JP3780202B2 - Full-color toner and method for producing the same - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真法、静電記録法、静電印刷法及びトナージェット法の如き画像形成方法に用いられるトナー、特にオイルレス熱ロール定着に適したトナー及びその製造方法に関し、詳しくは、着色剤と離型剤の分散性を向上させ、且つ高速複写の低温定着に優れ、耐ブロッキングに優れたフルカラー用トナーに関する。
【0002】
【従来の技術】
フルカラー用トナーは、結着樹脂、着色剤、必要に応じ離型剤、帯電制御剤等とを混合、溶融混練し、冷却固化後、粉砕、分級して得られる。さらに必要に応じて、流動性付与剤、帯電制御剤、クリーニング助剤、転写助剤などをトナー表面に付着・固着させ、篩分により粗大粉を除去して製造される。
【0003】
トナーにおいては、着色剤、離型剤などの成分が結着樹脂中に均一に、かつ細かく分散していることが必要であり、近年のフルカラー化、高画質化の要請において、さらに重要性を増している。
【0004】
例えば、着色剤が結着樹脂中に偏在する分散不良や、均一に分散しているが分散単位が大きい状態等が生ずると、組成偏在の粒子がトナーに混在するため、環境差による帯電性能が大きく違うことが生じたり、帯電量分布がブロード化することで、さらには逆極性化を招くこともある。また、着色剤がトナー内部に留まらず、遊離を起こして表面に存在すると、トナーの粉体流動性が著しく低下し、転写不良等を引き起こす原因ともなるためである。
【0005】
またフルカラー用複写機に搭載されるトナーとしては、色再現性の向上やOHP画像の透明性を損なうことなく加熱加圧定着工程で各トナーが十分混色することが必要である。
【0006】
一般の白黒複写機用黒トナーと比べ、フルカラー用トナーは、シャープメルト性を有するポリエステル樹脂などを含む結着樹脂が好ましい。
【0007】
しかしながら、シャープメルト性結着樹脂を用いると、結着樹脂と着色剤等を混合、溶融混練してトナーを得る際、高せん断力が得られにくく、したがって着色剤の高分散化を行いづらくなるという弊害がある。つまり結着樹脂中の着色剤等の分散状態は、これらの混練工程に依存する。例えば従来の混練手法である、スクリュー型押出式連続混練機、2本ロールミル、3本ロールミル、加圧加熱ニーダーなどで、単純に上記原材料を溶融混練しても所望するトナーは得にくいため、マスターバッチなどの製造方法が提案されている。
【0008】
例えば、分散性に優れた顔料樹脂着色物(マスターバッチ)を得る方法として、顔料の水性ペーストと樹脂とを混練して水性相の顔料を樹脂相に移行させ、しかる後に水を除去することにより顔料樹脂組成物の製造方法が提案されている。
【0009】
また特開平2−175770号公報、特開平5−34978公報や、特定の樹脂との組み合わせによる特開平7−261459が挙げられる。
【0010】
そして分散助剤としての水を添加し加圧下又は常圧で、顔料と樹脂とを加熱混練し、しかる後に水を除去する製造方法として特開平6−148937号公報なども提案されている。
【0011】
しかしながら、これらの方法は着色剤の分散のみには、非常に有効な手段ではあるが、離型剤の高分散化の要求に対するマスターバッチとしては、対応できるものではなかった。
【0012】
一方、離型剤に関しては、従来定着ローラー表面にトナーを付着させない目的で、離型性の優れたシリコーンゴムや弗素系樹脂などで形成し、さらにその表面にシリコーンオイル、フッ素オイルの如き離型性の高い液体の薄膜でローラー表面を被覆することが行なわれている。
【0013】
しかしながら、この方法はトナーのオフセットを防止する点では極めて有効であるが、オフセット防止用液体を供給するための装置が必要なため、定着装置が複雑になること等の問題点を有している。
【0014】
またOHPにおいては、紙と異なりオイル吸収能力が低いため、現状得られる複写OHPはオイル塗布によるベタベタ感が避けられず、得られた画像の品質に大きな問題が残されている。
【0015】
そこでシリコーンオイルの供給装置などを用いないで、かわりにトナー中から加熱時にオフセット防止液体を供給しようという考えから、トナー中に低分子量ポリエチレン、低分子量ポリプロピレンなどの離型剤を、結着樹脂などと共に一括して溶融混練する方法が提案されている。例えば特開平1−109359号公報、特開平3−168649号公報、特開平8−101526号公報、特開平8−220808号公報などで技術が公開されている。
【0016】
ところがこれらの離型剤の添加方法では、変性のないポリオレフィンやパラフィンでは非常に分散が悪く、また酸変性などの変性種やエステルワックスなどで若干の分散の良化させたものもあるが、ワックスの分散性制御が十分でない。
【0017】
結着樹脂がポリエステル樹脂を含む場合、概して離型剤が殆ど溶解しないため分散しにくく、ポリエステル樹脂中に比較的大きな離型剤のドメインが形成され、粉砕時にこのドメイン部分でトナーが粉砕されてトナー表面に離型剤が露出または遊離しやすく、すなわちトナーとしての帯電付与能力を低下させ、画像濃度の低下を引き起こしたり、感光体表面を汚染し画像欠落を(筋)を引き起こす。また環境差における帯電性能が大きく違ったり、耐久安定性に欠けるものとなる。そして離型剤が遊離している場合、トナーの耐オフセット性が十分でなく粉体流動性や保存安定性に悪影響を及ぼすものである。
【0018】
また特公平7−120074号公報においては、着色剤とワックスを先行して分散させる提案があるが、結着樹脂がスチレンーアクリルであるために、離型剤例えばワックスなどと相溶性が良く、離型剤を比較的容易に分散できる。しかしながら前述したようにフルカラー用トナーにおいては、離型剤例えばワックスなどと相溶性が悪いポリエステル樹脂を含む樹脂が好ましい。そこでポリエステル樹脂を含む樹脂に対して、カラー用着色剤と離型剤を高分散にできるだけでなく、そのバランスを最適化する製造方法と材料の組み合わせが望まれている。
【0019】
そして特開平11−190914号公報では、結着樹脂の軟化温度若しくは流出開始温度と、離型剤の融点との温度関係を規定しているが、結着樹脂と離型剤、そして着色剤を一括して溶融混練させるため、結着樹脂と離型剤が分離しないようにほぼ同じ温度特性に限定されてしまう。
【0020】
近年、出力の高速化と消費電力の関係から、高速における低温定着性能がフルカラー用トナーに求められている。そのため低温から離型性能を発現させるためには、低融点の離型剤を必要とし、このことは結着樹脂の低軟化温度に至ることを意味する。結着樹脂の低軟化温度化は、耐ブロッキング性能の低下や、高速連続複写における外添剤の打ち込みによるトナーの帯電変化による画像濃度変動を生じたり、流動性の悪化から画像のガサツキを生じやすくなるものである。
【0021】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、多量のオイルを塗布することなく、またはオイルを全く塗布することなく定着し得るフルカラー用トナーと製造方法を提供することにある。
【0022】
本発明の目的は、高速複写においても低温定着性に優れ、保存安定性、耐ブロッキング性に優れたフルカラー用トナーと製造方法を提供することにある。
【0023】
本発明の目的は、彩度及び明度が高く、OHP透明性にも優れ、着色剤の分散に優れるフルカラー用トナーと製造方法を提供することにある。
【0024】
本発明の目的は、トナー表面の疎水化度を制御した帯電の環境安定性に優れ、十分な摩擦帯電性を有する耐久安定性に優れるフルカラー用トナーと製造方法を提供することにある。
【0025】
本発明の目的は、離型剤を高分散させることで定着可能温度が広く、現像器内、及び周辺に融着がなくクリーニング性が良好であるフルカラー用トナーと製造方法を提供することにある。
【0026】
【課題を解決するための手段】
上記目的はトナー表面に各種材料をバランスよく存在させることで達成され、以下の構成により成り立つものである。
【0027】
すなわち、本発明は、少なくとも結着樹脂、着色剤、離型剤を有するフルカラー用トナーにおいて、
(i)該離型剤の結着樹脂100質量部に対する含有量が2.5〜10質量部であり、
(ii)該トナーのメタノール疎水化度における降下開始点が、35≦メタノール/(メタノール+水)≦60(体積%)の範囲にあり、(iii)該樹脂が少なくともポリエステル樹脂を有し、(iv)該離型剤のDSCによって測定される最大吸熱ピーク温度Tscが70℃<Tsc<100℃であり、(v)該着色剤のBETが30〜200m2/gであり、(vi)該着色剤が該離型剤で表面処理されていることを特徴とするフルカラー用トナーに関する。
【0028】
また、本発明は、少なくとも結着樹脂、着色剤、離型剤を有するフルカラー用トナーの製造方法において、
該トナーが、(i)該離型剤の結着樹脂100質量部に対する含有量が2.5〜10質量部であり、(ii)該トナーのメタノール疎水化度における降下開始点が、35≦メタノール/(メタノール+水)≦60(体積%)の範囲にあり、(iii)該樹脂が少なくともポリエステル樹脂を有し、(iv)該離型剤のDSCによって測定される最大吸熱ピーク温度Tscが70℃<Tsc<100℃であり、(v)該着色剤のBETが30〜200m2/gであり、
該トナーの製造工程が、▲1▼:少なくとも離型剤と着色剤とを溶融混合する第一工程と、▲2▼:▲1▼で製造した溶融混合物と結着樹脂とを溶融混合させる第二工程、及び▲3▼:▲2▼で製造した溶融混合物と少なくとも結着樹脂とを溶融混合させる第三工程、の三つから構成されることを特徴とするフルカラー用トナーの製造方法に関する。
【0029】
【発明の実施の形態】
本発明者らはこれまでに帯電の環境安定性に優れ、高速複写においても十分な摩擦帯電性を有して耐久安定性に優れるトナー、そして着色剤分散や透明性に優れ、且つ高速定着においても離型効果が高く定着ローラーにシリコーンオイル塗布の必要のないトナーに関して検討したが、従来の手法では同時に満たすものはなかった。
【0030】
そこで着色剤及び離型剤の分散の向上とそれらのバランスを鋭意検討したところ、トナーの表面物性である疎水化度、特にメタノール疎水化度に着眼点を置くことで、上記課題を達成できることを見いだした。
【0031】
メタノール疎水化度はトナーの構成成分の殆どである結着樹脂と離型剤、そして着色剤などに大きく依存している。
【0032】
メタノール疎水化度の降下開始点が35(体積%)より小さい時には、トナー表面に結着樹脂と親水性着色剤、例えば染料やC.Bなどが偏って存在しているために、帯電の環境差が大きいものとなると考えられる。これは感光ドラムのコントラストを十分にとることができなくなるため、画像濃度変動が大きくなりやすく、且つ諧調性に乏しい画像となるため、フルカラーの画像においては、色再現性など非常に悪いものとなる。
【0033】
逆にメタノール疎水化度の降下開始点が60(体積%)より大きい時には、トナー表面に有機顔料やワックスなどの離型剤が多く存在しているために、絶縁性の物質同士が集まってはいるが帯電能がかなり違うため、トナーの帯電のブロード化を起こしてしまうと考えられる。これは連続複写しているうちに、トナー同士の電荷の授受も少ないため、帯電の高低差が開き、ついにはカブリやトナー飛散を生じてしまう。
【0034】
以上のようにトナー表面に各種材料をバランスよく存在させることで、帯電の環境安定性に優れ、十分な摩擦帯電性を有する耐久安定性に優れ、そして着色剤分散や透明性に優れ、且つ離型効果が高く定着ローラーにシリコーンオイル塗布の必要のないトナーを同時に満たすことができた。
【0035】
本発明において、トナー粒子の離型剤は、DSCによって測定される最大吸熱ピーク温度Tscが、70℃<Tsc<100℃であるものが好ましく、70℃<Tsc<90℃のものがより好ましい。上述の低融点の離型剤は分子鎖が比較的小さいため分子のモビリティに優れ、着色剤表面の微小な凹凸やポーラス部までにも吸着しやすく、着色剤同士の凝集の界面にまで入り込み、着色剤の凝集を緩和させることができるためである。
【0036】
70℃≧Tscの離型剤は分散に対する効果は大きいものの、高温放置によってはトナー中から染み出してしまい、トナー表面に溶け出してしまい、耐ブロッキング性能が大幅に悪くなる。逆にTsc≧100℃の離型剤は分子鎖が大きいため、どうしても微小な凹凸やポーラス部にまで吸着浸透が十分出来ないため、低い分散性しか得られなかったのだと思われる。
【0037】
本発明に用いられる離型剤としては次のものが挙げられる。低分子量ポリエチレン、低分子量ポリプロピレン、マイクロクリスタリンワックス、パラフィンワックスの如き脂肪族炭化水素系ワックス;酸化ポリエチレンワックスの如き脂肪族炭化水素系ワックスの酸化物;脂肪族炭化水素系ワックスのブロック共重合物;カルナバワックス、サゾールワックス、モンタン酸エステルワックスの如き脂肪酸エステルを主成分とするワックス;及び脱酸カルナバワックスの如き脂肪酸エステルを一部または全部を脱酸化したものなどが挙げられる。
【0038】
そしてベヘニン酸モノグリセリドの如き脂肪酸と多価アルコールの部分エステル化物;植物性油脂を水素添加することによって得られるヒドロキシル基を有するメチルエステル化合物などが挙げられる。特に好ましく用いられるワックスとしては、分子鎖が短く、且つ立体障害が少なくモビリティに優れる、パラフィンワックスの如き脂肪族炭化水素系ワックスである。
【0039】
ワックスの分子量分布では、メインピークが分子量400〜2400の領域にあることが好ましく、430〜2000の領域にあることがより好ましい。このような分子量分布をもたせることによりトナーに好ましい熱特性を付与することができる。
【0040】
本発明に用いられる離型剤の添加量としては、結着樹脂100質量部に対する含有量が2.5〜10質量部、好ましくは3〜8質量部使用するのが良い。2.5質量部より少ないと着色剤の表面を覆いきれず、着色剤の分散性に劣り、10質量部を超えるとトナー中での離型剤量が多すぎるので、透明性や帯電特性が劣ってしまうためである。
【0041】
本発明において、トナー粒子の結着樹脂は、該トナーのフローテスターの溶出開始温度Tmに対し、Tsc+10℃<Tm<Tsc+40℃になるものが好ましく、より好ましくはTsc+20℃<Tm<Tsc+40℃である。
【0042】
一つめの理由としては、少なくとも着色剤と離型剤の溶融混合物に対して、更に結着樹脂を添加して溶融混合する際の温度が、着色剤と離型剤の分散に大きく関与するためだと考えている。つまりTm≧Tsc+40℃だと、製造時に結着樹脂を溶融させるための温度が、Tscよりもかなり高くなるため、いくら着色剤に選択的に吸着していた離型剤といえども、着色剤に物理吸着していた離型剤を分離させてしまい、離型剤が着色物から染み出し遊離してしまい、結果着色剤も再凝集してしまうためである。
【0043】
また理由の二つめとしてはTsc+10℃≧Tmの場合、定着時に離型剤の効果が出にくくなり、多量のオイルを塗布することなく、またはオイルを全く塗布することなく定着することが困難になるためだと考えている。理由は明確ではないが、離型剤と結着樹脂の温度因子であるTscとTmが近づきすぎると、こと高速定着では顕著であるが、離型剤がトナー表面に移動する前に、結着樹脂の分子の粘性が高まり定着時に定着ローラーに付着し、結果オフセット現象を引き起こしてしまう。よって結着樹脂の分子の粘性が高まる前に、離型剤が着色剤から離れトナー表面に移動しうるほどに、温度に対する粘性の違いが必要である。つまりTsc+10℃<Tmを満足するものではないと、離型剤として有効に働かないためである。そして高速定着には欠かせない低融点の離型剤を用いた場合、離型剤と結着樹脂の温度因子であるTscとTmが近づきすぎると、ブロッキング性能の低下や、高速連続複写における外添剤の打ち込みによるトナーの帯電変化による画像濃度変動を生じたり、流動性の悪化から画像のガサツキを生じやすいため、Tsc+10℃<Tmを満足するものが必要となる。
【0044】
該トナーの製造工程である、▲1▼:少なくとも離型剤と着色剤とを溶融混合する第一工程と、▲2▼:▲1▼で製造した溶融混合物と結着樹脂とを溶融混合させる第二工程、及び▲3▼:▲2▼で製造した溶融混合物と少なくとも結着樹脂とを溶融混合させる第三工程、の三つから構成されることを特徴とするフルカラー用トナー製造方法も、トナー表面に各種材料をバランスよく存在させるのに重要な因子となり、以下のような方法で行われる。
【0045】
第一工程においては、少なくとも離型剤と着色剤をヘンシェルミキサー、ボールミル、またはニーダーの如き混合機により充分混合したり、または混合なしでバンバリーミキサー、ニーダー、ロール、スクリュー型押出式連続混練機などの如き熱混練機により溶融混合する。この際混練物の温度(T1)が、Tsc−10℃<T1<Tsc+50℃の温度になるようにすることが重要である。Tsc−10℃≧T1では充分に離型剤のモビリティが生かされないため、着色剤の分散が悪くなり、またT1≧Tsc+50℃であると、離型剤の粘度が下がりすぎるため、混練におけるシェアが低くなり、結果着色剤の分散が劣ることとなる。
【0046】
また第一工程全量のうち離型剤と着色剤の比率が、70質量%以上を占めることも分散性にとって有効な手段である。つまり、離型剤を着色剤に選択的に吸着させることが重要であり、そのためにはできるだけ離型剤を着色剤との接触比率を高めることが必要になるためである。
【0047】
第二工程においては、第一工程で得られた着色物をハンマーミルやパワーミルの如き解砕機などで粉砕した後、結着樹脂とともに第一工程と同様、混合〜溶融混合を行う。または粉砕を行わず、溶融混練物に直接結着樹脂を投入し、溶融混練を行ってもよい。この際混練物の温度(T2)が、Tsc+10℃<T2<T3<Tm+60℃となることも重要となる。
【0048】
一度着色剤の表面に物理吸着した離型剤を大きく遊離、または再凝集させないことに有効に働いていると考えている。つまり、徐々に温度を上げていくことにより、前工程で得られた着色物を大きくは壊さないようにしているためである。第一工程では少なくとも着色剤の周りに離型剤を存在させた着色物、第二工程ではその周りに結着樹脂を存在させた着色物となり、そして後述する第三工程で結着樹脂及び荷電制御剤などを存在させることで、帯電など諸物性を制御できる着色物に至ったと考えている。よって工程順に温度を上げていくだけでいいものではなく、その上限である温度も管理が必要である。つまりT3≧Tm+60℃となると、結着樹脂の粘性が高まり離型剤を大きく遊離させてしまうためである。そして重要なのはこれら第一〜三の工程での温度関係であり、トナー表面に各種材料をバランスよく存在させるためには不可欠な要素となっている。つまり明確ではないが、Tsc+10℃<T2<T3を行うことで、徐々に離型剤と着色物を結着樹脂の表面層に押出し、トナーとして最適な存在バランスにできたと考えている。
【0049】
また第二工程での結着樹脂は、第一工程で得られた着色物100質量部に対して、25〜200質量部、好ましくは25〜150質量部添加するのが良い。25質量部未満だと第一工程で得られた着色物に対して少ないため取り込めきれない。また200質量部超だと、第三工程における結着樹脂が少なくなり、荷電制御剤などが均一に存在しにくくなるためである。
【0050】
本発明のトナーに用いられる結着樹脂は、(a)ポリエステル樹脂、又は(b)ポリエステルユニットとビニル系共重合体ユニットを有しているハイブリッド樹脂、又は(c)ハイブリッド樹脂とビニル系共重合体との混合物、又は(d)ポリエステル樹脂とビニル系共重合体との混合物、もしくは(e)ハイブリッド樹脂とポリエステル樹脂との混合物のいずれかから選択される樹脂が好ましい。また、樹脂成分のゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)により測定される分子量分布が、メインピークを分子量3,500乃至30,000の領域に有しており、好ましくは、分子量5,000乃至20,000の領域に有しており、Mw/Mnが5.0以上であることが好ましい。
【0051】
メインピークが分子量3,500未満の領域にある場合には、トナーの耐ホットオフセット性が不十分である。一方、メインピークが分子量30,000超の領域にある場合には、十分なトナーの低温定着性が得られなくなり、高速定着への適用が難しくなる。また、Mw/Mnが5.0未満である場合には良好な耐オフセット性を得ることが難しくなる。
【0052】
結着樹脂としてポリエステル系の樹脂を用いる場合は、アルコールとカルボン酸、もしくはカルボン酸無水物、カルボン酸エステル等が原料モノマーとして使用できる。具体的には、例えば2価アルコール成分としては、ポリオキシプロピレン(2.2)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン、ポリオキシプロピレン(3.3)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン、ポリオキシエチレン(2.0)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン、ポリオキシプロピレン(2.0)−ポリオキシエチレン(2.0)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン、ポリオキシプロピレン(6)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン等のビスフェノールAのアルキレンオキシド付加物、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、1,2−プロピレングリコール、1,3−プロピレングリコール、1,4−ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、1,4−ブテンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、1,4−シクロヘキサンジメタノール、ジプロピレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコール、ビスフェノールA、水素添加ビスフェノールA等が挙げられる。
【0053】
3価以上のアルコール成分としては、例えばソルビトール、1,2,3,6−ヘキサンテトロール、1,4−ソルビタン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、トリペンタエリスリトール、1,2,4−ブタントリオール、1,2,5−ペンタントリオール、グリセロール、2−メチルプロパントリオール、2−メチル−1,2,4−ブタントリオール、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、1,3,5−トリヒドロキシメチルベンゼン等が挙げられる。
【0054】
酸性分としては、フタル酸、イソフタル酸及びテレフタル酸の如き芳香族ジカルボン酸類又はその無水物;こはく酸、アジピン酸、セバシン酸及びアゼライン酸の如きアルキルジカルボン酸類又はその無水物;炭素数6〜12のアルキル基で置換されたこはく酸もしくはその無水物;フマル酸、マレイン酸及びシトラコン酸の如き不飽和ジカルボン酸類又はその無水物;が挙げられる。
【0055】
それらの中でも、特に、下記一般式(1)で代表されるビスフェノール誘導体をジオール成分とし、2価以上のカルボン酸又はその酸無水物、又はその低級アルキルエステルとからなるカルボン酸成分(例えば、フマル酸、マレイン酸、無水マレイン酸、フタル酸、テレフタル酸、トリメリット酸、ピロメリット酸等)を酸成分として、これらを縮重合したポリエステル樹脂が、フルカラー画像形成用ブラックトナーとして、良好な帯電特性を有するので好ましい。
【0056】
【化1】

Figure 0003780202
【0057】
さらに結着樹脂としてポリエステルユニットとビニル系共重合体ユニットを有しているハイブリッド樹脂を用いる場合、さらに良好なワックス分散性と、低温定着性,耐オフセット性の向上が期待できる。本発明に用いられる「ハイブリッド樹脂成分」とは、ビニル系重合体ユニットとポリエステルユニットが化学的に結合された樹脂を意味する。具体的には、ポリエステルユニットと(メタ)アクリル酸エステルの如きカルボン酸エステル基を有するモノマーを重合したビニル系重合体ユニットとがエステル交換反応によって形成されるものであり、好ましくはビニル系重合体を幹重合体、ポリエステルユニットを枝重合体としたグラフト共重合体(あるいはブロック共重合体)を形成するものである。
【0058】
ビニル系樹脂を生成するためのビニル系モノマーとしては、次のようなものが挙げられる。スチレン;o−メチルスチレン、m−メチルスチレン、p−メチルスチレン、α−メチルスチレン、p−フェニルスチレン、p−エチルスチレン、2,4−ジメチルスチレン、p−n−ブチルスチレン、p−tert−ブチルスチレン、p−n−ヘキシルスチレン、p−n−オクチルスチレン、p−n−ノニルスチレン、p−n−デシルスチレン、p−n−ドデシルスチレン、p−メトキシスチレン、p−クロルスチレン、3,4−ジクロルスチレン、m−ニトロスチレン、o−ニトロスチレン、p−ニトロスチレンの如きスチレン及びその誘導体;エチレン、プロピレン、ブチレン、イソブチレンの如きスチレン不飽和モノオレフィン類;ブタジエン、イソプレンの如き不飽和ポリエン類;塩化ビニル、塩化ビニルデン、臭化ビニル、フッ化ビニルの如きハロゲン化ビニル類;酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、ベンゾエ酸ビニルの如きビニルエステル類;メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸プロピル、メタクリル酸n−ブチル、メタクリル酸イソブチル、メタクリル酸n−オクチル、メタクリル酸ドデシル、メタクリル酸2−エチルヘキシル、メタクリル酸ステアリル、メタクリル酸フェニル、メタクリル酸ジメチルアミノエチル、メタクリル酸ジエチルアミノエチルの如きα−メチレン脂肪族モノカルボン酸エステル類;アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸プロピル、アクリル酸n−ブチル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸n−オクチル、アクリル酸ドデシル、アクリル酸2−エチルヘキシル、アクリル酸ステアリル、アクリル酸2−クロルエチル、アクリル酸フェニルの如きアクリル酸エステル類;ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル、ビニルイソブチルエーテルの如きビニルエーテル類;ビニルメチルケトン、ビニルヘキシルケトン、メチルイソプロペニルケトンの如きビニルケトン類;N−ビニルピロール、N−ビニルカルバゾール、N−ビニルインドール、N−ビニルピロリドンの如きN−ビニル化合物;ビニルナフタリン類;アクリロニトリル、メタクリロニトリル、アクリルアミドの如きアクリル酸もしくはメタクリル酸誘導体等が挙げられる。
【0059】
さらに、マレイン酸、シトラコン酸、イタコン酸、アルケニルコハク酸、フマル酸、メサコン酸の如き不飽和二塩基酸;マレイン酸無水物、シトラコン酸無水物、イタコン酸無水物、アルケニルコハク酸無水物の如き不飽和二塩基酸無水物;マレイン酸メチルハーフエステル、マレイン酸エチルハーフエステル、マレイン酸ブチルハーフエステル、シトラコン酸メチルハーフエステル、シトラコン酸エチルハーフエステル、シトラコン酸ブチルハーフエステル、イタコン酸メチルハーフエステル、アルケニルコハク酸メチルハーフエステル、フマル酸メチルハーフエステル、メサコン酸メチルハーフエステルの如き不飽和二塩基酸のハーフエステル;ジメチルマレイン酸、ジメチルフマル酸の如き不飽和二塩基酸エステル;アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、ケイヒ酸の如きα,β−不飽和酸;クロトン酸無水物、ケイヒ酸無水物の如きα,β−不飽和酸無水物、該α,β−不飽和酸と低級脂肪酸との無水物;アルケニルマロン酸、アルケニルグルタル酸、アルケニルアジピン酸、これらの酸無水物及びこれらのモノエステルの如きカルボキシル基を有するモノマーが挙げられる。
【0060】
さらに、2−ヒドロキシエチルアクリレート、2−ヒドロキシエチルメタクリレート、2−ヒドロキシプロピルメタクリレートなどのアクリル酸またはメタクリル酸エステル類;4−(1−ヒドロキシ−1−メチルブチル)スチレン、4−(1−ヒドロキシ−1−メチルヘキシル)スチレンの如きヒドロキシ基を有するモノマーが挙げられる。
【0061】
本発明のトナーにおいて、結着樹脂のビニル系重合体ユニットは、ビニル基を2個以上有する架橋剤で架橋された架橋構造を有していてもよいが、この場合に用いられる架橋剤は、芳香族ジビニル化合物として例えば、ジビニルベンゼン、ジビニルナフタレンが挙げられ;アルキル鎖で結ばれたジアクリレート化合物類として例えば、エチレングリコールジアクリレート、1,3−ブチレングリコールジアクリレート、1,4−ブタンジオールジアクリレート、1,5−ペンタンジオールジアクリレート、1,6ヘキサンジオールジアクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート及び以上の化合物のアクリレートをメタクリレートに代えたものが挙げられ;エーテル結合を含むアルキル鎖で結ばれたジアクリレート化合物類としては、例えば、ジエチレングリコールジアクリレート、トリエチレングリコールジアクリレート、テトラエチレングリコールジアクリレート、ポリエチレングリコール#400ジアクリレート、ポリエチレングリコール#600ジアクリレート、ジプロピレングリコールジアクリレート及び以上の化合物のアクリレートをメタクリレートに代えたものが挙げられ;芳香族基及びエーテル結合を含む鎖で結ばれたジアクリレート化合物類として例えば、ポリオキシエチレン(2)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパンジアクリレート、ポリオキシエチレン(4)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパンジアクリレート及び以上の化合物のアクリレートをメタクリレートに代えたものが挙げられる。
【0062】
多官能の架橋剤としては、ペンタエリスリトールトリアクリレート、トリメチロールエタントリアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、テトラメチロールメタンテトラアクリレート、オリゴエステルアクリレート及び以上の化合物のアクリレートをメタクリレートに代えたもの;トリアリルシアヌレート、トリアリルトリメリテートが挙げられる。
【0063】
本発明ではビニル系共重合体成分及び/又はポリエステル樹脂成分中に、両樹脂成分と反応し得るモノマー成分を含むことが好ましい。ポリエステル樹脂成分を構成するモノマーのうちビニル系共重合体と反応し得るものとしては、例えば、フタル酸、マレイン酸、シトラコン酸、イタコン酸の如き不飽和ジカルボン酸又はその無水物などが挙げられる。ビニル系共重合体成分を構成するモノマーのうちポリエステル樹脂成分と反応し得るものとしては、カルボキシル基又はヒドロキシ基を有するものや、アクリル酸もしくはメタクリル酸エステル類が挙げられる。
【0064】
ビニル系樹脂とポリエステル樹脂の反応生成物を得る方法としては、先に挙げたビニル系樹脂及びポリエステル樹脂のそれぞれと反応しうるモノマー成分を含むポリマーが存在しているところで、どちらか一方もしくは両方の樹脂の重合反応をさせることにより得る方法が好ましい。
【0065】
本発明のビニル系共重合体を製造する場合に用いられる重合開始剤としては、例えば、2,2’−アゾビスイソブチロニトリル、2,2’−アゾビス(4−メトキシ−2,4−ジメチルバレロニトリル)、2,2’−アゾビス(−2,4−ジメチルバレロニトリル)、2,2’−アゾビス(−2メチルブチロニトリル)、ジメチル−2,2’−アゾビスイソブチレート、1,1’−アゾビス(1−シクロヘキサンカルボニトリル)、2−(カーバモイルアゾ)−イソブチロニトリル、2,2’−アゾビス(2,4,4−トリメチルペンタン)、2−フェニルアゾ−2,4−ジメチル−4−メトキシバレロニトリル、2,2’−アゾビス(2−メチル−プロパン)、メチルエチルケトンパーオキサイド、アセチルアセトンパーオキサイド、シクロヘキサノンパーオキサイドの如きケトンパーオキサイド類、2,2−ビス(t−ブチルパーオキシ)ブタン、t−ブチルハイドロパーオキサイド、クメンハイドロパーオキサイド、1,1,3,3−テトラメチルブチルハイドロパーオキサイド、ジ−t−ブチルパーオキサイド、t−ブチルクミルパーオキサイド、ジ−クミルパーオキサイド、α,α’−ビス(t−ブチルパーオキシイソプロピル)ベンゼン、イソブチルパーオキサイド、オクタノイルパーオキサイド、デカノイルパーオキサイド、ラウロイルパーオキサイド、3,5,5−トリメチルヘキサノイルパーオキサイド、ベンゾイルパーオキサイド、m−トリオイルパーオキサイド、ジ−イソプロピルパーオキシジカーボネート、ジ−2−エチルヘキシルパーオキシジカーボネート、ジ−n−プロピルパーオキシジカーボネート、ジ−2−エトキシエチルパーオキシカーボネート、ジ−メトキシイソプロピルパーオキシジカーボネート、ジ(3−メチル−3−メトキシブチル)パーオキシカーボネート、アセチルシクロヘキシルスルホニルパーオキサイド、t−ブチルパーオキシアセテート、t−ブチルパーオキシイソブチレート、t−ブチルパーオキシネオデカノエイト、t−ブチルパーオキシ2−エチルヘキサノエイト、t−ブチルパーオキシラウレート、t−ブチルパーオキシベンゾエイト、t−ブチルパーオキシイソプロピルカーボネート、ジ−t−ブチルパーオキシイソフタレート、t−ブチルパーオキシアリルカーボネート、t−アミルパーオキシ2−エチルヘキサノエート、ジ−t−ブチルパーオキシヘキサハイドロテレフタレート,ジ−t−ブチルパーオキシアゼレートがあげられる。
【0066】
本発明のトナーに用いられるハイブリッド樹脂を調製できる製造方法としては、例えば、以下の(1)〜(6)に示す製造方法を挙げることができる。
【0067】
(1)ビニル系樹脂、ポリエステル樹脂及びハイブリッド樹脂成分をそれぞれ製造後にブレンドする方法であり、ブレンドは有機溶剤(例えば、キシレン)に溶解・膨潤した後に有機溶剤を留去して製造される。尚、ハイブリッド樹脂成分は、ビニル系重合体とポリエステル樹脂を別々に製造後、少量の有機溶剤に溶解・膨潤させ、エステル化触媒及びアルコールを添加し、加熱することによりエステル交換反応を行なって合成されるエステル化合物を用いることができる。
【0068】
(2)ビニル系重合体ユニット製造後に、これの存在下にポリエステルユニット及びハイブリッド樹脂成分を製造する方法である。ハイブリッド樹脂成分はビニル系重合体ユニット(必要に応じてビニル系モノマーも添加できる)とポリエステルモノマー(アルコール、カルボン酸)及び/またはポリエステルとの反応により製造される。この場合も適宜、有機溶剤を使用することができる。
【0069】
(3)ポリエステルユニット製造後に、これの存在下にビニル系重合体ユニット及びハイブリッド樹脂成分を製造する方法である。ハイブリッド樹脂成分はポリエステルユニット(必要に応じてポリエステルモノマーも添加できる)とビニル系モノマー及び/またはビニル系重合体ユニットとの反応により製造される。
【0070】
(4)ビニル系重合体ユニット及びポリエステルユニット製造後に、これらの重合体ユニット存在下にビニル系モノマー及び/またはポリエステルモノマー(アルコール、カルボン酸)を添加することによりハイブリッド樹脂成分が製造される。この場合も適宜、有機溶剤を使用することができる。
【0071】
(5)ハイブリッド樹脂成分を製造後、ビニル系モノマー及び/またはポリエステルモノマー(アルコール、カルボン酸)を添加して付加重合及び/又は縮重合反応を行うことによりビニル系重合体ユニット及びポリエステルユニットが製造される。この場合、ハイブリッド樹脂成分は上記(2)乃至(4)の製造方法により製造されるものを使用することもでき、必要に応じて公知の製造方法により製造されたものを使用することもできる。さらに、適宜、有機溶剤を使用することができる。
【0072】
(6)ビニル系モノマー及びポリエステルモノマー(アルコール、カルボン酸等)を混合して付加重合及び縮重合反応を連続して行うことによりビニル系重合体ユニット、ポリエステルユニット及びハイブリッド樹脂成分が製造される。さらに、適宜、有機溶剤を使用することができる。
【0073】
上記(1)乃至(5)の製造方法において、ビニル系重合体ユニット及び/またはポリエステルユニットは複数の異なる分子量、架橋度を有する重合体ユニットを使用することができる。
【0074】
なお、本発明のトナーに含有される結着樹脂は、上記ポリエステルとビニル系共重合体との混合物、上記ハイブリッド樹脂とビニル系共重合体との混合物、上記ポリエステル樹脂と上記ハイブリッド樹脂に加えてビニル系共重合体の混合物を使用しても良い。
【0075】
本発明のトナーに含有される結着樹脂のガラス転移温度は40〜90℃が好ましく、より好ましくは45〜85℃である。樹脂の酸価は1〜40mgKOH/gであることが好ましい。
【0076】
本発明のトナーは、その帯電性をさらに安定化させる為に必要に応じて荷電制御剤を用いることができる。荷電制御剤は、結着樹脂100質量部当り0.1〜10質量部、好ましくは0.1〜5質量部使用するのが好ましい。今日、当該技術分野で知られている荷電制御剤としては、以下のものが挙げられる。例えば有機金属錯体、キレート化合物が有効である。モノアゾ金属錯体、芳香族ヒドロキシカルボン酸、金属錯体、芳香族ジカルボン酸系の金属錯体が挙げられる。他には、芳香族ハイドロキシカルボン酸、芳香族モノ及びポリカルボン酸及びその金属塩、無水物、エステル類、ビスフェノールのフェノール誘導体類が挙げられる。特に適しているものは芳香族カルボン酸誘導体の金属化合物である。
【0077】
また、本発明に用いられるフルカラー用トナーの着色剤としては、ワックスを表面に担持することで、ワックスと共に均一分散するためBETが重要となってくる。顔料のBETが30m2/gより小さいとワックスを担持する表面積が少ないため、遊離若しくは凝集したワックスが存在してしまう。また顔料のBETが200m2/gより大きいと顔料の表面の因子が強くなり、顔料自体の帯電性が強く表れて帯電阻害の要因となるためである。
【0078】
顔料の種類としては例えば次の様なものが挙げられる。マゼンタ用着色顔料としては、C.I.ピグメントレッド1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,19,21,22,23,30,31,32,37,38,39,40,41,48,49,50,51,52,53,54,55,57,58,60,63,64,68,81,83,87,88,89,90,112,114,122,123,163,202,206,207,209、C.I.ピグメントバイオレット19、C.I.バットレッド1,2,10,13,15,23,29,35等が挙げられる。
【0079】
かかる顔料を単独で使用しても構わないが、染料と顔料と併用してその鮮明度を向上させた方がフルカラー画像の画質の点からより好ましい。かかるマゼンタ用染料としては、C.I.ソルベントレッド1,3,8,23,24,25,27,30,49,81,82,83,84,100,109,121、C.I.ディスパースレッド9、C.I.ソルベントバイオレット8,13,14,21,27、C.I.ディスパースバイオレット1等の油溶染料、C.I.ベーシックレッド1,2,9,12,13,14,15,17,18,22,23,24,27,29,32,34,35,36,37,38,39,40、C.I.ベーシックバイオレット1,3,7,10,14,15,21,25,26,27,28等の塩基性染料が挙げられる。
【0080】
その他の着色顔料として、シアン用着色顔料としては、C.I.ピグメントブルー2,3,15,16,17、C.I.バットブルー6、C.I.アシッドブルー45、又はフタロシアニン骨格にフタルイミドメチル基を1〜5個置換した銅フタロシアニン顔料等である。
【0081】
イエロー用着色顔料としては、C.I.ピグメントイエロー1,2,3,4,5,6,7,10,11,12,13,14,15,16,17,23,65,73,83、C.I.バットイエロー1,3,20等が挙げられる。
【0082】
尚、着色剤の使用量は結着樹脂100質量部に対して、0.1〜60質量部、好ましくは0.5〜50質量部である。
【0083】
本発明に用いられる黒色着色剤としてカーボンブラック,磁性体、及び上記に示すイエロー/マゼンタ/シアン着色剤を用い黒色に調色されたものが利用できる。
【0084】
本発明のトナーは、粉砕・分級後、流動化剤などをヘンシェルミキサーの如き混合機で混合させることにより、トナーの流動性を向上して用いることができる。
【0085】
負帯電性流動化剤としては、着色剤含有樹脂粒子に添加することにより、流動性が添加前後を比較すると増加し得るものであれば、どのようなものでも使用可能である。例えば、フッ化ビニリデン微粉末、ポリテトラフルオロエチレン微粉末等のフッ素系樹脂粉末、酸化チタン微粉末、アルミナ微粉末、湿式製法シリカ、乾式製法シリカ等の微粉末シリカ、それらをシランカップリング剤、チタンカップリング剤、シリコーンオイル等により表面処理を施した処理シリカ等がある。
【0086】
例えば乾式製法シリカとしては、ケイ素ハロゲン化合物の蒸気相酸化により生成された微粉体であり、いわゆる乾式法シリカ又はヒュームドシリカと称されるもので、従来公知の技術によって製造されるものである。例えば、四塩化ケイ素ガスの酸水素焔中における熱分解酸化反応を利用するもので、基礎となる反応式は次の様なものである。
SiCl4+2H2+O2→SiO2+4HCl
【0087】
また、この製造工程において、例えば塩化アルミニウム又は塩化チタン等、他の金属ハロゲン化合物をケイ素ハロゲン化合物と共に用いることによってシリカと他の金属酸化物の複合微粉体を得ることも可能であり、それらも包含する。その粒径は、平均の一次粒径として、0.001〜2μmの範囲内であることが望ましく、特に好ましくは、0.002〜0.2μmの範囲内のシリカ微粉体を使用するのが良い。
【0088】
本発明に用いられるケイ素ハロゲン化合物の蒸気相酸化により生成された市販のシリカ微粉体としては、例えば以下の様な商品名で市販されているものがある。
Figure 0003780202
【0089】
さらには、該ケイ素ハロゲン化合物の気相酸化により生成されたシリカ微粉体に疎水化処理した処理シリカ微粉体を用いることが、より好ましい。該処理シリカ微粉体において、メタノール疎水化度が30〜80の範囲の値を示すようにシリカ微粉体を処理したものが特に好ましい。
【0090】
疎水化方法としては、シリカ微粉体と反応あるいは物理吸着する有機ケイ素化合物等で化学的に処理することによって付与される。好ましい方法としては、ケイ素ハロゲン化合物の蒸気相酸化により生成されたシリカ微粉体を有機ケイ素化合物で処理する。
【0091】
そのような有機ケイ素化合物の例は、ヘキサメチルジシラザン、トリメチルシラン、トリメチルクロルシラン、トリメチルエトキシシラン、ジメチルジクロルシラン、メチルトリクロルシラン、アリルジメチルクロルシラン、アリルフェニルジクロルシラン、ベンジルジメチルクロルシラン、ブロムメチルジメチルクロルシラン、α−クロルエチルトリクロルシラン、β−クロルエチルトリクロルシラン、クロルメチルジメチルクロルシラン、トリオルガノシリルメルカプタン、トリメチルシリルメルカプタン、トリオルガノシリルアクリレート、ビニルジメチルアセトキシシラン、ジメチルエトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、ジフェニルジエトキシシラン、ヘキサメチルジシロキサン、1,3−ジビニルテトラメチルジシロキサン、1,3−ジフェニルテトラメチルジシロキサンおよび1分子当り2から12個のシロキサン単位を有し末端に位置する単位にそれぞれ1個宛のSiに結合した水酸基を含有するジメチルポリシロキサン等がある。これらは1種あるいは2種以上の混合物で用いられる。
【0092】
本発明に用いられる流動化剤として、前述した乾式法シリカを、アミノ基を有するカップリング剤或いは、シリコーンオイルで処理したものを本発明の目的を達成するために必要に応じて用いてもかまわない。本発明に用いられる流動化剤は、BET法で測定した窒素吸着による比表面積が30m2/g以上、好ましくは50m2/g以上のものが良好な結果を与える。トナー100質量部に対して流動化剤0.01〜8質量部、好ましくは0.1〜4質量部使用するのが良い。
【0093】
本発明のトナーを二成分系現像剤に用いる場合は、トナーは磁性キャリアと混合して使用される。磁性キャリアとしては、例えば表面酸化又は未酸化の鉄、ニッケル、銅、亜鉛、コバルト、マンガン、クロム、希土類の如き金属粒子、それらの合金粒子、酸化物粒子及びフェライト等が使用できる。
【0094】
上記磁性キャリア粒子の表面を樹脂で被覆した被覆キャリアは、現像スリーブに交流バイアスを印加する現像法において特に好ましい。被覆方法としては、樹脂の如き被覆材を溶剤中に溶解もしくは懸濁せしめて調製した塗布液を磁性キャリアコア粒子表面に付着せしめる方法、磁性キャリアコア粒子と被覆材とを粉体で混合する方法等、従来公知の方法が適用できる。
【0095】
磁性キャリアコア粒子表面への被覆材料としては、シリコーン樹脂、ポリエステル樹脂、スチレン系樹脂、アクリル系樹脂、ポリアミド、ポリビニルブチラール、アミノアクリレート樹脂が挙げられる。これらは、単独或いは複数で用いる。
【0096】
上記被覆材料の処理量は、キャリアコア粒子に対し0.1〜30質量%(好ましくは0.5〜20質量%)が好ましい。これらキャリアの平均粒径は10〜100μm、好ましくは20〜70μmを有することが好ましい。
【0097】
本発明のトナーと磁性キャリアとを混合して二成分系現像剤を調製する場合、その混合比率は現像剤中のトナー濃度として、2〜15質量%、好ましくは4〜13質量%にすると通常良好な結果が得られる。トナー濃度が2質量%未満では画像濃度が低下しやすく、15質量%を超えるとカブリや機内飛散が発生しやすい。
【0098】
本発明における測定法について以下に説明する。
【0099】
1)透明性について
OHTシート上にトナーが0.7〜0.75mg/cm2になるよう調整した状態で、定着させて得られた数値を用い、透明性を評価した。以下に透過率の測定方法を述べる。
【0100】
透過率の測定は、島津自記分光光度計UV2200(島津製作所社製)を使用し、OHPフィルム単独の透過率を100%とし、
マゼンタトナーの場合:650nm
シアントナーの場合:500nm
イエロートナーの場合:600nm
での最大吸収波長における透過率を測定する。
○:色むらがなく、透過率が50%以上
△:色むらが殆どなく、透過率が40〜50%以内
×:色むらがあり、透過率が40%以下
【0101】
2)トナーの摩擦帯電量の測定方法
図1は摩擦帯電量を測定する装置の説明図である。底に500メッシュのスクリーン53のある金属製の測定容器52に、複写機又はプリンターの現像スリーブ上から採取した二成分系現像剤を約0.5〜1.5g入れ金属製のフタ54をする。この時の測定容器52全体の質量を秤りW1(g)とする。次に吸引機51(測定容器52と接する部分は少なくとも絶縁体)において、吸引口57から吸引し風量調節弁56を調整して真空計55の圧力を250mmAqとする。この状態で充分、好ましくは2分間吸引を行いトナーを吸引除去する。この時の電位計59の電位をV(ボルト)とする。ここで58はコンデンサーであり容量をC(mF)とする。また、吸引後の測定容器全体の質量を秤りW2(g)とする。この試料の摩擦帯電量(mC/kg)は下式の如く算出される。
【0102】
試料の摩擦帯電量(mC/kg)=C×V/(W1−W2)
(但し、測定条件は23℃,60%RHとする)
【0103】
3)離型剤及びトナーの極大吸熱ピークの測定
示差熱分析測定装置(DSC測定装置)、DSC−7(パーキンエルマー社製)を用い測定する。測定試料は5〜20mg、好ましくは10mgを精密に秤量する。これをアルミパン中に入れ、リファレンスとして空のアルミパンを用い、測定温度範囲30〜200℃の間で、昇温速度10℃/minで常温常湿下で測定を行う。この昇温過程で、温度30〜160℃の範囲におけるメインピークの吸熱ピークが得られる。吸熱ピークとは、言うまでもなく、その中で極大の値を示す温度のことである。
【0104】
4)GPC測定による分子量分布
トナーの樹脂成分におけるGPCによる分子量分布は、下記の通り、トナーをTHF溶媒に溶解させて得られたTHF可溶成分を用いて、GPCにより測定する。
【0105】
すなわち、トナーをTHF中に入れ、数時間放置した後十分に振とうしTHFと良く混ぜ(試料の合一体がなくなるまで)、更に12時間以上静置する。このときTHF中への放置時間が24時間以上となるようにする。その後、サンプル処理フィルタ(ポアサイズ 0.45〜0.5μm、例えば、マイショリディスクH−25−5 東ソー社製、エキクロディスク25CR ゲルマンサイエンスジャパン社製などが利用できる)を通過させたものを、GPCの試料とする。また試料濃度は、樹脂成分が0.5〜5mg/mlとなるように調整する。
【0106】
上記の方法で調製された試料のGPCの測定は、40℃のヒートチャンバー中でカラムを安定化させ、この温度におけるカラムに溶媒としてテトラヒドロフラン(THF)を毎分1mlの流速で流し、試料濃度として0.05〜0.6質量%に調整した樹脂のTHF試料溶液を約50〜200μl注入して測定する。試料の分子量測定にあたっては、試料の有する分子量分布を数種の単分散ポリスチレン標準試料により作成された検量線の対数値とカウント数(リテンションタイム)との関係から算出する。検量線作成用の標準ポリスチレン試料としては、例えば東ソー社製或いはPressure Chemical Co.製の分子量が6×102、2.1×103、4×103、1.75×104、5.1×104、1.1×105、3.9×105、8.6×105、2×106、4.48×106のものを用い、少なくとも10点程度の標準ポリスチレン試料を用いるのが適当である。検出器にはRI(屈折率)検出器を用いる。
【0107】
カラムとしては、103〜2×106の分子量領域を的確に測定するために、市販のポリスチレンジェルカラムを複数本組み合わせるのが良く、例えば昭和電工社製のshodex GPC KF−801,802,803,804,805,806,807の組み合わせや、Waters社製のμ−styragel 500、103、104、105の組み合わせを挙げることができる。
【0108】
5)トナー粒度分布の測定
本発明において、トナーの平均粒径及び粒度分布はコールターカウンターTA−II型(コールター社製)を用いて行うが、コールターマルチサイザー(コールター社製)を用いることも可能である。電解液は1級塩化ナトリウムを用いて1%NaCl水溶液を調製する。例えば、ISOTON R−II(コールターサイエンティフィックジャパン社製)が使用できる。測定法としては、前記電解水溶液100〜150ml中に分散剤として界面活性剤、好ましくはアルキルベンゼンスルフォン酸塩を0.1〜5ml加え、更に測定試料を2〜20mg加える。試料を懸濁した電解液は超音波分散器で約1〜3分間分散処理を行い、前記測定装置によりアパーチャーとして100μmアパーチャーを用いて、2.00μm以上のトナーの体積,個数を測定して体積分布と個数分布とを算出した。それから本発明に係る体積分布から求めた重量基準の重量平均粒径(D4)(各チャンネルの中央値をチャンネル毎の代表値とする)を求めた。
【0109】
チャンネルとしては、2.00〜2.52μm;2.52〜3.17μm;3.17〜4.00μm;4.00〜5.04μm;5.04〜6.35μm;6.35〜8.00μm;8.00〜10.08μm;10.08〜12.70μm;12.70〜16.00μm;16.00〜20.20μm;20.20〜25.40μm;25.40〜32.00μm;32.00〜40.30μmの13チャンネルを用いる。
【0110】
6)メタノール疎水化度測定
トナーの疎水化度(メタノールウェッタビリティー)における降下開始点は、粉体濡れ性試験機(WET−100P、レスカ社製)を用いて測定することができる。100mlのビーカーに純水(イオン交換水または市販の精製水)42mlとメタノール18mlを入れ、ふたをして超音波分散器などを用いて均一分散させる。トナー0.5gを精秤して添加し、スターラーを250rpmさせながら撹拌し、メタノールを1.3ml/minで添加していく。水溶液にトナーが沈降、分散しはじめると溶液の透過度が低下するので、この時のメタノール/(メタノール+水)の割合(%)を、トナー疎水化度の降下開始点とする。
【0111】
【実施例】
以下、本発明の具体的実施例について説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【0112】
(ハイブリッド樹脂製造例1)
ビニル系共重合体として、スチレン2.0mol、2−エチルヘキシルアクリレート0.21mol、フマル酸0.14mol、α−メチルスチレンの2量体0.03mol、ジクミルパーオキサイド0.05molを滴下ロートに入れる。また、ポリオキシプロピレン(2.2)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン7.0mol、ポリオキシエチレン(2.2)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン3.0mol、テレフタル酸3.0mol、無水トリメリット酸1.9mol、フマル酸5.0mol及び酸化ジブチル錫0.2gをガラス製4リットルの4つ口フラスコに入れ、温度計,撹拌棒,コンデンサー及び窒素導入管を取りつけマントルヒーター内においた。次にフラスコ内を窒素ガスで置換した後、撹拌しながら徐々に昇温し、145℃の温度で撹拌しつつ、先の滴下ロートよりビニル系樹脂の単量体、架橋剤及び重合開始剤を4時間かけて滴下した。次いで200℃に昇温を行い、4時間反応せしめてハイブリッド樹脂(1)を得た。GPCによる分子量測定の結果を表1に示す。
【0113】
(ハイブリッド樹脂製造例2)
フマル酸5.0molに代えてマレイン酸4.5molとイタコン酸3.0molを使用すること、ジクミルパーオキサイド0.05molに代えてイソブチルパーオキサイド0.1molを使用すること以外は、ハイブリッド樹脂製造例1と同様に反応させ、ハイブリッド樹脂(3)を得た。GPCによる分子量測定の結果を表1に示す。
【0114】
(ハイブリッド樹脂製造例3)
スチレン3.8mol、α−メチルスチレンの2量体0.08mol、ジクミルパーオキサイド0.1molを使用すること以外は、ハイブリッド樹脂製造例1と同様に反応させ、ハイブリッド樹脂(2)を得た。GPCによる分子量測定の結果を表1に示す。
【0115】
(ハイブリッド樹脂製造例4)
フマル酸5.0molに代えてマレイン酸3.0molとイタコン酸3.8molを使用すること、ジクミルパーオキサイド0.05molに代えてイソブチルパーオキサイド0.13molを使用すること以外は、ハイブリッド樹脂製造例1と同様に反応させ、ハイブリッド樹脂(3)を得た。GPCによる分子量測定の結果を表1に示す。
【0116】
(ハイブリッド樹脂製造例5)
スチレン3.5mol、α−メチルスチレンの2量体0.13mol、ジクミルパーオキサイド0.14molを使用すること以外は、ハイブリッド樹脂製造例1と同様に反応させ、ハイブリッド樹脂(2)を得た。GPCによる分子量測定の結果を表1に示す。
【0117】
(ポリエステル樹脂製造例6)
ポリオキシプロピレン(2.2)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン3.6mol、ポリオキシエチレン(2.2)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン1.6mol、テレフタル酸1.7mol、無水トリメリット酸1.4mol、フマル酸2.4mol及び酸化ジブチル錫0.12gを、ガラス製4リットルの4つ口フラスコに入れ、温度計,撹拌棒,コンデンサー及び窒素導入管を取りつけマントルヒーター内においた。窒素雰囲気下で、215℃で5時間反応させ、ポリエステル樹脂(1)を得た。GPCによる分子量測定の結果を表1に示す。
【0118】
【表1】
Figure 0003780202
【0119】
本実施例に用いたワックスを表2に記載した。
【0120】
【表2】
Figure 0003780202
【0121】
<実施例1>
表3に示すように、以下の方法でトナー1を調製した。
【0122】
(第一工程)
・ワックス(A) 50質量部
・シアン顔料 50質量部
(Pigment Blue15:3 BET=72m2/g)
上記の原材料をまずニーダー型ミキサーに仕込み、混合しながら非加圧下で昇温させる。材料自体の温度を100℃で30分間加熱溶融混練させ、第一の工程を終了した後、冷却、簡便に粉砕して混練物を得た。
【0123】
(第二の混練工程)
・上記第一工程の混練物 100質量部
・ハイブリッド樹脂(1) 100質量部
上記の原材料をまずニーダー型ミキサーに仕込み、混合しながら非加圧下で昇温させる。材料自体の温度を110℃で15分間加熱溶融混練させ、第二の工程を終了した後、冷却、粉砕して混練物を得た。
【0124】
Figure 0003780202
上記の処方で十分にヘンシェルミキサーにより予備混合を行い、二軸押出し混練機で材料温度を130℃で溶融混練し、冷却後ハンマーミルを用いて約1〜2mm程度に粗粉砕し、次いでエアージェット方式による微粉砕機で20μm以下の粒径に微粉砕した。さらに得られた微粉砕物を分級して、粒度分布における重量平均径が7.0μmになるように選択してシアン粒子(分級品)を得た。
【0125】
流動性向上及び帯電特性付与を目的として、i−C49Si(OCH33:23質量部で処理した疎水性酸化アルミニウム(BET170m2/g)を、上記シアン粒子100質量部に対して、1.0質量部を合せてトナー1とした。トナー1の重量平均径は7.0μmであった。
【0126】
さらに、トナー1と、シリコーン樹脂で表面被覆した磁性フェライトキャリア粒子(平均粒径45μm)とを、トナー濃度が7質量%になるように混合し、二成分系現像剤1とした。トナーの測定結果を表4に示す。
【0127】
この現像剤1で、カラー複写機CLC−1130(キヤノン製)の定着ユニットのオイル塗布機構を取り外した改造機(プロセススピード200mm/sec)を用い、単色モードで低温低湿環境下(15℃/10%)、で画像面積比率7%のオリジナル原稿を用いて1万枚の耐刷試験と、高温高湿環境下(30℃/80%)による帯電測定と、常温常湿度環境下(23℃/60%)での定着試験を行った。さらに定着可能領域の評価については、定着ユニットを手動で定着温度が設定できるように改造した。
【0128】
1万枚の耐久後でも初期と画像濃度の変動も小さく、カブリのないオリジナルを忠実に再現するシアン画像が得られた。複写機内での搬送、現像剤濃度検知も良好で安定した画像濃度が得られた。定着温度設定170℃にして1万枚の繰り返し複写でも定着ローラーへのオフセットはまったく生じなかった。なお、定着ローラーへのオフセットの発生状況は、繰り返し複写後の定着ローラーの表面を目視により観察することによって行った。
【0129】
またトナー1は、表3に示すように透明性に優れ、且つ低温低湿環境下と高温高湿環境下での環境安定性を調べたところ、表4に示すように帯電差が小さく良好なものであった。
【0130】
トナー1の保存安定性を調べた結果、良好なデータを示した。すなわち、サンプルトナーの耐ブロッキング性に関しては、50℃のオーブン内にて2週間放置することにより評価した。評価としては目視による凝集性のレベルより判定した。
【0131】
(耐ブロッキング性の評価基準)
○:凝集体が全く見られなく流動性が非常に良い
△:若干の凝集体は見られるがすぐにほぐれる
×:現像剤撹拌装置では凝集体が十分にほぐれない。
【0132】
<実施例2>
実施例1において、第一工程全量のうち離型剤と着色剤の比率が、70質量%を使用したこと以外は実施例1とほぼ同様にして、トナー2を作製し、同様にして現像剤2を得た。トナーの測定結果を表4に示す。トナー2では若干透明性が劣り、カブリと耐久濃度変動が見られたが実用レベル内であった。
【0133】
<実施例3〜6>
実施例1において、表3に示すように樹脂2、3またはワックスB,Cを用いたことを除いて、あとはほぼ同様にしてトナー3〜6を得た。実施例1と同様に耐久試験したところ、表4に示すように帯電の環境差、透明性、ブロッキング特性、濃度変動幅、カブリ、そして定着オフセットにおいて、実施例1と比べ劣る点も見られたが、実用レベル内であった。
【0134】
<実施例7>
実施例1において、樹脂1を樹脂6を用いたことを除いて、あとはほぼ同様にしてトナー7を得た。帯電の環境差と耐久濃度変動はやや悪化するものの、実用上問題となるレベルではなかった。実施例1と同様に耐久試験したところ、ほぼ同様の結果が得られた。
【0135】
<実施例8>
実施例7において、アゾ系のクロム錯体(オリエントS−34)を4.0質量部用いたことを除いて、あとはほぼ同様にしてトナー8を得た。帯電の環境差と耐久濃度変動はやや悪化するもの実用上問題となるレベルではなかった。実施例1と同様に耐久試験したところ、ほぼ同様の結果が得られた。
【0136】
<実施例9>
実施例7において、着色剤にPigment Red 57:1(BET=32m2/g)を用いたことを除いて,あとはほぼ同様にしてトナー9を得た。帯電の環境差と耐久濃度変動はやや悪化するものの、実用上では問題となるレベルではなかった。実施例1と同様に耐久試験したところ、ほぼ同様の結果が得られた。
【0137】
<実施例10>
実施例1において、ワックスDを用いたことを除いて、あとはほぼ同様にしてトナー10を得た。トナー10では若干透明性が劣り、カブリと耐久濃度変動が見られたが実用レベル内であった。
【0138】
<実施例11〜12>
表3に示すように、実施例1において、工程1の温度を変えたことを除いて、あとはほぼ同様にしてトナー11〜12を得た。表4に示すように透明性、ブロッキング特性、濃度変動幅、カブリにおいて、実施例1と比べ劣る点も見られたが、実用レベル内であった。
【0139】
<実施例13>
表3に示すように、実施例1において、工程2の温度を変えたことを除いて、あとはほぼ同様にしてトナー13を得た。表4に示すように帯電の環境差とブロッキング特性、濃度変動幅、定着オフセットにおいて、実施例1と比べ劣る点も見られたが、実用レベル内であった。
【0140】
<実施例14>
表3に示すように、実施例1において、工程3の温度を変えたことを除いて、あとはほぼ同様にしてトナー14を得た。表4に示すように透明性、ブロッキング特性、濃度変動幅、カブリにおいて、実施例1と比べ劣る点も見られたが、実用レベル内であった。
【0141】
<比較例1>
表3に示すように、実施例1において、工程1にワックスAの代わりに樹脂1を50質量部入れて、ニーダー型ミキサーに仕込み、混合しながら非加圧下で昇温させる。材料自体の温度を100℃で30分間加熱溶融混練させた後、冷却、簡便に粉砕して混練物を得た。そしてこの混練物をさらに3本ロールにて、100℃で30分間加熱溶融混練させて第一の工程を終了した後、冷却、簡便に粉砕して混練物を得た。
【0142】
第二工程はなく、第三工程において以下の配合によりトナー15を得た。
Figure 0003780202
【0143】
表4に示すようにブロッキング特性は実用範囲であるものの、透明性、濃度変動幅、カブリにおいて、実施例1と比べかなり劣る点が見られ、実用的に使用できるものではなかった。
【0144】
<比較例2>
表3に示すように、実施例1において、工程1では
・ハイブリッド樹脂(5) 100.0質量部
・ワックスA 50.0質量部
・シアン顔料(Pigment Blue15:3) 50.0質量部
をニーダー型ミキサーに仕込み、混合しながら非加圧下で昇温させる。材料自体の温度を100℃で30分間加熱溶融混練させた後、冷却、簡便に粉砕して混練物を得た。
【0145】
第二工程はなく、第三工程において以下の配合によりトナー16を得た。
Figure 0003780202
【0146】
表4に示すように透明性、ブロッキング特性、濃度変動幅、カブリ、定着オフセットにおいて、実施例1と比べかなり劣る点が見られ、実用的に使用できるものではなかった。
【0147】
<比較例3>
表3に示すように、実施例1において、結着樹脂を変えたことを除いて、あとはほぼ同様にしてトナー17を得た。表4に示すように定着オフセットが悪く、実用的に使用できるものではなかった。
【0148】
<比較例4〜5>
表3に示すように、実施例1において、工程2の温度を変えたことを除いて、あとはほぼ同様にしてトナー18、19を得た。表4に示すように濃度変動幅とカブリにおいて、実施例1と比べかなり劣る点が見られ、実用的に使用できるものではなかった。
【0149】
<比較例6>
表3に示すように、実施例1において、工程3の温度を変えたことを除いて、あとはほぼ同様にしてトナー20を得た。表4に示すように透明性、ブロッキング、濃度変動幅とカブリにおいて、実施例1と比べかなり劣る点が見られ、実用的に使用できるものではなかった。
【0150】
<比較例7>
表3に示すように、実施例1において、顔料のBETを変えたことを除いて、あとはほぼ同様にしてトナー21を得た。表4に示すように濃度変動幅とカブリにおいて、実施例1と比べかなり劣る点が見られ、実用的に使用できるものではなかった。
【0151】
<比較例8>
表3に示すように、実施例1において、顔料のBETを変えたことを除いて、あとはほぼ同様にしてトナー22を得た。表4に示すように帯電の環境差と濃度変動幅とカブリにおいて、実施例1と比べかなり劣る点が見られ、実用的に使用できるものではなかった。
【0152】
<比較例9>
表3に示すように、実施例1において、ワックスEに変えたことを除いて、あとはほぼ同様にしてトナー23を得た。表4に示すように特にブロッキングにおいて、実施例1と比べかなり劣る点が見られ、実用的に使用できるものではなかった。
【0153】
<比較例10>
表3に示すように、実施例1において、樹脂2とワックスFに変えたことを除いて、あとはほぼ同様にしてトナー24を得た。表4に示すように定着オフセットにおいて、実施例1と比べかなり劣る点が見られ、実用的に使用できるものではなかった。
【0154】
<比較例11>
表3に示すように、実施例1において、ワックスAの添加部数を2.3部に変えたことを除いて、あとはほぼ同様にしてトナー25を得た。表4に示すように定着オフセットにおいて、実施例1と比べかなり劣る点が見られ、実用的に使用できるものではなかった。
【0155】
<比較例12>
表3に示すように、実施例1において、ワックスAの添加部数を10.5部に変えたことを除いて、あとはほぼ同様にしてトナー25を得た。表4に示すように定着オフセットにおいて、実施例1と比べかなり劣る点が見られ、実用的に使用できるものではなかった。
【0156】
<実施例15>
実施例7において、着色剤にPigment Yellow 155(BET=80m2/g)を用いたことを除いて、あとはほぼ同様にしてトナー27を得た。トナー1とトナー9及びトナー27を用いてフルカラー画像評価を行ったところ、一万枚後の濃度変動及びカブリも良好であり、透明性も良好であった。
【0157】
【表3】
Figure 0003780202
【0158】
【表4】
Figure 0003780202
【0159】
【発明の効果】
本発明のフルカラー用トナー及びその製造方法は、着色剤と離型剤の分散性を向上させ、高速複写の低温定着と帯電安定性に優れ、耐ブロッキングに優れたフルカラー用トナーを提供できるものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】トナーの摩擦帯電量を測定する装置の説明図である。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a toner used in an image forming method such as an electrophotographic method, an electrostatic recording method, an electrostatic printing method, and a toner jet method, particularly a toner suitable for oilless heat roll fixing, and a manufacturing method thereof. The present invention relates to a full-color toner that improves dispersibility of a colorant and a release agent, is excellent in low-temperature fixing for high-speed copying, and has excellent blocking resistance.
[0002]
[Prior art]
The full-color toner is obtained by mixing, melting and kneading a binder resin, a colorant, and if necessary, a release agent, a charge control agent and the like, cooling and solidifying, pulverizing and classifying. Furthermore, if necessary, a fluidity imparting agent, a charge control agent, a cleaning aid, a transfer aid and the like are adhered and fixed to the toner surface, and coarse powder is removed by sieving.
[0003]
In the toner, it is necessary that components such as a colorant and a release agent are uniformly and finely dispersed in the binder resin, which is more important in recent demands for full color and high image quality. It is increasing.
[0004]
For example, if poor dispersion in which the colorant is unevenly distributed in the binder resin or a state in which the colorant is uniformly dispersed but the dispersion unit is large occurs, particles with uneven composition are mixed in the toner. A large difference may occur, or the charge amount distribution may be broadened, resulting in reverse polarity. Further, if the colorant does not stay inside the toner but is liberated and exists on the surface, the powder flowability of the toner is remarkably lowered, which may cause a transfer failure or the like.
[0005]
In addition, as a toner mounted on a full-color copying machine, it is necessary that the toners are sufficiently mixed in the heat and pressure fixing process without impairing the color reproducibility and the transparency of the OHP image.
[0006]
Compared to a general black toner for black-and-white copying machines, a full-color toner is preferably a binder resin containing a polyester resin having sharp melt properties.
[0007]
However, when a sharp melt binder resin is used, when a binder resin and a colorant are mixed, melted and kneaded to obtain a toner, it is difficult to obtain a high shearing force, and thus it is difficult to achieve a high dispersion of the colorant. There is a harmful effect. That is, the dispersion state of the colorant or the like in the binder resin depends on these kneading steps. For example, it is difficult to obtain a desired toner by simply melt-kneading the above raw materials with a conventional kneading method such as a screw-type extrusion continuous kneader, a two-roll mill, a three-roll mill, or a pressure and heat kneader. Manufacturing methods such as batches have been proposed.
[0008]
For example, as a method of obtaining a pigment resin colored product (masterbatch) having excellent dispersibility, an aqueous pigment paste and a resin are kneaded to transfer the aqueous phase pigment to the resin phase, and then remove water. A method for producing a pigment resin composition has been proposed.
[0009]
Further, JP-A-2-175770, JP-A-5-34978, and JP-A-7-261459 in combination with a specific resin can be mentioned.
[0010]
Japanese Patent Laid-Open No. 6-148937 has been proposed as a production method in which water as a dispersion aid is added and the pigment and the resin are heated and kneaded under pressure or normal pressure, and then the water is removed.
[0011]
However, these methods are very effective means only for dispersing the colorant, but they cannot be used as a master batch for the demand for high dispersion of the release agent.
[0012]
On the other hand, with regard to the release agent, for the purpose of preventing the toner from adhering to the surface of the conventional fixing roller, the release agent is formed of silicone rubber or fluorine-based resin having excellent releasability, and a release agent such as silicone oil or fluorine oil is further formed on the surface. The surface of a roller is coated with a thin liquid film having high properties.
[0013]
However, this method is extremely effective in preventing toner offset, but has a problem that the fixing device is complicated because an apparatus for supplying the liquid for preventing offset is necessary. .
[0014]
In addition, since OHP has a low oil absorption capability unlike paper, a copy OHP obtained at present cannot avoid a solid feeling due to oil application, and a great problem remains in the quality of the obtained image.
[0015]
Therefore, instead of using a silicone oil supply device, instead of supplying an anti-offset liquid from the toner during heating, a release agent such as low molecular weight polyethylene or low molecular weight polypropylene is used in the toner. At the same time, a method of melt-kneading all at once has been proposed. For example, the technology is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 1-109359, Japanese Patent Application Laid-Open No. 3-168649, Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-101526, Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-220808, and the like.
[0016]
However, in these methods of adding a mold release agent, the dispersion is not very good with unmodified polyolefins and paraffins, and there are also some modified types such as acid-modified and ester waxes, which are slightly improved in dispersion. The dispersibility control is not sufficient.
[0017]
When the binder resin contains a polyester resin, it is difficult to disperse because the release agent is hardly dissolved, and a relatively large release agent domain is formed in the polyester resin, and the toner is pulverized in this domain part during pulverization. The release agent is likely to be exposed or released on the toner surface, that is, the charge imparting ability as the toner is lowered, causing a reduction in image density, or contaminating the surface of the photoreceptor to cause image loss (streak). In addition, the charging performance varies greatly depending on the environment, and the durability and stability are poor. When the release agent is liberated, the offset resistance of the toner is not sufficient, which adversely affects powder flowability and storage stability.
[0018]
In Japanese Patent Publication No. 7-120074, there is a proposal to disperse a colorant and a wax in advance, but since the binder resin is styrene-acrylic, the compatibility with a release agent such as wax is good. The release agent can be dispersed relatively easily. However, as described above, in a full-color toner, a resin containing a polyester resin having poor compatibility with a release agent such as wax is preferable. Therefore, there is a demand for a combination of a manufacturing method and a material that optimizes the balance of the colorant and the release agent for the resin including the polyester resin, in addition to making the colorant and the release agent highly dispersed.
[0019]
In Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-190914, the temperature relationship between the softening temperature or outflow start temperature of the binder resin and the melting point of the release agent is defined, but the binder resin, the release agent, and the colorant are used. Since melt-kneading is performed collectively, the binder resin and the release agent are limited to substantially the same temperature characteristics so as not to separate.
[0020]
In recent years, full-color toners are required to have low-temperature fixing performance at high speed because of the relationship between high output speed and power consumption. Therefore, in order to express the release performance from a low temperature, a release agent having a low melting point is required, which means that the binder resin reaches a low softening temperature. Lowering the softening temperature of the binder resin is likely to cause a reduction in blocking resistance, image density fluctuations due to toner charge changes due to external additive driving in high-speed continuous copying, and image blurring due to poor fluidity. It will be.
[0021]
[Problems to be solved by the invention]
An object of the present invention is to provide a full-color toner that can be fixed without applying a large amount of oil or without applying any oil, and a manufacturing method thereof.
[0022]
An object of the present invention is to provide a full-color toner excellent in low-temperature fixing property even in high-speed copying, excellent in storage stability and blocking resistance, and a production method.
[0023]
An object of the present invention is to provide a full-color toner having a high chroma and brightness, excellent OHP transparency, and excellent colorant dispersion and a production method.
[0024]
An object of the present invention is to provide a full-color toner excellent in the environmental stability of charging by controlling the degree of hydrophobicity of the toner surface, excellent in durability stability having sufficient frictional charging properties, and a manufacturing method.
[0025]
An object of the present invention is to provide a full-color toner having a wide fixable temperature by highly dispersing a release agent, having no fusing in and around the developing device, and having good cleaning properties, and a production method. .
[0026]
[Means for Solving the Problems]
The above object is achieved by allowing various materials to exist on the toner surface in a well-balanced manner, and is achieved by the following configuration.
[0027]
That is, the present invention provides a full-color toner having at least a binder resin, a colorant, and a release agent.
(I) The content of the release agent with respect to 100 parts by mass of the binder resin is 2.5 to 10 parts by mass,
(Ii) The descent start point in the methanol hydrophobization degree of the toner is in the range of 35 ≦ methanol / (methanol + water) ≦ 60 (volume%), (iii) the resin has at least a polyester resin, iv) The maximum endothermic peak temperature Tsc measured by DSC of the release agent is 70 ° C. <Tsc <100 ° C., (v) the BET of the colorant is 30 to 200 m 2 / G (Vi) the colorant is surface-treated with the release agent The present invention relates to a full color toner.
[0028]
Further, the present invention provides a method for producing a full color toner having at least a binder resin, a colorant, and a release agent.
The toner has (i) a content of the release agent of 2.5 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the binder resin, and (ii) a start point of decrease in the degree of methanol hydrophobization of the toner is 35 ≦ Methanol / (methanol + water) ≦ 60 (volume%), (iii) the resin has at least a polyester resin, and (iv) the maximum endothermic peak temperature Tsc measured by DSC of the release agent is 70 ° C. <Tsc <100 ° C. (v) BET of the colorant is 30 to 200 m 2 / G,
The toner production process includes (1): a first process in which at least a release agent and a colorant are melt-mixed; and (2): a melt mixture produced in (1) and a binder resin. The present invention relates to a method for producing a full-color toner comprising two steps and (3): a third step of melt-mixing the molten mixture produced in (2) and at least a binder resin.
[0029]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The present inventors have so far been excellent in charging environmental stability, have sufficient triboelectric chargeability in high-speed copying, have excellent durability stability, and have excellent colorant dispersion and transparency, and in high-speed fixing. However, a toner that has a high release effect and does not require the application of silicone oil to the fixing roller was examined, but none of the conventional methods simultaneously satisfied.
[0030]
Accordingly, the present inventors have sought to improve the dispersion of colorants and release agents and their balance, and found that the above problems can be achieved by focusing on the degree of hydrophobicity, particularly the degree of methanol hydrophobicity, which is the surface physical property of the toner. I found it.
[0031]
The degree of methanol hydrophobization greatly depends on the binder resin, the release agent, the colorant, and the like, which are most of the components of the toner.
[0032]
When the lowering point of the hydrophobization degree of methanol is smaller than 35 (volume%), a binder resin and a hydrophilic colorant such as a dye or C.I. Since B and the like are biased, it is considered that the difference in charging environment is large. This makes it impossible to obtain a sufficient contrast of the photosensitive drum, so that the image density fluctuation is likely to be large and the gradation is poor. Therefore, in a full-color image, color reproducibility is very poor. .
[0033]
On the contrary, when the start point of the decrease in the degree of hydrophobization of methanol is greater than 60 (volume%), there are many release agents such as organic pigments and waxes on the toner surface. However, it is thought that the charging ability of the toner is broadened because the charging ability is quite different. This is because there is little transfer of charge between toners during continuous copying, so the difference in charge level opens, and eventually fogging and toner scattering occur.
[0034]
As described above, various materials are present on the toner surface in a well-balanced manner, so that the environmental stability of charging is excellent, the durability stability having sufficient frictional charging properties is excellent, the colorant dispersion and transparency are excellent, and the separation is good. The mold effect was high and the fixing roller could be filled simultaneously with toner that did not require silicone oil application.
[0035]
In the present invention, the toner particle releasing agent preferably has a maximum endothermic peak temperature Tsc measured by DSC of 70 ° C. <Tsc <100 ° C., more preferably 70 ° C. <Tsc <90 ° C. The above-mentioned low melting point release agent has a relatively small molecular chain, so it has excellent molecular mobility, easily adsorbs even minute irregularities and porous parts on the surface of the colorant, enters the interface of aggregation of the colorants, This is because aggregation of the colorant can be reduced.
[0036]
Although the release agent of 70 ° C. ≧ Tsc has a great effect on dispersion, it is oozed out of the toner when left at a high temperature and melts out on the toner surface, and the anti-blocking performance is greatly deteriorated. On the other hand, since the release agent with Tsc ≧ 100 ° C. has a large molecular chain, it cannot be sufficiently adsorbed and penetrated to minute irregularities and porous parts, so it seems that only low dispersibility was obtained.
[0037]
Examples of the release agent used in the present invention include the following. Aliphatic hydrocarbon waxes such as low molecular weight polyethylene, low molecular weight polypropylene, microcrystalline wax and paraffin wax; oxides of aliphatic hydrocarbon waxes such as oxidized polyethylene wax; block copolymers of aliphatic hydrocarbon waxes; Examples thereof include waxes mainly composed of fatty acid esters such as carnauba wax, sazol wax and montanic acid ester wax; and those obtained by partially or fully deoxidizing fatty acid esters such as deoxidized carnauba wax.
[0038]
Examples thereof include a partially esterified product of a fatty acid such as behenic acid monoglyceride and a polyhydric alcohol; a methyl ester compound having a hydroxyl group obtained by hydrogenating vegetable oils and the like. A particularly preferably used wax is an aliphatic hydrocarbon wax such as paraffin wax having a short molecular chain and less steric hindrance and excellent mobility.
[0039]
In the molecular weight distribution of the wax, the main peak is preferably in the region of molecular weight 400 to 2400, and more preferably in the region of 430 to 2000. By giving such a molecular weight distribution, preferable thermal characteristics can be imparted to the toner.
[0040]
The addition amount of the release agent used in the present invention is 2.5 to 10 parts by mass, preferably 3 to 8 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the binder resin. If the amount is less than 2.5 parts by mass, the surface of the colorant cannot be covered, and the dispersibility of the colorant is inferior. If the amount exceeds 10 parts by mass, the amount of the release agent in the toner is too large. This is because it is inferior.
[0041]
In the present invention, the binder resin of the toner particles is preferably Tsc + 10 ° C. <Tm <Tsc + 40 ° C., more preferably Tsc + 20 ° C. <Tm <Tsc + 40 ° C., with respect to the elution start temperature Tm of the toner flow tester. .
[0042]
The first reason is that the temperature at which the binder resin is further added and melt-mixed with respect to at least the molten mixture of the colorant and the release agent is greatly involved in the dispersion of the colorant and the release agent. I think. In other words, when Tm ≧ Tsc + 40 ° C., the temperature for melting the binder resin at the time of manufacture is considerably higher than Tsc, so even if it is a mold release agent that has been selectively adsorbed to the colorant, This is because the release agent that has been physically adsorbed is separated, and the release agent oozes out from the colored material and is liberated. As a result, the colorant also reaggregates.
[0043]
The second reason is that when Tsc + 10 ° C. ≧ Tm, the effect of the release agent becomes difficult at fixing, and it becomes difficult to fix without applying a large amount of oil or without applying any oil. I think it is because of this. The reason is not clear, but if Tsc and Tm, which are temperature factors of the release agent and the binder resin, are too close, this is remarkable in high-speed fixing, but before the release agent moves to the toner surface, The viscosity of the resin molecules increases and adheres to the fixing roller during fixing, resulting in an offset phenomenon. Therefore, before the viscosity of the binder resin molecules increases, the difference in viscosity with respect to temperature is necessary so that the release agent can move away from the colorant and move to the toner surface. That is, it does not work effectively as a release agent unless Tsc + 10 ° C. <Tm is satisfied. When a low melting point release agent that is indispensable for high-speed fixing is used, if Tsc and Tm, which are temperature factors of the release agent and the binder resin, are too close to each other, the blocking performance is deteriorated and the temperature is increased in high-speed continuous copying. Image density fluctuations due to toner charging changes due to the injection of the additive and image roughness due to deterioration of fluidity are likely to occur. Therefore, it is necessary to satisfy Tsc + 10 ° C. <Tm.
[0044]
(1): a first step of melt-mixing at least a release agent and a colorant, and (2): melt-mixing the molten mixture manufactured in (1) and a binder resin, which are manufacturing steps of the toner. A full-color toner manufacturing method comprising the second step and the third step of (3): a third step of melt-mixing the molten mixture produced in (2) and at least a binder resin, This is an important factor for causing various materials to exist on the toner surface in a well-balanced manner, and is performed by the following method.
[0045]
In the first step, at least the release agent and the colorant are sufficiently mixed by a mixer such as a Henschel mixer, a ball mill, or a kneader, or without mixing, a Banbury mixer, a kneader, a roll, a screw type extrusion continuous kneader, etc. Melt and mix with a heat kneader such as At this time, it is important that the temperature (T1) of the kneaded material is Tsc-10 ° C <T1 <Tsc + 50 ° C. When Tsc-10 ° C ≧ T1, the mobility of the release agent is not sufficiently utilized, so that the dispersion of the colorant is deteriorated. When T1 ≧ Tsc + 50 ° C., the viscosity of the release agent is too low, so the share in kneading is Resulting in poor colorant dispersion.
[0046]
Moreover, it is also an effective means for dispersibility that the ratio of the release agent to the colorant in the total amount of the first step accounts for 70% by mass or more. That is, it is important to selectively adsorb the release agent to the colorant, and for this purpose, it is necessary to increase the contact ratio of the release agent with the colorant as much as possible.
[0047]
In the second step, the colored product obtained in the first step is pulverized by a crusher such as a hammer mill or a power mill, and then mixed to melt mixed together with the binder resin in the same manner as in the first step. Alternatively, without performing pulverization, the binder resin may be directly added to the melt-kneaded material to perform melt-kneading. At this time, it is also important that the temperature (T2) of the kneaded material is Tsc + 10 ° C. <T2 <T3 <Tm + 60 ° C.
[0048]
It is considered that the release agent once physically adsorbed on the surface of the colorant is effectively released or not reaggregated. That is, by gradually raising the temperature, the colored material obtained in the previous step is not greatly broken. In the first step, at least a colorant having a release agent present around the colorant, and in the second step, a colorant having a binder resin present around the colorant, and in the third step described later, the binder resin and the charge are charged. We believe that the presence of a control agent has led to a colored product that can control various physical properties such as charging. Therefore, it is not only necessary to raise the temperature in the order of the process, and the upper limit temperature needs to be managed. That is, when T3 ≧ Tm + 60 ° C., the viscosity of the binder resin increases and the release agent is largely released. What is important is the temperature relationship in the first to third steps, which is an indispensable element for allowing various materials to exist on the toner surface in a balanced manner. That is, although it is not clear, by performing Tsc + 10 ° C. <T2 <T3, it is considered that the release agent and the colored material are gradually extruded onto the surface layer of the binder resin, so that the optimum existence balance as the toner can be achieved.
[0049]
In addition, the binder resin in the second step is added in an amount of 25 to 200 parts by mass, preferably 25 to 150 parts by mass, with respect to 100 parts by mass of the colored product obtained in the first step. If it is less than 25 parts by mass, it cannot be incorporated because it is less than the colored product obtained in the first step. Moreover, when it exceeds 200 parts by mass, the binder resin in the third step is reduced, and the charge control agent and the like are less likely to exist uniformly.
[0050]
The binder resin used in the toner of the present invention includes (a) a polyester resin, (b) a hybrid resin having a polyester unit and a vinyl copolymer unit, or (c) a hybrid resin and a vinyl copolymer. Preference is given to a resin selected from a mixture with a coalescence, (d) a mixture of a polyester resin and a vinyl copolymer, or (e) a mixture of a hybrid resin and a polyester resin. Further, the molecular weight distribution measured by gel permeation chromatography (GPC) of the resin component has a main peak in the region of molecular weight 3,500 to 30,000, preferably molecular weight 5,000 to 20,000. It is preferable that Mw / Mn is 5.0 or more.
[0051]
When the main peak is in a region having a molecular weight of less than 3,500, the hot offset resistance of the toner is insufficient. On the other hand, when the main peak is in the region where the molecular weight exceeds 30,000, sufficient low-temperature fixability of the toner cannot be obtained, and application to high-speed fixing becomes difficult. Moreover, when Mw / Mn is less than 5.0, it becomes difficult to obtain good offset resistance.
[0052]
When a polyester resin is used as the binder resin, alcohol and carboxylic acid, carboxylic acid anhydride, carboxylic acid ester, or the like can be used as a raw material monomer. Specifically, for example, as the dihydric alcohol component, polyoxypropylene (2.2) -2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane, polyoxypropylene (3.3) -2,2-bis ( 4-hydroxyphenyl) propane, polyoxyethylene (2.0) -2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane, polyoxypropylene (2.0) -polyoxyethylene (2.0) -2,2 -Alkylene oxide adducts of bisphenol A such as bis (4-hydroxyphenyl) propane, polyoxypropylene (6) -2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane, ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, 1, 2-propylene glycol, 1,3-propylene glycol, 1,4-butanediol, Opentyl glycol, 1,4-butenediol, 1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, 1,4-cyclohexanedimethanol, dipropylene glycol, polyethylene glycol, polypropylene glycol, polytetramethylene glycol, bisphenol A And hydrogenated bisphenol A.
[0053]
Examples of the trivalent or higher alcohol component include sorbitol, 1,2,3,6-hexanetetrol, 1,4-sorbitan, pentaerythritol, dipentaerythritol, tripentaerythritol, 1,2,4-butanetriol, 1,2,5-pentanetriol, glycerol, 2-methylpropanetriol, 2-methyl-1,2,4-butanetriol, trimethylolethane, trimethylolpropane, 1,3,5-trihydroxymethylbenzene, etc. Can be mentioned.
[0054]
Acidic components include aromatic dicarboxylic acids such as phthalic acid, isophthalic acid and terephthalic acid or anhydrides thereof; alkyl dicarboxylic acids such as succinic acid, adipic acid, sebacic acid and azelaic acid or anhydrides thereof; Succinic acid substituted with an alkyl group or an anhydride thereof; unsaturated dicarboxylic acids such as fumaric acid, maleic acid and citraconic acid or anhydrides thereof;
[0055]
Among these, in particular, a bisphenol derivative represented by the following general formula (1) as a diol component, a carboxylic acid component (for example, fumaric acid) composed of a divalent or higher carboxylic acid or its acid anhydride, or a lower alkyl ester thereof. Acid, maleic acid, maleic anhydride, phthalic acid, terephthalic acid, trimellitic acid, pyromellitic acid, etc.) as an acid component, and a polyester resin obtained by condensation polymerization of these as a black toner for full color image formation has good charging characteristics This is preferable.
[0056]
[Chemical 1]
Figure 0003780202
[0057]
Further, when a hybrid resin having a polyester unit and a vinyl copolymer unit is used as the binder resin, further improved wax dispersibility, low-temperature fixability, and offset resistance can be expected. The “hybrid resin component” used in the present invention means a resin in which a vinyl polymer unit and a polyester unit are chemically bonded. Specifically, a polyester unit and a vinyl polymer unit obtained by polymerizing a monomer having a carboxylic acid ester group such as (meth) acrylic acid ester are formed by a transesterification reaction, preferably a vinyl polymer. Is used to form a graft copolymer (or block copolymer) having a backbone polymer and a polyester unit as a branch polymer.
[0058]
The following are mentioned as a vinyl-type monomer for producing | generating a vinyl-type resin. Styrene; o-methylstyrene, m-methylstyrene, p-methylstyrene, α-methylstyrene, p-phenylstyrene, p-ethylstyrene, 2,4-dimethylstyrene, pn-butylstyrene, p-tert- Butyl styrene, pn-hexyl styrene, pn-octyl styrene, pn-nonyl styrene, pn-decyl styrene, pn-dodecyl styrene, p-methoxy styrene, p-chloro styrene, 3, Styrene and derivatives thereof such as 4-dichlorostyrene, m-nitrostyrene, o-nitrostyrene, p-nitrostyrene; styrene unsaturated monoolefins such as ethylene, propylene, butylene and isobutylene; unsaturated such as butadiene and isoprene Polyenes; vinyl chloride, vinyl chloride, vinyl bromide, fluoride Vinyl halides such as vinyl; vinyl esters such as vinyl acetate, vinyl propionate, vinyl benzoate; methyl methacrylate, ethyl methacrylate, propyl methacrylate, n-butyl methacrylate, isobutyl methacrylate, n-methacrylate Α-methylene aliphatic monocarboxylic acid esters such as octyl, dodecyl methacrylate, 2-ethylhexyl methacrylate, stearyl methacrylate, phenyl methacrylate, dimethylaminoethyl methacrylate, diethylaminoethyl methacrylate; methyl acrylate, ethyl acrylate Propyl acrylate, n-butyl acrylate, isobutyl acrylate, n-octyl acrylate, dodecyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, stearyl acrylate, 2-acrylate Acrylic esters such as lorethyl and phenyl acrylate; vinyl ethers such as vinyl methyl ether, vinyl ethyl ether and vinyl isobutyl ether; vinyl ketones such as vinyl methyl ketone, vinyl hexyl ketone and methyl isopropenyl ketone; N-vinyl pyrrole; N-vinyl compounds such as N-vinyl carbazole, N-vinyl indole and N-vinyl pyrrolidone; vinyl naphthalenes; acrylic acid or methacrylic acid derivatives such as acrylonitrile, methacrylonitrile and acrylamide.
[0059]
In addition, unsaturated dibasic acids such as maleic acid, citraconic acid, itaconic acid, alkenyl succinic acid, fumaric acid, mesaconic acid; maleic anhydride, citraconic anhydride, itaconic anhydride, alkenyl succinic anhydride, etc. Unsaturated dibasic acid anhydride; maleic acid methyl half ester, maleic acid ethyl half ester, maleic acid butyl half ester, citraconic acid methyl half ester, citraconic acid ethyl half ester, citraconic acid butyl half ester, itaconic acid methyl half ester, Alkenyl succinic acid half ester, fumaric acid methyl half ester, mesaconic acid methyl half ester unsaturated dibasic acid half ester; dimethylmaleic acid, dimethyl fumaric acid unsaturated dibasic acid ester; acrylic acid, meta Α, β-unsaturated acids such as rillic acid, crotonic acid and cinnamic acid; α, β-unsaturated acid anhydrides such as crotonic acid anhydride and cinnamic acid anhydride, the α, β-unsaturated acid and lower fatty acids And monomers having a carboxyl group such as alkenylmalonic acid, alkenylglutaric acid, alkenyladipic acid, acid anhydrides and monoesters thereof.
[0060]
Further, acrylic acid or methacrylic acid esters such as 2-hydroxyethyl acrylate, 2-hydroxyethyl methacrylate, 2-hydroxypropyl methacrylate; 4- (1-hydroxy-1-methylbutyl) styrene, 4- (1-hydroxy-1) -Methylhexyl) Monomers having a hydroxy group such as styrene.
[0061]
In the toner of the present invention, the vinyl polymer unit of the binder resin may have a crosslinked structure crosslinked with a crosslinking agent having two or more vinyl groups. In this case, the crosslinking agent used is Examples of aromatic divinyl compounds include divinylbenzene and divinylnaphthalene; examples of diacrylate compounds linked by an alkyl chain include ethylene glycol diacrylate, 1,3-butylene glycol diacrylate, and 1,4-butanediol di Examples include acrylate, 1,5-pentanediol diacrylate, 1,6 hexanediol diacrylate, neopentyl glycol diacrylate, and the above compounds in which acrylate is replaced by methacrylate; linked by an alkyl chain containing an ether bond. As diacrylate compounds For example, diethylene glycol diacrylate, triethylene glycol diacrylate, tetraethylene glycol diacrylate, polyethylene glycol # 400 diacrylate, polyethylene glycol # 600 diacrylate, dipropylene glycol diacrylate and those obtained by replacing acrylates of the above compounds with methacrylate Examples of diacrylate compounds linked by a chain containing an aromatic group and an ether bond include polyoxyethylene (2) -2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane diacrylate, polyoxyethylene (4 ) -2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane diacrylate and those obtained by replacing the acrylate of the above compound with methacrylate.
[0062]
Polyfunctional cross-linking agents include pentaerythritol triacrylate, trimethylol ethane triacrylate, trimethylol propane triacrylate, tetramethylol methane tetraacrylate, oligoester acrylate, and acrylates of the above compounds replaced with methacrylate; triallylcia Examples include nurate and triallyl trimellitate.
[0063]
In the present invention, it is preferable that the vinyl copolymer component and / or the polyester resin component contain a monomer component that can react with both resin components. Examples of the monomer constituting the polyester resin component that can react with the vinyl copolymer include unsaturated dicarboxylic acids such as phthalic acid, maleic acid, citraconic acid, and itaconic acid, or anhydrides thereof. Among the monomers constituting the vinyl copolymer component, those capable of reacting with the polyester resin component include those having a carboxyl group or a hydroxy group, and acrylic acid or methacrylic acid esters.
[0064]
As a method for obtaining a reaction product of a vinyl resin and a polyester resin, a polymer containing a monomer component capable of reacting with each of the vinyl resin and the polyester resin listed above is present. A method obtained by polymerizing a resin is preferred.
[0065]
Examples of the polymerization initiator used for producing the vinyl copolymer of the present invention include 2,2′-azobisisobutyronitrile, 2,2′-azobis (4-methoxy-2,4- Dimethylvaleronitrile), 2,2′-azobis (-2,4-dimethylvaleronitrile), 2,2′-azobis (-2methylbutyronitrile), dimethyl-2,2′-azobisisobutyrate, 1,1′-azobis (1-cyclohexanecarbonitrile), 2- (carbamoylazo) -isobutyronitrile, 2,2′-azobis (2,4,4-trimethylpentane), 2-phenylazo-2,4- Dimethyl-4-methoxyvaleronitrile, 2,2′-azobis (2-methyl-propane), methyl ethyl ketone peroxide, acetylacetone peroxide, cyclohexano Ketone peroxides such as peroxide, 2,2-bis (t-butylperoxy) butane, t-butyl hydroperoxide, cumene hydroperoxide, 1,1,3,3-tetramethylbutyl hydroperoxide, Di-t-butyl peroxide, t-butyl cumyl peroxide, di-cumyl peroxide, α, α'-bis (t-butylperoxyisopropyl) benzene, isobutyl peroxide, octanoyl peroxide, decanoyl peroxide , Lauroyl peroxide, 3,5,5-trimethylhexanoyl peroxide, benzoyl peroxide, m-trioyl peroxide, di-isopropyl peroxydicarbonate, di-2-ethylhexyl peroxydicarbonate, di-n- Propyl peroxydicarbonate, di-2-ethoxyethyl peroxycarbonate, di-methoxyisopropyl peroxydicarbonate, di (3-methyl-3-methoxybutyl) peroxycarbonate, acetylcyclohexylsulfonyl peroxide, t-butylperoxide Oxyacetate, t-butyl peroxyisobutyrate, t-butyl peroxyneodecanoate, t-butyl peroxy 2-ethylhexanoate, t-butyl peroxylaurate, t-butyl peroxybenzoate, t-butylperoxyisopropyl carbonate, di-t-butylperoxyisophthalate, t-butylperoxyallyl carbonate, t-amylperoxy 2-ethylhexanoate, di-t-butylperoxyhexahydro Terephthalate, di -t- butyl peroxy azelate and the like.
[0066]
Examples of the production method capable of preparing the hybrid resin used in the toner of the present invention include the following production methods (1) to (6).
[0067]
(1) A method in which a vinyl resin, a polyester resin, and a hybrid resin component are blended after production. The blend is produced by dissolving and swelling in an organic solvent (for example, xylene) and then distilling off the organic solvent. The hybrid resin component is synthesized by separately producing a vinyl polymer and a polyester resin, dissolving and swelling in a small amount of an organic solvent, adding an esterification catalyst and an alcohol, and performing a transesterification reaction by heating. The ester compound used can be used.
[0068]
(2) A method of producing a polyester unit and a hybrid resin component in the presence of a vinyl polymer unit in the presence of the vinyl polymer unit. The hybrid resin component is produced by a reaction between a vinyl polymer unit (a vinyl monomer can be added if necessary) and a polyester monomer (alcohol, carboxylic acid) and / or polyester. Also in this case, an organic solvent can be appropriately used.
[0069]
(3) A method for producing a vinyl polymer unit and a hybrid resin component in the presence of the polyester unit after the production thereof. The hybrid resin component is produced by a reaction between a polyester unit (a polyester monomer can be added if necessary) and a vinyl monomer and / or vinyl polymer unit.
[0070]
(4) After the production of the vinyl polymer unit and the polyester unit, a hybrid resin component is produced by adding a vinyl monomer and / or a polyester monomer (alcohol, carboxylic acid) in the presence of these polymer units. Also in this case, an organic solvent can be appropriately used.
[0071]
(5) After producing the hybrid resin component, vinyl polymer units and / or polyester units are produced by adding vinyl monomers and / or polyester monomers (alcohols, carboxylic acids) and performing addition polymerization and / or condensation polymerization reactions. Is done. In this case, as the hybrid resin component, those produced by the production methods (2) to (4) can be used, and those produced by a known production method can be used as necessary. Furthermore, an organic solvent can be used as appropriate.
[0072]
(6) A vinyl polymer unit, a polyester unit, and a hybrid resin component are produced by mixing a vinyl monomer and a polyester monomer (alcohol, carboxylic acid, etc.) and continuously performing addition polymerization and condensation polymerization reaction. Furthermore, an organic solvent can be used as appropriate.
[0073]
In the production methods (1) to (5), the vinyl polymer unit and / or the polyester unit can use a plurality of polymer units having different molecular weights and crosslinking degrees.
[0074]
The binder resin contained in the toner of the present invention includes a mixture of the polyester and vinyl copolymer, a mixture of the hybrid resin and vinyl copolymer, the polyester resin and the hybrid resin. A mixture of vinyl copolymers may be used.
[0075]
The glass transition temperature of the binder resin contained in the toner of the present invention is preferably 40 to 90 ° C, more preferably 45 to 85 ° C. The acid value of the resin is preferably 1 to 40 mgKOH / g.
[0076]
In the toner of the present invention, a charge control agent can be used as necessary in order to further stabilize the chargeability. The charge control agent is used in an amount of 0.1 to 10 parts by mass, preferably 0.1 to 5 parts by mass, per 100 parts by mass of the binder resin. The charge control agents known in the art today include the following: For example, organometallic complexes and chelate compounds are effective. Examples include monoazo metal complexes, aromatic hydroxycarboxylic acids, metal complexes, and aromatic dicarboxylic acid metal complexes. Others include aromatic hydroxycarboxylic acids, aromatic mono- and polycarboxylic acids and their metal salts, anhydrides, esters, and phenol derivatives of bisphenol. Particularly suitable are metal compounds of aromatic carboxylic acid derivatives.
[0077]
Further, as a colorant for the full-color toner used in the present invention, BET is important because the wax is supported on the surface and uniformly dispersed together with the wax. Pigment BET is 30m 2 If it is less than / g, the surface area on which the wax is carried is small, so that there is free or agglomerated wax. The pigment BET is 200m. 2 If it is larger than / g, the factor on the surface of the pigment becomes strong, and the chargeability of the pigment itself appears so as to cause charging inhibition.
[0078]
Examples of the types of pigments include the following. Examples of the color pigment for magenta include C.I. I. Pigment Red 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 21, 22, 23, 30, 31, 32, 37, 38, 39, 40, 41, 48, 49, 50, 51, 52, 53, 54, 55, 57, 58, 60, 63, 64, 68, 81, 83, 87, 88, 89, 90, 112, 114, 122, 123, 163, 202, 206, 207, 209, C.I. I. Pigment violet 19, C.I. I. Bat red 1, 2, 10, 13, 15, 23, 29, 35, etc. are mentioned.
[0079]
Although such a pigment may be used alone, it is more preferable from the viewpoint of the image quality of a full-color image to improve the sharpness by using a dye and a pigment together. Such magenta dyes include C.I. I. Solvent Red 1, 3, 8, 23, 24, 25, 27, 30, 49, 81, 82, 83, 84, 100, 109, 121, C.I. I. Disper thread 9, C.I. I. Solvent Violet 8, 13, 14, 21, 27, C.I. I. Oil-soluble dyes such as disperse violet 1, C.I. I. Basic Red 1, 2, 9, 12, 13, 14, 15, 17, 18, 22, 23, 24, 27, 29, 32, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, C.I. I. Basic dyes such as basic violet 1,3,7,10,14,15,21,25,26,27,28 are listed.
[0080]
As other coloring pigments, cyan pigments include C.I. I. Pigment blue 2, 3, 15, 16, 17, C.I. I. Bat Blue 6, C.I. I. Acid Blue 45, or a copper phthalocyanine pigment in which 1 to 5 phthalimidomethyl groups are substituted on the phthalocyanine skeleton.
[0081]
Examples of the color pigment for yellow include C.I. I. Pigment Yellow 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 23, 65, 73, 83, C.I. I. Vat yellow 1, 3, 20 etc. are mentioned.
[0082]
In addition, the usage-amount of a coloring agent is 0.1-60 mass parts with respect to 100 mass parts of binder resin, Preferably it is 0.5-50 mass parts.
[0083]
As the black colorant used in the present invention, carbon black, a magnetic material, and a color toned to black using the yellow / magenta / cyan colorant shown above can be used.
[0084]
The toner of the present invention can be used by improving the fluidity of the toner by pulverizing and classifying and mixing a fluidizing agent and the like with a mixer such as a Henschel mixer.
[0085]
Any negatively chargeable fluidizing agent can be used as long as the fluidity can be increased by adding the colorant-containing resin particles before and after the addition. For example, fluororesin powder such as vinylidene fluoride fine powder, polytetrafluoroethylene fine powder, titanium oxide fine powder, alumina fine powder, wet process silica, fine powder silica such as dry process silica, silane coupling agent, There exist the process silica etc. which surface-treated with the titanium coupling agent, silicone oil, etc.
[0086]
For example, the dry process silica is a fine powder produced by vapor phase oxidation of a silicon halogen compound, which is called dry process silica or fumed silica, and is manufactured by a conventionally known technique. For example, a thermal decomposition oxidation reaction of silicon tetrachloride gas in an oxyhydrogen flame is used, and the basic reaction formula is as follows.
SiCl Four + 2H 2 + O 2 → SiO 2 + 4HCl
[0087]
In this production process, it is also possible to obtain composite fine powders of silica and other metal oxides by using other metal halogen compounds such as aluminum chloride or titanium chloride together with silicon halogen compounds. To do. The average primary particle size is preferably in the range of 0.001 to 2 μm, particularly preferably silica fine powder in the range of 0.002 to 0.2 μm. .
[0088]
Examples of commercially available silica fine powders produced by vapor phase oxidation of silicon halogen compounds used in the present invention include those commercially available under the following trade names.
Figure 0003780202
[0089]
Further, it is more preferable to use a treated silica fine powder obtained by hydrophobizing a silica fine powder produced by vapor phase oxidation of the silicon halide compound. Among the treated silica fine powders, those obtained by treating the silica fine powder so that the degree of methanol hydrophobicity is in the range of 30 to 80 are particularly preferred.
[0090]
As a hydrophobizing method, it is applied by chemically treating with an organosilicon compound that reacts or physically adsorbs with silica fine powder. As a preferred method, silica fine powder produced by vapor phase oxidation of a silicon halogen compound is treated with an organosilicon compound.
[0091]
Examples of such organosilicon compounds are hexamethyldisilazane, trimethylsilane, trimethylchlorosilane, trimethylethoxysilane, dimethyldichlorosilane, methyltrichlorosilane, allyldimethylchlorosilane, allylphenyldichlorosilane, benzyldimethylchlorosilane. , Bromomethyldimethylchlorosilane, α-chloroethyltrichlorosilane, β-chloroethyltrichlorosilane, chloromethyldimethylchlorosilane, triorganosilylmercaptan, trimethylsilylmercaptan, triorganosilylacrylate, vinyldimethylacetoxysilane, dimethylethoxysilane, dimethyl Dimethoxysilane, diphenyldiethoxysilane, hexamethyldisiloxane, 1,3-divinyltetramethyldisiloxane 1,3-diphenyltetramethyldisiloxane, and dimethylpolysiloxane containing 2 to 12 siloxane units per molecule and containing hydroxyl groups bonded to one Si at each terminal unit. These are used alone or in a mixture of two or more.
[0092]
As the fluidizing agent used in the present invention, the above-mentioned dry process silica treated with a coupling agent having an amino group or silicone oil may be used as necessary to achieve the object of the present invention. Absent. The fluidizing agent used in the present invention has a specific surface area of 30 m by nitrogen adsorption measured by the BET method. 2 / G or more, preferably 50 m 2 / G or more gives good results. The fluidizing agent is used in an amount of 0.01 to 8 parts by weight, preferably 0.1 to 4 parts by weight, based on 100 parts by weight of the toner.
[0093]
When the toner of the present invention is used for a two-component developer, the toner is used by mixing with a magnetic carrier. As the magnetic carrier, for example, surface-oxidized or unoxidized iron, nickel, copper, zinc, cobalt, manganese, chromium, rare earth metal particles, alloy particles thereof, oxide particles, ferrite and the like can be used.
[0094]
The coated carrier obtained by coating the surface of the magnetic carrier particles with a resin is particularly preferable in a developing method in which an AC bias is applied to the developing sleeve. As a coating method, a method in which a coating solution prepared by dissolving or suspending a coating material such as a resin in a solvent is adhered to the surface of the magnetic carrier core particle, and a method in which the magnetic carrier core particle and the coating material are mixed with powder. A conventionally known method can be applied.
[0095]
Examples of the coating material on the surface of the magnetic carrier core particle include silicone resin, polyester resin, styrene resin, acrylic resin, polyamide, polyvinyl butyral, and aminoacrylate resin. These are used alone or in plural.
[0096]
The treatment amount of the coating material is preferably 0.1 to 30% by mass (preferably 0.5 to 20% by mass) with respect to the carrier core particles. These carriers have an average particle diameter of 10 to 100 μm, preferably 20 to 70 μm.
[0097]
When a two-component developer is prepared by mixing the toner of the present invention and a magnetic carrier, the mixing ratio is usually 2 to 15% by mass, preferably 4 to 13% by mass, as the toner concentration in the developer. Good results are obtained. If the toner concentration is less than 2% by mass, the image density tends to decrease, and if it exceeds 15% by mass, fogging or in-machine scattering tends to occur.
[0098]
The measurement method in the present invention will be described below.
[0099]
1) About transparency
0.7-0.75 mg / cm of toner on the OHT sheet 2 The transparency was evaluated using numerical values obtained by fixing in a state adjusted to be. The transmittance measurement method will be described below.
[0100]
The transmittance is measured using a Shimadzu spectrophotometer UV2200 (manufactured by Shimadzu Corporation), and the transmittance of the OHP film alone is 100%.
For magenta toner: 650 nm
For cyan toner: 500 nm
For yellow toner: 600 nm
The transmittance at the maximum absorption wavelength at is measured.
○: No color unevenness and transmittance of 50% or more
Δ: There is almost no color unevenness, and the transmittance is within 40 to 50%.
X: There is uneven color and the transmittance is 40% or less
[0101]
2) Measuring method of toner triboelectric charge
FIG. 1 is an explanatory diagram of an apparatus for measuring the triboelectric charge amount. About 0.5 to 1.5 g of a two-component developer collected from the developing sleeve of a copying machine or printer is placed in a metal measuring container 52 having a 500-mesh screen 53 at the bottom, and a metal lid 54 is placed. . The mass of the entire measurement container 52 at this time is weighed and is defined as W1 (g). Next, in the suction device 51 (at least the insulator is in contact with the measurement container 52), the suction is performed through the suction port 57 and the air volume control valve 56 is adjusted so that the pressure of the vacuum gauge 55 is 250 mmAq. In this state, the toner is removed by suction for 2 minutes. The potential of the electrometer 59 at this time is set to V (volt). Here, 58 is a capacitor, and the capacity is C (mF). Further, the mass of the entire measurement container after suction is weighed and is defined as W2 (g). The triboelectric charge amount (mC / kg) of this sample is calculated as follows.
[0102]
Sample triboelectric charge (mC / kg) = C × V / (W1-W2)
(However, the measurement conditions are 23 ° C. and 60% RH)
[0103]
3) Measurement of maximum endothermic peak of release agent and toner
It measures using a differential thermal analysis measuring device (DSC measuring device) and DSC-7 (made by Perkin Elmer). The sample to be measured is precisely weighed 5 to 20 mg, preferably 10 mg. This is put in an aluminum pan, and an empty aluminum pan is used as a reference, and measurement is performed at a temperature rise rate of 10 ° C./min at room temperature and humidity in a measurement temperature range of 30 to 200 ° C. In this temperature raising process, an endothermic peak of a main peak in the temperature range of 30 to 160 ° C. is obtained. Needless to say, the endothermic peak is a temperature showing a maximum value in the endothermic peak.
[0104]
4) Molecular weight distribution by GPC measurement
The molecular weight distribution by GPC in the resin component of the toner is measured by GPC using a THF-soluble component obtained by dissolving the toner in a THF solvent as described below.
[0105]
That is, the toner is put in THF, left for several hours, and then sufficiently shaken to mix well with THF (until the sample is no longer united), and then left to stand for 12 hours or more. At this time, the standing time in THF is set to be 24 hours or longer. Thereafter, a sample processing filter (pore size 0.45 to 0.5 μm, for example, Mysori Disc H-25-5 manufactured by Tosoh Corporation, Excro Disc 25CR manufactured by Gelman Science Japan Co., Ltd., etc.) can be used. A sample of GPC is used. The sample concentration is adjusted so that the resin component is 0.5 to 5 mg / ml.
[0106]
The GPC measurement of the sample prepared by the above method was performed by stabilizing the column in a heat chamber at 40 ° C., and flowing tetrahydrofuran (THF) as a solvent at a flow rate of 1 ml / min as a solvent at this temperature. About 50 to 200 μl of a THF sample solution of resin adjusted to 0.05 to 0.6% by mass is injected and measured. In measuring the molecular weight of a sample, the molecular weight distribution of the sample is calculated from the relationship between the logarithmic value of a calibration curve prepared from several types of monodisperse polystyrene standard samples and the number of counts (retention time). Examples of standard polystyrene samples for preparing a calibration curve include those manufactured by Tosoh Corporation or Pressure Chemical Co. Made molecular weight 6 × 10 2 2.1 × 10 Three 4 × 10 Three 1.75 × 10 Four 5.1 × 10 Four 1.1 × 10 Five 3.9 × 10 Five 8.6 × 10 Five 2 × 10 6 4.48 × 10 6 It is appropriate to use at least about 10 standard polystyrene samples. An RI (refractive index) detector is used as the detector.
[0107]
As column, 10 Three ~ 2x10 6 In order to accurately measure the molecular weight region, it is preferable to combine a plurality of commercially available polystyrene gel columns, such as the combination of shodex GPC KF-801, 802, 803, 804, 805, 806, 807 manufactured by Showa Denko KK [Mu] -styragel 500, 10 manufactured by Waters Three 10 Four 10 Five Can be mentioned.
[0108]
5) Measurement of toner particle size distribution
In the present invention, the average particle size and particle size distribution of the toner are measured using a Coulter Counter TA-II type (manufactured by Coulter), but a Coulter Multisizer (manufactured by Coulter) can also be used. As the electrolytic solution, a 1% NaCl aqueous solution is prepared using primary sodium chloride. For example, ISOTON R-II (manufactured by Coulter Scientific Japan) can be used. As a measuring method, 0.1 to 5 ml of a surfactant, preferably alkylbenzene sulfonate, is added as a dispersant to 100 to 150 ml of the electrolytic aqueous solution, and 2 to 20 mg of a measurement sample is further added. The electrolytic solution in which the sample is suspended is subjected to a dispersion process for about 1 to 3 minutes with an ultrasonic disperser, and the volume and the number of toners of 2.00 μm or more are measured by using the 100 μm aperture as the aperture by the measuring device. Distribution and number distribution were calculated. Then, a weight-based weight average particle diameter (D4) obtained from the volume distribution according to the present invention (the median value of each channel is a representative value for each channel) was obtained.
[0109]
As channels, 2.00 to 2.52 μm; 2.52 to 3.17 μm; 3.17 to 4.00 μm; 4.00 to 5.04 μm; 5.04 to 6.35 μm; 6.35 to 8. 00 μm; 8.00 to 10.08 μm; 10.08 to 12.70 μm; 12.70 to 16.00 μm; 16.00 to 20.20 μm; 20.20 to 25.40 μm; 25.40 to 32.00 μm; 13 channels of 32.00-40.30 μm are used.
[0110]
6) Methanol hydrophobicity measurement
The starting point of descent in the degree of hydrophobicity (methanol wettability) of the toner can be measured using a powder wettability tester (WET-100P, manufactured by Reska Co.). In a 100 ml beaker, 42 ml of pure water (ion-exchanged water or commercially available purified water) and 18 ml of methanol are put, covered and uniformly dispersed using an ultrasonic disperser or the like. 0.5 g of toner is precisely weighed and added, stirred while the stirrer is 250 rpm, and methanol is added at 1.3 ml / min. When the toner starts to settle and disperse in the aqueous solution, the permeability of the solution decreases, and the ratio (%) of methanol / (methanol + water) at this time is set as the starting point for decreasing the hydrophobicity of the toner.
[0111]
【Example】
Specific examples of the present invention will be described below, but the present invention is not limited to these examples.
[0112]
(Hybrid resin production example 1)
As a vinyl copolymer, 2.0 mol of styrene, 0.21 mol of 2-ethylhexyl acrylate, 0.14 mol of fumaric acid, 0.03 mol of α-methylstyrene dimer, and 0.05 mol of dicumyl peroxide are put into a dropping funnel. . In addition, 7.0 mol of polyoxypropylene (2.2) -2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane, polyoxyethylene (2.2) -2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane; 0 mol, 3.0 mol of terephthalic acid, 1.9 mol of trimellitic anhydride, 5.0 mol of fumaric acid and 0.2 g of dibutyltin oxide are put into a 4-liter 4-necked flask made of glass, a thermometer, a stirring rod, a condenser and nitrogen The introduction tube was installed and placed in a mantle heater. Next, after the inside of the flask was replaced with nitrogen gas, the temperature was gradually increased while stirring, and while stirring at a temperature of 145 ° C., the monomer of the vinyl resin, the crosslinking agent and the polymerization initiator were added from the previous dropping funnel. It was dripped over 4 hours. Next, the temperature was raised to 200 ° C. and reacted for 4 hours to obtain a hybrid resin (1). The results of molecular weight measurement by GPC are shown in Table 1.
[0113]
(Hybrid resin production example 2)
Hybrid resin production except that 4.5 mol of maleic acid and 3.0 mol of itaconic acid are used instead of 5.0 mol of fumaric acid, and 0.1 mol of isobutyl peroxide is used instead of 0.05 mol of dicumyl peroxide Reaction was carried out in the same manner as in Example 1 to obtain a hybrid resin (3). The results of molecular weight measurement by GPC are shown in Table 1.
[0114]
(Hybrid resin production example 3)
A hybrid resin (2) was obtained by reacting in the same manner as in the hybrid resin production example 1 except that 3.8 mol of styrene, 0.08 mol of a dimer of α-methylstyrene, and 0.1 mol of dicumyl peroxide were used. . The results of molecular weight measurement by GPC are shown in Table 1.
[0115]
(Hybrid resin production example 4)
Hybrid resin production except that 3.0 mol of maleic acid and 3.8 mol of itaconic acid are used instead of 5.0 mol of fumaric acid, and 0.13 mol of isobutyl peroxide is used instead of 0.05 mol of dicumyl peroxide Reaction was carried out in the same manner as in Example 1 to obtain a hybrid resin (3). The results of molecular weight measurement by GPC are shown in Table 1.
[0116]
(Hybrid resin production example 5)
A hybrid resin (2) was obtained by reacting in the same manner as in the hybrid resin production example 1 except that 3.5 mol of styrene, 0.13 mol of a dimer of α-methylstyrene, and 0.14 mol of dicumyl peroxide were used. . The results of molecular weight measurement by GPC are shown in Table 1.
[0117]
(Polyester resin production example 6)
3.6 mol of polyoxypropylene (2.2) -2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane, 1.6 mol of polyoxyethylene (2.2) -2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane, 1.7 mol of terephthalic acid, 1.4 mol of trimellitic anhydride, 2.4 mol of fumaric acid and 0.12 g of dibutyltin oxide are put into a glass 4-liter four-necked flask, and a thermometer, a stirring rod, a condenser and nitrogen are introduced. A tube was installed and placed in a mantle heater. Under a nitrogen atmosphere, reaction was performed at 215 ° C. for 5 hours to obtain a polyester resin (1). The results of molecular weight measurement by GPC are shown in Table 1.
[0118]
[Table 1]
Figure 0003780202
[0119]
The waxes used in this example are listed in Table 2.
[0120]
[Table 2]
Figure 0003780202
[0121]
<Example 1>
As shown in Table 3, Toner 1 was prepared by the following method.
[0122]
(First step)
・ Wax (A) 50 parts by mass
・ Cyan pigment 50 parts by weight
(Pigment Blue 15: 3 BET = 72m 2 / G)
First, the above raw materials are charged into a kneader-type mixer, and the temperature is raised under non-pressurization while mixing. The temperature of the material itself was melted and kneaded for 30 minutes at 100 ° C. After the first step was completed, the mixture was cooled and pulverized easily to obtain a kneaded product.
[0123]
(Second kneading step)
・ 100 parts by mass of the kneaded material in the first step
・ Hybrid resin (1) 100 parts by mass
First, the above raw materials are charged into a kneader-type mixer, and the temperature is raised under non-pressurization while mixing. The temperature of the material itself was heated and melted and kneaded at 110 ° C. for 15 minutes, and after the second step, the mixture was cooled and pulverized to obtain a kneaded product.
[0124]
Figure 0003780202
Preliminarily mixed with a Henschel mixer with the above formulation, melt kneaded at a material temperature of 130 ° C. with a twin-screw extruder kneader, cooled and roughly crushed to about 1 to 2 mm using a hammer mill, then air jet The powder was finely pulverized to a particle size of 20 μm or less with a fine pulverizer. Further, the obtained finely pulverized product was classified and selected so that the weight average diameter in the particle size distribution was 7.0 μm to obtain cyan particles (classified product).
[0125]
For the purpose of improving fluidity and imparting charging characteristics, i-C Four H 9 Si (OCH Three ) Three : Hydrophobic aluminum oxide treated with 23 parts by mass (BET 170 m 2 / G) was combined with 1.0 part by mass with respect to 100 parts by mass of the cyan particles to obtain toner 1. The weight average diameter of the toner 1 was 7.0 μm.
[0126]
Further, the toner 1 and magnetic ferrite carrier particles (average particle size 45 μm) coated with a silicone resin were mixed so that the toner concentration would be 7% by mass to obtain a two-component developer 1. Table 4 shows the measurement results of the toner.
[0127]
Using this developer 1, a modified machine (process speed 200 mm / sec) from which the oil application mechanism of the fixing unit of the color copier CLC-1130 (manufactured by Canon) has been removed is used in a single color mode under a low temperature and low humidity environment (15 ° C./10 %), Printing test of 10,000 sheets using an original with an image area ratio of 7%, charge measurement under a high temperature and high humidity environment (30 ° C./80%), and a normal temperature and normal humidity environment (23 ° C. / 60%). Furthermore, for the evaluation of the fixable area, the fixing unit was modified so that the fixing temperature can be set manually.
[0128]
Even after the endurance of 10,000 sheets, the initial image density fluctuation was small and a cyan image that faithfully reproduced the original without fogging was obtained. Conveyance in the copying machine and detection of developer density were good and stable image density was obtained. Even when 10,000 copies were repeatedly copied at a fixing temperature setting of 170 ° C., no offset to the fixing roller occurred. The occurrence of offset on the fixing roller was performed by visually observing the surface of the fixing roller after repeated copying.
[0129]
As shown in Table 3, the toner 1 has excellent transparency as shown in Table 3, and the environmental stability in a low temperature and low humidity environment and in a high temperature and high humidity environment was examined. Met.
[0130]
As a result of examining the storage stability of Toner 1, good data was shown. That is, the blocking resistance of the sample toner was evaluated by leaving it in an oven at 50 ° C. for 2 weeks. As evaluation, it judged from the level of cohesion by visual observation.
[0131]
(Evaluation criteria for blocking resistance)
○: Aggregate is not seen at all and fluidity is very good
Δ: Some agglomerates are seen but loosen immediately
X: Aggregates are not sufficiently loosened by the developer stirring device.
[0132]
<Example 2>
In Example 1, a toner 2 is prepared in substantially the same manner as in Example 1 except that the ratio of the release agent to the colorant in the total amount of the first step is 70% by mass. 2 was obtained. Table 4 shows the measurement results of the toner. Toner 2 was slightly inferior in transparency, and fogging and endurance density fluctuations were observed, but were within practical levels.
[0133]
<Examples 3 to 6>
In Example 1, toners 3 to 6 were obtained in substantially the same manner except that resins 2 and 3 or waxes B and C were used as shown in Table 3. When an endurance test was performed in the same manner as in Example 1, as shown in Table 4, in terms of environmental differences in charging, transparency, blocking characteristics, density fluctuation range, fogging, and fixing offset, inferior points to Example 1 were also observed. However, it was within a practical level.
[0134]
<Example 7>
A toner 7 was obtained in substantially the same manner except that the resin 6 was used as the resin 1 in Example 1. Although the difference in charging environment and the fluctuation in the durable density are somewhat worse, they were not at a level that would cause a practical problem. When the durability test was conducted in the same manner as in Example 1, almost the same result was obtained.
[0135]
<Example 8>
Toner 8 was obtained in substantially the same manner as in Example 7 except that 4.0 parts by mass of azo-based chromium complex (Orient S-34) was used. Although the environmental difference of charging and the fluctuation of the durable density are slightly deteriorated, they were not at a level causing a practical problem. When the durability test was conducted in the same manner as in Example 1, almost the same result was obtained.
[0136]
<Example 9>
In Example 7, Pigment Red 57: 1 (BET = 32 m) was used as the colorant. 2 The toner 9 was obtained in substantially the same manner except that / g) was used. Although the difference in charging environment and the fluctuation in the durable density are a little worse, they are not at a level that causes a problem in practical use. When the durability test was conducted in the same manner as in Example 1, almost the same result was obtained.
[0137]
<Example 10>
Except that wax D was used in Example 1, toner 10 was obtained in substantially the same manner. Toner 10 was slightly inferior in transparency, and fogging and endurance density fluctuations were observed, but were within a practical level.
[0138]
<Examples 11 to 12>
As shown in Table 3, in Example 1, toners 11 to 12 were obtained in substantially the same manner except that the temperature in step 1 was changed. As shown in Table 4, the transparency, blocking characteristics, density fluctuation range, and fog were inferior to those of Example 1, but were within practical levels.
[0139]
<Example 13>
As shown in Table 3, in Example 1, toner 13 was obtained in substantially the same manner except that the temperature in step 2 was changed. As shown in Table 4, the charging environment difference, blocking characteristics, density fluctuation range, and fixing offset were inferior to those of Example 1, but were within practical levels.
[0140]
<Example 14>
As shown in Table 3, in Example 1, toner 14 was obtained in substantially the same manner except that the temperature in step 3 was changed. As shown in Table 4, the transparency, blocking characteristics, density fluctuation range, and fog were inferior to those of Example 1, but were within practical levels.
[0141]
<Comparative Example 1>
As shown in Table 3, in Example 1, 50 parts by mass of the resin 1 instead of the wax A was added to the process 1 and charged in a kneader mixer, and the temperature was raised under no pressure while mixing. The material itself was melted and kneaded for 30 minutes at a temperature of 100 ° C., then cooled and crushed easily to obtain a kneaded product. The kneaded product was further melted and kneaded with three rolls at 100 ° C. for 30 minutes to complete the first step, and then cooled and easily pulverized to obtain a kneaded product.
[0142]
There was no second step, and toner 15 was obtained by the following formulation in the third step.
Figure 0003780202
[0143]
As shown in Table 4, although the blocking characteristics were in the practical range, the transparency, density fluctuation range, and fog were significantly inferior to those of Example 1, and were not practically usable.
[0144]
<Comparative example 2>
As shown in Table 3, in Example 1, in Step 1,
・ Hybrid resin (5) 100.0 parts by mass
・ Wax A 50.0 parts by mass
Cyan pigment (Pigment Blue 15: 3) 50.0 parts by mass
Is heated in a non-pressurized state while mixing. The material itself was melted and kneaded for 30 minutes at a temperature of 100 ° C., then cooled and crushed easily to obtain a kneaded product.
[0145]
There was no second step, and toner 16 was obtained by the following formulation in the third step.
Figure 0003780202
[0146]
As shown in Table 4, the transparency, blocking characteristics, density fluctuation range, fog, and fixing offset were considerably inferior to those of Example 1, and were not practically usable.
[0147]
<Comparative Example 3>
As shown in Table 3, a toner 17 was obtained in substantially the same manner as in Example 1 except that the binder resin was changed. As shown in Table 4, the fixing offset was poor and was not practically usable.
[0148]
<Comparative Examples 4-5>
As shown in Table 3, in Example 1, toners 18 and 19 were obtained in substantially the same manner except that the temperature in step 2 was changed. As shown in Table 4, the density fluctuation range and fog were considerably inferior to those of Example 1, and were not practically usable.
[0149]
<Comparative Example 6>
As shown in Table 3, a toner 20 was obtained in substantially the same manner as in Example 1 except that the temperature in Step 3 was changed. As shown in Table 4, the transparency, blocking, density fluctuation range and fog were considerably inferior to those of Example 1, and were not practically usable.
[0150]
<Comparative Example 7>
As shown in Table 3, a toner 21 was obtained in substantially the same manner as in Example 1 except that the BET of the pigment was changed. As shown in Table 4, the density fluctuation range and fog were considerably inferior to those of Example 1, and were not practically usable.
[0151]
<Comparative Example 8>
As shown in Table 3, a toner 22 was obtained in substantially the same manner as in Example 1 except that the BET of the pigment was changed. As shown in Table 4, the charging environment difference, density fluctuation range, and fogging were considerably inferior to those of Example 1, and were not practically usable.
[0152]
<Comparative Example 9>
As shown in Table 3, a toner 23 was obtained in substantially the same manner as in Example 1 except that the wax E was used. As shown in Table 4, especially in blocking, a point inferior to Example 1 was seen, and it was not practically usable.
[0153]
<Comparative Example 10>
As shown in Table 3, a toner 24 was obtained in substantially the same manner as in Example 1 except that the resin 2 and the wax F were changed. As shown in Table 4, the fixing offset was considerably inferior to that of Example 1, and was not practically usable.
[0154]
<Comparative Example 11>
As shown in Table 3, toner 25 was obtained in substantially the same manner as in Example 1 except that the number of added parts of wax A was changed to 2.3 parts. As shown in Table 4, the fixing offset was considerably inferior to that of Example 1, and was not practically usable.
[0155]
<Comparative Example 12>
As shown in Table 3, toner 25 was obtained in substantially the same manner as in Example 1, except that the number of added parts of wax A was changed to 10.5 parts. As shown in Table 4, the fixing offset was considerably inferior to that of Example 1, and was not practically usable.
[0156]
<Example 15>
In Example 7, Pigment Yellow 155 (BET = 80 m) was used as the colorant. 2 The toner 27 was obtained in substantially the same manner except that / g) was used. When full-color image evaluation was performed using toner 1, toner 9 and toner 27, the density fluctuation and fogging after 10,000 sheets were good, and the transparency was also good.
[0157]
[Table 3]
Figure 0003780202
[0158]
[Table 4]
Figure 0003780202
[0159]
【The invention's effect】
The full-color toner of the present invention and the method for producing the same can improve the dispersibility of the colorant and the release agent, and can provide a full-color toner excellent in low-temperature fixing and charging stability in high-speed copying and excellent in blocking resistance. is there.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory diagram of an apparatus for measuring the triboelectric charge amount of toner.

Claims (11)

少なくとも結着樹脂、着色剤、離型剤を有するフルカラー用トナーにおいて、
(i)該離型剤の結着樹脂100質量部に対する含有量が2.5〜10質量部であり、
(ii)該トナーのメタノール疎水化度における降下開始点が、35≦メタノール/(メタノール+水)≦60(体積%)の範囲にあり、(iii)該樹脂が少なくともポリエステル樹脂を有し、(iv)該離型剤のDSCによって測定される最大吸熱ピーク温度Tscが70℃<Tsc<100℃であり、(v)該着色剤のBETが30〜200m2/gであり、(vi)該着色剤が該離型剤で表面処理されていることを特徴とするフルカラー用トナー。
In a full-color toner having at least a binder resin, a colorant, and a release agent,
(I) The content of the release agent with respect to 100 parts by mass of the binder resin is 2.5 to 10 parts by mass,
(Ii) The descent start point in the methanol hydrophobization degree of the toner is in the range of 35 ≦ methanol / (methanol + water) ≦ 60 (volume%), (iii) the resin has at least a polyester resin, maximum endothermic peak temperature Tsc as determined by DSC of iv) releasing agent is the 70 ℃ <Tsc <100 ℃, (v) BET is 30 to 200 m 2 / g der of colorant Ri, (vi) full-color toner coloring agent is characterized that you have been surface treated with a release agent.
少なくとも該離型剤と該着色剤を予め溶融混合させたことを特徴とする請求項に記載のフルカラー用トナー。The full-color toner according to claim 1 , wherein at least the release agent and the colorant are melt-mixed in advance. 該結着樹脂は、(a)ポリエステル樹脂、又は(b)ポリエステルユニットとビニル系共重合体ユニットを有しているハイブリッド樹脂、又は(c)ハイブリッド樹脂とビニル系共重合体との混合物、又は(d)ポリエステル樹脂とビニル系共重合体との混合物、もしくは(e)ハイブリッド樹脂とポリエステル樹脂との混合物のいずれかから選択される樹脂であることを特徴とする請求項1又は2に記載のフルカラー用トナー。The binder resin is (a) a polyester resin, (b) a hybrid resin having a polyester unit and a vinyl copolymer unit, or (c) a mixture of a hybrid resin and a vinyl copolymer, or The resin according to claim 1 or 2 , wherein the resin is selected from (d) a mixture of a polyester resin and a vinyl copolymer, or (e) a mixture of a hybrid resin and a polyester resin. Full color toner. 該離型剤が炭化水素系ワックスであることを特徴とする請求項1乃至のいずれかに記載のフルカラー用トナー。Full color toner according to any one of claims 1 to 3 release agent is characterized in that it is a hydrocarbon wax. 芳香族カルボン酸誘導体の金属化合物を含有することを特徴とする請求項1乃至のいずれかに記載のフルカラー用トナー。Full color toner according to any one of claims 1 to 4, characterized by containing a metal compound of an aromatic carboxylic acid derivative. 少なくとも結着樹脂、着色剤、離型剤を有するフルカラー用トナーの製造方法において、
該トナーが、(i)該離型剤の結着樹脂100質量部に対する含有量が2.5〜10質量部であり、(ii)該トナーのメタノール疎水化度における降下開始点が、35≦メタノール/(メタノール+水)≦60(体積%)の範囲にあり、(iii)該樹脂が少なくともポリエステル樹脂を有し、(iv)該離型剤のDSCによって測定される最大吸熱ピーク温度Tscが70℃<Tsc<100℃であり、(v)該着色剤のBETが30〜200m2/gであり、
該トナーの製造工程が、1):少なくとも離型剤と着色剤とを溶融混合する第一工程と、2):1)で製造した溶融混合物と結着樹脂とを溶融混合させる第二工程、及び3):2)で製造した溶融混合物と少なくとも結着樹脂とを溶融混合させる第三工程、の三つから構成されることを特徴とするフルカラー用トナー製造方法。
In the method for producing a full-color toner having at least a binder resin, a colorant, and a release agent,
The toner has (i) a content of the release agent of 2.5 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the binder resin, and (ii) a start point of decrease in the degree of methanol hydrophobization of the toner is 35 ≦ Methanol / (methanol + water) ≦ 60 (volume%), (iii) the resin has at least a polyester resin, and (iv) the maximum endothermic peak temperature Tsc measured by DSC of the release agent is 70 ° C. <Tsc <100 ° C. (v) the BET of the colorant is 30 to 200 m 2 / g,
The toner production process includes 1): a first process in which at least a release agent and a colorant are melt-mixed, and 2) a second process in which the melt mixture produced in 1) and a binder resin are melt-mixed. And 3): a full-color toner manufacturing method comprising the third step of melting and mixing the molten mixture manufactured in 2) and at least the binder resin.
該製造工程における溶融温度が、第一工程の溶融温度=T1、第二工程の溶融温度=T2、第三工程の溶融温度=T3とする時、以下の関係を満たすことを特徴とする請求項に記載のフルカラー用トナーの製造方法。
Tsc−10℃<T1<Tsc+50℃
Tsc+10℃<T2<T3<Tm+60℃
(Tmはトナーのフローテスターの溶出開始温度)
The melting temperature in the manufacturing process satisfies the following relationship when the melting temperature of the first process is T1, the melting temperature of the second process is T2, and the melting temperature of the third process is T3. 6. A method for producing a full-color toner according to 6 .
Tsc-10 ° C <T1 <Tsc + 50 ° C
Tsc + 10 ° C. <T2 <T3 <Tm + 60 ° C.
(Tm is the elution start temperature of the toner flow tester)
該トナーのフローテスターの溶出開始温度Tmに対し、Tsc+10℃<Tm<Tsc+40℃、且つ70℃<Tsc<100℃の関係にあることを特徴とする請求項に記載のフルカラー用トナーの製造方法。The method for producing a full-color toner according to claim 7 , wherein the toner has a relationship of Tsc + 10 ° C. <Tm <Tsc + 40 ° C. and 70 ° C. <Tsc <100 ° C. with respect to the elution start temperature Tm of the toner flow tester. . 該結着樹脂は、(a)ポリエステル樹脂、又は(b)ポリエステルユニットとビニル系共重合体ユニットを有しているハイブリッド樹脂、又は(c)ハイブリッド樹脂とビニル系共重合体との混合物、又は(d)ポリエステル樹脂とビニル系共重合体との混合物、もしくは(e)ハイブリッド樹脂とポリエステル樹脂との混合物のいずれかから選択される樹脂であることを特徴とする請求項乃至のいずれかに記載のフルカラー用トナーの製造方法。The binder resin is (a) a polyester resin, (b) a hybrid resin having a polyester unit and a vinyl copolymer unit, or (c) a mixture of a hybrid resin and a vinyl copolymer, or The resin according to any one of claims 6 to 8 , wherein the resin is selected from (d) a mixture of a polyester resin and a vinyl copolymer, or (e) a mixture of a hybrid resin and a polyester resin. A method for producing a full-color toner as described in 1 above. 該離型剤が炭化水素系ワックスであることを特徴とする請求項乃至のいずれかに記載のフルカラー用トナーの製造方法。Full-color method for producing a toner according to any one of claims 6 to 9, wherein the release agent is a hydrocarbon wax. 芳香族カルボン酸誘導体の金属化合物を含有することを特徴とする請求項乃至10のいずれかに記載のフルカラー用トナーの製造方法。The method for producing a full-color toner according to any one of claims 6 to 10 , comprising a metal compound of an aromatic carboxylic acid derivative.
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