JP3933567B2 - Electrophotographic carrier, developer, container and image forming method - Google Patents

Electrophotographic carrier, developer, container and image forming method Download PDF

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真や静電記録などにおいて、感光体表面に形成された静電荷像を顕像化する静電荷像現像用現像剤及びカラー現像剤、並びに該現像剤を装填した画像形成方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来より、電子写真装置や静電記録装置等において、電気的または磁気的潜像はトナーによって顕像化されている。例えば、電子写真法では、感光体上に静電荷像(潜像)を形成し、次いで、該潜像をトナーを用いて現像してトナー画像を形成している。トナー画像は、通常、紙等の転写材上に転写され、次いで、加熱等の方法で定着されている。静電荷像現像に使用されるトナーは、一般に、結着樹脂中に、着色剤、帯電制御剤、その他の添加剤を含有させた着色粒子であり、その製造方法には、大別して粉砕法と懸濁重合法とがある。粉砕法では、熱可塑性樹脂中に、着色剤、帯電制御剤、オフセット防止剤などを溶融混合して均一に分散させ、得られた組成物を粉砕、分級することによりトナーを製造している。粉砕法によれば、ある程度優れた特性を有するトナーを製造することができるが、トナー用材料の選択に制限がある。例えば、溶融混合により得られる組成物は、経済的に使用可能な装置により粉砕し、分級できるものでなければならない。この要請から、溶融混合した組成物は、充分に脆くせざるを得ない。このため、実際に上記組成物を粉砕して粒子にする際に、高範囲の粒径分布が形成され易く、良好な解像度と階調性のある複写画像を得ようとすると、例えば、粒径5μm以下の微粉と20μm以上の粗粉を分級により除去しなければならず、トナー収率が非常に低くなるという欠点がある。また、粉砕法では、着色剤や帯電制御剤などを熱可塑性樹脂中に均一に分散することが困難である。配合剤の不均一な分散は、トナーの流動性、現像性、耐久性、画像品質などに悪影響を及ぼす。
【0003】
近年、これらの粉砕法における問題点を克服するために、懸濁重合法によるトナーの製造方法が提案され、実施されている。静電潜像現像用のトナーを重合法によって製造する技術は公知であり、例えば懸濁重合法によってトナー粒子を得ることが行なわれている。しかしながら、懸濁重合法で得られるトナー粒子は球形であり、クリーニング性に劣るという欠点がある。画像面積率の低い現像・転写では転写残トナーが少なく、クリーニング不良が問題となることはないが、写真画像など画像面積率の高いもの、さらには、給紙不良等で未転写の画像形成したトナーが感光体上に転写残トナーとして発生することがあり、蓄積すると画像の地汚れを発生してしまう。また、感光体を接触帯電させる帯電ローラ等を汚染してしまい、本来の帯電能力を発揮できなくなってしまう。このため、乳化重合法により得られる樹脂微粒子を会合させて不定形のトナー粒子を得る方法が開示されている(例えば、特許文献1参照。)。
しかし、乳化重合法で得られるトナー粒子は、水洗浄工程を経ても、界面活性剤が、表面だけでなく、粒子内部にも多量に残存し、トナーの帯電の環境安定性を損ない、かつ帯電量分布を広げ、得られた画像の地汚れが不良となる。また、残存する界面活性剤により、感光体や帯電ローラ、現像ローラ等を汚染してしまい、本来の帯電能力を発揮できなくなってしまう。
【0004】
一方、熱ローラなどの加熱部材を使用して行なわれる接触加熱方式による定着工程において、加熱部材に対するトナー粒子の離型性(以下、「耐オフセット性」という。)が要求される。ここに、耐オフセット性は、トナー粒子表面に離型剤を存在させることにより向上させることができる。これに対し、樹脂微粒子をトナー粒子中に含有させるだけでなく、当該樹脂微粒子がトナー粒子の表面に偏在していることにより、耐オフセット性を向上する方法が開示されている(例えば、特許文献2、3参照)。しかし、定着下限温度が上昇し、低温定着性即ち省エネ定着性が充分でない。
【0005】
乳化重合法によって得られる樹脂微粒子を会合させて不定形のトナー粒子を得る方法では、次のような問題を生じる。
耐オフセット性を向上させるために、離型剤微粒子を会合させる場合において、当該離型剤微粒子がトナー粒子の内部に取り込まれてしまい、この結果、耐オフセット性の向上を充分に図ることができない。樹脂微粒子、離型剤微粒子、着色剤微粒子などがランダムに融着してトナー粒子が構成されるので、得られるトナー粒子間において組成(構成成分の含有割合)および構成樹脂の分子量等にバラツキが発生し、この結果、トナー粒子間で表面特性が異なり、長期にわたり安定した画像を形成することができない。さらに低温定着が求められる低温定着システムにおいては、トナー表面に偏在する樹脂微粒子による定着阻害が発生し、定着温度幅を確保できない等である。
【0006】
一方、キャリアに関しても、キャリア表面へのトナー成分のフィルミング防止、キャリア均一表面の形成、表面酸化防止、感湿性低下の防止、現像剤の寿命の延長、感光体表面へのキャリア付着防止、感光体のキャリアによるキズあるいは摩耗からの保護、帯電極性の制御または帯電量の調節等の目的で、通常適当な樹脂材料で被覆等を施すことにより固く高強度の被覆層を設けることが行なわれており、例えば特定の樹脂材料で被覆されたもの(例えば、特許文献4参照。)、更にその被覆層に種々の添加剤を添加するもの(例えば、特許文献5〜11参照。)、更にキャリア表面に添加剤を付着させたものを用いるもの(例えば、特許文献12参照。)、更にコート膜厚よりも大きい導電性粒子をコート膜に含有させたものを用いるもの(例えば、特許文献13参照。)等が開示されている。
また、特許文献14には、ベンゾグアナミン−n−ブチルアルコール−ホルムアルデヒド共重合体を主成分としてキャリア被覆材に用いることが記載され、特許文献15には、メラミン樹脂とアクリル樹脂の架橋物をキャリア被覆材として用いることが記載されており、特許文献16には、キャリア飛散及び感光体表面へのキャリア付着を防止し、また、崩れ難い穂立ちを形成し、かつ硬い磁気ブラシでの摺擦による感光体表面の傷付きを防ぐため、体積平均粒径が25〜45μmの芯材がシリコン樹脂またはポリスチレン樹脂で被覆され、平均空隙径が10〜20μm、体積平均粒径22μm以下の小粒径粒子含有率が1%未満、磁場1KOeにおける磁化が67〜88emu/g、飛散物と本体との磁化の差が1KOeにおいて10emu/g以下の磁性キャリアが記載されている。
【0007】
しかしながら、特許文献11記載のキャリアは、平均粒径が20〜100μm(例えば50μm(実施例1、2、3)の磁性キャリア芯材を、無機微粒子をキャリア芯材に対し0.001〜1wt%好ましくは0.01〜0.5wt%含有したスチレン−アクリル樹脂で被覆したものであって、磁性キャリア芯材の磁気的性質は不明であり、無機微粒子の粒径、被覆樹脂に対する量比は不明であり、スチレン−アクリル樹脂の被覆層の厚さも不明である。特許文献12記載のキャリアは、平均粒径が40μm以上(例えば48μm(実施例1)、46μm(実施例2)、43μm(実施例3))の磁性キャリア粒子−樹脂分散型(磁気微粒子;バインダー樹脂の比が30;70〜95;5)で5000Oeの磁場中での保磁力が好ましくは30Oe以上であり、体積抵抗が1012Ωcm以下の導電性微粒子を被覆樹脂に対し0.01〜10wt%好ましくは5%以内含有(該導電性微粒子の粒径は好ましくは0.1μm以下)したスチレン−n−ブチルメタクリレート樹脂で被覆(被覆層の層厚不明)したものに過ぎず、特許文献13記載のキャリアは、粒径が好ましくは30〜150μm、例えば50μmの磁性キャリア粒子−樹脂分散型の芯材を、導電性微粒子を被覆樹脂に対し0.01〜50wt%、好ましくは25%前後含有(該導電性微粒子の粒径は該樹脂被覆層の膜厚と同じか該樹脂被覆層の膜厚よりも3μm以内で大きい)し、層厚が好ましくは0.1〜10μmのスチレン−メタクリレート樹脂で被覆したものにすぎず、かつキャリア芯材の磁化程度は不明であり、特許文献14記載のキャリアは、粒径が好ましくは20〜120μm、例えば50μmのCu−Znフェライト粒子芯材の1000部当たりアクリル樹脂7.3部及びこれを架橋させるためのベンゾグアナミン−n−ブチルアルコール・ホルムアルデヒド共縮合体16部(実施例1、2)、例えば50μmのCu−Znフェライト粒子芯材の1000部当たりアクリル樹脂7.3部及びMMA・パーフロロオクチルメタクリレート共重合体5.0部及びこれらを架橋させるためのベンゾグアナミン−n−ブチルアルコール・ホルムアルデヒド共縮合体16部(実施例3)、例えば50μmのCu−Znフェライト粒子芯材(磁化力不明)の1000部当たりアクリル樹脂20部及びこれを架橋させるためのベンゾグアナミン−n−ブチルアルコール・ホルムアルデヒド共縮合体9.0部(実施例4)、でそれぞれ被覆したものにすぎず、かつCu−Znフェライト粒子芯材の磁化力は不明であり、特許文献15記載のキャリアは、特開昭60−57352号公報及び特開昭62−262057号公報記載のような樹脂被覆キャリアにおける現像剤ブロッキング及び不充分な耐久性及び耐湿性を技術を改良するため、飽和磁化が好ましくは35〜70emu/gで、粒径が好ましくは30〜150μm、例えば80μmのフェライト粒子芯材をアクリル系樹脂とメラミン樹脂を焼付架橋したものに過ぎず、特許文献16記載のキャリアで用いるベンゾグアナミン系モノマーとホルムアルデヒド共重合体皮膜は高硬度であるが弾性に乏しく、ポリスチレン樹脂皮膜は脆性が高い。
【0008】
この場合、キャリア粒子はトナーとの迅速、均一かつ帯電量分布がシャープな帯電をもたらすための良好な混合性とチャージ付与、感光体表面への耐付着性を含む感光体表面の円滑なクリーニングが達成され、磁性キャリアであれば現像スリーブによる円滑な搬送と、必要量のトナーを充分供給しうる崩れ難い豊かな穂立ちでかつ半面では感光体表面を傷つけないような柔らかな穂立ち等を満足するため、適度な粒度分布と一定範囲の平均粒径を有し、また、適度の磁化を有するものであることが望ましく、その被覆樹脂は接着性が強く脆性が低くキャリア芯材から容易に剥離し難い反面、感光体表面を傷つけない程度の硬度のものであることが必要であり、かつ一方では、トナー成分膜の強固な付着(フィルミング)を表面に生成させない程度の貧接着性を持つという相反する2つの性質を同時に満たすことが望ましく、また、これら性質は長期間保持されることが好ましいが、近頃ニーズが高まっている低温迅速定着性トナー(これは一般的に常温でも凝集性、粘着性が高い)の場合、益々これら複数の性質を同時に満足する現像剤、キャリアとすることが難かしく、上記従来技術はいずれも一長一短があり、これらによっても、未だ充分満足すべきものは達成されていない。
【0009】
更に、装置の省スペース化のニーズが多く、近年は小型化の進んだ装置が多く上市されている。このような装置の場合、現像器も小型化するので攪拌構造の簡素な現像器となり、攪拌余裕度が少ないものとなっている。これにより、現像剤の攪拌が低下、特に補給トナーの分散(混ざり)速度の低下、均一分散(混ざり)性の悪化が生じ、現像ローラーからのトナーの飛散や、地汚れなど不具合が生じる。更に、重合法により得たトナーとは限らないものの、球形のトナーはその形状が起因し、キャリアとの混ざり難いという問題も生じる。
【0010】
以上のことより、依然として耐久性、キャリア付着抑制が不充分である。耐久性に関しては、トナーのキャリア表面へのスペント、それに伴う帯電量の不安定化、ならびに被覆樹脂の膜削れによる被覆層の減少及びそれに伴う抵抗低下等が問題であり、初期は良好な画像を得ることができるが、コピー枚数が増加するに連れ複写画像の画質が低下し問題である。更に、キャリアとトナーとの混ざり難さに起因する、トナーの飛散、地汚れも問題となっており、改良をする必要がある。
【0011】
【特許文献1】
特許第2537503号公報(第1頁第1欄第1行目〜第2欄第6行目の特許請求の範囲)
【特許文献2】
特開2000−292973号公報(第2頁第1欄第1行目〜第2欄第30行目の特許請求の範囲)
【特許文献3】
特開2000−292978号公報(第2頁第1欄第1行目〜第2頁第3欄第22行目の特許請求の範囲)
【特許文献4】
特開昭58−108548号公報(第1頁左下欄第4行目〜第6行目の特許請求の範囲)
【特許文献5】
特開昭54−155048号公報(第1頁左下欄第4行目〜第10行目の特許請求の範囲)
【特許文献6】
特開昭57−40267号公報(第1頁左下欄第4行目〜第8行目の特許請求の範囲)
【特許文献7】
特開昭58−108549号公報(第1頁左下欄第4行目〜第7行目の特許請求の範囲)
【特許文献8】
特開昭59−166968号公報(第1頁左下欄第4行目〜第7行目の特許請求の範囲)
【特許文献9】
特公平1−19584号公報(第1頁第1欄第1行目〜第7行目の特許請求の範囲)
【特許文献10】
特公平3−628号公報(第1頁第1欄第1行目〜第6行目の特許請求の範囲)
【特許文献11】
特開平6−202381号公報(第2頁第1欄第1行目〜第12行目の特許請求の範囲)
【特許文献12】
特開平5−273789号公報(第2頁第1欄第1行目〜第9行目の特許請求の範囲)
【特許文献13】
特開平9−160304号公報(第2頁第1欄第1行目〜第45行目の特許請求の範囲)
【特許文献14】
特開平8−6307号公報(第2頁第1欄第1行目〜第12行目の特許請求の範囲)
【特許文献15】
特許第2683624号公報(第1頁第1欄第1行目〜第7行目の特許請求の範囲)
【特許文献16】
特開2002−296846号公報(第2頁第1欄第1行目〜第12行目の特許請求の範囲、段落[0030])
【0012】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、本発明の課題は、クリーニング性を維持しつつ、低温定着システムに対応し、耐オフセット性が良好で、定着装置および画像を汚染することのない静電荷像現像用現像剤及びカラー用現像剤を提供することである。また、帯電量分布がシャープで、鮮鋭性の良好な可視画像を長期にわたり形成することができる静電荷像現像用現像剤及びカラー用現像剤を提供することである。また、トナーの飛散、地汚れ、キャリア付着の少ないキャリア及び現像剤を提供することである。
【0013】
【課題を解決するための手段】
上記課題は、本発明の(1)「少なくとも結着樹脂と粒子からなる被覆層を有するキャリアにおいて、該粒子径(D)と該結着樹脂層の膜厚(h)が1<[D/h]<10であり、該キャリアの1kOeにおける磁化が40〜80emu/gの範囲であり、該キャリアの平均粒径Dvが20〜70μmの範囲であり、しかも該キャリア被覆層の結着樹脂が、少なくともアクリル樹脂及びシリコン樹脂を含み、かつアクリル樹脂の比率が10〜90wt%であり、さらに該被覆層に含有される粒子の総含有量が、被覆膜組成成分の40〜95wt%であることを特徴とする静電荷像現像用キャリア」、(2)「前記平均粒径Dvの63%径以下の含有率が1wt%未満であることを特徴とする前記第(1)項に記載の静電荷像現像用キャリア」、(3)「前記少なくともアクリル樹脂とシリコン樹脂とからなる被覆層におけるそれぞれの樹脂が層構造をなしていることを特徴とする前記第(1)項又は第(2)項に記載の静電荷像現像用キャリア」、(4)「前記被覆層に含有する粒子が、アルミナ、酸化チタン、酸化亜鉛、又はそれらに表面処理を施したもののいずれかの、単独或いは複数であることを特徴とする前記第(1)項乃至第(3)項のいずれかに記載の静電荷像現像用キャリア」によって解決される。
また、上記課題は、本発明の(5)「有機溶媒中に、活性水素と反応可能な変性ポリエステル系樹脂からなるトナーバインダーを含むトナー組成分を、溶解又は分散させて形成した溶解又は分散物を、樹脂微粒子を含む水系媒体中で架橋剤及び/又は伸長剤と反応させ、得られた分散液から溶媒を除去し、かつトナー表面に付着した該樹脂微粒子を洗浄・脱離して得られたトナーであって、熱分解ガスクロマトグラフ(質量分析)計によって測定される該トナー粒子表面上に残留する該樹脂微粒子のトナー粒子に対する残存率が、トナー粒子に対して5wt%以下である静電荷像現像用トナーと、前記第(1)項乃至第(4)項のいずれかに記載のキャリアからなることを特徴とする静電荷像現像用現像剤」、(6)「現像剤用のトナーが、フルカラートナーであることを特徴とする前記第(5)項に記載の静電荷像現像用現像剤」、(7)「前記トナーバインダーが、変性ポリエステル系樹脂と共に、未変性ポリエステル系樹脂を含有し、該変性ポリエステル系樹脂と該未変性ポリエステル系樹脂との重量比が5/95〜80/20であることを特徴とする前記第(5)項又は第(6)項に記載の静電荷像現像用現像剤」、(8)「前記トナーバインダーの酸価が、1〜30mgKOH/gであることを特徴とする前記第(5)項乃至第(7)項のいずれかに記載の静電荷像現像用現像剤」、(9)「前記トナーバインダーのガラス転移点(Tg)が、50〜70℃であることを特徴とする前記第(5)項乃至第(8)項のいずれかに記載の静電荷像現像用現像剤」、(10)「前記樹脂微粒子が、ビニル系樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂及びポリエステル樹脂の中から選ばれる少なくとも1種の樹脂からなることを特徴とする前記第(5)項乃至第(9)項のいずれかに記載の静電荷像現像用現像剤」、(11)「前記樹脂微粒子の平均粒径が、5〜2000nmであることを特徴とする前記第(5)項乃至第(10)項のいずれかに記載の静電荷像現像用現像剤」、(12)「前記トナー粒子の体積平均粒径が、4〜8μmであることを特徴とする前記第(5)項乃至第(11)項のいずれかに記載の静電荷像現像用現像剤」、(13)「前記トナー粒子の数平均粒径(Dn)に対する体積平均粒径(Dv)の比Dv/Dnが、1.25以下であることを特徴とする前記第(5)項乃至第(12)項のいずれかに記載の静電荷像現像用現像剤」、(14)「前記トナー粒子の平均円形度が、0.94〜0.99であることを特徴とする前記第(5)項乃至第(13)項のいずれかに記載の静電荷像現像用現像剤」、(15)「前記分散液から溶媒を除去する工程が、減圧および/もしくは加熱の条件下で行なわれることを特徴とする前記第(5)項乃至第(14)項のいずれかに記載の静電荷像現像用現像剤」、(16)「前記分散液から溶媒を除去する工程が、濾過により行なわれることを特徴とする前記第(5)項乃至第(15)項のいずれかに記載の静電荷像現像用現像剤」によって解決される。
また、上記課題は、本発明の(17)「前記第(5)項乃至第(16)項のいずれかに記載の静電荷像現像用現像剤を収納したことを特徴とする容器」によって解決される。
また、上記課題は、本発明の(18)「前記第(5)項乃至第(16)項のいずれかに記載の静電荷像現像用現像剤を用いたことを特徴とする画像形成方法」によって解決される。
【0014】
【発明の実施の形態】
以下、本発明について更に具体的に詳しく説明する。
本発明者らは、上記従来技術の問題点を解決するために検討を続けてきた結果、少なくとも結着樹脂と粒子からなるコート膜を有するキャリアにおいて、該粒子径(D)と該結着樹脂膜厚(h)が1<[D/h]<10であり、該キャリアの1kOeにおける磁化が40〜80emu/gの範囲であり、該キャリアの平均粒径Dvが20〜70μmの範囲であり、しかも該キャリア被覆層の結着樹脂が、少なくともアクリル樹脂及びシリコン樹脂を含み、かつアクリル樹脂の比率が10〜90wt%であり、さらに該被覆層に含有される粒子の総含有量が、被覆膜組成成分の40〜95wt%である静電荷像現像用キャリアとすることで、改善効果が顕著であることを見出した。
【0015】
具体的には、[D/h]を上記の範囲とすることで、キャリア表面が凹凸形状となり、キャリアとトナーの食い付きが上昇し、1kOeにおける磁化が40〜80emu/gの範囲とすることで、キャリア粒子間の保持力が適正に保たれるので、キャリアまたは現像剤へのトナーの分散(混ざり)が素早く良好となる。[D/h]が1以下の場合、粒子は結着樹脂中に埋もれるので、キャリア表面が凹凸形状とならならず、効果が充分に得られないため好ましくない。また、[D/h]が10以上の場合、粒子と結着樹脂との接触面積が少ないため、充分な拘束力が得られず、該粒子が容易に脱離してしまうため好ましくない。一方、磁化については、40emu/g未満の場合、キャリア粒子間の保持力が小さいので、キャリアまたは現像剤へのトナーの分散(混ざり)が素早く得られなく好ましくない。また、80emu/gを超える場合、キャリア粒子間の保持力が大きくなり過ぎるので、キャリア粒子間にトナーが介在し難くなり、その効果が効率良く得られない。
【0016】
キャリア平均粒径Dvについては、70μmを超える場合には、現像剤が形成する穂が太くなるので鮮鋭な画像の再現性が低下し、また、比表面積が小さいのでトナーへの帯電付与能力が不充分となるので、地肌カブリなどの帯電不良に起因する不具合が生じるため好ましくない。一方、20μm未満の場合には、粒度分布中の微紛分のキャリア1粒の磁化が非常に小さくなるので、感光体表面へのキャリア付着が生じるため好ましくない。
また、本発明で言うキャリア芯材とは、電子写真用二成分キャリアとして公知のものを用いることができ、例えば、フェライト、マグネタイト、鉄、ニッケル等キャリアの用途、使用目的に合わせ適宜選択して用いればよい。
【0017】
更に、[D/h]を上記の範囲とすることによる効果は、以下のようなこともある。
[D/h]を上記の範囲とすることで、被覆膜に比べ粒子の方が凸となるので、現像剤を摩擦帯電させるための攪拌により、トナーとの摩擦あるいはキャリア同士の摩擦で、結着樹脂への強い衝撃を伴う接触を緩和することができる。これにより、キャリアへのトナーのスペントを防止することが可能となるとともに、帯電発生箇所である結着樹脂の膜削れも抑制することが可能となる。
【0018】
更に、前記平均粒径Dvの63%径以下の含有率が1wt%未満であることで、その効果は顕著である。まず、63%径について説明すると、63%径とはDvに0.63を乗じた値のことを言う。そして、63%径以下の含有率が1wt%以上の場合については、粒度分布中の微紛分が多いので、キャリア付着が生じ易くなり好ましくない。
【0019】
更に、キャリア被覆層の結着樹脂が、少なくともアクリル樹脂を含むことで、改善効果が顕著である。これは、アクリル樹脂は接着性が強く脆性が低いので耐摩耗性に非常に優れた性質を持ち、被覆膜削れや膜剥がれといった劣化が発生しづらく、長期にわたり1<[D/h]<10を安定して維持することができる。
【0020】
ここで言うアクリル樹脂とはアクリル成分を有する樹脂を指し、特に限定するものではない。また、アクリル樹脂単体で用いることも可能であるが、架橋反応する他成分を少なくとも1つ以上同時に用いることも可能である。ここで言う架橋反応する他成分とは、例えばアミノ樹脂、酸性触媒などが挙げられるが、これに限るものではない。ここで言うアミノ樹脂とはグアナミン、メラミン樹脂等を指すが、これらに限るものではない。また、ここで言う酸性触媒とは、触媒作用を持つものを用いることができる。例えば、完全アルキル化型、メチロール基型、イミノ基型、メチロール/イミノ基型等の反応性基を有するものであるが、これらに限るものではない。
【0021】
シリコン樹脂は他の樹脂との相溶性が悪いが、アクリル樹脂との相溶性は比較的優れており、そのため本発明においては、両者を混合して用いる。しかし、更に、少なくともアクリル樹脂とシリコン樹脂とからなる被覆層において、それぞれの樹脂が層構造をなすことで、改善効果が顕著である(両層の界面における比較的良好な接着性は、アクリル樹脂とシリコン樹脂の相溶性が比較的優れていることにも起因すると思われる)。これは、先述したように、アクリル樹脂は接着性が強く脆性が低いので耐摩耗性に非常に優れた性質を持つが、その反面、表面エネルギーが高いため、スペントし易いトナーとの組み合わせでは、トナー成分スペントが蓄積することによる帯電量低下など不具合が生じる場合がある。その場合、表面エネルギーが低いためトナー成分のスペントがし難く、膜削れが生じるためのスペント成分の蓄積が進み難い効果が得られるシリコン樹脂を併用することで、この問題を解消することができる。しかし、シリコン樹脂は接着性が弱く脆性が高いので、耐摩耗性が悪いという弱点も有するため、この2種の樹脂の性質をバランス良く得ることが重要であり、これによりスペントがし難く耐摩耗性も有する被覆膜を得ることが可能となる。
【0022】
ここで言うシリコン樹脂とは、一般的に知られているシリコン樹脂を指し、オルガノシロサン結合のみからなるストレートシリコンや、アルキド、ポリエステル、エポキシ、アクリル、ウレタンなどで変性したシリコン樹脂などが挙げられるが、これに限るものではない。例えば、市販品としてストレートシリコン樹脂としては、信越化学製のKR271、KR255、KR152、東レ・ダウコーニング・シリコン社製のSR2400、SR2406、SR2410等が挙げられる。この場合、シリコン樹脂単体で用いることも可能であるが、架橋反応する他成分、帯電量調整成分等を同時に用いることも可能である。更に、変性シリコン樹脂としては、信越化学製のKR206(アルキド変性)、KR5208(アクリル変性)、ES1001N(エポキシ変性)、KR305(ウレタン変性)、東レ・ダウコーニング・シリコン社製のSR2115(エポキシ変性)、SR2110(アルキド変性)などが挙げられる。
【0023】
更に、本発明においては、少なくともアクリル樹脂とシリコン樹脂とからなる被覆層において、アクリル樹脂の比率が10〜90wt%であり、このことで、改善効果が顕著である。これは、アクリル樹脂の比率が10wt%未満の場合、被覆層の殆どがシリコン樹脂成分で占めるため、シリコン樹脂の欠点である脆性の高さが原因による耐摩耗の悪化が生じ、好ましくない。一方、アクリル樹脂の比率が90wt%を超える場合、被覆層の殆どがアクリル樹脂成分で占めるため、アクリル樹脂の欠点である表面エネルギーの高さ、膜削れのし難さが原因による、トナー成分スペントの蓄積が生じ、好ましくない。
【0024】
更に、少なくともアクリル樹脂とシリコン樹脂とからなる被覆層において、それぞれの樹脂が層構造をなすことで、改善効果が顕著である。これは、耐スペント性機能、耐摩耗性機能、接着性機能等キャリアの被覆膜に求められる機能が幾つかあるが、これら機能を一つの材料で満足できる材料が存在せず、材料によりそれぞれ得意機能を持つものが存在している。したがって、優れた機能を持つ数種の材料を組み合わせることで、優れた機能を持つ被覆膜を形成することが可能となる。具体的には、芯材との接着層にアクリル樹脂を用いることで、芯材と被覆膜との接着性を強固なものとし、その上にシリコン樹脂層を設けることで、トナー成分の耐スペント性を発揮し良好であるが、これに限るものではない。
【0025】
更に、本発明においては、被覆層に含有する粒子の総含有量が被覆膜組成成分の40〜95wt%であり、このことで、改善効果が顕著である。これは、40wt%よりも少ない場合には、キャリア粒子表面での結着樹脂の占める割合に比べ、該粒子の占める割合が少ないため、結着樹脂への強い衝撃を伴う接触を緩和する効果が小さく、充分な耐久性が得られず好ましくない。一方、95wt%よりも多い場合には、キャリア表面での結着樹脂の占める割合に比べ、該粒子の占める割合が過多となるため、帯電発生箇所である結着樹脂の占める割合が不充分となり、充分な帯電能力を発揮できない。それに加え、結着樹脂量に比べ粒子量が多過ぎるので、結着樹脂による粒子の保持能力が不充分となり、粒子が脱離し易くなるので、充分な耐久性が得られず好ましくない。
【0026】
また、先に挙げた本発明に類似する特開平9−160304号公報であるが、粒子の含有率範囲について本発明と異なっており、「コート樹脂の0.01〜50wt%」、即ち、本発明の含有量計算方法に換算すると、「コート膜組成成分の0.01〜33.33wt%」であり、この場合、従来に比べ耐久性は向上するが、先にも述べたとおり、キャリア粒子表面での結着樹脂の占める割合に比べ、該粒子の占める割合が少ないので、結着樹脂への強い衝撃を伴う接触を緩和する効果が小さく、充分な耐久性が得られず好ましくない。
【0027】
更に、被覆層に含有する粒子が、アルミナ、酸化チタン、酸化亜鉛、又はそれらに表面処理を施したもののいずれかの、単独或いは複数であることで、改善効果が顕著である。これは、キャリア表面を凹凸形状に保つことにより効果が得られるので、キャリア表面へ加わる外力により、粒子が容易に砕けたり摩耗したりすると、長期にわたりこの効果を維持することができず、安定した品質を得ることができないので好ましくない。ここで挙げた粒子は、強靭な性質を有しているためこの外力に対し強く、割れ摩耗が生じず、長期にわたり被覆層保護効果を維持することができる。また、粒径は5μm以下が好ましく、被覆膜中における粒子の存在場所はアクリル樹脂に存在させることが好ましい。理由は、アクリル樹脂の強い接着性により、粒子を長期にわたり保持することが可能であるためであるが、必ずしもアクリル樹脂中に存在させる必要はない。
【0028】
また、必要に応じて被覆樹脂中にカーボンブラックを含有させることも有効である。その効果は顕著で、被覆樹脂のみ、或いは被覆樹脂と粒子で構成するコート膜の場合で、抵抗が高い場合に抵抗を下げる調節剤として用いることができる。一般的に抵抗が高いキャリアを現像剤として用いた場合、コピー画像の大面積の画像面では、中央部の画像濃度が非常に薄く、端部のみが濃く表現される、いわゆるエッジ効果の鋭く利いた画像となる。また、画像が文字や細線の場合は、このエッジ効果のため鮮明な画像となるが、画像が中間調の場合には、非常に再現性の悪い画像となる欠点を有する。したがって、カーボンブックを適度に用いることで、優れた画像を得ることが可能となる。
【0029】
更に、カラー用キャリアに用いることも可能である。カラー現像剤用キャリアの場合、削れた膜が画像中に混入し、その削れた膜がカーボンブラックを含むなどの理由により濃い色を有すると、画像中ではっきりと目立つので欠陥画像となるが、本発明では被覆樹脂にアクリル樹脂を有しており、このアクリル樹脂は前記のとおり、接着性が強く削れ難い性質を有しているため、被覆樹脂中でカーボンブラックを強固に保持できると共に、樹脂自体が削れ難いので、キャリアからのカーボンブラックの脱離が極めて少ないためである。特に、カーボンブラックをアクリル樹脂中に分散させることでその効果は大きい。そして、前記の層構造被覆膜においては、下層にカーボンブラックを分散したアクリル樹脂膜、上層にカーボンブラックを含有しないシリコン樹脂層を形成させることで、その効果は大きい。ここで言うカーボンブラックとは、キャリアあるいはトナー用として一般的に使われているもの全てを用いることができる。一方、シリコン樹脂のような脆性の高い削れ易い樹脂の場合、被覆樹脂中にカーボンブラックを含有すると、削れた黒色の膜が画像中に出ることとなり、欠陥画像となるので用いることができない。
【0030】
更に、本発明のキャリアと、有機溶媒中に、活性水素と反応可能な変性ポリエステル系樹脂からなるトナーバインダーを含むトナー組成分を、溶解又は分散させて形成した溶解又は分散物を、樹脂微粒子を含む水系媒体中で架橋剤及び/又は伸長剤と反応させ、得られた分散液から溶媒を除去し、かつトナー表面に付着した該樹脂微粒子を洗浄・脱離して得られたトナーにおいて、熱分解ガスクロマトグラフ(質量分析)計によって測定される該トナー粒子表面上に残留する該樹脂微粒子のトナー粒子に対する残存率が、トナー粒子に対して5wt%以下である静電荷像現像用トナーとからなる静電荷像現像用現像剤により、改善効果が顕著である。このような構成とすることで、クリーニング性、低温定着システム対応性、対オフセット性、帯電量分布のシャープ性、鮮鋭性のある画像の長期にわたる維持性を得ることができる。そして、これらキャリアとトナーの特徴は、この組み合わせにより成り立つものであり、以下に更に詳しく説明する。
更に、現像剤用のトナーが、フルカラートナーであることにより、改善効果が顕著である。
また、本発明のトナーはキャリアを使用しない1成分系の磁性トナー或いは、非磁性トナーとしても用いることができる。
【0031】
(樹脂微粒子の残存率)
本発明トナーにおける樹脂微粒子は、後述するトナー形状(円形度、粒度分布など)を制御するために、製造工程で添加されるが、トナー表面上に偏在する樹脂微粒子のトナー粒子に対する残存率が5wt%以下にすることが重要であり、樹脂微粒子の残存率が5wt%以上では樹脂微粒子が定着紙との接着性を阻害してしまい、定着下限温度が上がってしまう。したがって、充分な定着温度幅を確保できないため、低温定着システムの複写機では定着できない、または定着画像を擦ると剥がれてしまうといった不具合が発生する。また、該樹脂微粒子により、摩擦帯電性が阻害されてしまい、トナーの帯電不良となり、得られる画像の地汚れや現像部でのトナー飛散が発生し各部材・部位のトナー汚染を生じる。
【0032】
樹脂微粒子の残存率は、トナー粒子に起因せず樹脂微粒子に起因する物質を熱分解ガスクロマトグラフ(質量分析)計で分析し、そのピーク面積から算出し測定することができる。なお、樹脂微粒子の残存率は以下の式で表わされる。
【数1】
R=A/B×100
R:樹脂微粒子の残存率
A:トナー粒子上の樹脂微粒子の重量
B:トナー粒子の重量
【0033】
(円形度および円形度分布)
本発明におけるトナーは特定の形状と形状の分布を有すことが重要であり、平均円形度が0.94以下で、球形からあまりに離れた不定形の形状のトナーでは、満足した転写性やチリのない高画質画像が得られない。なお、形状の計測方法としては粒子を含む懸濁液を平板上の撮像部検知帯に通過させ、CCDカメラで光学的に粒子画像を検知し、解析する光学的検知帯の手法が適当である。この手法で得られる投影面積の等しい相当円の周囲長を実在粒子の周囲長で除した値である平均円形度が0.94〜0.99のトナーが適正な濃度の再現性のある高精細な画像を形成するのに有効であることが判明した。より好ましくは、平均円形度が0.945〜0.985で、円形度が0.94未満の粒子が10%以下である。また、平均円形度が0.99以上の場合、ブレードクリーニングなどを採用しているシステムでは、感光体上および転写ベルトなどのクリーニング不良が発生し、画像上の汚れを引き起こす。例えば、画像面積率の低い現像・転写では転写残トナーが少なく、クリーニング不良が問題となることはないが、写真画像など画像面積率の高いもの、さらには、給紙不良等で未転写の画像形成したトナーが感光体上に転写残トナーとして発生することがあり、蓄積すると画像の地汚れを発生してしまう。また、感光体を接触帯電させる帯電ローラ等を汚染してしまい、本来の帯電能力を発揮できなくなってしまう。この値はフロー式粒子像分析装置FPIA−1000(東亜医用電子株式会社製)により平均円形度として計測できる。具体的な測定方法としては、容器中の予め不純固形物を除去した水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フォン酸塩を0.1〜0.5ml加え、更に測定試料を0.1〜0.5g程度加える。試料を分散した懸濁液は超音波分散器で約1〜3分間分散処理を行ない、分散液濃度を3000〜1万個/μlとして前記装置によりトナーの形状及び分布を測定することによって得られる。
【0034】
[Dv/Dn(体積平均粒径/個数平均粒径の比)]
該トナーの体積平均粒径(Dv)が4〜8μmであり、個数平均粒径(Dn)との比(Dv/Dn)が1.25以下、好ましくは1.10〜1.25である乾式トナーにより、耐熱保存性、低温定着性、耐ホットオフセット性のいずれにも優れ、とりわけフルカラー複写機などに用いた場合に画像の光沢性に優れ、更に二成分現像剤においては、長期にわたるトナーの収支が行なわれても、現像剤中のトナー粒子径の変動が少なくなり、現像装置における長期の攪拌においても、良好で安定した現像性が得られる。また、一成分現像剤として用いた場合においても、トナーの収支が行なわれても、トナーの粒子径の変動が少なくなると共に、現像ローラーへのトナーのフィルミングや、トナーを薄層化するためのブレード等の部材へのトナーの融着がなく、現像装置の長期の使用(攪拌)においても、良好で安定した現像性及び画像が得られた。一般的には、トナーの粒子径は小さければ小さい程、高解像で高画質の画像を得るために有利であると言われているが、逆に転写性やクリーニング性に対しては不利である。また、本発明の範囲よりも体積平均粒子径が小さい場合、二成分現像剤では現像装置における長期の攪拌においてキャリアの表面にトナーが融着し、キャリアの帯電能力を低下させたり、一成分現像剤として用いた場合には、現像ローラーへのトナーのフィルミングや、トナーを薄層化するためのブレード等の部材へのトナーの融着を発生させやすくなる。また、これらの現象は微粉の含有率が本発明の範囲より多いトナーにおいても同様である。
逆に、トナーの粒子径が本発明の範囲よりも大きい場合には、高解像で高画質の画像を得ることが難しくなると共に、現像剤中のトナーの収支が行なわれた場合にトナーの粒子径の変動が大きくなる場合が多い。
また、体積平均粒子径/個数平均粒子径が1.25よりも大きい場合も同様であることが明らかとなった。また、体積平均粒子径/個数平均粒子径が1.10より小さい場合には、トナーの挙動の安定化、帯電量の均一化の面から好ましい面もあるが、トナーを充分に帯電できなかったり、クリーニング性を悪化させる場合があることが明らかとなった。
【0035】
[活性水素と反応可能な変性ポリエステル系樹脂(MPE)]
活性水素と反応可能な反応性変性ポリエステル系樹脂(RMPE)としては、例えば、イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー(A)などが挙げられる。このプレポリマー(A)としては、ポリオール(PO)とポリカルボン酸(PC)との重縮合物で、かつ活性水素を有するポリエステルにポリイソシアネート(PIC)を反応させたものなどが挙げられる。上記ポリエステルの有する活性水素を含む基としては、水酸基(アルコール性水酸基およびフェノール性水酸基)、アミノ基、カルボキシル基、メルカプト基などが挙げられ、これらのうち好ましいものはアルコール性水酸基である。
ウレア変性ポリエステル等の変性ポリエステル(MPE)はその高分子成分の分子量を調節しやすく、乾式トナー、特にオイルレス低温定着特性(定着用加熱媒体への離型オイル塗布機構のない広範な離型性及び定着性)を確保するのに好都合である。特にポリエステルプレポリマーの末端をウレア変性したものは未変性のポリエステル樹脂自体の定着温度域での高流動性、透明性を維持したまま、定着用加熱媒体への接着性を抑制することができる。
【0036】
ポリオール(PO)としては、ジオール(DIO)および3価以上のポリオール(TO)が挙げられ、DIO単独、またはDIOと少量のTOとの混合物が好ましい。
ジオールとしては、アルキレングリコール(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、1,6−ヘキサンジオールなど);アルキレンエーテルグリコール(ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、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エーテルグリコールなど);脂環式ジオール(1,4−シクロヘキサンジメタノール、水素添加ビスフェノールAなど);ビスフェノール類(ビスフェノールA、ビスフェノールF、ビスフェノールSなど);上記脂環式ジオールのアルキレンオキサイド(エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイドなど)付加物;上記ビスフェノール類のアルキレンオキサイド(エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイドなど)付加物などが挙げられる。これらのうち好ましいものは、炭素数2〜12のアルキレングリコールおよびビスフェノール類のアルキレンオキサイド付加物であり、特に好ましいものはビスフェノール類のアルキレンオキサイド付加物、およびこれと炭素数2〜12のアルキレングリコールとの併用である。
【0037】
3価以上のポリオール(TO)としては、3〜8価またはそれ以上の多価脂肪族アルコール(グリセリン、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ソルビトールなど);3価以上のフェノール類(トリスフェノールPA、フェノールノボラック、クレゾールノボラックなど);上記3価以上のポリフェノール類のアルキレンオキサイド付加物などが挙げられる。
ポリカルボン酸(PC)としては、ジカルボン酸(DIC)および3価以上のポリカルボン酸(TC)が挙げられ、DIC単独、およびDICと少量のTCとの混合物が好ましい。
ジカルボン酸としては、アルキレンジカルボン酸(コハク酸、アジピン酸、セバシン酸など);アルケニレンジカルボン酸(マレイン酸、フマール酸など);芳香族ジカルボン酸(フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、ナフタレンジカルボン酸など)などが挙げられる。これらのうち好ましいものは、炭素数4〜20のアルケニレンジカルボン酸および炭素数8〜20の芳香族ジカルボン酸である。3価以上のポリカルボン酸としては、炭素数9〜20の芳香族ポリカルボン酸(トリメリット酸、ピロメリット酸など)などが挙げられる。
なお、ポリカルボン酸としては、上述のものの酸無水物または低級アルキルエステル(メチルエステル、エチルエステル、イソプロピルエステルなど)を用いてポリオールと反応させてもよい。
ポリオール(PO)とポリカルボン酸(PC)との比率は、水酸基[OH]とカルボキシル基[COOH]の当量比[OH]/[COOH]として、通常、2/1〜1/1、好ましくは1.5/1〜1/1、さらに好ましくは1.3/1〜1.02/1である。
【0038】
ポリイソシアネート(PIC)としては、脂肪族ポリイソシアネート(テトラメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、2,6−ジイソシアナトメチルカプロエートなど);脂環式ポリイソシアネート(イソホロンジイソシアネート、シクロヘキシルメタンジイソシアネートなど);芳香族ジイソシアネート(トリレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネートなど);芳香脂肪族ジイソシアネート(α,α,α’,α’−テトラメチルキシリレンジイソシアネートなど);イソシアヌレート類;前記ポリイソシアネートをフェノール誘導体、オキシム、カプロラクタムなどでブロックしたもの;およびこれら2種以上の併用が挙げられる。
ポリイソシアネート(PIC)の比率は、イソシアネート基[NCO]と、水酸基を有するポリエステルの水酸基[OH]の当量比[NCO]/[OH]として、通常5/1〜1/1、好ましくは4/1〜1.2/1、さらに好ましくは2.5/1〜1.5/1である。
[NCO]/[OH]が5を超えると低温定着性が悪化する。[NCO]のモル比が1未満では、ウレア変性ポリエステルの場合、そのポリエステル中のウレア含量が低くなり、耐ホットオフセット性が悪化する。末端にイソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー(A)中のポリイソシアネート(PIC)構成成分の含有量は、通常0.5〜40重量%、好ましくは1〜30重量%、さらに好ましくは2〜20重量%である。0.5重量%未満では、耐ホットオフセット性が悪化するとともに、耐熱保存性と低温定着性の両立の面で不利になる。また、40重量%を超えると低温定着性が悪化する。
イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー(A)中の1分子当たりに含有するイソシアネート基は、通常1個以上、好ましくは、平均1.5〜3個、さらに好ましくは、平均1.8〜2.5個である。1分子当たり1個未満では、変性ポリエステルの分子量が低くなり、耐ホットオフセット性が悪化する。
【0039】
本発明において、トナーバインダーとして好ましく用いられるウレア変性ポリエステルは、イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー(A)とアミン類(B)との反応により得ることができる。
アミン類(B)としては、ジアミン(B1)、3価以上のポリアミン(B2)、アミノアルコール(B3)、アミノメルカプタン(B4)、アミノ酸(B5)、および(B1)〜(B5)のアミノ基をブロックしたもの(B6)などが挙げられる。
ジアミン(B1)としては、芳香族ジアミン(フェニレンジアミン、ジエチルトルエンジアミン、4,4’−ジアミノジフェニルメタンなど);脂環式ジアミン(4,4’−ジアミノ−3,3’−ジメチルジシクロヘキシルメタン、ジアミンシクロヘキサン、イソホロンジアミンなど);および脂肪族ジアミン(エチレンジアミン、テトラメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミンなど)などが挙げられる。3価以上のポリアミン(B2)としては、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミンなどが挙げられる。アミノアルコール(B3)としては、エタノールアミン、ヒドロキシエチルアニリンなどが挙げられる。アミノメルカプタン(B4)としては、アミノエチルメルカプタン、アミノプロピルメルカプタンなどが挙げられる。アミノ酸(B5)としては、アミノプロピオン酸、アミノカプロン酸などが挙げられる。(B1)〜(B5)のアミノ基をブロックしたもの(B6)としては、前記(B1)〜(B5)のアミン類とケトン類(アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンなど)から得られるケチミン化合物、オキサゾリゾン化合物などが挙げられる。これらアミン類(B)のうち好ましいものは、(B1)および(B1)と少量の(B2)の混合物である。
【0040】
さらに、ウレア変性ポリエステル等の変性ポリエステルの分子量は、伸長停止剤を用いて調整することができる。伸長停止剤としては、モノアミン(ジエチルアミン、ジブチルアミン、ブチルアミン、ラウリルアミンなど)、およびそれらをブロックしたもの(ケチミン化合物)などが挙げられる。
アミン類(B)の比率は、イソシアネート基を有するプレポリマー(A)中のイソシアネート基[NCO]と、アミン類(B)中のアミノ基[NHx]の当量比[NCO]/[NHx]として、通常1/2〜2/1、好ましくは1.5/1〜1/1.5、さらに好ましくは1.2/1〜1/1.2である。[NCO]/[NHx]が2を超えたり1/2未満では、ウレア変性ポリエステル(UMPE)等の変性ポリエステルの分子量が低くなり、耐ホットオフセット性が悪化する。本発明においては、ウレア結合で変性されたポリエステル(UMPE)中には、ウレア結合と共にウレタン結合を含有していてもよい。ウレア結合含有量とウレタン結合含有量のモル比は、通常100/0〜10/90であり、好ましくは80/20〜20/80、さらに好ましくは、60/40〜30/70である。ウレア結合のモル比が10%未満では、耐ホットオフセット性が悪化する。
本発明で用いる変性ポリエステルに対する架橋剤や伸長剤としては、イソシアネート基等の反応性基と反応し得る活性水素化合物、好ましくは前記アミン類(B)を用いることができる。
【0041】
本発明でトナーバインダーとして用いるウレア変性ポリエステル(UMPE)等の変性ポリエステルは、ワンショット法、プレポリマー法により製造される。ウレア変性ポリエステル等の変性ポリエステルの重量平均分子量は、通常1万以上、好ましくは2万〜1000万、さらに好ましくは3万〜100万である。1万未満では耐ホットオフセット性が悪化する。ウレア変性ポリエステル等の変性ポリエステルの数平均分子量は、後述の変性されていないポリエステル(PE)を用いる場合は特に限定されるものではなく、前記重量平均分子量とするのに得やすい数平均分子量でよい。変性ポリエステル単独の場合は、その数平均分子量は、通常20000以下、好ましくは1000〜10000、さらに好ましくは2000〜8000である。20000を超えると低温定着性およびフルカラー装置に用いた場合の光沢性が悪化する。
【0042】
[未変性ポリエステル(PE)]
本発明においては、前記変性ポリエステル(MPE)は単独使用だけでなく、このMPEと共に、変性されていないポリエステル(PE)をトナーバインダー成分として含有させることもできる。PEを併用することで、低温定着性およびフルカラー装置に用いた場合の光沢性が向上し、単独使用より好ましい。PEとしては、前記UMPE等の変性ポリエステルに用いられたのと同様なポリオール(PO)とポリカルボン酸(PC)との重縮合物などが挙げられ、好ましいものも変性ポリエステルの場合と同様である。また、PEは無変性のポリエステルだけでなく、ウレア結合以外の化学結合で変性されているものでもよく、例えばウレタン結合で変性されていてもよい。MPEとPEは少なくとも一部が相溶していることが低温定着性、耐ホットオフセット性の面で好ましい。したがって、MPEのポリエステル成分とPEは類似の組成が好ましい。PEを含有させる場合のMPEとPEの重量比は、通常5/95〜80/20、好ましくは5/95〜30/70、さらに好ましくは5/95〜25/75、特に好ましくは7/93〜20/80である。MPEの重量比が5%未満では、耐ホットオフセット性が悪化するとともに、耐熱保存性と低温定着性の両立の面で不利になる。
PEのピーク分子量は、通常1000〜30000、好ましくは1500〜10000、さらに好ましくは2000〜8000である。1000未満では耐熱保存性が悪化し、30000を超えると低温定着性が悪化する。PEの水酸基価は5以上であることが好ましく、さらに好ましくは10〜120、特に好ましくは20〜80である。5未満では耐熱保存性と低温定着性の両立の面で不利になる。PEの酸価は通常1〜30、好ましくは5〜20である。酸価を持たせることで負帯電性となりやすい傾向がある。
【0043】
本発明において、トナーバインダーのガラス転移点(Tg)は、通常50〜70℃、好ましくは55〜65℃である。50℃未満ではトナーの耐熱保存性が悪化し、70℃を超えると低温定着性が不充分となる。変性ポリエステル系樹脂の共存により、本発明の乾式トナーにおいては、公知のポリエステル系トナーと比較して、ガラス転移点が低くても耐熱保存性が良好な傾向を示す。トナーバインダーの貯蔵弾性率としては、測定周波数20Hzにおいて10000dyne/cmとなる温度(TG’)が、通常100℃以上、好ましくは110〜200℃である。100℃未満では耐ホットオフセット性が悪化する。トナーバインダーの粘性としては、測定周波数20Hzにおいて1000ポイズとなる温度(Tη)が、通常180℃以下、好ましくは90〜160℃である。180℃を超えると低温定着性が悪化する。すなわち、低温定着性と耐ホットオフセット性の両立の観点から、TG’はTηより高いことが好ましい。言い換えるとTG’とTηの差(TG’−Tη)は0℃以上が好ましい。さらに好ましくは10℃以上であり、特に好ましくは20℃以上である。差の上限は特に限定されない。また、耐熱保存性と低温定着性の両立の観点から、TηとTgの差は0〜100℃が好ましい。さらに好ましくは10〜90℃であり、特に好ましくは20〜80℃である。
【0044】
(着色剤)
本発明で用いる着色剤としては公知の染料及び顔料が使用できる。このようなものとしては、例えば、カーボンブラック、ニグロシン染料、鉄黒、ナフトールイエローS、ハンザイエロー(10G、5G、G)、カドミュウムイエロー、黄色酸化鉄、黄土、黄鉛、チタン黄、ポリアゾイエロー、オイルイエロー、ハンザイエロー(GR、A、RN、R)、ピグメントイエローL、ベンジジンイエロー(G、GR)、パーマネントイエロー(NCG)、バルカンファストイエロー(5G、R)、タートラジンレーキ、キノリンイエローレーキ、アンスラザンイエローBGL、イソインドリノンイエロー、ベンガラ、鉛丹、鉛朱、カドミュウムレッド、カドミュウムマーキュリレッド、アンチモン朱、パーマネントレッド4R、パラレッド、ファイセーレッド、パラクロルオルトニトロアニリンレッド、リソールファストスカーレットG、ブリリアントファストスカーレット、ブリリアントカーンミンBS、パーマネントレッド(F2R、F4R、FRL、FRLL、F4RH)、ファストスカーレットVD、ベルカンファストルビンB、ブリリアントスカーレットG、リソールルビンGX、パーマネントレッドF5R、ブリリアントカーミン6B、ポグメントスカーレット3B、ボルドー5B、トルイジンマルーン、パーマネントボルドーF2K、ヘリオボルドーBL、ボルドー10B、ボンマルーンライト、ボンマルーンメジアム、エオシンレーキ、ローダミンレーキB、ローダミンレーキY、アリザリンレーキ、チオインジゴレッドB、チオインジゴマルーン、オイルレッド、キナクリドンレッド、ピラゾロンレッド、ポリアゾレッド、クロームバーミリオン、ベンジジンオレンジ、ペリノンオレンジ、オイルオレンジ、コバルトブルー、セルリアンブルー、アルカリブルーレーキ、ピーコックブルーレーキ、ビクトリアブルーレーキ、無金属フタロシアニンブルー、フタロシアニンブルー、ファストスカイブルー、インダンスレンブルー(RS、BC)、インジゴ、群青、紺青、アントラキノンブルー、ファストバイオレットB、メチルバイオレットレーキ、コバルト紫、マンガン紫、ジオキサンバイオレット、アントラキノンバイオレット、クロムグリーン、ジンクグリーン、酸化クロム、ピリジアン、エメラルドグリーン、ピグメントグリーンB、ナフトールグリーンB、グリーンゴールド、アシッドグリーンレーキ、マラカイトグリーンレーキ、フタロシアニングリーン、アントラキノングリーン、酸化チタン、亜鉛華、リトボン及びそれらの混合物が使用できる。着色剤の含有量はトナーに対して通常1〜15重量%、好ましくは3〜10重量%である。
【0045】
本発明で用いる着色剤は樹脂と複合化されたマスターバッチとして用いることもできる。マスターバッチの製造またはマスターバッチとともに混練されるバインダー樹脂としては、先に挙げた変性、未変性ポリエステル系樹脂の他にポリスチレン、ポリp−クロロスチレン、ポリビニルトルエンなどのスチレン及びその置換体の重合体;スチレン−p−クロロスチレン共重合体、スチレン−プロピレン共重合体、スチレン−ビニルトルエン共重合体、スチレン−ビニルナフタリン共重合体、スチレン−アクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリル酸エチル共重合体、スチレン−アクリル酸ブチル共重合体、スチレン−アクリル酸オクチル共重合体、スチレン−メタクリル酸メチル共重合体、スチレン−メタクリル酸エチル共重合体、スチレン−メタクリル酸ブチル共重合体、スチレン−α−クロルメタクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−ビニルメチルケトン共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−イソプレン共重合体、スチレン−アクリロニトリル−インデン共重合体、スチレン−マレイン酸共重合体、スチレン−マレイン酸エステル共重合体などのスチレン系共重合体;ポリメチルメタクリレート、ポリブチルメタクリレート、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、エポキシ樹脂、エポキシポリオール樹脂、ポリウレタン、ポリアミド、ポリビニルブチラール、ポリアクリル酸樹脂、ロジン、変性ロジン、テルペン樹脂、脂肪族叉は脂環族炭化水素樹脂、芳香族系石油樹脂、塩素化パラフィン、パラフィンワックスなどが挙げられ、単独あるいは混合して使用できる。
【0046】
本マスターバッチは、マスターバッチ用の樹脂と着色剤とを高せん断力をかけて混合、混練してマスターバッチを得ることができる。この際、着色剤と樹脂の相互作用を高めるために有機溶剤を用いることができる。また、いわゆるフラッシング法と呼ばれる着色剤の水を含んだ水性ペーストを樹脂と有機溶剤とともに混合混練し、着色剤を樹脂側に移行させ、水分と有機溶剤成分を除去する方法も着色剤のウエットケーキをそのまま用いることができるため乾燥する必要がなく、好ましく用いられる。混合混練するには3本ロールミル等の高せん断分散装置が好ましく用いられる。
【0047】
(離型剤)
また、本発明のトナーに対しては、トナーバインダー、着色剤とともにワックスを含有させることもできる。本発明で用いるワックスとしては公知のものが使用できる。このようなものとしては、例えば、ポリオレフィンワッックス(ポリエチレンワックス、ポリプロピレンワックスなど);長鎖炭化水素(パラフィンワッックス、サゾールワックスなど);カルボニル基含有ワックスなどが挙げられる。これらのうち好ましいものは、カルボニル基含有ワックスである。カルボニル基含有ワックスとしては、ポリアルカン酸エステル(カルナバワックス、モンタンワックス、トリメチロールプロパントリベヘネート、ペンタエリスリトールテトラベヘネート、ペンタエリスリトールジアセテートジベヘネート、グリセリントリベヘネート、1,18−オクタデカンジオールジステアレートなど);ポリアルカノールエステル(トリメリット酸トリステアリル、ジステアリルマレエートなど);ポリアルカン酸アミド(エチレンジアミンジベヘニルアミドなど);ポリアルキルアミド(トリメリット酸トリステアリルアミドなど);およびジアルキルケトン(ジステアリルケトンなど)などが挙げられる。これらカルボニル基含有ワックスのうち好ましいものはポリアルカン酸エステルである。本発明のワックスの融点は、通常40〜160℃であり、好ましくは50〜120℃、さらに好ましくは60〜90℃である。融点が40℃未満のワックスは耐熱保存性に悪影響を与え、160℃を超えるワックスは低温での定着時にコールドオフセットを起こしやすい。また、ワックスの溶融粘度は、融点より20℃高い温度での測定値として、5〜1000cpsが好ましく、さらに好ましくは10〜100cpsである。1000cpsを超えるワックスは、耐ホットオフセット性、低温定着性への向上効果に乏しい。トナー中のワックスの含有量は通常0〜40重量%であり、好ましくは3〜30重量%である。
【0048】
(帯電制御剤)
本発明のトナーは、必要に応じて帯電制御剤を含有してもよい。帯電制御剤としては公知のものが使用できる。このようなものとしては、例えば、ニグロシン系染料、トリフェニルメタン系染料、クロム含有金属錯体染料、モリブデン酸キレート顔料、ローダミン系染料、アルコキシ系アミン、4級アンモニウム塩(フッ素変性4級アンモニウム塩を含む)、アルキルアミド、燐の単体または化合物、タングステンの単体または化合物、フッ素系活性剤、サリチル酸金属塩及び、サリチル酸誘導体の金属塩等である。具体的にはニグロシン系染料のボントロン03、第四級アンモニウム塩のボントロンP−51、含金属アゾ染料のボントロンS−34、オキシナフトエ酸系金属錯体のE−82、サリチル酸系金属錯体のE−84、フェノール系縮合物のE−89(以上、オリエント化学工業社製)、第四級アンモニウム塩モリブデン錯体のTP−302、TP−415(以上、保土谷化学工業社製)、第四級アンモニウム塩のコピーチャージPSYVP2038、トリフェニルメタン誘導体のコピーブルーPR、第四級アンモニウム塩のコピーチャージNEGVP2036、コピーチャージNXVP434(以上、ヘキスト社製)、LRA−901、ホウ素錯体であるLR−147(日本カーリット社製)、銅フタロシアニン、ペリレン、キナクリドン、アゾ系顔料、その他スルホン酸基、カルボキシル基、四級アンモニウム塩等の官能基を有する高分子系の化合物が挙げられる。
【0049】
本発明において荷電制御剤の使用量は、バインダー樹脂の種類、必要に応じて使用される添加剤の有無、分散方法を含めたトナー製造方法によって決定されるもので、一義的に限定されるものではないが、好ましくはバインダー樹脂100重量部に対して、0.1〜10重量部の範囲で用いられる。好ましくは、0.2〜5重量部の範囲がよい。10重量部を越える場合にはトナーの帯電性が大きすぎ、主帯電制御剤の効果を減退させ、現像ローラとの静電的吸引力が増大し、現像剤の流動性低下や、画像濃度の低下を招く。これらの帯電制御剤はマスターバッチ、樹脂とともに溶融混練した後溶解分散させることもできるし、もちろん有機溶剤に直接溶解、分散する際に加えても良いし、トナー表面にトナー粒子作成後固定化させてもよい。
【0050】
(樹脂微粒子)
本発明で使用される樹脂微粒子は、水性分散体を形成しうる樹脂であればいかなる樹脂も使用でき、熱可塑性樹脂でも熱硬化性樹脂でもよい。このようなものとしては、例えば、ビニル系樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ケイ素系樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、ユリア樹脂、アニリン樹脂、アイオノマー樹脂、ポリカーボネート樹脂等が挙げられる。樹脂微粒子としては、上記の樹脂を2種以上併用したものであっても差し支えない。これらのうち好ましいのは、微細球状樹脂粒子の水性分散体が得られやすい点から、ビニル系樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂及びそれらを併用した樹脂からなるものが好ましい。
【0051】
ビニル系樹脂としては、ビニル系モノマーを単独重合また共重合したポリマーで、例えば、スチレン−(メタ)アクリル酸エステル樹脂、スチレン−ブタジエン共重合体、(メタ)アクリル酸−アクリル酸エステル重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−無水マレイン酸共重合体、スチレン−(メタ)アクリル酸共重合体等が挙げられる。
樹脂微粒子の平均粒径は5〜2000nm、好ましくは20〜300nmである。
【0052】
(外添剤)
本発明で得られた着色樹脂粒子の流動性や現像性、帯電性を補助するための外添剤としては、無機微粒子を好ましく用いることができる。この無機微粒子の一次粒子径は、5nm〜2μmであることが好ましく、特に5nm〜500nmであることが好ましい。また、BET法による比表面積は、20〜500m/gであることが好ましい。この無機微粒子の使用割合は、トナーの0.01〜5重量%であることが好ましく、特に0.01〜2.0重量%であることが好ましい。無機微粒子の具体例としては、例えばシリカ、アルミナ、酸化チタン、チタン酸バリウム、チタン酸マグネシウム、チタン酸カルシウム、チタン酸ストロンチウム、酸化亜鉛、酸化スズ、ケイ砂、クレー、雲母、ケイ灰石、ケイソウ土、酸化クロム、酸化セリウム、ベンガラ、三酸化アンチモン、酸化マグネシウム、酸化ジルコニウム、硫酸バリウム、炭酸バリウム、炭酸カルシウム、炭化ケイ素、窒化ケイ素などを挙げることができる。
【0053】
この他、高分子系微粒子たとえばソープフリー乳化重合や懸濁重合、分散重合によって得られるポリスチレン、メタクリル酸エステルやアクリル酸エステル共重合体やシリコーン、ベンゾグアナミン、ナイロンなどの重縮合系、熱硬化性樹脂による重合体粒子が挙げられる。
このような外添剤は表面処理を行なって、疎水性を上げ、高湿度下においても流動特性や帯電特性の悪化を防止することができる。例えばシランカップリング剤、シリル化剤、フッ化アルキル基を有するシランカップリング剤、有機チタネート系カップリング剤、アルミニウム系のカップリング剤、シリコーンオイル、変性シリコーンオイルなどが好ましい表面処理剤として挙げられる。
【0054】
感光体や一次転写媒体に残存する転写後の現像剤を除去するためのクリーニング性向上剤としては、例えばステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸など脂肪酸金属塩、例えばポリメチルメタクリレート微粒子、ポリスチレン微粒子などのソープフリー乳化重合などによって製造された、ポリマー微粒子などを挙げることかできる。ポリマー微粒子は比較的粒度分布が狭く、体積平均粒径が0.01から1μmのものが好ましい。
【0055】
(製造方法)
トナーバインダーは以下の方法などで製造することができる。ポリオール(PO)とポリカルボン酸(PC)を、テトラブトキシチタネート、ジブチルチンオキサイドなど公知のエステル化触媒の存在下、150〜280℃に加熱し、必要により減圧としながら生成する水を溜去して、水酸基を有するポリエステルを得る。次いで40〜140℃にて、これにポリイソシアネート(PIC)を反応させ、イソシアネート基を有するプレポリマー(A)を得る。さらにこの(A)にアミン類(B)を0〜140℃にて反応させ、ウレア結合で変性されたポリエステルを得る。(PIC)を反応させる際および(A)と(B)を反応させる際には、必要により溶剤を用いることもできる。使用可能な溶剤としては、芳香族溶剤(トルエン、キシレンなど);ケトン類(アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンなど);エステル類(酢酸エチルなど);アミド類(ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミドなど)およびエーテル類(テトラヒドロフランなど)などのイソシアネートに対して不活性なものが挙げられる。ウレア結合で変性されていないポリエステル(PE)を併用する場合は、水酸基を有するポリエステルと同様な方法で(PE)を製造し、これを前記(UMPE)の反応完了後の溶液に溶解し、混合する。
【0056】
本発明の乾式トナーは以下の方法で製造することができるが、勿論これらに限定されることはない。
(水系媒体中でのトナー製造法)
本発明に用いる水系媒体としては、水単独でもよいが、水と混和可能な溶剤を併用することもできる。混和可能な溶剤としては、アルコール(メタノール、イソプロパノール、エチレングリコールなど)、ジメチルホルムアミド、テトラヒドロフラン、セルソルブ類(メチルセルソルブなど)、低級ケトン類(アセトン、メチルエチルケトンなど)などが挙げられる。
トナー粒子は、水系媒体中でイソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー(A)からなる分散体を、アミン類(B)と反応させて形成しても良いし、あらかじめ製造したウレア変性ポリエステル等の変性ポリエステルと反応させて形成しても良い。水系媒体中でウレア変性ポリエステル等の変性ポリエステルやプレポリマー(A)からなる分散体を安定して形成させる方法としては、水系媒体中に変性ポリエステルやプレポリマー(A)からなるトナー原料の組成分を加えて、せん断力により分散させる方法などが挙げられる。プレポリマー(A)と他のトナー組成分である(以下トナー原料と呼ぶ)着色剤、着色剤マスターバッチ、離型剤、荷電制御剤、未変性ポリエステル樹脂などは、水系媒体中で分散体を形成させる際に混合してもよいが、あらかじめトナー原料を混合した後、水系媒体中にその混合物を加えて分散させたほうがより好ましい。また、本発明においては、着色剤、離型剤、荷電制御剤などの他のトナー原料は、必ずしも、水系媒体中で粒子を形成させる時に混合しておく必要はなく、粒子を形成せしめた後、添加してもよい。たとえば、着色剤を含まない粒子を形成させた後、公知の染着の方法で着色剤を添加することもできる。
【0057】
分散の方法としては特に限定されるものではないが、低速せん断式、高速せん断式、摩擦式、高圧ジェット式、超音波などの公知の設備が適用できる。分散体の粒径を2〜20μmにするために高速せん断式が好ましい。高速せん断式分散機を使用した場合、回転数は特に限定はないが、通常1000〜30000rpm、好ましくは5000〜20000rpmである。分散時間は特に限定はないが、バッチ方式の場合は、通常0.1〜5分である。分散時の温度としては、通常、0〜150℃(加圧下)、好ましくは40〜98℃である。高温なほうが、変性ポリエステルやプレポリマー(A)からなる分散体の粘度が低く、分散が容易な点で好ましい。
【0058】
ウレア変性ポリエステル等の変性ポリエステルやプレポリマー(A)を含むトナー組成物100部に対する水系媒体の使用量は、通常50〜2000重量部、好ましくは100〜1000重量部である。50重量部未満ではトナー組成物の分散状態が悪く、所定の粒径のトナー粒子が得られない。2000重量部を超えると経済的でない。また、必要に応じて、分散剤を用いることもできる。分散剤を用いたほうが、粒度分布がシャープになるとともに分散が安定である点で好ましい。
【0059】
ポリエステルプレポリマー(A)からウレア変性ポリエステル等の変性ポリエステルを合成する工程は、水系媒体中でトナー組成分を分散する前にアミン類(B)を加えて反応させても良いし、水系媒体中に分散した後にアミン類(B)を加えて粒子界面から反応を起こしても良い。この場合、製造されるトナー表面に優先的に変性ポリエステルが生成し、粒子内部で濃度勾配を設けることもできる。
【0060】
トナー組成分が分散された油性相を水が含まれる液体に乳化、分散するための分散剤として、アルキルベンゼンスルホン酸塩、α−オレフィンスルホン酸塩、リン酸エステルなどの陰イオン界面活性剤、アルキルアミン塩、アミノアルコール脂肪酸誘導体、ポリアミン脂肪酸誘導体、イミダゾリンなどのアミン塩型や、アルキルトリメチルアンモニム塩、ジアルキルジメチルアンモニウム塩、アルキルジメチルベンジルアンモニウム塩、ピリジニウム塩、アルキルイソキノリニウム塩、塩化ベンゼトニウムなどの四級アンモニウム塩型の陽イオン界面活性剤、脂肪酸アミド誘導体、多価アルコール誘導体などの非イオン界面活性剤、例えばアラニン、ドデシルジ(アミノエチル)グリシン、ジ(オクチルアミノエチル)グリシンやN−アルキル−N,N−ジメチルアンモニウムべタインなどの両性界面活性剤が挙げられる。
【0061】
また、フルオロアルキル基を有する界面活性剤を用いることにより、非常に少量でその効果をあげることができる。好ましく用いられるフルオロアルキル基を有するアニオン性界面活性剤としては、炭素数2〜10のフルオロアルキルカルボン酸及びその金属塩、パーフルオロオクタンスルホニルグルタミン酸ジナトリウム、3−[オメガ−フルオロアルキル(C6〜C11)オキシ]−1−アルキル(C3〜C4)スルホン酸ナトリウム、3−[オメガ−フルオロアルカノイル(C6〜C8)−N−エチルアミノ]−1−プロパンスルホン酸ナトリウム、フルオロアルキル(C11〜C20)カルボン酸及び金属塩、パーフルオロアルキルカルボン酸(C7〜C13)及びその金属塩、パーフルオロアルキル(C4〜C12)スルホン酸及びその金属塩、パーフルオロオクタンスルホン酸ジエタノールアミド、Nープロピル−N−(2ヒドロキシエチル)パーフルオロオクタンスルホンアミド、パーフルオロアルキル(C6〜C10)スルホンアミドプロピルトリメチルアンモニウム塩、パーフルオロアルキル(C6〜C10)−N−エチルスルホニルグリシン塩、モノパーフルオロアルキル(C6〜C16)エチルリン酸エステルなどが挙げられる。
【0062】
商品名としては、サーフロンS−111、S−112、S−113(旭硝子社製)、フロラードFC−93、FC−95、FC−98、FC−129(住友3M社製)、ユニダインDS−101、DS−102、(ダイキン工業社製)、メガファックF−110、F−120、F−113、F−191、F−812、F−833(大日本インキ社製)、エクトップEF−102、103、104、105、112、123A、123B、306A、501、201、204、(ト−ケムプロダクツ社製)、フタージェントF−100、F150(ネオス社製)などが挙げられる。
【0063】
また、カチオン界面活性剤としては、フルオロアルキル基を右する脂肪族一級、二級もしくは二級アミン酸、パーフルオロアルキル(C6−C10)スルホンアミドプロピルトリメチルアンモニウム塩などの脂肪族4級アンモニウム塩、ベンザルコニウム塩、塩化ベンゼトニウム、ピリジニウム塩、イミダゾリニウム塩、商品名としてはサーフロンS−121(旭硝子社製)、フロラードFC−135(住友3M社製)、ユニダインDS−202(ダイキン工業杜製)、メガファックF−150、F−824(大日本インキ社製)、エクトップEF−132(ト−ケムプロダクツ社製)、フタージェントF−300(ネオス社製)などが挙げられる。
【0064】
また、水に難溶の無機化合物分散剤としてリン酸三カルシウム、炭酸カルシウム、酸化チタン、コロイダルシリカ、ヒドロキシアパタイトなども用いることができる。
また、高分子系保護コロイドにより分散液滴を安定化させても良い。例えばアクリル酸、メタクリル酸、α−シアノアクリル酸、α−シアノメタクリル酸、イタコン酸、クロトン酸、フマール酸、マレイン酸または無水マレイン酸などの酸類、あるいは水酸基を含有する(メタ)アクリル系単量体、例えばアクリル酸−β−ヒドロキシエチル、メタクリル酸−β−ヒドロキシエチル、アクリル酸−β−ヒドロキシプロビル、メタクリル酸−β−ヒドロキシプロピル、アクリル酸−γ−ヒドロキシプロピル、メタクリル酸−γ−ヒドロキシプロピル、アクリル酸−3−クロロ−2−ヒドロキシプロビル、メタクリル酸−3−クロロ−2−ヒドロキシプロピル、ジエチレングリコールモノアクリル酸エステル、ジエチレングリコールモノメタクリル酸エステル、グリセリンモノアクリル酸エステル、グリセリンモノメタクリル酸エステル、N−メチロールアクリルアミド、N−メチロールメタクリルアミドなど、ビニルアルコールまたはビニルアルコールとのエーテル類、例えばビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル、ビニルプロピルエーテルなど、またはビニルアルコールとカルボキシル基を含有する化合物のエステル類、例えば酢酸ピニル、プロピオン酸ビニル、酪酸ビニルなど、アクリルアミド、メタクリルアミド、ジアセトンアクリルアミドあるいはこれらのメチロール化合物、アクリル酸クロライド、メタクリル酸クロライドなどの酸クロライド類、ピニルビリジン、ビニルピロリドン、ビニルイミダゾール、エチレンイミンなどの窒素原子、またはその複素環を有するものなどのホモポリマーまたは共重合体、ポリオキシエチレン、ポリオキシプロピレン、ポリオキシエチレンアルキルアミン、ポリオキシプロピレンアルキルアミン、ポリオキシエチレンアルキルアミド、ポリオキシプロピレンアルキルアミド、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンラウリルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルフェニルエステル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエステルなどのポリオキシエチレン系、メチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロースなどのセルロース類などが使用できる。
なお、分散安定剤としてリン酸カルシウム塩などの酸、アルカリに溶解可能な物を用いた場合は、塩酸等の酸により、リン酸カルシウム塩を溶解した後、水洗するなどの方法によって、微粒子からリン酸カルシウム塩を除去する。その他酵素による分解などの操作によっても除去できる。
【0065】
分散剤を使用した場合には、該分散剤がトナー粒子表面に残存したままとすることもできるが、伸長および/または架橋反応後、洗浄除去するほうがトナーの帯電面から好ましい。
さらに、トナー組成分を含む液体の粘度を低くするために、ウレア変性ポリエステル等の変性ポリエステルやプレポリマー(A)が可溶の溶剤を使用することもできる。溶剤を用いたほうが粒度分布がシャープになる点で好ましい。該溶剤は沸点が100℃未満の揮発性であることが除去が容易である点から好ましい。
【0066】
該溶剤としては、例えば、トルエン、キシレン、ベンゼン、四塩化炭素、塩化メチレン、1,2−ジクロロエタン、1,1,2−トリクロロエタン、トリクロロエチレン、クロロホルム、モノクロロベンゼン、ジクロロエチリデン、酢酸メチル、酢酸エチル、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンなどを単独あるいは2種以上組合せて用いることができる。特に、トルエン、キシレン等の芳香族系溶媒および塩化メチレン、1,2−ジクロロエタン、クロロホルム、四塩化炭素等のハロゲン化炭化水素が好ましい。プレポリマー(A)100部に対する溶剤の使用量は、通常0〜300部、好ましくは0〜100部、さらに好ましくは25〜70部である。溶剤を使用した場合は、伸長および/または架橋反応後、常圧または減圧下にて加温し除去する。
【0067】
伸長および/または架橋反応時間は、ポリエステルプレポリマー(A)等の活性水素を有するプレポリマーと架橋剤や伸長剤としてのアミン類(B)等との組み合わせによる反応性により選択されるが、通常10分〜40時間、好ましくは2〜24時間である。反応温度は、通常、0〜150℃、好ましくは40〜98℃である。また、必要に応じて公知の触媒を使用することができる。具体的にはジブチルチンラウレート、ジオクチルチンラウレートなどが挙げられる。
得られた乳化分散体(分散液)から有機溶媒を除去するためには、系全体を徐々に昇温し、液滴中の有機溶媒を完全に蒸発除去する方法を採用することができる。あるいはまた、乳化分散体を乾燥雰囲気中に噴霧して、液滴中の非水溶性有機溶媒を完全に除去してトナー微粒子を形成し、合せて水系分散剤を蒸発除去することも可能である。乳化分散体が噴霧される乾燥雰囲気としては、空気、窒素、炭酸ガス、燃焼ガス等を加熱した気体、特に使用される最高沸点溶媒の沸点以上の温度に加熱された各種気流が一般に用いられる。スプレイドライアー、ベルトドライアー、ロータリーキルンなどの短時間の処理で充分目的とする品質が得られる。
【0068】
乳化分散時の粒度分布が広く、その粒度分布を保って洗浄、乾燥処理が行われた場合、所望の粒度分布に分級して粒度分布を整えることができる。
分級操作は液中でサイクロン、デカンター、遠心分離等により、微粒子部分を取り除くことができる。もちろん乾燥後に粉体として取得した後に分級操作を行なっても良いが、液体中で行なうことが効率の面で好ましい。得られた不要の微粒子、または粗粒子は再び混練工程に戻して粒子の形成に用いることができる。その際微粒子、または粗粒子はウェットの状態でも構わない。
用いた分散剤は得られた分散液からできるだけ取り除くことが好ましいが、先に述べた分級操作と同時に行なうのが好ましい。
【0069】
得られた乾燥後のトナーの粉体と離型剤微粒子、帯電制御性微粒子、流動化剤微粒子、着色剤微粒子などの異種粒子とともに混合したり、混合粉体に機械的衝撃力を与えることによって表面で固定化、融合化させ、得られる複合体粒子の表面からの異種粒子の脱離を防止することができる。
具体的手段としては、高速で回転する羽根によって混合物に衝撃力を加える方法、高速気流中に混合物を投入し、加速させ、粒子同士または複合化した粒子を適当な衝突板に衝突させる方法などがある。装置としては、オングミル(ホソカワミクロン社製)、I式ミル(日本ニューマチック社製)を改造して、粉砕エアー圧カを下げた装置、ハイブリダイゼイションシステム(奈良機械製作所社製)、クリプトロンシステム(川崎重工業社製)、自動乳鉢などが挙げられる。
【0070】
【実施例】
以下、実施例により本発明を更に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。なお、実施例中の部は重量部を示す。
<実施例1>…参考例
キャリアは、
アクリル樹脂溶液(固形分50wt%) 42.0部
グアナミン溶液(固形分70wt%) 13.0部
アルミナ粒子[0.3μm、固有抵抗1014(Ω・cm)] 7.6部
トルエン 60部
ブチルセロソルブ 60部
をホモミキサーで10分間分散し、アクリル樹脂被覆膜形成溶液を得た。芯材として焼成フェライト粉[平均粒径;50μm、磁化(1kOe);70emu/g、Dvの63%径以下含有量;2.5wt%]を用い、上記被覆膜形成溶液を芯材表面に膜厚0.15μmになるようにスピラコーター(岡田精工社製)により塗布し乾燥した。得られたキャリアを電気炉中にて150℃で1時間放置して焼成した。冷却後フェライト粉バルクを目開き106μmの篩を用いて解砕し、[キャリア1]とした。結着樹脂膜厚測定は、透過型電子顕微鏡にてキャリア断面を観察することにより、キャリア表面を覆う被覆膜を観察することができるため、その膜厚の平均値をもって膜厚とした。
【0071】
(有機微粒子エマルションの合成)
製造例1
攪拌棒および温度計をセットした反応容器に、

Figure 0003933567
を仕込み、400回転/分で15分間攪拌したところ、白色の乳濁液が得られた。加熱して、系内温度75℃まで昇温し5時間反応させた。さらに、1%過硫酸アンモニウム水溶液30部加え、75℃で5時間熟成してビニル系樹脂(スチレン−メタクリル酸−メタクリル酸エテレンオキサイド付加物硫酸エステルのナトリウム塩の共重合体)の水性分散液[微粒子分散液1]を得た。
[微粒子分散液1]をLA−920で測定した体積平均粒径は、0.14μmであった。[微粒子分散液1]の一部を乾燥して樹脂分を単離した。該樹脂分のTgは152℃であった。
【0072】
Figure 0003933567
を混合攪拌し、乳白色の液体を得た。これを[水相1]とする。
【0073】
(低分子ポリエステルの合成)
製造例3
冷却管、攪拌機および窒素導入管の付いた反応容器中に、
ビスフェノールAエチレンオキサイド2モル付加物 220部
ビスフェノールAプロピレンオキサイド3モル付加物 561部
テレフタル酸 218部
アジピン酸 48部
ジブチルチンオキサイド 2部
を入れ、常圧230℃で8時間反応し、さらに10〜15mmHgの減圧で5時間反応した後、反応容器に無水トリメリット酸45部を入れ、180℃、常圧で2時間反応し、[低分子ポリエステル1]を得た。[低分子ポリエステル1]は、数平均分子量2500、重量平均分子量6700、Tg43℃、酸価25であった。
【0074】
(プレポリマーの合成)
製造例4
冷却管、攪拌機および窒索導入管の付いた反応容器中に、
ビスフェノールAエチレンオキサイド2モル付加物 682部
ビスフェノールAプロピレンオキサイド2モル付加物 81部
テレフタル酸 283部
無水トリメリツト酸 22部
ジブチルチンオキサイド 2部
を入れ、常圧230℃で8時間反応し、さらに10〜15mmHgの減圧で5時間反応した[中間体ポリエステル1]を得た。[中間体ポリエステル1]は、数平均分子量2100、重量平均分子量9500、Tg55℃、酸価0.5、水酸基価49であった。
次に、冷却管、攪拌機および窒素導入管の付いた反応容器中に、
[中間体ポリエステル1] 411部
イソホロンジイソシアネート 89部
酢酸エチル 500部
を入れ100℃で5時間反応し、[プレポリマー1]を得た。[プレポリマー1]の遊離イソシアネート重量%は、1.53%であった。
【0075】
(ケチミンの合成)
製造例5
攪拌棒および温度計をセットした反応容器に、
イソホロンジアミン 170部
メチルエチルケトン 75部
を仕込み、50℃で5時間反応を行ない、[ケチミン化合物1]を得た。[ケチミン化合物1]のアミン価は418であった。
【0076】
(マスターバッチの合成)
製造例6
顔料カーボンブラック(キャボット社性リーガル400R) 40部
結着樹脂:ポリエステル樹脂 60部
(三洋化成RS−801酸価10、Mw20000Tg、64℃)
水 30部
上記原材料をヘンシェルミキサーにて混合し、顔料凝集体中に水が染み込んだ混合物を得た。これをロール表面温度130℃に設定した2本ロールにより45分間混練を行ない、パルベライザーで1mmφの大きさに粉砕し、[マスターバッチ1]を得た。次に、このマスターバッチ顔料を用いて、以下の方法により、トナーとした。
【0077】
(油相の作成)
製造例7
攪拌棒および温度計をセットした容器に、
[低分子ポリエステル1] 378部
カルナバWAX 110部
CCA(サリチル酸金属錯体E−84:オリエント化学工業) 22部
酢酸エチル 947部
を仕込み、攪拌下80℃に昇温し、80℃のまま5時間保持した後、1時間で30℃に冷却した。次いで容器に
[マスターバッチ1] 500部
酢酸エチル 500部
を仕込み、1時間混合し[原料溶解液1]を得た。[原料溶解液1]:1324部を容器に移し、ビーズミル(ウルトラビスコミル、アイメックス社製)を用いて、送液速度1kg/hr、ディスク周速度6m/秒、0.5mmジルコニアビーズを80体積%充填、3パスの条件で、カーボンブラック、WAXの分散を行なった。次いで、[低分子ポリエステル1]の65%酢酸エチル溶液:1324部を加え、上記条件のビーズミルで1パスし、[顔料・WAX分散液1]を得た。[顔料・WAX分散液1]の固形分濃度(130℃、30分)は50%であった。
【0078】
(乳化⇒脱溶剤)
トナーは、
[顔料・WAX分散液1] 648部
[プレポリマー1] 154部
[ケチミン化合物1] 6.6部
を容器に入れ、TKホモミキサー(特殊機化製)で5,000rpmで1分間混合した後、容器に[水相1]1200部を加え、TKホモミキサーで、回転数13,000rpmで20分間混合し[乳化スラリー1]を得た。
攪拌機および温度計をセットした容器に、[乳化スラリー1]を投入し、30℃で8時間脱溶剤した後、45℃で4時間熟成を行ない、[分散スラリー1]を得た。[分散スラリー1]は、体積平均粒径5.95μm、個数平均粒径5.45μm(マルチサイザーで測定)であった。
【0079】
(洗浄⇒乾燥)
[乳化スラリー1]100部を減圧濾過した後、
▲1▼:濾過ケーキにイオン交換水100部を加え、TKホモミキサーで混合(回転数12,000rpmで10分間)した後濾過した。
▲2▼:▲1▼の濾過ケーキに10%水酸化ナトリウム水溶液100部を加え、超音波振動を付与してTKホモミキサーで混合(回転数12,000rpmで30分間)した後、減圧濾過した。この超音波アルカリ洗浄を再度行なった(超音波アルカリ洗浄2回)。
▲3▼:▲2▼の濾過ケーキに10%塩酸100部を加え、TKホモミキサーで混合(回転数12,000rpmで10分間)した後濾過した。
▲4▼:▲3▼の濾過ケーキにイオン交換水300部を加え、TKホモミキサーで混合(回転数12,000rpmで10分間)した後濾過する操作を2回行ない[濾過ケーキ1]を得た。
[濾過ケーキ1]を循風乾燥機にて45℃で48時間乾燥し、目開き75μmメッシュで篩い、体積平均粒径Dv6.05μm、個数平均粒径Dn5.58μm、Dv/Dn1.08(マルチサイザーIIで測定)、樹脂微粒子残存率0.1wt%の[トナー1]を得た。
【0080】
こうして得た[トナー1]、[キャリア1]及びその現像剤を、以下の項目について評価を行なった。但し、トナーについてはトナー100部に疎水性シリカ0.7部と、疎水化酸化チタン0.3部をヘンシェルミキサーにて混合したものを用いた。
【0081】
<各種評価方法について>
(a)トナー粒径
トナーの粒径は、コールターエレクトロニクス社製の粒度測定器「コールターカウンターTAII」を用い、アパーチャー径100μmで測定した。体積平均粒径および個数平均粒径は上記粒度測定器により求めた。結果は表1に記す。
(b)帯電量
[キャリア1]95wt%に対し[トナー1]5wt%の割合で混合し摩擦帯電させた現像剤を、一般的なブローオフ法[東芝ケミカル(株)製:TB−200]にて測定した帯電量。結果は表1に記す。
(c)トナー円形度
フロー式粒子像分析装置FPIA−1000(東亜医用電子株式会社製)により平均円形度として計測できる。具体的な測定方法としては、容器中の予め不純固形物を除去した水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0.1〜0.5ml加え、更に測定試料を0.1〜0.5g程度加える。試料を分散した懸濁液は超音波分散器で約1〜3分間分散処理を行ない、分散液濃度を3000〜1万個/μlとして前記装置によりトナーの形状及び分布を測定することによって得られる。結果は表1に記す。
(d)樹脂微粒子残存率の測定方法
トナー中のスチレンアクリル樹脂微粒子の熱分解生成物であるスチレンモノマーを指紋成分として、下記条件で、トナー粒子へスチレンアクリル樹脂微粒子を0.01wt%、0.10wt%、1.00wt%、3.00wt%、10.0wt%添加する標準添加法を用いて、トナー表面に偏在する樹脂微粒子をスチレンモノマーのピーク面積で算出し測定した。
分析機器:熱分解ガスクロマトグラフ(質量分析)計装置;島津製作所QR−5000日本分析工業JHP−3S熱分解温度;590℃×12秒
カラム;DB−1L=30m
I.D=0.25mm
Film=0.25μm
カラム温度;40℃(保持2分)〜(10℃/分昇温)300℃
気化室温度;300℃
いずれの項目も5%画像面積の画像チャートを50000枚まで連続でランニングした後、以下に述べる評価を行なった。結果は表1に記す。
(e)定着性
毎分A4サイズの用紙を45枚印刷できるリコー社製imagioNeo450改造機を用いて、[キャリア1]95wt%、[トナー1]5wt%の割合で混合し摩擦帯電させた現像剤により、普通紙及び厚紙の転写紙(リコー製タイプ6200及びNBSリコー製複写印刷用紙<135>)にベタ画像で、1.0±0.1mg/cm単位のトナーが現像される様に調整を行ない、定着ベルトの温度が可変となる様に調整を行なって、普通紙でオフセットの発生しない温度を、厚紙で定着下限温度を測定した。定着下限温度は、得られた定着画像をパットで擦った後の画像濃度の残存率が70%以上となる定着ロール温度をもって定着下限温度とした。結果は表2に記す。
(f)画像濃度
ベタ画像出力後、画像濃度をX−Rite(X−Rite社製)により測定。これを各色単独に5点測定し各色ごとに平均を求めた。結果は表2に記す。
(g)地肌汚れ
白紙画像を現像中に停止させ、現像後の感光体上の現像剤をテープ転写し、未転写のテープの画像濃度との差を938スペクトロデンシトメーター(X−Rite社製)により測定。結果は表2に記す。
(h)クリーニング性
清掃工程を通過した感光体上の転写残トナーをスコッチテープ(住友スリーエム(株)製)で白紙に移し、それをマクベス反射濃度計RD514型で測定し、ブランクとの差が0.01以下のものを○(良好)、それを越えるものを×(不良)として評価した。結果は表2に記す。
(i)フィルミング
現像ローラまたは感光体上のトナーフィルミング発生状況の有無を観察した。○がフィルミングがなく、△はスジ上のフィルミングが見られ、×は全体的にフィルミングがある。結果は表2に記す。
(j)帯電量低下量
(b)に記した初期の帯電量(Q1)から、リコー社製imagioNeo450改造機を用いて、[キャリア1]95wt%、[トナー1]5wt%の割合で混合し摩擦帯電させた現像剤を用い、300,000枚のランニング評価を行なった後の現像剤中のトナーを、前記ブローオフ装置にて除去し得たキャリアを同様の方法で測定した帯電量(Q2)を差し引いた量のことを言い、目標値は5.0以下である。また、帯電量低下の原因はキャリア表面へのトナースペントであるため、このトナースペントを減らすことで、帯電量低下を抑えることができる。結果は表2に記す。
(k)抵抗変化量
初期のキャリアを抵抗計測平行電極:ギャップ2mmの電極間に投入し、DC250Vを印加し30sec後の抵抗値をハイレジスト計で計測した値を体積抵抗率に変換した値(R1)から、リコー社製imagioNeo450改造機を用いて、[キャリア1]95wt%、[トナー1]5wt%の割合で混合し摩擦帯電させた現像剤を用い、300,000枚のランニング評価を行なった後の現像剤中のトナーを前記ブローオフ装置にて除去し得たキャリアを、前記抵抗測定方法と同様の方法で測定した値(R2)を差し引いた量のことをいい、目標値は絶対値で2.0[Log(Ω・cm)]以内である。また、抵抗値変化の原因は、キャリアの結着樹脂の膜削れ、トナー成分のスペント、キャリア被覆膜中の大粒子の脱離などであるため、これらを減らすことで、抵抗変化量を抑えることができる。結果は表2に記す。
(l)地汚れ
リコー社製imagioNeo450改造機を用いて、[キャリア1]95wt%、[トナー1]5wt%の割合で混合し摩擦帯電させた現像剤を用い、3000枚のランニングにおける地汚れを、[◎:非常に良い、○:良い、△:悪い、×:非常に悪い]の4段階で評価した。評価の可否については、◎及び○が可で、△及び×を否とする。この地汚れの原因は、現像剤中への補給トナーの混ざりが不充分である場合に、トナーの帯電が充分に立ち上がらないため、現像ローラ上の現像剤からトナーが飛び出すことによるものである。結果は表2に示す。
(m)トナー飛散
リコー社製imagioNeo450改造機を用いて、[キャリア1]95wt%、[トナー1]5wt%の割合で混合し摩擦帯電させた現像剤を用い、50,000枚のランニング後の、装置内現像部周りのトナーの飛散程度を、[◎:非常に良い、○:良い、△:悪い、×:非常に悪い]の4段階で評価した。評価の可否については、◎及び○が可で、△及び×を否とする。このトナー飛散の原因は、現像剤中への補給トナーの混ざりが不充分である場合に、トナーの帯電が充分に立ち上がらないため、現像ローラ上の現像剤からトナーが飛び出すことによるものである。
(n)磁化
キャリアの磁化測定は、東英工業株式会社製 多試料回転式磁化測定装置 Model REM−1によって測定し、1kOeにおける磁化を用いた。
(o)キャリア粒径
キャリアの粒径測定は、Microtrac社製 MICROTRAC Model 9320−X100によって測定した。また、本発明で言う平均粒径Dvとは、体積分布により得られた値である。
(p)キャリア付着
キャリア付着の測定は、リコー社製imagioNeo450改造機を用いて、白紙画像を現像中に停止させ、現像後の感光体上の現像剤をテープ転写し、面積50cm中のキャリア付着個数をもってキャリア付着量とする。キャリア付着量の目標値は100個/50cm以下。
【0082】
<実施例2>…参考例
実施例1において、芯材として焼成フェライト粉[平均粒径;50μm、磁化(1kOe);70emu/g、Dvの63%径以下含有量;0.9wt%]を用いたこと以外は同様である[キャリア2]を製造した。こうして得た[キャリア2]について実施例1と同様の評価を行なった。
【0083】
<実施例3>…参考例
アクリル樹脂溶液(固形分50wt%) 21.0部
グアナミン溶液(固形分70wt%) 6.4部
アルミナ粒子[0.3μm、固有抵抗1014(Ω・cm)] 7.6部
シリコン樹脂溶液[固形分23wt%
(SR2410:東レ・ダウコーニング・シリコーン社製)]65.0部
アミノシラン[固形分100wt%
(SH6020:東レ・ダウコーニング・シリコーン社製)] 0.3部
トルエン 60部
ブチルセロソルブ 60部
をホモミキサーで10分間分散し、アクリル樹脂及びシリコン樹脂のブレンド被覆膜形成溶液を得、実施例2と同様の方法でキャリア化し[キャリア3]を得た。こうして得た[キャリア3]について実施例1と同様の評価を行なった。
【0084】
<実施例4>…参考例
アクリル樹脂溶液(固形分50wt%) 21.0部
グアナミン溶液(固形分70wt%) 6.4部
アルミナ粒子[0.3μm、固有抵抗1014(Ω・cm)] 7.6部
トルエン 60部
ブチルセロソルブ 60部
をホモミキサーで10分間分散し、アクリル樹脂被覆膜形成溶液を得た。実施例2と同様の方法にて芯材表面に膜厚0.08μmになるようにスピラコーター(岡田精工社製)により塗布し乾燥した後、
シリコン樹脂溶液[固形分23wt%
(SR2410:東レ・ダウコーニング・シリコーン社製)]65.0部
アミノシラン[固形分100wt%
(SH6020:東レ・ダウコーニング・シリコーン社製)] 0.3部
トルエン 60部
ブチルセロソルブ 60部
を容器内でアジテーターにより5分間分散し、シリコン樹脂被覆膜形成溶液を得、この溶液を上記アクリル樹脂被覆層が形成されているキャリア表面へ、アクリル樹脂層とシリコン樹脂層の総膜厚が0.15μmとなるように塗布し乾燥した。その後は、実施例1と同様の方法によりキャリアを得、[キャリア4]とした。これにより、被覆膜は下層がアクリル樹脂、上層がシリコン樹脂と二層構造を形成する。こうして得た[キャリア4]について実施例1と同様の評価を行なった。
【0085】
<実施例5>
アクリル樹脂溶液(固形分50wt%) 21.0部
グアナミン溶液(固形分70wt%) 6.4部
アルミナ粒子[0.3μm、固有抵抗1014(Ω・cm)]121.0部
シリコン樹脂溶液[固形分23wt%
(SR2410:東レ・ダウコーニング・シリコーン社製)]65.0部
アミノシラン[固形分100wt%
(SH6020:東レ・ダウコーニング・シリコーン社製)] 0.3部
トルエン 300部
ブチルセロソルブ 300部
をホモミキサーで10分間分散し、アルミナ粒子を含むアクリル樹脂及びシリコン樹脂のブレンド被覆膜形成溶液を得、実施例2と同様の方法でキャリア化し、[キャリア5]を得た。こうして得た[キャリア5]について実施例1と同様の評価を行なった。
【0086】
<実施例6>
実施例5において、アルミナの代わりに、酸化チタン粒子[0.3μm、固有抵抗10(Ω・cm)]121.0部を用いた以外は同様である[キャリア6]を製造した。こうして得た[キャリア6]について実施例1と同様の評価を行なった。
【0087】
<実施例7>
実施例5において、アルミナの代わりに、酸化亜鉛粒子[0.3μm、固有抵抗10(Ω・cm)]121.0部を用いた以外は同様である[キャリア7]を製造した。こうして得た[キャリア7]について実施例1と同様の評価を行なった。
【0088】
<実施例8>…参考例
アクリル樹脂溶液(固形分50wt%) 2.2部
グアナミン溶液(固形分70wt%) 0.7部
アルミナ粒子[0.3μm、固有抵抗1014(Ω・cm)]121.0部
シリコン樹脂溶液[固形分23wt%
(SR2410:東レ・ダウコーニング・シリコーン社製)]126.0部
アミノシラン[固形分100wt%
(SH6020:東レ・ダウコーニング・シリコーン社製)] 0.63部
トルエン 60部
ブチルセロソルブ 60部
をホモミキサーで10分間分散し、アクリル樹脂及びシリコン樹脂のブレンド被覆膜形成溶液を得、実施例2と同様の方法でキャリア化し、[キャリア8]を得た。こうして得た[キャリア8]について実施例1と同様の評価を行なった。
【0089】
<比較例1>
実施例1において、芯材として焼成フェライト粉[平均粒径;19μm、磁化(1kOe);58emu/g、Dvの63%径以下含有量;1.2wt%]を用いたこと以外は同様である[キャリア9]を製造した。こうして得た[キャリア9]について実施例1と同様の評価を行なった。
【0090】
<比較例2>
実施例1において、芯材として焼成フェライト粉[平均粒径;81μm、磁化(1kOe);73emu/g、Dvの63%径以下含有量;1.0wt%]を用いたこと以外は同様である[キャリア10]を製造した。こうして得た[キャリア10]について実施例1と同様の評価を行なった。
【0091】
<比較例3>
実施例5において、アルミナの粒径が2.3μmのものを用いたことによりD/hが15.3となり、それ以外は同様である[キャリア11]を製造した。こうして得た[キャリア11]について実施例1と同様の評価を行なった。
【0092】
<実施例9>…参考例
シリコン樹脂溶液[固形分23wt%
(SR2410:東レ・ダウコーニング・シリコーン社製)]132.2部
アミノシラン[固形分100wt%
(SH6020:東レ・ダウコーニング・シリコーン社製)] 0.66部
アルミナ粒子[0.3μm、固有抵抗1014(Ω・cm)]121.0部
トルエン 300部
ブチルセロソルブ 300部
をホモミキサーで10分間分散し、アルミナ粒子を含有するシリコン樹脂被覆膜形成溶液を得、実施例2と同様の方法で[キャリア12]を製造した。こうして得た[キャリア12]について実施例1と同様の評価を行なった。
【0093】
<比較例4>
実施例5において、アルミナの粒径が0.12μmのものを用いたことによりD/hが0.8となり、それ以外は同様である[キャリア13]を製造した。こうして得た[キャリア13]について実施例1と同様の評価を行なった。
【0094】
<比較例5>
実施例5において、芯材を1kOeにおける磁化が35emu/gのものに変えた以外は同様である[キャリア14]を製造した。こうして得た[キャリア14]について実施例1と同様の評価を行なった。
【0095】
<比較例6>
実施例5において、芯材を1kOeにおける磁化が84emu/gのものに変えた以外は同様である[キャリア15]を製造した。こうして得た[キャリア15]について実施例1と同様の評価を行なった。
【0096】
<実施例10>
実施例2での超音波アルカリ洗浄を1回にした以外は実施例2と同様にして体積平均粒径Dv6.10μm、個数平均粒径Dn5.54μm、Dv/Dn1.10、樹脂微粒子残存率0.5wt%の[トナー2]を得た。こうして得た[トナー2]を実施例1と同様の方法により評価を行なった。
【0097】
<実施例11>
実施例2での油相の作成時にCCAを22部加えない以外は実施例2と同様にしてトナーを得た。このトナー100部にCCA(サリチル酸金属錯体E−84:オリエント化学工業)0.5部を添加し、Qミキサー(三井鉱山製)にてCCA打ち込み処理を施し、体積平均粒径Dv5.82μm、個数平均粒径Dn5.20μm、Dv/Dn1.12、樹脂微粒子残存率0.3wt%の[トナー3]を得た。こうして得た[トナー3]を実施例1と同様の方法により評価を行なった。
【0098】
(低分子ポリエステルの合成)
製造例8
冷却管、攪拌機および窒素導入管の付いた反応容器中に、
ビスフェノールAエチレンオキサイド2モル付加物 262部
ビスフェノールAプロピレンオキサイド2モル付加物 202部
ビスフェノールAプロピレンオキサイド3モル付加物 236部
テレフタル酸 266部
アジピン酸 48部
ジブチルチンオキサイド 2部
を入れ、常圧230℃で8時間反応し、さらに10〜15mmHgの減圧で5時間反応した後、反応容器に無水トリメリット酸34部を入れ、180℃、常圧で2時間反応し、[低分子ポリエステル2]を得た。[低分子ポリエステル2]は、数平均分子量2390、重量平均分子量6010、Tg62℃、酸価20.7であった。
【0099】
(油相の作成)
製造例9
攪拌棒および温度計をセットした容器に、
[低分子ポリエステル2] 378部
カルナバWAX 110部
CCA(サリチル酸金属錯体E−84:オリエント化学工業) 22部
酢酸エチル 947部
を仕込み、攪拌下80℃に昇温し、80℃のまま5時間保持した後、1時問で30℃に冷却した。次いで容盤に[マスターバッチ1]500部、酢酸エチル500部を仕込み、1時間混合し[原料溶解液2]を得た。[原料溶解液2]1324部を容器に移し、ビーズミル(ウルトラビスコミル、アイメックス社製)を用いて、送液速度1kg/hr、ディスク周速度6m/秒、0.5mmジルコニアビーズを80体積%充填、3パスの条件で、カーボンブラック、WAXの分散を行なった。次いで、[低分子ポリエステル2]の65%酢酸エチル溶液1324部加え、上記条件のビーズミルで1パスし、[顔料・WAX分散液2]を得た。[顔料・WAX分散液2]の固形分濃度(130℃、30分)は52%であった。
【0100】
<実施例12>
実施例2での[顔料・WAX分散液1]の代わりに[顔料・WAX分散液2]を使用し、超音波を印加せずアルカリ洗浄2回した以外は実施例2と同様にして体積平均粒径Dv6.31μm、個数平均粒径Dn5.67μm、Dv/Dn1.11、樹脂微粒子残存率1.5wt%の[トナー4]を得た。こうして得た[トナー4]を実施例1と同様の方法により評価を行なった。
【0101】
<実施例13>
実施例12での超音波を印可せずアルカリ洗浄1回した以外は実施例2と同様にして体積平均粒径Dv6.45μm、個数平均粒径Dn5.46μm、Dv/Dn1.18、樹脂微粒子残存率2.4wt%の[トナー5]を得た。こうして得た[トナー5]を実施例1と同様の方法により評価を行なった。
【0102】
(低分子ポリエステルの合成)
製造例10
冷却管、攪拌機および窒素導入管の付いた反応容器中に、
ビスフェノールAプロピレンオキサイド2モル付加物 719部
テレフタル酸 274部
アジピン酸48部およびジブチルチンオキサイド 2部
を入れ、常圧で230℃で8時間反応し、さらに10〜15mmHgの減圧で5時間反応した後、反応容器に無水トリメリット酸7部を入れ、180℃、常圧で2時間反応し、[低分子ポリエステル3]を得た。[低分子ポリエステル3]は、数平均分子量2290、重量平均分子量5750、Tg65℃、酸価4.9であった。
【0103】
(油相の作成)
製造例11
攪拌棒および温度計をセットした容器に、
[低分子ポリエステル3] 378部
カルナバWAX 110部
CCA(サリチル酸金属錯体E−84:オリエント化学工業) 22部
酢酸エチル 947部
を仕込み、攪拌下80℃に昇温し、80℃のまま5時間保持した後、1時問で30℃に冷却した。次いで容盤に[マスターバッチ1]500部、酢酸エチル500部を仕込み、1時間混合し[原料溶解液3]を得た。[原料溶解液3]1324部を容器に移し、ビーズミル(ウルトラビスコミル、アイメックス社製)を用いて、送液速度1kg/hr、ディスク周速度6m/秒、0.5mmジルコニアビーズを80体積%充填、3パスの条件で、カーボンブラック、WAXの分散を行なった。次いで、[低分子ポリエステル3]の65%酢酸エチル溶液1324部加え、上記条件のビーズミルで1パスし、[顔料・WAX分散液3]を得た。[顔料・WAX分散液3]の固形分濃度(130℃、30分)は49%であった。
【0104】
<実施例14>
実施例2での[顔料・WAX分散液1]の代わりに[顔料・WAX分散液3]を使用し、超音波を印可せずアルカリ洗浄4回した以外は実施例2と同様にして体積平均粒径Dv7.04μm、個数平均粒径Dn5.64μm、Dv/Dn1.25、樹脂微粒子残存率1.5wt%の[トナー6]を得た。こうして得た[トナー6]を実施例1と同様の方法により評価を行なった。
【0105】
<実施例15>
実施例2での[顔料・WAX分散液1]の代わりに[顔料・WAX分散液3]を使用し、超音波を印可せずアルカリ洗浄2回した以外は実施例2と同様にして体積平均粒径Dv7.02μm、個数平均粒径Dn5.63μm、Dv/Dn1.25、樹脂微粒子残存率2.3wt%の[トナー7]を得た。こうして得た[トナー7]を実施例1と同様の方法により評価を行なった。
【0106】
(低分子ポリエステルの合成)
製造例12
冷却管、攪拌機および窒素導入管の付いた反応容器中に、
ビスフェノールAエチレンオキサイド2モル付加物 121部
ビスフェノールAプロピレンオキサイド2モル付加物 64部
ビスフェノールAプロピレンオキサイド3モル付加物 527部
テレフタル酸 246部
アジピン酸 48部
ジブチルチンオキサイド 2部
を入れ、常圧230℃で8時間反応し、さらに10〜15mmHgの減圧で5時間反応した後、反応容器に無水トリメリット酸42部を入れ、180℃、常圧で2時間反応し、[低分子ポリエステル4]を得た。[低分子ポリエステル4]は、数平均分子量2500、重量平均分子量6190、Tg48℃、酸価25.2であった。
【0107】
(油相の作成)
製造例13
攪拌棒および温度計をセットした容器に、
[低分子ポリエステル4] 378部
カルナバWAX 110部
CCA(サリチル酸金属錯体E−84:オリエント化学工業) 22部
酢酸エチル 947部
を仕込み、攪拌下80℃に昇温し、80℃のまま5時間保持した後、1時問で30℃に冷却した。次いで容器に[マスターバッチ1]500部、酢酸エチル500部を仕込み、1時間混合し[原料溶解液4]を得た。
[原料溶解液4]1324部を容器に移し、ビーズミル(ウルトラビスコミル、アイメックス社製)を用いて、送液速度1kg/hr、ディスク周速度6m/秒、0.5mmジルコニアビーズを80体積%充填、3パスの条件で、カーボンブラック、WAXの分散を行なった。次いで、[低分子ポリエステル4]の65%酢酸エチル溶液1324部加え、上記条件のビーズミルで1パスし、[顔料・WAX分散液4]を得た。[顔料・WAX分散液4]の固形分濃度(130℃、30分)は49%であった。
【0108】
<実施例16>
実施例2での[顔料・WAX分散液1]の代わりに[顔料・WAX分散液4]を使用した以外は実施例2と同様にして体積平均粒径Dv4.84μm、個数平均粒径Dn4.02μm、Dv/Dn1.20、樹脂微粒子残存率0.3wt%の[トナー8]を得た。こうして得た[トナー8]を実施例1と同様の方法により評価を行なった。
【0109】
<実施例17>
実施例2での[顔料・WAX分散液1]の代わりに[顔料・WAX分散液4]を使用し、超音波アルカリ洗浄を1回にした以外は実施例2と同様にして体積平均粒径Dv5.13μm、個数平均粒径Dn4.24μm、Dv/Dn1.21、樹脂微粒子残存率0.8wt%の[トナー9]を得た。こうして得た[トナー9]を実施例1と同様の方法により評価を行なった。
【0110】
<比較例7>
イオン交換水709gに0.1M−NaPO水溶液451gを投入し60℃に加温した後、TKホモミキサーを用いて12,000rpmにて攪拌した。これに1.0M−CaCl2水溶液68gを徐々に添加し、Ca(PO)2を含む水系媒体を得た。
Figure 0003933567
をTK式ホモミキサーに投入、60℃に加温し、12,000rpmにて均一に溶解、分散した。これに、重合開始剤、2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)10gを溶解し、重合性単量体系を調製した。前記水系媒体中に上記重合性単量体系を投入し、60℃、N雰囲気下において、TKホモミキサーにて10,000rpmで20分間攪拌し、重合性単量体系を造粒した。その後、パドル攪拌翼で攪拌しつつ、60℃で3時間反応させた後、液温を80℃とし、10時間反応させた。
重合反応終了後冷却し、塩酸を加えリン酸カルシウムを溶解させた後、濾過、水洗、乾燥をして、体積平均粒径Dv6.33μm、個数平均粒径Dn5.64μm、Dv/Dn1.12の[トナー10]を得た。
キャリアは、
シリコーン樹脂溶液[固形分15重量%
(SR2411:東レダウコーニング社製)] 227部
γ−(2−アミノエチル)アミノプロピルトリメトキシシラン 6部
カーボンブラック[0.04μm(#25:三菱化学)] 2.6部
トルエン 192部
ブチルセロソルブ 192部
をホモミキサーで10分間分散してシリコン樹脂被覆形成液を得、実施例2と同様の方法でキャリア化し、[キャリア16]を得た。こうして得た[トナー10]と[キャリア16]を実施例1と同様の方法により評価を行なった。
【0111】
<比較例8>
(ワックス粒子水性分散液の調製)
1000mlの攪拌装置、温度センサー、窒素導入管及び冷却管付き4頭コルベンに脱気した蒸留水500mlにニューコール565C(日本乳化剤社製)28.5g、キャンデリアワックスNo.1(野田ワックス社製)185.5gを添加し窒素気流下攪拌を行ないつつ、温度を昇温した。内温85℃の時点で5N−水酸化ナトリウム水溶液を添加しそのまま75℃まで昇温した後、そのまま1時間加熱攪拌を続け、室温まで冷却し[ワックス粒子水性分散液1]を得た。
【0112】
(着色剤水性分散液の調製)
カーボンブラック(商品名:モーガルL、キャボット社製)100g、ドデシル硫酸ナトリウム25gを蒸留水540mlに添加し、充分攪拌を行なった後、加圧型分散機(MINI−LAB:ラーニー社製)を用い、分散を行ない[着色剤分散液I]を得た。
【0113】
(バインダー微粒子水性分散液の合成)
攪拌装置、冷却管、温度センサー及び窒素導入管を装着した1Lの4頭コルベンに
蒸留水 480ml
ドデシル硫酸ナトリウム 0.6g
スチレン 106.4g
n−ブチルアクリレート 43.2g
メタクリル酸 10.4g
を添加し攪拌を行ないながら窒素気流下70℃まで昇温した。ここで過硫酸カリウム2.1gを120mlの蒸留水に溶解した開始剤水溶液を添加し、窒素気流下70℃、3時間攪拌を行ない、重合を完結させた後室温まで冷却し、[高分子量バインダー微粒子分散液1]を得た。
攪拌装置、冷却管、温度センサー及び窒素導入管を装着した5Lの4頭コルベンに
蒸留水 2400ml
ドデシル硫酸ナトリウム 2.8g
スチレン 620g
n−ブチルアクリレート 128g
メタクリル酸 52g
tert−ドデシルメルカプタン 27.4g
を添加し攪拌を行ないながら窒素気流下70℃まで昇温した。ここで過硫酸カリウム11.2gを600mlの蒸留水に溶解した開始剤水溶液を添加し、窒素気流下70℃、3時間攪拌を行ない、重合を完結させた後室温まで冷却し、[低分子量バインダー微粒子分散液2]を得た。
【0114】
(トナーの合成)
攪拌装置、冷却管、温度センサーを備えた1Lセパラブルフラスコに、
[高分子量バインダー微粒子分散液1] 47.6g
[低分子量バインダー微粒子分散液2] 190.5g
[ワックス粒子水性分散液1] 7.7g
[着色剤分散液I] 26.7g
蒸留水 252.5ml
を加え混合攪拌した後、5N−水酸化ナトリウム水溶液を用いpH=9.5に調節を行なった。更に攪拌下、塩化ナトリウム50gを蒸留水600mlに溶解した塩化ナトリウム水溶液、イソプロパノール77ml及びフルオラードFC−170C(住友3M社製:フッ素系ノニオン界面活性剤)10mgを10mlの蒸留水に溶解した界面活性剤水溶液を順次添加し、内温を85℃まで上昇させ6時間反応を行なった後、室温まで冷却した。この反応液を5N−水酸化ナトリウム水溶液を用いpH=13に調整した後、濾過を行ない、更に蒸留水に再懸濁を行ない濾過、再懸濁を繰り返し、洗浄を行なった後乾燥し、体積平均粒径Dv6.58μm、個数平均粒径Dn5.33μm、Dv/Dn1.23の[トナー11]を得た。こうして得た[トナー11]と[キャリア16]を実施例1と同様の方法により評価を行なった。
【0115】
<比較例9>
(顔料の分散液の調製)
n−ドデシル硫酸ナトリウム:0.9重量部と、イオン交換水:10重量部とを樹脂容器に仕込み、攪拌してn−ドデシル硫酸ナトリウムの水溶液を調製した。この水溶液を攪拌しながら、カーボンブラック:リーガル400R(キャボット社製)1.2重量部を徐々に添加した。添加後1時間攪拌し、次いで、サンドグラインダーを用い、カーボンブラックの分散処理を20時間にわたり連続して行なうことにより、[顔料分散液(C−1)]を得た。
【0116】
(界面活性剤の水溶液の調製)
アニオン系の界面活性剤であるドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム0.055重量部と、イオン交換水4重量部とをステンレスポットに仕込み、この系を室温で攪拌することにより[調製例(S−1)]を得た。また、ノニオン系の界面活性剤「ニューコール565C」(日本乳化剤社製)0.014重量部と、イオン交換水4重量部とをステンレスポットに仕込み、この系を室温で攪拌することにより、[調製例(S−2)]を得た。さらに、ノニオン系の界面活性剤「FC−170C」(住友スリーエム社製)1重量部と、イオン交換水1000重量部とをガラスビーカーに仕込み、この系を室温で攪拌することにより、[調製例(S−3)]を得た。
【0117】
(重合開始剤の水溶液の調製)
重合開始剤である過硫酸カリウム(関東化学社製)200.7重量部と、イオン交換水12000重量部とをホウロウポットに仕込み、この系を室温で攪拌することにより、[調製例(P−1)]を得た。また、重合開始剤である過硫酸カリウム(関東化学社製)223.8重量部と、イオン交換水12000重量部とをホウロウポットに仕込み、この系を室温で攪拌することにより、[調製例(P−2)]を得た。
【0118】
(塩化ナトリウムの水溶液の調製)
塩析剤である塩化ナトリウム(和光純薬社製)5.36重量部と、イオン交換水20重量部とをステンレスポットに仕込み、この系を室温で攪拌することにより、[塩化ナトリウム溶液(N)]を得た。
【0119】
(トナー粒子の製造)
温度センサ、冷却管、窒素導入装置および攪拌翼を備え、ガラスライニング処理が内面に施された内容積100Lの反応釜に、[調製例(S−1)]4Lと、[調製例(S−2)]4Lとを仕込み、この系を室温で攪拌しながら、イオン交換水44Lを添加し、この系を加熱した。系の温度が70℃になったところで、[調製例(P−1)]12Lを添加し、系の温度を72℃±1℃に制御しながら、スチレン12.1kgとアクリル酸n−ブチル2.88kgとメタクリル酸1.04kgとt−ドデシルメルカプタン9.02gとからなる単量体混合物(I)を添加し、この系の温度を80℃±1℃に制御しながら6時間にわたり攪拌を行なった。系の温度が40℃以下となるまで冷却した後、この系に、[調製例(S−1)]4Lと、[調製例(S−2)]4Lとを添加し、この系を加熱した。系の温度が70℃になったところで、[調製例(P−2)]12Lを添加し、さらに、スチレン11kgとアクリル酸n−ブチル4kgとメタクリル酸1.04kgとt−ドデシルメルカプタン548gとからなる単量体混合物(II)を添加し、この系の温度を75℃±2℃に制御しながら6時間にわたり攪拌を行ない、さらに、この系の温度を80℃±2℃に制御しながら12時間にわたり攪拌を行なった。系の温度が40℃以下となるまで冷却して攪拌を停止した。ポールフィルターによりスケール(異物)を濾別除去することにより、高分子量樹脂を核とし、低分子量樹脂を殻とする複合樹脂微粒子(A)の分散液[複合ラテックス(1−A)]を得た。該複合樹脂微粒子(A)の高分子量樹脂(核)のピーク分子量は29,000、低分子量樹脂(殻)のピーク分子量は12,000、複合樹脂微粒子(A)の重量平均分子量は34,000であった。また、この複合樹脂微粒子(A)の重量平均粒径は150nm、ガラス転移温度(Tg)は58℃、軟化点は121℃であった。
温度センサ、冷却管、窒素導入装置、櫛形バッフルおよび攪拌翼(ファウドラー翼)を備え、ガラスライニング処理が内面に施された内容積100Lの反応釜に、[調製例(S−1)]4Lと、[調製例(S−2)]とを仕込み、この系を室温で攪拌しながら、イオン交換水44Lを添加し、この系を加熱した。系の温度が70℃になったところで、[調製例(P−1)]12Lを添加し、さらに、スチレン11kgとアクリル酸n−ブチル4kgとメタクリル酸1.04kgとt−ドデシルメルカプタン9.02gとからなる単量体混合物を添加し、この系の温度を72℃±2℃に制御しながら6時間にわたり攪拌を行ない、さらに、この系の温度を80℃±2℃に制御しながら12時間にわたり攪拌を行なった。系の温度が40℃以下となるまで冷却して攪拌を停止した。ポールフィルターによりスケール(異物)を濾別除去することにより、樹脂微粒子(B)の分散液[ラテックス(1−B)]を得た。このラテックス(1−B)を構成する樹脂微粒子(B)のピーク分子量は310,000、重量平均分子量は190,000であった。また、この樹脂微粒子(B)の重量平均粒径は138nm、ガラス転移温度(Tg)は58℃、軟化点は126℃であった。
温度センサ、冷却管、窒素導入装置、櫛形バッフルおよび攪拌翼(アンカー翼)を備えた内容積100Lのステンレス製の反応釜に、[複合ラテックス(1−A)]20kgと、[顔料分散液(C−1)]0.4kgと、イオン交換水20kgとを仕込み、この系を室温で攪拌した。系の温度を40℃まで加温し、塩化ナトリウム溶液(N)20Lと、イソプロピルアルコール(関東化学社製)6kgと、ノニオン系の界面活性剤「FC−170C」(住友スリーエム社製)1重量部と、イオン交換水1000重量部とをガラスビーカーに仕込み、この系を室温で攪拌することにより、[調製例(S−3)]を得た。[調製例(S−3)]1Lとを、この順に添加した。この系を10分間放置した後加熱を開始し、60分間かけて85℃まで昇温させ、85℃±2℃で1時間にわたり攪拌を行なうことにより、複合樹脂微粒子(A)と着色剤微粒子とを塩析/融着させて着色粒子(コア粒子)を形成した。次いで、85℃±2℃の温度条件下で、[ラテックス(1−B)]5.2kgと、ワックスエマルジョン(数平均分子量3,000のポリプロピレンエマルジョン、数平均一次粒子径:120nm、固形分濃度:29.9重量%)3.41kgとを添加し、さらに、85℃±2℃で4.0時間にわたり攪拌を行なうことにより、着色粒子(コア粒子)の表面に、樹脂微粒子(B)およびポリプロピレン微粒子を塩析/融着させることによって付着させた。系の温度が40℃以下となるまで冷却して攪拌を停止した後、目開き45μmのフィルターで凝集物を濾別除去することにより、トナー粒子の分散液を得た。次いで、この分散液を減圧濾過してウエットケーキ(トナー粒子の集合物)を得、これをイオン交換水で洗浄処理した。洗浄処理されたウエットケーキをヌッチェより取り出し、40℃の送風乾燥機で100時間かけて乾燥することにより、ブロック状のトナー粒子の集合物を得た。次いで、この集合物をヘンシェル粉砕機で解砕処理することにより、体積平均粒径Dv6.45μm、個数平均粒径Dn5.31μm、Dv/Dn1.21の[トナー12]を得た。こうして得た[トナー12]と[キャリア16]を実施例1と同様の方法により評価を行なった。
【0120】
<比較例10>
ポリビニルアルコール(「PVA−235」、(株)クラレ製)1部を水100部に溶解した。これを[水相2]とする。実施例1において、[水相1]の代わりに[水相2]を使用した以外は、実施例1と同様にして[トナー13]を得た。こうして得た[トナー13]と[キャリア16]を実施例1と同様の方法により評価を行なった。
【0121】
<比較例11>
実施例1の超音波アルカリ洗浄回数を0回にした以外は実施例1と同様にして体積平均粒径Dv6.21μm、個数平均粒径Dn5.30μm、Dv/Dn1.17、樹脂微粒子残存率3.5wt%の[トナー14]を得た。こうして得た[トナー14]と[キャリア16]を実施例1と同様の方法により評価を行なった。
【0122】
【表1】
Figure 0003933567
注)実施例1〜4、8及び9は参考例である。
【0123】
【表2】
Figure 0003933567
注)実施例1〜4、8及び9は参考例である。
【0124】
トナー10、14については定着不良により連続印刷することができず、中止した。トナー11、12については微量な定着不良を発生していたが、1万枚後では帯電低下による地汚れの悪化により実用上使用できないレベルであったので、評価を中止した。トナー13については粒径制御ができず、初期から地汚れが悪く、実用上使用できないレベルであったので、評価を中止した。キャリア9については、初期からキャリア付着が目標値を超え、実用上使用できないレベルであったので、評価を中止した。キャリア10について、初期から地汚れが悪く、実用上使用できないレベルであったので、評価を中止した。キャリア11、13については、8000枚時点で帯電量低下量及び抵抗変化量共に大きく、実用上使用できないレベルであったので、評価を中止した。キャリア14、15については、補給トナーの現像剤への分散が悪く、評価開始してまもなく地汚れ、トナー飛散が発生し、実用上使用できないレベルであったので、評価を中止した。
【0125】
【発明の効果】
以上、詳細かつ具体的な説明より明らかなように、本発明の現像剤は、地汚れ、トナー飛散、キャリア付着がなく、キャリア表面へのトナースペントの蓄積が少なく、長期にわたり安定した帯電量を得られるとともに、キャリア結着樹脂の大幅な膜削れが発生しないため、長期にわたり安定した電気抵抗が得られ、画像悪化が発生しない。更に、初期の印字品質が良好で、連続印字での画質の安定性にも優れ、安定したクリーニング性を有し、感光体、現像ローラ等に対するフィルミング汚染が防止された低温定着トナーが得られる。したがって、コピー枚数が増加するにつれ発生する複写画像の画質劣化が大幅に改善され、長期にわたり良好な画像を維持することができるという優れた効果を奏するものである。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an electrostatic charge image developing developer and a color developer for visualizing an electrostatic charge image formed on the surface of a photoreceptor in electrophotography and electrostatic recording, and an image forming method loaded with the developer. About.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, in an electrophotographic apparatus, an electrostatic recording apparatus, or the like, an electric or magnetic latent image is visualized with toner. For example, in electrophotography, an electrostatic charge image (latent image) is formed on a photoreceptor, and then the latent image is developed with toner to form a toner image. The toner image is usually transferred onto a transfer material such as paper and then fixed by a method such as heating. Toner used for electrostatic image development is generally colored particles in which a binder, a colorant, a charge control agent, and other additives are contained in a binder resin. There is a suspension polymerization method. In the pulverization method, a colorant, a charge control agent, an offset preventing agent and the like are melt-mixed in a thermoplastic resin and uniformly dispersed, and the resulting composition is pulverized and classified to produce a toner. According to the pulverization method, a toner having some excellent characteristics can be produced, but there is a limitation in the selection of the toner material. For example, the composition obtained by melt mixing must be capable of being pulverized and classified by economically usable equipment. From this requirement, the melt-mixed composition must be made sufficiently brittle. Therefore, when the above composition is actually pulverized into particles, a high-range particle size distribution is likely to be formed, and when attempting to obtain a copy image with good resolution and gradation, for example, the particle size Fine powders of 5 μm or less and coarse powders of 20 μm or more must be removed by classification, which has the disadvantage that the toner yield becomes very low. Further, in the pulverization method, it is difficult to uniformly disperse the colorant, the charge control agent, and the like in the thermoplastic resin. The uneven dispersion of the compounding agent adversely affects the fluidity, developability, durability, image quality and the like of the toner.
[0003]
In recent years, in order to overcome these problems in the pulverization method, a toner production method by a suspension polymerization method has been proposed and implemented. A technique for producing a toner for developing an electrostatic latent image by a polymerization method is known. For example, toner particles are obtained by a suspension polymerization method. However, the toner particles obtained by the suspension polymerization method are spherical and have a drawback of poor cleaning properties. Development / transfer with a low image area ratio results in a small amount of residual toner, and poor cleaning does not pose a problem. However, images with a high image area ratio, such as photographic images, and untransferred images formed due to poor paper feed, etc. Toner may be generated on the photoconductor as untransferred toner, and if accumulated, the image may be soiled. In addition, the charging roller that contacts and charges the photosensitive member is contaminated, and the original charging ability cannot be exhibited. For this reason, a method is disclosed in which resin fine particles obtained by an emulsion polymerization method are associated to obtain amorphous toner particles (see, for example, Patent Document 1).
However, in the toner particles obtained by the emulsion polymerization method, a large amount of the surfactant remains not only on the surface but also inside the particles even after the water washing step, and the environmental stability of the toner charging is impaired. The amount distribution is widened, and the background stain of the obtained image becomes poor. Further, the remaining surfactant contaminates the photoreceptor, the charging roller, the developing roller, etc., and the original charging ability cannot be exhibited.
[0004]
On the other hand, in a fixing process by a contact heating method performed using a heating member such as a heat roller, the toner particles are required to release from the heating member (hereinafter referred to as “offset resistance”). Here, the offset resistance can be improved by the presence of a release agent on the toner particle surface. On the other hand, a method is disclosed in which not only the resin fine particles are contained in the toner particles but also the resin fine particles are unevenly distributed on the surface of the toner particles, thereby improving the offset resistance (for example, Patent Documents). 2 and 3). However, the minimum fixing temperature increases, and the low temperature fixing property, that is, the energy saving fixing property is not sufficient.
[0005]
In the method of obtaining irregularly shaped toner particles by associating resin fine particles obtained by the emulsion polymerization method, the following problems occur.
When the release agent fine particles are associated with each other in order to improve the offset resistance, the release agent fine particles are taken into the toner particles, and as a result, the offset resistance cannot be sufficiently improved. . Resin fine particles, release agent fine particles, colorant fine particles, etc. are randomly fused to constitute toner particles, so there is a variation in composition (content ratio of constituent components) and molecular weight of constituent resins among the obtained toner particles. As a result, the toner particles have different surface characteristics, and a stable image cannot be formed over a long period of time. Furthermore, in a low-temperature fixing system that requires low-temperature fixing, fixing inhibition occurs due to resin fine particles unevenly distributed on the toner surface, and a fixing temperature range cannot be secured.
[0006]
On the other hand, with respect to the carrier, toner component filming prevention on the carrier surface, formation of a uniform carrier surface, prevention of surface oxidation, prevention of moisture sensitivity deterioration, extension of developer life, prevention of carrier adhesion to the photoreceptor surface, photosensitivity For the purpose of protecting the body from scratches or abrasion by the carrier, controlling the polarity of the charge, or adjusting the amount of charge, a hard and high-strength coating layer is usually provided by coating with an appropriate resin material. For example, those coated with a specific resin material (for example, see Patent Document 4), those in which various additives are added to the coating layer (for example, see Patent Documents 5 to 11), and the carrier surface. Using additives with additives attached to them (for example, see Patent Document 12), and using a coating film containing conductive particles larger than the coating film thickness For example, see Patent Document 13.) And the like have been disclosed.
Patent Document 14 describes that a benzoguanamine-n-butyl alcohol-formaldehyde copolymer is used as a main component for a carrier coating material, and Patent Document 15 describes a carrier-coated cross-linked product of a melamine resin and an acrylic resin. Patent Document 16 describes that the carrier scattering and carrier adhesion to the surface of the photosensitive member are prevented, and that the spikes that do not easily collapse are formed, and the photosensitivity by rubbing with a hard magnetic brush is described. In order to prevent scratches on the body surface, a core material having a volume average particle diameter of 25 to 45 μm is coated with a silicon resin or polystyrene resin, and an average void diameter is 10 to 20 μm and a small particle diameter particle having a volume average particle diameter of 22 μm or less is contained. The rate is less than 1%, the magnetization in a magnetic field of 1 KOe is 67 to 88 emu / g, and the difference in magnetization between the flying object and the main body is 10 emu at 1 KOe. g or less of the magnetic carrier is described.
[0007]
However, the carrier described in Patent Document 11 has a magnetic carrier core material having an average particle diameter of 20 to 100 μm (for example, 50 μm (Examples 1, 2, and 3), and inorganic fine particles in an amount of 0.001 to 1 wt% with respect to the carrier core material. Preferably coated with 0.01 to 0.5 wt% styrene-acrylic resin, the magnetic properties of the magnetic carrier core material are unknown, the particle size of the inorganic fine particles, and the ratio of the amount to the coating resin is unknown The thickness of the coating layer of styrene-acrylic resin is also unclear.The carrier described in Patent Document 12 has an average particle size of 40 μm or more (for example, 48 μm (Example 1), 46 μm (Example 2), 43 μm (implemented). Example 3)) magnetic carrier particles-resin dispersion type (magnetic fine particles; binder resin ratio 30; 70-95; 5), preferably coercive force in a magnetic field of 5000 Oe is 30 O. Or more, and the volume resistivity of 1012Covered with a styrene-n-butyl methacrylate resin containing conductive fine particles of Ωcm or less in an amount of 0.01 to 10 wt%, preferably 5% or less, based on the coating resin (the particle diameter of the conductive fine particles is preferably 0.1 μm or less). The carrier described in Patent Document 13 is coated with a magnetic carrier particle-resin dispersion type core material having a particle size of preferably 30 to 150 μm, for example 50 μm, and conductive fine particles. 0.01 to 50 wt%, preferably around 25% of the resin (the particle diameter of the conductive fine particles is the same as or larger than the film thickness of the resin coating layer within 3 μm) In addition, the layer thickness is preferably only 0.1 to 10 μm coated with styrene-methacrylate resin, and the degree of magnetization of the carrier core material is unknown, and the carrier described in Patent Document 14 has a particle size of Preferably, 7.3 parts of acrylic resin per 1000 parts of Cu-Zn ferrite particle core of 20 to 120 μm, for example 50 μm, and 16 parts of benzoguanamine-n-butyl alcohol / formaldehyde cocondensate for cross-linking this (Examples) 1, 2), for example, 7.3 parts of acrylic resin and 5.0 parts of MMA / perfluorooctyl methacrylate copolymer per 1000 parts of 50 μm Cu—Zn ferrite particle core and benzoguanamine-n— for crosslinking them 16 parts of butyl alcohol / formaldehyde cocondensate (Example 3), for example, 20 parts of acrylic resin per 1000 parts of 50 μm Cu—Zn ferrite particle core material (unknown magnetizing force) and benzoguanamine-n-butyl for crosslinking this 9.0 parts of alcohol-formaldehyde cocondensate (Example 4) is merely coated with each, and the magnetizing force of the Cu-Zn ferrite particle core is unknown, and the carrier described in Patent Document 15 is disclosed in JP-A-60-57352 and JP-A-60-57352. In order to improve the developer blocking and insufficient durability and moisture resistance in resin-coated carriers as described in JP-A-62-262057, the saturation magnetization is preferably 35 to 70 emu / g, and the particle size is preferably Although a ferrite particle core material of 30 to 150 μm, for example 80 μm, is only obtained by baking and crosslinking an acrylic resin and a melamine resin, the benzoguanamine monomer and formaldehyde copolymer film used in the carrier described in Patent Document 16 have high hardness. It has poor elasticity and the polystyrene resin film is highly brittle.
[0008]
In this case, the carrier particles can be smoothly cleaned with the toner surface, including a good mixing property and charge imparting to the toner, and a charge imparting and adhesion resistance to the surface of the photoreceptor. Achieved, if it is a magnetic carrier, satisfies the smooth conveyance with the developing sleeve and the soft spike that does not damage the photoconductor surface on the other side, with the rich spike that can supply the required amount of toner sufficiently. Therefore, it is desirable that the resin has an appropriate particle size distribution and a certain range of average particle diameter, and also has an appropriate magnetization, and the coating resin has high adhesiveness and low brittleness so that it can be easily peeled off from the carrier core material. However, it is necessary to have a hardness that does not damage the surface of the photoreceptor, and on the other hand, the toner component film does not form a strong adhesion (filming) on the surface. It is desirable to satisfy two contradictory properties of having a low degree of poor adhesion at the same time, and these properties are preferably maintained for a long period of time. In the case of high cohesion and adhesiveness at normal temperature), it is increasingly difficult to obtain a developer and carrier that simultaneously satisfy these multiple properties. Both of the above conventional techniques have advantages and disadvantages. What is satisfactory is not achieved.
[0009]
Furthermore, there are many needs for space saving of devices, and in recent years, many devices that have been miniaturized have been put on the market. In the case of such an apparatus, since the developing device is also downsized, the developing device has a simple stirring structure and has a small stirring margin. As a result, the stirring of the developer is lowered, particularly the dispersion (mixing) speed of the replenishing toner is lowered, and the uniform dispersion (mixing) property is deteriorated, resulting in problems such as toner scattering from the developing roller and ground contamination. Furthermore, although it is not necessarily the toner obtained by the polymerization method, the spherical toner is caused by its shape, which causes a problem that it is difficult to mix with the carrier.
[0010]
From the above, durability and carrier adhesion suppression are still insufficient. Concerning durability, there are problems such as spent toner on the carrier surface, destabilization of the charge amount, and reduction of the coating layer due to film removal of the coating resin and accompanying resistance reduction. Although it can be obtained, the image quality of the copy image decreases as the number of copies increases, which is a problem. Further, toner scattering and background contamination due to difficulty in mixing the carrier and the toner are also problems, and improvement is necessary.
[0011]
[Patent Document 1]
Japanese Patent No. 2537503 (Claims on the first page, first column, first line to second column, sixth line)
[Patent Document 2]
Japanese Patent Laid-Open No. 2000-292773 (claims on page 2, column 1, line 1 to column 2, line 30)
[Patent Document 3]
JP 2000-292978 A (Claims on page 2, column 1, line 1 to page 2, column 3, line 22)
[Patent Document 4]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 58-108548 (Claim 1st page, lower left column, lines 4 to 6)
[Patent Document 5]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 54-1555048 (Claim 1st page, lower left column, lines 4 to 10)
[Patent Document 6]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 57-40267 (Claim 1 on page 1, lower left column, lines 4 to 8)
[Patent Document 7]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 58-108549 (the first page, lower left column, claims 4 to 7)
[Patent Document 8]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 59-166968 (Claim 1st page, lower left column, lines 4 to 7)
[Patent Document 9]
Japanese Examined Patent Publication No. 1-19584 (claims on page 1, column 1, lines 1 to 7)
[Patent Document 10]
Japanese Examined Patent Publication No. 3-628 (Claim 1 on page 1, column 1, lines 1 to 6)
[Patent Document 11]
Japanese Patent Laid-Open No. 6-202381 (Claim 2 on page 2, column 1, lines 1 to 12)
[Patent Document 12]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-273789 (Claim 2 on page 1, column 1, lines 1 to 9)
[Patent Document 13]
JP-A-9-160304 (Claim 2 on page 2, column 1, lines 1 to 45)
[Patent Document 14]
JP-A-8-6307 (Claim 2 on page 2, column 1, lines 1 to 12)
[Patent Document 15]
Japanese Patent No. 2683624 (Claim 1 on page 1, column 1, lines 1 to 7)
[Patent Document 16]
Japanese Patent Laid-Open No. 2002-296846 (page 2, column 1, line 1 to line 12 claims, paragraph [0030])
[0012]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to cope with a low-temperature fixing system, maintain good cleaning properties, have good offset resistance, and contaminate a fixing device and an image. It is to provide a developer for developing an electrostatic charge image and a developer for color. Another object of the present invention is to provide a developer for developing an electrostatic charge image and a developer for color which can form a visible image having a sharp charge amount distribution and good sharpness over a long period of time. Another object of the present invention is to provide a carrier and a developer with less toner scattering, background contamination, and carrier adhesion.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
  The above problem is that (1) “in a carrier having a coating layer composed of at least a binder resin and particles, the particle diameter (D) and the film thickness (h) of the binder resin layer are 1 <[D / h] <10, the magnetization of the carrier at 1 kOe is in the range of 40 to 80 emu / g, and the average particle diameter Dv of the carrier is in the range of 20 to 70 μm.In addition, the binder resin of the carrier coating layer contains at least an acrylic resin and a silicon resin, the ratio of the acrylic resin is 10 to 90 wt%, and the total content of particles contained in the coating layer is 40-95 wt% of coating film composition componentA carrier for developing an electrostatic charge image ”, (2)“ a content of 63% or less of the average particle diameter Dv is 1 wt%Less thanThe electrostatic charge image developing carrier according to item (1), wherein:(3)“The at least each resin in the coating layer made of an acrylic resin and a silicon resin has a layer structure.(1)Term or number(2)The carrier for developing an electrostatic image according to the item ",(4)“The particles contained in the coating layer are one or more of alumina, titanium oxide, zinc oxide, or those obtained by subjecting them to surface treatment.(3)The electrostatic charge image developing carrier according to any one of the items is solved.
  In addition, the above problem is(5)“A solution or dispersion formed by dissolving or dispersing a toner composition containing a toner binder composed of a modified polyester resin capable of reacting with active hydrogen in an organic solvent is used as a crosslinking agent in an aqueous medium containing resin fine particles. And / or a toner obtained by reacting with an extender, removing the solvent from the obtained dispersion, and washing and desorbing the resin fine particles adhering to the toner surface. A toner for developing an electrostatic charge image in which the residual ratio of the resin fine particles remaining on the toner particle surface measured by a meter to the toner particles is 5 wt% or less with respect to the toner particles, and the items (1) to (1) First(4)An electrostatic charge image developing developer, comprising the carrier according to any one of Items 1 to 3,(6)“The developer toner is a full-color toner.(5)The developer for developing an electrostatic image according to the item ",(7)“The toner binder contains an unmodified polyester resin together with a modified polyester resin, and the weight ratio of the modified polyester resin to the unmodified polyester resin is 5/95 to 80/20. Said first(5)Term or number(6)The developer for developing an electrostatic image according to the item ",(8)“The toner binder has an acid value of 1 to 30 mg KOH / g.(5)Item to No.(7)The developer for developing an electrostatic image according to any one of the items ",(9)“The toner binder has a glass transition point (Tg) of 50 to 70 ° C.(5)Item to No.(8)The developer for developing an electrostatic image according to any one of the items ",(10)“The resin fine particles are made of at least one resin selected from vinyl resins, polyurethane resins, epoxy resins, and polyester resins.(5)Item to No.(9)The developer for developing an electrostatic image according to any one of the items ",(11)“The resin fine particles have an average particle diameter of 5 to 2000 nm.(5)Item to No.(10)The developer for developing an electrostatic image according to any one of the items ",(12)“The toner particles have a volume average particle diameter of 4 to 8 μm.(5)Item to No.(11)The developer for developing an electrostatic image according to any one of the items ",(13)“The ratio Dv / Dn of the volume average particle diameter (Dv) to the number average particle diameter (Dn) of the toner particles is 1.25 or less.(5)Item to No.(12)The developer for developing an electrostatic image according to any one of the items ",(14)“The average circularity of the toner particles is 0.94 to 0.99.(5)Item to No.(13)The developer for developing an electrostatic image according to any one of the items ",(15)“The step of removing the solvent from the dispersion is performed under reduced pressure and / or heating conditions.(5)Item to No.(14)The developer for developing an electrostatic image according to any one of the items ",(16)“The step of removing the solvent from the dispersion is performed by filtration.(5)Item to No.(15)The electrostatic charge image developing developer according to any one of the items above.
  In addition, the above problem is(17)"The first(5)Item to No.(16)This is solved by a container containing the developer for developing an electrostatic image according to any one of the items.
  In addition, the above problem is(18)"The first(5)Item to No.(16)An image forming method characterized in that the developer for developing an electrostatic charge image according to any one of the items is used.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
  Hereinafter, the present invention will be described in more detail.
  As a result of continuous studies to solve the above-described problems of the prior art, the present inventors have determined that the particle diameter (D) and the binder resin in a carrier having a coating film composed of at least a binder resin and particles. The film thickness (h) is 1 <[D / h] <10, the magnetization of the carrier at 1 kOe is in the range of 40 to 80 emu / g, and the average particle diameter Dv of the carrier is in the range of 20 to 70 μm.In addition, the binder resin of the carrier coating layer contains at least an acrylic resin and a silicon resin, the ratio of the acrylic resin is 10 to 90 wt%, and the total content of particles contained in the coating layer is 40-95 wt% of coating film composition componentIt has been found that the improvement effect is remarkable by using the electrostatic charge image developing carrier.
[0015]
Specifically, by setting [D / h] within the above range, the carrier surface becomes uneven, the biting between the carrier and the toner increases, and the magnetization at 1 kOe is in the range of 40 to 80 emu / g. Thus, the holding force between the carrier particles is properly maintained, so that the toner is quickly dispersed (mixed) in the carrier or developer. When [D / h] is 1 or less, since the particles are buried in the binder resin, the carrier surface does not have an uneven shape, and the effect cannot be obtained sufficiently. Further, when [D / h] is 10 or more, the contact area between the particles and the binder resin is small, so that a sufficient binding force cannot be obtained and the particles are easily detached, which is not preferable. On the other hand, when the magnetization is less than 40 emu / g, since the coercive force between the carrier particles is small, the dispersion (mixing) of the toner in the carrier or the developer cannot be obtained quickly, which is not preferable. On the other hand, if it exceeds 80 emu / g, the retention force between the carrier particles becomes too large, so that it becomes difficult for the toner to intervene between the carrier particles, and the effect cannot be obtained efficiently.
[0016]
When the average carrier particle diameter Dv exceeds 70 μm, the ears formed by the developer become thick, so that the reproducibility of sharp images is lowered, and the specific surface area is small, so the ability to impart charge to the toner is poor. This is not preferable because defects due to poor charging such as background fogging occur. On the other hand, when the particle size is less than 20 μm, the magnetization of one carrier of fine particles in the particle size distribution becomes very small, which is not preferable because the carrier adheres to the surface of the photoreceptor.
In addition, the carrier core material referred to in the present invention may be a known one as a two-component carrier for electrophotography, for example, appropriately selected according to the use and purpose of use of the carrier such as ferrite, magnetite, iron and nickel. Use it.
[0017]
Furthermore, the effects obtained by setting [D / h] in the above range may be as follows.
By setting [D / h] within the above range, the particles are more convex than the coating film. Therefore, by stirring to triboelectrically charge the developer, friction with toner or friction between carriers is achieved. Contact with strong impact on the binder resin can be relaxed. As a result, it is possible to prevent spent toner on the carrier, and to suppress film abrasion of the binder resin, which is a place where charging occurs.
[0018]
  Further, the content of 63% or less of the average particle diameter Dv is 1 wt%.Less thanTherefore, the effect is remarkable. First, the 63% diameter will be described. The 63% diameter means a value obtained by multiplying Dv by 0.63. Further, when the content of the 63% diameter or less is 1 wt% or more, there is a large amount of fine powder in the particle size distribution, which is not preferable because carrier adhesion tends to occur.
[0019]
Furthermore, the improvement effect is remarkable because the binder resin of the carrier coating layer contains at least an acrylic resin. This is because acrylic resin has a strong adhesive property and low brittleness, so it has a very excellent property of wear resistance, and it is difficult for deterioration such as coating film scraping and film peeling to occur. 1 <[D / h] < 10 can be maintained stably.
[0020]
The acrylic resin here refers to a resin having an acrylic component and is not particularly limited. In addition, it is possible to use the acrylic resin alone, but it is also possible to use at least one other component that undergoes a crosslinking reaction at the same time. Examples of the other component that undergoes a crosslinking reaction include an amino resin and an acidic catalyst, but are not limited thereto. The amino resin here refers to guanamine, melamine resin and the like, but is not limited thereto. Moreover, what has a catalytic action can be used with the acidic catalyst said here. For example, it has a reactive group such as a fully alkylated type, a methylol group type, an imino group type, and a methylol / imino group type, but is not limited thereto.
[0021]
  Silicone resin has poor compatibility with other resins, but its compatibility with acrylic resin is relatively good.In the present invention,Use a mixture of bothTheHowever, at least in the coating layer made of acrylic resin and silicon resin, each resin has a layer structure, and the improvement effect is remarkable (relatively good adhesion at the interface between the two layers is acrylic resin). This is also attributed to the relatively good compatibility between the resin and silicon resin). This is because, as mentioned above, acrylic resin has a very excellent property of abrasion resistance because of its strong adhesiveness and low brittleness, but on the other hand, since it has a high surface energy, in combination with a toner that is easy to spend, Problems such as a decrease in charge amount due to accumulation of toner component spent may occur. In this case, this problem can be solved by using together a silicon resin that has an effect that it is difficult to spend the toner component due to the low surface energy and the accumulation of the spent component is difficult to progress due to film scraping. However, since silicon resin has weak adhesiveness and high brittleness, it also has a weak point of poor wear resistance. Therefore, it is important to obtain a good balance between the properties of these two resins. It is possible to obtain a coating film having the property.
[0022]
The term “silicon resin” as used herein refers to a generally known silicone resin, and examples include straight silicone consisting only of organosilosan bonds, and silicone resins modified with alkyd, polyester, epoxy, acrylic, urethane, and the like. However, it is not limited to this. Examples of commercially available straight silicon resins include KR271, KR255, and KR152 manufactured by Shin-Etsu Chemical, SR2400, SR2406, and SR2410 manufactured by Toray Dow Corning Silicon. In this case, it is possible to use the silicon resin alone, but it is also possible to simultaneously use other components that undergo a crosslinking reaction, charge amount adjusting components, and the like. Further, as modified silicone resin, KR206 (alkyd modified), KR5208 (acryl modified), ES1001N (epoxy modified), KR305 (urethane modified) manufactured by Shin-Etsu Chemical, SR2115 (epoxy modified) manufactured by Toray Dow Corning Silicon Co., Ltd. , SR2110 (alkyd modified) and the like.
[0023]
  Furthermore,In the present invention,In the coating layer made of at least acrylic resin and silicon resin, the acrylic resin ratio is 10 to 90 wt%.ThisThus, the improvement effect is remarkable. This is not preferable when the ratio of the acrylic resin is less than 10 wt%, because most of the coating layer occupies the silicon resin component, resulting in deterioration of wear resistance due to the high brittleness that is a defect of the silicon resin. On the other hand, when the ratio of the acrylic resin exceeds 90 wt%, most of the coating layer occupies the acrylic resin component. Therefore, the toner component spent due to the high surface energy and the difficulty of film scraping, which are disadvantages of the acrylic resin, are caused. Is unfavorable as it accumulates.
[0024]
Further, in the coating layer made of at least an acrylic resin and a silicon resin, each resin has a layer structure, so that the improvement effect is remarkable. There are several functions required for the coating film of the carrier, such as the spent resistance function, the wear resistance function, and the adhesive function. However, there is no material that can satisfy these functions with one material. There is something with a good function. Therefore, it is possible to form a coating film having an excellent function by combining several kinds of materials having an excellent function. Specifically, by using an acrylic resin for the adhesive layer with the core material, the adhesion between the core material and the coating film is strengthened, and a silicon resin layer is provided on the acrylic resin to provide a resistance to toner components. Although it exhibits good spent properties, it is not limited to this.
[0025]
  Furthermore,In the present invention,The total content of particles contained in the coating layer is 40 to 95 wt% of the coating film composition componentThisThus, the improvement effect is remarkable. This is because when the amount is less than 40 wt%, since the proportion of the particles is smaller than the proportion of the binder resin on the surface of the carrier particles, the effect of relieving contact with a strong impact on the binder resin is achieved. This is not preferable because it is small and sufficient durability cannot be obtained. On the other hand, when the amount is more than 95 wt%, the proportion of the particles is excessive as compared with the proportion of the binder resin on the carrier surface, so that the proportion of the binder resin that is a charging occurrence point is insufficient. , Can not demonstrate sufficient charging ability. In addition, since the amount of particles is too large compared to the amount of binder resin, the ability to hold particles by the binder resin becomes insufficient, and the particles are easily detached, which is not preferable because sufficient durability cannot be obtained.
[0026]
Moreover, although it is Unexamined-Japanese-Patent No. 9-160304 similar to this invention mentioned previously, it differs from this invention about the content rate range of particle | grains, "0.01-50 wt% of coat resin", ie, this When converted to the content calculation method of the present invention, it is “0.01 to 33.33 wt% of the coating film composition component”. In this case, the durability is improved as compared with the conventional case. Since the proportion of the particles is smaller than the proportion of the binder resin on the surface, the effect of alleviating contact with a strong impact on the binder resin is small, and sufficient durability cannot be obtained.
[0027]
Furthermore, the improvement effect is remarkable when the particle | grains contained in a coating layer are any one of alumina, titanium oxide, zinc oxide, or those which surface-treated them, or one or more. Since the effect is obtained by keeping the carrier surface in an uneven shape, if the particles are easily crushed or worn by the external force applied to the carrier surface, this effect cannot be maintained over a long period of time and is stable. It is not preferable because quality cannot be obtained. Since the particles mentioned here have tough properties, they are strong against this external force, do not cause crack wear, and can maintain the coating layer protecting effect over a long period of time. Further, the particle size is preferably 5 μm or less, and the location of the particles in the coating film is preferably present in the acrylic resin. The reason is that the particles can be held for a long time due to the strong adhesiveness of the acrylic resin, but it is not always necessary to be present in the acrylic resin.
[0028]
It is also effective to contain carbon black in the coating resin as necessary. The effect is remarkable, and it can be used as a regulator that lowers the resistance when the resistance is high in the case of a coating film composed of only the coating resin or the coating resin and particles. In general, when a carrier having a high resistance is used as a developer, on the image surface of a large area of a copy image, the image density at the center is very thin and only the edges are expressed deeply, so-called edge effect is sharply used. It becomes the image that was. In addition, when the image is a character or a thin line, the image is clear due to the edge effect. However, when the image is halftone, there is a defect that the image is very reproducible. Therefore, it is possible to obtain an excellent image by appropriately using the carbon book.
[0029]
Furthermore, it can also be used for a color carrier. In the case of a carrier for a color developer, a scraped film is mixed in the image, and if the scraped film has a dark color due to reasons such as containing carbon black, it becomes a defective image because it clearly stands out in the image, In the present invention, the coating resin has an acrylic resin, and as described above, since the acrylic resin has a property of being highly adhesive and difficult to scrape, the carbon black can be firmly held in the coating resin, and the resin This is because the carbon black is hardly detached from the carrier because it is difficult to scrape itself. In particular, the effect is great by dispersing carbon black in an acrylic resin. In the layer structure coating film, the effect is great by forming an acrylic resin film in which carbon black is dispersed in the lower layer and a silicon resin layer not containing carbon black in the upper layer. The carbon black mentioned here can be any of those commonly used for carriers or toners. On the other hand, in the case of a highly brittle resin such as silicon resin that can be easily scraped, if carbon black is contained in the coating resin, a scraped black film appears in the image, which becomes a defective image and cannot be used.
[0030]
Further, a solution or a dispersion formed by dissolving or dispersing a toner composition containing a carrier of the present invention and a toner binder composed of a modified polyester resin capable of reacting with active hydrogen in an organic solvent is formed into resin fine particles. In a toner obtained by reacting with a crosslinking agent and / or an extender in an aqueous medium containing the solvent, removing the solvent from the obtained dispersion, and washing and desorbing the resin fine particles adhering to the toner surface A static charge image developing toner having a residual ratio of the resin fine particles remaining on the surface of the toner particles measured by a gas chromatograph (mass spectrometry) to the toner particles of 5 wt% or less with respect to the toner particles. The improvement effect is remarkable by the developer for charge image development. By adopting such a configuration, it is possible to obtain cleaning performance, compatibility with a low-temperature fixing system, anti-offset properties, sharpness of charge amount distribution, and maintainability of a sharp image over a long period of time. The characteristics of the carrier and the toner are established by this combination, and will be described in detail below.
Further, since the developer toner is a full color toner, the improvement effect is remarkable.
The toner of the present invention can also be used as a one-component magnetic toner that does not use a carrier or a non-magnetic toner.
[0031]
(Residual rate of resin fine particles)
The resin fine particles in the toner of the present invention are added in the production process in order to control the toner shape (circularity, particle size distribution, etc.) described later, but the residual ratio of the resin fine particles unevenly distributed on the toner surface to the toner particles is 5 wt. It is important that the residual ratio of resin fine particles is 5 wt% or more. If the resin fine particle residual ratio is 5 wt% or more, the resin fine particles inhibit the adhesiveness to the fixing paper, and the minimum fixing temperature increases. Therefore, since a sufficient fixing temperature range cannot be secured, there is a problem that fixing cannot be performed by a copying machine of a low-temperature fixing system, or the fixed image is peeled off when rubbed. In addition, the resin fine particles inhibit the triboelectric chargeability, resulting in poor charging of the toner, resulting in background smearing of the obtained image and toner scattering at the developing portion, causing toner contamination of each member / part.
[0032]
The residual ratio of the resin fine particles can be measured by analyzing a substance caused by the resin fine particles without using the toner particles with a pyrolysis gas chromatograph (mass spectrometry), and calculating from the peak area. The residual ratio of the resin fine particles is expressed by the following formula.
[Expression 1]
R = A / B × 100
R: Residual rate of resin fine particles
A: Weight of resin fine particles on toner particles
B: Toner particle weight
[0033]
(Circularity and circularity distribution)
It is important that the toner in the present invention has a specific shape and shape distribution. An toner having an average circularity of 0.94 or less and an irregular shape that is too far from a spherical shape has satisfactory transferability and dust. A high-quality image with no image cannot be obtained. As a method for measuring the shape, an optical detection band method is suitable in which a suspension containing particles is passed through an imaging unit detection band on a flat plate, and a particle image is optically detected and analyzed by a CCD camera. . Toner having an average circularity of 0.94 to 0.99, which is a value obtained by dividing the perimeter of an equivalent circle having the same projected area obtained by this method by the perimeter of the actual particle, has high reproducibility with an appropriate density reproducibility. It was found to be effective for forming a clear image. More preferably, particles having an average circularity of 0.945 to 0.985 and a circularity of less than 0.94 are 10% or less. In addition, when the average circularity is 0.99 or more, in a system employing blade cleaning or the like, a cleaning failure occurs on the photosensitive member or the transfer belt, causing stain on the image. For example, development / transfer with a low image area ratio results in a small amount of residual toner and poor cleaning does not pose a problem, but images with a high image area ratio such as photographic images, and untransferred images due to poor paper feed, etc. The formed toner may be generated as a transfer residual toner on the photoconductor, and if accumulated, the image may be soiled. In addition, the charging roller that contacts and charges the photosensitive member is contaminated, and the original charging ability cannot be exhibited. This value can be measured as an average circularity by a flow type particle image analyzer FPIA-1000 (manufactured by Toa Medical Electronics Co., Ltd.). As a specific measuring method, 0.1 to 0.5 ml of a surfactant, preferably alkylbenzene sulfonate is added as a dispersant to 100 to 150 ml of water from which impure solids have been removed in advance, and further measurement is performed. Add about 0.1-0.5g of sample. The suspension in which the sample is dispersed is obtained by performing dispersion treatment for about 1 to 3 minutes with an ultrasonic disperser and measuring the shape and distribution of the toner with the above apparatus at a dispersion concentration of 3000 to 10,000 / μl. .
[0034]
[Dv / Dn (ratio of volume average particle diameter / number average particle diameter)]
The toner has a volume average particle diameter (Dv) of 4 to 8 μm and a ratio (Dv / Dn) to the number average particle diameter (Dn) of 1.25 or less, preferably 1.10 to 1.25. The toner has excellent heat resistance, low-temperature fixability, and hot offset resistance, particularly excellent image gloss when used in full-color copiers, etc. Even if the balance is performed, the fluctuation of the toner particle diameter in the developer is reduced, and good and stable developability can be obtained even with long-term stirring in the developing device. Even when used as a one-component developer, even if the balance of the toner is performed, the fluctuation of the toner particle diameter is reduced, and the toner is filmed on the developing roller and the toner is thinned. The toner was not fused to a member such as a blade, and good and stable developability and images were obtained even when the developing device was used (stirred) for a long time. In general, it is said that the smaller the particle size of the toner, the more advantageous it is to obtain a high-resolution and high-quality image, but it is disadvantageous for transferability and cleaning properties. is there. Further, when the volume average particle diameter is smaller than the range of the present invention, in the case of the two-component developer, the toner is fused to the surface of the carrier during a long period of stirring in the developing device, and the charging ability of the carrier is reduced, or the one-component development is performed. When used as an agent, toner filming on the developing roller and toner fusion to a member such as a blade for thinning the toner are likely to occur. Further, these phenomena are the same for the toner having a fine powder content larger than the range of the present invention.
On the contrary, when the particle diameter of the toner is larger than the range of the present invention, it becomes difficult to obtain a high-resolution and high-quality image, and when the balance of the toner in the developer is performed, In many cases, the variation of the particle size becomes large.
It was also clarified that the same applies when the volume average particle diameter / number average particle diameter is larger than 1.25. Further, when the volume average particle size / number average particle size is smaller than 1.10, there are preferable aspects from the viewpoint of stabilizing the behavior of the toner and uniformizing the charge amount, but the toner cannot be sufficiently charged. As a result, it became clear that the cleaning property may be deteriorated.
[0035]
[Modified polyester resin capable of reacting with active hydrogen (MPE)]
Examples of the reactive modified polyester resin (RMPE) capable of reacting with active hydrogen include a polyester prepolymer (A) having an isocyanate group. Examples of the prepolymer (A) include a polycondensate of a polyol (PO) and a polycarboxylic acid (PC) and a polyisocyanate (PIC) reacted with a polyester having active hydrogen. Examples of the group containing active hydrogen in the polyester include a hydroxyl group (alcoholic hydroxyl group and phenolic hydroxyl group), an amino group, a carboxyl group, a mercapto group, and the like. Among these, an alcoholic hydroxyl group is preferable.
Modified polyester (MPE) such as urea-modified polyester is easy to adjust the molecular weight of its polymer component, and is a dry toner, especially oil-less low-temperature fixing characteristics (extensive releasability without a mechanism for applying a release oil to a fixing heating medium) And fixing property). Particularly, a polyester prepolymer whose end is modified with urea can suppress adhesion to a heating medium for fixing while maintaining high fluidity and transparency in the fixing temperature range of the unmodified polyester resin itself.
[0036]
Examples of the polyol (PO) include diol (DIO) and trivalent or higher polyol (TO), and DIO alone or a mixture of DIO and a small amount of TO is preferable.
Examples of the diol include alkylene glycol (ethylene glycol, 1,2-propylene glycol, 1,3-propylene glycol, 1,4-butanediol, 1,6-hexanediol, etc.); alkylene ether glycol (diethylene glycol, triethylene glycol, Dipropylene glycol, polyethylene glycol, polypropylene glycol, polytetramethylene ether glycol, etc.); alicyclic diols (1,4-cyclohexanedimethanol, hydrogenated bisphenol A, etc.); bisphenols (bisphenol A, bisphenol F, bisphenol S, etc.) ); Adducts of alkylene oxides (ethylene oxide, propylene oxide, butylene oxide, etc.) of the above alicyclic diols; Alkylene oxide (ethylene oxide, propylene oxide, butylene oxide, etc.), etc. adducts. Among them, preferred are alkylene glycols having 2 to 12 carbon atoms and alkylene oxide adducts of bisphenols, and particularly preferred are alkylene oxide adducts of bisphenols and alkylene glycols having 2 to 12 carbon atoms. It is a combined use.
[0037]
Examples of the trivalent or higher polyol (TO) include 3 to 8 or higher polyhydric aliphatic alcohols (glycerin, trimethylolethane, trimethylolpropane, pentaerythritol, sorbitol, etc.); trivalent or higher phenols (Tris) Phenol PA, phenol novolak, cresol novolak, etc.); alkylene oxide adducts of the above trivalent or more polyphenols.
Examples of the polycarboxylic acid (PC) include dicarboxylic acid (DIC) and trivalent or higher polycarboxylic acid (TC), and DIC alone or a mixture of DIC and a small amount of TC is preferable.
Dicarboxylic acids include alkylene dicarboxylic acids (succinic acid, adipic acid, sebacic acid, etc.); alkenylene dicarboxylic acids (maleic acid, fumaric acid, etc.); aromatic dicarboxylic acids (phthalic acid, isophthalic acid, terephthalic acid, naphthalenedicarboxylic acid, etc.) ) And the like. Of these, preferred are alkenylene dicarboxylic acids having 4 to 20 carbon atoms and aromatic dicarboxylic acids having 8 to 20 carbon atoms. Examples of the trivalent or higher valent polycarboxylic acid include aromatic polycarboxylic acids having 9 to 20 carbon atoms (such as trimellitic acid and pyromellitic acid).
In addition, as polycarboxylic acid, you may make it react with a polyol using the acid anhydride or lower alkyl ester (methyl ester, ethyl ester, isopropyl ester, etc.) of the above-mentioned thing.
The ratio of the polyol (PO) and the polycarboxylic acid (PC) is usually 2/1 to 1/1, as the equivalent ratio [OH] / [COOH] of the hydroxyl group [OH] and the carboxyl group [COOH], preferably 1.5 / 1 to 1/1, more preferably 1.3 / 1 to 1.02 / 1.
[0038]
As polyisocyanate (PIC), aliphatic polyisocyanate (tetramethylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, 2,6-diisocyanatomethylcaproate, etc.); alicyclic polyisocyanate (isophorone diisocyanate, cyclohexylmethane diisocyanate, etc.); aromatic Diisocyanates (tolylene diisocyanate, diphenylmethane diisocyanate, etc.); araliphatic diisocyanates (α, α, α ′, α′-tetramethylxylylene diisocyanate, etc.); isocyanurates; polyisocyanates such as phenol derivatives, oximes, caprolactams, etc. And a combination of two or more of these.
The ratio of the polyisocyanate (PIC) is usually 5/1 to 1/1, preferably 4 /, as an equivalent ratio [NCO] / [OH] of the isocyanate group [NCO] and the hydroxyl group [OH] of the polyester having a hydroxyl group. 1 to 1.2 / 1, more preferably 2.5 / 1 to 1.5 / 1.
When [NCO] / [OH] exceeds 5, low-temperature fixability deteriorates. When the molar ratio of [NCO] is less than 1, in the case of a urea-modified polyester, the urea content in the polyester becomes low and the hot offset resistance deteriorates. The content of the polyisocyanate (PIC) component in the polyester prepolymer (A) having an isocyanate group at the terminal is usually 0.5 to 40% by weight, preferably 1 to 30% by weight, more preferably 2 to 20% by weight. %. If it is less than 0.5% by weight, the hot offset resistance deteriorates, and it is disadvantageous in terms of both heat-resistant storage stability and low-temperature fixability. On the other hand, if it exceeds 40% by weight, the low-temperature fixability deteriorates.
The number of isocyanate groups contained per molecule in the polyester prepolymer (A) having an isocyanate group is usually 1 or more, preferably 1.5 to 3 on average, more preferably 1.8 to 2.5 on average. It is a piece. If it is less than 1 per molecule, the molecular weight of the modified polyester will be low, and the hot offset resistance will deteriorate.
[0039]
In the present invention, a urea-modified polyester that is preferably used as a toner binder can be obtained by a reaction between a polyester prepolymer (A) having an isocyanate group and an amine (B).
As amines (B), diamine (B1), triamine or higher polyamine (B2), amino alcohol (B3), amino mercaptan (B4), amino acid (B5), and amino groups of (B1) to (B5) (B6) etc. that are blocked.
Examples of the diamine (B1) include aromatic diamines (phenylenediamine, diethyltoluenediamine, 4,4′-diaminodiphenylmethane, etc.); alicyclic diamines (4,4′-diamino-3,3′-dimethyldicyclohexylmethane, diamines). Cyclohexane, isophoronediamine, etc.); and aliphatic diamines (ethylenediamine, tetramethylenediamine, hexamethylenediamine, etc.) and the like. Examples of the trivalent or higher polyamine (B2) include diethylenetriamine and triethylenetetramine. Examples of amino alcohol (B3) include ethanolamine and hydroxyethylaniline. Examples of amino mercaptan (B4) include aminoethyl mercaptan and aminopropyl mercaptan. Examples of the amino acid (B5) include aminopropionic acid and aminocaproic acid. As (B6) which blocked the amino group of (B1) to (B5), ketimine compounds obtained from the amines and ketones (acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, etc.) of (B1) to (B5), And oxazolyzone compounds. Among these amines (B), preferred are (B1) and a mixture of (B1) and a small amount of (B2).
[0040]
Furthermore, the molecular weight of a modified polyester such as urea-modified polyester can be adjusted using an elongation terminator. Examples of the elongation terminator include monoamines (diethylamine, dibutylamine, butylamine, laurylamine, etc.), and those obtained by blocking them (ketimine compounds).
The ratio of amines (B) is the equivalent ratio [NCO] / [NHx] of isocyanate groups [NCO] in the prepolymer (A) having isocyanate groups and amino groups [NHx] in amines (B). The ratio is usually 1/2 to 2/1, preferably 1.5 / 1 to 1 / 1.5, more preferably 1.2 / 1 to 1 / 1.2. When [NCO] / [NHx] exceeds 2 or less than 1/2, the molecular weight of a modified polyester such as urea-modified polyester (UMPE) becomes low, and the hot offset resistance deteriorates. In the present invention, the polyester modified with urea bonds (UMPE) may contain urethane bonds as well as urea bonds. The molar ratio of the urea bond content to the urethane bond content is usually 100/0 to 10/90, preferably 80/20 to 20/80, and more preferably 60/40 to 30/70. When the molar ratio of the urea bond is less than 10%, the hot offset resistance is deteriorated.
As a crosslinking agent or an extender for the modified polyester used in the present invention, an active hydrogen compound capable of reacting with a reactive group such as an isocyanate group, preferably the amines (B) can be used.
[0041]
The modified polyester such as urea-modified polyester (UMPE) used as a toner binder in the present invention is produced by a one-shot method or a prepolymer method. The weight average molecular weight of the modified polyester such as urea-modified polyester is usually 10,000 or more, preferably 20,000 to 10,000,000, and more preferably 30,000 to 1,000,000. If it is less than 10,000, the hot offset resistance deteriorates. The number average molecular weight of the modified polyester such as urea-modified polyester is not particularly limited when the unmodified polyester (PE) described later is used, and may be a number average molecular weight that can be easily obtained to obtain the weight average molecular weight. . In the case of the modified polyester alone, the number average molecular weight is usually 20000 or less, preferably 1000 to 10000, and more preferably 2000 to 8000. When it exceeds 20000, the low-temperature fixability and the glossiness when used in a full-color apparatus are deteriorated.
[0042]
[Unmodified polyester (PE)]
In the present invention, the modified polyester (MPE) can be used not only alone, but also with the MPE, unmodified polyester (PE) can be contained as a toner binder component. The combined use of PE improves low-temperature fixability and gloss when used in a full-color device, and is preferable to single use. Examples of PE include polycondensates of polyol (PO) and polycarboxylic acid (PC) similar to those used in the modified polyester such as UMPE, and preferred ones are the same as in the case of modified polyester. . In addition, PE may be modified not only with unmodified polyester but also with a chemical bond other than a urea bond, for example, with a urethane bond. It is preferable that MPE and PE are at least partially compatible in terms of low-temperature fixability and hot offset resistance. Therefore, a similar composition is preferable for the polyester component of MPE and PE. When PE is contained, the weight ratio of MPE to PE is usually 5/95 to 80/20, preferably 5/95 to 30/70, more preferably 5/95 to 25/75, and particularly preferably 7/93. ~ 20/80. If the weight ratio of MPE is less than 5%, the hot offset resistance deteriorates, and it is disadvantageous in terms of both heat-resistant storage stability and low-temperature fixability.
The peak molecular weight of PE is usually 1000-30000, preferably 1500-10000, more preferably 2000-8000. If it is less than 1000, heat-resistant storage stability will deteriorate, and if it exceeds 30000, low-temperature fixability will deteriorate. The hydroxyl value of PE is preferably 5 or more, more preferably 10 to 120, and particularly preferably 20 to 80. If it is less than 5, it is disadvantageous in terms of both heat-resistant storage stability and low-temperature fixability. The acid value of PE is usually 1-30, preferably 5-20. By having an acid value, it tends to be negatively charged.
[0043]
In the present invention, the glass transition point (Tg) of the toner binder is usually 50 to 70 ° C., preferably 55 to 65 ° C. If the temperature is less than 50 ° C., the heat-resistant storage stability of the toner deteriorates, and if it exceeds 70 ° C., the low-temperature fixability becomes insufficient. Due to the coexistence of the modified polyester resin, the dry toner of the present invention tends to have good heat-resistant storage stability even when the glass transition point is low, as compared with known polyester toners. The storage elastic modulus of the toner binder is 10,000 dyne / cm at a measurement frequency of 20 Hz.2The temperature (TG ′) at which is reached is usually 100 ° C. or higher, preferably 110 to 200 ° C. If it is less than 100 ° C., the resistance to hot offset deteriorates. As the viscosity of the toner binder, the temperature (Tη) at 1000 poise at a measurement frequency of 20 Hz is usually 180 ° C. or lower, preferably 90 to 160 ° C. If it exceeds 180 ° C., the low-temperature fixability deteriorates. That is, TG ′ is preferably higher than Tη from the viewpoint of achieving both low temperature fixability and hot offset resistance. In other words, the difference between TG ′ and Tη (TG′−Tη) is preferably 0 ° C. or more. More preferably, it is 10 degreeC or more, Most preferably, it is 20 degreeC or more. The upper limit of the difference is not particularly limited. Further, from the viewpoint of achieving both heat-resistant storage stability and low-temperature fixability, the difference between Tη and Tg is preferably 0 to 100 ° C. More preferably, it is 10-90 degreeC, Most preferably, it is 20-80 degreeC.
[0044]
(Coloring agent)
As the colorant used in the present invention, known dyes and pigments can be used. Examples of such materials include carbon black, nigrosine dye, iron black, naphthol yellow S, Hansa yellow (10G, 5G, G), cadmium yellow, yellow iron oxide, ocher, yellow lead, titanium yellow, poly Azo Yellow, Oil Yellow, Hansa Yellow (GR, A, RN, R), Pigment Yellow L, Benzidine Yellow (G, GR), Permanent Yellow (NCG), Vulcan Fast Yellow (5G, R), Tartrazine Lake, Quinoline Yellow Lake, Anthrazan Yellow BGL, Isoindolinone Yellow, Bengala, Red Dan, Lead Zhu, Cadmium Red, Cadmium Mercury Red, Antimon Zhu, Permanent Red 4R, Para Red, Faucet Red, Parachlor Ortho Nitroaniline Red, risor Fast Scarlet G, Brilliant Fast Scarlet, Brilliant Carmine BS, Permanent Red (F2R, F4R, FRL, FRLL, F4RH), Fast Scarlet VD, Belkan Fast Rubin B, Brilliant Scarlet G, Resol Rubin GX, Permanent Red F5R, Brilliant Carmine 6B, Pogment Scarlet 3B, Bordeaux 5B, Toluidine Maroon, Permanent Bordeaux F2K, Helio Bordeaux BL, Bordeaux 10B, Bon Maroon Light, Bon Maroon Medium, Eosin Lake, Rhodamine Lake B, Rhodamine Lake Y, Alizarin Lake, Thioindigo Red B, thioindigo maroon, oil red, quinacridone red, pyrazolone red, polyazo red, chrome -Million, Benzidine Orange, Perinone Orange, Oil Orange, Cobalt Blue, Cerulean Blue, Alkaline Blue Lake, Peacock Blue Lake, Victoria Blue Lake, Metal Free Phthalocyanine Blue, Phthalocyanine Blue, Fast Sky Blue, Indanthrene Blue (RS, BC) ), Indigo, Ultramarine Blue, Bituminous Blue, Anthraquinone Blue, Fast Violet B, Methyl Violet Lake, Cobalt Purple, Manganese Purple, Dioxane Violet, Anthraquinone Violet, Chrome Green, Zinc Green, Chrome Oxide, Pyridian, Emerald Green, Pigment Green B, Naphthol Green B, Green Gold, Acid Green Lake, Malachite Green Lake, Phthalocyanine Green, Ant Laquinone green, titanium oxide, zinc white, litbon and mixtures thereof can be used. The content of the colorant is usually 1 to 15% by weight, preferably 3 to 10% by weight, based on the toner.
[0045]
The colorant used in the present invention can also be used as a master batch combined with a resin. As the binder resin kneaded with the master batch production or the master batch, in addition to the modified and unmodified polyester resins listed above, styrene such as polystyrene, poly p-chlorostyrene, polyvinyltoluene, and polymers of substitution products thereof. Styrene-p-chlorostyrene copolymer, styrene-propylene copolymer, styrene-vinyltoluene copolymer, styrene-vinylnaphthalene copolymer, styrene-methyl acrylate copolymer, styrene-ethyl acrylate copolymer Polymer, styrene-butyl acrylate copolymer, styrene-octyl acrylate copolymer, styrene-methyl methacrylate copolymer, styrene-ethyl methacrylate copolymer, styrene-butyl methacrylate copolymer, styrene-α -Methyl chloromethacrylate copolymer Styrene-acrylonitrile copolymer, styrene-vinyl methyl ketone copolymer, styrene-butadiene copolymer, styrene-isoprene copolymer, styrene-acrylonitrile-indene copolymer, styrene-maleic acid copolymer, styrene-malein Styrene copolymers such as acid ester copolymers; polymethyl methacrylate, polybutyl methacrylate, polyvinyl chloride, polyvinyl acetate, polyethylene, polypropylene, polyester, epoxy resin, epoxy polyol resin, polyurethane, polyamide, polyvinyl butyral, poly Acrylic resin, rosin, modified rosin, terpene resin, aliphatic or alicyclic hydrocarbon resin, aromatic petroleum resin, chlorinated paraffin, paraffin wax, etc. wear.
[0046]
This master batch can be obtained by mixing and kneading a resin for a master batch and a colorant under a high shear force to obtain a master batch. At this time, an organic solvent can be used to enhance the interaction between the colorant and the resin. In addition, a so-called flushing method, which is a wet cake of a colorant, is a method of mixing and kneading an aqueous paste containing water of a colorant together with a resin and an organic solvent, transferring the colorant to the resin side, and removing moisture and organic solvent components. Since it can be used as it is, it does not need to be dried and is preferably used. For mixing and kneading, a high shear dispersion device such as a three-roll mill is preferably used.
[0047]
(Release agent)
Further, the toner of the present invention may contain a wax together with a toner binder and a colorant. As the wax used in the present invention, known waxes can be used. Examples of such materials include polyolefin waxes (polyethylene wax, polypropylene wax, etc.); long chain hydrocarbons (paraffin wax, sazol wax, etc.); carbonyl group-containing waxes, and the like. Of these, carbonyl group-containing waxes are preferred. Carbonyl group-containing waxes include polyalkanoic acid esters (carnauba wax, montan wax, trimethylolpropane tribehenate, pentaerythritol tetrabehenate, pentaerythritol diacetate dibehenate, glycerin tribehenate, 1,18 -Octadecanediol distearate, etc.); polyalkanol esters (trimellitic acid tristearyl, distearyl maleate, etc.); polyalkanoic acid amides (ethylenediamine dibehenyl amide, etc.); polyalkylamides (trimellitic acid tristearyl amide, etc.) And dialkyl ketones (such as distearyl ketone). Of these carbonyl group-containing waxes, polyalkanoic acid esters are preferred. The melting point of the wax of the present invention is usually 40 to 160 ° C, preferably 50 to 120 ° C, more preferably 60 to 90 ° C. A wax having a melting point of less than 40 ° C. has an adverse effect on heat resistant storage stability, and a wax having a melting point of more than 160 ° C. tends to cause a cold offset when fixing at a low temperature. Further, the melt viscosity of the wax is preferably 5 to 1000 cps, more preferably 10 to 100 cps as a measured value at a temperature 20 ° C. higher than the melting point. Waxes exceeding 1000 cps have poor effects for improving hot offset resistance and low-temperature fixability. The content of the wax in the toner is usually 0 to 40% by weight, preferably 3 to 30% by weight.
[0048]
(Charge control agent)
The toner of the present invention may contain a charge control agent as necessary. Known charge control agents can be used. Examples of such dyes include nigrosine dyes, triphenylmethane dyes, chromium-containing metal complex dyes, molybdate chelate pigments, rhodamine dyes, alkoxy amines, quaternary ammonium salts (fluorine-modified quaternary ammonium salts). ), Alkylamide, phosphorus simple substance or compound, tungsten simple substance or compound, fluorine-based activator, salicylic acid metal salt, metal salt of salicylic acid derivative, and the like. Specifically, Nitronine-based dye Bontron 03, quaternary ammonium salt Bontron P-51, metal-containing azo dye Bontron S-34, oxynaphthoic acid metal complex E-82, salicylic acid metal complex E- 84, E-89 of a phenol-based condensate (manufactured by Orient Chemical Industry Co., Ltd.), TP-302 of a quaternary ammonium salt molybdenum complex, TP-415 (manufactured by Hodogaya Chemical Industry Co., Ltd.), quaternary ammonium Copy charge PSYVP2038 of salt, copy blue PR of triphenylmethane derivative, copy charge NEGVP2036 of quaternary ammonium salt, copy charge NXVP434 (above, manufactured by Hoechst), LRA-901, LR-147 which is a boron complex (Nippon Carlit) ), Copper phthalocyanine, perylene, quinacridone, a System pigment, a sulfonic acid group, a carboxyl group, and polymer compounds having a functional group such as a quaternary ammonium salt.
[0049]
In the present invention, the amount of charge control agent used is determined by the toner production method including the type of binder resin, the presence or absence of additives used as necessary, and the dispersion method, and is uniquely limited. However, it is preferably used in the range of 0.1 to 10 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the binder resin. The range of 0.2 to 5 parts by weight is preferable. When the amount exceeds 10 parts by weight, the chargeability of the toner is too high, the effect of the main charge control agent is reduced, the electrostatic attractive force with the developing roller is increased, the flowability of the developer is reduced, and the image density is reduced. Incurs a decline. These charge control agents can be dissolved and dispersed after being melt-kneaded with a masterbatch and resin, and of course, they can be added directly when dissolved and dispersed in an organic solvent. May be.
[0050]
(Resin fine particles)
As the resin fine particles used in the present invention, any resin can be used as long as it can form an aqueous dispersion, and it may be a thermoplastic resin or a thermosetting resin. Examples of such resins include vinyl resins, polyurethane resins, epoxy resins, polyester resins, polyamide resins, polyimide resins, silicon resins, phenol resins, melamine resins, urea resins, aniline resins, ionomer resins, and polycarbonate resins. Is mentioned. The resin fine particles may be a combination of two or more of the above resins. Among these, those made of a vinyl resin, a polyurethane resin, an epoxy resin, a polyester resin, and a resin using a combination thereof are preferable because an aqueous dispersion of fine spherical resin particles is easily obtained.
[0051]
The vinyl resin is a polymer obtained by homopolymerization or copolymerization of a vinyl monomer, such as a styrene- (meth) acrylate resin, a styrene-butadiene copolymer, a (meth) acrylic acid-acrylate polymer, Examples include styrene-acrylonitrile copolymers, styrene-maleic anhydride copolymers, styrene- (meth) acrylic acid copolymers, and the like.
The average particle diameter of the resin fine particles is 5 to 2000 nm, preferably 20 to 300 nm.
[0052]
(External additive)
As the external additive for assisting the fluidity, developability and chargeability of the colored resin particles obtained in the present invention, inorganic fine particles can be preferably used. The primary particle diameter of the inorganic fine particles is preferably 5 nm to 2 μm, and particularly preferably 5 nm to 500 nm. The specific surface area according to the BET method is 20 to 500 m.2/ G is preferable. The proportion of the inorganic fine particles used is preferably 0.01 to 5% by weight of the toner, and particularly preferably 0.01 to 2.0% by weight. Specific examples of the inorganic fine particles include, for example, silica, alumina, titanium oxide, barium titanate, magnesium titanate, calcium titanate, strontium titanate, zinc oxide, tin oxide, quartz sand, clay, mica, wollastonite, diatomaceous earth. Examples include soil, chromium oxide, cerium oxide, bengara, antimony trioxide, magnesium oxide, zirconium oxide, barium sulfate, barium carbonate, calcium carbonate, silicon carbide, and silicon nitride.
[0053]
In addition, polymer fine particles such as polystyrene obtained by soap-free emulsion polymerization, suspension polymerization and dispersion polymerization, methacrylic acid ester and acrylic acid ester copolymer, polycondensation system such as silicone, benzoguanamine and nylon, thermosetting resin And polymer particles.
Such external additives can be surface-treated to increase hydrophobicity and prevent deterioration of flow characteristics and charging characteristics even under high humidity. For example, silane coupling agents, silylating agents, silane coupling agents having an alkyl fluoride group, organic titanate coupling agents, aluminum coupling agents, silicone oils, modified silicone oils and the like are preferable surface treatment agents. .
[0054]
Examples of the cleaning property improver for removing the developer after transfer remaining on the photoreceptor or the primary transfer medium include, for example, zinc stearate, calcium stearate, fatty acid metal salts such as stearic acid, such as polymethyl methacrylate fine particles, polystyrene fine particles, etc. And polymer fine particles produced by soap-free emulsion polymerization. The polymer fine particles preferably have a relatively narrow particle size distribution and a volume average particle size of 0.01 to 1 μm.
[0055]
(Production method)
The toner binder can be produced by the following method. Polyol (PO) and polycarboxylic acid (PC) are heated to 150-280 ° C. in the presence of a known esterification catalyst such as tetrabutoxytitanate, dibutyltin oxide, etc., and the generated water is distilled off as necessary. Thus, a polyester having a hydroxyl group is obtained. Next, this is reacted with polyisocyanate (PIC) at 40 to 140 ° C. to obtain a prepolymer (A) having an isocyanate group. Further, this (A) is reacted with amines (B) at 0 to 140 ° C. to obtain a polyester modified with a urea bond. When reacting (PIC) and when reacting (A) and (B), a solvent may be used if necessary. Usable solvents include aromatic solvents (toluene, xylene, etc.); ketones (acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, etc.); esters (ethyl acetate, etc.); amides (dimethylformamide, dimethylacetamide, etc.) and ethers And those inert to isocyanates such as tetrahydrofuran (such as tetrahydrofuran). When using polyester (PE) that is not modified with urea bonds, (PE) is produced in the same manner as polyester having a hydroxyl group, and this is dissolved in the solution after completion of the reaction of (UMPE) and mixed. To do.
[0056]
The dry toner of the present invention can be produced by the following method, but is not limited thereto.
(Toner production method in aqueous medium)
The aqueous medium used in the present invention may be water alone, or a solvent miscible with water may be used in combination. Examples of the miscible solvent include alcohol (methanol, isopropanol, ethylene glycol, etc.), dimethylformamide, tetrahydrofuran, cellosolves (methylcellosolve, etc.), lower ketones (acetone, methyl ethyl ketone, etc.) and the like.
The toner particles may be formed by reacting a dispersion made of a polyester prepolymer (A) having an isocyanate group in an aqueous medium with amines (B), or a modified polyester such as a urea-modified polyester manufactured in advance. It may be formed by reacting with. As a method for stably forming a dispersion comprising a modified polyester such as urea-modified polyester or prepolymer (A) in an aqueous medium, the composition of the toner raw material comprising the modified polyester or prepolymer (A) in the aqueous medium And a method of dispersing by shearing force. The prepolymer (A) and other toner components (hereinafter referred to as toner raw materials), a colorant, a colorant masterbatch, a release agent, a charge control agent, an unmodified polyester resin, etc. are dispersed in an aqueous medium. It may be mixed at the time of formation, but it is more preferable to mix the toner raw materials in advance and then add and disperse the mixture in the aqueous medium. In the present invention, other toner materials such as a colorant, a release agent, and a charge control agent do not necessarily have to be mixed when forming particles in an aqueous medium, but after the particles are formed. , May be added. For example, after forming particles containing no colorant, the colorant can be added by a known dyeing method.
[0057]
The dispersion method is not particularly limited, and known equipment such as a low-speed shear method, a high-speed shear method, a friction method, a high-pressure jet method, and an ultrasonic wave can be applied. In order to make the particle size of the dispersion 2 to 20 μm, a high-speed shearing type is preferable. When a high-speed shearing disperser is used, the rotational speed is not particularly limited, but is usually 1000 to 30000 rpm, preferably 5000 to 20000 rpm. The dispersion time is not particularly limited, but in the case of a batch method, it is usually 0.1 to 5 minutes. The temperature during dispersion is usually 0 to 150 ° C. (under pressure), preferably 40 to 98 ° C. Higher temperatures are preferred in that the dispersion of the modified polyester or prepolymer (A) has a low viscosity and is easily dispersed.
[0058]
The amount of the aqueous medium used is usually 50 to 2000 parts by weight, preferably 100 to 1000 parts by weight, based on 100 parts of the toner composition containing a modified polyester such as urea-modified polyester and the prepolymer (A). If the amount is less than 50 parts by weight, the dispersion state of the toner composition is poor, and toner particles having a predetermined particle diameter cannot be obtained. If it exceeds 2000 parts by weight, it is not economical. Moreover, a dispersing agent can also be used as needed. It is preferable to use a dispersant because the particle size distribution becomes sharp and the dispersion is stable.
[0059]
In the step of synthesizing a modified polyester such as urea-modified polyester from the polyester prepolymer (A), the amine (B) may be added and reacted before dispersing the toner composition in the aqueous medium. After the dispersion, an amine (B) may be added to cause a reaction from the particle interface. In this case, the modified polyester is preferentially produced on the surface of the toner to be produced, and a concentration gradient can be provided inside the particles.
[0060]
As a dispersant for emulsifying and dispersing the oily phase in which the toner composition is dispersed in a liquid containing water, anionic surfactants such as alkylbenzene sulfonates, α-olefin sulfonates, and phosphate esters, alkyls Amine salt type such as amine salt, amino alcohol fatty acid derivative, polyamine fatty acid derivative, imidazoline, alkyltrimethylammonium salt, dialkyldimethylammonium salt, alkyldimethylbenzylammonium salt, pyridinium salt, alkylisoquinolinium salt, benzethonium chloride, etc. Quaternary ammonium salt type cationic surfactants, nonionic surfactants such as fatty acid amide derivatives, polyhydric alcohol derivatives, such as alanine, dodecyldi (aminoethyl) glycine, di (octylaminoethyl) glycine and N-alkyl -N, amphoteric surfactants such as N- dimethyl ammonium betaine and the like.
[0061]
Further, by using a surfactant having a fluoroalkyl group, the effect can be obtained in a very small amount. Preferred anionic surfactants having a fluoroalkyl group include fluoroalkyl carboxylic acids having 2 to 10 carbon atoms and metal salts thereof, disodium perfluorooctanesulfonyl glutamate, 3- [omega-fluoroalkyl (C6-C11 ) Oxy] -1-alkyl (C3-C4) sodium sulfonate, 3- [omega-fluoroalkanoyl (C6-C8) -N-ethylamino] -1-propanesulfonic acid sodium, fluoroalkyl (C11-C20) carvone Acids and metal salts, perfluoroalkyl carboxylic acids (C7 to C13) and metal salts thereof, perfluoroalkyl (C4 to C12) sulfonic acids and metal salts thereof, perfluorooctanesulfonic acid diethanolamide, N-propyl-N- (2 Hydroxyethyl) -Fluorooctanesulfonamide, perfluoroalkyl (C6-C10) sulfonamidopropyltrimethylammonium salt, perfluoroalkyl (C6-C10) -N-ethylsulfonylglycine salt, monoperfluoroalkyl (C6-C16) ethyl phosphate, etc. Is mentioned.
[0062]
Product names include Surflon S-111, S-112, S-113 (Asahi Glass Co., Ltd.), Florard FC-93, FC-95, FC-98, FC-129 (Sumitomo 3M Co., Ltd.), Unidyne DS-101. DS-102 (Daikin Kogyo Co., Ltd.), MegaFuck F-110, F-120, F-113, F-191, F-812, F-833 (Dainippon Ink Co., Ltd.), Xtop EF-102 , 103, 104, 105, 112, 123A, 123B, 306A, 501, 201, 204 (manufactured by Tochem Products), and Fgentent F-100, F150 (manufactured by Neos).
[0063]
In addition, as the cationic surfactant, aliphatic quaternary ammonium salts such as aliphatic primary, secondary or secondary amic acid, perfluoroalkyl (C 6 -C 10) sulfonamidopropyltrimethylammonium salt which right the fluoroalkyl group, Benzalkonium salts, benzethonium chloride, pyridinium salts, imidazolinium salts, trade names include Surflon S-121 (manufactured by Asahi Glass), Florard FC-135 (manufactured by Sumitomo 3M), Unidyne DS-202 (manufactured by Daikin Industries) ), Megafuck F-150, F-824 (Dainippon Ink Co., Ltd.), Xtop EF-132 (Tochem Products Co., Ltd.), Footgent F-300 (Neos Co., Ltd.), and the like.
[0064]
Further, tricalcium phosphate, calcium carbonate, titanium oxide, colloidal silica, hydroxyapatite and the like can be used as an inorganic compound dispersant that is hardly soluble in water.
Further, the dispersed droplets may be stabilized by a polymer protective colloid. For example, acrylic acid, methacrylic acid, α-cyanoacrylic acid, α-cyanomethacrylic acid, itaconic acid, crotonic acid, fumaric acid, maleic acid or maleic anhydride and other (meth) acrylic monomers containing hydroxyl groups Bodies such as acrylic acid-β-hydroxyethyl, methacrylic acid-β-hydroxyethyl, acrylic acid-β-hydroxypropyl, methacrylic acid-β-hydroxypropyl, acrylic acid-γ-hydroxypropyl, methacrylic acid-γ-hydroxy Propyl, acrylic acid-3-chloro-2-hydroxypropyl, methacrylic acid-3-chloro-2-hydroxypropyl, diethylene glycol monoacrylate, diethylene glycol monomethacrylate, glycerol monoacrylate, glycerol monomethacrylate Rylic acid esters, N-methylol acrylamide, N-methylol methacrylamide, etc., vinyl alcohol or ethers with vinyl alcohol, such as vinyl methyl ether, vinyl ethyl ether, vinyl propyl ether, or compounds containing vinyl alcohol and a carboxyl group Esters such as pinyl acetate, vinyl propionate, vinyl butyrate, acrylamide, methacrylamide, diacetone acrylamide or their methylol compounds, acid chlorides such as acrylic acid chloride, methacrylic acid chloride, pinyl pyridine, vinyl pyrrolidone, vinyl imidazole , Homopolymers or copolymers such as those having a nitrogen atom such as ethyleneimine or its heterocyclic ring, polyoxyethylene, Cypropylene, polyoxyethylene alkylamine, polyoxypropylene alkylamine, polyoxyethylene alkylamide, polyoxypropylene alkylamide, polyoxyethylene nonylphenyl ether, polyoxyethylene lauryl phenyl ether, polyoxyethylene stearyl phenyl ester, polyoxy Polyoxyethylenes such as ethylene nonylphenyl ester, celluloses such as methyl cellulose, hydroxyethyl cellulose, and hydroxypropyl cellulose can be used.
In addition, when an acid such as calcium phosphate salt or an alkali-soluble substance is used as the dispersion stabilizer, the calcium phosphate salt is removed from the fine particles by a method such as dissolving the calcium phosphate salt with an acid such as hydrochloric acid and washing with water. To do. It can also be removed by operations such as enzymatic degradation.
[0065]
When a dispersant is used, the dispersant may remain on the surface of the toner particles, but it is preferable from the charged surface of the toner that the dispersant is washed and removed after the elongation and / or crosslinking reaction.
Furthermore, in order to lower the viscosity of the liquid containing the toner composition, a modified polyester such as urea-modified polyester or a solvent in which the prepolymer (A) is soluble can be used. The use of a solvent is preferable in that the particle size distribution becomes sharp. The solvent is preferably volatile with a boiling point of less than 100 ° C. from the viewpoint of easy removal.
[0066]
Examples of the solvent include toluene, xylene, benzene, carbon tetrachloride, methylene chloride, 1,2-dichloroethane, 1,1,2-trichloroethane, trichloroethylene, chloroform, monochlorobenzene, dichloroethylidene, methyl acetate, ethyl acetate, Methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone and the like can be used alone or in combination of two or more. In particular, aromatic solvents such as toluene and xylene and halogenated hydrocarbons such as methylene chloride, 1,2-dichloroethane, chloroform, and carbon tetrachloride are preferable. The usage-amount of the solvent with respect to 100 parts of prepolymers (A) is 0-300 parts normally, Preferably it is 0-100 parts, More preferably, it is 25-70 parts. When a solvent is used, it is removed by heating under normal pressure or reduced pressure after elongation and / or crosslinking reaction.
[0067]
The elongation and / or crosslinking reaction time is selected depending on the reactivity of the prepolymer having active hydrogen such as the polyester prepolymer (A) and the combination of the crosslinking agent and the amine (B) as the elongation agent. 10 minutes to 40 hours, preferably 2 to 24 hours. The reaction temperature is generally 0 to 150 ° C, preferably 40 to 98 ° C. Moreover, a well-known catalyst can be used as needed. Specific examples include dibutyltin laurate and dioctyltin laurate.
In order to remove the organic solvent from the obtained emulsified dispersion (dispersion), a method of gradually raising the temperature of the entire system and completely removing the organic solvent in the droplets by evaporation can be employed. Alternatively, the emulsified dispersion can be sprayed into a dry atmosphere to completely remove the water-insoluble organic solvent in the droplets to form toner fine particles, and the aqueous dispersant can be removed by evaporation together. . As a dry atmosphere in which the emulsified dispersion is sprayed, a gas obtained by heating air, nitrogen, carbon dioxide gas, combustion gas, or the like, in particular, various air currents heated to a temperature equal to or higher than the boiling point of the highest boiling solvent used is generally used. Sufficient quality can be obtained by short-time treatment such as spray dryer, belt dryer, rotary kiln.
[0068]
When the particle size distribution at the time of emulsification dispersion is wide and washing and drying processes are performed while maintaining the particle size distribution, the particle size distribution can be adjusted by classifying into a desired particle size distribution.
In the classification operation, the fine particle portion can be removed in the liquid by a cyclone, a decanter, centrifugation, or the like. Of course, the classification operation may be performed after obtaining the powder after drying, but it is preferably performed in a liquid in terms of efficiency. The unnecessary fine particles or coarse particles obtained can be returned to the kneading step and used for the formation of particles. At that time, fine particles or coarse particles may be wet.
The dispersant used is preferably removed from the obtained dispersion as much as possible, but it is preferable to carry out it simultaneously with the classification operation described above.
[0069]
By mixing the resulting dried toner powder with dissimilar particles such as release agent fine particles, charge control fine particles, fluidizing agent fine particles, and colorant fine particles, or by giving mechanical impact force to the mixed powder By immobilizing and fusing on the surface, it is possible to prevent detachment of the foreign particles from the surface of the resulting composite particle.
Specific means include a method of applying an impact force to the mixture by blades rotating at high speed, a method of injecting and accelerating the mixture in a high-speed air stream, and causing particles or composite particles to collide with an appropriate collision plate, etc. is there. As equipment, Ong mill (manufactured by Hosokawa Micron Co., Ltd.), I-type mill (manufactured by Nippon Pneumatic Co., Ltd.) has been modified to reduce the pulverization air pressure, hybridization system (manufactured by Nara Machinery Co., Ltd.), kryptron Examples include a system (manufactured by Kawasaki Heavy Industries, Ltd.) and an automatic mortar.
[0070]
【Example】
  EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention further, this invention is not limited to this. In addition, the part in an Example shows a weight part.
<Example 1>... Reference examples
  Career
    Acrylic resin solution (solid content 50 wt%) 42.0 parts
    Guanamin solution (solid content 70wt%) 13.0 parts
    Alumina particles [0.3 μm, specific resistance 1014(Ω · cm)] 7.6 parts
    60 parts of toluene
    60 parts of Butyl cellosolve
Was dispersed with a homomixer for 10 minutes to obtain an acrylic resin coating film forming solution. A sintered ferrite powder [average particle size: 50 μm, magnetization (1 kOe); 70 emu / g, content of 63% or less of Dv; 2.5 wt%] as the core material is used, and the coating film forming solution is applied to the surface of the core material. The film was applied by a Spira coater (Okada Seiko Co., Ltd.) so as to have a film thickness of 0.15 μm and dried. The obtained carrier was baked by standing in an electric furnace at 150 ° C. for 1 hour. After cooling, the ferrite powder bulk was crushed using a sieve having an aperture of 106 μm to obtain [Carrier 1]. The measurement of the binder resin film thickness was performed by observing the cross section of the carrier with a transmission electron microscope so that the coating film covering the carrier surface could be observed.
[0071]
(Synthesis of organic fine particle emulsion)
Production Example 1
In a reaction vessel with a stir bar and thermometer set,
Figure 0003933567
And stirred for 15 minutes at 400 rpm, a white emulsion was obtained. The system was heated to raise the system temperature to 75 ° C. and reacted for 5 hours. Further, 30 parts of a 1% ammonium persulfate aqueous solution was added, and the mixture was aged at 75 ° C. for 5 hours, and an aqueous dispersion of a vinyl resin (styrene-methacrylic acid-methacrylic acid etherene oxide adduct sulfate sodium salt copolymer) [ A fine particle dispersion 1] was obtained.
The volume average particle diameter of the [fine particle dispersion 1] measured by LA-920 was 0.14 μm. A portion of [Fine Particle Dispersion 1] was dried to isolate the resin component. The resin content Tg was 152 ° C.
[0072]
Figure 0003933567
Were mixed and stirred to obtain a milky white liquid. This is designated as [Aqueous Phase 1].
[0073]
(Synthesis of low molecular weight polyester)
Production Example 3
In a reaction vessel with a condenser, stirrer and nitrogen inlet,
220 parts of bisphenol A ethylene oxide 2-mole adduct
Bisphenol A propylene oxide 3 mol adduct 561 parts
218 parts terephthalic acid
48 parts of adipic acid
Dibutyltin oxide 2 parts
And reacted for 8 hours at 230 ° C. under normal pressure and further for 5 hours under reduced pressure of 10 to 15 mmHg. Then, 45 parts of trimellitic anhydride was added to the reaction vessel and reacted for 2 hours at 180 ° C. and normal pressure. Low molecular polyester 1] was obtained. [Low molecular polyester 1] had a number average molecular weight of 2500, a weight average molecular weight of 6700, a Tg of 43 ° C., and an acid value of 25.
[0074]
(Prepolymer synthesis)
Production Example 4
In a reaction vessel with a condenser, stirrer, and nitrogen introduction pipe,
Bisphenol A ethylene oxide 2-mole adduct 682 parts
Bisphenol A propylene oxide 2-mole adduct 81 parts
283 parts of terephthalic acid
22 parts trimellitic anhydride
Dibutyltin oxide 2 parts
Was added and reacted at 230 ° C. under normal pressure for 8 hours, and further reacted for 5 hours under reduced pressure of 10 to 15 mmHg to obtain [Intermediate Polyester 1]. [Intermediate Polyester 1] had a number average molecular weight of 2,100, a weight average molecular weight of 9,500, Tg of 55 ° C., an acid value of 0.5, and a hydroxyl value of 49.
Next, in a reaction vessel equipped with a cooling pipe, a stirrer and a nitrogen introduction pipe,
[Intermediate polyester 1] 411 parts
89 parts of isophorone diisocyanate
500 parts of ethyl acetate
And reacted at 100 ° C. for 5 hours to obtain [Prepolymer 1]. [Prepolymer 1] had a free isocyanate weight% of 1.53%.
[0075]
(Synthesis of ketimine)
Production Example 5
In a reaction vessel with a stir bar and thermometer set,
170 parts of isophoronediamine
75 parts of methyl ethyl ketone
And reacted at 50 ° C. for 5 hours to obtain [ketimine compound 1]. The amine value of [ketimine compound 1] was 418.
[0076]
(Synthesis of master batch)
Production Example 6
40 parts of pigment carbon black (Cabot Company Legal 400R)
Binder resin: 60 parts of polyester resin
(Sanyo Kasei RS-801 acid value 10, Mw 20000 Tg, 64 ° C.)
30 parts of water
The raw materials were mixed with a Henschel mixer to obtain a mixture in which water was soaked into the pigment aggregate. This was kneaded for 45 minutes with two rolls set at a roll surface temperature of 130 ° C., and pulverized to a size of 1 mmφ with a pulverizer to obtain [Masterbatch 1]. Next, using this master batch pigment, a toner was prepared by the following method.
[0077]
(Create oil phase)
Production Example 7
In a container with a stir bar and thermometer set,
[Low molecular weight polyester 1] 378 parts
Carnauba WAX 110 parts
CCA (salicylic acid metal complex E-84: Orient Chemical Industries) 22 parts
947 parts ethyl acetate
Was heated to 80 ° C. with stirring, maintained at 80 ° C. for 5 hours, and then cooled to 30 ° C. in 1 hour. Then in the container
[Masterbatch 1] 500 parts
500 parts of ethyl acetate
Were mixed for 1 hour to obtain [Raw material solution 1]. [Raw material solution 1]: Transfer 1324 parts to a container, and use a bead mill (Ultra Visco Mill, manufactured by Imex Co., Ltd.), liquid feeding speed 1 kg / hr, disk peripheral speed 6 m / sec, 0.5 volume of 0.5 mm zirconia beads. Carbon black and WAX were dispersed under the conditions of% filling and 3 passes. Next, 1324 parts of a 65% ethyl acetate solution of [low molecular weight polyester 1] was added, followed by one pass with a bead mill under the above conditions to obtain [Pigment / WAX Dispersion 1]. The solid content concentration of [Pigment / WAX Dispersion 1] (130 ° C., 30 minutes) was 50%.
[0078]
(Emulsification ⇒ Solvent removal)
Toner
[Pigment / WAX dispersion 1] 648 parts
[Prepolymer 1] 154 parts
[Ketimine Compound 1] 6.6 parts
Is mixed in a container with TK homomixer (manufactured by Tokushu Kika) at 5,000 rpm for 1 minute, and then 1200 parts of [Aqueous phase 1] is added to the container. By mixing, [Emulsified slurry 1] was obtained.
[Emulsified slurry 1] was put into a container equipped with a stirrer and a thermometer, and after removing the solvent at 30 ° C. for 8 hours, aging was performed at 45 ° C. for 4 hours to obtain [Dispersed slurry 1]. [Dispersion Slurry 1] had a volume average particle size of 5.95 μm and a number average particle size of 5.45 μm (measured with a multisizer).
[0079]
(Washing ⇒ drying)
[Emulsified slurry 1] After 100 parts were filtered under reduced pressure,
{Circle around (1)} 100 parts of ion-exchanged water was added to the filter cake, mixed with a TK homomixer (rotation speed: 12,000 rpm for 10 minutes), and then filtered.
(2): Add 100 parts of 10% aqueous sodium hydroxide to the filter cake of (1), apply ultrasonic vibration, mix with TK homomixer (30 minutes at 12,000 rpm), and then filter under reduced pressure. . This ultrasonic alkali cleaning was performed again (two ultrasonic alkali cleanings).
(3): 100 parts of 10% hydrochloric acid was added to the filter cake of (2), mixed with a TK homomixer (10 minutes at 12,000 rpm), and then filtered.
(4): Add 300 parts of ion-exchanged water to the filter cake of (3), mix with a TK homomixer (10 minutes at 12,000 rpm), and filter twice to obtain [Filter cake 1]. It was.
[Filtration cake 1] was dried at 45 ° C. for 48 hours in a circulating drier, sieved with a mesh of 75 μm, volume average particle diameter Dv 6.05 μm, number average particle diameter Dn 5.58 μm, Dv / Dn 1.08 (multiple [Toner 1] having a resin fine particle residual ratio of 0.1 wt% was obtained.
[0080]
[Toner 1], [Carrier 1] and the developer thus obtained were evaluated for the following items. However, the toner used was 100 parts of toner mixed with 0.7 part of hydrophobic silica and 0.3 part of hydrophobic titanium oxide using a Henschel mixer.
[0081]
<About various evaluation methods>
(A) Toner particle size
The particle size of the toner was measured using a particle size measuring device “Coulter Counter TAII” manufactured by Coulter Electronics Co., Ltd., with an aperture diameter of 100 μm. The volume average particle diameter and the number average particle diameter were determined by the particle size measuring instrument. The results are shown in Table 1.
(B) Charge amount
[Carrier 1] Charge amount measured by a general blow-off method [Toshiba Chemical Co., Ltd .: TB-200] for a developer obtained by mixing and charging at 95 wt% with [Toner 1] at a ratio of 5 wt% . The results are shown in Table 1.
(C) Toner circularity
The average circularity can be measured by a flow type particle image analyzer FPIA-1000 (manufactured by Toa Medical Electronics Co., Ltd.). As a specific measuring method, 0.1 to 0.5 ml of a surfactant, preferably an alkylbenzene sulfonate, is added as a dispersant to 100 to 150 ml of water from which impure solids have been removed in advance. About 0.1 to 0.5 g. The suspension in which the sample is dispersed is obtained by performing dispersion treatment for about 1 to 3 minutes with an ultrasonic disperser and measuring the shape and distribution of the toner with the above apparatus at a dispersion concentration of 3000 to 10,000 / μl. . The results are shown in Table 1.
(D) Measuring method of resin fine particle residual ratio
2. Using styrene monomer, which is a thermal decomposition product of styrene acrylic resin fine particles in the toner, as a fingerprint component, 0.01 wt%, 0.10 wt%, 1.00 wt% of styrene acrylic resin fine particles are added to the toner particles under the following conditions. Using the standard addition method of adding 00 wt% and 10.0 wt%, resin fine particles unevenly distributed on the toner surface were calculated and measured by the peak area of the styrene monomer.
Analytical instrument: pyrolysis gas chromatograph (mass spectrometry) meter device; Shimadzu QR-5000 Japan Analytical Industrial JHP-3S pyrolysis temperature; 590 ° C. × 12 seconds
Column; DB-1L = 30m
I. D = 0.25mm
Film = 0.25 μm
Column temperature: 40 ° C. (holding 2 minutes) to (10 ° C./minute temperature increase) 300 ° C.
Vaporization chamber temperature: 300 ° C
In each item, an image chart having a 5% image area was continuously run up to 50000 sheets, and then the evaluation described below was performed. The results are shown in Table 1.
(E) Fixability
Using a modified imgioNeo450 made by Ricoh that can print 45 sheets of A4 size paper per minute, the developer is mixed with a carrier charged with 95 wt% [toner 1] 5 wt% and triboelectrically charged with plain paper and 1.0 ± 0.1 mg / cm as a solid image on cardboard transfer paper (Ricoh Type 6200 and NBS Ricoh Copy Printing Paper <135>)2Adjustment was performed so that the toner of the unit was developed, and the temperature of the fixing belt was adjusted to be variable, and the temperature at which no offset occurred on plain paper and the fixing lower limit temperature on thick paper were measured. The lower limit fixing temperature was determined as the fixing lower limit temperature at the fixing roll temperature at which the residual ratio of the image density after rubbing the obtained fixed image with a pad was 70% or more. The results are shown in Table 2.
(F) Image density
After outputting a solid image, the image density was measured by X-Rite (manufactured by X-Rite). This was measured at five points for each color alone, and the average was obtained for each color. The results are shown in Table 2.
(G) Background dirt
The blank image was stopped during development, the developer on the developed photoreceptor was tape transferred, and the difference from the image density of the untransferred tape was measured with a 938 spectrocytometer (manufactured by X-Rite). The results are shown in Table 2.
(H) Cleanability
The transfer residual toner on the photosensitive member that has passed the cleaning process is transferred to a white paper with a scotch tape (manufactured by Sumitomo 3M Co., Ltd.), measured with a Macbeth reflection densitometer RD514, and the difference from the blank is 0.01 or less. A product was evaluated as ○ (good), and a product exceeding it was evaluated as × (defect). The results are shown in Table 2.
(I) Filming
The presence or absence of toner filming on the developing roller or the photoreceptor was observed. ○ indicates no filming, Δ indicates filming on streaks, and × indicates filming as a whole. The results are shown in Table 2.
(J) Charge reduction amount
From the initial charge amount (Q1) described in (b), using a remodeled imagio Neo450 manufactured by Ricoh Co., Ltd., a carrier charged with 95% by weight of [Carrier 1] and 5% by weight of [Toner 1] was friction-charged. The amount obtained by subtracting the amount of charge (Q2) measured by the same method for the carrier obtained by removing the toner in the developer after performing the running evaluation of 300,000 sheets by the blow-off device. In other words, the target value is 5.0 or less. Further, since the cause of the decrease in the charge amount is the toner spent on the carrier surface, the decrease in the charge amount can be suppressed by reducing the toner spent. The results are shown in Table 2.
(K) Resistance change amount
Ricoh Corporation from the value (R1) obtained by converting the initial carrier into a resistance measurement parallel electrode: the electrode having a gap of 2 mm, applying a DC 250V and measuring the resistance value after 30 sec with a high resist meter into a volume resistivity In a developer after running evaluation of 300,000 sheets using a developer made by mixing and triboelectrically charged with 95% by weight of [Carrier 1] and 5% by weight of [Toner 1] using a modified imgioNeo450 machine Is the amount obtained by subtracting the value (R2) measured by the same method as the resistance measuring method, and the target value is 2.0 [Log] in absolute value. (Ω · cm)]. In addition, the cause of the change in resistance value is scraping of the binder resin film of the carrier, spent spent on the toner component, detachment of large particles in the carrier coating film, etc., and reducing these changes suppresses the resistance change amount. be able to. The results are shown in Table 2.
(L) Dirt
Using a remodeled imgioNeo450 manufactured by Ricoh Co., Ltd., using a developer that was mixed and frictionally charged at a ratio of [Carrier 1] 95 wt% and [Toner 1] 5 wt%, the background stains of 3000 sheets running were It was evaluated in 4 grades, “good”, “good”, “△”, “bad”, “×: very bad”. As for the applicability of evaluation, ◎ and ○ are acceptable, and Δ and × are disqualified. The cause of the background contamination is that the toner does not rise sufficiently when the replenishment toner is not sufficiently mixed into the developer, and the toner is ejected from the developer on the developing roller. The results are shown in Table 2.
(M) Toner scattering
Using a remodeled imgioNeo450 manufactured by Ricoh Co., using a developer that was mixed and frictionally charged at a ratio of [Carrier 1] of 95 wt% and [Toner 1] of 5 wt%, the developing unit in the apparatus after running 50,000 sheets The degree of scattering of the surrounding toner was evaluated in four grades: [[: very good, ○: good, Δ: bad, ×: very bad]. As for the applicability of evaluation, ◎ and ○ are acceptable, and Δ and × are disqualified. The cause of the toner scattering is that the toner does not rise sufficiently when the replenishment toner is not sufficiently mixed into the developer, and the toner is ejected from the developer on the developing roller.
(N) Magnetization
The magnetization of the carrier was measured with a multi-sample rotary magnetization measuring device Model REM-1 manufactured by Toei Kogyo Co., Ltd., and the magnetization at 1 kOe was used.
(O) Carrier particle size
The particle size of the carrier was measured by MICROTRAC Model 9320-X100 manufactured by Microtrac. Further, the average particle diameter Dv referred to in the present invention is a value obtained by volume distribution.
(P) Carrier adhesion
The carrier adhesion is measured by using a modified Ricoh imgio Neo450 machine, stopping a blank paper image during development, and transferring the developer on the photoconductor after development to a tape with an area of 50 cm.2The number of carriers attached inside is defined as the amount of carriers attached. The target value of the carrier adhesion amount is 100/50 cm.2Less than.
[0082]
<Example 2>... Reference examples
  In Example 1, it is the same except that the sintered ferrite powder [average particle size: 50 μm, magnetization (1 kOe); 70 emu / g, 63% diameter or less content of Dv; 0.9 wt%] is used as the core material. [Carrier 2] was produced. [Carrier 2] thus obtained was evaluated in the same manner as in Example 1.
[0083]
<Example 3>... Reference examples
    Acrylic resin solution (solid content 50 wt%) 21.0 parts
    6.4 parts of guanamine solution (solid content 70 wt%)
    Alumina particles [0.3 μm, specific resistance 1014(Ω · cm)] 7.6 parts
    Silicone resin solution [solid content 23wt%
    (SR2410: manufactured by Toray Dow Corning Silicone)] 65.0 parts
    Aminosilane [Solid content 100wt%
    (SH6020: manufactured by Toray Dow Corning Silicone Co.)] 0.3 parts
    60 parts of toluene
    60 parts of Butyl cellosolve
Was dispersed with a homomixer for 10 minutes to obtain a blend coating film forming solution of an acrylic resin and a silicon resin, which was converted into a carrier in the same manner as in Example 2 to obtain [Carrier 3]. [Carrier 3] thus obtained was evaluated in the same manner as in Example 1.
[0084]
<Example 4>... Reference examples
    Acrylic resin solution (solid content 50 wt%) 21.0 parts
    6.4 parts of guanamine solution (solid content 70 wt%)
    Alumina particles [0.3 μm, specific resistance 1014(Ω · cm)] 7.6 parts
    60 parts of toluene
    60 parts of Butyl cellosolve
Was dispersed with a homomixer for 10 minutes to obtain an acrylic resin coating film forming solution. After applying and drying with a Spira coater (manufactured by Okada Seiko Co., Ltd.) so as to have a film thickness of 0.08 μm on the core material surface in the same manner as in Example 2,
    Silicone resin solution [solid content 23wt%
    (SR2410: manufactured by Toray Dow Corning Silicone)] 65.0 parts
    Aminosilane [Solid content 100wt%
    (SH6020: manufactured by Toray Dow Corning Silicone Co.)] 0.3 parts
    60 parts of toluene
    60 parts of Butyl cellosolve
In a container for 5 minutes with an agitator to obtain a silicone resin coating film forming solution, and this solution is applied to the carrier surface on which the acrylic resin coating layer is formed. It apply | coated so that it might become 0.15 micrometer, and dried. Thereafter, a carrier was obtained in the same manner as in Example 1, and designated as [Carrier 4]. As a result, the coating film forms a two-layer structure with the acrylic resin in the lower layer and the silicon resin in the upper layer. [Carrier 4] thus obtained was evaluated in the same manner as in Example 1.
[0085]
<Example 5>
Acrylic resin solution (solid content 50 wt%) 21.0 parts
6.4 parts of guanamine solution (solid content 70 wt%)
Alumina particles [0.3 μm, specific resistance 1014(Ω · cm)] 121.0 parts
Silicone resin solution [solid content 23wt%
(SR2410: manufactured by Toray Dow Corning Silicone)] 65.0 parts
Aminosilane [Solid content 100wt%
(SH6020: manufactured by Toray Dow Corning Silicone Co.)] 0.3 parts
300 parts of toluene
Butyl cellosolve 300 parts
Was dispersed with a homomixer for 10 minutes to obtain a blend coating film forming solution of an acrylic resin and a silicon resin containing alumina particles, and converted into a carrier in the same manner as in Example 2 to obtain [Carrier 5]. [Carrier 5] thus obtained was evaluated in the same manner as in Example 1.
[0086]
<Example 6>
In Example 5, instead of alumina, titanium oxide particles [0.3 μm, specific resistance 107[Omega cm]] [Carrier 6] was produced in the same manner except that 121.0 parts were used. [Carrier 6] thus obtained was evaluated in the same manner as in Example 1.
[0087]
<Example 7>
In Example 5, instead of alumina, zinc oxide particles [0.3 μm, specific resistance 107[Carrier 7] was produced in the same manner except that 121.0 parts of (Ω · cm) was used. [Carrier 7] thus obtained was evaluated in the same manner as in Example 1.
[0088]
<Example 8>... Reference examples
    Acrylic resin solution (solid content 50 wt%) 2.2 parts
    Guanamin solution (solid content 70wt%) 0.7 parts
    Alumina particles [0.3 μm, specific resistance 1014(Ω · cm)] 121.0 parts
    Silicone resin solution [solid content 23wt%
    (SR2410: manufactured by Toray Dow Corning Silicone)] 126.0 parts
    Aminosilane [Solid content 100wt%
    (SH6020: manufactured by Toray Dow Corning Silicone)] 0.63 parts
    60 parts of toluene
    60 parts of Butyl cellosolve
Was dispersed with a homomixer for 10 minutes to obtain a blend coating film forming solution of an acrylic resin and a silicon resin, which was converted into a carrier in the same manner as in Example 2 to obtain [Carrier 8]. [Carrier 8] thus obtained was evaluated in the same manner as in Example 1.
[0089]
<Comparative Example 1>
In Example 1, it is the same except that the sintered ferrite powder [average particle size: 19 μm, magnetization (1 kOe); 58 emu / g, 63% diameter content or less of Dv; 1.2 wt%] is used as the core material. [Carrier 9] was produced. [Carrier 9] thus obtained was evaluated in the same manner as in Example 1.
[0090]
<Comparative example 2>
In Example 1, it is the same except that the sintered ferrite powder [average particle size: 81 μm, magnetization (1 kOe); 73 emu / g, 63% diameter content or less of Dv; 1.0 wt%] is used as the core material. [Carrier 10] was produced. [Carrier 10] thus obtained was evaluated in the same manner as in Example 1.
[0091]
<Comparative Example 3>
In Example 5, D / h was 15.3 by using alumina having a particle diameter of 2.3 μm, and the same [Carrier 11] was produced. [Carrier 11] thus obtained was evaluated in the same manner as in Example 1.
[0092]
<Example 9>... Reference examples
    Silicone resin solution [solid content 23wt%
    (SR2410: manufactured by Toray Dow Corning Silicone)] 132.2 parts
    Aminosilane [solid content 100wt%
    (SH6020: manufactured by Toray Dow Corning Silicone)] 0.66 parts
    Alumina particles [0.3 μm, specific resistance 1014(Ω · cm)] 121.0 parts
    300 parts of toluene
    Butyl cellosolve 300 parts
Was dispersed with a homomixer for 10 minutes to obtain a silicon resin coating film forming solution containing alumina particles, and [Carrier 12] was produced in the same manner as in Example 2. [Carrier 12] thus obtained was evaluated in the same manner as in Example 1.
[0093]
<Comparative example 4>
In Example 5, D / h was 0.8 by using alumina having a particle size of 0.12 μm, and otherwise [Carrier 13] was produced. [Carrier 13] thus obtained was evaluated in the same manner as in Example 1.
[0094]
<Comparative Example 5>
In Example 5, [Carrier 14] was produced in the same manner except that the core material was changed to one having a magnetization of 35 emu / g at 1 kOe. [Carrier 14] thus obtained was evaluated in the same manner as in Example 1.
[0095]
<Comparative Example 6>
In Example 5, [Carrier 15] was produced in the same manner except that the core material was changed to one having a magnetization of 84 emu / g at 1 kOe. [Carrier 15] thus obtained was evaluated in the same manner as in Example 1.
[0096]
<Example 10>
The volume average particle diameter Dv 6.10 μm, the number average particle diameter Dn 5.54 μm, Dv / Dn 1.10, and the resin fine particle residual ratio 0, except that the ultrasonic alkaline cleaning in Example 2 was performed once. 5 wt% of [Toner 2] was obtained. [Toner 2] thus obtained was evaluated in the same manner as in Example 1.
[0097]
<Example 11>
A toner was obtained in the same manner as in Example 2 except that 22 parts of CCA was not added when the oil phase was prepared in Example 2. To 100 parts of this toner, 0.5 part of CCA (salicylic acid metal complex E-84: Orient Chemical Co., Ltd.) was added and subjected to CCA injection treatment with a Q mixer (Mitsui Mine). [Toner 3] having an average particle diameter Dn of 5.20 μm, Dv / Dn of 1.12, and a resin fine particle residual ratio of 0.3 wt% was obtained. [Toner 3] thus obtained was evaluated in the same manner as in Example 1.
[0098]
(Synthesis of low molecular weight polyester)
Production Example 8
In a reaction vessel with a condenser, stirrer and nitrogen inlet,
262 parts of bisphenol A ethylene oxide 2-mol adduct
202 parts of bisphenol A propylene oxide 2 mol adduct
236 parts of bisphenol A propylene oxide 3 mol adduct
Terephthalic acid 266 parts
48 parts of adipic acid
Dibutyltin oxide 2 parts
The reaction was continued for 8 hours at 230 ° C. under normal pressure, and further 5 hours under reduced pressure of 10-15 mmHg. Then, 34 parts of trimellitic anhydride was added to the reaction vessel and reacted for 2 hours at 180 ° C. under normal pressure. Low molecular polyester 2] was obtained. [Low molecular polyester 2] had a number average molecular weight of 2390, a weight average molecular weight of 6010, Tg of 62 ° C., and an acid value of 20.7.
[0099]
(Create oil phase)
Production Example 9
In a container with a stir bar and thermometer set,
[Low molecular polyester 2] 378 parts
Carnauba WAX 110 parts
CCA (salicylic acid metal complex E-84: Orient Chemical Industries) 22 parts
947 parts ethyl acetate
Was heated to 80 ° C. with stirring, maintained at 80 ° C. for 5 hours, and then cooled to 30 ° C. over 1 hour. Next, 500 parts of [Masterbatch 1] and 500 parts of ethyl acetate were added to the container, and mixed for 1 hour to obtain [Raw material solution 2]. [Raw material solution 2] 1324 parts are transferred to a container, and using a bead mill (Ultra Visco Mill, manufactured by Imex Co., Ltd.), a liquid feeding speed of 1 kg / hr, a disk peripheral speed of 6 m / sec, and 0.5 mm zirconia beads are 80% by volume. Carbon black and WAX were dispersed under conditions of filling and 3 passes. Next, 1324 parts of a 65% ethyl acetate solution of [low molecular weight polyester 2] was added, followed by one pass with a bead mill under the above conditions to obtain [Pigment / WAX Dispersion 2]. The solid content concentration of [Pigment / WAX Dispersion 2] (130 ° C., 30 minutes) was 52%.
[0100]
<Example 12>
Volume average was obtained in the same manner as in Example 2 except that [Pigment / WAX Dispersion 1] was used instead of [Pigment / WAX Dispersion 1] in Example 2, and ultrasonic washing was not applied twice, and the alkali was washed twice. [Toner 4] having a particle diameter Dv of 6.31 μm, a number average particle diameter Dn of 5.67 μm, Dv / Dn of 1.11 and a resin fine particle residual ratio of 1.5 wt% was obtained. [Toner 4] thus obtained was evaluated in the same manner as in Example 1.
[0101]
<Example 13>
The volume average particle diameter Dv 6.45 μm, the number average particle diameter Dn 5.46 μm, Dv / Dn 1.18, and the resin fine particles remained, except that the ultrasonic wave in Example 12 was not applied and the alkali cleaning was performed once. [Toner 5] having a rate of 2.4 wt% was obtained. [Toner 5] thus obtained was evaluated in the same manner as in Example 1.
[0102]
(Synthesis of low molecular weight polyester)
Production Example 10
In a reaction vessel with a condenser, stirrer and nitrogen inlet,
Bisphenol A propylene oxide 2-mole adduct 719 parts
274 parts of terephthalic acid
48 parts adipic acid and 2 parts dibutyltin oxide
The reaction was carried out at 230 ° C. for 8 hours at normal pressure and further for 5 hours under reduced pressure of 10 to 15 mmHg. Then, 7 parts of trimellitic anhydride was added to the reaction vessel and reacted at 180 ° C. for 2 hours at normal pressure. [Low molecular polyester 3] was obtained. [Low molecular polyester 3] had a number average molecular weight of 2290, a weight average molecular weight of 5750, a Tg of 65 ° C., and an acid value of 4.9.
[0103]
(Create oil phase)
Production Example 11
In a container with a stir bar and thermometer set,
[Low molecular weight polyester 3] 378 parts
Carnauba WAX 110 parts
CCA (salicylic acid metal complex E-84: Orient Chemical Industries) 22 parts
947 parts ethyl acetate
Was heated to 80 ° C. with stirring, maintained at 80 ° C. for 5 hours, and then cooled to 30 ° C. over 1 hour. Next, 500 parts of [Masterbatch 1] and 500 parts of ethyl acetate were added to the container and mixed for 1 hour to obtain [Raw material solution 3]. [Raw Material Solution 3] 1324 parts were transferred to a container, and using a bead mill (Ultra Visco Mill, manufactured by Imex Co., Ltd.), liquid feeding speed 1 kg / hr, disk peripheral speed 6 m / sec, 0.5 mm zirconia beads 80% by volume. Carbon black and WAX were dispersed under conditions of filling and 3 passes. Next, 1324 parts of a 65% ethyl acetate solution of [low molecular weight polyester 3] was added, followed by one pass with a bead mill under the above conditions to obtain [Pigment / WAX Dispersion 3]. The solid content concentration of [Pigment / WAX Dispersion 3] (130 ° C., 30 minutes) was 49%.
[0104]
<Example 14>
Volume average was obtained in the same manner as in Example 2, except that [Pigment / WAX Dispersion 3] was used instead of [Pigment / WAX Dispersion 1] in Example 2, and ultrasonic washing was not applied, and alkali washing was performed 4 times. [Toner 6] having a particle diameter Dv of 7.04 μm, a number average particle diameter Dn of 5.64 μm, Dv / Dn of 1.25, and a resin fine particle residual ratio of 1.5 wt% was obtained. [Toner 6] thus obtained was evaluated in the same manner as in Example 1.
[0105]
<Example 15>
Volume average was obtained in the same manner as in Example 2 except that [Pigment / WAX Dispersion 1] was used instead of [Pigment / WAX Dispersion 1] in Example 2, and ultrasonic washing was not applied twice and alkali washing was performed twice. [Toner 7] having a particle diameter Dv of 7.02 μm, a number average particle diameter Dn of 5.63 μm, a Dv / Dn of 1.25, and a resin fine particle residual ratio of 2.3 wt% was obtained. [Toner 7] thus obtained was evaluated in the same manner as in Example 1.
[0106]
(Synthesis of low molecular weight polyester)
Production Example 12
In a reaction vessel with a condenser, stirrer and nitrogen inlet,
121 parts of bisphenol A ethylene oxide 2-mole adduct
Bisphenol A propylene oxide 2-mole adduct 64 parts
Bisphenol A propylene oxide 3 mol adduct 527 parts
246 parts of terephthalic acid
48 parts of adipic acid
Dibutyltin oxide 2 parts
And then reacted for 8 hours at 230 ° C. under normal pressure and further for 5 hours under reduced pressure of 10 to 15 mmHg. Then, 42 parts of trimellitic anhydride was added to the reaction vessel and reacted for 2 hours at 180 ° C. under normal pressure. Low molecular polyester 4] was obtained. [Low molecular polyester 4] had a number average molecular weight of 2500, a weight average molecular weight of 6190, Tg of 48 ° C., and an acid value of 25.2.
[0107]
(Create oil phase)
Production Example 13
In a container with a stir bar and thermometer set,
[Low molecular polyester 4] 378 parts
Carnauba WAX 110 parts
CCA (salicylic acid metal complex E-84: Orient Chemical Industries) 22 parts
947 parts ethyl acetate
Was heated to 80 ° C. with stirring, maintained at 80 ° C. for 5 hours, and then cooled to 30 ° C. over 1 hour. Next, 500 parts of [Masterbatch 1] and 500 parts of ethyl acetate were charged in a container and mixed for 1 hour to obtain [Raw material solution 4].
[Raw Material Solution 4] 1324 parts were transferred to a container, and using a bead mill (Ultra Visco Mill, manufactured by Imex Co., Ltd.), liquid feeding speed 1 kg / hr, disk peripheral speed 6 m / sec, 0.5 mm zirconia beads 80% by volume. Carbon black and WAX were dispersed under conditions of filling and 3 passes. Next, 1324 parts of a 65% ethyl acetate solution of [low molecular weight polyester 4] was added, followed by one pass with a bead mill under the above conditions to obtain [Pigment / WAX Dispersion 4]. The solid content concentration of [Pigment / WAX Dispersion 4] (130 ° C., 30 minutes) was 49%.
[0108]
<Example 16>
The volume average particle diameter Dv was 4.84 μm and the number average particle diameter Dn4.4 was the same as in Example 2 except that [Pigment / WAX Dispersion 4] was used instead of [Pigment / WAX Dispersion 1] in Example 2. [Toner 8] having 02 μm, Dv / Dn of 1.20, and resin fine particle residual ratio of 0.3 wt% was obtained. [Toner 8] thus obtained was evaluated in the same manner as in Example 1.
[0109]
<Example 17>
The volume average particle diameter was the same as in Example 2 except that [Pigment / WAX Dispersion 4] was used instead of [Pigment / WAX Dispersion 1] in Example 2, and ultrasonic cleaning was performed once. [Toner 9] having a Dv of 5.13 μm, a number average particle diameter Dn of 4.24 μm, a Dv / Dn of 1.21, and a resin fine particle residual ratio of 0.8 wt% was obtained. [Toner 9] thus obtained was evaluated in the same manner as in Example 1.
[0110]
<Comparative Example 7>
0.1M-Na in 709g of ion-exchanged water3PO4After adding 451 g of the aqueous solution and heating to 60 ° C., the mixture was stirred at 12,000 rpm using a TK homomixer. To this, 68 g of 1.0 M CaCl 2 aqueous solution was gradually added, and Ca3(PO4An aqueous medium containing 2) was obtained.
Figure 0003933567
Was placed in a TK homomixer, heated to 60 ° C., and uniformly dissolved and dispersed at 12,000 rpm. Into this, 10 g of a polymerization initiator, 2,2'-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) was dissolved to prepare a polymerizable monomer system. The polymerizable monomer system is charged into the aqueous medium, 60 ° C., N2Under an atmosphere, the mixture was stirred at 10,000 rpm for 20 minutes with a TK homomixer to granulate the polymerizable monomer system. Thereafter, the mixture was reacted at 60 ° C. for 3 hours while stirring with a paddle stirring blade, and then the liquid temperature was set at 80 ° C. and the reaction was carried out for 10 hours.
After completion of the polymerization reaction, the mixture was cooled, and hydrochloric acid was added to dissolve calcium phosphate, followed by filtration, washing with water, and drying to obtain a toner having a volume average particle diameter Dv of 6.33 μm, a number average particle diameter Dn of 5.64 μm, and Dv / Dn of 1.12. 10] was obtained.
Career
Silicone resin solution [solid content 15% by weight
(SR2411: manufactured by Toray Dow Corning)] 227 parts
γ- (2-aminoethyl) aminopropyltrimethoxysilane 6 parts
Carbon black [0.04 μm (# 25: Mitsubishi Chemical)] 2.6 parts
192 parts of toluene
Butyl cellosolve 192 parts
Was dispersed with a homomixer for 10 minutes to obtain a silicone resin coating forming liquid, which was converted into a carrier in the same manner as in Example 2 to obtain [Carrier 16]. [Toner 10] and [Carrier 16] thus obtained were evaluated in the same manner as in Example 1.
[0111]
<Comparative Example 8>
(Preparation of aqueous dispersion of wax particles)
1000 ml of distilled water degassed into a 4-head Kolben with a stirrer, temperature sensor, nitrogen inlet tube and cooling tube, 28.5 g of New Coal 565C (manufactured by Nippon Emulsifier Co., Ltd.), 1 (manufactured by Noda Wax) 185.5 g was added, and the temperature was raised while stirring under a nitrogen stream. When the internal temperature was 85 ° C., a 5N sodium hydroxide aqueous solution was added and the temperature was raised to 75 ° C. as it was, followed by continuing heating and stirring as it was for 1 hour and cooling to room temperature to obtain [Wax Particle Aqueous Dispersion 1].
[0112]
(Preparation of aqueous colorant dispersion)
Carbon black (trade name: Mogal L, manufactured by Cabot) 100 g, sodium dodecyl sulfate 25 g was added to 540 ml of distilled water, and after sufficient stirring, a pressure disperser (MINI-LAB: manufactured by Lani) was used. Dispersion was performed to obtain [Colorant Dispersion Liquid I].
[0113]
(Synthesis of aqueous binder fine particle dispersion)
To a 1L four-headed Kolben equipped with a stirrer, cooling pipe, temperature sensor and nitrogen introduction pipe
480ml of distilled water
Sodium dodecyl sulfate 0.6g
Styrene 106.4g
n-Butyl acrylate 43.2g
Methacrylic acid 10.4g
The mixture was heated to 70 ° C. under a nitrogen stream while stirring. Here, an initiator aqueous solution in which 2.1 g of potassium persulfate was dissolved in 120 ml of distilled water was added, and the mixture was stirred at 70 ° C. for 3 hours under a nitrogen stream to complete the polymerization, and then cooled to room temperature. A fine particle dispersion 1] was obtained.
5L 4-head Kolben equipped with a stirrer, cooling pipe, temperature sensor and nitrogen inlet pipe
Distilled water 2400ml
Sodium dodecyl sulfate 2.8g
620 g of styrene
n-Butyl acrylate 128g
Methacrylic acid 52g
27.4 g of tert-dodecyl mercaptan
The mixture was heated to 70 ° C. under a nitrogen stream while stirring. Here, an initiator aqueous solution prepared by dissolving 11.2 g of potassium persulfate in 600 ml of distilled water was added, and the mixture was stirred at 70 ° C. for 3 hours in a nitrogen stream to complete the polymerization, and then cooled to room temperature. A fine particle dispersion 2] was obtained.
[0114]
(Toner synthesis)
In a 1 L separable flask equipped with a stirrer, a condenser, and a temperature sensor,
[High molecular weight binder fine particle dispersion 1] 47.6 g
[Low molecular weight binder fine particle dispersion 2] 190.5 g
[Wax particle aqueous dispersion 1] 7.7 g
[Colorant dispersion I] 26.7 g
252.5 ml of distilled water
Was added and mixed and stirred, and the pH was adjusted to 9.5 using a 5N aqueous sodium hydroxide solution. Further, with stirring, a surfactant in which 50 g of sodium chloride is dissolved in 600 ml of distilled water, 77 ml of isopropanol, and Fluorard FC-170C (manufactured by Sumitomo 3M: Fluoro-based nonionic surfactant) 10 mg in 10 ml of distilled water. Aqueous solutions were sequentially added, the internal temperature was raised to 85 ° C., the reaction was performed for 6 hours, and then cooled to room temperature. The reaction solution is adjusted to pH = 13 using 5N aqueous sodium hydroxide solution, filtered, resuspended in distilled water, repeatedly filtered and resuspended, washed, dried and [Toner 11] having an average particle diameter Dv of 6.58 μm, a number average particle diameter Dn of 5.33 μm, and Dv / Dn of 1.23 was obtained. [Toner 11] and [Carrier 16] thus obtained were evaluated in the same manner as in Example 1.
[0115]
<Comparative Example 9>
(Preparation of pigment dispersion)
A resin container was charged with 0.9 parts by weight of sodium n-dodecyl sulfate and 10 parts by weight of ion-exchanged water, and stirred to prepare an aqueous solution of sodium n-dodecyl sulfate. While stirring this aqueous solution, 1.2 parts by weight of carbon black: Legal 400R (manufactured by Cabot) was gradually added. After the addition, the mixture was stirred for 1 hour, and then a carbon black dispersion treatment was continuously performed for 20 hours using a sand grinder to obtain [Pigment dispersion liquid (C-1)].
[0116]
(Preparation of aqueous solution of surfactant)
By preparing 0.055 parts by weight of sodium anhydrophobic sodium dodecylbenzenesulfonate and 4 parts by weight of ion-exchanged water in a stainless steel pot and stirring the system at room temperature [Preparation Example (S-1) ] Was obtained. In addition, 0.014 parts by weight of a nonionic surfactant “New Coal 565C” (manufactured by Nippon Emulsifier Co., Ltd.) and 4 parts by weight of ion-exchanged water are charged in a stainless steel pot, and this system is stirred at room temperature, Preparation Example (S-2)] was obtained. Furthermore, 1 part by weight of a nonionic surfactant “FC-170C” (manufactured by Sumitomo 3M) and 1000 parts by weight of ion-exchanged water were charged into a glass beaker, and this system was stirred at room temperature, thereby preparing [Preparation Example] (S-3)] was obtained.
[0117]
(Preparation of aqueous solution of polymerization initiator)
200.7 parts by weight of potassium persulfate (manufactured by Kanto Chemical Co., Ltd.) as a polymerization initiator and 12000 parts by weight of ion-exchanged water were charged in a enamel pot, and this system was stirred at room temperature to obtain [Preparation Example (P- 1)] was obtained. Further, 223.8 parts by weight of potassium persulfate (manufactured by Kanto Chemical Co., Ltd.), which is a polymerization initiator, and 12,000 parts by weight of ion-exchanged water are charged into a enamel pot, and this system is stirred at room temperature, thereby preparing [Preparation Example ( P-2)] was obtained.
[0118]
(Preparation of aqueous solution of sodium chloride)
A salting-out agent sodium chloride (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) 5.36 parts by weight and ion-exchanged water 20 parts by weight were charged in a stainless steel pot, and this system was stirred at room temperature to obtain a [sodium chloride solution (N )].
[0119]
(Manufacture of toner particles)
In a reaction vessel having an internal volume of 100 L, which is provided with a temperature sensor, a cooling pipe, a nitrogen introducing device and a stirring blade, and whose inner surface is subjected to glass lining treatment, [Preparation Example (S-1)] 4 L and [Preparation Example (S- 2)] 4 L was charged, and 44 L of ion-exchanged water was added while stirring the system at room temperature, and the system was heated. When the temperature of the system reached 70 ° C., [Preparation Example (P-1)] 12 L was added, and the system temperature was controlled at 72 ° C. ± 1 ° C., while 12.1 kg of styrene and n-butyl acrylate 2 A monomer mixture (I) consisting of .88 kg, 1.04 kg of methacrylic acid and 9.02 g of t-dodecyl mercaptan was added, and stirring was performed for 6 hours while controlling the temperature of this system at 80 ° C. ± 1 ° C. It was. After cooling until the temperature of the system was 40 ° C. or lower, 4 L of [Preparation Example (S-1)] and 4 L of [Preparation Example (S-2)] were added to this system, and this system was heated. . When the temperature of the system reached 70 ° C., [Preparation Example (P-2)] 12 L was added, and further from 11 kg of styrene, 4 kg of n-butyl acrylate, 1.04 kg of methacrylic acid, and 548 g of t-dodecyl mercaptan. The monomer mixture (II) was added and stirred for 6 hours while controlling the temperature of the system at 75 ° C. ± 2 ° C., and further, 12% while controlling the temperature of the system at 80 ° C. ± 2 ° C. Stirring was performed over time. Stirring was stopped by cooling until the temperature of the system was 40 ° C or lower. A dispersion (composite latex (1-A)) of composite resin fine particles (A) having a high molecular weight resin as a core and a low molecular weight resin as a shell was obtained by filtering and removing scale (foreign matter) using a pole filter. . The peak molecular weight of the high molecular weight resin (core) of the composite resin fine particles (A) is 29,000, the peak molecular weight of the low molecular weight resin (shell) is 12,000, and the weight average molecular weight of the composite resin fine particles (A) is 34,000. Met. The composite resin fine particles (A) had a weight average particle diameter of 150 nm, a glass transition temperature (Tg) of 58 ° C., and a softening point of 121 ° C.
[Preparation Example (S-1)] 4 L was added to a reaction vessel having an internal volume of 100 L equipped with a temperature sensor, a cooling pipe, a nitrogen introducing device, a comb baffle and a stirring blade (Faudler blade), and the inner surface of which was subjected to glass lining treatment. [Preparation Example (S-2)] was charged, and 44 L of ion-exchanged water was added while the system was stirred at room temperature, and the system was heated. When the temperature of the system reached 70 ° C., [Preparation Example (P-1)] 12 L was added, and further 11 kg of styrene, 4 kg of n-butyl acrylate, 1.04 kg of methacrylic acid, and 9.02 g of t-dodecyl mercaptan. The monomer mixture was added and stirred for 6 hours while controlling the temperature of the system at 72 ° C. ± 2 ° C., and further for 12 hours while controlling the temperature of the system at 80 ° C. ± 2 ° C. Stirring was performed over a period of time. Stirring was stopped by cooling until the temperature of the system was 40 ° C or lower. The scale (foreign matter) was removed by filtration using a pole filter to obtain a dispersion [latex (1-B)] of resin fine particles (B). The resin fine particles (B) constituting the latex (1-B) had a peak molecular weight of 310,000 and a weight average molecular weight of 190,000. The resin fine particles (B) had a weight average particle diameter of 138 nm, a glass transition temperature (Tg) of 58 ° C., and a softening point of 126 ° C.
In a stainless steel reaction vessel having an internal volume of 100 L equipped with a temperature sensor, a cooling pipe, a nitrogen introducing device, a comb baffle and a stirring blade (anchor blade), 20 kg of [Composite Latex (1-A)] and [Pigment Dispersion Liquid ( C-1)] 0.4 kg and ion-exchanged water 20 kg were charged, and the system was stirred at room temperature. The temperature of the system is heated to 40 ° C., 20 L of a sodium chloride solution (N), 6 kg of isopropyl alcohol (manufactured by Kanto Chemical Co., Ltd.), 1 wt. Of a nonionic surfactant “FC-170C” (manufactured by Sumitomo 3M) Part and 1000 parts by weight of ion-exchanged water were charged into a glass beaker, and this system was stirred at room temperature to obtain [Preparation Example (S-3)]. [Preparation Example (S-3)] 1 L was added in this order. The system is allowed to stand for 10 minutes and then heated, heated to 85 ° C. over 60 minutes, and stirred at 85 ° C. ± 2 ° C. for 1 hour, whereby composite resin fine particles (A) and colorant fine particles Was salted out / fused to form colored particles (core particles). Next, under a temperature condition of 85 ° C. ± 2 ° C., 5.2 kg of [Latex (1-B)] and a wax emulsion (a polypropylene emulsion having a number average molecular weight of 3,000, a number average primary particle size: 120 nm, a solid content concentration) : 29.9 wt%) and 3.41 kg were added, and the mixture was further stirred at 85 ° C. ± 2 ° C. for 4.0 hours, whereby resin fine particles (B) and The polypropylene microparticles were deposited by salting out / fusion. After cooling until the temperature of the system reached 40 ° C. or less and stirring was stopped, aggregates were removed by filtration with a filter having an opening of 45 μm to obtain a dispersion of toner particles. The dispersion was then filtered under reduced pressure to obtain a wet cake (aggregate of toner particles), which was washed with ion-exchanged water. The washed wet cake was taken out from Nutsche and dried for 100 hours with a blow dryer at 40 ° C. to obtain an aggregate of block-like toner particles. Next, this aggregate was pulverized with a Henschel pulverizer to obtain [Toner 12] having a volume average particle diameter Dv of 6.45 μm, a number average particle diameter Dn of 5.31 μm, and Dv / Dn of 1.21. [Toner 12] and [Carrier 16] thus obtained were evaluated in the same manner as in Example 1.
[0120]
<Comparative Example 10>
One part of polyvinyl alcohol ("PVA-235", manufactured by Kuraray Co., Ltd.) was dissolved in 100 parts of water. This is designated as [Aqueous Phase 2]. In Example 1, [Toner 13] was obtained in the same manner as in Example 1 except that [Water phase 2] was used instead of [Water phase 1]. [Toner 13] and [Carrier 16] thus obtained were evaluated in the same manner as in Example 1.
[0121]
<Comparative Example 11>
The volume average particle diameter Dv6.21 μm, the number average particle diameter Dn5.30 μm, Dv / Dn1.17, the resin fine particle residual ratio 3 except that the number of ultrasonic alkaline washings in Example 1 was 0. 5 wt% of [Toner 14] was obtained. [Toner 14] and [Carrier 16] thus obtained were evaluated in the same manner as in Example 1.
[0122]
[Table 1]
Figure 0003933567
      Note) Examples 1-4, 8 and 9 are reference examples.
[0123]
[Table 2]
Figure 0003933567
      Note) Examples 1-4, 8 and 9 are reference examples.
[0124]
The toners 10 and 14 were stopped because continuous printing could not be performed due to poor fixing. For toners 11 and 12, a very small amount of fixing failure occurred. However, after 10,000 sheets, the evaluation was stopped because the level was not practically usable due to deterioration of the background stain due to a decrease in charge. Since the particle size of the toner 13 could not be controlled, the background was bad from the beginning, and the level was not practically usable, the evaluation was stopped. Regarding carrier 9, since the carrier adhesion exceeded the target value from the beginning and was at a level that could not be used practically, the evaluation was stopped. About carrier 10, since background dirt was bad and it was a level which cannot be used practically, evaluation was stopped. Regarding the carriers 11 and 13, since the amount of decrease in charge amount and the amount of resistance change were large at the time of 8000 sheets and were at levels that could not be used practically, the evaluation was stopped. Regarding the carriers 14 and 15, since the replenishment toner was poorly dispersed in the developer, the background contamination and the toner scattering occurred soon after the start of the evaluation, and the levels were not practically usable.
[0125]
【The invention's effect】
As described above, as is clear from the detailed and specific description, the developer of the present invention has no background stain, toner scattering, carrier adhesion, little toner spent accumulation on the carrier surface, and a stable charge amount over a long period of time. In addition to being obtained, the carrier binder resin does not undergo significant film scraping, so that stable electrical resistance can be obtained over a long period of time, and image deterioration does not occur. Furthermore, a low-temperature fixing toner having good initial printing quality, excellent image quality stability in continuous printing, stable cleaning properties, and preventing filming contamination on the photoreceptor, developing roller, etc. can be obtained. . Therefore, the image quality deterioration of the copy image that occurs as the number of copies increases is greatly improved, and an excellent effect is achieved that a good image can be maintained over a long period of time.

Claims (18)

少なくとも結着樹脂と粒子からなる被覆層を有するキャリアにおいて、該粒子径(D)と該結着樹脂層の膜厚(h)が1<[D/h]<10であり、該キャリアの1kOeにおける磁化が40〜80emu/gの範囲であり、該キャリアの平均粒径Dvが20〜70μmの範囲であり、しかも該キャリア被覆層の結着樹脂が、少なくともアクリル樹脂及びシリコン樹脂を含み、かつアクリル樹脂の比率が10〜90wt%であり、さらに該被覆層に含有される粒子の総含有量が、被覆膜組成成分の40〜95wt%であることを特徴とする静電荷像現像用キャリア。In a carrier having a coating layer composed of at least a binder resin and particles, the particle diameter (D) and the film thickness (h) of the binder resin layer are 1 <[D / h] <10, and 1 kOe of the carrier in the magnetization is in a range of 40~80emu / g, an average particle diameter Dv of the carriers Ri range der of 20 to 70 m, yet the binder resin of the carrier coating layer comprises at least an acrylic resin and silicone resin, and the ratio of the acrylic resin is 10 to 90 wt%, further total content of the particles contained in the coating layer, an electrostatic charge image, characterized in 40~95Wt% der Rukoto covering layer composition component development For carrier. 前記平均粒径Dvの63%径以下の含有率が1wt%未満であることを特徴とする請求項1に記載の静電荷像現像用キャリア。2. The carrier for developing an electrostatic charge image according to claim 1, wherein a content of the average particle diameter Dv of 63% or less is less than 1 wt%. 前記少なくともアクリル樹脂とシリコン樹脂とからなる被覆層におけるそれぞれの樹脂が層構造をなしていることを特徴とする請求項又はに記載の静電荷像現像用キャリア。Wherein at least an acrylic resin and claim 1 or 2 electrostatic image developing carrier according to each of the resin in the coating layer is characterized in that it forms a layer structure comprising a silicone resin. 前記被覆層に含有する粒子が、アルミナ、酸化チタン、酸化亜鉛、又はそれらに表面処理を施したもののいずれかの、単独或いは複数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静電荷像現像用キャリア。The particle | grains contained in the said coating layer are one of alumina, titanium oxide, zinc oxide, or those which surface-treated them, or one or more, The particle | grains in any one of Claim 1 thru | or 3 characterized by the above-mentioned. A carrier for developing electrostatic images. 有機溶媒中に、活性水素と反応可能な変性ポリエステル系樹脂からなるトナーバインダーを含むトナー組成分を、溶解又は分散させて形成した溶解又は分散物を、樹脂微粒子を含む水系媒体中で架橋剤及び/又は伸長剤と反応させ、得られた分散液から溶媒を除去し、かつトナー表面に付着した該樹脂微粒子を洗浄・脱離して得られたトナーであって、熱分解ガスクロマトグラフ(質量分析)計によって測定される該トナー粒子表面上に残留する該樹脂微粒子のトナー粒子に対する残存率が、トナー粒子に対して5wt%以下である静電荷像現像用トナーと、請求項1乃至のいずれかに記載のキャリアからなることを特徴とする静電荷像現像用現像剤。A solution or dispersion formed by dissolving or dispersing a toner composition containing a toner binder composed of a modified polyester resin capable of reacting with active hydrogen in an organic solvent is used to form a solution or dispersion in an aqueous medium containing resin fine particles. A toner obtained by reacting with an extender, removing the solvent from the obtained dispersion, and washing and desorbing the resin fine particles adhering to the toner surface, which is a pyrolysis gas chromatograph (mass spectrometry) residual rate of the toner particles of the resin particles remaining on the toner particle surfaces as measured by meter comprises a toner for developing an electrostatic image is less than 5 wt% of the toner particles, any one of claims 1 to 4 A developer for developing an electrostatic charge image, comprising the carrier described in 1 above. 現像剤用のトナーが、フルカラートナーであることを特徴とする請求項に記載の静電荷像現像用現像剤。6. The electrostatic charge image developing developer according to claim 5 , wherein the developer toner is a full color toner. 前記トナーバインダーが、変性ポリエステル系樹脂と共に、未変性ポリエステル系樹脂を含有し、該変性ポリエステル系樹脂と該未変性ポリエステル系樹脂との重量比が5/95〜80/20であることを特徴とする請求項又はに記載の静電荷像現像用現像剤。The toner binder contains an unmodified polyester resin together with a modified polyester resin, and the weight ratio of the modified polyester resin to the unmodified polyester resin is 5/95 to 80/20. The developer for developing an electrostatic charge image according to claim 5 or 6 . 前記トナーバインダーの酸価が、1〜30mgKOH/g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静電荷像現像用現像剤。The acid value of the toner binder, an electrostatic charge image developer according to any one of claims 5 to 7, characterized in that a 1~30mgKOH / g. 前記トナーバインダーのガラス転移点(Tg)が、50〜70℃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静電荷像現像用現像剤。The developer for electrostatic image development according to any one of claims 5 to 8 , wherein the toner binder has a glass transition point (Tg) of 50 to 70 ° C. 前記樹脂微粒子が、ビニル系樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂及びポリエステル樹脂の中から選ばれる少なくとも1種の樹脂からなることを特徴とする請求項乃至のいずれかに記載の静電荷像現像用現像剤。The fine resin particles, a vinyl resin, for developing an electrostatic charge image according to any one of claims 5 to 9, characterized in that it consists of at least one resin selected from polyurethane resins, epoxy resins and polyester resins Developer. 前記樹脂微粒子の平均粒径が、5〜2000nmであることを特徴とする請求項乃至10のいずれかに記載の静電荷像現像用現像剤。The average particle diameter of the resin fine particles, electrostatic image developer according to any one of claims 5 to 10, characterized in that a 5~2000Nm. 前記トナー粒子の体積平均粒径が、4〜8μmであることを特徴とする請求項乃至11のいずれかに記載の静電荷像現像用現像剤。The volume average particle diameter of the toner particles, an electrostatic charge image developer according to any one of claims 5 to 11 characterized in that it is a 4-8 [mu] m. 前記トナー粒子の数平均粒径(Dn)に対する体積平均粒径(Dv)の比Dv/Dnが、1.25以下であることを特徴とする請求項乃至12のいずれかに記載の静電荷像現像用現像剤。The ratio Dv / Dn of the volume average particle diameter to the number-average particle size (Dn) of the toner particles (Dv) are electrostatic charge according to any one of claims 5 to 12, characterized in that 1.25 or less Developer for image development. 前記トナー粒子の平均円形度が、0.94〜0.99であることを特徴とする請求項乃至13のいずれかに記載の静電荷像現像用現像剤。Average circularity, electrostatic image developer according to any one of claims 5 to 13, characterized in that a 0.94 to 0.99 of the toner particles. 前記分散液から溶媒を除去する工程が、減圧および/もしくは加熱の条件下で行なわれることを特徴とする請求項乃至14のいずれかに記載の静電荷像現像用現像剤。Removing the solvent from the dispersion, electrostatic image developer according to any one of claims 5 to 14, characterized in that is carried out under conditions of reduced pressure and / or heat. 前記分散液から溶媒を除去する工程が、濾過により行なわれることを特徴とする請求項乃至15のいずれかに記載の静電荷像現像用現像剤。 16. The developer for developing an electrostatic charge image according to claim 5, wherein the step of removing the solvent from the dispersion is performed by filtration. 請求項乃至16のいずれかに記載の静電荷像現像用現像剤を収納したことを特徴とする容器。A container containing the developer for developing an electrostatic charge image according to any one of claims 5 to 16 . 請求項乃至16のいずれかに記載の静電荷像現像用現像剤を用いたことを特徴とする画像形成方法。Image forming method characterized by using an electrostatic charge image developer according to any one of claims 5 to 16.
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