JP2008046416A - Toner for electrostatic charge image development, method for manufacturing toner for electrostatic charge image development, developer for electrostatic charge image development, and image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、静電荷像現像用トナー(以下、単に「トナー」と称する場合がある)、静電荷像現像用トナーの製造方法、静電荷像現像用現像剤(以下、単に「現像剤」と称する場合がある)及び画像形成装置に関する。 The present invention relates to an electrostatic charge image developing toner (hereinafter sometimes simply referred to as “toner”), a method for producing an electrostatic charge image developing toner, an electrostatic charge image developing developer (hereinafter simply referred to as “developer”). And an image forming apparatus.
トナーの表面添加剤としては、トナーへの流動性付与、帯電性付与、転写性・クリーニング性向上等の目的により、種々の添加剤が用いられる。中でもテトラアルコキシシランの加水分解、縮合反応より得られるゾルゲル法シリカは、一般的なヒュームドシリカに比べ、形状が球形に近く、比較的大粒径でかつ粒度分布が均一である為に、トナー表面に一次粒子として分散し、トナー流動性を向上させると共に、感光体や中間転写体との付着力を低減させるため、転写効率向上に大きく寄与することが知られている。またその強固な構造より、樹脂粒子に比べて現像機内における撹拌によるストレスに対しても強く、変形やトナー表面への埋没がし難い為、帯電性、流動性、転写性の維持性にも優れている(例えば、特許文献1〜3参照)。
As the toner surface additive, various additives are used for the purpose of imparting fluidity to the toner, imparting chargeability, improving transferability and cleaning properties, and the like. Among them, sol-gel silica obtained by hydrolysis and condensation reaction of tetraalkoxysilane has a nearly spherical shape, relatively large particle size and uniform particle size distribution compared to general fumed silica. It is known that it is dispersed as primary particles on the surface to improve the toner fluidity and reduce the adhesion force with the photosensitive member and the intermediate transfer member, thereby greatly contributing to the improvement of the transfer efficiency. In addition, its strong structure is more resistant to stress caused by stirring in the developing machine than resin particles, and it is difficult to be deformed or embedded in the toner surface, so it has excellent chargeability, fluidity, and transferability. (For example, refer to
ゾルゲル法シリカの別の特徴として、一般的なヒュームドシリカに比べ、含水率が高いことが挙げられる。一般的なヒュームドシリカの含水率が0.1〜0.5重量%程度であるのに対し、ゾルゲル法シリカは疎水化処理された後でも0.5〜20重量%程度の水分率を保持する。これは、ゾルゲル法シリカがその表面や内部細孔中に多くのシラノール基を有することから、ファンデルワールス力等により水分子を多く吸着できる為であり、特に低温低湿環境下においても比較的多くの水分を保持する為、トナーに対してはマイナス帯電付与能力は低いものの、帯電量の環境差が少なく、トナーの帯電分布を狭く保ち、特に低温低湿環境下での過剰帯電を防止し、トナー同士の静電凝集なども防止する効果がある。 Another feature of the sol-gel silica is that it has a higher water content than general fumed silica. While the moisture content of general fumed silica is about 0.1 to 0.5% by weight, the sol-gel silica retains a moisture content of about 0.5 to 20% by weight even after being hydrophobized. To do. This is because sol-gel silica has many silanol groups on its surface and internal pores, so it can adsorb a lot of water molecules by van der Waals force, etc., especially in a low temperature and low humidity environment. In order to retain the moisture of the toner, although the negative charge imparting ability is low with respect to the toner, there is little environmental difference in the charge amount, the toner charge distribution is kept narrow, and overcharging is prevented especially in a low temperature and low humidity environment. There is an effect of preventing electrostatic aggregation between each other.
このようなゾルゲル法シリカを用いたトナーとしては、例えば特許文献2において、平均一次粒子径80〜300nm、含水率3〜15重量%、体積抵抗率1×1013Ωcm以上のゾルゲル法シリカをトナーに外部添加する方法が提案されている。
As a toner using such a sol-gel method silica, for example, in
また、特許文献4には、中心粒径5〜100nmのシリカ、疎水化処理シリカ等の無機粒子を含むトナーが、特許文献5には、中心粒径が5〜20nmのコロイダルシリカ等の無機粒子と中心粒径が30〜100nmのコロイダルシリカ等の無機粒子を含むトナーが提案されている。
Patent Document 4 discloses a toner containing inorganic particles such as silica having a center particle diameter of 5 to 100 nm and hydrophobized silica, and
比較的粒径が大きく、強度の高いゾルゲル法シリカは、他のヒュームドシリカに比べて現像機の撹拌、摺擦ストレスによるトナー表面への埋没は少なく、転写性や帯電性の維持性は良好であるものの、長期間の使用によるトナー表面からの離脱や埋めこみ、凹部への偏り等による構造劣化は完全には避けられない。前記ゾルゲル法シリカを添加したトナーの初期帯電量はトナー母粒子の帯電量によらず比較的定まった値を示すが、トナー表面に付着した外添剤の構造が変化することにより、次第にトナー母粒子の帯電性に近づく傾向がある。特に複数色のトナーを重ね合わせて使用するフルカラー現像用トナーの場合、顔料等の影響で母粒子トナーの帯電が異なる為、長期使用による各色のトナー帯電量に差異が発生し、特にハーフトーンの濃度再現性が変化することによるカラー画像色再現性が変化することがあった。 The sol-gel silica, which has a relatively large particle size and high strength, is less likely to be embedded in the toner surface due to agitation and rubbing stress of the developing machine compared to other fumed silica, and has good transferability and chargeability maintenance. However, structural degradation due to separation or embedding from the toner surface and bias to the concave portions due to long-term use is unavoidable. Although the initial charge amount of the toner to which the sol-gel silica is added shows a relatively fixed value regardless of the charge amount of the toner base particles, the toner base gradually changes as the structure of the external additive attached to the toner surface changes. There is a tendency to approach the chargeability of the particles. In particular, in the case of a full-color developing toner that uses a plurality of color toners superimposed on each other, the charge of the mother particle toner differs due to the influence of pigments, etc. Color image color reproducibility may change due to changes in density reproducibility.
このように、長期間の使用による現像機の撹拌、摺擦ストレスなどによってもトナー表面に付着している外部添加剤の付着構造がほとんど変化せず、カラートナーの各色の帯電量のズレを抑制することができ、その結果フルカラー画像の色再現性、特にハーフトーン画像の色再現性の変化がほとんど生じない静電荷像現像用トナー、そのような静電荷像現像用トナーの製造方法、静電荷像現像用現像剤及び画像形成装置が求められている。 In this way, the adherence structure of the external additive attached to the toner surface hardly changes even when the developer is stirred for a long period of time, or by rubbing stress, and the charge amount deviation of each color toner is suppressed. As a result, a toner for developing an electrostatic image in which the color reproducibility of a full-color image, in particular, a color reproducibility of a halftone image hardly changes, a method for producing such a toner for developing an electrostatic image, an electrostatic charge There is a need for a developer for image development and an image forming apparatus.
本発明は、長期間の使用でもフルカラー画像の色再現性、特にハーフトーン画像の色再現性の変化がほとんど生じない静電荷像現像用トナー、当該静電荷像現像用トナーの製造方法、当該静電荷像現像用トナーを含む静電荷像現像用現像剤及び当該静電荷像現像用現像剤を使用する画像形成装置である。 The present invention relates to a toner for developing an electrostatic image in which the color reproducibility of a full-color image, particularly a color reproducibility of a halftone image hardly changes even after long-term use, a method for producing the electrostatic image developing toner, An electrostatic charge image developing developer containing a charge image developing toner and an image forming apparatus using the electrostatic charge image developing developer.
本発明は、結着樹脂及び着色剤を含有するトナー母粒子と添加剤とを含み、前記トナー母粒子は、体積平均粒径が80〜300nmの範囲であり、かつ形状係数SF1が100〜120の範囲である疎水性シリカを前記トナー母粒子の表面から0.04〜1μmの層内に含有し、前記添加剤の体積平均粒径が80〜300nmの範囲である静電荷像現像用トナーである。 The present invention includes toner base particles containing a binder resin and a colorant and an additive, and the toner base particles have a volume average particle size in the range of 80 to 300 nm and a shape factor SF1 of 100 to 120. A toner for developing electrostatic images in which a hydrophobic silica in the range of 0.04 to 1 μm from the surface of the toner base particles is contained and the volume average particle size of the additive is in the range of 80 to 300 nm. is there.
また、前記静電荷像現像用トナーにおいて、前記疎水性シリカが、ビニル基、エポキシ基、スチリル基、メタクリロキシ基、アクリロキシ基及びウレイド基の中から選択される少なくとも1種の有機官能基を有するシラン化合物で表面処理されていることが好ましい。 In the electrostatic image developing toner, the hydrophobic silica is a silane having at least one organic functional group selected from a vinyl group, an epoxy group, a styryl group, a methacryloxy group, an acryloxy group, and a ureido group. It is preferable that the surface is treated with a compound.
また、前記静電荷像現像用トナーにおいて、前記疎水性シリカが、ビニル基、エポキシ基、スチリル基、メタクリロキシ基、アクリロキシ基及びウレイド基の中から選択される少なくとも1種の有機官能基を有するシラン化合物と、メチル基、ジメチル基及びトリメチル基の中から選択される少なくとも1種の有機官能基を有するシラン化合物と、で表面処理されていることが好ましい。 In the electrostatic image developing toner, the hydrophobic silica is a silane having at least one organic functional group selected from a vinyl group, an epoxy group, a styryl group, a methacryloxy group, an acryloxy group, and a ureido group. The surface treatment is preferably performed with the compound and a silane compound having at least one organic functional group selected from a methyl group, a dimethyl group, and a trimethyl group.
また、本発明は、前記静電荷像現像用トナーの製造方法であって、樹脂粒子を分散した樹脂粒子分散液及び着色剤を分散した着色剤分散液を混合し、前記樹脂粒子及び前記着色剤を凝集させて凝集粒子を生成する凝集工程と、追加樹脂粒子と、体積平均粒径が80〜300nmの範囲であり、かつ形状係数SF1が100〜120の範囲である疎水性シリカとを含むシリカ含有分散液を添加し、前記凝集粒子表面に前記追加樹脂粒子及び前記疎水性シリカを付着させて付着粒子を生成する付着工程と、加熱して前記付着粒子を融合する融合工程と、を含む。 The present invention also relates to a method for producing the toner for developing an electrostatic image, wherein a resin particle dispersion in which resin particles are dispersed and a colorant dispersion in which a colorant is dispersed are mixed, and the resin particles and the colorant are mixed. A silica comprising an agglomeration step for agglomerating particles to form aggregated particles, additional resin particles, and hydrophobic silica having a volume average particle size in the range of 80 to 300 nm and a shape factor SF1 in the range of 100 to 120 An adhesion step of adding the dispersion and adding the additional resin particles and the hydrophobic silica to the surface of the agglomerated particles to form the adhered particles; and a fusion step of fusing the adhered particles by heating.
また、本発明は、前記静電荷像現像用トナーの製造方法であって、結着樹脂及び着色剤を有機溶媒に溶解分散させる溶解分散工程と、前記溶解分散させた溶解分散液を、体積平均粒径が80〜300nmの範囲であり、かつ形状係数SF1が100〜120の範囲である疎水性シリカを分散させた水性溶媒中で懸濁させてトナー粒子を形成する粒子形成工程と、を含む。 The present invention also relates to a method for producing the toner for developing an electrostatic charge image, comprising: dissolving and dispersing a binder resin and a colorant in an organic solvent; and a volume average of the dissolved and dispersed solution. A particle forming step of suspending in an aqueous solvent in which hydrophobic silica having a particle size in the range of 80 to 300 nm and a shape factor SF1 in the range of 100 to 120 is dispersed to form toner particles. .
また、本発明は、前記静電荷像現像用トナーを含む静電荷像現像用現像剤である。 The present invention also provides an electrostatic charge image developing developer comprising the electrostatic charge image developing toner.
さらに、本発明は、前記静電荷像現像用現像剤を用いる画像形成装置である。 Furthermore, the present invention is an image forming apparatus using the developer for developing an electrostatic image.
本発明の請求項1〜3によると、本構成を有していない場合に比較して、長期間の使用でもフルカラー画像の色再現性、特にハーフトーン画像の色再現性の変化がほとんど生じない静電荷像現像用トナーを提供することができる。 According to the first to third aspects of the present invention, the color reproducibility of the full-color image, particularly the color reproducibility of the halftone image hardly changes even when used for a long time as compared with the case where the present configuration is not provided. An electrostatic charge image developing toner can be provided.
本発明の請求項4〜5によると、本構成を有していない場合に比較して、長期間の使用でもフルカラー画像の色再現性、特にハーフトーン画像の色再現性の変化がほとんど生じない静電荷像現像用トナーを製造することができる。 According to the fourth to fifth aspects of the present invention, compared with the case where the present configuration is not provided, the color reproducibility of the full color image, particularly the color reproducibility of the halftone image is hardly changed even when used for a long time. An electrostatic charge image developing toner can be produced.
本発明の請求項6によると、本構成を有していない場合に比較して、長期間の使用でもフルカラー画像の色再現性、特にハーフトーン画像の色再現性の変化がほとんど生じない静電荷像現像用現像剤を提供することができる。 According to claim 6 of the present invention, compared to the case without this configuration, the electrostatic charge that hardly changes in color reproducibility of a full-color image, in particular, color reproducibility of a halftone image, even when used for a long period of time. A developer for image development can be provided.
本発明の請求項7によると、本構成を有していない場合に比較して、長期間の使用でもフルカラー画像の色再現性、特にハーフトーン画像の色再現性の変化がほとんど生じない画像形成装置を提供することができる。 According to the seventh aspect of the present invention, compared to the case where the present configuration is not provided, the image formation in which the color reproducibility of the full color image, particularly the color reproducibility of the halftone image hardly occurs even when used for a long time. An apparatus can be provided.
本発明の実施の形態について以下説明する。 Embodiments of the present invention will be described below.
<静電荷像現像用トナー>
本実施形態に係るトナーは、結着樹脂及び着色剤を含有するトナー母粒子と添加剤とを含み、トナー母粒子は、体積平均粒径が80〜300nmの範囲であり、かつ形状係数SF1が100〜120の範囲である疎水性シリカをトナー母粒子の表面から0.04〜1μmの層内に含有し、添加剤の体積平均粒径が80〜300nmの範囲である。
<Toner for electrostatic image development>
The toner according to the exemplary embodiment includes toner base particles containing a binder resin and a colorant and an additive. The toner base particles have a volume average particle size in the range of 80 to 300 nm and a shape factor SF1. Hydrophobic silica in the range of 100 to 120 is contained in the layer of 0.04 to 1 μm from the surface of the toner base particles, and the volume average particle diameter of the additive is in the range of 80 to 300 nm.
本実施形態に係るトナーに含まれる疎水性シリカの体積平均粒径は、80〜300nmの範囲であり、100〜200nmの範囲であることが好ましい。疎水性シリカの体積平均粒径が80nmより小さいと、トナー母粒子表面への露出量が低下する為、トナーの帯電を制御する効果が得られなくなる。またシリカ粒子の比表面積が増加する為、トナー母粒子内に結着して保持することが難しくなり好ましくない。逆に体積平均粒径が300nmより大きくなるとトナー母粒子表面への露出量は向上するが、トナー作製時において表面近傍に均一に分散保持することが難しくなり、現像機の撹拌ストレスなどによるシリカ粒子の脱離が起こり易く効果の維持性が劣り好ましくない。 The volume average particle diameter of the hydrophobic silica contained in the toner according to the exemplary embodiment is in the range of 80 to 300 nm, and preferably in the range of 100 to 200 nm. When the volume average particle diameter of the hydrophobic silica is smaller than 80 nm, the exposure amount on the surface of the toner base particles is lowered, and thus the effect of controlling the charging of the toner cannot be obtained. Further, since the specific surface area of the silica particles increases, it is difficult to bind and hold the toner particles in the toner base particles, which is not preferable. Conversely, when the volume average particle size is larger than 300 nm, the amount of exposure to the surface of the toner base particles is improved, but it becomes difficult to uniformly disperse and maintain near the surface during toner preparation, and silica particles due to stirring stress of the developing machine, etc. Is easy to occur and the maintainability of the effect is inferior.
疎水性シリカの体積平均粒径は、レーザ回折散乱式粒度分布測定装置(堀場製作所製LA920型)を使用して測定することができる。 The volume average particle size of the hydrophobic silica can be measured using a laser diffraction / scattering particle size distribution analyzer (LA920, manufactured by Horiba, Ltd.).
また、本実施形態に係るトナーに含まれる疎水性シリカの形状係数SF1は、100〜120の範囲であり、100〜115の範囲であることが好ましい。疎水性シリカの形状係数SF1が120を超えると、トナー流動性や転写性が悪化する場合がある。 Further, the shape factor SF1 of the hydrophobic silica contained in the toner according to the exemplary embodiment is in the range of 100 to 120, and preferably in the range of 100 to 115. When the shape factor SF1 of the hydrophobic silica exceeds 120, toner fluidity and transferability may be deteriorated.
ここで、疎水性シリカの形状係数SF1は下記式で表される。
SF1=(ML2/A)×(π/4)×100
〔ただし、上記式において、MLは疎水性シリカの最大長(μm)を表し、Aは疎水性シリカの投影面積(μm2)を表す。〕
Here, the shape factor SF1 of the hydrophobic silica is represented by the following formula.
SF1 = (ML 2 / A) × (π / 4) × 100
[In the above formula, ML represents the maximum length (μm) of hydrophobic silica, and A represents the projected area (μm 2 ) of hydrophobic silica. ]
形状係数SF1はルーゼックス画像解析装置(株式会社ニレコ製、FT)を用いて次のように測定した。まず、スライドグラス上に散布したトナーの光学顕微鏡像をビデオカメラを通じてルーゼックス画像解析装置に取り込み、50個の疎水性シリカについて最大長(ML)と投影面積(A)を測定し、個々の疎水性シリカについて、(ML2/A)×(π/4)×100を算出し、これを平均した値を形状係数SF1として求める。 The shape factor SF1 was measured as follows using a Luzex image analyzer (manufactured by Nireco Corporation, FT). First, an optical microscope image of the toner spread on the slide glass is taken into a Luzex image analyzer through a video camera, and the maximum length (ML) and projected area (A) of 50 hydrophobic silicas are measured. For silica, (ML 2 / A) × (π / 4) × 100 is calculated, and a value obtained by averaging the values is determined as the shape factor SF1.
本実施形態に係るトナーにおいて、トナー母粒子は、トナー母粒子表面から少なくとも0.04〜1μm、好ましくは0.04〜0.5μmの層内に疎水性シリカを結着して含有する。トナー母粒子がその表面近傍に疎水性シリカを含有することにより、フルカラートナー用トナーとして用いられる場合、用いられる複数色トナーの各帯電量は、含まれる顔料の種類が異なっても差異が小さくなる。 In the toner according to the exemplary embodiment, the toner base particles contain hydrophobic silica bound in a layer of at least 0.04 to 1 μm, preferably 0.04 to 0.5 μm from the surface of the toner base particles. When the toner base particles contain hydrophobic silica in the vicinity of the surface thereof, when used as a toner for a full color toner, the difference in the charge amount of the multi-color toner used is small even if the type of pigment contained is different. .
ここで本明細書において、トナー母粒子がトナー母粒子表面から少なくとも0.04〜1μmの層内に疎水性シリカを「結着して含有する」とは、疎水性シリカがトナー母粒子表面に単に付着している状態ではなく、図1に示すようにトナー1において、疎水性シリカ2がトナー母粒子3の表面から0.04〜1μmの層内(図1における距離D=1μm)に埋設されている状態のことをいう。すなわち、疎水性シリカのトナー母粒子表面への結着状態は、容易にトナー母粒子表面から脱離する状態とは異なる。疎水性シリカ2がトナー母粒子3の表面4から1μmの距離を超えて存在すると、疎水性シリカがトナー母粒子中にほぼ完全に埋没してしまう状態となり、トナーの帯電制御が困難となり、0.04μm未満の距離に存在するとトナー母粒子表面に付着している状態とほとんど変わらなくなり、長期使用時に疎水性シリカがトナー母粒子から脱離してしまう。疎水性シリカの一部がトナー母粒子の表面に埋設されている状態及びトナー母粒子表面からの距離は、走査型電子顕微鏡(SEM)により、トナーをエポキシ樹脂等により包埋したのち切断しトナーの断面を観察することにより確認することができる。なお、必ずしも全ての疎水性シリカの粒子の一部がトナー母粒子の表面に埋設されている状態でなくてもよく、一部の疎水性シリカはトナー母粒子表面に付着している状態であってもよい。例えばSEM観察において、5個のトナーの表面に存在する疎水性シリカ中70%以上の疎水性シリカがトナー母粒子の表面から0.04〜1μmの層内に埋設されている状態にあることが好ましい。
Here, in the present specification, the toner base particles “contain and contain” hydrophobic silica in a layer of at least 0.04 to 1 μm from the toner base particle surface means that the hydrophobic silica is on the toner base particle surface. In the
体積平均粒径が80〜300nmの範囲であり、かつ形状係数SF1が100〜120の範囲である疎水性シリカとしては、湿式製法により得られる湿式製法シリカが好ましく用いられる。 As the hydrophobic silica having a volume average particle diameter in the range of 80 to 300 nm and a shape factor SF1 in the range of 100 to 120, wet process silica obtained by a wet process is preferably used.
湿式製法シリカとしては、ケイ酸ソーダに酸を加えてケイ酸ゾルを生成させる方法またはケイ酸ソーダをイオン交換してケイ酸ゾルを生成する方法で得られる一般的な水性シリカゾル、水性シリカゾルの媒体をアルコールなどの有機溶媒に置換して得られるオルガノゾル、テトラアルコキシシランなどを水が存在する有機溶媒中において加水分解・縮合反応させて得られるゾルゲル法シリカ等が用いられるが、特にゾルゲル法シリカが好ましく用いられる。ゾルゲル法シリカに用いられるテトラアルコキシシランとしては、具体的にはテトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトライソプロポキシシラン、テトラブトキシシラン、などが挙げられるが、特に得られるシリカ粒子の形状、粒径、粒度分布等の点から、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシランが好ましい。 As a wet process silica, a general aqueous silica sol obtained by a method in which an acid is added to sodium silicate to produce a silicate sol or a method in which sodium silicate is ion-exchanged to produce a silicate sol, an aqueous silica sol medium Sol-gel silica obtained by hydrolyzing and condensing tetraalkoxysilane etc. in an organic solvent in which water is present is used. Preferably used. Specific examples of the tetraalkoxysilane used in the sol-gel silica include tetramethoxysilane, tetraethoxysilane, tetraisopropoxysilane, tetrabutoxysilane, and the like. From the viewpoint of particle size distribution and the like, tetramethoxysilane and tetraethoxysilane are preferable.
これらの湿式製法シリカは、疎水化処理を施して用いることが必要である。水性シリカゾルやゾルゲル法シリカは親水性が高く、そのままトナー母粒子に含有させると、トナー帯電の環境安定性が悪化し、特に高温高湿環境下での低帯電によるカブリや機内汚れ、転写不良等の問題が発生しやすく、また低温低湿環境下での高帯電による画像濃度の低下や転写不良等の問題が発生しやすく好ましくない。 These wet process silicas need to be hydrophobized before use. Aqueous silica sol and sol-gel silica have high hydrophilicity, and if included in toner base particles as they are, the environmental stability of toner charging deteriorates, and fogging, in-machine stains, transfer defects, etc. due to low charging in a high temperature and high humidity environment. This problem is likely to occur, and problems such as a decrease in image density and transfer failure due to high charging in a low temperature and low humidity environment are likely to occur.
湿式製法シリカの疎水化処理剤としては、まず親水性シリカに疎水性を施す目的として、メチル基、ジメチル基あるいはトリメチル基等を有するシラン化合物、特にトリメチル基を有するシラン化合物が好ましく用いられる。具体的にはメチルトリメトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、ジメチルジクロロシラン、ヘキサメチルジシラザンなどが挙げられる。 As the hydrophobizing agent for the wet process silica, a silane compound having a methyl group, a dimethyl group or a trimethyl group, particularly a silane compound having a trimethyl group is preferably used for the purpose of imparting hydrophobicity to the hydrophilic silica. Specific examples include methyltrimethoxysilane, dimethyldimethoxysilane, dimethyldichlorosilane, and hexamethyldisilazane.
一般的なヒュームドシリカの疎水化処理に用いられるジメチルシリコーンオイルや、イソブチルトリアルコキシシラン、デシルトリアルコキシシラン等の長鎖アルキル基を有するシラン化合物は、シリカ粒子表面に存在するシラノール基とは反応できるものの、内部細孔中のシラノール基とは反応し難い為、充分な疎水性を施すことが難しいため、好ましくない。 Silane compounds with long-chain alkyl groups such as dimethylsilicone oil, which is used for the hydrophobization treatment of general fumed silica, and isobutyltrialkoxysilane, decyltrialkoxysilane, react with silanol groups present on the surface of silica particles. Although it is possible, it is difficult to react with the silanol groups in the internal pores, so that it is difficult to give sufficient hydrophobicity.
また本実施形態においては、疎水性シリカとトナー母粒子中の結着樹脂との密着性を挙げる目的として、疎水性シリカは、ビニル基、エポキシ基、スチリル基、メタクリロキシ基、アクリロキシ基及びウレイド基の中から選択される少なくとも1種の有機官能基を有するシラン化合物で表面が疎水化処理されていることが好ましい。シラン化合物の有機官能基は、トナー母粒子に用いられる結着樹脂の種類により接着性の高いものを用いることが好ましい。例えば、結着樹脂がスチレン−アクリル共重合樹脂やポリエステル樹脂の場合は、ビニル基、スチリル基、メタクリロキシ基、アクリロキシ基を有するシラン化合物が好ましく用いられる。また、結着樹脂がエポキシ樹脂の場合は、エポキシ基を有するシラン化合物が好ましく用いられ、結着樹脂がウレタン樹脂の場合は、ウレイド基を有するシラン化合物が好ましく用いられる。 In this embodiment, for the purpose of increasing the adhesion between the hydrophobic silica and the binder resin in the toner base particles, the hydrophobic silica is composed of a vinyl group, an epoxy group, a styryl group, a methacryloxy group, an acryloxy group, and a ureido group. It is preferable that the surface is hydrophobized with a silane compound having at least one organic functional group selected from among the above. As the organic functional group of the silane compound, it is preferable to use an organic functional group having high adhesion depending on the kind of the binder resin used for the toner base particles. For example, when the binder resin is a styrene-acrylic copolymer resin or a polyester resin, a silane compound having a vinyl group, a styryl group, a methacryloxy group, or an acryloxy group is preferably used. Further, when the binder resin is an epoxy resin, a silane compound having an epoxy group is preferably used, and when the binder resin is a urethane resin, a silane compound having a ureido group is preferably used.
これら有機官能基を有するシラン化合物の具体例は、たとえばビニルトリクロルシラン、ビニルトリメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、p−スチリルトリメトキシシラン、3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3−メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、3−アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3−ウレイドプロピルトリエトキシシランなどが挙げられる。 Specific examples of these silane compounds having an organic functional group are, for example, vinyltrichlorosilane, vinyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropylmethyldiethoxysilane, and p-styryltrimethoxysilane. , 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane, 3-methacryloxypropyltriethoxysilane, 3-acryloxypropyltrimethoxysilane, 3-ureidopropyltriethoxysilane, and the like.
本実施形態においては、疎水性シリカの疎水性を上げて、更にトナー母粒子中の結着樹脂との密着性を上げる為に、疎水性シリカは、メチル基、ジメチル基及びトリメチル基の中から選択される少なくとも1種の有機官能基を有するシラン化合物と、ビニル基、エポキシ基、スチリル基、メタクリロキシ基、アクリロキシ基及びウレイド基の中から選択される少なくとも1種の有機官能基を有するシラン化合物との両方で疎水化処理されたものであることがさらに好ましい。メチル基、ジメチル基及びトリメチル基の中から選択される少なくとも1種の有機官能基を有するシラン化合物は主に疎水化に寄与し、ビニル基、エポキシ基、スチリル基、メタクリロキシ基、アクリロキシ基及びウレイド基の中から選択される少なくとも1種の有機官能基を有するシラン化合物は主に結着樹脂との密着性に寄与する。また、疎水性シリカの疎水性を上げて、更にトナー母粒子中の結着樹脂との密着性を上げる為に、疎水性シリカは、メチル基、ジメチル基及びトリメチル基の中から選択される少なくとも1種の有機官能基を有するシラン化合物で表面処理された後、ビニル基、エポキシ基、スチリル基、メタクリロキシ基、アクリロキシ基及びウレイド基の中から選択される少なくとも1種の有機官能基を有するシラン化合物で疎水化処理されたものであることが特に好ましい。 In this embodiment, in order to increase the hydrophobicity of the hydrophobic silica and further improve the adhesion to the binder resin in the toner base particles, the hydrophobic silica is selected from among methyl, dimethyl and trimethyl groups. Silane compound having at least one organic functional group selected and silane compound having at least one organic functional group selected from vinyl group, epoxy group, styryl group, methacryloxy group, acryloxy group and ureido group It is more preferable that both of these are hydrophobized. Silane compounds having at least one organic functional group selected from methyl group, dimethyl group and trimethyl group mainly contribute to hydrophobization, and include vinyl group, epoxy group, styryl group, methacryloxy group, acryloxy group and ureido The silane compound having at least one organic functional group selected from the group mainly contributes to adhesion with the binder resin. Further, in order to increase the hydrophobicity of the hydrophobic silica and further improve the adhesion to the binder resin in the toner base particles, the hydrophobic silica is at least selected from methyl group, dimethyl group and trimethyl group. A silane having at least one organic functional group selected from a vinyl group, an epoxy group, a styryl group, a methacryloxy group, an acryloxy group, and a ureido group after being surface-treated with a silane compound having one organic functional group It is particularly preferred that it has been hydrophobized with a compound.
疎水性シリカの疎水化処理方法としては特に制限されないが、湿式製法シリカを水またはアルコール系溶媒等の有機溶剤に分散させた状態で、前記シラン化合物を添加し、加熱反応させる方法が好ましい。 The method for hydrophobizing hydrophobic silica is not particularly limited, but a method in which the wet-process silica is dispersed in water or an organic solvent such as an alcohol solvent and the silane compound is added and heated to react is preferable.
本実施形態において、疎水性シリカの添加量は、目的とするトナー帯電量により調整されるが、一般的にはトナー母粒子に対し0.5〜10重量%、好ましくは1〜7重量%の範囲で用いられる。疎水性シリカの添加量が0.5重量%未満であると、トナー母粒子表面への露出量が低下する場合があり、10重量%を超えると、トナー表面近傍に分散保持できない粒子が増大する場合がある。 In this embodiment, the amount of hydrophobic silica added is adjusted according to the target toner charge amount, but is generally 0.5 to 10% by weight, preferably 1 to 7% by weight, based on the toner base particles. Used in a range. When the amount of hydrophobic silica added is less than 0.5% by weight, the exposure amount on the surface of the toner base particles may be lowered. When the amount added exceeds 10% by weight, particles that cannot be dispersed and held near the toner surface increase. There is a case.
トナーに含まれる体積平均粒径が80〜300nmの範囲である添加剤としては特に制限は無く、無機粒子や有機粒子等の公知の外部添加剤を用いることができるが、その中でも、シリカ、チタニア、アルミナ、酸化セリウム、チタン酸ストロンチウム、炭酸カルシウム、炭酸マグウネシウムおよびりん酸カルシウム等の無機粒子、ステアリン酸亜鉛のような金属石鹸、フッ素含有樹脂粒子、シリカ含有樹脂粒子および窒素含有樹脂粒子等の有機樹脂粒子が好ましい。また、目的に応じて外部添加剤表面に表面処理を施してもよい。表面処理剤としては、疎水化処理を行うためのシラン化合物、シランカップリング剤、シリコーンオイル等が挙げられる。これらの中でも、転写性、帯電性等の点から上記と同様のゾルゲル法シリカが好ましい。また、当該添加剤は、トナー母粒子に外部添加(外添)されたものであることが好ましく、トナー母粒子表面に付着している状態で存在する。また、添加剤として用いられるゾルゲル法シリカは、上記と同様に疎水化処理されたものであることが好ましい。また、添加剤として用いられるゾルゲル法シリカは、体積平均粒径が80〜300nm、好ましくは90〜200nm、含水率が好ましくは3〜15重量%、より好ましくは5〜10重量%、体積抵抗率が好ましくは1×1013Ωcm〜1×1017Ωcm、より好ましくは1×1015Ωcm〜5×1016Ωcmである。 The additive having a volume average particle diameter in the range of 80 to 300 nm contained in the toner is not particularly limited, and known external additives such as inorganic particles and organic particles can be used. Among them, silica, titania, and the like can be used. Organic such as alumina, cerium oxide, strontium titanate, calcium carbonate, magnesium carbonate and calcium phosphate, metal soap such as zinc stearate, fluorine-containing resin particles, silica-containing resin particles and nitrogen-containing resin particles Resin particles are preferred. Moreover, you may surface-treat on the surface of an external additive according to the objective. Examples of the surface treatment agent include a silane compound, a silane coupling agent, and a silicone oil for performing a hydrophobic treatment. Among these, the same sol-gel silica as described above is preferable from the viewpoint of transferability and chargeability. The additive is preferably externally added (externally added) to the toner base particles, and is present in a state of adhering to the surface of the toner base particles. The sol-gel silica used as an additive is preferably hydrophobized in the same manner as described above. The sol-gel silica used as an additive has a volume average particle size of 80 to 300 nm, preferably 90 to 200 nm, a moisture content of preferably 3 to 15% by weight, more preferably 5 to 10% by weight, and a volume resistivity. Is preferably 1 × 10 13 Ωcm to 1 × 10 17 Ωcm, more preferably 1 × 10 15 Ωcm to 5 × 10 16 Ωcm.
ゾルゲル法シリカの体積平均粒径がゾルゲル法シリカの体積平均粒径が80nmより小さいと、現像剤が繰り返し使用された際にゾルゲル法シリカ粒子がトナー母粒子表面に埋め込まれてしまい易く、トナーの物理的付着力が増大し、十分な転写性が得られなくなることがある。また、ゾルゲル法シリカの体積平均粒径が300nmを超えると、トナー母粒子からの離脱が起こり易く、感光体や現像部材、転写部材の汚染の原因となることがある為好ましくない。 If the volume average particle diameter of the sol-gel silica is less than 80 nm, the sol-gel silica particles are likely to be embedded in the surface of the toner base particles when the developer is repeatedly used. The physical adhesive force may increase and sufficient transferability may not be obtained. Further, if the volume average particle diameter of the sol-gel silica exceeds 300 nm, it is not preferable because it is easily detached from the toner base particles and may cause contamination of the photosensitive member, the developing member and the transfer member.
疎水性シリカの水分率が3重量%未満であると、低温低湿環境下での過剰帯電により画像濃度が低下する場合があり、15重量%を超えると、高温高湿環境下での低帯電によるカブリや機内汚れが発生する場合がある。 If the water content of the hydrophobic silica is less than 3% by weight, the image density may be reduced due to excessive charging in a low temperature and low humidity environment. If the water content exceeds 15% by weight, the charge is low in a high temperature and high humidity environment. Fog and internal dirt may occur.
疎水性シリカの体積抵抗率が1×1013Ωcm未満であると転写電界により転写体上のトナー帯電分布が悪化し転写不良の原因となる場合があり、1×1017Ωcmを超えると過剰帯電により画像濃度が低下する場合がある。 When the volume resistivity of the hydrophobic silica is less than 1 × 10 13 Ωcm, the toner charge distribution on the transfer member may be deteriorated due to the transfer electric field, which may cause transfer failure. When the volume resistivity exceeds 1 × 10 17 Ωcm, excessive charge occurs. As a result, the image density may decrease.
本実施形態において、トナー母粒子は結着樹脂と着色剤を主成分とする公知のものを使用することができ、さらに離型剤等を含有していてもよい。 In the present exemplary embodiment, the toner base particles may be a known toner mainly composed of a binder resin and a colorant, and may further contain a release agent or the like.
結着樹脂としては、スチレン、クロロスチレン等のスチレン類;エチレン、プロピレン、ブチレン、イソブチレン等のモノオレフィン;酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、安息香酸ビニル、酪酸ビニルエステル、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、アクリル酸ドデシル、アクリル酸オクチル、アクリル酸フェニル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸ドデシル等のα−メチレン脂肪族モノカルボン酸のエステル;ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル、ビニルブチルエーテル等のビニルエーテル;ビニルメチルケトン、ビニルヘキシルケトン、ビニルイソプロペニルケトン等のビニルケトン等の単独重合体あるいは共重合体を挙げることができ、特に代表的な結着樹脂としては、ポリスチレン、スチレン・アクリル酸アルキル共重合体、スチレン・メタクリル酸アルキル共重合体、スチレン・アクリロニトリル共重合体、スチレン・ブタジエン共重合体、スチレン・無水マレイン酸共重合体、ポリエチレン、ポリプロピレン等を挙げることができる。さらに、ポリエステル、ポリウレタン、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ポリアミド、変性ロジン、パラフィンワックス類等を挙げることができる。 Binder resins include styrenes such as styrene and chlorostyrene; monoolefins such as ethylene, propylene, butylene, and isobutylene; vinyl acetate, vinyl propionate, vinyl benzoate, vinyl butyrate, methyl acrylate, ethyl acrylate, Esters of α-methylene aliphatic monocarboxylic acids such as butyl acrylate, dodecyl acrylate, octyl acrylate, phenyl acrylate, methyl methacrylate, ethyl methacrylate, butyl methacrylate, dodecyl methacrylate; vinyl methyl ether, vinyl ethyl Examples include vinyl ethers such as ether and vinyl butyl ether; homopolymers or copolymers of vinyl ketones such as vinyl methyl ketone, vinyl hexyl ketone, and vinyl isopropenyl ketone. As fats, polystyrene, styrene / alkyl acrylate copolymer, styrene / alkyl methacrylate copolymer, styrene / acrylonitrile copolymer, styrene / butadiene copolymer, styrene / maleic anhydride copolymer, polyethylene, polypropylene Etc. Further examples include polyester, polyurethane, epoxy resin, silicone resin, polyamide, modified rosin, paraffin waxes and the like.
また、着色剤としては、例えば、カーボンブラック、クロムイエロー、ハンザイエロー、ベンジジンイエロー、スレンイエロー、キノリンイエロー、パーマネントオレンジGTR、ピラゾロンオレンジ、バルカンオレンジ、ウオッチヤングレッド、パーマネントレッド、ブリリアンカーミン3B、ブリリアンカーミン6B、デュポンオイルレッド、ピラゾロンレッド、リソールレッド、ローダミンBレーキ、レーキレッドC、ローズベンガル、アニリンブルー、ウルトラマリンブルー、カルコオイルブルー、メチレンブルークロライド、フタロシアニンブルー、フタロシアニングリーン、マラカイトグリーンオキサレート等の種々の顔料、または、アクリジン系、キサンテン系、アゾ系、ベンゾキノン系、アジン系、アントラキノン系、チオインジコ系、ジオキサジン系、チアジン系、アゾメチン系、インジコ系、チオインジコ系、フタロシアニン系、アニリンブラック系、ポリメチン系、トリフェニルメタン系、ジフェニルメタン系、チアジン系、チアゾール系、キサンテン系等の各種染料を単独でまたは2種以上組み合わせて使用することができる。 Examples of the colorant include carbon black, chrome yellow, hansa yellow, benzidine yellow, selenium yellow, quinoline yellow, permanent orange GTR, pyrazolone orange, vulcan orange, watch young red, permanent red, brillianthamine 3B, and brillianthamine. 6B, DuPont Oil Red, Pyrazolone Red, Resol Red, Rhodamine B Lake, Lake Red C, Rose Bengal, Aniline Blue, Ultramarine Blue, Calco Oil Blue, Methylene Blue Chloride, Phthalocyanine Blue, Phthalocyanine Green, Malachite Green Oxalate, etc. Or acridine, xanthene, azo, benzoquinone, azine, anthraquinone, thio Various dyes such as Ndico, Dioxazine, Thiazine, Azomethine, Indico, Thioindico, Phthalocyanine, Aniline Black, Polymethine, Triphenylmethane, Diphenylmethane, Thiazine, Thiazole, and Xanthene Or in combination of two or more.
本実施形態に係る静電荷像現像用トナーにおける、前記着色剤の含有量としては、結着樹脂100重量部に対して、1〜30重量部の範囲であることが好ましいが、また、必要に応じて表面処理された着色剤を使用したり、顔料分散剤を使用することも有効である。前記着色剤の種類を適宜選択することにより、イエロートナー、マゼンタトナー、シアントナー、ブラックトナー等を得ることができる。 In the electrostatic image developing toner according to the exemplary embodiment, the content of the colorant is preferably in the range of 1 to 30 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the binder resin. It is also effective to use a colorant that has been surface-treated accordingly, or to use a pigment dispersant. By appropriately selecting the type of the colorant, yellow toner, magenta toner, cyan toner, black toner and the like can be obtained.
離型剤の例としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン等の低分子量ポリオレフィン類;加熱により軟化点を有するシリコーン類;オレイン酸アミド、エルカ酸アミド、リシノール酸アミド、ステアリン酸アミド等の脂肪酸アミド類;エステルワックス、カルナウバワックス、ライスワックス、キャンデリラワックス、木ロウ、ホホバ油等のような植物系ワックス;ミツロウのような動物系ワックス;モンタンワックス、オゾケライト、セレシン、パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、フィッシャートロプシュワックス等のような鉱物系ワックス;石油系ワックス;及びそれらの変性物等を使用することができる。離型剤の添加量は、トナーに対して50重量%以下の範囲で添加することができる。 Examples of mold release agents include low molecular weight polyolefins such as polyethylene, polypropylene and polybutene; silicones having a softening point upon heating; fatty acid amides such as oleic acid amide, erucic acid amide, ricinoleic acid amide and stearic acid amide; Plant waxes such as ester wax, carnauba wax, rice wax, candelilla wax, tree wax, jojoba oil, etc .; animal waxes such as beeswax; montan wax, ozokerite, ceresin, paraffin wax, microcrystalline wax, fisher Mineral waxes such as Tropsch wax, petroleum waxes, and modified products thereof can be used. The addition amount of the release agent can be added in the range of 50% by weight or less with respect to the toner.
その他内添剤として、フェライト、マグネタイト、還元鉄、コバルト、ニッケル、マンガン等の金属、それらの合金、又はそれら金属を含む化合物などの磁性体を使用することができる。帯電制御剤としては、4級アンモニウム塩、ニグロシン系化合物、アルミニウム、鉄、クロムなどの錯体からなる染料や、トリフェニルメタン系顔料など通常使用される種々の帯電制御剤を使用することができるが、凝集や融合一体化時の安定性に影響するイオン強度の制御及び廃水汚染の減少のために、水に溶解しにくい帯電制御剤が好適である。 As other internal additives, magnetic materials such as metals such as ferrite, magnetite, reduced iron, cobalt, nickel and manganese, alloys thereof, and compounds containing these metals can be used. As the charge control agent, various commonly used charge control agents such as quaternary ammonium salts, nigrosine compounds, dyes composed of complexes of aluminum, iron, chromium, and triphenylmethane pigments can be used. In order to control the ionic strength that affects the stability at the time of aggregation and fusion integration and to reduce wastewater contamination, a charge control agent that is difficult to dissolve in water is preferable.
湿式添加する無機粒子の例としては、シリカ、アルミナ、チタニア、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、リン酸三カルシウムなど、通常トナー表面の外部添加剤として使用される全てのものを、イオン性界面活性剤や高分子酸、高分子塩基で分散して湿式添加することができる。 Examples of inorganic particles to be wet-added include silica, alumina, titania, calcium carbonate, magnesium carbonate, and tricalcium phosphate, all of which are usually used as external additives on the toner surface, such as ionic surfactants and It can be dispersed in a polymer acid or a polymer base and added wet.
<静電荷像現像用トナーの製造方法>
本実施形態のトナー母粒子を作製する方法としては、結着樹脂の重合性単量体を乳化重合させ、形成された樹脂分散液と着色剤、及び必要に応じてワックス等のその他成分の分散液とを混合し、凝集、加熱融着させトナー母粒子を得る乳化重合凝集法、結着樹脂、着色剤、及び必要に応じてワックス等のその他成分を、有機溶媒に溶解分散させてなる油性成分を、水性媒体中で懸濁分散し、その後有機溶媒を除去する溶解懸濁法などが好ましく用いられる。
<Method for producing toner for developing electrostatic image>
As a method for producing the toner base particles of the present embodiment, the polymerizable monomer of the binder resin is emulsion-polymerized, and the formed resin dispersion and colorant, and if necessary, dispersion of other components such as wax An oil-based composition obtained by dissolving and dispersing an emulsion polymerization aggregation method to obtain toner base particles by mixing with a liquid, heat-fusing, a binder resin, a colorant, and, if necessary, other components such as wax in an organic solvent. A solution suspension method in which the components are suspended and dispersed in an aqueous medium and then the organic solvent is removed is preferably used.
乳化重合凝集法による製造方法は、樹脂粒子を分散した樹脂粒子分散液及び着色剤を分散した着色剤分散液を混合し、樹脂粒子及び着色剤を凝集させて凝集粒子を生成する凝集工程と、追加樹脂粒子と、体積平均粒径が80〜300nmの範囲であり、かつ形状係数SF1が100〜120の範囲である疎水性シリカとを含むシリカ含有分散液を添加し、凝集粒子表面に追加樹脂粒子及び疎水性シリカを付着させて付着粒子を生成する付着工程と、加熱して付着粒子を融合する融合工程と、を含む。 The production method by the emulsion polymerization aggregation method includes a resin particle dispersion in which resin particles are dispersed and a colorant dispersion in which a colorant is dispersed, and agglomeration step in which the resin particles and the colorant are aggregated to generate aggregated particles; A silica-containing dispersion liquid containing additional resin particles and hydrophobic silica having a volume average particle size in the range of 80 to 300 nm and a shape factor SF1 in the range of 100 to 120 is added, and the additional resin is added to the surface of the aggregated particles. An attachment step of attaching the particles and hydrophobic silica to produce attached particles, and a fusion step of fusing the attached particles by heating.
すなわち、乳化重合凝集法は、少なくとも体積平均粒径1μm以下の樹脂粒子を分散した樹脂粒子分散液、着色剤分散液、必要に応じてワックス分散液や無機粒子分散液を混合し、必要に応じて2価以上の無機金属塩の凝集剤を添加して凝集粒子を生成し、凝集粒子分散液を調製した後、樹脂粒子のガラス転移点以上の温度に加熱して融合合一し、洗浄、乾燥してトナー粒子を得る方法であるが、この方法においては、凝集粒子の融合工程の前に、凝集粒子分散液に対して樹脂粒子分散液を追加添加して凝集粒子表面に樹脂粒子などを付着させ、トナー粒子表面に樹脂被膜を形成する付着工程を設けることが好ましいが、本実施形態においては、この付着工程において追加する樹脂粒子分散液と共に疎水性シリカを添加することにより、トナー母粒子表面近傍に疎水性シリカ粒子を結着して含有させることができる。 That is, in the emulsion polymerization aggregation method, at least a resin particle dispersion in which resin particles having a volume average particle diameter of 1 μm or less are dispersed, a colorant dispersion, and a wax dispersion or an inorganic particle dispersion as necessary are mixed, and if necessary After adding a divalent or higher inorganic metal salt flocculant to produce agglomerated particles and preparing an agglomerated particle dispersion, the mixture is heated to a temperature above the glass transition point of the resin particles, fused and coalesced, washed, In this method, toner particles are obtained by drying. In this method, the resin particle dispersion is added to the aggregated particle dispersion to add resin particles to the surface of the aggregated particles before the aggregation particle fusion step. It is preferable to provide an adhesion step for adhering and forming a resin film on the toner particle surface. However, in this embodiment, the toner is added by adding hydrophobic silica together with the resin particle dispersion added in this adhesion step. In the vicinity of the surface of the base particles with the hydrophobic silica particles sintered wear it can be contained.
着色剤の分散方法としては、任意の方法、例えば回転せん断型ホモジナイザや、メディアを有するボールミル、サンドミル、高圧分散機、超音波式分散機など、任意の方法を採用することができ、なんら制限されるものではない。 As a method for dispersing the colorant, an arbitrary method such as a rotary shear type homogenizer, a ball mill having a medium, a sand mill, a high-pressure disperser, an ultrasonic disperser, or the like can be adopted. It is not something.
ワックス類は、水中にイオン性界面活性剤や高分子酸や高分子塩基などの高分子電解質とともに分散させ、融点以上に加熱するとともに強い剪断を付与できるホモジナイザや圧力吐出型分散機で粒子化し、1μm以下の粒子の分散液を作製することができる。 Waxes are dispersed in water with polymer electrolytes such as ionic surfactants, polymer acids, and polymer bases, and are granulated with a homogenizer or pressure discharge type disperser that can be heated above the melting point and impart strong shearing. A dispersion of particles of 1 μm or less can be produced.
本実施形態の乳化重合凝集法において、疎水性シリカの添加量と追加する樹脂の添加量の割合を調整することにより、トナー母粒子表面から0.04〜1μmの層内に疎水性シリカが結着して含有される構造とすることができる。例えば、追加する樹脂量に対して疎水性シリカの量が10〜50重量%であることが好ましく、20〜40重量%の範囲であることがより好ましい。疎水性シリカの量が10重量%未満であると、疎水性シリカがトナー母粒子中にほぼ完全に埋没してしまう疎水性シリカの量が多くなるため、トナーの帯電制御が困難となる場合があり、50重量%を超えると、トナー母粒子表面に単に付着している状態である疎水性シリカの量が多くなるため、長期使用時に疎水性シリカがトナー母粒子から脱離しやすくなる。 In the emulsion polymerization aggregation method of the present embodiment, the hydrophobic silica is bound in the 0.04 to 1 μm layer from the surface of the toner base particles by adjusting the ratio of the addition amount of the hydrophobic silica and the addition amount of the resin. It can be set as the structure contained by wearing. For example, the amount of hydrophobic silica is preferably 10 to 50% by weight and more preferably 20 to 40% by weight with respect to the amount of resin to be added. When the amount of the hydrophobic silica is less than 10% by weight, the amount of the hydrophobic silica in which the hydrophobic silica is almost completely embedded in the toner base particles is increased, which may make it difficult to control the charging of the toner. If the amount exceeds 50% by weight, the amount of hydrophobic silica that is simply attached to the surface of the toner base particles increases, so that the hydrophobic silica tends to be detached from the toner base particles during long-term use.
また、溶解懸濁法による製造方法は、結着樹脂及び着色剤を有機溶媒に溶解分散させる溶解分散工程と、溶解分散させた溶解分散液を、体積平均粒径が80〜300nmの範囲であり、かつ形状係数SF1が100〜120の範囲である疎水性シリカを分散させた水性溶媒中で懸濁させてトナー粒子を形成する粒子形成工程と、を含む。 In addition, the production method by the dissolution suspension method includes a dissolution / dispersion step in which a binder resin and a colorant are dissolved and dispersed in an organic solvent, and a dissolution / dispersion in which the volume average particle size is in the range of 80 to 300 nm. And a particle forming step of suspending in an aqueous solvent in which hydrophobic silica having a shape factor SF1 in the range of 100 to 120 is dispersed to form toner particles.
すなわち、溶解懸濁法は、結着樹脂、着色剤、及び必要に応じてワックスや無機粒子等のその他成分を水に微量に溶解する有機溶媒に溶解分散させてなる溶解分散液(油性成分)を、炭酸カルシウムなどの無機粒子や界面活性剤などにより水性媒体中で懸濁させてトナー粒子を作製し、有機溶媒を除去した後、洗浄工程において無機粒子や界面活性剤を除去、乾燥してトナー粒子を得る方法であるが、本実施形態においては、疎水性シリカを水性媒体中に予め分散させた後、溶解分散液(油性成分)を懸濁させることにより、トナー母粒子表面近傍に疎水性シリカ粒子を結着して含有させることができる。 That is, the dissolution suspension method is a solution (oil-based component) in which a binder resin, a colorant, and if necessary, other components such as wax and inorganic particles are dissolved and dispersed in an organic solvent that is dissolved in a trace amount in water. Is suspended in an aqueous medium with inorganic particles such as calcium carbonate and a surfactant to produce toner particles, and after removing the organic solvent, the inorganic particles and the surfactant are removed and dried in the washing step. In this embodiment, hydrophobic silica is dispersed in an aqueous medium in advance, and then a dissolved dispersion (oil component) is suspended in the vicinity of the surface of the toner base particles. The active silica particles can be bound and contained.
上記製造方法において水性媒体中に分散させる疎水性シリカの添加量は、結着樹脂、着色剤、ワックス等を有機溶媒に溶解分散させてなる溶解分散液(油性成分)の固形分(トナー組成物)に対し、好ましくは0.5〜10重量%、より好ましくは1〜7重量%の範囲となるように用いられる。 The amount of hydrophobic silica to be dispersed in the aqueous medium in the above production method is such that the solid content (toner composition) of a dissolved dispersion (oil component) obtained by dissolving and dispersing a binder resin, a colorant, wax, and the like in an organic solvent. ), Preferably 0.5 to 10% by weight, more preferably 1 to 7% by weight.
トナー製造工程における乳化重合、シード重合、顔料分散、樹脂粒子、離型剤分散、凝集、又はその安定化などに用いる界面活性剤としては、硫酸エステル塩系、スルホン酸塩系、リン酸エステル系、せっけん系等のアニオン性界面活性剤、アミン塩型、4級アンモニウム塩型等のカチオン性界面活性剤等が用いられ、またポリエチレングリコール系、アルキルフェノールエチレンオキサイド付加物系、多価アルコール系等の非イオン性界面活性剤を併用することも効果的である。 Surfactants used in emulsion production, seed polymerization, pigment dispersion, resin particles, release agent dispersion, aggregation, or stabilization thereof in the toner production process include sulfate ester, sulfonate, and phosphate ester types. , Anionic surfactants such as soaps, cationic surfactants such as amine salt type, quaternary ammonium salt type, etc., polyethylene glycol type, alkylphenol ethylene oxide adduct type, polyhydric alcohol type, etc. It is also effective to use a nonionic surfactant in combination.
<静電荷像現像用トナーの物性>
本実施形態に係る静電荷像現像用トナーの体積平均粒径としては、4μm〜8μmの範囲が好ましく、5μm〜7μmの範囲がより好ましく、また、個数平均粒径としては、3μm〜7μmの範囲が好ましく、4μm〜6μmの範囲がより好ましい。
<Physical properties of toner for developing electrostatic image>
The volume average particle size of the electrostatic image developing toner according to this embodiment is preferably in the range of 4 μm to 8 μm, more preferably in the range of 5 μm to 7 μm, and the number average particle size is in the range of 3 μm to 7 μm. Is preferable, and the range of 4 μm to 6 μm is more preferable.
前記体積平均粒径および個数平均粒径の測定は、コールターマルチサイザーII型(ベックマン−コールター社製)を用いて、100μmのアパーチャ径で測定することにより得ることができる。この時、測定はトナーを電解質水溶液(アイソトン水溶液)に分散させ、超音波により30秒分散させた後に行う。 The volume average particle size and the number average particle size can be measured by measuring with a 100 μm aperture diameter using a Coulter Multisizer II type (manufactured by Beckman-Coulter). At this time, the measurement is performed after the toner is dispersed in an electrolyte aqueous solution (isoton aqueous solution) and dispersed by ultrasonic waves for 30 seconds.
また、本実施形態に係る静電荷像現像用トナーの体積平均粒度分布指標GSDvは、1.27以下であり、好ましくは1.25以下である。GSDvが1.27を超えると粒度分布がシャープとならず、解像性が低下し、トナー飛散やかぶり等の画像欠陥の原因となる。 The volume average particle size distribution index GSDv of the electrostatic image developing toner according to this embodiment is 1.27 or less, preferably 1.25 or less. When GSDv exceeds 1.27, the particle size distribution is not sharp, resolution is deteriorated, and image defects such as toner scattering and fogging are caused.
なお、体積平均粒径D50v及び体積平均粒度分布指標GSDvは、以下のようにして求めることができる。前述のコールターマルチサイザーII型(ベックマン−コールター社製)で測定されるトナーの粒度分布を基にして分割された粒度範囲(チャネル)に対して体積、数をそれぞれ小径側から累積分布を描いて、累積16%となる粒径を体積D16v、数D16p、累積50%となる粒径を体積D50v、数D50p、累積84%となる粒径を体積D84v、数D84pと定義する。この際、D50vは体積平均粒径を表し、体積平均粒度分布指標(GSDv)は(D84v/D16v)1/2として求められる。なお、(D84p/D16p)1/2は数平均粒度分布指標(GSDp)を表す。 The volume average particle diameter D50v and the volume average particle size distribution index GSDv can be obtained as follows. Draw cumulative distributions from the small diameter side for the particle size range (channel) divided based on the particle size distribution of the toner measured by the above-mentioned Coulter Multisizer II type (manufactured by Beckman-Coulter). In addition, the particle diameter that is accumulated 16% is defined as volume D16v and several D16p, the particle diameter that is accumulated 50% is defined as volume D50v and several D50p, and the particle diameter that is accumulated 84% is defined as volume D84v and several D84p. At this time, D50v represents the volume average particle diameter, and the volume average particle size distribution index (GSDv) is determined as (D84v / D16v) 1/2 . In addition, (D84p / D16p) 1/2 represents a number average particle size distribution index (GSDp).
また、本実施形態に係る静電荷像現像用トナーの、下記式で表される形状係数SF1は好ましくは110〜140の範囲、より好ましくは115〜130の範囲である。
SF1=(ML2/A)×(π/4)×100
〔ただし、上記式において、MLはトナーの最大長(μm)を表し、Aはトナーの投影面積(μm2)を表す。〕
トナーの形状係数SF1が110より小さい、または140を超えると、長期に渡って、優れた帯電性、クリーニング性、転写性を得ることができないことがある。
In addition, the shape factor SF1 represented by the following formula of the toner for developing an electrostatic charge image according to this embodiment is preferably in the range of 110 to 140, more preferably in the range of 115 to 130.
SF1 = (ML 2 / A) × (π / 4) × 100
[In the above formula, ML represents the maximum toner length (μm), and A represents the projected area (μm 2 ) of the toner. ]
If the toner shape factor SF1 is less than 110 or exceeds 140, it may be impossible to obtain excellent chargeability, cleanability, and transferability over a long period of time.
なお、形状係数SF1はルーゼックス画像解析装置(株式会社ニレコ製、FT)を用いて次のように測定した。まず、スライドグラス上に散布したトナーの光学顕微鏡像をビデオカメラを通じてルーゼックス画像解析装置に取り込み、50個のトナーについて最大長(ML)と投影面積(A)を測定し、個々のトナーについて、(ML2/A)×(π/4)×100を算出し、これを平均した値を形状係数SF1として求めた。 In addition, shape factor SF1 was measured as follows using a Luzex image analyzer (manufactured by Nireco Corporation, FT). First, an optical microscopic image of toner spread on a slide glass is taken into a Luzex image analyzer through a video camera, and the maximum length (ML) and projection area (A) of 50 toners are measured. ML 2 / A) × (π / 4) × 100 was calculated, and the average value was calculated as the shape factor SF1.
<静電荷像現像剤>
本実施形態に係る静電荷像現像用トナーは、そのまま一成分現像剤として、あるいは二成分現像剤として用いられる。二成分現像剤として用いる場合にはキャリアと混合して使用される。
<Electrostatic image developer>
The toner for developing an electrostatic charge image according to the exemplary embodiment is used as it is as a one-component developer or as a two-component developer. When used as a two-component developer, it is used by mixing with a carrier.
二成分現像剤に使用し得るキャリアとしては、特に制限はなく、公知のキャリアを用いることができる。例えば酸化鉄、ニッケル、コバルト等の磁性金属、フェライト、マグネタイト等の磁性酸化物や、これら芯材表面に樹脂被覆層を有する樹脂コートキャリア、磁性分散型キャリア等を挙げることができる。またマトリックス樹脂に導電材料などが分散された樹脂分散型キャリアであってもよい。 There is no restriction | limiting in particular as a carrier which can be used for a two-component developer, A well-known carrier can be used. Examples thereof include magnetic metals such as iron oxide, nickel and cobalt, magnetic oxides such as ferrite and magnetite, resin-coated carriers having a resin coating layer on the surface of the core material, and magnetic dispersion carriers. Further, a resin-dispersed carrier in which a conductive material or the like is dispersed in a matrix resin may be used.
キャリアに使用される被覆樹脂、マトリックス樹脂としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリビニルアセテート、ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラール、ポリ塩化ビニル、ポリビニルエーテル、ポリビニルケトン、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、スチレン−アクリル酸共重合体、オルガノシロキサン結合からなるストレートシリコーン樹脂またはその変性品、フッ素樹脂、ポリエステル、ポリカーボネート、フェノール樹脂、エポキシ樹脂等を例示することができるが、これらに限定されるものではない。 Coating resins and matrix resins used for carriers include polyethylene, polypropylene, polystyrene, polyvinyl acetate, polyvinyl alcohol, polyvinyl butyral, polyvinyl chloride, polyvinyl ether, polyvinyl ketone, vinyl chloride-vinyl acetate copolymer, styrene-acrylic. Examples thereof include, but are not limited to, acid copolymers, straight silicone resins composed of organosiloxane bonds or modified products thereof, fluororesins, polyesters, polycarbonates, phenol resins, epoxy resins and the like.
導電材料としては、金、銀、銅といった金属やカーボンブラック、更に酸化チタン、酸化亜鉛、硫酸バリウム、ホウ酸アルミニウム、チタン酸カリウム、酸化スズ、カーボンブラック等を例示することができるが、これらに限定されるものではない。 Examples of the conductive material include metals such as gold, silver and copper, carbon black, titanium oxide, zinc oxide, barium sulfate, aluminum borate, potassium titanate, tin oxide, and carbon black. It is not limited.
またキャリアの芯材としては、鉄、ニッケル、コバルト等の磁性金属、フェライト、マグネタイト等の磁性酸化物、ガラスビーズ等が挙げられるが、キャリアを磁気ブラシ法に用いるためには、磁性材料であることが好ましい。キャリアの芯材の体積平均粒径としては、一般的には10μm〜500μmの範囲であり、好ましくは30μm〜100μmの範囲である。 Examples of the core material of the carrier include magnetic metals such as iron, nickel, and cobalt, magnetic oxides such as ferrite and magnetite, and glass beads. However, in order to use the carrier for the magnetic brush method, it is a magnetic material. It is preferable. The volume average particle size of the core material of the carrier is generally in the range of 10 μm to 500 μm, and preferably in the range of 30 μm to 100 μm.
またキャリアの芯材の表面に樹脂被覆するには、前記被覆樹脂、および必要に応じて各種添加剤を適当な溶媒に溶解した被覆層形成用溶液により被覆する方法が挙げられる。溶媒としては、特に限定されるものではなく、使用する被覆樹脂、塗布適性等を勘案して適宜選択すればよい。 In order to coat the surface of the core material of the carrier with a resin, there may be mentioned a method of coating with a coating layer forming solution in which the coating resin and, if necessary, various additives are dissolved in an appropriate solvent. The solvent is not particularly limited and may be appropriately selected in consideration of the coating resin to be used, coating suitability, and the like.
具体的な樹脂被覆方法としては、キャリアの芯材を被覆層形成用溶液中に浸漬する浸漬法、被覆層形成用溶液をキャリアの芯材表面に噴霧するスプレー法、キャリアの芯材を流動エアにより浮遊させた状態で被覆層形成用溶液を噴霧する流動床法、ニーダーコーター中でキャリアの芯材と被覆層形成溶液とを混合し、溶剤を除去するニーダーコーター法が挙げられる。 Specific resin coating methods include an immersion method in which the carrier core material is immersed in the coating layer forming solution, a spray method in which the coating layer forming solution is sprayed on the surface of the carrier core material, and the carrier core material is fluidized air. And a kneader coater method in which the carrier core material and the coating layer forming solution are mixed in a kneader coater and the solvent is removed in a kneader coater.
前記二成分現像剤における本実施形態に係るトナーと上記キャリアとの混合比(重量比)としては、トナー:キャリア=1:100〜30:100程度の範囲であり、3:100〜20:100程度の範囲がより好ましい。 The mixing ratio (weight ratio) of the toner according to the exemplary embodiment and the carrier in the two-component developer is in the range of toner: carrier = 1: 100 to 30: 100, and 3: 100 to 20: 100. A range of the degree is more preferable.
<画像形成装置>
本実施形態に係る画像形成装置は、静電荷像担持体表面を帯電する帯電手段と、帯電された静電荷像担持体表面を露光して静電潜像(静電荷像)を形成する露光手段と、現像剤担持体に担持された現像剤を用い、静電荷像担持体表面に形成された静電潜像を現像してトナー画像を形成する現像手段と、静電荷像担持体表面に形成されたトナー画像を被転写体表面に転写する転写手段と、被転写体表面に転写されたトナー画像を定着する定着手段と、を含み、現像剤として、上記静電荷像現像用トナーを含有する現像剤を用いる。また、本実施形態に係る画像形成装置は、上記した手段以外の手段を含むものであってもよい。
<Image forming apparatus>
The image forming apparatus according to the present embodiment includes a charging unit that charges the surface of the electrostatic charge image carrier, and an exposure unit that exposes the charged electrostatic charge image carrier surface to form an electrostatic latent image (electrostatic charge image). And developing means for developing the electrostatic latent image formed on the surface of the electrostatic image carrier using the developer carried on the developer carrier to form a toner image, and forming on the surface of the electrostatic image carrier And a fixing unit for fixing the toner image transferred to the surface of the transfer medium, and the developer for developing the electrostatic image is included as a developer. Use developer. The image forming apparatus according to the present embodiment may include means other than the above-described means.
本実施形態に係る画像形成装置の一例の概略を図2に示し、その構成について説明する。画像形成装置5は、帯電部10と、露光部12と、静電荷像担持体である電子写真感光体14と、現像部16と、転写部18と、クリーニング部20と、定着部22とを備える。
An example of the image forming apparatus according to the present embodiment is schematically shown in FIG. The
画像形成装置5において、電子写真感光体14の周囲には、電子写真感光体14の表面を帯電する帯電手段である帯電部10と、帯電された電子写真感光体14を露光し画像情報に応じて静電荷像を形成する露光手段である露光部12と、静電荷像をトナーにより現像してトナー画像を形成する現像手段である現像部16と、電子写真感光体14の表面に形成されたトナー画像を被転写材24の表面に転写する転写手段である転写部18と、転写後の電子写真感光体14表面上に残存したトナーを除去するクリーニング手段であるクリーニング部20とがこの順で配置されている。また、被転写材24に転写されたトナー画像を定着する定着手段(画像定着装置)である定着部22が転写部18の左側に配置されている。
In the
本実施形態に係る画像形成装置5の動作について説明する。まず、帯電部10により電子写真感光体14の表面が均一に帯電される。次に、露光部12により電子写真感光体14の表面に光が当てられ、光の当てられた部分の帯電電荷が除去され、画像情報に応じて静電荷像が形成される。その後、静電荷像が現像部16により現像され、電子写真感光体14の表面にトナー画像が形成される。例えば、電子写真感光体14として有機感光体を用い、露光部12としてレーザビーム光を用いたデジタル式電子写真複写機の場合、電子写真感光体14の表面は、帯電部10により負電荷を付与され、レーザビーム光によりドット状にデジタル潜像が形成され、レーザビーム光の当たった部分に現像部16でトナーを付与され可視像化される。この場合、現像部16にはマイナスのバイアスが印加されている。次に転写部18で、用紙等の被転写材24がこのトナー画像に重ねられ、被転写材24の裏側からトナーとは逆極性の電荷が被転写材24に与えられ、静電気力によりトナー画像が被転写材24に転写される。転写されたトナー画像は、定着部22において定着部材により熱及び圧力が加えられ、被転写材24に融着されて定着される。一方、転写されずに電子写真感光体14の表面に残存したトナーはクリーニング部20で除去される。この帯電からクリーニングに至る一連のプロセスで一回のサイクルが終了する。なお、図2において、転写部18で用紙等の被転写材24に直接トナー画像が転写されているが、中間転写体等の転写体を介して転写されても良い。
An operation of the
以下、図2の画像形成装置5における帯電手段、静電荷像担持体、露光手段、現像手段、転写手段、クリーニング手段、定着手段について説明する。
Hereinafter, a charging unit, an electrostatic charge image carrier, an exposure unit, a developing unit, a transfer unit, a cleaning unit, and a fixing unit in the
(帯電手段)
帯電手段である帯電部10としては、例えば、図2に示すようなコロトロンなどの帯電器が用いられるが、導電性又は半導電性の帯電ロールを用いても良い。導電性又は半導電性の帯電ロールを用いた接触型帯電器は、電子写真感光体14に対し、直流電流を印加するか、交流電流を重畳させて印加してもよい。例えばこのような帯電部10により、電子写真感光体14との接触部近傍の微小空間で放電を発生させることにより電子写真感光体14表面を帯電させる。なお、通常は、−300〜−1000Vに帯電される。また前記の導電性又は半導電性の帯電ロールは単層構造あるいは多重構造でも良い。また、帯電ロールの表面をクリーニングする機構を設けてもよい。
(Charging means)
For example, a charging device such as a corotron as shown in FIG. 2 is used as the charging
(静電荷像担持体)
静電荷像担持体は、少なくとも潜像(静電荷像)が形成される機能を有する。静電荷像担持体としては、電子写真感光体が好適に挙げられる。電子写真感光体14は、円筒状の導電性の基体外周面に有機感光体等を含む塗膜を有する。塗膜は、基体上に、必要に応じて下引き層、及び、電荷発生物質を含む電荷発生層と、電荷輸送物質を含む電荷輸送層とを含む感光層がこの順序で形成されたものである。電荷発生層と電荷輸送層の積層順序は逆であってもよい。これらは、電荷発生物質と電荷輸送物質とを別個の層(電荷発生層、電荷輸送層)に含有させて積層した積層型感光体であるが、電荷発生物質と電荷輸送物質との双方を同一の層に含む単層型感光体であってもよく、好ましくは積層型感光体である。また、下引き層と感光層との間に中間層を有していてもよい。また、有機感光体に限らずアモルファスシリコン感光膜等他の種類の感光層を使用してもよい。
(Static charge image carrier)
The electrostatic charge image carrier has a function of forming at least a latent image (electrostatic charge image). A preferable example of the electrostatic image bearing member is an electrophotographic photosensitive member. The
(露光手段)
露光手段である露光部12としては、特に制限はなく、例えば、静電荷像担持体表面に、半導体レーザ光、LED光、液晶シャッタ光等の光源を、所望の像様に露光できる光学系機器等が挙げられる。
(Exposure means)
There is no particular limitation on the
(現像手段)
現像手段である現像部16は、静電荷像担持体上に形成された潜像をトナーを含む現像剤により現像してトナー画像を形成する機能を有する。そのような現像装置としては、上述の機能を有している限り特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、静電荷像現像用トナーをブラシ、ローラ等を用いて電子写真感光体14に付着させる機能を有する公知の現像器等が挙げられる。電子写真感光体14には、通常直流電圧が使用されるが、更に交流電圧を重畳させて使用してもよい。
(Development means)
The developing
(転写手段)
転写手段である転写部18としては、例えば、図2に示すような被転写材24の裏側からトナーとは逆極性の電荷を被転写材24に与え、静電気力によりトナー画像を被転写材24に転写するもの、あるいは被転写材24の表面に被転写材24を介して直接接触して転写する導電性又は半導電性のロール等を用いた転写ロール及び転写ロール押圧装置を用いることができる。転写ロールには、静電荷像担持体に付与する転写電流として、直流電流を印加してもよいし、交流電流を重畳させて印加してもよい。転写ロールは、帯電すべき画像領域幅、転写帯電器の形状、開口幅、プロセススピード(周速)等により、任意に設定することができる。また、低コスト化のため、転写ロールとして単層の発泡ロール等が好適に用いられる。転写方式としては、紙等の被転写材24に直接転写する方式でも、中間転写体を介して被転写材24に転写する方式でもよい。
(Transfer means)
As the
中間転写体としては、公知の中間転写体を用いることができる。中間転写体に用いられる材料としては、ポリカーボネート樹脂(PC)、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)、ポリアルキレンフタレート、PC/ポリアルキレンテレフタレート(PAT)のブレンド材料、エチレンテトラフロロエチレン共重合体(ETFE)/PC、ETFE/PAT、PC/PATのブレンド材料等が挙げられるが、機械的強度の観点から熱硬化ポリイミド樹脂を用いた中間転写ベルトが好ましい。 A known intermediate transfer member can be used as the intermediate transfer member. Materials used for the intermediate transfer member include polycarbonate resin (PC), polyvinylidene fluoride (PVDF), polyalkylene phthalate, PC / polyalkylene terephthalate (PAT) blend material, ethylene tetrafluoroethylene copolymer (ETFE) / PC, ETFE / PAT, PC / PAT blend materials, and the like can be mentioned. From the viewpoint of mechanical strength, an intermediate transfer belt using a thermosetting polyimide resin is preferable.
(クリーニング手段)
クリーニング手段であるクリーニング部20については、静電荷像担持体上の残留トナーを清掃するものであれば、ブレードクリーニング方式、ブラシクリーニング方式、ロールクリーニング方式を採用したもの等、適宜選定して差し支えない。これらの中でもクリーニングブレードを用いることが好ましい。また、クリーニングブレードの材質としてはウレタンゴム、ネオプレンゴム、シリコーンゴム等が挙げられる。中でも、耐摩耗性に優れていることから、特にポリウレタン弾性体を用いることが好ましい。但し、転写効率の高いトナーを使用する場合にはクリーニング部20を使用しない態様もありえる。
(Cleaning means)
The
(定着手段)
定着手段(画像定着装置)である定着部22としては、被転写材24に転写されたトナー像を加熱、加圧あるいは加熱加圧により定着するものであり、定着部材を具備する。
(Fixing means)
The fixing
(被転写材)
トナー画像を転写する被転写材(用紙)24としては、例えば、電子写真方式の複写機、プリンタ等に使用される普通紙、OHPシート等が挙げられる。定着後における画像表面の平滑性をさらに向上させるには、被転写材の表面もできるだけ平滑であることが好ましく、例えば、普通紙の表面を樹脂等でコーティングしたコート紙、印刷用のアート紙等を好適に使用することができる。
(Transfer material)
Examples of the transfer material (paper) 24 to which the toner image is transferred include plain paper, OHP sheets, and the like used in electrophotographic copying machines and printers. In order to further improve the smoothness of the image surface after fixing, it is preferable that the surface of the transfer material is as smooth as possible. For example, coated paper in which the surface of plain paper is coated with resin, art paper for printing, etc. Can be preferably used.
以下、実施例および比較例を挙げ、本発明をより具体的に詳細に説明するが、本発明は、以下の実施例に限定されるものではない。 Hereinafter, although an example and a comparative example are given and the present invention is explained more concretely in detail, the present invention is not limited to the following examples.
(シリカ合成例1)
撹拌機、滴下ロート、温度計をガラス製反応器にセットし、水、エタノールに、アンモニア水を加え撹拌し、30℃に保った。つぎにこの溶液にテトラエトキシシランを2時間かけて滴下し反応させた。滴下終了後さらに30℃にて3時間撹拌を続け体積平均粒径120nmの親水性シリカゾル懸濁液を得た。この親水性シリカゾル懸濁液中のシリカ粒子100重量部に対して20重量部のジメチルジクロロシランを加えた後、90℃で5時間反応させシリカの疎水化処理を行い、疎水性シリカゾル懸濁液1(固形分20wt%)を得た。疎水性シリカの体積平均粒径は120nm、形状係数SF1は110であった。
(Silica Synthesis Example 1)
A stirrer, a dropping funnel, and a thermometer were set in a glass reactor. Aqueous ammonia was added to water and ethanol, and the mixture was stirred and kept at 30 ° C. Next, tetraethoxysilane was dropped into the solution over 2 hours to react. After completion of dropping, stirring was further continued at 30 ° C. for 3 hours to obtain a hydrophilic silica sol suspension having a volume average particle size of 120 nm. Hydrophobic silica sol suspension was prepared by adding 20 parts by weight of dimethyldichlorosilane to 100 parts by weight of silica particles in the hydrophilic silica sol suspension, followed by reaction at 90 ° C. for 5 hours to hydrophobize the silica. 1 (
疎水性シリカの体積平均粒径は、レーザ回折散乱式粒度分布測定装置(堀場製作所製LA920型)を使用して、試料0.1gをメタノール50gに超音波分散させた後、測定した。 The volume average particle size of the hydrophobic silica was measured after ultrasonically dispersing 0.1 g of the sample in 50 g of methanol using a laser diffraction / scattering particle size distribution analyzer (LA920 type, manufactured by Horiba, Ltd.).
疎水性シリカの形状係数SF1はルーゼックス画像解析装置(株式会社ニレコ製、FT)を用いて次のように測定した。まず、スライドグラス上に散布したトナーの光学顕微鏡像をビデオカメラを通じてルーゼックス画像解析装置に取り込み、50個の疎水性シリカについて最大長(ML)と投影面積(A)を測定し、個々の疎水性シリカについて、(ML2/A)×(π/4)×100を算出し、これを平均した値を形状係数SF1とした。 The shape factor SF1 of hydrophobic silica was measured as follows using a Luzex image analyzer (manufactured by Nireco Corporation, FT). First, an optical microscope image of the toner spread on the slide glass is taken into a Luzex image analyzer through a video camera, and the maximum length (ML) and projected area (A) of 50 hydrophobic silicas are measured. For silica, (ML 2 / A) × (π / 4) × 100 was calculated, and an average of these values was used as the shape factor SF1.
(シリカ合成例2)
撹拌機、滴下ロート、温度計をガラス製反応器にセットし、水、エタノールに、アンモニア水を加え撹拌し、30℃に保った。つぎにこの溶液にテトラエトキシシランを2時間かけて滴下し反応させた。滴下終了後さらに30℃にて3時間撹拌を続け体積平均粒径120nmの親水性シリカゾル懸濁液を得た。この親水性シリカゾル懸濁液中のシリカ粒子100重量部に対して10重量部の3−アクリロキシプロピルトリメトキシシランを加えた後、90℃で5時間反応させ疎水性シリカゾル懸濁液2(固形分20wt%)を得た。疎水性シリカの体積平均粒径は120nm、形状係数SF1は112であった。
(Silica Synthesis Example 2)
A stirrer, a dropping funnel, and a thermometer were set in a glass reactor. Aqueous ammonia was added to water and ethanol, and the mixture was stirred and kept at 30 ° C. Next, tetraethoxysilane was dropped into the solution over 2 hours to react. After completion of dropping, stirring was further continued at 30 ° C. for 3 hours to obtain a hydrophilic silica sol suspension having a volume average particle size of 120 nm. After adding 10 parts by weight of 3-acryloxypropyltrimethoxysilane to 100 parts by weight of silica particles in the hydrophilic silica sol suspension, the mixture is reacted at 90 ° C. for 5 hours to form a hydrophobic silica sol suspension 2 (
(シリカ合成例3)
撹拌機、滴下ロート、温度計をガラス製反応器にセットし、水、エタノールに、アンモニア水を加え撹拌し、30℃に保った。つぎにこの溶液にテトラエトキシシランを2時間かけて滴下し反応させた。滴下終了後さらに30℃にて3時間撹拌を続け体積平均粒径120nmの親水性シリカゾル懸濁液を得た。この親水性シリカゾル懸濁液中のシリカ粒子100重量部に対して20重量部のジメチルジクロロシランを加えた後、90℃で5時間反応させシリカの疎水化処理を行い、疎水性シリカゾル懸濁液を得た。この疎水性シリカゾル懸濁液中のシリカ粒子100重量部に対して5重量部の3−アクリロキシプロピルトリメトキシシランを加えた後、90℃で3時間反応させ疎水性シリカゾル懸濁液3(固形分20wt%)を得た。疎水性シリカの体積平均粒径は120nm、形状係数SF1は111であった。
(Silica Synthesis Example 3)
A stirrer, a dropping funnel, and a thermometer were set in a glass reactor. Aqueous ammonia was added to water and ethanol, and the mixture was stirred and kept at 30 ° C. Next, tetraethoxysilane was dropped into the solution over 2 hours to react. After completion of dropping, stirring was further continued at 30 ° C. for 3 hours to obtain a hydrophilic silica sol suspension having a volume average particle size of 120 nm. Hydrophobic silica sol suspension was prepared by adding 20 parts by weight of dimethyldichlorosilane to 100 parts by weight of silica particles in the hydrophilic silica sol suspension, followed by reaction at 90 ° C. for 5 hours to hydrophobize the silica. Got. After adding 5 parts by weight of 3-acryloxypropyltrimethoxysilane to 100 parts by weight of silica particles in this hydrophobic silica sol suspension, the mixture is reacted at 90 ° C. for 3 hours to form hydrophobic silica sol suspension 3 (
(シリカ合成例4)
シリカ合成例3において、ジメチルジクロロシランをヘキサメチルジシラザンに変えた以外はシリカ合成例3と同様にして、体積平均粒径120nmの疎水性シリカゾル懸濁液4(固形分20wt%)を得た。疎水性シリカの形状係数SF1は110であった。
(Silica Synthesis Example 4)
A hydrophobic silica sol suspension 4 (
(シリカ合成例5)
シリカ合成例3において、ジメチルジクロロシランをメチルトリメトキシシランに変えた以外はシリカ合成例3と同様にして、体積平均粒径120nmの疎水性シリカゾル懸濁液5(固形分20wt%)を得た。疎水性シリカの形状係数SF1は112であった。
(Silica Synthesis Example 5)
A hydrophobic silica sol suspension 5 (
(シリカ合成例6)
シリカ合成例4において、3−アクリロキシプロピルトリメトキシシランを3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシランに変えた以外はシリカ合成例4と同様にして、体積平均粒径120nmの疎水性シリカゾル懸濁液6(固形分20wt%)を得た。疎水性シリカの形状係数SF1は111であった。
(Silica Synthesis Example 6)
Hydrophobic silica sol suspension 6 having a volume average particle size of 120 nm in the same manner as in silica synthesis example 4 except that 3-acryloxypropyltrimethoxysilane was changed to 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane in silica synthesis example 4. (
(シリカ合成例7)
シリカ合成例4において、3−アクリロキシプロピルトリメトキシシランをp−スチリルトリメトキシシランに変えた以外はシリカ合成例4と同様にして、体積平均粒径120nmの疎水性シリカゾル懸濁液7(固形分20wt%)を得た。疎水性シリカの形状係数SF1は112であった。
(Silica Synthesis Example 7)
Hydrophobic silica sol suspension 7 having a volume average particle size of 120 nm (solid) except that 3-acryloxypropyltrimethoxysilane was replaced with p-styryltrimethoxysilane in silica synthesis example 4
(シリカ合成例8)
シリカ合成例4において、3−アクリロキシプロピルトリメトキシシランを、ビニルトリメトキシシランに変えた以外はシリカ合成例4と同様にして、体積平均粒径120nmの疎水性シリカゾル懸濁液8(固形分20wt%)を得た。疎水性シリカの形状係数SF1は111であった。
(Silica Synthesis Example 8)
Hydrophobic silica sol suspension 8 having a volume average particle size of 120 nm (solid content) except that 3-acryloxypropyltrimethoxysilane was changed to vinyltrimethoxysilane in silica synthesis example 4 in the same manner as silica synthesis example 4. 20 wt%) was obtained. The shape factor SF1 of hydrophobic silica was 111.
(シリカ合成例9)
シリカ合成例4において、3−アクリロキシプロピルトリメトキシシランを、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシランに変えた以外はシリカ合成例4と同様にして、体積平均粒径120nmの疎水性シリカゾル懸濁液9(固形分20wt%)を得た。疎水性シリカの形状係数SF1は112であった。
(Silica Synthesis Example 9)
Hydrophobic silica sol suspension with a volume average particle size of 120 nm in the same manner as in silica synthesis example 4 except that 3-acryloxypropyltrimethoxysilane was changed to 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane in silica synthesis example 4. A liquid 9 (
(シリカ合成例10)
シリカ合成例4において、3−アクリロキシプロピルトリメトキシシランを、3−ウレイドプロピルトリエトキシシランに変えた以外はシリカ合成例4と同様にして、体積平均粒径120nmの疎水性シリカゾル懸濁液10(固形分20wt%)を得た。疎水性シリカの形状係数SF1は112であった。
(Silica Synthesis Example 10)
Hydrophobic
(シリカ合成例11)
シリカ合成時の反応温度を35℃とした以外はシリカ合成例3と同様にして疎水性シリカゾル懸濁液11(固形分20wt%)を得た。疎水性シリカの体積平均粒径は80nm、形状係数SF1は109であった。
(Silica Synthesis Example 11)
A hydrophobic silica sol suspension 11 (
(シリカ合成例12)
シリカ合成時の反応温度を28℃とした以外はシリカ合成例3と同様にして疎水性シリカゾル懸濁液12(固形分20wt%)を得た。疎水性シリカの体積平均粒径は300nm、形状係数SF1は114であった。
(Silica Synthesis Example 12)
A hydrophobic silica sol suspension 12 (
(シリカ合成例13)
シリカ合成時の撹拌速度をシリカ合成例3の1.2倍とした以外はシリカ合成例3と同様にして疎水性シリカゾル懸濁液13(固形分20wt%)を得た。疎水性シリカの体積平均粒径は120nm、形状係数SF1は120であった。
(Silica Synthesis Example 13)
A hydrophobic silica sol suspension 13 (
(シリカ合成例14)
撹拌機、滴下ロート、温度計をガラス製反応器にセットし、水、エタノールに、アンモニア水を加え撹拌し、40℃に保った。つぎにこの溶液にテトラエトキシシランを2時間かけて滴下し反応させた。滴下終了後さらに40℃にて3時間撹拌を続け、体積平均粒径70nmの親水性シリカゾル懸濁液を得た。この親水性シリカゾル懸濁液中のシリカ粒子100重量部に対して25重量部のジメチルジクロロシランを加えた後、90℃で5時間反応させシリカの疎水化処理を行い、疎水性シリカゾル懸濁液を得た。この疎水性シリカゾル懸濁液中のシリカ粒子100重量部に対して5重量部の3−アクリロキシプロピルトリメトキシシランを加えた後、90℃で3時間反応させ疎水性シリカゾル懸濁液14(固形分20wt%)を得た。疎水性シリカの体積平均粒径は70nm、形状係数SF1は108であった。
(Silica Synthesis Example 14)
A stirrer, a dropping funnel, and a thermometer were set in a glass reactor. Aqueous ammonia was added to water and ethanol, and the mixture was stirred and kept at 40 ° C. Next, tetraethoxysilane was dropped into the solution over 2 hours to react. After completion of the dropwise addition, stirring was further continued at 40 ° C. for 3 hours to obtain a hydrophilic silica sol suspension having a volume average particle diameter of 70 nm. After adding 25 parts by weight of dimethyldichlorosilane to 100 parts by weight of the silica particles in the hydrophilic silica sol suspension, the silica is hydrophobized by reacting at 90 ° C. for 5 hours to form a hydrophobic silica sol suspension. Got. After adding 5 parts by weight of 3-acryloxypropyltrimethoxysilane to 100 parts by weight of silica particles in the hydrophobic silica sol suspension, the mixture is reacted at 90 ° C. for 3 hours to form a hydrophobic silica sol suspension 14 (
(シリカ合成例15)
撹拌機、滴下ロート、温度計をガラス製反応器にセットし、水、エタノールに、アンモニア水を加え撹拌し、27℃に保った。つぎにこの溶液にテトラエトキシシランを2時間かけて滴下し反応させた。滴下終了後さらに27℃にて3時間撹拌を続け、体積平均粒径350nmの親水性シリカゾル懸濁液を得た。この親水性シリカゾル懸濁液中のシリカ粒子100重量部に対して15重量部のジメチルジクロロシランを加えた後、90℃で5時間反応させシリカの疎水化処理を行い、疎水性シリカゾル懸濁液を得た。この疎水性シリカゾル懸濁液中のシリカ粒子100重量部に対して3重量部の3−アクリロキシプロピルトリメトキシシランを加えた後、90℃で3時間反応させ疎水性シリカゾル懸濁液15(固形分20wt%)を得た。疎水性シリカの体積平均粒径は350nm、形状係数SF1は115であった。
(Silica Synthesis Example 15)
A stirrer, a dropping funnel, and a thermometer were set in a glass reactor. Aqueous ammonia was added to water and ethanol, and the mixture was stirred and kept at 27 ° C. Next, tetraethoxysilane was dropped into the solution over 2 hours to react. After completion of the dropwise addition, stirring was further continued at 27 ° C. for 3 hours to obtain a hydrophilic silica sol suspension having a volume average particle size of 350 nm. Hydrophobic silica sol suspension was prepared by adding 15 parts by weight of dimethyldichlorosilane to 100 parts by weight of silica particles in the hydrophilic silica sol suspension, followed by reaction at 90 ° C. for 5 hours to hydrophobize the silica. Got. After adding 3 parts by weight of 3-acryloxypropyltrimethoxysilane to 100 parts by weight of silica particles in the hydrophobic silica sol suspension, the mixture is reacted at 90 ° C. for 3 hours to form a hydrophobic silica sol suspension 15 (
(ゾルゲル法シリカ合成例1)
撹拌機、滴下ロート、温度計をガラス製反応器にセットし、水、エタノールに、アンモニア水を加え撹拌し、30℃に保った。つぎにこの溶液にテトラエトキシシランを2時間かけて滴下し反応させた。滴下終了後さらに30℃にて3時間撹拌を続け、親水性シリカゾル懸濁液を得た。この親水性シリカゾル懸濁液を80〜90℃に加熱し、エタノールを除去した後トルエンを加え更に90〜100℃に加熱し、エタノール、水を除去した。次に懸濁液中のシリカ粒子100重量部に対して40重量部のヘキサメチルジシラザンを加えた後、100℃で4時間反応させてシリカの疎水化処理を行い、疎水性シリカゾル懸濁液を得た。その後、この疎水性シリカゾル懸濁液を110〜120℃に加熱し、トルエンを除去し、棚段乾燥機において150℃で10時間乾燥させ、目開き106μmの篩分網にて粗大粉を取り除き、疎水性シリカ粒子1を得た。この疎水性シリカ粒子1の体積平均粒径は115nm、水分率は7.8重量%、体積抵抗率は1×1016Ωcmであった。
(Sol-gel method silica synthesis example 1)
A stirrer, a dropping funnel, and a thermometer were set in a glass reactor. Aqueous ammonia was added to water and ethanol, and the mixture was stirred and kept at 30 ° C. Next, tetraethoxysilane was dropped into the solution over 2 hours to react. After completion of the dropwise addition, stirring was further continued at 30 ° C. for 3 hours to obtain a hydrophilic silica sol suspension. This hydrophilic silica sol suspension was heated to 80 to 90 ° C., ethanol was removed, toluene was added, and the mixture was further heated to 90 to 100 ° C. to remove ethanol and water. Next, after adding 40 parts by weight of hexamethyldisilazane to 100 parts by weight of the silica particles in the suspension, the silica is hydrophobized by reacting at 100 ° C. for 4 hours to form a hydrophobic silica sol suspension. Got. Thereafter, this hydrophobic silica sol suspension is heated to 110 to 120 ° C. to remove toluene, dried at 150 ° C. for 10 hours in a shelf dryer, and coarse powder is removed with a sieve mesh having a mesh opening of 106 μm.
(ゾルゲル法シリカ合成例2)
撹拌機、滴下ロート、温度計をガラス製反応器にセットし、水、エタノールに、アンモニア水を加え撹拌し、35℃に保った。つぎにこの溶液にテトラエトキシシランを2時間かけて滴下し反応させた。滴下終了後さらに35℃にて3時間撹拌を続け、親水性シリカゾル懸濁液を得た。この親水性シリカゾル懸濁液を80〜90℃に加熱し、エタノールを除去した後トルエンを加え更に90〜100℃に加熱し、エタノール、水を除去した。次に懸濁液中のシリカ粒子100重量部に対して40重量部のヘキサメチルジシラザンを加えた後、100℃で4時間反応させてシリカの疎水化処理を行い、疎水性シリカゾル懸濁液を得た。その後、この疎水性シリカゾル懸濁液を110〜120℃に加熱し、トルエンを除去し、棚段乾燥機において150℃で10時間乾燥させ、目開き106μmの篩分網にて粗大粉を取り除き、疎水性シリカ粒子2を得た。この疎水性シリカ粒子2の体積平均粒径は82nm、水分率は8.8重量%、体積抵抗率は5×1015Ωcmであった。
(Sol-gel method silica synthesis example 2)
A stirrer, a dropping funnel and a thermometer were set in a glass reactor. Aqueous ammonia was added to water and ethanol, and the mixture was stirred and kept at 35 ° C. Next, tetraethoxysilane was dropped into the solution over 2 hours to react. After completion of the dropping, stirring was further continued at 35 ° C. for 3 hours to obtain a hydrophilic silica sol suspension. This hydrophilic silica sol suspension was heated to 80 to 90 ° C., ethanol was removed, toluene was added, and the mixture was further heated to 90 to 100 ° C. to remove ethanol and water. Next, after adding 40 parts by weight of hexamethyldisilazane to 100 parts by weight of the silica particles in the suspension, the silica is hydrophobized by reacting at 100 ° C. for 4 hours to form a hydrophobic silica sol suspension. Got. Thereafter, this hydrophobic silica sol suspension is heated to 110 to 120 ° C. to remove toluene, dried at 150 ° C. for 10 hours in a shelf dryer, and coarse powder is removed with a sieve mesh having a mesh opening of 106 μm.
(ゾルゲル法シリカ合成例3)
撹拌機、滴下ロート、温度計をガラス製反応器にセットし、水、エタノールに、アンモニア水を加え撹拌し、28℃に保った。つぎにこの溶液にテトラエトキシシランを2時間かけて滴下し反応させた。滴下終了後さらに28℃にて3時間撹拌を続け、親水性シリカゾル懸濁液を得た。この親水性シリカゾル懸濁液を80〜90℃に加熱し、エタノールを除去した後トルエンを加え更に90〜100℃に加熱し、エタノール、水を除去した。次に懸濁液中のシリカ粒子100重量部に対して40重量部のヘキサメチルジシラザンを加えた後、100℃で4時間反応させてシリカの疎水化処理を行い、疎水性シリカゾル懸濁液を得た。その後、この疎水性シリカゾル懸濁液を110〜120℃に加熱し、トルエンを除去し、棚段乾燥機において150℃で10時間乾燥させ、目開き106μmの篩分網にて粗大粉を取り除き、疎水性シリカ粒子3を得た。この疎水性シリカ粒子3の体積平均粒径は280nm、水分率は6.5重量%、体積抵抗率は1×1016Ωcmであった。
(Sol-gel method silica synthesis example 3)
A stirrer, a dropping funnel and a thermometer were set in a glass reactor. Aqueous ammonia was added to water and ethanol, and the mixture was stirred and kept at 28 ° C. Next, tetraethoxysilane was dropped into the solution over 2 hours to react. After completion of the dropping, stirring was further continued at 28 ° C. for 3 hours to obtain a hydrophilic silica sol suspension. This hydrophilic silica sol suspension was heated to 80 to 90 ° C., ethanol was removed, toluene was added, and the mixture was further heated to 90 to 100 ° C. to remove ethanol and water. Next, after adding 40 parts by weight of hexamethyldisilazane to 100 parts by weight of the silica particles in the suspension, the silica is hydrophobized by reacting at 100 ° C. for 4 hours to form a hydrophobic silica sol suspension. Got. Thereafter, this hydrophobic silica sol suspension is heated to 110 to 120 ° C. to remove toluene, dried at 150 ° C. for 10 hours in a shelf dryer, and coarse powder is removed with a sieve mesh having a mesh opening of 106 μm.
(ゾルゲル法シリカ合成例4)
撹拌機、滴下ロート、温度計をガラス製反応器にセットし、水、エタノールに、アンモニア水を加え撹拌し、40℃に保った。つぎにこの溶液にテトラエトキシシランを2時間かけて滴下し反応させた。滴下終了後さらに40℃にて3時間撹拌を続け、親水性シリカゾル懸濁液を得た。この親水性シリカゾル懸濁液を80〜90℃に加熱し、エタノールを除去した後トルエンを加え更に90〜100℃に加熱し、エタノール、水を除去した。次に懸濁液中のシリカ粒子100重量部に対して40重量部のヘキサメチルジシラザンを加えた後、100℃で4時間反応させてシリカの疎水化処理を行い、疎水性シリカゾル懸濁液を得た。その後、この疎水性シリカゾル懸濁液を110〜120℃に加熱し、トルエンを除去し、棚段乾燥機において150℃で10時間乾燥させ、目開き106μmの篩分網にて粗大粉を取り除き、疎水性シリカ粒子4を得た。この疎水性シリカ粒子4の体積平均粒径は72nm、水分率は9.5重量%、体積抵抗率は2×1015Ωcmであった。
(Sol-gel method silica synthesis example 4)
A stirrer, a dropping funnel, and a thermometer were set in a glass reactor. Aqueous ammonia was added to water and ethanol, and the mixture was stirred and kept at 40 ° C. Next, tetraethoxysilane was dropped into the solution over 2 hours to react. After completion of the dropwise addition, stirring was further continued at 40 ° C. for 3 hours to obtain a hydrophilic silica sol suspension. This hydrophilic silica sol suspension was heated to 80 to 90 ° C., ethanol was removed, toluene was added, and the mixture was further heated to 90 to 100 ° C. to remove ethanol and water. Next, after adding 40 parts by weight of hexamethyldisilazane to 100 parts by weight of the silica particles in the suspension, the silica is hydrophobized by reacting at 100 ° C. for 4 hours to form a hydrophobic silica sol suspension. Got. Thereafter, this hydrophobic silica sol suspension is heated to 110 to 120 ° C. to remove toluene, dried at 150 ° C. for 10 hours in a shelf dryer, and coarse powder is removed with a sieve mesh having a mesh opening of 106 μm. Hydrophobic silica particles 4 were obtained. The hydrophobic silica particles 4 had a volume average particle size of 72 nm, a moisture content of 9.5% by weight, and a volume resistivity of 2 × 10 15 Ωcm.
(ゾルゲル法シリカ合成例5)
撹拌機、滴下ロート、温度計をガラス製反応器にセットし、水、エタノールに、アンモニア水を加え撹拌し、26℃に保った。つぎにこの溶液にテトラエトキシシランを2時間かけて滴下し反応させた。滴下終了後さらに26℃にて3時間撹拌を続け、親水性シリカゾル懸濁液を得た。この親水性シリカゾル懸濁液を80〜90℃に加熱し、エタノールを除去した後トルエンを加え更に90〜100℃に加熱し、エタノール、水を除去した。次に懸濁液中のシリカ粒子100重量部に対して40重量部のヘキサメチルジシラザンを加えた後、100℃で4時間反応させてシリカの疎水化処理を行い、疎水性シリカゾル懸濁液を得た。その後、この疎水性シリカゾル懸濁液を110〜120℃に加熱し、トルエンを除去し、棚段乾燥機において150℃で10時間乾燥させ、目開き106μmの篩分網にて粗大粉を取り除き、疎水性シリカ粒子5を得た。この疎水性シリカ粒子5の体積平均粒径は350nm、水分率は5.5重量%、体積抵抗率は3×1016Ωcmであった。
(Sol-gel method silica synthesis example 5)
A stirrer, a dropping funnel and a thermometer were set in a glass reactor. Aqueous ammonia was added to water and ethanol, and the mixture was stirred and kept at 26 ° C. Next, tetraethoxysilane was dropped into the solution over 2 hours to react. After completion of the dropping, stirring was further continued at 26 ° C. for 3 hours to obtain a hydrophilic silica sol suspension. This hydrophilic silica sol suspension was heated to 80 to 90 ° C., ethanol was removed, toluene was added, and the mixture was further heated to 90 to 100 ° C. to remove ethanol and water. Next, after adding 40 parts by weight of hexamethyldisilazane to 100 parts by weight of the silica particles in the suspension, the silica is hydrophobized by reacting at 100 ° C. for 4 hours to form a hydrophobic silica sol suspension. Got. Thereafter, this hydrophobic silica sol suspension is heated to 110 to 120 ° C. to remove toluene, dried at 150 ° C. for 10 hours in a shelf dryer, and coarse powder is removed with a sieve mesh having a mesh opening of 106 μm.
(樹脂粒子分散液の調製)
スチレン 296重量部
アクリル酸n−ブチル 104重量部
アクリル酸 6重量部
ドデカンチオール 10重量部
アジピン酸ジビニル 1.6重量部
(以上、和光純薬(株)製)
以上の成分を混合し溶解した混合物を、非イオン性界面活性剤(三洋化成(株)製:ノニポール400)12重量部及びアニオン性界面活性剤(第一工業製薬(株)製:ネオゲンSC)8重量部をイオン交換水610重量部に溶解した溶液に加えて、フラスコ中で分散し、乳化し、10分間ゆっくりと混合しながら、過硫酸アンモニウム(和光純薬(株)製)8重量を溶解したイオン交換水50重量部を投入し、窒素置換を0.1リットル/分で20分間行った。その後、フラスコ内を撹拌しながら内容物が70℃になるまでオイルバスで加熱し、5時間そのまま乳化重合を継続し、体積平均粒径が200nm、固形分濃度が40重量%となる樹脂粒子分散液を調製した。その分散液の一部を100℃のオーブン上に放置して水分を除去したものをDSC(示差走査型熱量計)測定を実施したところ、ガラス転移点は53℃、重量平均分子量は32,000であった。
(Preparation of resin particle dispersion)
Styrene 296 parts by weight n-butyl acrylate 104 parts by weight Acrylic acid 6 parts by
A mixture obtained by mixing and dissolving the above components was mixed with 12 parts by weight of a nonionic surfactant (Sanyo Kasei Co., Ltd .: Nonipol 400) and an anionic surfactant (Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd .: Neogen SC). 8 parts by weight is added to a solution dissolved in 610 parts by weight of ion-exchanged water, dispersed in a flask, emulsified, and slowly mixed for 10 minutes to dissolve 8 parts of ammonium persulfate (Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) 50 parts by weight of the ion-exchanged water was added, and nitrogen substitution was performed at 0.1 liter / min for 20 minutes. Then, while stirring in the flask, the contents are heated in an oil bath until the content reaches 70 ° C., and emulsion polymerization is continued for 5 hours. The resin particle dispersion has a volume average particle size of 200 nm and a solid content concentration of 40% by weight. A liquid was prepared. When a part of the dispersion was left on an oven at 100 ° C. to remove moisture, DSC (differential scanning calorimeter) measurement was performed. The glass transition point was 53 ° C. and the weight average molecular weight was 32,000. Met.
樹脂粒子分散液における樹脂粒子の体積平均粒径D50vは、レーザ回折式粒度分布測定機(堀場製作所製LA−700)で測定した。 The volume average particle diameter D50v of the resin particles in the resin particle dispersion was measured with a laser diffraction particle size distribution analyzer (LA-700 manufactured by Horiba, Ltd.).
結着樹脂の分子量分布測定は、以下の条件で行った。GPCは「HLC−8120GPC、SC−8020(東ソー(株)社製)装置」を用い、カラムは「TSKgel、SuperHM−H(東ソー(株)社製6.0mmID×15cm)」を2本用い、溶離液としてTHF(テトラヒドロフラン)を用いた。実験条件としては、THF可溶物について、試料濃度0.5重量%、流速0.6mL/min.、サンプル注入量10μL、測定温度40℃、IR検出器を用いて実験を行った。また、検量線は東ソー社製「polystylene標準試料TSK standard」:「A−500」、「F−1」、「F−10」、「F−80」、「F−380」、「A−2500」、「F−4」、「F−40」、「F−128」、「F−700」の10サンプルから作製した。 The molecular weight distribution of the binder resin was measured under the following conditions. GPC uses “HLC-8120GPC, SC-8020 (manufactured by Tosoh Corporation)”, and the column uses two “TSKgel, SuperHM-H (6.0 mm ID × 15 cm, manufactured by Tosoh Corporation)” THF (tetrahydrofuran) was used as an eluent. As experimental conditions, a THF concentration of a sample concentration of 0.5% by weight and a flow rate of 0.6 mL / min. The experiment was conducted using a sample injection amount of 10 μL, a measurement temperature of 40 ° C., and an IR detector. The calibration curve is “polystylen standard sample TSK standard” manufactured by Tosoh Corporation: “A-500”, “F-1”, “F-10”, “F-80”, “F-380”, “A-2500”. ”,“ F-4 ”,“ F-40 ”,“ F-128 ”, and“ F-700 ”.
樹脂粒子のガラス転移点は、示差走査熱量計(島津製作所社製、DSC−50)を用い、昇温速度10℃/分の条件下で測定した。 The glass transition point of the resin particles was measured using a differential scanning calorimeter (manufactured by Shimadzu Corporation, DSC-50) under a temperature rising rate of 10 ° C./min.
(着色剤分散液(Y)の調整)
C.I.ピグメントイエロー74(モノアゾ系顔料、大日精化社製:セイカファーストイエロー2054) 100重量部
アニオン性界面活性剤(ネオゲンRK:第一工業製薬社製) 10重量部
イオン交換水 490重量部
以上の成分を混合溶解し、ホモジナイザ(IKA社製:ウルトラタラックス)を用いて10分間分散し、体積平均粒径が130nmである着色剤分散剤(Y)を調製した。
(Adjustment of colorant dispersion (Y))
C. I. Pigment Yellow 74 (monoazo pigment, manufactured by Dainichi Seika Co., Ltd .: Seika First Yellow 2054) 100 parts by weight Anionic surfactant (Neogen RK: manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.) 10 parts by weight Deionized water 490 parts by weight Were mixed and dissolved, and dispersed for 10 minutes using a homogenizer (manufactured by IKA: Ultra Tarrax) to prepare a colorant dispersant (Y) having a volume average particle size of 130 nm.
(着色剤分散液(M)の調整)
着色剤をC.I.ピグメントレッド122(キナクリドン系顔料、大日精化社製:クロモファインマゼンタ6887)に変更した以外は着色剤分散液(Y)と同様にして着色剤分散液(M)を調整した。
(Adjustment of colorant dispersion (M))
The colorant is C.I. I. A colorant dispersion (M) was prepared in the same manner as the colorant dispersion (Y) except that it was changed to CI Pigment Red 122 (quinacridone pigment, manufactured by Dainichi Seika Co., Ltd .: Chromofine Magenta 6887).
(着色剤分散液(C)の調整)
着色剤をC.I.ピグメントブルー15:3(フタロシアニン系顔料、大日精化社製:シアニンブルー4937)に変更した以外は着色剤分散液(Y)と同様にして着色剤分散液(C)を調整した。
(Preparation of colorant dispersion (C))
The colorant is C.I. I. A colorant dispersion (C) was prepared in the same manner as the colorant dispersion (Y) except that it was changed to CI Pigment Blue 15: 3 (phthalocyanine pigment, manufactured by Dainichi Seika Co., Ltd .: Cyanine Blue 4937).
(着色剤分散液(K)の調整)
着色剤をカーボンブラック(キャボット社製:リーガル330)に変更した以外は着色剤分散液(Y)と同様にして着色剤分散液(K)を調整した。
(Adjustment of colorant dispersion (K))
A colorant dispersion (K) was prepared in the same manner as the colorant dispersion (Y) except that the colorant was changed to carbon black (Cabot Corp .: Regal 330).
(離型剤分散液1の調製)
パラフィンワックス(日本精蝋社製:HNP−9) 100重量部
アニオン界面活性剤(ライオン(株)社製:リパール860K) 10重量部
イオン交換水 390重量部
上記成分を混合して溶解した後、ホモジナイザ(IKA社製:ウルトラタラックス)を用いて分散し、圧力吐出型ホモジナイザで分散処理して、体積平均粒径が220nmである離型剤(パラフィンワックス)を分散してなる離型剤分散液1を調製した。
(Preparation of release agent dispersion 1)
Paraffin wax (manufactured by Nippon Seiwa Co., Ltd .: HNP-9) 100 parts by weight Anionic surfactant (manufactured by Lion Co., Ltd .: Lipar 860K) 10 parts by weight Deionized water 390 parts by weight After mixing and dissolving the above components, Dispersing using a homogenizer (IKA: Ultra Tarrax), dispersing with a pressure discharge homogenizer, and dispersing a release agent (paraffin wax) having a volume average particle size of 220 nm.
(キャリアの製造)
ニーダーにMn−Mgフェライト(体積平均粒径35μm、パウダーテック社製)を1,000重量部投入し、スチレン−メチルメタクリレート共重合体(重合比率40:60、Tg90℃、重量平均分子量72,000、綜研化学(株)製)150重量部をトルエン700重量部に溶かした溶液を加え、常温で20分間混合した後、70℃に加熱して減圧乾燥した後、取り出し、コートキャリアを得た。さらに得たコートキャリアを105μm目開きのメッシュでふるい、粗粉を除去してキャリアを得た。
(Carrier production)
To a kneader, 1,000 parts by weight of Mn—Mg ferrite (volume average particle size 35 μm, manufactured by Powdertech) was added, and a styrene-methyl methacrylate copolymer (polymerization ratio 40:60, Tg 90 ° C., weight average molecular weight 72,000). A solution obtained by dissolving 150 parts by weight of Token Chemical Co., Ltd. in 700 parts by weight of toluene was added, mixed at room temperature for 20 minutes, heated to 70 ° C. and dried under reduced pressure, and then taken out to obtain a coated carrier. Furthermore, the obtained coated carrier was sieved with a mesh having an opening of 105 μm, and coarse powder was removed to obtain a carrier.
<実施例1>
(イエロートナー1の製造)
樹脂粒子分散液 320重量部
着色剤分散液(Y) 80重量部
離型剤分散液1 96重量部
硫酸アルミニウム(和光純薬(株)製) 1.5重量部
イオン交換水 1270重量部
以上の成分を温度調節用ジャケット付き丸型ステンレス製フラスコ中に収容し、ホモジナイザ(IKA社製、ウルトラタラックスT50)を用いて5,000rpmで5分間分散させた後、フラスコに移動し、25℃、20分間4枚パドルで撹拌しながら放置した。その後、撹拌しながらマントルヒーターで加熱し1℃/分の昇温速度で内部が48℃になるまで加熱し、48℃で20分間保持した。凝集粒子の体積平均粒子径が4.5μmになったところで、追加で樹脂粒子分散液115重量部及び疎水性シリカゾル懸濁液1 70重量部(樹脂合計に対し8重量%)を緩やかに投入し、48℃で30分間保持したのち、1Nの水酸化ナトリウム水溶液を添加し、pHを6.5に調整した。
<Example 1>
(Manufacture of yellow toner 1)
Resin particle dispersion 320 parts by weight Colorant dispersion (Y) 80 parts by weight
その後1℃/分の昇温速度で95℃まで昇温し、30分間保持した。0.1N硝酸水溶液を添加してpHを4.8に調整し、95℃で2時間放置した。その後、更に前記1N水酸化ナトリウム水溶液を添加し、pHを6.5に調整し95℃で5時間放置した。その後5℃/分で30℃まで冷却した。 Thereafter, the temperature was raised to 95 ° C. at a rate of 1 ° C./min and held for 30 minutes. A 0.1N aqueous nitric acid solution was added to adjust the pH to 4.8, and the mixture was allowed to stand at 95 ° C. for 2 hours. Thereafter, the 1N aqueous sodium hydroxide solution was further added to adjust the pH to 6.5, and the mixture was allowed to stand at 95 ° C. for 5 hours. Thereafter, it was cooled to 30 ° C. at 5 ° C./min.
出来上がったトナー粒子分散液をろ過し、(A)得られたトナー粒子に35℃のイオン交換水2,000重量部を添加し、(B)20分撹拌放置し、(C)その後ろ過した。(A)から(C)までの操作を5回繰り返した後、ろ紙上のトナー粒子を真空乾燥機に移し、45℃、1,000Pa以下で10時間乾燥した。なお1,000Pa以下としたのは前述のトナー粒子は含水状態であり、乾燥初期においては45℃でおいても水分が凍結し、その後該水分が昇華するため、減圧時の乾燥機の内部圧力が一定にならないためである。ただし乾燥終了時には100Paで安定した。乾燥機内部を常圧に戻した後、これを取り出して、トナー母粒子1を得、このトナー母粒子100重量部に対して疎水性シリカ1を2.0重量部添加して、ヘンシェルミキサーにて3,000rpmで3分間混合し、イエロートナー1を得た。得られたイエロートナー1はD50vが5.2μm、ガラス転移温度が53℃、形状係数SF1が132であった。
The resulting toner particle dispersion was filtered, (A) 2,000 parts by weight of ion-exchanged water at 35 ° C. was added to the obtained toner particles, (B) allowed to stand for 20 minutes, and (C) then filtered. After the operations from (A) to (C) were repeated 5 times, the toner particles on the filter paper were transferred to a vacuum dryer and dried at 45 ° C. and 1,000 Pa or less for 10 hours. The reason why the pressure is 1,000 Pa or less is that the above-mentioned toner particles are in a water-containing state, and in the initial stage of drying, the water freezes even at 45 ° C., and then the water sublimates. This is because is not constant. However, it was stable at 100 Pa at the end of drying. After the inside of the dryer is returned to normal pressure, it is taken out to obtain
疎水性シリカ粒子の一部がトナー母粒子の表面から0.04〜1μmの層内に埋設されている状態は、走査型電子顕微鏡(SEM)によりトナーの断面を観察することにより確認した。5個のトナーの表面に存在する疎水性シリカ中75%の疎水性シリカがトナー母粒子の表面から0.04〜1μmの層内に埋設されている状態にあった。 It was confirmed by observing the cross section of the toner with a scanning electron microscope (SEM) that a part of the hydrophobic silica particles was embedded in the 0.04 to 1 μm layer from the surface of the toner base particles. 75% of the hydrophobic silica present on the surface of the five toners was embedded in a 0.04 to 1 μm layer from the surface of the toner base particles.
(マゼンタトナー1の製造)
着色剤分散液(Y)をマゼンタ着色剤である着色剤分散液(M)に変更する以外はイエロートナー1と同様の方法によりマゼンタトナー1を作製した。得られたマゼンタトナー1はD50vが5.1μm、ガラス転移温度が53℃、形状係数SF1は134であった。イエロートナー1と同様にして、疎水性シリカ粒子の一部がトナー母粒子の表面から0.04〜1μmの層内に埋設されている状態を確認した。5個のトナーの表面に存在する疎水性シリカ中80%の疎水性シリカがトナー母粒子の表面から0.04〜1μmの層内に埋設されている状態にあった。
(Manufacture of magenta toner 1)
A
(シアントナー1の製造)
着色剤分散液(Y)をシアン着色剤である着色剤分散液(C)に変更する以外はイエロートナー1と同様の方法によりシアントナー1を作製した。得られたシアントナー1はD50vが5.0μm、ガラス転移温度が53℃、形状係数SF1は132であった。イエロートナー1と同様にして、疎水性シリカ粒子の一部がトナー母粒子の表面から0.04〜1μmの層内に埋設されている状態を確認した。5個のトナーの表面に存在する疎水性シリカ中78%の疎水性シリカがトナー母粒子の表面から0.04〜1μmの層内に埋設されている状態にあった。
(Manufacture of cyan toner 1)
(ブラックトナー1の製造)
着色剤分散液(Y)をブラック着色剤である着色剤分散液(K)に変更する以外はイエロートナー1と同様の方法によりブラックトナー1を作製した。得られたブラックトナー1はD50vが5.2μm、ガラス転移温度が53℃、形状係数SF1は133であった。イエロートナー1と同様にして、疎水性シリカ粒子の一部がトナー母粒子の表面から0.04〜1μmの層内に埋設されている状態を確認した。5個のトナーの表面に存在する疎水性シリカ中72%の疎水性シリカがトナー母粒子の表面から0.04〜1μmの層内に埋設されている状態にあった。
(Manufacture of black toner 1)
A
外添剤として使用した疎水性シリカの体積平均粒径は、レーザ回折散乱式粒度分布測定装置(堀場製作所製LA920型)を用いて測定した。 The volume average particle diameter of the hydrophobic silica used as the external additive was measured using a laser diffraction / scattering particle size distribution analyzer (LA920, manufactured by Horiba, Ltd.).
また、疎水性シリカの含水率は、次のように測定した。測定試料2gを20℃、45%RHのチャンバーまたは室内にて3時間静置し調湿した後、20℃、45%RHの室内にて、熱天秤(島津製作所製TGA−50型)により3℃/分の温度上昇速度にて常温から120℃まで加熱し、120℃で30分間保持した後の加熱減量を測定した。 Moreover, the moisture content of hydrophobic silica was measured as follows. After 2 g of a measurement sample was left to stand for 3 hours in a chamber or room at 20 ° C. and 45% RH and humidity-controlled, it was 3 in a room at 20 ° C. and 45% RH using a thermobalance (TGA-50 manufactured by Shimadzu Corporation) The heating loss was measured after heating from normal temperature to 120 ° C. at a temperature rising rate of ° C./min and holding at 120 ° C. for 30 minutes.
また、疎水性シリカの体積抵抗率は、以下の方法で測定した。即ち、エレクトロメーター(商品名:「KEITHLEY610C」、KEYTHLEY社製)と高圧電源(商品名:「FLUKE415B」、FLUKE社製)に接続された一対の20cm2の円形極板(鋼製)である測定治具の下部極板上に、シリカ粒子を厚さ約1〜2mmの平坦な層を形成するように入れる。次に、そのシリカ粒子上に上部極板を配置した後、シリカ粒子内の空隙を除くために上部極板上に4kgの重しを乗せた状態でシリカ粒子層の厚さを測定し、次いで両極板に1000Vの電圧を印加して電流値を測定し、下記式(1)に基づいて算出した。
体積抵抗率ρ=V×S÷(A−A0)÷d(Ωcm) (1)
(式(1)中、Vは印加電圧1000(V)、Sは極板面積20(cm2)、Aは測定電流値(A)、A0は印加電圧0の時の初期電流値(A)、dは粒子層厚(cm)を示す。)
Moreover, the volume resistivity of hydrophobic silica was measured by the following method. That is, the measurement is a pair of 20 cm 2 circular plates (made of steel) connected to an electrometer (trade name: “KEITHLEY610C”, manufactured by KEYTHLEY) and a high-voltage power supply (trade name: “FLUKE415B”, manufactured by FLUKE). Silica particles are put on the lower electrode plate of the jig so as to form a flat layer having a thickness of about 1 to 2 mm. Next, after the upper electrode plate is disposed on the silica particles, the thickness of the silica particle layer is measured in a state where a weight of 4 kg is placed on the upper electrode plate in order to remove voids in the silica particles, A voltage of 1000 V was applied to the bipolar plates, the current value was measured, and the calculation was made based on the following formula (1).
Volume resistivity ρ = V × S ÷ (A−A 0 ) ÷ d (Ωcm) (1)
(In the formula (1), V is an applied voltage 1000 (V), S is an electrode plate area 20 (cm 2 ), A is a measured current value (A), and A 0 is an initial current value (A ), D represents the particle layer thickness (cm).)
(現像剤1(Y,M,C,K)の製造)
キャリア93重量部、トナー1(Y,M,C,K)7重量部をそれぞれVブレンダーにて40rpmで20分間混合して現像剤1(Y,M,C,K)をそれぞれ得た。
(Manufacture of developer 1 (Y, M, C, K))
Developer 1 (Y, M, C, K) was obtained by mixing 93 parts by weight of carrier and 7 parts by weight of toner 1 (Y, M, C, K) with a V blender at 40 rpm for 20 minutes.
(評価)
高温高湿(28℃85%RH)及び低温低湿(10℃15%RH)環境下において、画質評価:Y,M,C,K、インプット濃度100%の画像濃度を1.5に調整した際の50%および20%ハーフトーン画像の濃度を初期と50万枚後で比較し、その変化量を以下の基準で評価した。評価機としてDocuCentreColor400CP(富士ゼロックス株式会社製)、用紙としてC2紙(富士ゼロックス株式会社製)、現像剤として上記現像剤1(Y,M,C,K)を用いた。画像濃度はX−Rite938(日本平版機材株式会社製)を用いて測定した。高温高湿環境での結果を表1に、低温低湿環境での結果を表2に示す。
(Evaluation)
When the image density of Y, M, C, K, input density 100% is adjusted to 1.5 under high temperature and high humidity (28 ° C 85% RH) and low temperature and low humidity (10 ° C 15% RH) environment The densities of 50% and 20% halftone images were compared with the initial one after 500,000 sheets, and the amount of change was evaluated according to the following criteria. DocuCenterColor400CP (manufactured by Fuji Xerox Co., Ltd.) was used as the evaluation machine, C2 paper (manufactured by Fuji Xerox Co., Ltd.) was used as the paper, and developer 1 (Y, M, C, K) was used as the developer. The image density was measured using X-Rite 938 (manufactured by Nihon Hakusho Kaisha, Ltd.) Table 1 shows the results in a high temperature and high humidity environment, and Table 2 shows the results in a low temperature and low humidity environment.
〔各色濃度変化量(初期濃度−50万枚後濃度)〕
(100%画像)
○:0.2以内
△:0.2〜0.3
×:0.3以上
(50%画像)
○:0.1以内
△:0.1〜0.2
×:0.2以上
(20%画像)
○:0.05以内
△:0.05〜0.1
×:0.1以上
〔4色濃度差〕
(100%画像)
○:0.2以内
△:0.2〜0.3
×:0.3以上
(50%画像)
○:0.1以内
△:0.1〜0.2
×:0.2以上
(20%画像)
○:0.05以内
△:0.05〜0.1
×:0.1以上
[Each color density change amount (initial density-density after 500,000 sheets)]
(100% image)
○: Within 0.2 Δ: 0.2-0.3
×: 0.3 or more (50% image)
○: Within 0.1 Δ: 0.1-0.2
×: 0.2 or more (20% image)
○: Within 0.05 Δ: 0.05 to 0.1
X: 0.1 or more [4 color density difference]
(100% image)
○: Within 0.2 Δ: 0.2-0.3
×: 0.3 or more (50% image)
○: Within 0.1 Δ: 0.1-0.2
×: 0.2 or more (20% image)
○: Within 0.05 Δ: 0.05 to 0.1
X: 0.1 or more
<実施例2〜13>
疎水性シリカゾル懸濁液1の代わりに疎水性シリカゾル懸濁液2〜13をそれぞれ使用した以外は、実施例1と同様にして現像剤2〜13(Y,M,C,K)をそれぞれ得た。実施例1と同様にして評価を行った結果を表1,2に示す。
<Examples 2 to 13>
<実施例14>
外添剤の疎水性シリカ1の代わりに、疎水性シリカ2を用いた以外は実施例1と同様にして現像剤14(Y,M,C,K)をそれぞれ得た。実施例1と同様にして評価を行った結果を表1,2に示す。
<Example 14>
Developers 14 (Y, M, C, K) were obtained in the same manner as in Example 1 except that the
<実施例15>
外添剤の疎水性シリカ1の代わりに、疎水性シリカ3を用いた以外は実施例1と同様にして現像剤15(Y,M,C,K)をそれぞれ得た。実施例1と同様にして評価を行った結果を表1,2に示す。
<Example 15>
Developers 15 (Y, M, C, K) were obtained in the same manner as in Example 1 except that the
<実施例16>
(シアントナー2の製造)
C.I.ピグメントブルーB15:3(フタロシアニン系顔料、大日精化社製:シアニンブルー4937)20重量部、酢酸エチル75重量部、溶媒を除去したディスパロンDA−703−50(ポリエステル酸アマイドアミン塩、楠本化成(株)社製)4重量部、ソルスパース5000(顔料誘導体、ゼネカ(株)社製)1重量部をサンドミルを用いて溶解、分散し、顔料分散液(C2)を作製した。また離型剤としてパラフィンワックス(融点89℃)30重量部と酢酸エチル270重量部をDCPミルを用いて10℃に冷却した状態で、湿式粉砕し、離型剤分散液2を作製した。ビスフェノールAプロピレンオキサイド付加物、ビスフェノールAエチレンオキサイド付加物、テレフタル酸誘導体からなるポリエステル樹脂(Mw=6000、Tg60℃、Tm106℃、酸価4mgKOH/g)136重量部、顔料分散液(C2)34重量部、及び酢酸エチル56重量部を撹拌後、混合物に離型剤分散液2 75重量部を加え、得られた混合物を均一になるまでよく撹拌した(この液をA液とした)。一方、炭酸カルシウム40重量部をイオン交換水60重量部に分散した炭酸カルシウム分散液124重量部、セロゲンBS−H(第一工業製薬(株)製)の2重量%水溶液99重量部、イオン交換水157重量部、疎水性シリカゾル懸濁液1 35重量部をホモジナイザ(ウルトラタラックス、IKA社製)を用いて5分間撹拌した(この液をB液とした)。さらにホモジナイザ(ウルトラタラックス、IKA社製)を用いて前記B液370重量部と前記A液250重量部を撹拌して混合液を懸濁した。室温、常圧で48時間プロペラ型撹拌機でこの混合液を撹拌して溶媒を除去した。次に混合液に塩酸を加えて、炭酸カルシウムを除去した後、反応混合物を水洗、乾燥、分級してシアントナー2を得た。トナーの体積平均粒径は6μmであった。
<Example 16>
(Manufacture of cyan toner 2)
C. I. Pigment Blue B15: 3 (phthalocyanine pigment, manufactured by Dainichi Seika Co., Ltd .: Cyanine Blue 4937) 20 parts by weight, ethyl acetate 75 parts by weight, solvent-removed Disparon DA-703-50 (polyester acid amide amine salt, Enomoto Chemical ( 4 parts by weight (manufactured by Co., Ltd.) and 1 part by weight of Solsperse 5000 (pigment derivative, manufactured by Zeneca Co., Ltd.) were dissolved and dispersed using a sand mill to prepare a pigment dispersion (C2). In addition, 30 parts by weight of paraffin wax (melting point: 89 ° C.) and 270 parts by weight of ethyl acetate as a mold release agent were wet pulverized in a state cooled to 10 ° C. using a DCP mill to prepare a mold
(イエロートナー2の製造)
着色剤をC.I.ピグメントイエロー74(モノアゾ系顔料、大日精化社製:セイカファーストイエロー2054)に変更した以外は上記シアントナー2と同様にしてイエロートナー2を作製した。
(Manufacture of yellow toner 2)
The colorant is C.I. I. A
(マゼンタトナー2の製造)
着色剤をC.I.ピグメントレッド122(キナクリドン系顔料、大日精化社製:クロモファインマゼンタ6887)に変更した以外は上記シアントナー2と同様にしてマゼンタトナー2を作製した。
(Manufacture of magenta toner 2)
The colorant is C.I. I.
(ブラックトナー2の製造)
着色剤をカーボンブラック(キャボット社製:リーガル330)に変更した以外は上記シアントナー2と同様にしてブラックトナー2を作製した。
(Manufacture of black toner 2)
A
実施例1と同様にして、現像剤16(Y,M,C,K)をそれぞれ得た。実施例1と同様にして評価を行った結果を表1,2に示す。 In the same manner as in Example 1, developer 16 (Y, M, C, K) was obtained. Tables 1 and 2 show the results of evaluation performed in the same manner as in Example 1.
<比較例1>
疎水性シリカゾル懸濁液1の代わりに疎水性シリカゾル懸濁液14を使用した以外は、実施例1と同様にして現像剤17(Y,M,C,K)をそれぞれ得た。実施例1と同様にして評価を行った結果を表1,2に示す。また、イエロートナー1と同様にして確認したところ、5個のトナーの表面近傍に存在する疎水性シリカ中90%以上の疎水性シリカが、トナー母粒子内に完全に埋設され、表面に露出していない状態であった。
<Comparative Example 1>
Developers 17 (Y, M, C, K) were obtained in the same manner as in Example 1 except that the hydrophobic
<比較例2>
疎水性シリカゾル懸濁液1の代わりに疎水性シリカゾル懸濁液15を使用した以外は、実施例1と同様にして現像剤18(Y,M,C,K)をそれぞれ得た。実施例1と同様にして評価を行った結果を表1,2に示す。また、イエロートナー1と同様にして確認したところ、5個のトナーの表面近傍に存在する疎水性シリカのほとんどがトナー内部に結着保持されずに単にトナー表面に付着している状態であった。
<Comparative example 2>
Developers 18 (Y, M, C, K) were obtained in the same manner as in Example 1 except that the hydrophobic silica sol suspension 15 was used instead of the hydrophobic
<比較例3>
疎水性シリカゾル懸濁液1の代わりに疎水性シリカゾル懸濁液14を使用した以外は、実施例16と同様にして現像剤19(Y,M,C,K)をそれぞれ得た。実施例1と同様にして評価を行った結果を表1,2に示す。また、イエロートナー1と同様にして確認したところ、5個のトナーの表面近傍に存在する疎水性シリカ中90%の疎水性シリカが、トナー母粒子内に完全に埋設され、表面に露出していない状態であった。
<Comparative Example 3>
Developers 19 (Y, M, C, K) were obtained in the same manner as in Example 16 except that the hydrophobic
<比較例4>
疎水性シリカゾル懸濁液1の代わりに疎水性シリカゾル懸濁液15を使用した以外は、実施例16と同様にして現像剤20(Y,M,C,K)をそれぞれ得た。実施例1と同様にして評価を行った結果を表1,2に示す。また、イエロートナー1と同様にして確認したところ、5個のトナーの表面近傍に存在する疎水性シリカのほとんどがトナー内部に結着保持されずに単にトナー表面に付着している状態であった。
<Comparative Example 4>
Developer 20 (Y, M, C, K) was obtained in the same manner as in Example 16 except that the hydrophobic silica sol suspension 15 was used instead of the hydrophobic
<比較例5>
外添剤の疎水性シリカ1の代わりに、疎水性シリカ4を用いた以外は実施例3と同様にして現像剤21(Y,M,C,K)をそれぞれ得た。実施例1と同様にして評価を行った結果を表1,2に示す。
<Comparative Example 5>
Developer 21 (Y, M, C, K) was obtained in the same manner as in Example 3 except that hydrophobic silica 4 was used instead of
<比較例6>
外添剤の疎水性シリカ1の代わりに、疎水性シリカ5を用いた以外は実施例3と同様にして現像剤22(Y,M,C,K)をそれぞれ得た。実施例1と同様にして評価を行った結果を表1,2に示す。
<Comparative Example 6>
Developers 22 (Y, M, C, K) were obtained in the same manner as in Example 3 except that the
以上のように、実施例1〜16の現像剤を使用すると、長期間の使用でもフルカラー画像の色再現性、特にハーフトーン画像の色再現性の変化がほとんど生じなかった。一方、比較例1〜6の現像剤を使用すると、長期間の使用によりフルカラー画像の色再現性、特にハーフトーン画像の色再現性の変化が生じた。 As described above, when the developers of Examples 1 to 16 were used, the color reproducibility of the full-color image, particularly the color reproducibility of the halftone image, hardly occurred even after long-term use. On the other hand, when the developers of Comparative Examples 1 to 6 were used, the color reproducibility of the full-color image, particularly the color reproducibility of the halftone image, was changed by long-term use.
1 トナー、2 疎水性シリカ、3 トナー母粒子、5 画像形成装置、10 帯電部、12 露光部、14 電子写真感光体、16 現像部、18 転写部、20 クリーニング部、22 定着部、24 被転写材。
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記トナー母粒子は、体積平均粒径が80〜300nmの範囲であり、かつ形状係数SF1が100〜120の範囲である疎水性シリカを前記トナー母粒子の表面から0.04〜1μmの層内に含有し、
前記添加剤の体積平均粒径が80〜300nmの範囲であることを特徴とする静電荷像現像用トナー。 Including toner base particles and an additive containing a binder resin and a colorant;
The toner base particles have a volume average particle size in the range of 80 to 300 nm and a hydrophobic silica having a shape factor SF1 in the range of 100 to 120 in the layer of 0.04 to 1 μm from the surface of the toner base particles. Contained in
The toner for developing an electrostatic charge image, wherein the additive has a volume average particle diameter in a range of 80 to 300 nm.
前記疎水性シリカが、ビニル基、エポキシ基、スチリル基、メタクリロキシ基、アクリロキシ基及びウレイド基の中から選択される少なくとも1種の有機官能基を有するシラン化合物で表面処理されていることを特徴とする静電荷像現像用トナー。 The electrostatic image developing toner according to claim 1,
The hydrophobic silica is surface-treated with a silane compound having at least one organic functional group selected from vinyl group, epoxy group, styryl group, methacryloxy group, acryloxy group and ureido group. Toner for developing electrostatic image.
前記疎水性シリカが、ビニル基、エポキシ基、スチリル基、メタクリロキシ基、アクリロキシ基及びウレイド基の中から選択される少なくとも1種の有機官能基を有するシラン化合物と、メチル基、ジメチル基及びトリメチル基の中から選択される少なくとも1種の有機官能基を有するシラン化合物と、で表面処理されていることを特徴とする静電荷像現像用トナー。 The electrostatic image developing toner according to claim 1,
The hydrophobic silica is a silane compound having at least one organic functional group selected from a vinyl group, an epoxy group, a styryl group, a methacryloxy group, an acryloxy group, and a ureido group, a methyl group, a dimethyl group, and a trimethyl group. A toner for developing an electrostatic image, wherein the toner is surface-treated with a silane compound having at least one organic functional group selected from the group consisting of:
樹脂粒子を分散した樹脂粒子分散液及び着色剤を分散した着色剤分散液を混合し、前記樹脂粒子及び前記着色剤を凝集させて凝集粒子を生成する凝集工程と、
追加樹脂粒子と、体積平均粒径が80〜300nmの範囲であり、かつ形状係数SF1が100〜120の範囲である疎水性シリカとを含むシリカ含有分散液を添加し、前記凝集粒子表面に前記追加樹脂粒子及び前記疎水性シリカを付着させて付着粒子を生成する付着工程と、
加熱して前記付着粒子を融合する融合工程と、
を含むことを特徴とする静電荷像現像用トナーの製造方法。 A method for producing the electrostatic image developing toner according to claim 1,
A resin particle dispersion in which resin particles are dispersed and a colorant dispersion in which a colorant is dispersed, and agglomeration step for aggregating the resin particles and the colorant to produce aggregated particles;
A silica-containing dispersion containing additional resin particles and hydrophobic silica having a volume average particle size in the range of 80 to 300 nm and a shape factor SF1 in the range of 100 to 120 is added, and the surface of the aggregated particles is An attachment step of attaching additional resin particles and the hydrophobic silica to produce attached particles;
A fusion step of fusing the attached particles by heating;
A method for producing a toner for developing an electrostatic charge image, comprising:
結着樹脂及び着色剤を有機溶媒に溶解分散させる溶解分散工程と、
前記溶解分散させた溶解分散液を、体積平均粒径が80〜300nmの範囲であり、かつ形状係数SF1が100〜120の範囲である疎水性シリカを分散させた水性溶媒中で懸濁させてトナー粒子を形成する粒子形成工程と、
を含むことを特徴とする静電荷像現像用トナーの製造方法。 A method for producing the electrostatic image developing toner according to claim 1,
A dissolution and dispersion step of dissolving and dispersing the binder resin and the colorant in an organic solvent;
The dissolved and dispersed solution is suspended in an aqueous solvent in which hydrophobic silica having a volume average particle size in the range of 80 to 300 nm and a shape factor SF1 in the range of 100 to 120 is dispersed. A particle forming step for forming toner particles;
A method for producing a toner for developing an electrostatic charge image, comprising:
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