JP4032604B2 - Toner for developing electrostatic image and image forming method - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機、プリンタ等に用いられる静電荷像現像用トナーおよび画像形成方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
近年、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成技術の発達は著しく、その中で最も多く用いられているのは、電子写真方式に代表される静電荷像による画像形成方法に属するものである。
【0003】
その理由は、この画像方法が高画質画像を高速で形成出来ること、モノクロだけでなくカラー画像形成も可能なこと、長期の使用にも耐えうる耐久性、安定性を有していることによるであろう。
【0004】
しかし、最近その求められる水準は次第に高くなり、従来なら十分なレベルとされていたものも、さらなる向上を求められる様になっている。特に画質向上への要望が高く、そのためにトナー粒子(実際には着色粒子と言うべきであろうが、これをトナー粒子と呼ぶことが多い)を小粒径化する傾向が顕著である。
【0005】
しかし、小粒径化されたトナーではその十分な帯電量を付与することが困難になっている。その理由としては、粒子が小さいために、その表面積が大きく、また、ファンデアワールス力も大きくなっており、帯電付与部材と充分に摩擦しない等が挙げられよう。このため、小粒径のトナーを使用した場合、トナー飛散やカブリ等の問題が発生することが多い。さらには、小粒径であるために解像度が向上することが期待されるものの、予想されるほどには解像度が改善されていないことが多い。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記課題を解決するためになされたものである。
【0007】
即ち、本発明の目的は、現像性および細線再現性に優れ、高画質な画像を長期にわたって安定的に形成することができる静電荷像現像用トナーを提供することにある。
【0008】
本発明の他の目的は、現像性および細線再現性に優れ、高画質な画像を長期にわたって安定的に形成することができる画像形成方法を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】
本発明の目的は、前記請求項1〜34の何れか1項の静電荷像現像用トナー、あるいは画像形成方法を採ることにより達成される。
【0010】
上記した如く、本発明が解決しようとする課題として、現像性、細線再現性に優れ、高画質な画像を長期にわたって形成することができるトナー及び画像形成方法を提供することにある。以下、本発明について詳述する。
【0011】
本発明者等はキャリア、現像スリーブ、帯電付与部材を汚染しやすいトナー粒子について検討を行った結果、画像形成工程を繰り返した場合には、形状が不揃いなトナー粒子、および角部分を有するトナー粒子が汚染しやすい傾向となった。この理由については明確ではないが、トナー粒子の形状が不揃いである場合には、現像装置内部での攪拌等による機械的ストレスを受けやすく、過大なストレスが加わる部分が発生することによってトナー組成物が被汚染物質に移行して付着し、トナーの帯電性を変化させると推定した。
【0012】
又、このようなストレスの加わり方の違いは、トナー粒子の粒径によっても異なり、粒子径の小さいものの方が付着力が高いために、ストレスを受けた場合に汚染しやすい結果となった。トナー粒子径が大きいものでは、このような汚染は発生しにくくなるが、解像度等の画質が低下する問題が発生する。
【0013】
さらに、このような汚染に対しては、初期のトナーの帯電量分布も重要である。帯電量分布が広い場合には、画像形成工程においていわゆる選択現像が発生し、現像されにくいトナー粒子が現像装置内部に蓄積して現像性が低下する問題や、蓄積したトナーが長期間にわたってストレスを受けることにより、汚染を発生させたり、その表面性が変化して帯電性が変化し、弱帯電性あるいは逆極性のトナーとなって画質が低下する問題が発生する。
【0014】
このトナーの帯電量分布について検討した結果、トナーの帯電量分布をきわめてシャープなものとするためには、トナー粒子の粒径のバラツキを小さく制御すると共に、形状のバラツキも小さく制御する必要があることが判明した。トナーの帯電量分布をきわめてシャープにすることで、トナー帯電量を低く設定した場合にも、長期にわたって安定した帯電性を得ることが可能となる。
【0015】
本発明者等は、鋭意検討した結果、上記特定の粒子形状、分布をもつトナー粒子と、チタン酸化合物を含有する外添剤を併用することにより、本発明の目的が達成できることを見いだした。
【0016】
即ち、小粒径トナーでの帯電性を維持するために、帯電付与能力のある外添剤を添加することが効果的であることを見出し、本発明を完成するに至ったものである。
【0017】
この素材としては、チタン酸化合物を使用するのがよい。
この化合物の帯電安定化効果が大きい理由としては明確ではないが、高誘電体であることがその理由と考えられる。高誘電体であるチタン酸化合物を使用することにより、小粒径トナーの帯電性付与能を拡大し、帯電性の安定化を計ることが出来ると推定される。
【0018】
チタン酸化合物の例としては、チタン酸スロトンチウム、チタン酸バリウム、チタン酸カルシウム、チタン酸マグネシウム等を挙げることができる。
【0019】
このものの粒子径は数平均一次粒子径で100〜2000nm、好ましくは200〜1000nmである。この粒径が上記より小さい場合には帯電付与能が低下し、帯電性の安定化への寄与が低下する可能性がある。一方、粒径が上記範囲より大きいとトナー粒子より遊離しやすく、感光体等への付着が増大し、感光体へのキズが発生しやすくなる問題がある。
【0020】
このものの添加量は、トナー中に対して0.1〜10.0質量%、好ましくは0.3〜5.0質量%、さらに好ましくは0.4〜2.0質量%であることが好ましい。この範囲よりも少ない添加量では帯電安定化等の効果が発生できない場合があり、また、添加量がこの範囲を超える場合にはチタン酸化合物のトナーからの脱離などの現象が発生し、感光体に対するキズの発生などの問題を発生する場合がある。
【0021】
本発明の外添剤以外に他の外添剤を併用してもよい。具体的には、無機微粒子や有機微粒子などの微粒子を添加することができる。
【0022】
この無機微粒子としては、シリカ、チタニア、アルミナ等の無機酸化物粒子の使用が好ましく、さらに、これら無機微粒子はシランカップリング剤やチタンカップリング剤等によって疎水化処理されていることが好ましい。疎水化処理の程度としては特に限定されるものでは無いが、メタノールウェッタビリティーとして40〜95のものが好ましい。メタノールウェッタビリティーとは、メタノールに対する濡れ性を評価するものである。この方法は、内容量200mlのビーカー中に入れた蒸留水50mlに、測定対象の無機微粒子を0.2g秤量し添加する。メタノールを先端が液体中に浸せきされているビュレットから、ゆっくり攪拌した状態で無機微粒子の全体が濡れるまでゆっくり滴下する。この無機微粒子を完全に濡らすために必要なメタノールの量をa(ml)とした場合に、下記式により疎水化度が算出される。
【0023】
疎水化度=(a/(a+50))×100
この外添剤の添加量としては、トナー中に0.1〜5.0質量%、好ましくは0.5〜4.0質量%である。また、外添剤としては種々のものを組み合わせて使用してもよい。
【0024】
一方、トナー粒子については、形状係数の変動係数が16%以下であり、個数粒度分布における個数変動係数が27%以下であるトナー粒子から構成されるトナーを使用することで、現像性、細線再現性に優れ、高画質な画像を長期にわたって形成することができることを見出し、第1の本発明(請求項1〜8に記載)の完成に至ったものである。
【0025】
さらに本発明者等は、個々のトナー粒子の微小な形状に着目して検討を行った結果、現像装置内部において、トナー粒子の角部分の形状が変化して丸くなり、その部分が汚染を発生させていることが判明した。この理由については明確ではないが、角部分にはストレスが加わりやすく、この部分の摩耗、破断によってトナー組成物が被汚染物質に移行して付着し、トナーの帯電性を変化させると推定した。
【0026】
又、摩擦帯電によってトナー粒子に電荷を付与する場合には、特に角部分では電荷が集中しやすくなり、トナー粒子の帯電が不均一になりやすいと推定される。
【0027】
即ち、角がないトナー粒子の割合を50個数%以上とし、個数粒度分布における個数変動係数を27%以下に制御されたトナー粒子から構成されるトナーを使用することによっても、現像性、細線再現性に優れ、高画質な画像を長期にわたって形成することができることを見出し、第2の本発明(請求項9〜15に記載)の完成に至ったものである。
【0028】
さらに、トナーを特定の形状としてその形状を揃えた場合にも、トナー組成物による汚染が減少し、帯電量分布がシャープとなることが判明した。
【0029】
すなわち、形状係数が1.2〜1.6の範囲にあるトナー粒子の割合が65個数%以上であり、形状係数の変動係数が16%以下であるトナーを使用することでも、現像性、細線再現性に優れ、高画質な画像を長期にわたって形成することができることを見出し、第3の本発明(請求項16〜21に記載)の完成に至ったものである。
【0030】
又、感光体と現像剤を対向させてトナーにより顕像化する現像工程を含む画像形成方法があり、カラートナーを複数重ねて画像を形成する多色画像形成方法や非接触状態でトナーを飛翔させる画像形成方法等がある。カラートナーの現像では4色のトナーを使用し、色重ねを行うことで色再現性を計っている。このため、トナー自体の付着量の変化、いわゆる現像性の変化があると、色再現性に問題を生じてしまう。また、非接触現像ではトナーを現像領域で飛翔させる画像形成方法であることから、トナー自体の帯電性の変動がそのまま飛翔の変動につながり、選択現像などの問題を発生しやすい。
【0031】
本発明のトナー粒子とチタン酸化合物よりなる外添剤を併用することにより、前述した様に、帯電量分布がシャープであり、長期にわたって安定した帯電性を保持させることが可能なものであるため、上記の画像形成方法において現像性、細線再現性に優れ、高画質な画像を長期にわたって形成することができる特に大きな効果が発揮されることを見出し、第4、5及び6の本発明(請求項22〜42に記載)の完成に至ったものである。
【0032】
本発明のトナーの「形状係数」は、下記式により示されるものであり、トナー粒子の丸さの度合いを示す。
【0033】
形状係数=((最大径/2)2×π)/投影面積
ここに、最大径とは、トナー粒子の平面上への投影像を2本の平行線ではさんだとき、その平行線の間隔が最大となる粒子の幅をいう。また、投影面積とは、トナー粒子の平面上への投影像の面積をいう。
【0034】
本発明では、この形状係数は、走査型電子顕微鏡により2000倍にトナー粒子を拡大した写真を撮影し、ついでこの写真に基づいて「SCANNING IMAGE ANALYZER」(日本電子社製)を使用して写真画像の解析を行うことにより測定した。この際、100個のトナー粒子を使用して本発明の形状係数を上記算出式にて測定したものである。
【0035】
本発明のトナーにおいては、この形状係数が1.0〜1.6の範囲にあるトナー粒子の割合を65個数%以上とすることが好ましく、より好ましくは、70個数%以上である。さらに好ましくは、この形状係数が1.2〜1.6の範囲にあるトナー粒子の割合を65個数%以上とすることであり、より好ましくは、70個数%以上である。
【0036】
この形状係数が1.0〜1.6の範囲にあるトナー粒子の割合が65個数%以上であることにより、転写材に転写されたトナー層におけるトナー粒子の充填密度が高くなって定着性が向上し、オフセットが発生しにくくなる。また、トナー粒子が破砕しにくくなって帯電付与部材の汚染が減少し、トナーの帯電性が安定する。
【0037】
本発明においては、この形状係数が1.2〜1.6の範囲にあるトナー粒子の割合を65個数%以上とすることが必要であり、好ましくは、70個数%以上である。
【0038】
この形状係数を制御する方法は特に限定されるものではない。例えば、トナー粒子を熱気流中に噴霧する方法、トナー粒子を気相中において衝撃力による機械的エネルギーを繰り返して付与する方法、トナーを溶解しない溶媒中に添加し旋回流を付与する方法等により、形状係数を1.0〜1.6または1.2〜1.6にしたトナー粒子を調製し、これを通常のトナー中へ本発明の範囲内になるように添加して調整する方法がある。また、いわゆる重合法トナーを調製する段階で全体の形状を制御し、形状係数を1.0〜1.6または1.2〜1.6に調整したトナー粒子を同様に通常のトナーへ添加して調整する方法がある。
【0039】
上記方法の中では重合法トナーが製造方法として簡便である点と、粉砕トナーに比較して表面の均一性に優れる点等で好ましい。
【0040】
本発明のトナーの「形状係数の変動係数」は下記式から算出される。
変動係数(%)=(S1/K)×100
式中、S1は100個のトナー粒子の形状係数の標準偏差を示し、Kは形状係数の平均値を示す。
【0041】
この形状係数の変動係数は16%以下であり、好ましくは14%以下である。形状係数の変動係数が16%以下であることにより、帯電量分布がシャープとなり画質が向上する。
【0042】
このトナーの形状係数および形状係数の変動係数を、極めてロットのバラツキなく均一に制御するために、本発明のトナーを構成する樹脂粒子(重合体粒子)を調製(重合)、当該樹脂粒子を融着、形状制御させる工程において、形成されつつあるトナー粒子(着色粒子)の特性をモニタリングしながら適正な工程終了時期を決めてもよい。
【0043】
モニタリングするとは、インラインに測定装置を組み込みその測定結果に基づいて、工程条件の制御をするという意味である。すなわち、形状などの測定をインラインに組み込んで、例えば樹脂粒子を水系媒体中で会合あるいは融着させることで形成する重合法トナーでは、融着などの工程で逐次サンプリングを実施しながら形状や粒径を測定し、所望の形状になった時点で反応を停止する。
【0044】
モニタリング方法としては、特に限定されるものではないが、フロー式粒子像分析装置FPIA−2000(東亜医用電子社製)を使用することができる。本装置は試料液を通過させつつリアルタイムで画像処理を行うことで形状をモニタリングできるため好適である。すなわち、反応場よりポンプなどを使用し、常時モニターし、形状などを測定することを行い、所望の形状などになった時点で反応を停止するものである。
【0045】
本発明のトナーの個数粒度分布および個数変動係数はコールターカウンターTA−IIあるいはコールターマルチサイザー(コールター社製)で測定されるものである。本発明においてはコールターマルチサイザーを用い、粒度分布を出力するインターフェース(日科機製)、パーソナルコンピューターを接続して使用した。前記コールターマルチサイザーにおいて使用するアパーチャーとしては100μmのものを用いて、2μm以上のトナーの体積、個数を測定して粒度分布および平均粒径を算出した。個数粒度分布とは、粒子径に対するトナー粒子の相対度数を表すものであり、個数平均粒径とは、個数粒度分布におけるメジアン径を表すものである。トナーの「個数粒度分布における個数変動係数」は下記式から算出される。
【0046】
個数変動係数(%)=(S2/Dn)×100
式中、S2は個数粒度分布における標準偏差を示し、Dnは個数平均粒径(μm)を示す。
【0047】
本発明において個数変動係数は27%以下であり、好ましくは25%以下である。個数変動係数が27%以下であることにより、帯電量分布がシャープとなり、転写効率が高くなって画質が向上する。
【0048】
本発明のトナーにおける個数変動係数を制御する方法は特に限定されるものではない。例えば、トナー粒子を風力により分級する方法も使用できるが、個数変動係数をより小さくするためには液中での分級が効果的である。この液中で分級する方法としては、遠心分離機を用い、回転数を制御してトナー粒子径の違いにより生じる沈降速度差に応じてトナー粒子を分別回収し調製する方法がある。
【0049】
特に懸濁重合法によりトナーを製造する場合、個数粒度分布における個数変動係数を27%以下とするためには分級操作が必須である。懸濁重合法では、重合前に重合性単量体を水系媒体中にトナーとしての所望の大きさの油滴に分散させることが必要である。すなわち、重合性単量体の大きな油滴に対して、ホモミキサーやホモジナイザーなどによる機械的な剪断を繰り返して、トナー粒子程度の大きさまで油滴を小さくすることとなるが、このような機械的な剪断による方法では、得られる油滴の個数粒度分布は広いものとなり、従って、これを重合してなるトナーの粒度分布も広いものとなる。このために分級操作が必須となる。
【0050】
本発明のトナーを構成するトナー粒子中、角がないトナー粒子の割合は50個数%以上であることが必要とされ、この割合が70個数%以上であることが好ましい。
【0051】
角がないトナー粒子の割合が50個数%以上であることにより、摩耗、破断しやすいトナー粒子および電荷の集中する部分を有するトナー粒子が減少することとなり、帯電量分布がシャープとなって、帯電性も安定し、良好な画質を長期にわたって形成できる。
【0052】
ここに、「角がないトナー粒子」とは、電荷の集中するような突部またはストレスにより摩耗しやすいような突部を実質的に有しないトナー粒子を言い、具体的には以下のトナー粒子を角がないトナー粒子という。すなわち、図11(a)に示すように、トナー粒子Tの長径をLとするときに、半径(L/10)の円Cで、トナー粒子Tの周囲線に対し1点で内側に接しつつ内側をころがした場合に、当該円CがトナーTの外側に実質的にはみださない場合を「角がないトナー粒子」という。「実質的にはみ出さない場合」とは、はみ出す円が存在する突起が1箇所以下である場合をいう。また、「トナー粒子の長径」とは、当該トナー粒子の平面上への投影像を2本の平行線ではさんだとき、その平行線の間隔が最大となる粒子の幅をいう。なお、図11(b)および(c)は、それぞれ角のあるトナー粒子の投影像を示している。
【0053】
角がないトナー粒子の割合の測定は次のようにして行った。先ず、走査型電子顕微鏡によりトナー粒子を拡大した写真を撮影し、さらに拡大して15,000倍の写真像を得る。次いでこの写真像について前記の角の有無を測定する。この測定を100個のトナー粒子について行った。
【0054】
角がないトナーを得る方法は特に限定されるものではない。例えば、形状係数を制御する方法として前述したように、トナー粒子を熱気流中に噴霧する方法、またはトナー粒子を気相中において衝撃力による機械的エネルギーを繰り返して付与する方法、あるいはトナーを溶解しない溶媒中に添加し、旋回流を付与することによって得ることができる。
【0055】
また、樹脂粒子を会合あるいは融着させることで形成する重合法トナーにおいては、融着停止段階では融着粒子表面には多くの凹凸があり、表面は平滑でないが、形状制御工程での温度、攪拌翼の回転数および攪拌時間等の条件を適当なものとすることによって、角がないトナーが得られる。これらの条件は、樹脂粒子の物性により変わるものであるが、例えば、樹脂粒子のガラス転移点温度以上で、より高回転数とすることにより、表面は滑らかとなり、角がないトナーが形成できる。
【0056】
本発明のトナーの粒径は、個数平均粒径で3〜8μmのものが好ましい。この粒径は、重合法によりトナー粒子を形成させる場合には、後に詳述するトナーの製造方法において、凝集剤の濃度や有機溶媒の添加量、または融着時間、さらには重合体自体の組成によって制御することができる。
【0057】
個数平均粒径が3〜8μmであることにより、転写効率が高くなってハーフトーンの画質が向上し、細線やドット等の画質が向上する。
【0058】
本発明のトナーとしては、トナー粒子の粒径をD(μm)とするとき、自然対数lnDを横軸にとり、この横軸を0.23間隔で複数の階級に分けた個数基準の粒度分布を示すヒストグラムにおいて、最頻階級に含まれるトナー粒子の相対度数(m1)と、前記最頻階級の次に頻度の高い階級に含まれるトナー粒子の相対度数(m2)との和(M)が70%以上であるトナーであることが好ましい。
【0059】
相対度数(m1)と相対度数(m2)との和(M)が70%以上であることにより、トナー粒子の粒度分布の分散が狭くなるので、当該トナーを画像形成工程に用いることにより選択現像の発生を確実に抑制することができる。
【0060】
本発明において、前記の個数基準の粒度分布を示すヒストグラムは、自然対数lnD(D:個々のトナー粒子の粒径)を0.23間隔で複数の階級(0〜0.23:0.23〜0.46:0.46〜0.69:0.69〜0.92:0.92〜1.15:1.15〜1.38:1.38〜1.61:1.61〜1.84:1.84〜2.07:2.07〜2.30:2.30〜2.53:2.53〜2.76・・・)に分けた個数基準の粒度分布を示すヒストグラムであり、このヒストグラムは、下記の条件に従って、コールターマルチサイザーにより測定されたサンプルの粒径データを、I/Oユニットを介してコンピュータに転送し、当該コンピュータにおいて、粒度分布分析プログラムにより作成されたものである。
【0061】
〔測定条件〕
(1)アパーチャー:100μm
(2)サンプル調製法:電解液〔ISOTON R−11(コールターサイエンティフィックジャパン社製)〕50〜100mlに界面活性剤(中性洗剤)を適量加えて攪拌し、これに測定試料10〜20mgを加える。この系を超音波分散機にて1分間分散処理することにより調製する。
【0062】
従来公知のトナーとの対比
本発明のトナーと比較しながら、従来知られているトナーの上記の数値を説明する。この数値は製造方法、条件により異なるものであることは言うまでもない。
【0063】
通常の粉砕法トナーの場合、形状係数が1.2〜1.6であるトナー粒子の割合は60個数%程度である。このものの形状係数の変動係数は20%程度である。また、粉砕法では破砕を繰り返しながら粒径を小さくするために、トナー粒子に角部分が多くなり、角がないトナー粒子の割合は30個数%以下である。従って、形状を揃えて、角部分がなく、丸みのあるトナーを得ようとする場合には、形状係数を制御する方法として前記した様に熱等により球形化する処理が必要となる。また、個数粒度分布における個数変動係数は、粉砕後の分級操作が1回である場合には、30%程度であり、個数変動係数を27%以下とするためには、さらに分級操作を繰り返す必要がある。
【0064】
懸濁重合法によるトナーの場合、従来は層流中において重合されるため、ほぼ真球状のトナー粒子が得られ、例えば特開昭56−130762号公報に記載されたトナーでは、形状係数が1.2〜1.6であるトナー粒子の割合が20個数%程度となり、また形状係数の変動係数も18%程度となり、更に角がないトナー粒子の割合も85個数%程度となる。また、個数粒度分布における個数変動係数を制御する方法として前記した様に、重合性単量体の大きな油滴に対して、機械的な剪断を繰り返して、トナー粒子程度の大きさまで油滴を小さくするため、油滴径の分布は広くなり、従って得られるトナーの粒度分布は広く、個数変動係数は32%程度と大きいものであり、個数変動係数を小さくするためには分級操作が必要である。
【0065】
樹脂粒子を会合あるいは融着させることで形成する重合法トナーにおいては、例えば特開昭63−186253号公報に記載されたトナーでは、形状係数が1.2〜1.6であるトナー粒子の割合は60個数%程度であり、また形状係数の変動係数は18%程度であり、更に角がないトナー粒子の割合も44個数%程度である。さらに、トナーの粒度分布は広く、個数変動係数は30%であり、個数変動係数を小さくするためには分級操作が必要である。
【0066】
トナーの製造方法
本発明のトナーは、少なくとも重合性単量体を水系媒体中で重合せしめて得られるトナーであることが好ましく、また、少なくとも樹脂粒子を水系媒体中で会合させて得られるトナーであることが好ましい。以下、本発明のトナーを製造する方法について詳細に説明する。
【0067】
本発明のトナーは、懸濁重合法や、必要な添加剤の乳化液を加えた液中(水系媒体中)にて単量体を乳化重合して微粒の重合体粒子(樹脂粒子)を調製し、その後に、有機溶媒、凝集剤等を添加して当該樹脂粒子を会合する方法で製造することができる。ここで「会合」とは、前記樹脂粒子が複数個融着することをいい、当該樹脂粒子と他の粒子(例えば着色剤粒子)とが融着する場合も含むものとする。
【0068】
本発明のトナーを製造する方法の一例を示せば、重合性単量体中に着色剤や必要に応じて離型剤、荷電制御剤、さらに重合開始剤等の各種構成材料を添加し、ホモジナイザー、サンドミル、サンドグラインダー、超音波分散機などで重合性単量体に各種構成材料を溶解あるいは分散させる。この各種構成材料が溶解あるいは分散された重合性単量体を分散安定剤を含有した水系媒体中にホモミキサーやホモジナイザーなどを使用しトナーとしての所望の大きさの油滴に分散させる。その後、攪拌機構が後述の攪拌翼である反応装置(攪拌装置)へ移し、加熱することで重合反応を進行させる。反応終了後、分散安定剤を除去し、濾過、洗浄し、さらに乾燥することで本発明のトナーを調製する。
【0069】
なお、本発明でいうところの「水系媒体」とは、少なくとも水が50質量%以上含有されたものを示す。
【0070】
また、本発明のトナーを製造する方法として樹脂粒子を水系媒体中で会合あるいは融着させて調製する方法も挙げることができる。この方法としては、特に限定されるものではないが、例えば、特開平5−265252号公報や同6−329947号公報、同9−15904号公報に示す方法を挙げることができる。すなわち、樹脂粒子と着色剤などの構成材料の分散粒子、あるいは樹脂および着色剤等より構成される微粒子を複数以上会合させる方法、特に水中にてこれらを乳化剤を用いて分散した後に、臨界凝集濃度以上の凝集剤を加え塩析させると同時に、形成された重合体自体のガラス転移点温度以上で加熱融着させて融着粒子を形成しつつ徐々に粒径を成長させ、目的の粒径となったところで水を多量に加えて粒径成長を停止し、さらに加熱、攪拌しながら粒子表面を平滑にして形状を制御し、その粒子を含水状態のまま流動状態で加熱乾燥することにより、本発明のトナーを形成することができる。なお、ここにおいて凝集剤と同時に水に対して無限溶解する溶媒を加えてもよい。
【0071】
樹脂を構成する重合性単量体として使用されるものは、スチレン、o−メチルスチレン、m−メチルスチレン、p−メチルスチレン、α−メチルスチレン、p−クロロスチレン、3,4−ジクロロスチレン、p−フェニルスチレン、p−エチルスチレン、2,4−ジメチルスチレン、p−tert−ブチルスチレン、p−n−ヘキシルスチレン、p−n−オクチルスチレン、p−n−ノニルスチレン、p−n−デシルスチレン、p−n−ドデシルスチレンの様なスチレンあるいはスチレン誘導体、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸n−ブチル、メタクリル酸イソプロピル、メタクリル酸イソブチル、メタクリル酸t−ブチル、メタクリル酸n−オクチル、メタクリル酸2−エチルヘキシル、メタクリル酸ステアリル、メタクリル酸ラウリル、メタクリル酸フェニル、メタクリル酸ジエチルアミノエチル、メタクリル酸ジメチルアミノエチル等のメタクリル酸エステル誘導体、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸イソプロピル、アクリル酸n−ブチル、アクリル酸t−ブチル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸n−オクチル、アクリル酸2−エチルヘキシル、アクリル酸ステアリル、アクリル酸ラウリル、アクリル酸フェニル等のアクリル酸エステル誘導体、エチレン、プロピレン、イソブチレン等のオレフィン類、塩化ビニル、塩化ビニリデン、臭化ビニル、フッ化ビニル、フッ化ビニリデン等のハロゲン系ビニル類、プロピオン酸ビニル、酢酸ビニル、ベンゾエ酸ビニル等のビニルエステル類、ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル等のビニルエーテル類、ビニルメチルケトン、ビニルエチルケトン、ビニルヘキシルケトン等のビニルケトン類、N−ビニルカルバゾール、N−ビニルインドール、N−ビニルピロリドン等のN−ビニル化合物、ビニルナフタレン、ビニルピリジン等のビニル化合物類、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、アクリルアミド等のアクリル酸あるいはメタクリル酸誘導体がある。これらビニル系単量体は単独あるいは組み合わせて使用することができる。
【0072】
また、樹脂を構成する重合性単量体としてイオン性解離基を有するものを組み合わせて用いることがさらに好ましい。例えば、カルボキシル基、スルフォン酸基、リン酸基等の置換基を単量体の構成基として有するもので、具体的には、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、イタコン酸、ケイ皮酸、フマール酸、マレイン酸モノアルキルエステル、イタコン酸モノアルキルエステル、スチレンスルフォン酸、アリルスルフォコハク酸、2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルフォン酸、アシッドホスホオキシエチルメタクリレート、3−クロロ−2−アシッドホスホオキシプロピルメタクリレート等が挙げられる。
【0073】
さらに、ジビニルベンゼン、エチレングリコールジメタクリレート、エチレングリコールジアクリレート、ジエチレングリコールジメタクリレート、ジエチレングリコールジアクリレート、トリエチレングリコールジメタクリレート、トリエチレングリコールジアクリレート、ネオペンチルグリコールジメタクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート等の多官能性ビニル類を使用して架橋構造の樹脂とすることもできる。
【0074】
これら重合性単量体はラジカル重合開始剤を用いて重合することができる。この場合、懸濁重合法では油溶性重合開始剤を用いることができる。この油溶性重合開始剤としては、2,2′−アゾビス−(2,4−ジメチルバレロニトリル)、2,2′−アゾビスイソブチロニトリル、1,1′−アゾビス(シクロヘキサン−1−カルボニトリル)、2,2′−アゾビス−4−メトキシ−2,4−ジメチルバレロニトリル、アゾビスイソブチロニトリル等のアゾ系またはジアゾ系重合開始剤、ベンゾイルパーオキサイド、メチルエチルケトンペルオキサイド、ジイソプロピルペルオキシカーボネート、クメンヒドロペルオキサイド、t−ブチルヒドロペルオキサイド、ジ−t−ブチルペルオキサイド、ジクミルペルオキサイド、2,4−ジクロロベンゾイルペルオキサイド、ラウロイルペルオキサイド、2,2−ビス−(4,4−t−ブチルペルオキシシクロヘキシル)プロパン、トリス−(t−ブチルペルオキシ)トリアジンなどの過酸化物系重合開始剤や過酸化物を側鎖に有する高分子開始剤などを挙げることができる。
【0075】
また、乳化重合法を用いる場合には水溶性ラジカル重合開始剤を使用することができる。水溶性ラジカル重合開始剤としては、過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウム等の過硫酸塩、アゾビスアミノジプロパン酢酸塩、アゾビスシアノ吉草酸およびその塩、過酸化水素等を挙げることができる。
【0076】
分散安定剤としては、リン酸三カルシウム、リン酸マグネシウム、リン酸亜鉛、リン酸アルミニウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、水酸化カルシウム、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、メタケイ酸カルシウム、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、ベントナイト、シリカ、アルミナ等を挙げることができる。さらに、ポリビニルアルコール、ゼラチン、メチルセルロース、ドデシルベンゼンスルフォン酸ナトリウム、エチレンオキサイド付加物、高級アルコール硫酸ナトリウム等の界面活性剤として一般的に使用されているものを分散安定剤として使用することができる。
【0077】
本発明において優れた樹脂としては、ガラス転移点が20〜90℃のものが好ましく、軟化点が80〜220℃のものが好ましい。ガラス転移点は示差熱量分析方法で測定されるものであり、軟化点は高化式フローテスターで測定することができる。さらに、これら樹脂としてはゲルパーミエーションクロマトグラフィーにより測定される分子量が数平均分子量(Mn)で1000〜100000、重量平均分子量(Mw)で2000〜1000000のものが好ましい。さらに、分子量分布として、Mw/Mnが1.5〜100、特に1.8〜70のものが好ましい。
【0078】
前記樹脂粒子を水系媒体中で会合させる際に使用される凝集剤としては特に限定されるものではないが、金属塩から選択されるものが好適に使用される。具体的には、一価の金属として例えばナトリウム、カリウム、リチウム等のアルカリ金属の塩、二価の金属として例えばカルシウム、マグネシウム等のアルカリ土類の金属塩、マンガン、銅等の二価の金属の塩、鉄、アルミニウム等の三価の金属の塩等が挙げられ、具体的な塩としては、塩化ナトリウム、塩化カリウム、塩化リチウム、塩化カルシウム、塩化亜鉛、硫酸銅、硫酸マグネシウム、硫酸マンガン等を挙げることができる。これらは組み合わせて使用してもよい。
【0079】
これらの凝集剤は臨界凝集濃度以上添加することが好ましい。この臨界凝集濃度とは、水性分散物の安定性に関する指標であり、凝集剤を添加して凝集が発生する濃度を示すものである。この臨界凝集濃度は、乳化された成分および分散剤自体によって大きく変化するものである。例えば、岡村誠三他著「高分子化学 17、601(1960)日本高分子学会編」等に記述されており、詳細な臨界凝集濃度を求めることができる。また、別な手法として、目的とする粒子分散液に所望の塩を濃度を変えて添加し、その分散液のζ(ゼータ)電位を測定し、この値が変化する塩濃度を臨界凝集濃度として求めることもできる。
【0080】
本発明の凝集剤の添加量は、臨界凝集濃度以上であればよいが、好ましくは臨界凝集濃度の1.2倍以上、さらに好ましくは、1.5倍以上添加することがよい。
【0081】
凝集剤と共に使用される「水に対して無限溶解する溶媒」としては、形成される樹脂を溶解させないものが選択される。具体的には、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、t−ブタノール、メトキシエタノール、ブトキシエタノール等のアルコール類、アセトニトリル等のニトリル類、ジオキサン等のエーテル類を挙げることができる。特に、エタノール、プロパノール、イソプロパノールが好ましい。
【0082】
この水に対して無限溶解する溶媒の添加量は、凝集剤を添加した重合体含有分散液に対して1〜100体積%が好ましい。
【0083】
なお、粒子形状を均一化させるためには、トナー粒子を調製し、濾過した後に粒子に対して10質量%以上の水が存在したスラリーを流動乾燥させることが好ましいが、この際、特に重合体中に極性基を有するものが好ましい。この理由としては、極性基が存在している重合体に対して、存在している水が多少膨潤する効果を発揮するために、形状の均一化が特に図られやすいからであると考えられる。
【0084】
本発明のトナーは少なくとも樹脂と着色剤を含有するものであるが、必要に応じて定着性改良剤である離型剤や荷電制御剤等を含有することもできる。さらに、上記樹脂と着色剤を主成分とするトナー粒子に対して無機微粒子や有機微粒子等で構成される外添剤を添加したものであってもよい。
【0085】
本発明のトナーに使用する着色剤としてはカーボンブラック、磁性体、染料、顔料等を任意に使用することができ、カーボンブラックとしてはチャンネルブラック、ファーネスブラック、アセチレンブラック、サーマルブラック、ランプブラック等が使用される。磁性体としては鉄、ニッケル、コバルト等の強磁性金属、これらの金属を含む合金、フェライト、マグネタイト等の強磁性金属の化合物、強磁性金属を含まないが熱処理する事により強磁性を示す合金、例えばマンガン−銅−アルミニウム、マンガン−銅−錫等のホイスラー合金と呼ばれる種類の合金、二酸化クロム等を用いる事ができる。
【0086】
染料としてはC.I.ソルベントレッド1、同49、同52、同58、同63、同111、同122、C.I.ソルベントイエロー19、同44、同77、同79、同81、同82、同93、同98、同103、同104、同112、同162、C.I.ソルベントブルー25、同36、同60、同70、同93、同95等を用いる事ができ、またこれらの混合物も用いる事ができる。顔料としてはC.I.ピグメントレッド5、同48:1、同53:1、同57:1、同122、同139、同144、同149、同166、同177、同178、同222、C.I.ピグメントオレンジ31、同43、C.I.ピグメントイエロー14、同17、同93、同94、同138、同155、同156、同180、同185、C.I.ピグメントグリーン7、C.I.ピグメントブルー15:3、同60等を用いる事ができ、これらの混合物も用いる事ができる。数平均一次粒子径は種類により多様であるが、概ね10〜200nm程度が好ましい。
【0087】
着色剤の添加方法としては、乳化重合法で調製した重合体粒子を、凝集剤を添加することで凝集させる段階で添加し重合体を着色する方法や、単量体を重合させる段階で着色剤を添加し、重合し、トナー粒子とする方法等を使用することができる。なお、着色剤は重合体を調製する段階で添加する場合はラジカル重合性を阻害しない様に表面をカップリング剤等で処理して使用することが好ましい。
【0088】
さらに、定着性改良剤としての低分子量ポリプロピレン(数平均分子量=1500〜9000)や低分子量ポリエチレン等を添加してもよい。
【0089】
荷電制御剤も同様に種々の公知のもので、且つ水中に分散することができるものを使用することができる。具体的には、ニグロシン系染料、ナフテン酸または高級脂肪酸の金属塩、アルコキシル化アミン、第4級アンモニウム塩化合物、アゾ系金属錯体、サリチル酸金属塩あるいはその金属錯体等が挙げられる。
【0090】
なお、これら荷電制御剤や定着性改良剤の粒子は、分散した状態で数平均一次粒子径が10〜500nm程度とすることが好ましい。
【0091】
本発明のトナーでは、外添剤としてチタン酸化合物以外に他の外添剤を併用してもよい。具体的には、無機微粒子や有機微粒子などの微粒子を添加することができる。
【0092】
この無機微粒子としては、シリカ、チタニア、アルミナ等の無機酸化物粒子の使用が好ましく、さらに、これら無機微粒子はシランカップリング剤やチタンカップリング剤等によって疎水化処理されていることが好ましい。疎水化処理の程度としては特に限定されるものでは無いが、メタノールウェッタビリティーとして40〜95のものが好ましい。メタノールウェッタビリティーとは、メタノールに対する濡れ性を評価するものである。この方法は、内容量200mlのビーカー中に入れた蒸留水50mlに、測定対象の無機微粒子を0.2g秤量し添加する。メタノールを先端が液体中に浸せきされているビュレットから、ゆっくり攪拌した状態で無機微粒子の全体が濡れるまでゆっくり滴下する。この無機微粒子を完全に濡らすために必要なメタノールの量をa(ml)とした場合に、下記式により疎水化度が算出される。
【0093】
疎水化度=(a/(a+50))×100
この外添剤の添加量としては、トナー中に0.1〜5.0質量%、好ましくは0.5〜4.0質量%である。また、外添剤としては種々のものを組み合わせて使用してもよい。
【0094】
いわゆる重合性単量体中に着色剤などのトナー構成成分を分散あるいは溶解したものを水系媒体中に懸濁し、ついで重合せしめてトナーを得る懸濁重合法トナーでは、重合反応を行う反応容器中での媒体の流れを制御することによりトナー粒子の形状を制御することができる。すなわち、形状係数が1.2以上の形状を有するトナー粒子を多く形成させる場合には、反応容器中での媒体の流れを乱流とし、重合が進行して懸濁状態で水系媒体中に存在している油滴が次第に高分子化することで油滴が柔らかい粒子となった時点で、粒子の衝突を行うことで粒子の合一を促進させ、形状が不定形となった粒子が得られる。また、形状係数が1.2より小さいほぼ球形のトナー粒子を形成させる場合には、反応容器中での媒体の流れを層流として、粒子の衝突を避けることによりほぼ球形の粒子が得られる。この方法により、トナー形状の分布を本発明の範囲内に制御できるものである。
【0095】
反応装置
図1は、一般的に使用されている攪拌翼の構成が一段の反応装置(攪拌装置)を示す説明図であり、2は攪拌槽、3は回転軸、4は攪拌翼、9は乱流形成部材である。
【0096】
懸濁重合法においては、特定の攪拌翼を使用することで、乱流を形成することができ、形状を容易に制御することができる。この理由としては明確ではないが、図1に示されるような攪拌翼4の構成が一段の場合には、攪拌槽2内に形成される媒体の流れが攪拌槽2の下部より上部への壁面を伝って動く流れのみになる。そのため、従来では一般的に攪拌槽2の壁面などの乱流形成部材9を配置することで乱流を形成し、攪拌の効率を増加することがなされている。しかし、この様な装置構成では、乱流が一部に形成されるものの、むしろ乱流の存在によって流体の流れが停滞する方向に作用し、結果として粒子に対するズリが少なくなるために、形状を制御することができない。
【0097】
懸濁重合法において好ましく使用することのできる攪拌翼を備えた反応装置について図面を用いて説明する。
【0098】
図2および図3は、それぞれ、そのような反応装置の一例を示す斜視図および断面図である。図2および図3に示す反応装置において、熱交換用のジャケット1を外周部に装着した縦型円筒状の攪拌槽2内の中心部に回転軸3を垂設し、該回転軸3に攪拌槽2の底面に近接させて配設された下段の攪拌翼40と、より上段に配設された攪拌翼50とが設けられている。上段の攪拌翼50は、下段に位置する攪拌翼40に対して回転方向に先行した交差角αをもって配設されている。本発明のトナーを製造する場合において、交差角αは90度(°)未満であることが好ましい。この交差角αの下限は特に限定されるものでは無いが、5度程度以上であることが好ましく、更に、好ましくは10度以上である。なお、三段構成の攪拌翼を設ける場合には、それぞれ隣接している攪拌翼間で交差角が90度未満であることが好ましい。
【0099】
このような構成とすることで、上段に配設されている攪拌翼50によりまず媒体が攪拌され、下側への流れが形成される。ついで、下段に配設された攪拌翼40により、上段の攪拌翼50で形成された流れがさらに下方へ加速されるとともにこの攪拌翼50自体でも下方への流れが別途形成され、全体として流れが加速されて進行するものと推定される。この結果、乱流として形成された大きなズリ応力を有する流域が形成されるために、得られるトナー粒子の形状を制御できるものと推定される。
【0100】
なお、図2および図3中、矢印は回転方向を示し、7は上部材料投入口、8は下部材料投入口、9は攪拌を有効にするための乱流形成部材である。
【0101】
ここにおいて攪拌翼の形状については、特に限定はないが、方形板状のもの、翼の一部に切り欠きのあるもの、中央部に一つ以上の中孔部分、いわゆるスリットがあるものなどを使用することができる。これらの具体例を図10に記載する。図10(a)に示す攪拌翼5aは中孔部のないもの、同図(b)に示す攪拌翼5bは中央に大きな中孔部6bがあるもの、同図(c)に示す攪拌翼5cは横長の中孔部6c(スリット)があるもの、同図(d)に示す攪拌翼5dは縦長の中孔部6d(スリット)があるものである。また、三段構成の攪拌翼を設ける場合において、上段の攪拌翼に形成される中孔部と、下段の攪拌翼に形成される中孔部とは異なるものであっても、同一のものであってもよい。
【0102】
図4〜図8は、それぞれ、好ましく使用することのできる攪拌翼を備えた反応装置の具体例を示す斜視図であり、図4〜図8において、1は熱交換用のジャケット、2は攪拌槽、3は回転軸、7は上部材料投入口、8は下部材料投入口、9は乱流形成部材である。
【0103】
図4に示す反応装置において、攪拌翼41には折り曲げ部411が形成され、攪拌翼51にはフィン(突起)511が形成されている。
【0104】
なお、攪拌翼に折り曲げ部が形成されている場合において、折り曲げ角度は5〜45°であることが好ましい。
【0105】
図5に示す反応装置を構成する攪拌翼42には、スリット421が形成されていると共に、折り曲げ部422およびフィン423が形成されている。
【0106】
なお、当該反応装置を構成する攪拌翼52は、図2に示す反応装置を構成する攪拌翼50と同様の形状を有している。
【0107】
図6に示す反応装置を構成する攪拌翼43には、折り曲げ部431およびフィン432が形成されている。
【0108】
なお、当該反応装置を構成する攪拌翼53は、図2に示す反応装置を構成する攪拌翼50と同様の形状を有している。
【0109】
図7に示す反応装置を構成する攪拌翼44には、折り曲げ部441およびフィン442が形成されている。
【0110】
また、当該反応装置を構成する攪拌翼54には、中孔部541が中央に形成されている。
【0111】
図8に示す反応装置には、攪拌翼45(下段)と、攪拌翼55(中段)と、攪拌翼65とによる三段構成の攪拌翼が設けられてなる。
【0112】
これら折り曲げ部や上部あるいは下部への突起(フィン)を有する構成を持つ攪拌翼は、乱流を効果的に発生させるものである。
【0113】
なお、上記の構成を有する上段と下段の攪拌翼の間隙は特に限定されるものでは無いが、少なくとも攪拌翼の間に間隙を有していることが好ましい。この理由としては明確では無いが、その間隙を通じて媒体の流れが形成されるため、攪拌効率が向上するものと考えられる。但し、間隙としては、静置状態での液面高さに対して0.5〜50%の幅、好ましくは1〜30%の幅である。
【0114】
さらに、攪拌翼の大きさは特に限定されるものでは無いが、全攪拌翼の高さの総和が静置状態での液面高さの50%〜100%、好ましくは60%〜95%である。
【0115】
また、懸濁重合法において層流を形成させる場合に使用される反応装置の一例を図9に示す。この反応装置には、乱流形成部材(邪魔板等の障害物)は設けられていない点に特徴を有する。
【0116】
図9に示した反応装置を構成する攪拌翼46および攪拌翼56は、それぞれ、図2に示す反応装置を構成する攪拌翼40および攪拌翼50と同様の形状および交差角αを有している。また、図9において、1は熱交換用のジャケット、2は攪拌槽、3は回転軸、7は上部材料投入口、8は下部材料投入口である。
【0117】
なお、層流を形成させる場合に使用される反応装置としては、図9に示されるものに限定されるものではない。
【0118】
また、かかる反応装置を構成する攪拌翼の形状については、乱流を形成させないものであれば特に限定されないが、方形板状のもの等、連続した面により形成されるものが好ましく、曲面を有していてもよい。
【0119】
一方、樹脂粒子を水系媒体中で会合あるいは融着させる重合法トナーでは、融着段階での反応容器内の媒体の流れおよび温度分布を制御することで、さらには融着後の形状制御工程において加熱温度、攪拌回転数、時間を制御することで、トナー全体の形状分布および形状を任意に変化させることができる。
【0120】
すなわち、樹脂粒子を会合あるいは融着させる重合法トナーでは、反応装置内の流れを層流とし、内部の温度分布を均一化することができる攪拌翼および攪拌槽を使用して、融着工程および形状制御工程での温度、回転数、時間を制御することにより、所期の形状係数および均一な形状分布を有するトナーを形成することができる。この理由は、層流を形成させた場で融着させると、凝集および融着が進行している粒子(会合あるいは凝集粒子)に強いストレスが加わらず、かつ流れが加速された層流においては攪拌槽内の温度分布が均一である結果、融着粒子の形状分布が均一になるからであると推定される。さらに、その後の形状制御工程での加熱、攪拌により融着粒子は徐々に球形化し、トナー粒子の形状を任意に制御できる。
【0121】
樹脂粒子を会合あるいは融着させる重合法トナーを製造する際に使用される攪拌翼および攪拌槽としては、前述の懸濁重合法において層流を形成させる場合と同様のものが使用でき、例えば図9に示すものが使用できる。攪拌槽内には乱流を形成させるような邪魔板等の障害物を設けないことが特徴である。攪拌翼の構成については、前述の懸濁重合法に使用される攪拌翼と同様に、上段の攪拌翼が、下段の攪拌翼に対して回転方向に先行した交差角αを持って配設された、多段の構成とすることが好ましい。
【0122】
この攪拌翼の形状についても、前述の懸濁重合法において層流を形成させる場合と同様のものが使用でき、乱流を形成させないものであれば特に限定されないが、図10(a)に示した方形板状のもの等、連続した面により形成されるものが好ましく、曲面を有していてもよい。
【0123】
本発明のトナーは、例えば磁性体を含有させて一成分磁性トナーとして使用する場合、いわゆるキャリアと混合して二成分現像剤として使用する場合、非磁性トナーを単独で使用する場合等が考えられ、いずれも好適に使用することができるが、本発明ではキャリアと混合して使用する二成分現像剤として使用することが好ましい。
【0124】
現像方法
前述したように、本発明のトナーでは、チタン酸化合物を外添剤として使用することで、帯電量分布がシャープになり、トナー自体の帯電付与能力が向上することから、カラー画像形成方法及び非接触現像方式に適用することで効果を発揮することができる。
【0125】
前述したように、カラートナーで必要な付着量の安定化、ずなわち帯電の安定化を長期に渡って維持することができ、また、非接触現像で必要な帯電量分布のシャープ化を維持することができるものである。
【0126】
ここで、非接触現像方式による現像工程について説明する。
非接触現像方式とは、現像剤担持体(現像剤搬送部材)上に形成された現像剤層と感光体とが接触しないものであり、この現像方式を構成するために現像剤層は薄層で形成されることが好ましい。この方法は現像剤担持体表面の現像領域で20〜500μmの現像剤層を形成させ、感光体と現像剤担持体との間隙が該現像剤層よりも大きい間隙を有するものである。この薄層形成は磁気の力を使用する磁性ブレードや現像剤担持体表面に現像剤層規制棒を押圧する方式等で形成される。さらに、ウレタンブレードや燐青銅板等を現像剤担持体表面に接触させ現像剤層を規制する方法もある。押圧規制部材の押圧力としては0.01〜0.15N/mmが好適である。押圧力が小さい場合には規制力が不足するために搬送が不安定になりやすく、一方、押圧力が大きい場合には現像剤に対するストレスが大きくなるため、現像剤の耐久性が低下しやすい。好ましい範囲は0.03〜0.10N/mmである。現像剤担持体と感光体表面の間隙は現像剤層よりも大きいことが必要である。さらに、現像に際して現像バイアスを付加する場合、直流成分のみ付与する方式でも良いし、交流バイアスを印加する方式のいずれでも良い。
【0127】
本発明においては、この現像剤担持体(現像剤搬送部材)と静電潜像保持体(感光体)との間には交番電界を印加することが好ましい。この交番電界を印加することによってトナーを有効に飛翔させることができる。この交番電界の条件は、交流周波数fが200〜8000Hzであり、交流電圧Vp−pが500〜3000Vであることが好ましい。この交番電界を使用する場合にはトナーとして均一な帯電性を有していることが必要である。すなわち、トナー間で帯電性に分布を有している場合には交番電界による弱帯電性トナーなどの引き戻し効果が相殺され、結果として画質を向上する効果が低下する。
【0128】
本発明に於いて使用される現像剤担持体としては、担持体内部に磁石を内蔵したものが多く用いられ、その現像剤担持体表面(スリーブ)が回転することによって現像剤を現像領域に搬送するものである。スリーブを構成するものとしてはアルミニウムや表面を酸化処理したアルミニウムあるいはステンレス製のものが用いられる。
【0129】
現像剤担持体の大きさとしては直径が10〜40mmのものが好適である。直径が小さい場合には現像剤の混合が不足し、トナーに対して充分な帯電付与を行うに充分な混合を確保することが困難となり、直径が大きい場合には現像剤に対する遠心力が大きくなり、トナーの飛散の問題を発生しやすい。
【0130】
非接触現像方式において本発明のトナーを使用する場合には、キャリアと混合して二成分現像剤として使用することもできるが、磁性粉を含有する磁性トナーを一成分現像剤として使用することもできる。
【0131】
二成分現像剤を構成するキャリアとしては、鉄、フェライト、マグネタイト等の金属、それらの金属とアルミニウム、鉛等の金属との合金等の従来から公知の材料からなる磁性粒子を用いることができる。特にフェライト粒子が好ましい。上記磁性粒子は、その体積平均粒径としては15〜100μm、より好ましくは25〜60μmのものが良い。キャリアの体積平均粒径の測定は、代表的には湿式分散機を備えたレーザ回折式粒度分布測定装置「ヘロス(HELOS)」(シンパティック(SYMPATEC)社製)により測定することができる。
【0132】
キャリアは、さらに樹脂により被覆されているもの、あるいは樹脂中に磁性粒子を分散させたいわゆる樹脂分散型キャリアが好ましい。コーティング用の樹脂組成としては、特に限定は無いが、例えば、オレフィン系樹脂、スチレン系樹脂、スチレン/アクリル系樹脂、シリコーン系樹脂、エステル系樹脂あるいはフッ素含有重合体系樹脂等が用いられる。また、樹脂分散型キャリアを構成するための樹脂としては、特に限定されず公知のものを使用することができ、例えば、スチレンアクリル樹脂、ポリエステル樹脂、フッ素系樹脂、フェノール樹脂等を使用することができる。
【0133】
以下、非接触現像方式の一例を図12を用いて説明する。
図12は、本発明の画像形成方法に好適に使用できる非接触現像方式の現像部の概略図であり、73は感光体、74は現像剤担持体、75はスリーブ、76は磁石、77は本発明のトナーを含有する二成分現像剤、78は現像剤層規制部材、79は現像領域、80は現像剤層、81は交番電界を形成するための電源である。
【0134】
本発明のトナーを含有する二成分現像剤77はその内部に磁石76を有する現像剤担持体74の磁気力により担持され、スリーブ75の移動により現像領域79に搬送される。この搬送に際して、現像剤層80は現像剤層規制部材78により、現像領域79に於いて、感光体73と接触することがないようにその厚さが規制される。
【0135】
現像領域79の最小間隙(Dsd)はその領域に搬送される現像剤層80の厚さ(概ね50〜300μmの層で搬送されることが好ましい)より大きく、例えば100〜1000μm(好ましくは100〜500μm)程度である。
【0136】
電源81は交番電界を形成するための電源であり、周波数200〜8000Hz、電圧500〜3000Vp−pの交流が好ましい。電源81には必要に応じて直流を交流に直列に加えた構成であってもよい。その場合、直流電圧としては300〜800Vが好ましい。
【0137】
また、接触方式の現像において本発明のトナーを使用する場合には、本発明のトナーを有する現像剤の層厚は現像領域に於いて0.1〜8mm、特に、0.4〜5mmであることが好ましい。また、感光体と現像剤担持体との間隙は、0.15〜7mm、特に、0.2〜4mmであることが好ましい。
【0138】
定着方法
本発明に使用される好適な定着方法としては、いわゆる接触加熱方式をあげることができる。特に、接触加熱方式として、熱圧定着方式、さらには熱ローラー定着方式および固定配置された加熱体を内包した回動する加圧部材により定着する圧接加熱定着方式をあげることができる。
【0139】
熱ローラー定着方式では、多くの場合表面にテトラフルオロエチレンやポリテトラフルオロエチレン−パーフルオロアルコキシビニルエーテル共重合体類等を被覆した鉄やアルミニウム等で構成される金属シリンダー内部に熱源を有する上ローラーとシリコーンゴム等で形成された下ローラーとから形成されている。熱源としては、線状のヒーターを有し、上ローラーの表面温度を120〜200℃程度に加熱するものが代表例である。定着部に於いては上ローラーと下ローラー間に圧力を加え、下ローラーを変形させ、いわゆるニップを形成する。ニップ幅としては1〜10mm、好ましくは1.5〜7mmである。定着線速は40mm/sec〜600mm/secが好ましい。ニップが狭い場合には熱を均一にトナーに付与することができなくなり、定着のムラを発生する。一方でニップ幅が広い場合には樹脂の溶融が促進され、定着オフセットが過多となる問題を発生する。
【0140】
定着クリーニングの機構を付与して使用してもよい。この方式としてはシリコーンオイルを定着の上ローラーあるいはフィルムに供給する方式やシリコーンオイルを含浸したパッド、ローラー、ウェッブ等でクリーニングする方法が使用できる。
【0141】
次に、本発明で用いられる固定配置された加熱体を内包した回動する加圧部材により定着する方式について説明する。
【0142】
この定着方式は、固定配置された加熱体と、該加熱体に対向圧接し、且つフィルムを介して記録材を加熱体に密着させる加圧部材とにより圧接加熱定着する方式である。
【0143】
この圧接加熱定着器は、加熱体が従来の加熱ローラーに比べて熱容量が小さく、記録材の通過方向と直角方向にライン状の加熱部を有するものであり、通常加熱部の最高温度は100〜300℃である。
【0144】
なお、圧接加熱定着とは、通常よく用いられるごとく加熱部材と加圧部材の間を、未定着トナーをした記録材を通す方式等、加熱源に未定着トナー像を押し当てて定着する方法である。こうすることにより加熱が迅速に行われるため、定着の高速化が可能となるが、温度制御が難しく、加熱源表面部分等の未定着トナーを直接圧接される部分に、トナーが付着残留したいわゆるトナーオフセットが起こりやすく、また記録材が定着器に巻き付きを起こす等の故障も起こしやすいという問題点もある。
【0145】
この定着方式では、装置に固定支持された低熱容量のライン状加熱体は、厚さにして0.2〜5.0mm、さらに好ましくは0.5〜3.5mmで幅10〜15mm、長手長240〜400mmのアルミナ基板に抵抗材料を1.0〜2.5mmに塗布したもので両端より通電される。
【0146】
通電はDC100Vの周期15〜25msecのパルス波形で、温度センサーにより制御された温度・エネルギー放出量に応じたパルス幅に変化させてあたえる。低熱容量ライン状加熱体において、温度センサーで検出された温度T1の場合、抵抗材料に対向するフィルムの表面温度T2はT1よりも低い温度となる。ここでT1は120〜220℃が好ましく、T2の温度はT1の温度と比較して0.5〜10℃低いことが好ましい。また、フィルムがトナー表面より剥離する部分におけるフィルム材表面温度T3はT2とほぼ同等である。フィルムは、この様にエネルギー制御・温度制御された加熱体に当接して図13(a)の中央矢印方向に移動する。これら定着用フィルムとして用いられるものは、厚みが10〜35μmの耐熱フィルム、例えばポリエステル、ポリパーフルオロアルコキシビニルエーテル、ポリイミド、ポリエーテルイミドに、多くの場合はテフロン等のフッ素樹脂に導電材を添加し離型剤層を、5〜15μm被覆させたエンドレスフィルムである。
【0147】
フィルムの駆動には、駆動ローラーと従動ローラーにより駆動力とテンションをかけられて矢印方向へシワ・ヨレがなく搬送される。定着器としての線速は40〜600mm/secが好ましい。
【0148】
加圧ローラーはシリコーンゴム等の離型性の高いゴム弾性層を有し、総圧2〜30kgでフィルム材を介して加熱体に圧着され、圧接回転する。
【0149】
また、上記にはエンドレスフィルムを用いた例を説明したが、図13(b)の様にフィルムシートの送り出し軸と巻き取り軸を使用し、有端のフィルム材を使用してもよい。さらには内部に駆動ローラー等を有しない単なる円筒状のものでもよい。
【0150】
上記定着器にはクリーニング機構を付与して使用してもよい。クリーニング方式としては、各種シリコーンオイルを定着用フィルムに供給する方式や各種シリコーンオイルを含浸させたパッド、ローラー、ウエッブ等でクリーニングする方式が用いられる。
【0151】
なお、シリコーンオイルとしては、ポリジメチルシロキサン、ポリメチルフェニルシロキサン、ポリジフェニルシロキサン等を使用することが出来る。さらに、フッ素を含有するシロキサンも好適に使用することが出来る。
【0152】
次に図13にこの定着器の構成断面図の例を示す。
図13(a)において、84は装置に固定支持された低熱容量ライン状加熱体であって、一例として高さが1.0mm、幅が10mm、長手長が240mmのアルミナ基板85に抵抗材料86を幅1.0mmに塗工したものであり、長手方向両端部より通電される。
【0153】
通電は例えばDC100Vで通常は周期20msecのパルス状波形でなされ、検温素子87からの信号によりコントロールされ所定温度に保たれる。このためエネルギー放出量に応じてパルス幅を変化させるが、その範囲は例えば0.5〜5msecである。
【0154】
このように制御された加熱体84に移動するフィルム88を介して未定着トナー像93を担持した記録材94を当接させてトナーを熱定着する。
【0155】
ここで用いられるフィルム88は、駆動ローラー89と従動ローラー90によりテンションをかけられた状態でシワの発生なく移動する。95はシリコーンゴム等で形成されたゴム弾性層を有する加圧ローラーであり、総圧40〜200Nでフィルムを介して加熱体を加圧している。記録材94上の未定着トナー像93は、入口ガイド96により定着部に導かれ、上述した加熱により定着像を得る。
【0156】
以上はエンドレスベルトで説明したが、図13(b)のごとく、フィルムシート繰り出し軸91および巻き取り軸92を使用し、定着用のフィルムは有端のものでもよい。
【0157】
【実施例】
次に本発明の実施態様を実施例にてより具体的に説明する。しかし、本発明の実施態様はこれに限定されるものではない。
【0158】
(着色粒子製造例1:乳化重合会合法の例)
n−ドデシル硫酸ナトリウム0.90kgと純水10.0リットルを入れ攪拌溶解した。この溶液に、リーガル330R(キャボット社製カーボンブラック)1.20kgを徐々に加え、1時間よく攪拌した後に、サンドグラインダー(媒体型分散機)を用いて、20時間連続分散した。このものを「着色剤分散液1」とする。
【0159】
又、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム0.055kgとイオン交換水4.0リットルとからなる溶液を「アニオン界面活性剤溶液A」とする。
【0160】
ノニルフェノールポリエチレンオキサイド10モル付加物0.014kgとイオン交換水4.0リットルとからなる溶液を「ノニオン界面活性剤溶液B」とする。
【0161】
過硫酸カリウム223.8gをイオン交換水12.0リットルに溶解した溶液を「開始剤溶液C」とする。
【0162】
温度センサー、冷却管、窒素導入装置を付けた容積100リットルのGL(グラスライニング)反応釜に、WAXエマルジョン(数平均分子量3000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%)3.41kgと「アニオン界面活性剤溶液A」全量と「ノニオン界面活性剤溶液B」全量とを入れ、攪拌を開始した。次いで、イオン交換水44.0リットルを加えた。
【0163】
加熱を開始し、液温度が75℃になったところで、「開始剤溶液C」全量を滴下して加えた。その後、液温度を75℃±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548gとを滴下しながら投入した。滴下終了後、液温度を80℃±1℃に上げて、6時間加熱攪拌を行った。ついで、液温度を40℃以下に冷却し攪拌を停止し、ポールフィルターで濾過してラテックスを得た。これを「ラテックス−A」とする。
【0164】
尚、ラテックス−A中の樹脂粒子のガラス転移温度は57℃、軟化点は121℃、分子量分布は、重量平均分子量=1.27万、質量平均粒径は120nmであった。
【0165】
ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム0.055kgをイオン交換純水4.0リットルに溶解した溶液を「アニオン界面活性剤溶液D」とする。
【0166】
又、ノニルフェノールポリエチレンオキサイド10モル付加物0.014kgをイオン交換水4.0リットルに溶解した溶液を「ノニオン界面活性剤溶液E」とする。
【0167】
過硫酸カリウム(関東化学社製)200.7gをイオン交換水12.0リットルに溶解した溶液を「開始剤溶液F」とする。
【0168】
温度センサー、冷却管、窒素導入装置、櫛形バッフルを付けた100リットルのGL反応釜に、WAXエマルジョン(数平均分子量3000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%)3.41kgと「アニオン界面活性剤溶液D」全量と「ノニオン界面活性剤溶液E」全量とを入れ、攪拌を開始した。
【0169】
次いで、イオン交換水44.0リットルを投入した。加熱を開始し、液温度が70℃になったところで、「開始剤溶液F」を添加した。ついで、スチレン11.0kgとアクリル酸n−ブチル4.00kgとメタクリル酸1.04kgとt−ドデシルメルカプタン9.02gとをあらかじめ混合した溶液を滴下した。滴下終了後、液温度を72℃±2℃に制御して、6時間加熱攪拌を行った。さらに、液温度を80℃±2℃に上げて、12時間加熱攪拌を行った。液温度を40℃以下に冷却し攪拌を停止した。ポールフィルターで濾過し、この濾液を「ラテックス−B」とする。
【0170】
尚、ラテックス−B中の樹脂粒子のガラス転移温度は58℃、軟化点は132℃、分子量分布は、重量平均分子量=24.5万、質量平均粒径は110nmであった。
【0171】
塩析剤としての塩化ナトリウム5.36kgをイオン交換水20.0リットルに溶解した溶液を「塩化ナトリウム溶液G」とする。
【0172】
フッ素系ノニオン界面活性剤1.00gをイオン交換水1.00リットルに溶解した溶液を「ノニオン界面活性剤溶液H」とする。
【0173】
温度センサー、冷却管、窒素導入装置、粒径および形状のモニタリング装置を付けた100リットルのSUS反応釜(図9に示した構成の反応装置、交差角αは25°)に、上記で作製したラテックス−Aを20.0kgとラテックス−Bを5.2kgと着色剤分散液1を0.4kgとイオン交換水20.0kgとを入れ攪拌した。ついで、40℃に加温し、塩化ナトリウム溶液G、イソプロパノール(関東化学社製)6.00kg、ノニオン界面活性剤溶液Hをこの順に添加した。その後、10分間放置した後に、昇温を開始し、液温度85℃まで60分で昇温し、85±2℃にて0.5〜3時間加熱攪拌して塩析/融着させながら粒径成長させた。次に純水2.1リットルを添加して粒径成長を停止させた。
【0174】
温度センサー、冷却管、粒径および形状のモニタリング装置を付けた5リットルの反応容器(図9に示した構成の反応装置,交差角αは20°)に、上記で作製した融着粒子分散液5.0kgを入れ、液温度85℃±2℃にて、0.5〜15時間加熱攪拌して形状制御した。その後、40℃以下に冷却し攪拌を停止した。次に遠心分離機を用いて、遠心沈降法により液中にて分級を行い、目開き45μmの篩いで濾過し、この濾液を会合液とする。ついで、ヌッチェを用いて、会合液よりウェットケーキ状の非球形状粒子を濾取した。その後、イオン交換水により洗浄した。この非球形状粒子をフラッシュジェットドライヤーを用いて吸気温度60℃にて乾燥させ、ついで流動層乾燥機を用いて60℃の温度で乾燥させ、着色粒子を得た。
【0175】
前記塩析/融着段階および形状制御工程のモニタリングにおいて、攪拌回転数、および加熱時間を制御することにより、形状および形状係数の変動係数を制御し、さらに液中分級により、粒径および粒度分布の変動係数を任意に調整して、表2に示す形状特性および粒度分布特性からなるBk着色粒子1〜5を得た。
【0176】
(着色粒子製造例2:乳化重合会合法の例)
着色粒子製造例1において、着色剤をカーボンブラックの代わりにC.I.ソルベントイエロー93を1.05kg使用した他は同様にして、Y着色粒子1〜5を得た。
【0177】
(着色粒子製造例3:乳化重合会合法の例)
着色粒子製造例1において、着色剤をカーボンブラックの代わりにC.I.ピグメントレッド122を1.20kg使用した他は同様にして、M着色粒子1〜5を得た。
【0178】
(着色粒子製造例4:乳化重合会合法の例)
着色粒子製造例1において、着色剤をカーボンブラックの代わりにC.I.ピグメントブルー15:3を0.60kg使用した他は同様にして、C着色粒子1〜5を得た。
【0179】
(着色粒子製造例5:懸濁重合法の例)
スチレン=165g、n−ブチルアクリレート=35g、カーボンブラック=15g、ジ−t−ブチルサリチル酸金属化合物=2g、スチレン−メタクリル酸共重合体=8g、パラフィンワックス(mp=70℃)=20gを60℃に加温し、サンドグラインダーにて攪拌し、混合物をえた。これに重合開始剤として2,2′−アゾビス(2,4−バレロニトリル)=10gを加えて溶解させ、重合性単量体組成物を調製した。ついで、イオン交換水710gに0.1M燐酸ナトリウム水溶液450gを加え、TKホモミキサーにて13000rpmで攪拌しながら1.0M塩化カルシウム68gを徐々に加え、燐酸三カルシウムを分散させた懸濁液を調製した。この懸濁液に上記重合性単量体組成物を添加し、TKホモミキサーにて10000rpmで20分間攪拌し、重合性単量体組成物を造粒した。その後、図2に示したような構成の反応装置(交差角αは45°)を使用し、75〜95℃にて5〜15時間反応させた。塩酸により燐酸三カルシウムを溶解除去し、次に遠心分離機を用いて、遠心沈降法により液中にて分級を行い、ついで濾過、洗浄、乾燥させ、着色粒子を得た。
【0180】
前記重合時にモニタリングを行い、液温度、攪拌回転数、および加熱時間を制御することにより、形状および形状係数の変動係数を制御し、さらに液中分級により、粒径および粒度分布の変動係数を任意に調整して、特定の形状特性および粒度分布特性を有するBk着色粒子6〜8を得た。
【0181】
(着色粒子製造例6:懸濁重合法の例)
着色粒子製造例5において、着色剤をカーボンブラックの代わりにC.I.ソルベントイエロー162を13g使用した他は同様にして、Y着色粒子6〜8を得た。
【0182】
(着色粒子製造例7:懸濁重合法の例)
着色粒子製造例5において、着色剤をカーボンブラックの代わりにC.I.ピグメントレッド122を18g使用した他は同様にして、M着色粒子6〜8を得た。
【0183】
(着色粒子製造例8:懸濁重合法の例)
着色粒子製造例5において、着色剤をカーボンブラックの代わりにC.I.ピグメントブルー15:3を15g使用した他は同様にして、C着色粒子6〜8を得た。
【0184】
(着色粒子製造例9:懸濁重合法の例)
着色粒子製造例5〜8において、図9に示したような構成の反応装置(交差角αは15°)を使用したこと、および遠心分離機を用いた液中での分級を行わなかった他は同様にして、特定の形状特性および粒度分布特性を有するBk着色粒子9、Y着色粒子9、M着色粒子9及びC着色粒子9を得た。
【0185】
(着色粒子製造例10:粉砕法の例)
スチレン−nブチルアクリレート共重合体樹脂100質量部とカーボンブラック=10質量部とポリプロピレン4質量部とからなるトナー原材料をヘンシェルミキサーにより予備混合し、二軸押出機にて溶融混練し、ハンマーミルにて粗粉砕し、ジェット式粉砕機にて粉砕し、得られた粉体をスプレードライヤーの熱気流中に分散して(200〜300℃に0.05秒間)形状を調整した粒子を得た。この粒子を風力分級機にて目的の粒径分布となるまで繰り返し分級し、着色粒子を得た。
【0186】
この様にして、形状および形状係数の変動係数を制御し、さらに粒径および粒度分布の変動係数を調整した、特定の形状特性および粒度分布特性を有するBk着色粒子10〜11を得た。
【0187】
(着色粒子製造例11:粉砕法の例)
着色粒子製造例10において、着色剤をカーボンブラックの代わりにC.I.ソルベントイエロー93を5質量部使用した他は同様にして、Y着色粒子10〜11を得た。
【0188】
(着色粒子製造例12:粉砕法の例)
着色粒子製造例10において、着色剤をカーボンブラックの代わりにC.I.ピグメントレッド122を8質量部使用した他は同様にして、M着色粒子10〜11を得た。
【0189】
(着色粒子製造例13:粉砕法の例)
着色粒子製造例5において、着色剤をカーボンブラックの代わりにC.I.ピグメントブルー15:3を8質量部使用した他は同様にして、C着色粒子10〜11を得た。
【0190】
上記で作製したBk着色粒子1/Y着色粒子1/M着色粒子1/C着色粒子1〜Bk着色粒子11/Y着色粒子11/M着色粒子11/C着色粒子11の各着色粒子の形状係数等の値を下記表1、2に記載した。
【0191】
【表1】

Figure 0004032604
【0192】
【表2】
Figure 0004032604
【0193】
次に、Bk着色粒子1/Y着色粒子1/M着色粒子1/C着色粒子1〜Bk着色粒子11/Y着色粒子11/M着色粒子11/C着色粒子11の各々に、外添剤を添加して対応する各トナー1〜12を作製した。
【0194】
【表3】
Figure 0004032604
【0195】
【表4】
Figure 0004032604
【0196】
*チタン酸スロトンチウム1:数平均一次粒子径=350nm
*チタン酸スロトンチウム2:数平均一次粒子径=125nm
*チタン酸スロトンチウム3:数平均一次粒子径=400nm
*シリカ1:ジクロロジメチルシラン処理された数平均一次粒子径が12nmの疎水性シリカ(疎水化度=62)
〔現像剤の製造〕
Bkトナー1/Yトナー1/Mトナー1/Cトナー1〜Bkトナー12/Yトナー12/Mトナー12/Cトナー12の各々に、シリコーン樹脂で被覆した45μmフェライトキャリアとを混合し、トナー濃度が5質量%の現像剤を調製した。これら現像剤をトナーに対応して、Bk現像剤1/Y現像剤1/M現像剤1/C現像剤1〜Bk現像剤12/Y現像剤12/M現像剤12/C現像剤12とする。
【0197】
〔評価(非接触現像方式)〕
評価は、コニカ社製カラープリンター「KonicaKL2010」を改造して使用した。条件を下記に示す。感光体としては積層型有機感光体を使用した。
【0198】
・感光体表面電位=−750V
・DCバイアス =−610V
・ACバイアス =Vp−p:2700V
・交番電界周波数=5000Hz
・Dsd =570μm
・押圧規制力 =0.10N/mm
・押圧規制棒 =SUS416(磁性ステンレス製)/直径3mm
・現像剤層厚 =150μm
・現像スリーブ =20mm
定着器としては圧接方式の加熱定着器を採用した。
【0199】
なお、以下に実施例1〜4、6〜7、9、比較例1として現像剤の組み合わせを示す。
【0200】
【表5】
Figure 0004032604
【0201】
〔評価方法〕
上記した現像剤の組み合わせを使用し、前述の評価機を使用し、高温高湿環境(30℃、80%RH)にて画素率が全色合わせて15%の画像を使用し20,000枚印字評価を実施した。下記に示す評価を初期と20,000枚後で実施し、変動の有無を確認した。
【0202】
画像として、初期と20,000枚後に10%網点画像、2ドットライン、白紙、二次色画像(RGB)を出力した。
【0203】
(1)10%網点の濃度
20mm×20mmの10%網点画像部について、マクベス反射濃度計「RD−918」を用いて白地部に対する相対画像濃度を測定した。
【0204】
10%網点濃度の評価は、ドットの再現性およびハーフトーンの再現性を評価するために行ったもので、濃度変化が0.10以内であれば画質変化は少なく問題ないといえる。
【0205】
この評価についてはBk現像剤についてのみ実施した。
(2)ライン幅
2ドットラインの画像信号に対応するライン画像のライン幅を印字評価システム「RT2000」(ヤーマン社製)によって測定した。
【0206】
1枚目の形成画像のライン幅および20,000枚目の形成画像のライン幅の何れもが200μm以下であり、かつ、ライン幅の変化が10μm未満であれば、細線再現性は問題ないといえる。なお、この評価はBk現像剤に限定して実施した。
【0207】
(3)カブリ濃度
印字されていない白紙について、マクベス反射濃度計「RD−918」を用いて20ヶ所の絶対画像濃度を測定して平均し、白紙濃度とする。次に評価形成画像の白地部分について、同様に20ヶ所の絶対画像濃度を測定して平均し、この平均濃度から白紙濃度を引いた値をカブリ濃度として評価した。
【0208】
カブリ濃度が0.010以下であれば、カブリは実用的に問題ないといえる。
(4)色差
1枚目の形成画像および20,000枚目の形成画像各々における二次色(レッド、ブルー、グリーン)のソリッド画像部の色を「Macbeth Color−Eye7000」により測定し、CMC(2:1)色差式を用いて色差を算出した。
【0209】
CMC(2:1)色差式で求められた色差が5以下であれば、形成された画像の色味の変化が許容できる程度といえる。
【0210】
カラートナーの二次色の評価ついては、表5に示すトナーの組み合わせにより画像を形成して評価した。
【0211】
【表6】
Figure 0004032604
【0212】
【表7】
Figure 0004032604
【0213】
以上の様に、実施した画像形成によれば、本発明内のものは、画質に優れ、繰り返しの画像形成によっても画質の変化が少なく、二次色の色差も小さい。
【0214】
【発明の効果】
本発明により、現像性および細線再現性に優れ、高画質な画像を長期にわたって安定的に形成することができる静電荷像現像用トナーを提供することが出来る。
【0215】
又、現像性および細線再現性に優れ、高画質な画像を長期にわたって安定的に形成することができる画像形成方法を提供することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図1】攪拌翼の構成が一段の反応装置を示す説明図。
【図2】好ましく使用することのできる攪拌翼を備えた反応装置の一例を示す斜視図。
【図3】図2に示した反応装置の断面図。
【図4】好ましく使用することのできる攪拌翼を備えた反応装置の具体例を示す斜視図。
【図5】好ましく使用することのできる攪拌翼を備えた反応装置の具体例を示す斜視図。
【図6】好ましく使用することのできる攪拌翼を備えた反応装置の具体例を示す斜視図。
【図7】好ましく使用することのできる攪拌翼を備えた反応装置の具体例を示す斜視図。
【図8】好ましく使用することのできる攪拌翼を備えた反応装置の具体例を示す斜視図。
【図9】層流を形成させる場合に使用される反応装置の一例を示す斜視図。
【図10】攪拌翼の形状の具体例を示す概略図。
【図11】(a)は、角のないトナー粒子の投影像を示す説明図であり、(b)および(c)は、それぞれ角のあるトナー粒子の投影像を示す説明図。
【図12】非接触現像方式による現像装置の一例を示す説明図。
【図13】定着器の構成の一例を示す説明図。
【符号の説明】
1 熱交換用ジャケット
2 攪拌槽
3 回転軸
4 攪拌翼
40,41,42,43,44,45,46 下段に位置する攪拌翼
411,422,431,441 折り曲げ部
421 スリット
423,432,442,511 フィン
50,51,52,53,54,56,65 上段に位置する攪拌翼
55 中段に位置する攪拌翼
5a,5b,5c,5d 攪拌翼
6b,6c,6d 中孔部
α 交差角
73 感光体
74 現像剤担持体
75 スリーブ
76 磁石
77 二成分現像剤
78 現像剤層規制部材
79 現像領域
80 現像剤層
81 電源
84 加熱体
85 アルミナ基板
86 抵抗材料
87 検温素子
88 フィルム
89 駆動ローラー
90 従動ローラー
91 繰り出し軸
92 巻き取り軸
93 未定着トナー像
94 記録材
95 加圧ローラー
Dsd 最小間隙[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an electrostatic charge image developing toner and an image forming method used for a copying machine, a printer, and the like.
[0002]
[Prior art]
In recent years, image forming techniques such as copying machines, printers, and facsimiles have been remarkably developed, and the most frequently used one belongs to an image forming method using an electrostatic image represented by an electrophotographic system.
[0003]
The reason is that this image method can form high-quality images at high speed, can form not only monochrome images but also color images, and has durability and stability that can withstand long-term use. I will.
[0004]
However, recently, the required level has gradually increased, and what has been considered to be sufficient in the past is now required to be further improved. In particular, there is a high demand for image quality improvement, and for this reason, the tendency to reduce the particle size of toner particles (which should actually be called colored particles but are often called toner particles) is remarkable.
[0005]
However, it is difficult to provide a sufficient charge amount with a toner having a reduced particle size. The reason for this is that since the particles are small, the surface area is large, and the van der Waals force is also large, so that the particles do not sufficiently rub against the charge imparting member. For this reason, when toner having a small particle diameter is used, problems such as toner scattering and fogging often occur. Furthermore, although the resolution is expected to be improved due to the small particle size, the resolution is often not improved as expected.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made to solve the above problems.
[0007]
That is, an object of the present invention is to provide an electrostatic charge image developing toner that is excellent in developability and fine line reproducibility and can stably form a high-quality image over a long period of time.
[0008]
Another object of the present invention is to provide an image forming method that is excellent in developability and fine line reproducibility and can stably form a high-quality image over a long period of time.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
The object of the present invention is the above-mentioned claims 1 to 4. 34 The electrostatic charge image developing toner according to any one of the above, or an image forming method can be used.
[0010]
As described above, the problem to be solved by the present invention is to provide a toner and an image forming method that are excellent in developability and fine line reproducibility and can form a high-quality image over a long period of time. Hereinafter, the present invention will be described in detail.
[0011]
As a result of examining the toner particles that easily contaminate the carrier, the developing sleeve, and the charge imparting member, the present inventors have found that the toner particles having irregular shapes and the toner particles having corner portions when the image forming process is repeated. Became prone to contamination. Although the reason for this is not clear, when the toner particles are uneven in shape, the toner composition is susceptible to mechanical stress due to stirring or the like inside the developing device, and a portion to which excessive stress is applied is generated. Was transferred to the contaminated material and adhered, and the chargeability of the toner was estimated to change.
[0012]
Further, the difference in how stress is applied varies depending on the particle size of the toner particles, and the smaller particle size has a higher adhesive force, so that it is likely to be contaminated when subjected to stress. When the toner particle size is large, such contamination is less likely to occur, but there is a problem that the image quality such as resolution is lowered.
[0013]
Furthermore, the initial toner charge amount distribution is also important for such contamination. When the charge amount distribution is wide, so-called selective development occurs in the image forming process, and toner particles that are difficult to develop accumulate in the developing device and developability deteriorates. By receiving the toner, contamination occurs or the surface property thereof changes to change the charging property, resulting in a problem that the image quality is deteriorated because the toner becomes weakly charged or has a reverse polarity.
[0014]
As a result of examining the toner charge amount distribution, in order to make the toner charge amount distribution extremely sharp, it is necessary to control the variation in the particle size of the toner particles to be small and the shape variation to be small. It has been found. By making the toner charge amount distribution extremely sharp, even when the toner charge amount is set low, it is possible to obtain stable chargeability over a long period of time.
[0015]
As a result of intensive studies, the present inventors have found that the object of the present invention can be achieved by using toner particles having the above specific particle shape and distribution in combination with an external additive containing a titanate compound.
[0016]
That is, the inventors have found that it is effective to add an external additive having a charge imparting ability in order to maintain chargeability with a small particle size toner, and have completed the present invention.
[0017]
As this material, a titanic acid compound is preferably used.
The reason why this compound has a large charge stabilization effect is not clear, but it is considered that it is a high dielectric material. By using a titanic acid compound that is a high dielectric material, it is presumed that the chargeability-imparting ability of a small particle toner can be expanded and the chargeability can be stabilized.
[0018]
Examples of titanate compounds include strontium titanate, barium titanate, calcium titanate, magnesium titanate and the like.
[0019]
The particle diameter of this is a number average primary particle diameter of 100 to 2000 nm, preferably 200 to 1000 nm. When this particle size is smaller than the above, the charge imparting ability is lowered, and the contribution to stabilization of chargeability may be lowered. On the other hand, when the particle size is larger than the above range, there is a problem that the toner particles are easily separated from the toner particles, the adhesion to the photoconductor is increased, and the photoconductor is easily damaged.
[0020]
The amount of this added is 0.1 to 10.0% by mass, preferably 0.3 to 5.0% by mass, more preferably 0.4 to 2.0% by mass, based on the toner. . If the addition amount is less than this range, the effect of stabilizing the charge may not occur. If the addition amount exceeds this range, a phenomenon such as desorption of the titanate compound from the toner may occur, and May cause problems such as scratches on the body.
[0021]
Other external additives may be used in combination with the external additive of the present invention. Specifically, fine particles such as inorganic fine particles and organic fine particles can be added.
[0022]
As the inorganic fine particles, inorganic oxide particles such as silica, titania, and alumina are preferably used, and these inorganic fine particles are preferably hydrophobized with a silane coupling agent or a titanium coupling agent. The degree of the hydrophobizing treatment is not particularly limited, but a methanol wettability of 40 to 95 is preferable. Methanol wettability is an evaluation of wettability to methanol. In this method, 0.2 g of inorganic fine particles to be measured is weighed and added to 50 ml of distilled water in a 200 ml beaker. Methanol is slowly added dropwise from a burette whose tip is immersed in the liquid until the whole of the inorganic fine particles become wet with slow stirring. When the amount of methanol necessary to completely wet the inorganic fine particles is a (ml), the degree of hydrophobicity is calculated by the following formula.
[0023]
Hydrophobicity = (a / (a + 50)) × 100
The addition amount of the external additive is 0.1 to 5.0% by mass, preferably 0.5 to 4.0% by mass in the toner. In addition, various external additives may be used in combination.
[0024]
On the other hand, for toner particles, the development coefficient and fine line reproduction are achieved by using toner composed of toner particles having a shape coefficient variation coefficient of 16% or less and a number variation coefficient in the number particle size distribution of 27% or less. As a result, it has been found that high quality images can be formed over a long period of time, and the first invention of the present invention (described in claims 1 to 8) has been completed.
[0025]
Furthermore, as a result of investigations by paying attention to the minute shape of each toner particle, the present inventors have changed the shape of the corner portion of the toner particle to become round inside the developing device, and the portion is contaminated. It turned out that it was letting. Although the reason for this is not clear, it is presumed that stress is easily applied to the corner portion, and the toner composition moves to and adheres to the contaminated material due to wear and breakage of this portion, thereby changing the chargeability of the toner.
[0026]
In addition, when charge is applied to the toner particles by frictional charging, it is presumed that the charge tends to concentrate particularly at the corners, and the toner particles are likely to be non-uniformly charged.
[0027]
That is, by using toner composed of toner particles in which the number of toner particles having no corners is 50% by number or more and the number variation coefficient in the number particle size distribution is controlled to 27% or less, developability and fine line reproduction are also achieved. It has been found that a high-quality image can be formed over a long period of time, and the second invention of the present invention (described in claims 9 to 15) has been completed.
[0028]
Further, it has been found that even when the toner is made to have a specific shape, the contamination by the toner composition is reduced and the charge amount distribution becomes sharp.
[0029]
That is, even when toner having a shape factor of 1.2 to 1.6 in which the proportion of toner particles is 65% by number or more and the variation coefficient of the shape factor is 16% or less, developability, fine line It has been found that an image with excellent reproducibility and high image quality can be formed over a long period of time, and the third invention of the present invention (described in claims 16 to 21) has been completed.
[0030]
In addition, there are image forming methods including a developing process in which a photoconductor and a developer are made to face each other and visualize with toner, and a multicolor image forming method in which a plurality of color toners are stacked to form an image, or a toner is ejected in a non-contact state. There is an image forming method to be performed. In color toner development, four color toners are used, and color reproducibility is measured by performing color superposition. For this reason, if there is a change in the adhesion amount of the toner itself, that is, a change in developability, a problem occurs in color reproducibility. Further, since non-contact development is an image forming method in which toner is allowed to fly in the development region, the change in charging property of the toner itself leads to the change in flight as it is, and problems such as selective development are likely to occur.
[0031]
By using the toner particles of the present invention in combination with an external additive comprising a titanate compound, as described above, the charge amount distribution is sharp and stable chargeability can be maintained over a long period of time. In the image forming method described above, it has been found that a particularly great effect is exhibited that it is excellent in developability and fine line reproducibility and can form a high-quality image over a long period of time. Item 22 to 42)).
[0032]
The “shape factor” of the toner of the present invention is represented by the following formula and indicates the degree of roundness of the toner particles.
[0033]
Shape factor = ((maximum diameter / 2) 2 × π) / projection area
Here, the maximum diameter refers to the width of a particle that maximizes the interval between the parallel lines when the projected image of the toner particles on the plane is sandwiched between two parallel lines. The projected area refers to the area of the projected image of the toner particles on the plane.
[0034]
In the present invention, this shape factor is obtained by taking a photograph in which the toner particles are magnified 2000 times with a scanning electron microscope, and then using “SCANNING IMAGE ANALYZER” (manufactured by JEOL Ltd.) based on this photograph. It was measured by performing analysis. At this time, the shape factor of the present invention was measured by the above formula using 100 toner particles.
[0035]
In the toner of the present invention, the ratio of the toner particles having the shape factor in the range of 1.0 to 1.6 is preferably 65% by number or more, and more preferably 70% by number or more. More preferably, the ratio of the toner particles having the shape factor in the range of 1.2 to 1.6 is 65% by number or more, and more preferably 70% by number or more.
[0036]
When the ratio of the toner particles having the shape factor in the range of 1.0 to 1.6 is 65% by number or more, the density of toner particles in the toner layer transferred to the transfer material is increased, and the fixing property is improved. The offset is less likely to occur. In addition, the toner particles are less likely to be crushed, the contamination of the charging member is reduced, and the chargeability of the toner is stabilized.
[0037]
In the present invention, the ratio of the toner particles having the shape factor in the range of 1.2 to 1.6 needs to be 65% by number or more, and preferably 70% by number or more.
[0038]
The method for controlling the shape factor is not particularly limited. For example, a method in which toner particles are sprayed in a hot air stream, a method in which toner particles are repeatedly applied with mechanical energy due to impact force in a gas phase, a method in which a toner is not dissolved in a solvent and a swirl flow is applied. A method in which toner particles having a shape factor of 1.0 to 1.6 or 1.2 to 1.6 are prepared and added to a normal toner so as to fall within the scope of the present invention. is there. In addition, toner particles whose shape factor is adjusted to 1.0 to 1.6 or 1.2 to 1.6 are added to normal toner in the same manner by controlling the overall shape at the stage of preparing a so-called polymerization method toner. There is a way to adjust.
[0039]
Among the above methods, the polymerization toner is preferable because it is simple as a production method and has excellent surface uniformity as compared with the pulverized toner.
[0040]
The “shape coefficient variation coefficient” of the toner of the present invention is calculated from the following equation.
Coefficient of variation (%) = (S 1 / K) × 100
Where S 1 Indicates the standard deviation of the shape factor of 100 toner particles, and K indicates the average value of the shape factor.
[0041]
The variation coefficient of the shape factor is 16% or less, preferably 14% or less. When the variation coefficient of the shape factor is 16% or less, the charge amount distribution becomes sharp and the image quality is improved.
[0042]
In order to uniformly control the shape factor of the toner and the variation coefficient of the shape factor without variation in lots, the resin particles (polymer particles) constituting the toner of the present invention are prepared (polymerized), and the resin particles are melted. In the process of controlling the attachment and shape, an appropriate process end time may be determined while monitoring the characteristics of the toner particles (colored particles) being formed.
[0043]
Monitoring means that a measuring device is incorporated in-line, and process conditions are controlled based on the measurement result. In other words, in the case of a polymerization method toner that is formed by incorporating measurement such as shape in-line, for example, by associating or fusing resin particles in an aqueous medium, the shape and particle size are measured while performing sequential sampling in the fusing step. The reaction is stopped when the desired shape is obtained.
[0044]
Although it does not specifically limit as a monitoring method, The flow type particle image analyzer FPIA-2000 (made by Toa Medical Electronics Co., Ltd.) can be used. This apparatus is suitable because the shape can be monitored by performing image processing in real time while passing the sample liquid. That is, a pump or the like is used from the reaction field and is constantly monitored to measure the shape and the like, and the reaction is stopped when the desired shape is obtained.
[0045]
The number particle size distribution and the number variation coefficient of the toner of the present invention are measured by a Coulter Counter TA-II or Coulter Multisizer (manufactured by Coulter Inc.). In the present invention, a Coulter Multisizer is used, and an interface (manufactured by Nikkaki Co., Ltd.) that outputs a particle size distribution and a personal computer are connected. The aperture used in the Coulter Multisizer was 100 μm, and the volume and number of toners of 2 μm or more were measured to calculate the particle size distribution and average particle size. The number particle size distribution represents the relative frequency of the toner particles with respect to the particle size, and the number average particle size represents the median diameter in the number particle size distribution. The “number variation coefficient in the number particle size distribution” of the toner is calculated from the following equation.
[0046]
Number variation coefficient (%) = (S 2 / D n ) × 100
Where S 2 Indicates the standard deviation in the number particle size distribution, D n Indicates the number average particle diameter (μm).
[0047]
In the present invention, the number variation coefficient is 27% or less, preferably 25% or less. When the number variation coefficient is 27% or less, the charge amount distribution becomes sharp, the transfer efficiency is increased, and the image quality is improved.
[0048]
The method for controlling the number variation coefficient in the toner of the present invention is not particularly limited. For example, a method of classifying toner particles by wind force can be used, but classification in a liquid is effective for reducing the number variation coefficient. As a method of classifying in this liquid, there is a method of separating and collecting toner particles according to a difference in sedimentation speed caused by a difference in toner particle diameter by using a centrifuge and controlling the rotation speed.
[0049]
In particular, when a toner is produced by a suspension polymerization method, a classification operation is indispensable in order to make the number variation coefficient in the number particle size distribution 27% or less. In the suspension polymerization method, it is necessary to disperse a polymerizable monomer in an oil droplet having a desired size as a toner in an aqueous medium before polymerization. In other words, repeated mechanical shearing by a homomixer, homogenizer, etc. on large oil droplets of a polymerizable monomer reduces the oil droplets to the size of toner particles. In the method using shearing, the number particle size distribution of the obtained oil droplets is wide, and therefore the particle size distribution of the toner obtained by polymerizing the oil droplets is also wide. For this reason, classification operation is essential.
[0050]
In the toner particles constituting the toner of the present invention, the ratio of toner particles having no corners is required to be 50% by number or more, and this ratio is preferably 70% by number or more.
[0051]
When the ratio of toner particles having no corners is 50% by number or more, toner particles that are easily worn and broken and toner particles having a portion where charges are concentrated are reduced, the charge amount distribution becomes sharp, and the charge is reduced. The stability is also stable and good image quality can be formed over a long period of time.
[0052]
Here, the “toner particles having no corners” means toner particles having substantially no protrusions that concentrate electric charges or protrusions that easily wear due to stress. Specifically, the following toner particles are used. Is called toner particles having no corners. That is, as shown in FIG. 11A, when the major axis of the toner particle T is L, a circle C having a radius (L / 10) is in contact with the peripheral line of the toner particle T at one point inside. A case where the circle C does not substantially protrude outside the toner T when the inner side is rolled is referred to as “toner particles having no corners”. “A case where the protrusion does not substantially protrude” refers to a case where the protrusion having the protruding circle is one or less. The “major diameter of toner particles” refers to the width of a particle that maximizes the interval between the parallel lines when the projected image of the toner particles on a plane is sandwiched between two parallel lines. FIGS. 11B and 11C show projection images of toner particles having corners, respectively.
[0053]
The ratio of toner particles having no corners was measured as follows. First, an enlarged photograph of the toner particles is taken with a scanning electron microscope, and further enlarged to obtain a 15,000 times photographic image. The photographic image is then measured for the presence or absence of the corners. This measurement was performed on 100 toner particles.
[0054]
A method for obtaining toner having no corners is not particularly limited. For example, as described above as a method for controlling the shape factor, a method in which toner particles are sprayed into a hot air stream, a method in which toner particles are repeatedly applied with mechanical energy by impact force in a gas phase, or a toner is dissolved. It can be obtained by adding in a solvent that does not, and applying a swirling flow.
[0055]
Further, in the polymerization toner formed by associating or fusing the resin particles, the fusing particle surface has many irregularities at the fusing stop stage, and the surface is not smooth, but the temperature in the shape control step, By making the conditions such as the number of revolutions of the stirring blade and the stirring time appropriate, a toner having no corners can be obtained. These conditions vary depending on the physical properties of the resin particles. For example, by setting the rotational speed to be higher than the glass transition temperature of the resin particles, the toner can be formed with a smooth surface and no corners.
[0056]
The toner of the present invention preferably has a number average particle diameter of 3 to 8 μm. When the toner particles are formed by a polymerization method, this particle size is determined in the toner production method described in detail later, in the concentration of the aggregating agent, the amount of organic solvent added, or the fusing time, and further the composition of the polymer itself. Can be controlled by.
[0057]
When the number average particle diameter is 3 to 8 μm, the transfer efficiency is increased, the image quality of halftone is improved, and the image quality of fine lines and dots is improved.
[0058]
As the toner of the present invention, when the particle size of the toner particle is D (μm), the natural logarithm lnD is taken on the horizontal axis, and the number-based particle size distribution is divided into a plurality of classes at intervals of 0.23. In the histogram shown, the sum (M) of the relative frequency (m1) of the toner particles included in the most frequent class and the relative frequency (m2) of the toner particles included in the next most frequent class after the most frequent class is 70. % Of the toner is preferable.
[0059]
When the sum (M) of the relative frequency (m1) and the relative frequency (m2) is 70% or more, the dispersion of the particle size distribution of the toner particles becomes narrow. Therefore, selective development can be performed by using the toner in the image forming process. Can be reliably suppressed.
[0060]
In the present invention, the histogram showing the particle size distribution based on the number is a natural logarithm lnD (D: particle size of individual toner particles) having a plurality of classes (0 to 0.23: 0.23) at intervals of 0.23. 0.46: 0.46-0.69: 0.69-0.92: 0.92-1.15: 1.15-1.38: 1.38-1.61: 1.61-1. 84: 1.84 to 2.07: 2.07 to 2.30: 2.30 to 2.53: 2.53 to 2.76, and so on). This histogram was created by transferring the particle size data of the sample measured by the Coulter Multisizer to the computer via the I / O unit according to the following conditions and using the particle size distribution analysis program in the computer. is there.
[0061]
〔Measurement condition〕
(1) Aperture: 100 μm
(2) Sample preparation method: Electrolyte [ISOTON R-11 (manufactured by Coulter Scientific Japan)] 50-100 ml, an appropriate amount of a surfactant (neutral detergent) was added and stirred, and a measurement sample 10-20 mg was added thereto. Add This system is prepared by dispersing for 1 minute with an ultrasonic disperser.
[0062]
Comparison with conventionally known toner
The above-described numerical values of conventionally known toners will be described in comparison with the toner of the present invention. Needless to say, this numerical value varies depending on the manufacturing method and conditions.
[0063]
In the case of ordinary pulverized toner, the ratio of toner particles having a shape factor of 1.2 to 1.6 is about 60% by number. The variation coefficient of the shape factor of this is about 20%. Further, in the pulverization method, in order to reduce the particle size while repeating the crushing, the toner particles have more corners, and the proportion of toner particles without corners is 30% by number or less. Therefore, in order to obtain a rounded toner with uniform shapes and no corners, a process for spheroidizing with heat or the like as described above is required as a method for controlling the shape factor. In addition, the number variation coefficient in the number particle size distribution is about 30% when the classification operation after pulverization is one time, and in order to make the number variation coefficient 27% or less, it is necessary to repeat the classification operation. There is.
[0064]
In the case of a toner by suspension polymerization, since it is conventionally polymerized in a laminar flow, substantially spherical toner particles are obtained. For example, in the toner described in JP-A-56-130762, the shape factor is 1 The ratio of toner particles having a diameter of 2 to 1.6 is about 20% by number, the coefficient of variation of the shape factor is about 18%, and the ratio of toner particles without corners is about 85% by number. As described above, as a method for controlling the number variation coefficient in the number particle size distribution, mechanical shearing is repeatedly performed on large oil droplets of the polymerizable monomer to reduce the oil droplets to the size of toner particles. Therefore, the distribution of the oil droplet diameter is wide, and therefore the particle size distribution of the obtained toner is wide, the number variation coefficient is as large as about 32%, and classification operation is necessary to reduce the number variation coefficient. .
[0065]
In the polymerization method toner formed by associating or fusing resin particles, for example, in the toner described in JP-A-63-186253, the ratio of toner particles having a shape factor of 1.2 to 1.6 Is about 60% by number, the coefficient of variation of the shape factor is about 18%, and the proportion of toner particles without corners is about 44% by number. Further, the particle size distribution of the toner is wide, the number variation coefficient is 30%, and classification operation is necessary to reduce the number variation coefficient.
[0066]
Toner production method
The toner of the present invention is preferably a toner obtained by polymerizing at least a polymerizable monomer in an aqueous medium, and is preferably a toner obtained by associating at least resin particles in an aqueous medium. . Hereinafter, the method for producing the toner of the present invention will be described in detail.
[0067]
In the toner of the present invention, fine polymer particles (resin particles) are prepared by emulsion polymerization of monomers in a suspension polymerization method or in a liquid (aqueous medium) to which an emulsion of necessary additives is added. Thereafter, an organic solvent, a flocculant and the like can be added to produce the resin particles in association with each other. Here, “association” means that a plurality of the resin particles are fused, and includes cases where the resin particles and other particles (for example, colorant particles) are fused.
[0068]
An example of the method for producing the toner of the present invention is as follows. A homogenizer is prepared by adding various constituent materials such as a colorant and, if necessary, a release agent, a charge control agent, and a polymerization initiator to the polymerizable monomer. Then, various constituent materials are dissolved or dispersed in the polymerizable monomer by a sand mill, a sand grinder, an ultrasonic disperser or the like. The polymerizable monomer in which these various constituent materials are dissolved or dispersed is dispersed in oil droplets having a desired size as a toner in an aqueous medium containing a dispersion stabilizer using a homomixer or a homogenizer. Thereafter, the stirring mechanism is transferred to a reaction device (stirring device) which is a stirring blade described later, and the polymerization reaction is advanced by heating. After completion of the reaction, the dispersion stabilizer is removed, filtered, washed, and dried to prepare the toner of the present invention.
[0069]
In the present invention, the “aqueous medium” refers to a medium containing at least 50% by mass of water.
[0070]
Further, as a method for producing the toner of the present invention, a method of preparing by associating or fusing resin particles in an aqueous medium can also be mentioned. This method is not particularly limited, and examples thereof include methods described in JP-A Nos. 5-265252, 6-329947, and 9-15904. That is, a method of associating a plurality of fine particles composed of resin particles and colorants, etc., or particles composed of resin and colorant, in particular, after dispersing them in water using an emulsifier, the critical aggregation concentration The above flocculant is added for salting out, and at the same time, the formed polymer itself is heated and fused at a temperature higher than the glass transition temperature to gradually grow the particle size while forming fused particles. Then, a large amount of water is added to stop the particle size growth, and the shape is controlled by smoothing the particle surface while heating and stirring, and the particles are heated and dried in a fluid state while containing water. The toner of the invention can be formed. Here, a solvent that is infinitely soluble in water may be added simultaneously with the flocculant.
[0071]
As the polymerizable monomer constituting the resin, styrene, o-methylstyrene, m-methylstyrene, p-methylstyrene, α-methylstyrene, p-chlorostyrene, 3,4-dichlorostyrene, p-phenylstyrene, p-ethylstyrene, 2,4-dimethylstyrene, p-tert-butylstyrene, pn-hexylstyrene, pn-octylstyrene, pn-nonylstyrene, pn-decyl Styrene, styrene or styrene derivatives such as pn-dodecylstyrene, methyl methacrylate, ethyl methacrylate, n-butyl methacrylate, isopropyl methacrylate, isobutyl methacrylate, t-butyl methacrylate, n-octyl methacrylate, 2-ethylhexyl methacrylate, stearyl methacrylate, Methacrylic acid ester derivatives such as lauryl tacrylate, phenyl methacrylate, diethylaminoethyl methacrylate, dimethylaminoethyl methacrylate, methyl acrylate, ethyl acrylate, isopropyl acrylate, n-butyl acrylate, t-butyl acrylate, acrylic Isobutyl acid, n-octyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, stearyl acrylate, lauryl acrylate, acrylic acid ester derivatives such as phenyl acrylate, olefins such as ethylene, propylene, isobutylene, vinyl chloride, vinylidene chloride, odor Halogenated vinyls such as vinyl fluoride, vinyl fluoride, vinylidene fluoride, vinyl esters such as vinyl propionate, vinyl acetate, vinyl benzoate, vinyl methyl ether, vinyl ethyl ether Vinyl ethers such as vinyl, vinyl ketones such as vinyl methyl ketone, vinyl ethyl ketone, vinyl hexyl ketone, N-vinyl compounds such as N-vinyl carbazole, N-vinyl indole, N-vinyl pyrrolidone, vinyl naphthalene, vinyl pyridine, etc. There are acrylic acid or methacrylic acid derivatives such as vinyl compounds, acrylonitrile, methacrylonitrile, acrylamide and the like. These vinyl monomers can be used alone or in combination.
[0072]
Further, it is more preferable to use a combination of monomers having an ionic dissociation group as the polymerizable monomer constituting the resin. For example, it has a substituent such as a carboxyl group, a sulfonic acid group, a phosphoric acid group as a constituent group of the monomer, specifically, acrylic acid, methacrylic acid, maleic acid, itaconic acid, cinnamic acid, fumar Acid, maleic acid monoalkyl ester, itaconic acid monoalkyl ester, styrene sulfonic acid, allyl sulfosuccinic acid, 2-acrylamido-2-methylpropane sulfonic acid, acid phosphooxyethyl methacrylate, 3-chloro-2-acid phosphooxy And propyl methacrylate.
[0073]
Furthermore, polyfunctionality such as divinylbenzene, ethylene glycol dimethacrylate, ethylene glycol diacrylate, diethylene glycol dimethacrylate, diethylene glycol diacrylate, triethylene glycol dimethacrylate, triethylene glycol diacrylate, neopentyl glycol dimethacrylate, neopentyl glycol diacrylate, etc. It is also possible to use a crosslinkable resin by using a functional vinyl.
[0074]
These polymerizable monomers can be polymerized using a radical polymerization initiator. In this case, an oil-soluble polymerization initiator can be used in the suspension polymerization method. Examples of the oil-soluble polymerization initiator include 2,2′-azobis- (2,4-dimethylvaleronitrile), 2,2′-azobisisobutyronitrile, 1,1′-azobis (cyclohexane-1-carboxyl). Nitriles), 2,2'-azobis-4-methoxy-2,4-dimethylvaleronitrile, azo- or diazo-based polymerization initiators such as azobisisobutyronitrile, benzoyl peroxide, methyl ethyl ketone peroxide, diisopropyl peroxycarbonate , Cumene hydroperoxide, t-butyl hydroperoxide, di-t-butyl peroxide, dicumyl peroxide, 2,4-dichlorobenzoyl peroxide, lauroyl peroxide, 2,2-bis- (4,4- t-butylperoxycyclohexyl) propane, tris The (t-butylperoxy) triazine peroxide polymerization initiator or a peroxide, such as and the like polymeric initiator having a side chain.
[0075]
Moreover, when using an emulsion polymerization method, a water-soluble radical polymerization initiator can be used. Examples of the water-soluble radical polymerization initiator include persulfates such as potassium persulfate and ammonium persulfate, azobisaminodipropane acetate, azobiscyanovaleric acid and its salts, hydrogen peroxide, and the like.
[0076]
Dispersion stabilizers include tricalcium phosphate, magnesium phosphate, zinc phosphate, aluminum phosphate, calcium carbonate, magnesium carbonate, calcium hydroxide, magnesium hydroxide, aluminum hydroxide, calcium metasilicate, calcium sulfate, barium sulfate , Bentonite, silica, alumina and the like. Furthermore, those generally used as surfactants such as polyvinyl alcohol, gelatin, methylcellulose, sodium dodecylbenzenesulfonate, ethylene oxide adduct, and higher alcohol sodium sulfate can be used as the dispersion stabilizer.
[0077]
As the resin excellent in the present invention, those having a glass transition point of 20 to 90 ° C. are preferred, and those having a softening point of 80 to 220 ° C. are preferred. The glass transition point is measured by a differential calorimetric analysis method, and the softening point can be measured by a Koka flow tester. Further, these resins preferably have a molecular weight measured by gel permeation chromatography of 1,000 to 100,000 in terms of number average molecular weight (Mn) and 2000 to 1,000,000 in terms of weight average molecular weight (Mw). Further, the molecular weight distribution is preferably such that Mw / Mn is 1.5 to 100, particularly 1.8 to 70.
[0078]
The flocculant used for associating the resin particles in an aqueous medium is not particularly limited, but those selected from metal salts are preferably used. Specifically, as a monovalent metal, for example, an alkali metal salt such as sodium, potassium or lithium, as a divalent metal, for example, an alkaline earth metal salt such as calcium or magnesium, or a divalent metal such as manganese or copper. And salts of trivalent metals such as iron and aluminum, and specific salts include sodium chloride, potassium chloride, lithium chloride, calcium chloride, zinc chloride, copper sulfate, magnesium sulfate, manganese sulfate, etc. Can be mentioned. These may be used in combination.
[0079]
These flocculants are preferably added in an amount equal to or higher than the critical aggregation concentration. The critical flocculation concentration is an index relating to the stability of the aqueous dispersion, and indicates a concentration at which flocculation occurs when a flocculant is added. This critical aggregation concentration varies greatly depending on the emulsified components and the dispersant itself. For example, it is described in Seizo Okamura et al., “Polymer Chemistry 17, 601 (1960) edited by the Japanese Society of Polymer Science”, and the like, and a detailed critical aggregation concentration can be obtained. As another method, a desired salt is added to the target particle dispersion at different concentrations, the ζ (zeta) potential of the dispersion is measured, and the salt concentration at which this value changes is defined as the critical aggregation concentration. You can ask for it.
[0080]
The addition amount of the flocculant of the present invention may be not less than the critical aggregation concentration, but is preferably 1.2 times or more, more preferably 1.5 times or more the critical aggregation concentration.
[0081]
As the “solvent that dissolves infinitely in water” used together with the flocculant, a solvent that does not dissolve the formed resin is selected. Specific examples include alcohols such as methanol, ethanol, propanol, isopropanol, t-butanol, methoxyethanol, and butoxyethanol, nitriles such as acetonitrile, and ethers such as dioxane. In particular, ethanol, propanol, and isopropanol are preferable.
[0082]
The amount of the solvent that is infinitely soluble in water is preferably 1 to 100% by volume with respect to the polymer-containing dispersion added with the flocculant.
[0083]
In order to make the particle shape uniform, it is preferable to fluidly dry a slurry containing 10% by mass or more of water based on the particle after preparing and filtering the toner particle. Those having a polar group therein are preferred. The reason for this is considered to be that it is particularly easy to make the shape uniform in order to exhibit the effect that the water present is somewhat swollen with respect to the polymer in which the polar group is present.
[0084]
The toner of the present invention contains at least a resin and a colorant, but may contain a release agent, a charge control agent, or the like, which is a fixability improving agent, if necessary. Further, an external additive composed of inorganic fine particles or organic fine particles may be added to the toner particles containing the resin and the colorant as main components.
[0085]
As the colorant used in the toner of the present invention, carbon black, a magnetic material, a dye, a pigment, and the like can be arbitrarily used. Examples of the carbon black include channel black, furnace black, acetylene black, thermal black, and lamp black. used. Magnetic materials include ferromagnetic metals such as iron, nickel and cobalt, alloys containing these metals, compounds of ferromagnetic metals such as ferrite and magnetite, alloys that do not contain ferromagnetic metals but exhibit ferromagnetism by heat treatment, For example, a kind of alloy called Heusler alloy such as manganese-copper-aluminum, manganese-copper-tin, chromium dioxide, or the like can be used.
[0086]
As the dye, C.I. I. Solvent Red 1, 49, 52, 58, 63, 111, 122, C.I. I. Solvent Yellow 19, 44, 77, 79, 81, 82, 93, 98, 103, 104, 112, 162, C.I. I. Solvent Blue 25, 36, 60, 70, 93, 95 etc. can be used, and a mixture thereof can also be used. Examples of the pigment include C.I. I. Pigment Red 5, 48: 1, 53: 1, 57: 1, 122, 139, 144, 149, 166, 177, 178, 222, C.I. I. Pigment Orange 31 and 43, C.I. I. Pigment Yellow 14, 17, 93, 94, 138, 155, 156, 180, 185, C.I. I. Pigment green 7, C.I. I. Pigment Blue 15: 3, 60, etc. can be used, and a mixture thereof can also be used. The number average primary particle diameter varies depending on the type, but is preferably about 10 to 200 nm.
[0087]
As a method for adding the colorant, the polymer particles prepared by the emulsion polymerization method are added at the stage of agglomerating by adding an aggregating agent, and the polymer is colored, or at the stage of polymerizing the monomer. The method of adding and polymerizing the toner particles to obtain toner particles can be used. In addition, when adding a coloring agent in the step which prepares a polymer, it is preferable to use it, treating the surface with a coupling agent etc. so that radical polymerization property may not be inhibited.
[0088]
Further, a low molecular weight polypropylene (number average molecular weight = 1500 to 9000), a low molecular weight polyethylene, or the like as a fixing property improving agent may be added.
[0089]
Similarly, various known charge control agents and those that can be dispersed in water can be used. Specific examples include nigrosine dyes, naphthenic acid or higher fatty acid metal salts, alkoxylated amines, quaternary ammonium salt compounds, azo metal complexes, salicylic acid metal salts or metal complexes thereof.
[0090]
In addition, it is preferable that the number average primary particle diameter of these charge control agent and fixability improving agent particles is about 10 to 500 nm in a dispersed state.
[0091]
In the toner of the present invention, an external additive other than the titanic acid compound may be used as an external additive. Specifically, fine particles such as inorganic fine particles and organic fine particles can be added.
[0092]
As the inorganic fine particles, inorganic oxide particles such as silica, titania, and alumina are preferably used, and these inorganic fine particles are preferably hydrophobized with a silane coupling agent or a titanium coupling agent. The degree of the hydrophobizing treatment is not particularly limited, but a methanol wettability of 40 to 95 is preferable. Methanol wettability is an evaluation of wettability to methanol. In this method, 0.2 g of inorganic fine particles to be measured is weighed and added to 50 ml of distilled water in a 200 ml beaker. Methanol is slowly added dropwise from a burette whose tip is immersed in the liquid until the whole of the inorganic fine particles become wet with slow stirring. When the amount of methanol necessary to completely wet the inorganic fine particles is a (ml), the degree of hydrophobicity is calculated by the following formula.
[0093]
Hydrophobicity = (a / (a + 50)) × 100
The addition amount of the external additive is 0.1 to 5.0% by mass, preferably 0.5 to 4.0% by mass in the toner. In addition, various external additives may be used in combination.
[0094]
In a suspension polymerization method toner in which a toner component obtained by dispersing or dissolving a toner component such as a colorant in a so-called polymerizable monomer is suspended in an aqueous medium and then polymerized. The shape of the toner particles can be controlled by controlling the flow of the medium. That is, when a large amount of toner particles having a shape factor of 1.2 or more are formed, the flow of the medium in the reaction vessel is turbulent and the polymerization proceeds to exist in an aqueous medium in a suspended state. When the oil droplets gradually become polymerized, the oil droplets become soft particles. By colliding the particles, particle coalescence is promoted, and particles with an irregular shape are obtained. . In the case of forming substantially spherical toner particles having a shape factor of less than 1.2, substantially spherical particles can be obtained by using a laminar flow of the medium in the reaction vessel to avoid particle collision. By this method, the toner shape distribution can be controlled within the scope of the present invention.
[0095]
Reactor
FIG. 1 is an explanatory view showing a reaction device (stirring device) having a generally used stirrer blade structure, wherein 2 is a stirrer tank, 3 is a rotating shaft, 4 is a stirrer blade, and 9 is a turbulent flow It is a forming member.
[0096]
In the suspension polymerization method, a turbulent flow can be formed by using a specific stirring blade, and the shape can be easily controlled. Although it is not clear as this reason, when the structure of the stirring blade 4 as shown in FIG. 1 is one stage, the flow of the medium formed in the stirring tank 2 is a wall surface from the lower part to the upper part of the stirring tank 2. It becomes only the flow that moves along. Therefore, conventionally, a turbulent flow is generally formed by arranging a turbulent flow forming member 9 such as a wall surface of the stirring tank 2 to increase the efficiency of stirring. However, in such an apparatus configuration, although the turbulent flow is partially formed, the fluid flow acts in the direction of stagnation due to the presence of the turbulent flow. I can't control it.
[0097]
A reactor equipped with a stirring blade that can be preferably used in the suspension polymerization method will be described with reference to the drawings.
[0098]
2 and 3 are a perspective view and a cross-sectional view showing an example of such a reaction apparatus, respectively. In the reaction apparatus shown in FIGS. 2 and 3, a rotating shaft 3 is vertically suspended at the center of a vertical cylindrical stirring tank 2 in which a jacket 1 for heat exchange is mounted on the outer periphery, and stirring is performed on the rotating shaft 3. A lower stirrer blade 40 disposed close to the bottom surface of the tank 2 and a stirrer blade 50 disposed further upward are provided. The upper agitating blade 50 is disposed with a crossing angle α preceding the agitating blade 40 located in the lower stage in the rotational direction. In the production of the toner of the present invention, the crossing angle α is preferably less than 90 degrees (°). The lower limit of the intersection angle α is not particularly limited, but is preferably about 5 degrees or more, and more preferably 10 degrees or more. When a three-stage stirring blade is provided, the crossing angle between adjacent stirring blades is preferably less than 90 degrees.
[0099]
By setting it as such a structure, a medium is first stirred by the stirring blade 50 arrange | positioned in the upper stage, and the flow to the lower side is formed. Next, the flow formed by the upper stirring blade 50 is further accelerated downward by the stirring blade 40 disposed in the lower stage, and a downward flow is also separately formed in the stirring blade 50 itself, and the flow as a whole is increased. Presumed to be accelerated and proceed. As a result, a flow area having a large shear stress formed as a turbulent flow is formed, and it is estimated that the shape of the obtained toner particles can be controlled.
[0100]
2 and 3, arrows indicate the rotation direction, 7 is an upper material inlet, 8 is a lower material inlet, and 9 is a turbulent flow forming member for making stirring effective.
[0101]
Here, the shape of the stirring blade is not particularly limited, but it may be a rectangular plate, a notch in a part of the blade, one or more holes in the center, and a so-called slit. Can be used. Specific examples of these are shown in FIG. The stirring blade 5a shown in FIG. 10 (a) has no medium hole, the stirring blade 5b shown in FIG. 10 (b) has a large middle hole 6b in the center, and the stirring blade 5c shown in FIG. 10 (c). Has a horizontally elongated hole 6c (slit), and the stirring blade 5d shown in FIG. 4D has a vertically elongated hole 6d (slit). In addition, when a three-stage stirring blade is provided, the middle hole formed in the upper stirring blade and the middle hole formed in the lower stirring blade may be the same, even if they are different. There may be.
[0102]
4 to 8 are perspective views showing specific examples of a reactor equipped with a stirring blade that can be preferably used. In FIGS. 4 to 8, 1 is a jacket for heat exchange, and 2 is a stirring device. A tank, 3 is a rotating shaft, 7 is an upper material inlet, 8 is a lower material inlet, and 9 is a turbulent flow forming member.
[0103]
In the reaction apparatus shown in FIG. 4, a bent portion 411 is formed on the stirring blade 41, and a fin (projection) 511 is formed on the stirring blade 51.
[0104]
In addition, when the bending part is formed in the stirring blade, it is preferable that a bending angle is 5-45 degrees.
[0105]
In the stirring blade 42 constituting the reaction apparatus shown in FIG. 5, a slit 421 is formed, and a bent portion 422 and fins 423 are formed.
[0106]
In addition, the stirring blade 52 which comprises the said reaction apparatus has a shape similar to the stirring blade 50 which comprises the reaction apparatus shown in FIG.
[0107]
Bending portions 431 and fins 432 are formed on the stirring blade 43 constituting the reaction apparatus shown in FIG.
[0108]
In addition, the stirring blade 53 which comprises the said reaction apparatus has the shape similar to the stirring blade 50 which comprises the reaction apparatus shown in FIG.
[0109]
Bending portions 441 and fins 442 are formed on the stirring blade 44 constituting the reaction apparatus shown in FIG.
[0110]
In addition, the stirring blade 54 constituting the reaction apparatus has a middle hole portion 541 formed at the center.
[0111]
The reaction apparatus shown in FIG. 8 is provided with a three-stage stirring blade including a stirring blade 45 (lower stage), a stirring blade 55 (middle stage), and a stirring blade 65.
[0112]
A stirring blade having a structure having these bent portions and protrusions (fins) to the upper or lower portion effectively generates turbulent flow.
[0113]
The gap between the upper and lower stirring blades having the above-described configuration is not particularly limited, but it is preferable to have a gap at least between the stirring blades. Although the reason for this is not clear, it is considered that the stirring efficiency is improved because a medium flow is formed through the gap. However, the gap has a width of 0.5 to 50%, preferably 1 to 30%, with respect to the liquid surface height in the stationary state.
[0114]
Further, the size of the stirring blade is not particularly limited, but the total height of all the stirring blades is 50% to 100%, preferably 60% to 95% of the liquid surface height in the stationary state. is there.
[0115]
FIG. 9 shows an example of a reaction apparatus used when a laminar flow is formed in the suspension polymerization method. This reaction apparatus is characterized in that a turbulent flow forming member (an obstacle such as a baffle plate) is not provided.
[0116]
The agitating blade 46 and the agitating blade 56 constituting the reaction apparatus shown in FIG. 9 have the same shape and crossing angle α as the agitating blade 40 and the agitating blade 50 constituting the reaction apparatus shown in FIG. . In FIG. 9, 1 is a heat exchange jacket, 2 is a stirring tank, 3 is a rotating shaft, 7 is an upper material inlet, and 8 is a lower material inlet.
[0117]
In addition, as a reaction apparatus used when forming a laminar flow, it is not limited to what is shown by FIG.
[0118]
Further, the shape of the stirring blade constituting the reaction apparatus is not particularly limited as long as it does not form a turbulent flow, but is preferably formed by a continuous surface such as a rectangular plate shape, and has a curved surface. You may do it.
[0119]
On the other hand, in a polymerization method toner that associates or fuses resin particles in an aqueous medium, by controlling the flow and temperature distribution of the medium in the reaction vessel at the fusing stage, and further in the shape control step after fusing. By controlling the heating temperature, the number of rotations of stirring, and the time, the shape distribution and shape of the entire toner can be arbitrarily changed.
[0120]
That is, in the polymerization method toner that associates or fuses the resin particles, the flow in the reaction apparatus is made into a laminar flow, and the agitation step and the agitation tank that can make the internal temperature distribution uniform are used. By controlling the temperature, the number of rotations, and the time in the shape control step, it is possible to form a toner having a desired shape factor and uniform shape distribution. The reason for this is that if the laminar flow is fused in a place where the laminar flow is formed, strong stress is not applied to the particles (aggregation or agglomerated particles) in which aggregation and fusion proceed, and in laminar flow where the flow is accelerated It is estimated that this is because the shape distribution of the fused particles becomes uniform as a result of the uniform temperature distribution in the stirring tank. Further, the fused particles gradually become spherical by heating and stirring in the subsequent shape control step, and the shape of the toner particles can be arbitrarily controlled.
[0121]
As the stirring blade and the stirring tank used in the production of the polymerization toner for associating or fusing the resin particles, those similar to the case of forming a laminar flow in the suspension polymerization method described above can be used. 9 can be used. It is characterized in that no obstacle such as a baffle plate that forms a turbulent flow is provided in the stirring tank. As for the configuration of the stirring blade, like the stirring blade used in the above-described suspension polymerization method, the upper stirring blade is disposed with a crossing angle α preceding the lower stirring blade in the rotational direction. In addition, a multistage configuration is preferable.
[0122]
The shape of the stirring blade is not particularly limited as long as it does not form a turbulent flow as long as it does not form a turbulent flow as in the case of forming a laminar flow in the above-described suspension polymerization method. Those formed by a continuous surface, such as a rectangular plate shape, are preferable, and may have a curved surface.
[0123]
The toner of the present invention may be used, for example, as a one-component magnetic toner containing a magnetic material, used as a two-component developer mixed with a so-called carrier, or a non-magnetic toner alone. However, in the present invention, it is preferably used as a two-component developer used by mixing with a carrier.
[0124]
Development method
As described above, in the toner of the present invention, by using a titanate compound as an external additive, the charge amount distribution becomes sharp and the charge imparting ability of the toner itself is improved. The effect can be exhibited by applying to the contact development method.
[0125]
As described above, the amount of adhesion required for color toners can be maintained over a long period, that is, charging can be maintained over a long period of time, and the charge amount distribution required for non-contact development can be kept sharp. Is something that can be done.
[0126]
Here, the developing process by the non-contact developing method will be described.
The non-contact development method is a method in which the developer layer formed on the developer carrying member (developer conveying member) and the photoconductor do not contact each other, and the developer layer is a thin layer in order to constitute this development method. Is preferably formed. In this method, a developer layer having a thickness of 20 to 500 μm is formed in the developing region on the surface of the developer carrying member, and the gap between the photosensitive member and the developer carrying member is larger than the developer layer. The thin layer is formed by a magnetic blade using magnetic force, a method of pressing a developer layer regulating rod on the surface of the developer carrying member, or the like. Further, there is a method of regulating the developer layer by bringing a urethane blade, a phosphor bronze plate or the like into contact with the surface of the developer carrying member. The pressing force of the pressing restricting member is preferably 0.01 to 0.15 N / mm. When the pressing force is small, the regulation force is insufficient, and thus the conveyance is likely to be unstable. On the other hand, when the pressing force is large, the stress on the developer is increased, and the durability of the developer is likely to be lowered. A preferred range is 0.03 to 0.10 N / mm. The gap between the developer carrying member and the photoreceptor surface must be larger than the developer layer. Further, when a developing bias is applied during development, either a method of applying only a DC component or a method of applying an AC bias may be used.
[0127]
In the present invention, it is preferable to apply an alternating electric field between the developer carrying member (developer conveying member) and the electrostatic latent image holding member (photosensitive member). By applying this alternating electric field, it is possible to fly the toner effectively. The conditions for this alternating electric field are preferably that the AC frequency f is 200 to 8000 Hz and the AC voltage Vp-p is 500 to 3000 V. When this alternating electric field is used, it is necessary that the toner has a uniform charging property. That is, when there is a distribution of chargeability between toners, the effect of pulling back weakly chargeable toner or the like due to the alternating electric field is offset, and as a result, the effect of improving image quality is reduced.
[0128]
As the developer carrying member used in the present invention, a member having a magnet built in the carrying member is often used, and the developer carrying surface (sleeve) rotates to convey the developer to the developing area. To do. The sleeve is made of aluminum, aluminum whose surface is oxidized, or stainless steel.
[0129]
The developer carrying member preferably has a diameter of 10 to 40 mm. When the diameter is small, mixing of the developer is insufficient, making it difficult to ensure sufficient mixing to impart sufficient charge to the toner, and when the diameter is large, the centrifugal force on the developer increases. Prone to toner scattering problem.
[0130]
When the toner of the present invention is used in a non-contact developing system, it can be mixed with a carrier and used as a two-component developer, but a magnetic toner containing magnetic powder can be used as a one-component developer. it can.
[0131]
As the carrier constituting the two-component developer, magnetic particles made of conventionally known materials such as metals such as iron, ferrite, and magnetite, and alloys of these metals with metals such as aluminum and lead can be used. Ferrite particles are particularly preferable. The magnetic particles preferably have a volume average particle diameter of 15 to 100 μm, more preferably 25 to 60 μm. The volume average particle diameter of the carrier can be typically measured by a laser diffraction particle size distribution measuring apparatus “HELOS” (manufactured by SYMPATEC) equipped with a wet disperser.
[0132]
The carrier is preferably further coated with a resin, or a so-called resin dispersion type carrier in which magnetic particles are dispersed in the resin. The resin composition for coating is not particularly limited, and for example, olefin resin, styrene resin, styrene / acrylic resin, silicone resin, ester resin, or fluorine-containing polymer resin is used. The resin for constituting the resin-dispersed carrier is not particularly limited, and known resins can be used. For example, a styrene acrylic resin, a polyester resin, a fluorine resin, a phenol resin, or the like can be used. it can.
[0133]
Hereinafter, an example of the non-contact development method will be described with reference to FIG.
FIG. 12 is a schematic view of a non-contact developing type developing unit that can be suitably used in the image forming method of the present invention, wherein 73 is a photosensitive member, 74 is a developer carrier, 75 is a sleeve, 76 is a magnet, and 77 is A two-component developer containing the toner of the present invention, 78 is a developer layer regulating member, 79 is a development region, 80 is a developer layer, and 81 is a power source for forming an alternating electric field.
[0134]
The two-component developer 77 containing the toner of the present invention is carried by the magnetic force of a developer carrier 74 having a magnet 76 therein, and is conveyed to the development region 79 by the movement of the sleeve 75. During the conveyance, the thickness of the developer layer 80 is regulated by the developer layer regulating member 78 so that the developer layer 80 does not come into contact with the photoreceptor 73 in the development region 79.
[0135]
The minimum gap (Dsd) of the development region 79 is larger than the thickness of the developer layer 80 transported to that region (preferably transported by a layer of about 50 to 300 μm), for example, 100 to 1000 μm (preferably 100 to 100 μm). About 500 μm).
[0136]
The power source 81 is a power source for forming an alternating electric field, and preferably an alternating current having a frequency of 200 to 8000 Hz and a voltage of 500 to 3000 Vp-p. The power supply 81 may have a configuration in which direct current is added in series with alternating current as necessary. In that case, the DC voltage is preferably 300 to 800V.
[0137]
When the toner of the present invention is used in contact development, the layer thickness of the developer having the toner of the present invention is 0.1 to 8 mm, particularly 0.4 to 5 mm in the development region. It is preferable. The gap between the photosensitive member and the developer carrying member is preferably 0.15 to 7 mm, particularly preferably 0.2 to 4 mm.
[0138]
Fixing method
A preferred fixing method used in the present invention is a so-called contact heating method. In particular, examples of the contact heating method include a heat pressure fixing method, a heat roller fixing method, and a pressure heating fixing method in which fixing is performed by a rotating pressure member including a fixedly arranged heating body.
[0139]
In the heat roller fixing method, in many cases, an upper roller having a heat source inside a metal cylinder composed of iron, aluminum or the like whose surface is coated with tetrafluoroethylene or polytetrafluoroethylene-perfluoroalkoxy vinyl ether copolymers, etc. And a lower roller made of silicone rubber or the like. A typical example of the heat source is one having a linear heater and heating the surface temperature of the upper roller to about 120 to 200 ° C. In the fixing unit, pressure is applied between the upper roller and the lower roller, and the lower roller is deformed to form a so-called nip. The nip width is 1 to 10 mm, preferably 1.5 to 7 mm. The fixing linear velocity is preferably 40 mm / sec to 600 mm / sec. If the nip is narrow, heat cannot be uniformly applied to the toner, and uneven fixing occurs. On the other hand, when the nip width is wide, the melting of the resin is promoted, and the problem of excessive fixing offset occurs.
[0140]
A fixing cleaning mechanism may be provided for use. As this method, a method of supplying silicone oil to the upper roller or film for fixing, or a method of cleaning with a pad, roller, web or the like impregnated with silicone oil can be used.
[0141]
Next, a method for fixing by a rotating pressure member including a fixedly arranged heating body used in the present invention will be described.
[0142]
This fixing method is a method in which pressure fixing is performed by a fixedly arranged heating body and a pressure member that is in pressure-contact with the heating body and that closely contacts the recording material with the heating body through a film.
[0143]
In this press-contact fixing device, the heating body has a smaller heat capacity than a conventional heating roller, and has a line-shaped heating section in a direction perpendicular to the passing direction of the recording material. 300 ° C.
[0144]
Note that pressure contact fixing is a method in which an unfixed toner image is pressed against a heating source and fixed, such as a method in which a recording material with unfixed toner is passed between a heating member and a pressure member as is usually used. is there. In this way, since heating is performed quickly, the fixing speed can be increased. However, temperature control is difficult, and the toner remains attached to a portion directly pressed against unfixed toner such as a surface portion of the heating source. There are also problems that toner offset is likely to occur, and that the recording material is likely to break down such as winding around the fixing device.
[0145]
In this fixing method, the low-heat capacity line-shaped heating element fixedly supported by the apparatus has a thickness of 0.2 to 5.0 mm, more preferably 0.5 to 3.5 mm, a width of 10 to 15 mm, and a longitudinal length. A 240-400 mm alumina substrate is coated with a resistance material at 1.0-2.5 mm and is energized from both ends.
[0146]
The energization is a pulse waveform with a period of 15 to 25 msec with a DC of 100 V, and is changed to a pulse width corresponding to the temperature / energy release amount controlled by the temperature sensor. In the low heat capacity line-shaped heating element, when the temperature T1 is detected by the temperature sensor, the surface temperature T2 of the film facing the resistance material is lower than T1. Here, T1 is preferably 120 to 220 ° C, and the temperature of T2 is preferably 0.5 to 10 ° C lower than the temperature of T1. Further, the film material surface temperature T3 at the portion where the film peels from the toner surface is substantially equal to T2. The film moves in the direction of the center arrow in FIG. 13 (a) in contact with the heating body whose energy and temperature are controlled in this way. What is used as these fixing films is a heat-resistant film having a thickness of 10 to 35 μm, such as polyester, polyperfluoroalkoxy vinyl ether, polyimide, polyetherimide, and in many cases, a conductive material is added to fluororesin such as Teflon. It is an endless film in which a release agent layer is coated by 5 to 15 μm.
[0147]
For driving the film, a driving force and tension are applied by a driving roller and a driven roller, and the film is transported in the direction of the arrow without wrinkles or twists. The linear velocity as the fixing device is preferably 40 to 600 mm / sec.
[0148]
The pressure roller has a rubber elastic layer having high releasability, such as silicone rubber, and is pressure-bonded to the heating body via a film material with a total pressure of 2 to 30 kg, and rotates by pressure.
[0149]
Moreover, although the example using an endless film was demonstrated above, as shown in FIG.13 (b), you may use the film material of a end using the delivery axis | shaft and take-up axis | shaft of a film sheet. Furthermore, it may be a simple cylinder having no driving roller or the like inside.
[0150]
The fixing device may be used with a cleaning mechanism. As a cleaning method, a method of supplying various silicone oils to the fixing film, or a method of cleaning with a pad, roller, web or the like impregnated with various silicone oils is used.
[0151]
As the silicone oil, polydimethylsiloxane, polymethylphenylsiloxane, polydiphenylsiloxane, or the like can be used. Furthermore, siloxane containing fluorine can also be suitably used.
[0152]
Next, FIG. 13 shows an example of a sectional view of the fixing device.
In FIG. 13 (a), 84 is a low heat capacity line-shaped heating element fixedly supported by the apparatus. As an example, a resistance material 86 is applied to an alumina substrate 85 having a height of 1.0 mm, a width of 10 mm, and a longitudinal length of 240 mm. Is applied to a width of 1.0 mm and is energized from both ends in the longitudinal direction.
[0153]
The energization is, for example, DC100V and is usually a pulse waveform with a cycle of 20 msec, and is controlled by a signal from the temperature measuring element 87 and kept at a predetermined temperature. For this reason, the pulse width is changed according to the amount of energy released, and the range is, for example, 0.5 to 5 msec.
[0154]
The recording material 94 carrying the unfixed toner image 93 is brought into contact with the heating body 84 controlled in this way through the film 88 to thermally fix the toner.
[0155]
The film 88 used here moves without wrinkles while being tensioned by the driving roller 89 and the driven roller 90. Reference numeral 95 denotes a pressure roller having a rubber elastic layer formed of silicone rubber or the like, and pressurizes the heating body through a film with a total pressure of 40 to 200 N. The unfixed toner image 93 on the recording material 94 is guided to the fixing unit by the entrance guide 96, and a fixed image is obtained by the heating described above.
[0156]
The endless belt has been described above. However, as shown in FIG. 13B, the film sheet feeding shaft 91 and the take-up shaft 92 are used, and the fixing film may be a terminal film.
[0157]
【Example】
Next, embodiments of the present invention will be described more specifically with reference to examples. However, the embodiment of the present invention is not limited to this.
[0158]
(Colored particle production example 1: Example of emulsion polymerization association method)
0.90 kg of sodium n-dodecyl sulfate and 10.0 liters of pure water were added and dissolved by stirring. To this solution, 1.20 kg of Legal 330R (Cabot Black Carbon Black) was gradually added and stirred well for 1 hour, followed by continuous dispersion for 20 hours using a sand grinder (medium disperser). This is referred to as “colorant dispersion 1”.
[0159]
A solution composed of 0.055 kg of sodium dodecylbenzenesulfonate and 4.0 liters of ion-exchanged water is referred to as “anionic surfactant solution A”.
[0160]
A solution composed of 0.014 kg of nonylphenol polyethylene oxide 10 mol adduct and 4.0 liters of ion-exchanged water is referred to as “nonionic surfactant solution B”.
[0161]
A solution obtained by dissolving 223.8 g of potassium persulfate in 12.0 liters of ion-exchanged water is referred to as “initiator solution C”.
[0162]
A GL (glass lining) reaction kettle with a volume of 100 liters equipped with a temperature sensor, a condenser tube, and a nitrogen introducing device was added to a WAX emulsion (a polypropylene emulsion having a number average molecular weight of 3000: number average primary particle size = 120 nm / solid content concentration = 29. 9%) 3.41 kg, the total amount of “anionic surfactant solution A” and the total amount of “nonionic surfactant solution B” were added, and stirring was started. Subsequently, 44.0 liters of ion exchange water was added.
[0163]
Heating was started, and when the liquid temperature reached 75 ° C., the entire amount of “initiator solution C” was added dropwise. Thereafter, while controlling the liquid temperature at 75 ° C. ± 1 ° C., 12.1 kg of styrene, 2.88 kg of n-butyl acrylate, 1.04 kg of methacrylic acid, and 548 g of t-dodecyl mercaptan were added dropwise. After completion of the dropwise addition, the liquid temperature was raised to 80 ° C. ± 1 ° C. and stirring was performed for 6 hours. Subsequently, the liquid temperature was cooled to 40 ° C. or less, stirring was stopped, and filtration was performed with a pole filter to obtain a latex. This is designated as “Latex-A”.
[0164]
In addition, the glass transition temperature of the resin particles in Latex-A was 57 ° C., the softening point was 121 ° C., the molecular weight distribution was weight average molecular weight = 12,000, and the mass average particle size was 120 nm.
[0165]
A solution obtained by dissolving 0.055 kg of sodium dodecylbenzenesulfonate in 4.0 liters of ion-exchanged pure water is referred to as “anionic surfactant solution D”.
[0166]
Further, a solution obtained by dissolving 0.014 kg of nonylphenol polyethylene oxide 10 mol adduct in 4.0 liters of ion-exchanged water is referred to as “nonionic surfactant solution E”.
[0167]
A solution obtained by dissolving 200.7 g of potassium persulfate (manufactured by Kanto Chemical Co., Ltd.) in 12.0 liters of ion-exchanged water is referred to as “initiator solution F”.
[0168]
A 100-liter GL reaction kettle equipped with a temperature sensor, a cooling pipe, a nitrogen introducing device, and a comb-shaped baffle was added to a WAX emulsion (a polypropylene emulsion having a number average molecular weight of 3000: number average primary particle size = 120 nm / solid content concentration = 29.9%). ) 3.41 kg, the total amount of “anionic surfactant solution D” and the total amount of “nonionic surfactant solution E” were added, and stirring was started.
[0169]
Next, 44.0 liters of ion exchange water was added. Heating was started, and when the liquid temperature reached 70 ° C., “initiator solution F” was added. Subsequently, a solution prepared by previously mixing 11.0 kg of styrene, 4.00 kg of n-butyl acrylate, 1.04 kg of methacrylic acid, and 9.02 g of t-dodecyl mercaptan was dropped. After completion of the dropwise addition, the liquid temperature was controlled at 72 ° C. ± 2 ° C., and the mixture was heated and stirred for 6 hours. Furthermore, the liquid temperature was raised to 80 ° C. ± 2 ° C., and the mixture was heated and stirred for 12 hours. The liquid temperature was cooled to 40 ° C. or lower and stirring was stopped. The filtrate is filtered through a pole filter, and this filtrate is designated as “Latex-B”.
[0170]
The glass transition temperature of the resin particles in Latex-B was 58 ° C., the softening point was 132 ° C., the molecular weight distribution was weight average molecular weight = 245,000, and the mass average particle size was 110 nm.
[0171]
A solution obtained by dissolving 5.36 kg of sodium chloride as a salting-out agent in 20.0 liters of ion exchange water is referred to as “sodium chloride solution G”.
[0172]
A solution obtained by dissolving 1.00 g of a fluorine-based nonionic surfactant in 1.00 liter of ion-exchanged water is referred to as “nonionic surfactant solution H”.
[0173]
A 100-liter SUS reaction kettle equipped with a temperature sensor, a cooling pipe, a nitrogen introduction device, a particle size and shape monitoring device (reaction device having the configuration shown in FIG. 9, crossing angle α is 25 °) was prepared as described above. 20.0 kg of Latex-A, 5.2 kg of Latex-B, 0.4 kg of Colorant Dispersion 1 and 20.0 kg of ion-exchanged water were added and stirred. Next, the mixture was heated to 40 ° C., and sodium chloride solution G, isopropanol (manufactured by Kanto Chemical Co.) 6.00 kg, and nonionic surfactant solution H were added in this order. Then, after standing for 10 minutes, the temperature rise was started, the temperature was raised to a liquid temperature of 85 ° C. in 60 minutes, and the particles were heated and stirred at 85 ± 2 ° C. for 0.5 to 3 hours while salting out / fusion. Diameter growth. Next, 2.1 liters of pure water was added to stop the particle size growth.
[0174]
The fused particle dispersion prepared above was placed in a 5-liter reaction vessel (reaction apparatus having the configuration shown in FIG. 9, crossing angle α is 20 °) equipped with a temperature sensor, a cooling pipe, and a particle size and shape monitoring device. 5.0 kg was added, and the shape was controlled by heating and stirring at a liquid temperature of 85 ° C. ± 2 ° C. for 0.5 to 15 hours. Then, it cooled to 40 degrees C or less, and stopped stirring. Next, using a centrifugal separator, classification is performed in the liquid by a centrifugal sedimentation method, followed by filtration through a sieve having an opening of 45 μm, and this filtrate is used as an association liquid. Next, using a Nutsche, non-spherical particles in the form of wet cake were collected from the associated liquid by filtration. Thereafter, it was washed with ion exchange water. The non-spherical particles were dried at an intake air temperature of 60 ° C. using a flash jet dryer, and then dried at a temperature of 60 ° C. using a fluidized bed dryer to obtain colored particles.
[0175]
In the monitoring of the salting-out / fusion stage and the shape control process, by controlling the number of revolutions of stirring and the heating time, the coefficient of variation of the shape and the shape factor is controlled, and further the particle size and particle size distribution by subclassification in the liquid. The Bk colored particles 1 to 5 having the shape characteristics and particle size distribution characteristics shown in Table 2 were obtained.
[0176]
(Colored particle production example 2: Example of emulsion polymerization association method)
In Colored Particle Production Example 1, the colorant was replaced by C.I. I. Y colored particles 1 to 5 were obtained in the same manner except that 1.05 kg of Solvent Yellow 93 was used.
[0177]
(Colored particle production example 3: Example of emulsion polymerization association method)
In Colored Particle Production Example 1, the colorant was replaced by C.I. I. M colored particles 1 to 5 were obtained in the same manner except that 1.20 kg of Pigment Red 122 was used.
[0178]
(Colored particle production example 4: Example of emulsion polymerization association method)
In Colored Particle Production Example 1, the colorant was replaced by C.I. I. C colored particles 1 to 5 were obtained in the same manner except that 0.60 kg of CI Pigment Blue 15: 3 was used.
[0179]
(Colored particle production example 5: Example of suspension polymerization method)
Styrene = 165 g, n-butyl acrylate = 35 g, carbon black = 15 g, di-t-butyl salicylic acid metal compound = 2 g, styrene-methacrylic acid copolymer = 8 g, paraffin wax (mp = 70 ° C.) = 20 g at 60 ° C. And stirred with a sand grinder to obtain a mixture. To this was added 2,2′-azobis (2,4-valeronitrile) = 10 g as a polymerization initiator and dissolved therein to prepare a polymerizable monomer composition. Next, 450 g of 0.1 M sodium phosphate aqueous solution was added to 710 g of ion exchange water, and 68 g of 1.0 M calcium chloride was gradually added while stirring at 13,000 rpm with a TK homomixer to prepare a suspension in which tricalcium phosphate was dispersed. did. The polymerizable monomer composition was added to this suspension, and stirred at 10,000 rpm for 20 minutes with a TK homomixer to granulate the polymerizable monomer composition. Then, the reaction apparatus (crossing angle (alpha) is 45 degrees) of the structure as shown in FIG. 2 was made to react at 75-95 degreeC for 5 to 15 hours. Tricalcium phosphate was dissolved and removed with hydrochloric acid, and then classified in the liquid by centrifugal sedimentation using a centrifugal separator, and then filtered, washed and dried to obtain colored particles.
[0180]
Monitoring is performed during the polymerization, and the variation coefficient of the shape and shape factor is controlled by controlling the liquid temperature, the number of rotations of stirring, and the heating time. Furthermore, the variation coefficient of the particle size and particle size distribution is arbitrarily determined by classification in the liquid. To obtain Bk colored particles 6 to 8 having specific shape characteristics and particle size distribution characteristics.
[0181]
(Colored particle production example 6: Example of suspension polymerization method)
In Colored Particle Production Example 5, the colorant is C.I. I. Y colored particles 6 to 8 were obtained in the same manner except that 13 g of Solvent Yellow 162 was used.
[0182]
(Colored Particle Production Example 7: Example of Suspension Polymerization Method)
In Colored Particle Production Example 5, the colorant is C.I. I. M colored particles 6 to 8 were obtained in the same manner except that 18 g of Pigment Red 122 was used.
[0183]
(Colored particle production example 8: Example of suspension polymerization method)
In Colored Particle Production Example 5, the colorant is C.I. I. C colored particles 6 to 8 were obtained in the same manner except that 15 g of Pigment Blue 15: 3 was used.
[0184]
(Colored particle production example 9: Example of suspension polymerization method)
In the colored particle production examples 5 to 8, the reaction apparatus having the configuration as shown in FIG. 9 (crossing angle α is 15 °) was used, and the classification in liquid using a centrifuge was not performed. Similarly, Bk colored particles 9, Y colored particles 9, M colored particles 9 and C colored particles 9 having specific shape characteristics and particle size distribution characteristics were obtained.
[0185]
(Colored particle production example 10: Example of pulverization method)
A toner raw material consisting of 100 parts by mass of styrene-nbutyl acrylate copolymer resin, 10 parts by mass of carbon black and 4 parts by mass of polypropylene is premixed with a Henschel mixer, melted and kneaded with a twin screw extruder, and placed in a hammer mill. The resulting powder was dispersed in a hot air stream of a spray dryer (at 200 to 300 ° C. for 0.05 seconds) to obtain particles whose shape was adjusted. The particles were repeatedly classified with an air classifier until the desired particle size distribution was obtained, to obtain colored particles.
[0186]
In this manner, Bk colored particles 10 to 11 having specific shape characteristics and particle size distribution characteristics, in which the variation coefficient of the shape and the shape factor was controlled and the variation coefficient of the particle size and the particle size distribution were adjusted, were obtained.
[0187]
(Colored particle production example 11: Example of pulverization method)
In the colored particle production example 10, the colorant is C.I. I. Y colored particles 10 to 11 were obtained in the same manner except that 5 parts by mass of Solvent Yellow 93 was used.
[0188]
(Colored Particle Production Example 12: Example of Grinding Method)
In the colored particle production example 10, the colorant is C.I. I. M colored particles 10 to 11 were obtained in the same manner except that 8 parts by mass of Pigment Red 122 was used.
[0189]
(Colored particle production example 13: Example of grinding method)
In Colored Particle Production Example 5, the colorant is C.I. I. C colored particles 10 to 11 were obtained in the same manner except that 8 parts by mass of Pigment Blue 15: 3 was used.
[0190]
Shape factor of each colored particle of Bk colored particles 1 / Y colored particles 1 / M colored particles 1 / C colored particles 1 to Bk colored particles 11 / Y colored particles 11 / M colored particles 11 / C colored particles 11 produced above. Etc. are shown in Tables 1 and 2 below.
[0191]
[Table 1]
Figure 0004032604
[0192]
[Table 2]
Figure 0004032604
[0193]
Next, an external additive is added to each of Bk colored particles 1 / Y colored particles 1 / M colored particles 1 / C colored particles 1 to Bk colored particles 11 / Y colored particles 11 / M colored particles 11 / C colored particles 11. The corresponding toners 1 to 12 were prepared by addition.
[0194]
[Table 3]
Figure 0004032604
[0195]
[Table 4]
Figure 0004032604
[0196]
* Srotonium titanate 1: number average primary particle size = 350 nm
* Srotonium titanate 2: Number average primary particle size = 125 nm
* Slototium titanate 3: number average primary particle size = 400 nm
* Silica 1: hydrophobic silica treated with dichlorodimethylsilane and having a number average primary particle size of 12 nm (hydrophobic degree = 62)
[Manufacture of developer]
Each of Bk toner 1 / Y toner 1 / M toner 1 / C toner 1 to Bk toner 12 / Y toner 12 / M toner 12 / C toner 12 is mixed with a 45 μm ferrite carrier coated with a silicone resin, and the toner density is mixed. 5% by mass of a developer was prepared. Corresponding to the toner, these developers are Bk developer 1 / Y developer 1 / M developer 1 / C developer 1 to Bk developer 12 / Y developer 12 / M developer 12 / C developer 12 and To do.
[0197]
[Evaluation (Non-contact development method)]
For the evaluation, a color printer “Konica KL2010” manufactured by Konica Corporation was modified and used. The conditions are shown below. As the photoconductor, a laminated organic photoconductor was used.
[0198]
-Photoconductor surface potential = -750V
・ DC bias = -610V
AC bias = Vp-p: 2700V
・ Alternating electric field frequency = 5000 Hz
・ Dsd = 570 μm
・ Pressure regulation force = 0.10 N / mm
・ Pressing restriction bar = SUS416 (made of magnetic stainless steel) / diameter 3mm
・ Developer layer thickness = 150μm
・ Development sleeve = 20mm
A pressure contact type heat fixing device was adopted as the fixing device.
[0199]
In the following, Examples 1 to 4, 6-7, 9 As a comparative example 1, a developer combination is shown.
[0200]
[Table 5]
Figure 0004032604
[0201]
〔Evaluation methods〕
Using the developer combination described above, using the above-described evaluation machine, using an image with a pixel ratio of 15% in all colors in a high temperature and high humidity environment (30 ° C., 80% RH), 20,000 sheets Printing evaluation was performed. The evaluation shown below was performed at the initial stage and after 20,000 sheets, and the presence or absence of fluctuation was confirmed.
[0202]
As an image, a 10% halftone image, 2 dot lines, white paper, and a secondary color image (RGB) were output after the initial and 20,000 sheets.
[0203]
(1) 10% dot density
For a 10% halftone dot image portion of 20 mm × 20 mm, the relative image density with respect to the white background portion was measured using a Macbeth reflection densitometer “RD-918”.
[0204]
The evaluation of the 10% halftone dot density is performed for evaluating dot reproducibility and halftone reproducibility. If the density change is within 0.10, the change in image quality is small and there is no problem.
[0205]
This evaluation was performed only for the Bk developer.
(2) Line width
The line width of the line image corresponding to the image signal of 2 dot lines was measured by a print evaluation system “RT2000” (manufactured by Yarman).
[0206]
If the line width of the first formed image and the line width of the 20,000th formed image are both 200 μm or less and the change in the line width is less than 10 μm, fine line reproducibility is not a problem. I can say that. This evaluation was performed only for the Bk developer.
[0207]
(3) fog density
About the blank paper which is not printed, the absolute image density of 20 places is measured using the Macbeth reflection densitometer “RD-918”, and averaged to obtain the blank paper density. Next, the absolute image density at 20 locations was similarly measured and averaged for the white background portion of the evaluation formed image, and the value obtained by subtracting the white paper density from this average density was evaluated as the fog density.
[0208]
If the fog concentration is 0.010 or less, it can be said that fog is practically no problem.
(4) Color difference
The color of the solid image portion of the secondary color (red, blue, green) in each of the first formed image and the 20,000th formed image was measured by “Macbeth Color-Eye 7000”, and CMC (2: 1) The color difference was calculated using the color difference formula.
[0209]
If the color difference obtained by the CMC (2: 1) color difference formula is 5 or less, it can be said that the change in the color of the formed image is acceptable.
[0210]
The secondary color of the color toner was evaluated by forming an image with the combination of toners shown in Table 5.
[0211]
[Table 6]
Figure 0004032604
[0212]
[Table 7]
Figure 0004032604
[0213]
As described above, according to the image formation performed, those in the present invention have excellent image quality, little change in image quality even with repeated image formation, and a small secondary color difference.
[0214]
【The invention's effect】
According to the present invention, it is possible to provide a toner for developing an electrostatic charge image that is excellent in developability and fine line reproducibility and can stably form a high-quality image over a long period of time.
[0215]
In addition, it is possible to provide an image forming method that is excellent in developability and fine line reproducibility and can stably form a high-quality image over a long period of time.
[Brief description of the drawings]
BRIEF DESCRIPTION OF DRAWINGS FIG. 1 is an explanatory view showing a reaction apparatus having a single-stage stirring blade.
FIG. 2 is a perspective view showing an example of a reaction apparatus equipped with a stirring blade that can be preferably used.
FIG. 3 is a cross-sectional view of the reaction apparatus shown in FIG.
FIG. 4 is a perspective view showing a specific example of a reactor equipped with a stirring blade that can be preferably used.
FIG. 5 is a perspective view showing a specific example of a reactor equipped with a stirring blade that can be preferably used.
FIG. 6 is a perspective view showing a specific example of a reactor equipped with a stirring blade that can be preferably used.
FIG. 7 is a perspective view showing a specific example of a reactor equipped with a stirring blade that can be preferably used.
FIG. 8 is a perspective view showing a specific example of a reactor equipped with a stirring blade that can be preferably used.
FIG. 9 is a perspective view showing an example of a reaction apparatus used when a laminar flow is formed.
FIG. 10 is a schematic view showing a specific example of the shape of a stirring blade.
FIGS. 11A and 11B are explanatory diagrams showing projected images of toner particles having no corners, and FIGS. 11B and 11C are explanatory diagrams showing projected images of toner particles having corners, respectively. FIGS.
FIG. 12 is an explanatory diagram illustrating an example of a developing device using a non-contact developing method.
FIG. 13 is an explanatory diagram illustrating an example of a configuration of a fixing device.
[Explanation of symbols]
1 Heat exchange jacket
2 Mixing tank
3 Rotating shaft
4 Stirring blade
40, 41, 42, 43, 44, 45, 46 Stirrer blades located in the lower stage
411, 422, 431, 441 Bending part
421 slit
423,432,442,511 fins
50, 51, 52, 53, 54, 56, 65 Stirrer blades located in the upper stage
55 Stirring blades located in the middle
5a, 5b, 5c, 5d stirring blade
6b, 6c, 6d
α crossing angle
73 photoconductor
74 Developer carrier
75 sleeve
76 magnet
77 Two-component developer
78 Developer layer regulating member
79 Development Area
80 Developer layer
81 power supply
84 Heating body
85 Alumina substrate
86 Resistance material
87 Thermometer
88 films
89 Driving roller
90 Followed roller
91 Feed axis
92 Winding shaft
93 Unfixed toner image
94 Recording material
95 Pressure roller
Dsd minimum gap

Claims (34)

少なくとも樹脂と着色剤とからなるトナー粒子と、外添剤とを含有し
てなる静電荷像現像用トナーにおいて、該トナー粒子の形状係数の変動係数が16%以下で、個数粒度分布における個数変動係数が27%以下であり、形状係数が1.2〜1.6の範囲にあるトナー粒子の割合が65個数%以上であり、該外添剤が数平均一次粒径で100〜2000nmのチタン酸化合物をトナーに対して0.3〜5.0質量%含有してなることを特徴とする静電荷像現像用トナー。
In an electrostatic charge image developing toner containing at least toner particles composed of a resin and a colorant and an external additive, the variation coefficient of the shape factor of the toner particles is 16% or less, and the number variation in the number particle size distribution Titanium having a coefficient of 27% or less, a ratio of toner particles having a shape factor in the range of 1.2 to 1.6 is 65% by number or more, and the external additive has a number average primary particle size of 100 to 2000 nm. An electrostatic charge image developing toner comprising an acid compound in an amount of 0.3 to 5.0% by mass based on the toner.
角がないトナー粒子の割合が50個数%以上であることを特徴とする請求項1項に記載の静電荷像現像用トナー。2. The electrostatic image developing toner according to claim 1, wherein the proportion of toner particles having no corners is 50% by number or more. トナー粒子の個数平均粒径が3〜8μmであることを特徴とする請求項1または2項に記載の静電荷像現像用トナー。3. The electrostatic image developing toner according to claim 1, wherein the number average particle diameter of the toner particles is 3 to 8 [mu] m. トナー粒子の粒径をD(μm)とするとき、自然対数lnDを横軸にとり、この横軸を0.23間隔で複数の階級に分けた個数基準の粒度分布を示すヒストグラムにおける最頻階級に含まれるトナー粒子の相対度数(m1)と、前記最頻階級の次に頻度の高い階級に含まれるトナー粒子の相対度数(m2)との和(M)が70%以上であることを特徴とする請求項1〜3の何れか1項に記載の静電荷像現像用トナー。When the particle size of the toner particles is D (μm), the natural logarithm lnD is taken on the horizontal axis, and the horizontal axis is divided into a plurality of classes at intervals of 0.23 to the most frequent class in the histogram showing the number-based particle size distribution. The sum (M) of the relative frequency (m1) of the toner particles contained and the relative frequency (m2) of the toner particles contained in the next most frequent class is 70% or more. The toner for developing an electrostatic charge image according to any one of claims 1 to 3. 少なくとも重合性単量体を水系媒体中で重合せしめて得られることを特徴とする請求項1〜4の何れか1項に記載の静電荷像現像用トナー。5. The electrostatic image developing toner according to claim 1, wherein the toner is obtained by polymerizing at least a polymerizable monomer in an aqueous medium. 少なくとも樹脂粒子を水系媒体中で会合させて得られることを特徴とする請求項1〜5の何れか1項に記載の静電荷像現像用トナー。The toner for developing an electrostatic charge image according to any one of claims 1 to 5, wherein the toner is obtained by associating at least resin particles in an aqueous medium. 少なくとも樹脂と着色剤とからなるトナー粒子と、外添剤からなる静電荷像現像用トナーにおいて、該トナー粒子の角がないトナー粒子の割合が50個数%以上で、個数粒度分布における個数変動係数が27%以下であり、形状係数が1.2〜1.6の範囲にあるトナー粒子の割合が65個数%以上であり、該外添剤が数平均一次粒径で100〜2000nmのチタン酸化合物をトナーに対して0.3〜5.0質量%含有してなることを特徴とする静電荷像現像用トナー。In the electrostatic image developing toner comprising at least toner particles composed of a resin and a colorant and an external additive, the ratio of the toner particles having no corners of the toner particles is 50% by number or more, and the number variation coefficient in the number particle size distribution Is 27% or less, the proportion of toner particles having a shape factor in the range of 1.2 to 1.6 is 65% by number or more, and the external additive has a number average primary particle size of 100 to 2000 nm. A toner for developing an electrostatic charge image, comprising 0.3 to 5.0% by mass of a compound based on the toner. トナー粒子の個数平均粒径が3〜8μmであることを特徴とする請求項7項に記載の静電荷像現像用トナー。The toner for developing an electrostatic charge image according to claim 7, wherein the number average particle diameter of the toner particles is 3 to 8 μm. トナー粒子の粒径をD(μm)とするとき、自然対数lnDを横軸にとり、この横軸を0.23間隔で複数の階級に分けた個数基準の粒度分布を示すヒストグラムにおける最頻階級に含まれるトナー粒子の相対度数(m1)と、前記最頻階級の次に頻度の高い階級に含まれるトナー粒子の相対度数(m2)との和(M)が70%以上であることを特徴とする請求項7または8項に記載の静電荷像現像用トナー。When the particle size of the toner particles is D (μm), the natural logarithm lnD is taken on the horizontal axis, and the horizontal axis is divided into a plurality of classes at intervals of 0.23 to the most frequent class in the histogram showing the number-based particle size distribution. The sum (M) of the relative frequency (m1) of the toner particles contained and the relative frequency (m2) of the toner particles contained in the next most frequent class is 70% or more. The toner for developing an electrostatic charge image according to claim 7 or 8. 少なくとも重合性単量体を水系媒体中で重合せしめて得られることを特徴とする請求項7〜9の何れか1項に記載の静電荷像現像用トナー。10. The electrostatic image developing toner according to claim 7, wherein the toner is obtained by polymerizing at least a polymerizable monomer in an aqueous medium. 少なくとも樹脂粒子を水系媒体中で会合させて得られることを特徴とする請求項7〜10の何れか1項に記載の静電荷像現像用トナー。The toner for developing an electrostatic charge image according to any one of claims 7 to 10, wherein the toner is obtained by associating at least resin particles in an aqueous medium. 少なくとも樹脂と着色剤からなるトナー粒子と外添剤からなる静電荷像現像用トナーにおいて、形状係数が1.2〜1.6の範囲にあるトナー粒子の割合が65個数%以上であり、形状係数の変動係数が16%以下であるトナー粒子であり、且つ該外添剤が数平均一次粒径で100〜2000nmのチタン酸化合物をトナーに対して0.3〜5.0質量%含有してなることを特徴とする静電荷像現像用トナー。In the electrostatic image developing toner comprising at least toner particles composed of a resin and a colorant and an external additive, the ratio of the toner particles having a shape factor in the range of 1.2 to 1.6 is 65% by number or more. The toner particles have a coefficient of variation of 16% or less, and the external additive contains a titanic acid compound having a number average primary particle size of 100 to 2000 nm in an amount of 0.3 to 5.0% by mass based on the toner. A toner for developing an electrostatic charge image. 角がないトナー粒子の割合が50個数%以上であることを特徴とする請求項12に記載の静電荷像現像用トナー。The electrostatic image developing toner according to claim 12, wherein the proportion of toner particles having no corners is 50% by number or more. トナー粒子の個数平均粒径が3〜8μmであることを特徴とする請求項12に記載の静電荷像現像用トナー。The electrostatic charge image developing toner according to claim 12, wherein the toner particles have a number average particle diameter of 3 to 8 μm. トナー粒子の粒径をD(μm)とするとき、自然対数lnDを横軸にとり、この横軸を0.23間隔で複数の階級に分けた個数基準の粒度分布を示すヒストグラムにおける最頻階級に含まれるトナー粒子の相対度数(m1)と、前記最頻階級の次に頻度の高い階級に含まれるトナー粒子の相対度数(m2)との和(M)が70%以上でWhen the particle size of the toner particles is D (μm), the natural logarithm lnD is taken on the horizontal axis, and the horizontal axis is divided into a plurality of classes at intervals of 0.23 to the most frequent class in the histogram showing the number-based particle size distribution. The sum (M) of the relative frequency (m1) of the toner particles contained and the relative frequency (m2) of the toner particles contained in the next most frequent class is 70% or more. あることを特徴とする請求項12〜14の何れか1項に記載の静電荷像現像用トナー。The toner for developing an electrostatic charge image according to claim 12, wherein the toner is for developing an electrostatic image. 少なくとも重合性単量体を水系媒体中で重合せしめて得られることを特徴とする請求項12〜15の何れか1項に記載の静電荷像現像用トナー。16. The electrostatic image developing toner according to claim 12, wherein the toner is obtained by polymerizing at least a polymerizable monomer in an aqueous medium. 少なくとも樹脂粒子を水系媒体中で会合させて得られることを特徴とする請求項12〜16の何れか1項に記載の静電荷像現像用トナー。The toner for developing an electrostatic charge image according to any one of claims 12 to 16, wherein the toner is obtained by associating at least resin particles in an aqueous medium. 感光体上に形成された静電潜像を現像剤搬送部材上に形成された現像剤層に対向させて、少なくとも樹脂と着色剤とからなるトナー粒子と外添剤とからなる静電荷像現像用トナーにより顕像化する現像工程を含む画像形成方法において、該トナーは、形状係数の変動係数が16%以下であり、個数粒度分布における個数変動係数が27%以下である磁性トナー粒子であり、形状係数が1.2〜1.6の範囲にあるトナー粒子の割合が65個数%以上であり、且つ該外添剤が数平均一次粒径で100〜2000nmのチタン酸化合物をトナーに対して0.3〜5.0質量%含有してなり、トナーを飛翔させて顕像化することを特徴とする画像形成方法。The electrostatic latent image formed on the photosensitive member is opposed to the developer layer formed on the developer conveying member, and the electrostatic image is developed with toner particles composed of at least a resin and a colorant and an external additive. In the image forming method including the developing step of developing with the toner for toner, the toner is a magnetic toner particle having a variation coefficient of shape factor of 16% or less and a number variation coefficient of 27% or less in the number particle size distribution. The ratio of toner particles having a shape factor in the range of 1.2 to 1.6 is 65% by number or more, and the external additive has a number average primary particle size of 100 to 2000 nm as a titanate compound with respect to the toner. And an image forming method characterized in that the toner image is visualized by flying the toner. 角がないトナー粒子の割合が50個数%以上であるトナーを飛翔させて顕像化することを特徴とする請求項18項に記載の画像形成方法。The image forming method according to claim 18, wherein the image is formed by flying toner having a ratio of toner particles having no corners of 50% by number or more. トナー粒子の個数平均粒径が3〜8μmであるトナーを飛翔させて顕像化することを特徴とする請求項18または19項に記載の画像形成方法。20. The image forming method according to claim 18 or 19, wherein the toner particles are visualized by flying a toner having a number average particle diameter of 3 to 8 [mu] m. トナー粒子の粒径をD(μm)とするとき、自然対数lnDを横軸にとり、この横軸を0.23間隔で複数の階級に分けた個数基準の粒度分布を示すヒストグラムにおける最頻階級に含まれるトナー粒子の相対度数(m1)と、前記最頻階級の次に頻度の高い階級に含まれるトナー粒子の相対度数(m2)との和(M)が70%以上であるトナーを飛翔させて顕像化することを特徴とする請求項18〜20の何れか1項に記載の画像形成方法。When the particle size of the toner particles is D (μm), the natural logarithm lnD is taken on the horizontal axis, and the horizontal axis is divided into a plurality of classes at intervals of 0.23 to the most frequent class in the histogram showing the number-based particle size distribution. The toner having a sum (M) of 70% or more of the relative frequency (m1) of the toner particles contained and the relative frequency (m2) of the toner particles contained in the second most frequent class after the most frequent class is allowed to fly. The image forming method according to any one of claims 18 to 20, wherein the image is made visible. 少なくとも重合性単量体を水系媒体中で重合せしめて得られるトナーを飛翔させて顕像化することを特徴とする請求項18〜21の何れか1項に記載の画像形成方法。The image forming method according to any one of claims 18 to 21, wherein the toner is visualized by flying a toner obtained by polymerizing at least a polymerizable monomer in an aqueous medium. 少なくとも樹脂粒子を水系媒体中で会合させて得られるトナーを飛翔させて顕像化することを特徴とする請求項18〜22の何れか1項に記載の画像形成方法。23. The image forming method according to any one of claims 18 to 22, wherein at least the toner obtained by associating resin particles in an aqueous medium is made to fly and visualized. 感光体上に形成された静電潜像を現像剤搬送部材上に形成された現像剤層に対向させて、少なくとも樹脂と着色剤とからなるトナー粒子と外添剤からなる静電荷像現像用トナーにより顕像化する現像工程を含む画像形成方法において、該トナーは、角がないトナー粒子の割合が50個数%以上であり、個数粒度分布における個数変動係数が27%以下であるトナー粒子であり、形状係数が1.2〜1.6の範囲にあるトナー粒子の割合が65個数%以上であり、且つ該外添剤が数平均一次粒径で100〜2000nmのチタン酸化合物をトナーに対して0.3〜5.0質量%含有してなり、トナーを飛翔させて顕像化することを特徴とする画像形成方法。For electrostatic image development comprising at least toner particles comprising a resin and a colorant and an external additive such that the electrostatic latent image formed on the photoreceptor is opposed to the developer layer formed on the developer conveying member. In an image forming method including a developing step for visualizing with toner, the toner is a toner particle in which the proportion of toner particles having no corners is 50% by number or more and the number variation coefficient in the number particle size distribution is 27% or less. A toner having a toner having a ratio of toner particles having a shape factor in the range of 1.2 to 1.6 of 65% by number or more and the external additive having a number average primary particle size of 100 to 2000 nm. And an image forming method characterized by containing 0.3 to 5.0% by mass and making the toner fly to make a visible image. トナー粒子の個数平均粒径が3〜8μmであるトナーを飛翔させて顕像化することを特徴とする請求項24項に記載の画像形成方法。25. The image forming method according to claim 24, wherein the toner particles are visualized by flying a toner having a number average particle diameter of 3 to 8 [mu] m. トナー粒子の粒径をD(μm)とするとき、自然対数lnDを横軸にとり、この横軸を0.23間隔で複数の階級に分けた個数基準の粒度分布を示すヒストグラムにおける最頻階級に含まれるトナー粒子の相対度数(m1)と、前記最頻階級の次に頻度の高い階級に含まれるトナー粒子の相対度数(m2)との和(M)が70%以上であるトナーを飛翔させて顕像化することを特徴とする請求項24または25項に記載の画像形成方法。When the particle size of the toner particles is D (μm), the natural logarithm lnD is taken on the horizontal axis, and the horizontal axis is divided into a plurality of classes at intervals of 0.23 to the most frequent class in the histogram showing the number-based particle size distribution. The toner having a sum (M) of 70% or more of the relative frequency (m1) of the toner particles contained and the relative frequency (m2) of the toner particles contained in the second most frequent class after the most frequent class is allowed to fly. 26. The image forming method according to claim 24 or 25, wherein the image is made visible. 少なくとも重合性単量体を水系媒体中で重合せしめて得られるトナーを飛翔させて顕像化することを特徴とする請求項24〜26の何れか1項に記載の画像形成方法。27. The image forming method according to any one of claims 24 to 26, wherein at least a polymerizable monomer is polymerized in an aqueous medium to make a toner image visible. 少なくとも樹脂粒子を水系媒体中で会合させて得られるトナーを飛翔させて顕像化することを特徴とする請求項24〜27の何れか1項に記載の画像形成方28. The image forming method according to any one of claims 24 to 27, wherein a toner obtained by associating at least resin particles in an aqueous medium is made to fly and visualized. 法。Law. 感光体上に形成された静電潜像を現像剤搬送部材上に形成された現像剤層に対向させて、少なくとも樹脂と着色剤とからなるトナー粒子と外添剤とからなる静電荷像現像用トナーにより顕像化する現像工程を含む画像形成方法において、該トナーは、形状係数が1.2〜1.6の範囲にあるトナー粒子の割合が65個数%以上であり、形状係数の変動係数が16%以下であるトナー粒子であり、且つ該外添剤が数平均一次粒径で100〜2000nmのチタン酸化合物をトナーに対して0.3〜5.0質量%含有してなることを特徴とする画像形成方法。The electrostatic latent image formed on the photosensitive member is opposed to the developer layer formed on the developer conveying member, and the electrostatic image is developed with toner particles composed of at least a resin and a colorant and an external additive. In the image forming method including the developing step of developing with the toner for toner, the toner has a ratio of toner particles having a shape factor in the range of 1.2 to 1.6 of 65% by number or more, and the variation in the shape factor Toner particles having a coefficient of 16% or less, and the external additive contains a titanic acid compound having a number average primary particle size of 100 to 2000 nm with respect to the toner in an amount of 0.3 to 5.0% by mass. An image forming method. 角がないトナー粒子の割合が50個数%以上であるトナーを飛翔させて顕像化することを特徴とする請求項29に記載の画像形成方法。30. The image forming method according to claim 29, wherein the image is formed by flying a toner having a ratio of toner particles having no corners of 50% by number or more. トナー粒子の個数平均粒径が3〜8μmであるトナーを飛翔させて顕像化することを特徴とする請求項29に記載の画像形成方法。30. The image forming method according to claim 29, wherein the toner particles are visualized by flying a toner having a number average particle diameter of 3 to 8 [mu] m. トナー粒子の粒径をD(μm)とするとき、自然対数lnDを横軸にとり、この横軸を0.23間隔で複数の階級に分けた個数基準の粒度分布を示すヒストグラムにおける最頻階級に含まれるトナー粒子の相対度数(m1)と、前記最頻階級の次に頻度の高い階級に含まれるトナー粒子の相対度数(m2)との和(M)が70%以上であるトナーを飛翔させて顕像化することを特徴とする請求項29〜31の何れか1項に記載の画像形成方法。When the particle size of the toner particles is D (μm), the natural logarithm lnD is taken on the horizontal axis, and the horizontal axis is divided into a plurality of classes at intervals of 0.23 to the most frequent class in the histogram showing the number-based particle size distribution. The toner having a sum (M) of 70% or more of the relative frequency (m1) of the toner particles contained and the relative frequency (m2) of the toner particles contained in the second most frequent class after the most frequent class is allowed to fly. 32. The image forming method according to claim 29, wherein the image is made visible. 少なくとも重合性単量体を水系媒体中で重合せしめて得られるトナーを飛翔させて顕像化することを特徴とする請求項29〜32の何れか1項に記載の画像形成方法。33. The image forming method according to any one of claims 29 to 32, wherein a toner obtained by polymerizing at least a polymerizable monomer in an aqueous medium is made to fly and visualized. 少なくとも樹脂粒子を水系媒体中で会合させて得られる磁性トナーを飛翔させて顕像化することを特徴とする請求項29〜33の何れか1項に記載の画像形成方法。34. The image forming method according to any one of claims 29 to 33, wherein a magnetic toner obtained by associating at least resin particles in an aqueous medium is made to fly and visualized.
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