掛け粘度が10Pa・sとなる温度が85〜110℃であることを特徴とする請求項1から7のいずれか一項に記載の乾式静電荷像現像用トナー。The dry electrostatic image development according to any one of claims 1 to 7, wherein a temperature at which an apparent viscosity of the resin charge control agent by a flow tester becomes 10 4 Pa · s is 85 to 110 ° C. For toner. 前記樹脂帯電制御剤の重量平均分子量が5×10〜1×10であることを特徴とする請求項1から8のいずれか一項に記載の乾式静電荷像現像用トナー。9. The dry electrostatic image developing toner according to claim 1, wherein the resin charge control agent has a weight average molecular weight of 5 × 10 3 to 1 × 10 5. 10. 前記樹脂帯電制御剤をトナー粒子に対して、0.1〜20重量%含有することを特徴とする請求項1から9のいずれか一項に記載の乾式静電荷像現像用トナー。The dry electrostatic image developing toner according to any one of claims 1 to 9, wherein the resin charge control agent is contained in an amount of 0.1 to 20% by weight based on the toner particles. 前記バインダー樹脂のフローテスターによる見掛け粘度が10Pa・sとなる温度をT、前記樹脂帯電制御剤のフローテスターによる見掛け粘度が10Pa・sとなる温度をTとしたとき、T、Tが0.9<T/T<1.4であることを特徴とする請求項1から10のいずれか一項に記載の乾式静電荷像現像用トナー。When the temperature at which the apparent viscosity of the binder resin by a flow tester is 10 3 Pa · s is T 1 , and the temperature at which the apparent viscosity of the resin charge control agent by the flow tester is 10 4 Pa · s is T 2 , T 11. The dry electrostatic image developing toner according to claim 1 , wherein T 2 satisfies 0.9 <T 1 / T 2 <1.4. 前記添加剤が母体トナー100重量部に対し、1次粒子径0.01〜0.03μmの疎水化処理されたシリカを2.1重量部以上、1次粒子径0.01〜0.03μmで比表面積60〜140m/gの疎水化処理された酸化チタンを0.4〜1.0重量部含むことを特徴とする請求項1から11のいずれか一項に記載の乾式静電荷像現像用トナー。The above-mentioned additive is used in an amount of not less than 2.1 parts by weight of hydrophobically treated silica having a primary particle diameter of 0.01 to 0.03 μm with respect to 100 parts by weight of the base toner in a primary particle diameter of 0.01 to 0.03 μm. dry developing an electrostatic charge image according to any one of claims 1 to 11, characterized in that it comprises a hydrophobized titanium oxide having a specific surface area 60~140m 2 / g 0.4~1.0 parts by weight For toner. 請求項1に記載の乾式静電荷像現像用トナーからなることを特徴とする乾式一成分現像剤。A dry one-component developer comprising the dry electrostatic image developing toner according to claim 1. 請求項1に記載の乾式静電荷像現像用トナーとキャリアからなることを特徴とする乾式二成分現像剤。A dry two-component developer comprising the toner for developing a dry electrostatic image according to claim 1 and a carrier. 潜像保持体上に潜像を形成する潜像形成工程、該潜像を現像剤担持体上の現像剤を用いて現像する現像工程、現像されたトナー像を転写体上に転写する転写工程、転写体上のトナー像を加熱定着する定着工程、を有する画像形成方法において、現像剤として請求項13に記載の乾式一成分現像剤を用いることを特徴とする画像形成方法。A latent image forming step of forming a latent image on the latent image holding member, a developing step of developing the latent image using a developer on a developer carrier, and a transferring step of transferring the developed toner image onto a transfer member An image forming method comprising a fixing step of heating and fixing a toner image on a transfer member, wherein the dry one-component developer according to claim 13 is used as a developer. 請求項13に記載の一成分現像剤を保持する容器、該現像剤を補給する容器、前記潜像形成工程を有する装置、前記現像工程を有する装置、前記転写工程を有する装置、前記定着工程を有する装置を持つことを特徴とする画像形成装置。A container for holding the one-component developer according to claim 13, a container for replenishing the developer, an apparatus having the latent image forming step, an apparatus having the developing step, an apparatus having the transfer step, and the fixing step. An image forming apparatus comprising: 潜像保持体上に潜像を形成する潜像形成工程、該潜像を現像剤担持体上の現像剤を用いて現像する現像工程、現像されたトナー像を転写体上に転写する転写工程、転写体上のトナー像を加熱定着する定着工程、を有する画像形成方法において、現像剤として請求項14に記載の乾式二成分現像剤を用いることを特徴とする画像形成方法。A latent image forming step of forming a latent image on the latent image holding member, a developing step of developing the latent image using a developer on a developer carrier, and a transferring step of transferring the developed toner image onto a transfer member An image forming method, comprising: a fixing step of heating and fixing a toner image on a transfer body, wherein the dry two-component developer according to claim 14 is used as a developer. 請求項14に記載の乾式二成分現像剤を保持する容器、該トナーを補給する容器、前記潜像形成工程を有する装置、前記現像工程を有する装置、前記転写工程を有する装置、前記定着工程を有する装置を持つことを特徴とする画像形成装置。A container for holding the dry two-component developer according to claim 14, a container for replenishing the toner, an apparatus having the latent image forming step, an apparatus having the developing step, an apparatus having the transfer step, and the fixing step. An image forming apparatus comprising:
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