JP4035249B2 - Method for producing toner for developing electrostatic image - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真法に用いられる静電荷像現像用トナーの製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
電子写真法としては、米国特許第2,297,691号明細書等に記載されている如く、多数の方法が知られており、一般には光導電性物質を利用し、種々の手段で感光体上に電気的潜像を形成し、該潜像をトナーを用いて現像し、必要に応じて紙の如き記録材にトナー画像を転写した後、加熱及び/又は加圧或いは溶剤蒸気により定着し複写物を得る方法である。トナーを用いて現像する方法或いはトナー画像を定着する方法としては、従来各種の方法が提案され、それぞれの画像形成プロセスに適した方法が採用されている。さらに近年においては、電子写真法に対し、高速複写化、高画質化が求められている。
【0003】
従来、これらの目的に用いるトナーは一般に熱可塑性樹脂中に染・顔料からなる着色剤を溶融混合し、均一に分散した後、微粉砕装置、分級機により所望の粒径を有するトナーを製造してきた。
【0004】
この製造方法はかなり優れたトナーを製造し得るが、ある種の制限、すなわちトナー用材料の選択範囲に制限がある。例えば樹脂着色剤分散体が十分に脆く、経済的に可能な製造装置で微粉砕し得るものでなければならない。ところがこういった要求を満たすために樹脂着色剤分散体を脆くすると、実際に高速で微粉砕した場合に形成された粒子の粒径範囲が広くなり易く、特に比較的大きな割合の微粒子がこれに含まれるという問題が生じる。更に、このように脆性の高い材料は、複写機等現像用に使用する際、更なる微粉砕ないしは粉化を受けやすい。また、この方法では、着色剤等の固体微粒子を樹脂中へ完全に均一に分散することは困難であり、その分散の度合いによっては、カブリの増大、画像濃度の低下や混色性・透明性の不良の原因となるので、分散に注意を払わなければならない。また、破断面に着色剤を露出することにより、現像特性の変動を引き起こす場合もある。
【0005】
一方、これら粉砕法によるトナーの問題点を克服するため、特公昭36−10231号公報、特公昭43−10799号公報及び特公昭51−14895号公報等により懸濁重合法によるトナーの製造方法が提案されている。懸濁重合法においては、重合性単量体、着色剤、重合開始剤さらに必要に応じて架橋剤、荷電制御剤、その他添加剤を均一に溶解または分散せしめて単量体組成物とした後、この単量体組成物を分散安定剤を含有する連続相、例えば水相中に適当に撹拌機を用いて分散し、同時に重合反応を行わせ、所望の粒径を有するトナー粒子を得る。
【0006】
この方法では、粉砕工程が全く含まれないため、トナーに脆性が必要ではなく、樹脂として軟質の材料を使用することができ、また、粒子表面への着色剤の露出が生ぜず、均一な摩擦帯電性を有するトナーが得られるという利点がある。また、得られるトナーの粒度分布が比較的シャープなことから分級工程を省略または、分級したとしても、高収率でトナーが得られる。さらに、離型剤として低軟化点物質を多量にトナー中に内包化できることから、得られるトナーが耐オフセット性に優れるという利点がある。
【0007】
重合トナーを用いた例としては、特開平5−19662号公報には一次重合粒子を融着して得た二次粒子トナーを用いることが、特開平4−296766号公報においては感光体露光光を透過する重合トナーを使用することが、特開平5−188637号公報においては体積平均径、個数平均径、トナー帯電量、トナー投影像の面積化、トナーBET比表面積などを規定したトナーを使用することなどが開示されているが、十分に満足できるものではなかった。
【0008】
また、重合トナーのごとき球形で平滑な表面を持っているトナーは、そのために帯電部材との接触点が小さく、帯電性が低下し、高湿下では帯電性が大幅に低下する等の問題点が生じている。これを解決するためには、従来のトナーよりもさらに帯電性を良好にする必要があった。
【0009】
従来、トナーに電荷を保有せしめるためには、トナーの成分である樹脂の摩擦帯電性を利用することも出来るが、この方法ではトナーの帯電性が小さいので、現像によって得られる画像はカブリ易く、不鮮明なものとなりやすい。そこで、所望の摩擦帯電性をトナーに付与するために、帯電性を付与する染料または顔料、更には電荷制御剤を添加することが行われている。
【0010】
電荷制御剤を含有するトナーは、現像スリーブなどのトナー担持体を汚染し易いため、複写枚数の増加に伴い摩擦帯電量が低下し、画像濃度の低下を引き起しやすい。また、ある種の電荷制御剤は、摩擦帯電量が不十分であり、温度や湿度の影響を受け易いため、環境変動に伴う画像濃度の変動の原因となりやすい。また、ある種の電荷制御剤は樹脂に対する分散性が不良であるため、これを用いたトナーはトナー粒子間の摩擦帯電量が不均一となりやすくカブリが発生し易い。また、ある種の電荷制御剤は、保存安定性が悪く、長期保存中に摩擦帯電量が低下しやすい。
【0011】
また、重合トナーにおいては、水系媒体中で造粒した場合、電荷制御剤が悪影響を及ぼしやすい。例えば、顔料等の分散不良の発生、電荷制御剤の一部が溶解して微小粒子が発生等の問題が発生しやすい。特に、乳化粒子等の非常に微小な粒子が生成すると、帯電部材の汚染や、トナーの帯電性の阻害など、トナー性能を大きく損なう。
【0012】
今日、当該技術分野で知られている電荷制御剤としては、負摩擦帯電性として、モノアゾ染料の金属錯塩、サリチル酸、ナフトエ酸、ジカルボン酸の金属錯塩、銅フタロシアニン顔料、あるいは酸成分を含む樹脂が知られている。また、正摩擦帯電性として、ニグロシン染料、アジン系染料、トリフェニルメタン系染顔料、4級アンモニウム塩、または、4級アンモニウム塩を側鎖に有する樹脂が知られている。
【0013】
これらのなかで、特公昭43−17955号公報、特公昭55−42752号公報、特開昭61−155464号公報、特公昭63−1994号公報などに各種金属錯体が負電荷制御剤として提案されている。これらは確かに良好な帯電性を示すが、発明者らの検討では、重合トナーに用いた場合は十分とは言えず、改良が望まれていた。
【0014】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、上述のごとき問題点を解決した静電荷像現像用トナーの製造方法を提案することである。
【0015】
本発明の目的は、各環境で帯電性が良好で、高画質な画像が得られ、且つ帯電部材等の汚染のない静電荷像現像用トナーの製造方法を提案することである。
【0016】
本発明の目的は、転写特性の良好な静電荷像現像用トナーの製造方法を提案することである。
【0017】
本発明の目的は、粒度分布が非常にシャープで微小粒子の少ない静電荷像現像用トナーの製造方法を提案することである。
【0018】
【課題を解決するための手段】
本発明は、リン酸ナトリウム(Na PO )水溶液に酸を添加した後に、塩化カルシウム(CaCl )水溶液を添加することによって、pH4.5〜8.5であり、Ca (PO を含有する水系媒体を調製し、重合性ビニル系単量体を含有する重合性単量体、着色剤、有機金属化合物、芳香族カルボン酸、5〜50mgKOH/gの酸価を有するポリエステル樹脂及び重合開始剤を少なくとも含有する重合性単量体組成物を水系媒体中に分散し、水系媒体中で重合性単量体組成物の粒子を生成する工程;重合性単量体組成物の粒子中の重合性ビニル系単量体を重合する工程を有することを特徴とする静電荷像現像用トナーの製造方法に関するものである。
【0019】
本発明者らは、鋭意検討の結果、特定のポリエステル樹脂、有機金属化合物及び芳香族カルボン酸を含有する重合トナーにおいて、pH4.5〜8.5の水系媒体中で重合性単量体組成物の粒子を生成し、重合することにより、粒度分布が非常にシャープで、微小な粒子を生成することなしに、各環境下で良好な帯電特性が得られ、転写特性が良好なトナーが製造できることを見出した。
【0020】
【発明の実施の形態】
本発明者らは、鋭意検討の結果、重合トナーにおいて、電荷制御剤として有機金属化合物及び芳香族カルボン酸を同時に含有させることにより、各環境下での帯電性が大きく改善可能であるという結論に達した。
【0021】
一般に電荷制御剤として用いられる有機酸の金属化合物を用いたトナーは、比較的高い帯電性を示す場合があるものの、高湿下では帯電量の低下が見られ、低湿下においては帯電速度の低下が見られる。
【0022】
この原因としては金属付近での水分の吸脱着が考えられ、高湿下では金属化合物への吸着水量が増大するため帯電量が低下し、低湿下では金属化合物中の吸着水が減少するため抵抗が高くなり帯電速度が低下するものと考えられる。
【0023】
本発明者らの検討によって、重合トナー中に有機金属化合物に加え芳香族カルボン酸を含有させることによって、高湿下での帯電量の低下及び低湿下での帯電速度の低下を抑え得ることが判明した。
【0024】
その理由としては明らかではないが、共存する芳香族カルボン酸が静電的に安定化しようとして金属化合物に結合あるいは近傍に存在するため金属化合物への水の吸着がブロックされるためと考えられる。
【0025】
芳香族カルボン酸の中では、オキシカルボン酸のようにカルボキシル基酸素上の負電荷密度が低いと思われるものを使用した場合、高湿下においても高い帯電量を得ることが出来る。これに関しては、カルボキシル基酸素上の負電荷密度が小さい場合、金属と結合しても金属原子上の電子密度があまり上昇せず、金属化合物の負帯電能力が高いものと考えられる。
【0026】
また、本発明者らの検討では、有機金属化合物を構成する有機酸は、特に芳香族オキシカルボン酸であることが、安定した帯電量が得られて好ましい。
【0027】
しかしながら、重合性単量体組成物中に、有機金属化合物及び芳香族カルボン酸を含有させることにより、トナーとしての帯電性は確保されるものの、水系媒体中でトナー粒子を生成させる場合には、所望の粒径を有するトナー粒子以外に2μm以下の微粒子が多数発生しやすく、このような微小な粒子を含有する現像剤を使用すると、帯電部材等が汚染され、長期間の使用において帯電不良などの問題を引き起こす原因となることが明らかとなった。
【0028】
また、微小粒子はトナーの流動性を悪化させ、転写特性に悪影響を及ぼす原因となる。
【0029】
この問題に対し、本発明者らは、水系媒体のpHを制御することで解決したのである。すなわち、pH4.5〜8.5の水系媒体中で重合性単量体組成物の粒子を生成することで、粒度分布が非常にシャープで、帯電部材等を汚染し、転写特性を悪化させる微小粒子が発生することなしに、各環境下での帯電性を大幅に改善したトナーを得ることが出来たのである。
【0030】
その理由は明らかではないが、以下のように考えられる。本発明においては、pH4.5〜8.5の水系媒体中で造粒が行われているため、有機金属化合物や芳香族カルボン酸の水系への溶出が抑制される。有機金属化合物や芳香族カルボン酸が水系に溶出すると、溶出した有機金属化合物や芳香族カルボン酸が、界面活性剤として機能することにより、微小粒子を発生させる原因となる。しかしながら、本願発明のトナーの製造方法においては、それらの溶出が抑制されているために、微小粒子の発生も抑制されていると考えられる。
【0031】
水系媒体のpHは、4.5〜8.5が好ましく、4.5〜7.0がさらに好ましく、4.5〜6.0がさらに好ましい。
【0032】
pHが4.5以上である場合には、水系媒体中の粒子が安定して存在できるため、粒子の凝集や合一が抑制できる。
【0033】
pHが8.5を超えると、非常にシャープな粒度分布が得られなくなると共に微小粒子の発生を抑制することが困難となる。
【0034】
pHを調整する方法としては、重合粒子を造粒する直前に塩酸、硫酸、硝酸、リン酸の如き酸を添加して調整する方法や、分散媒中で分散安定剤を生成させる場合には、生成する前の原材料に酸を添加して目的のpHを得る方法等が用いられる。
【0035】
例えば、分散安定剤としてリン酸三カルシウムを使用する場合には、リン酸ナトリウム水溶液に塩化カルシウム水溶液を混合する前に酸を適当量添加し、その後に塩化カルシウム水溶液を添加して目的のpHを得る方法が好ましく用いられる。
【0036】
本発明において用いられる芳香族カルボン酸としては、安息香酸、ナフトエ酸及びその誘導体等が使用可能だが、特に芳香族オキシカルボン酸が好ましい。例えば、サリチル酸、炭素数5以下のアルキル基を持つアルキルサリチル酸、3,5−ジアルキルサリチル酸で、3,5−ジアルキルサリチル酸が芳香族オキシカルボン酸としては、特に好ましい。アルキル基としてはt−ブチル基が最も好ましく用いられる。
【0037】
また、別の化合物としては、2−ヒドロキシ−3−ナフトエ酸、炭素数5以下のアルキル−2−ヒドロキシ−3−ナフトエ酸、5,6,7,8−テトラハロゲン−2−ヒドロキシ−3−ナフトエ酸が用いられる。
【0038】
芳香族カルボン酸は重合性単量体100重量部当り0.01〜1.5重量部用いられる。好ましくは0.02〜1.3重量部、より好ましくは0.05〜1.1重量部用いられる。
【0039】
有機金属化合物としては、アルミニウム、亜鉛、クロム、コバルト、ニッケル、銅、鉄の、上記の芳香族オキシカルボン酸の化合物が好ましく用いられる。
【0040】
具体的な金属化合物としては、以下の化合物が例示される。
【0041】
【外1】

Figure 0004035249
【0042】
【外2】
Figure 0004035249
【0043】
有機金属化合物は、重合性単量体100重量部当り0.45〜13.5重量部、好ましくは0.5〜10重量用いられる。
【0044】
さらに、本発明者らは、単量体組成物に極性基を有する樹脂としてアニオン性の重合体であるポリエステル樹脂を添加して重合を行なうことにより、帯電速度のさらなる向上が可能となることを見出した。
【0045】
ポリエステル樹脂は、カルボニル基が吸水サイトとなるため、吸水量の高い樹脂であり、さらに、立上がりの早い負帯電性を示す。さらに、極性樹脂である為、水系媒体中で粒子を形成し重合トナーを製造する場合、トナー表面に局在し、他の組成物を包み込む様に存在する。こうして得られたトナー粒子は、所謂コア/シェル構造をとり、安定した摩擦帯電能を発現する。
【0046】
本発明に用いるポリエステル樹脂としては、5〜50mgKOH/gの酸価、好ましくは5〜35mgKOH/g、より好ましくは5〜30mgKOH/gの酸価を有するものが良い結果をもたらすため好ましい。
【0047】
本発明に使用されるポリエステル樹脂の酸価が5mgKOH/gに満たない場合、トナー表面への局在化が不十分となり、良好な帯電の立上がりが得られず、この酸価が50mgKOH/gを超える場合は、重合性単量体への溶解が不十分になることから、良好な造粒性が得られなくなる。
【0048】
本願発明において用いられるポリエステル樹脂は、全成分中45〜55モル%がアルコール成分であり、55〜45モル%が酸成分であることが好ましい。
【0049】
アルコール成分としては、エチレングリコール、プロピレングリコール、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、2,3−ブタンジオール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、2−エチル−1,3−ヘキサンジオール、水素化ビスフェノールA、また下式で表わされるビスフェノール誘導体;
【0050】
【外3】
Figure 0004035249
〔式中、Rはエチレン又はプロピレン基であり、x,yはそれぞれ1以上の整数であり、かつx+yの平均値は2〜10である。〕
【0051】
また下式で示されるジオール;
【0052】
【外4】
Figure 0004035249
のジオールが挙げられる。
【0053】
全酸成分中50mol%以上を含む2価のカルボン酸としてはフタル酸、テレフタル酸、イソフタル酸、無水フタル酸の如きベンゼンジカルボン酸又はその無水物:こはく酸、アジビン酸、セバシン酸、アゼライン酸の如きアルキルジカルボン酸又はその無水物、またさらに炭素数6〜18のアルキル基又はアルケニル基で置換されたこはく酸もしくはその無水物;フマル酸、マレイン酸、シトラコン酸、イタコン酸の如き不飽和ジカルボン酸又はその無水物等が挙げられる。
【0054】
さらに、アルコール成分としてグリセリン、ペンタエリスリトール、ソルビット、ソルビタン、ノボラック型フェノール樹脂のオキシアルキレンエーテルの如き多価アルコールが挙げられ、酸成分としてトリメリット酸、ピロメリット酸、ベンゾフェノンテトラカルボン酸やその無水物の如き多価カルボン酸が挙げられる。
【0055】
好ましいポリエステル樹脂のアルコール成分としては前記式で示されるビスフェノール誘導体であり、酸成分としては、フタル酸、テレフタル酸、イソフタル酸又はその無水物、こはく酸、n−ドデセニルコハク酸、又はその無水物、フマル酸、マレイン酸、無水マレイン酸の如きジカルボン酸類が挙げられる。架橋成分としては、無水トリメリット酸、ベンゾフェノンテトラカルボン酸、ペンタエリスリトール、ノボラック型フェノール樹脂のオキシアルキレンエーテルが好ましいものとして挙げられる。
【0056】
前記ポリエステル樹脂の添加量は、使用される重合性単量体の重量を基準にして、0.1〜15重量%、好ましくは0.5〜12重量%、より好ましくは1〜10重量%が良い。ポリエステル樹脂の添加量が重合性単量体の重量を基準にして0.1重量%に満たない場合には、帯電速度の向上の効果が得られにくく、この添加量が重合性単量体の重量を基準にして15重量%を超えた場合には、着色剤の分散不良を招くことから造粒性が不良となり易い。
【0057】
さらに、本発明に用いられるポリエステル樹脂は、好ましくは5000〜50000、より好ましくは5000〜35000の重量平均分子量(Mw)を有していることが良い。
【0058】
ポリエステル樹脂の重量平均分子量が5000に満たない場合には、低分子量のポリエステル樹脂がトナー表面に局在化しやすいため、得られるトナーの耐ブロッキング性が不良となりやすく、重量平均分子量が50000を超える場合には、着色剤の分散性が低下し、造粒性が不良となりやすい。
【0059】
さらに、本発明においては、重合性単量体組成物中に、前述の特定のポリエステル樹脂と組合わせて、他の極性重合体(極性基を有する樹脂)を添加して重合しても良い。本発明に使用できる他の極性重合体を以下に例示する。
【0060】
カチオン性重合体としては、メタクリル酸ジメチルアミノエチル、メタクリル酸ジエチルアミノエチルの如き含窒素単量体の重合体もしくはこの含窒素単量体とスチレン単量体又は不飽和カルボン酸エステル単量体との共重合体が挙げられる。
【0061】
アニオン性重合体としては、ポリエステル樹脂が最も好ましく、他にアクリロニトリルの如きニトリル系単量体;塩化ビニルの如き含ハロゲン系単量体;アクリル酸、メタクリル酸の如き不飽和カルボン酸単量体;不飽和二塩基酸単量体;不飽和二塩基酸無水物単量体;ニトロ系単量体の如き単量体の単独重合体及び共重合体もしくはそれらの単量体とスチレン系単量体との共重合体が挙げられる。
【0062】
このような他の極性重合体は、重合性単量体の重量を基準にして、好ましくは0.1〜15重量%、より好ましくは0.5〜12重量%、更に好ましくは1〜10重量%が良い。
【0063】
本発明においては、定着性及び耐オフセット性を高めるためにワックスを含有させても良い。
【0064】
本発明に用いられるワックスとして炭化水素系ワックスが挙げられる。例えば、アルキレンを高圧下でラジカル重合した低分子量アルキレンポリマー、低圧下でチーグラー触媒で重合した低分子量アルキレンポリマー、高分子量のアルキレンポリマーを熱分解して得られる低分子量アルキレンポリマー;一酸化炭素及び水素を含有する合成ガスからアーゲ法により得られる炭化水素の蒸留残分を水素添加して得られる低分子量ポリメチレンが挙げられる。これらの炭化水素ワックスのうち、特定の成分を抽出分別した炭化水素ワックスが特に適している。プレス発汗法、溶剤法、真空蒸留、分別結晶方式などの方法によって、ワックスから低分子量成分を除去したもの、ワックスから低分子量成分を抽出したものが好ましい。
【0065】
さらに、他のワックスとして、マイクロクリスタリンワックス、カルナバワックス、サゾールワックス、パラフィンワックス、エステルワックス等が挙げられる。
【0066】
ワックスはポリエチレン換算の数平均分子量(Mn)が500〜1200であり、重量平均分子量(Mw)が800〜3600のものが好ましい。分子量が上記範囲より小さくなると耐ブロッキング性、現像性に劣るようになり、上記範囲より分子量が大きくなると、良好な定着性、耐オフセット性が得にくくなる。
【0067】
ワックスのMw/Mnは5.0以下が良く、より好ましくは3.0以下が良い。
【0068】
ワックスは、重合性単量体100重量部に対し3〜20重量部、好ましくは5〜15重量部用いるのが効果的である。
【0069】
トナー粒子がコア/シェル構造をとっていることは、トナー粒子の断層面を調べることにより確認することができる。具体的には、常温硬化性のエポキシ樹脂中にトナー粒子を十分分散させた後、温度40℃の雰囲気中で2日間硬化させ得られた硬化物を四三酸化ルテニウム、必要により四三酸化オスミウムを併用し染色を施した後、ダイヤモンド歯を備えたミクロトームを用い薄片状のサンプルを切り出し、そのサンプルを透過型電子顕微鏡(TEM)で測定することによりトナーの断層形態を確認することができる。後記の実施例で得られたトナー粒子は、コア/シェル構造をとっていることが確認された。
【0070】
また本発明にかかるトナー粒子は、重量平均粒径で3〜10μmの粒径を有していることが好ましく、高画質化のためには4〜9μmの粒径を有していることが好ましい。
【0071】
本発明のトナー製造方法の一例を以下に示す。重合性単量体中に、着色剤,荷電制御剤,重合開始剤、特定のポリエステル樹脂及びその他の添加剤を加え、ホモジナイザー・超音波分散機等によって均一に溶解又は分散せしめた単量体組成物を、分散安定剤を含有するpH4.5〜8.5の水相中に通常の撹拌機またはホモミキサー,ホモジナイザー等により分散せしめる。好ましくは単量体組成物からなる液滴が所望のトナー粒子のサイズを有するように撹拌速度・時間を調整し、造粒する。その後は分散安定剤の作用により、粒子状態が維持され、且つ粒子の沈降が防止される程度の撹拌を行えば良い。重合温度は40℃以上、一般的には50〜90℃の温度に設定して重合を行う。また、重合反応後半に昇温しても良く、未反応の重合性単量体、副生成物等を除去するために反応後半、又は、反応終了後に一部水系媒体を留去しても良い。反応終了後、生成したトナー粒子を洗浄・ろ過により回収し、乾燥する。この方法においては、通常単量体系100重量部に対して水300〜3000重量部を分散媒として使用するのが好ましい。
【0072】
本発明の懸濁重合工程に用いる分散安定剤として、例えば無機系化合物としては、リン酸三カルシウム、ヒドロキシアパタイト、リン酸マグネシウム、リン酸アルミニウム、リン酸亜鉛、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、磁性体、フェライトが挙げられる。有機系化合物としては、例えばポリビニルアルコール、ゼラチン、メチルセルロース、メチルヒドロキシプロピルセルロース、エチルセルロース、カルボキシメチルセルロースのナトリウム塩、デンプンが水相に分散させて使用される。これら分散安定剤は、重合性単量体100重量部に対して0.2〜10重量部を使用することが好ましい。
【0073】
これら分散安定剤は、市販のものをそのまま用いても良いが、細かい均一な粒度を有す分散粒子を得るために、分散媒中にて高速撹拌下にて該無機化合物を生成されることも出来る。例えば、リン酸三カルシウムの場合、高速撹拌下において、リン酸ナトリウム水溶液と塩化カルシウム水溶液を混合することで懸濁重合法に好ましい分散安定剤を得ることが出来る。
【0074】
本発明のトナーに用いられる重合性単量体は、少なくとも重合性ビニル系単量体を有しており、重合性ビニル系単量体としてはスチレン,o(m−、p−)−メチルスチレン,m(p−)−エチルスチレンの如きスチレン系単量体;(メタ)アクリル酸メチル,(メタ)アクリル酸エチル,(メタ)アクリル酸プロピル,(メタ)アクリル酸ブチル,(メタ)アクリル酸オクチル,(メタ)アクリル酸ドデシル,(メタ)アクリル酸ステアリル,(メタ)アクリル酸ベヘニル,(メタ)アクリル酸2−エチルヘキシル,(メタ)アクリル酸ジメチルアミノエチル,(メタ)アクリル酸ジエチルアミノエチルの如き(メタ)アクリル酸エステル系単量体;ブタジエン,イソプレン,シクロヘキセン,(メタ)アクリロニトリル,アクリル酸アミドの如き単量体が好ましく用いられる。
【0075】
本発明で懸濁重合する際に使用する重合開始剤としては、例えば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の如きアゾ系重合開始剤;ベンゾイルペルオキシド、メチルエチルケトンペルオキシド、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シド、2,4−ジクロロベンゾイルペルオキシド、ラウロイルペルオキシドの如き過酸化物系重合開始剤が用いられる。
【0076】
該重合開始剤の添加量は、目的とする重合度により変化するが一般的には重合性単量体に対し0.5〜20重量%添加され用いられる。開始剤の種類は、重合方法により若干異なるが、十時間半減期温度を参考に、単独又は混合し利用される。
【0077】
重合度を制御するための公知の架橋剤・連鎖移動剤・重合禁止剤等を更に添加し用いることも可能である。
【0078】
本発明のトナーに用いられる着色剤は、黒色着色剤としてはカーボンブラック、磁性体、以下に示すイエロー/マゼンタ/シアン着色剤を用い黒色に調色されたものが利用される。
【0079】
イエロー着色剤としては、縮合アゾ化合物,イソインドリノン化合物,アンスラキノン化合物,アゾ金属錯体,メチン化合物,アリルアミド化合物に代表される化合物が用いられる。具体的には、C.I.ピグメントイエロー12、13、14、15、17、62、74、83、93、94、95、109、110、111、128、129、147、168が好適に用いられる。
【0080】
マゼンタ着色剤としては、縮合アゾ化合物,ジケトピロロピロール化合物,アンスラキノン,キナクリドン化合物,塩基染料レーキ化合物,ナフトール化合物,ベンズイミダゾロン化合物,チオインジゴ化合物,ペリレン化合物が用いられる。具体的には、C.I.ピグメントレッド2、3、5、6、7、23、48:2、48:3、48:4、57:1、81:1、122、146、166、169、177、184、185、202、206、220、221、254が特に好ましい。
【0081】
シアン着色剤としては、銅フタロシアニン化合物及びその誘導体,アンスラキノン化合物,塩基染料レーキ化合物が利用できる。具体的には、C.I.ピグメントブルー1、7、15、15:1、15:2、15:3、15:4、60、62、66が特に好適に利用できる。
【0082】
これらの着色剤は、単独又は混合し更には固溶体の状態で用いることができる。該着色剤の添加量は、重合性単量体100重量部に対し1〜20重量部添加して用いられる。
【0083】
なお、着色剤の持つ重合阻害性や水相移行性に注意を払う必要があり、前記着色剤を好ましくは表面改質、たとえば重合阻害のない疎水化処理を施したほうが良い。特に染料系やカーボンブラックは、重合阻害性を有しているものが多いので使用の際に注意を要する。染料系を表面処理する好ましい方法としては、これら染料の存在下に重合性単量体をあらかじめ重合せしめる方法が挙げられ、得られた着色重合体を単量体系に添加する。また、カーボンブラックについては、上記染料と同様の処理のほか、カーボンブラックの表面官能基と反応する物質、たとえば、ポリオルガノシロキサンなどで処理を行っても良い。
【0084】
本発明に使用できる外添剤としては、例えば、アルミナ,酸化チタン,シリカ,酸化ジルコニウム,酸化マグネシウムの如き酸化物の他に、炭化ケイ素,チッ化ケイ素,チッ化ホウ素,チッ化アルミニウム,炭酸マグネシウム,有機ケイ素化合物が挙げられる。
【0085】
さらに、上記微粉体は疎水化処理されていることが、トナーの帯電量の温度や湿度の如き環境依存性を少なくするため及びトナー粒子表面からの遊離を防止するために好ましい。この疎水化処理剤としては、例えばシランカップリング剤,チタンカップリング剤,アルミニウムカップリング剤の如きカップリング剤、シリコーンオイル,フッ素系オイル,各種変性オイルの如きオイルが挙げられる。
【0086】
これら公知の外添剤の中では、帯電安定性,現像性,流動性,保存性向上のため、シリカ,アルミナ,酸化チタンあるいはその複酸化物を選ぶことが好ましい。なかでも、シリカが、出発材料あるいは温度等の酸化条件により、ある程度任意に、一次粒子の合一をコントロールできる点でより好ましい。かかるシリカとしては硅素ハロゲン化物やアルコキシドの蒸気相酸化により生成されたいわゆる乾式法又はヒュームドシリカと称される乾式シリカ及びアルコキシド,水ガラス等から製造されるいわゆる湿式シリカの両者が使用可能であるが、表面及びシリカ微粉体の内部にあるシラノール基が少なく、また、Na2 O,SO3 2-等の製造残滓の少ない乾式シリカの方が好ましい。また乾式シリカにおいては、製造工程において例えば、塩化アルミニウム,塩化チタンの如き他の金属ハロゲン化合物を硅素ハロゲン化合物と共に用いることによって、シリカと他の金属酸化物の複合微粉体を得ることも可能でありそれらも用いることができる。
【0087】
外添剤の添加量は、トナー粒子100重量部に対して、トナーの帯電量の安定化、かさ密度の安定化、高湿下での放置安定性を高めるために0.1〜3重量部添加することが好ましく、これら外添剤は複数種組合せて使用することができる。以下に、さらに別個に組合せて使用することが好ましい外添剤について述べる。
【0088】
転写性および/またはクリーニング性向上のために一次粒径50nm以上(好ましくは比表面積が50m2 /g未満)の無機又は有機の球状に近い微粒子をさらに添加することも好ましい形態の一つである。例えば球状シリカ粒子,球状ポリメチルシルセスキオキサン粒子,球状樹脂粒子が好ましく用いられる。
【0089】
更に他の添加剤、例えばテフロン粉末、ステアリン酸亜鉛粉末、ポリフッ化ビニリデン粉末の如き滑剤粉末;酸化セリウム粉末、炭化硅素粉末、チタン酸ストロンチウム粉末の如き研磨剤;例えば酸化チタン粉末、酸化アルミニウム粉末の如きケーキング防止剤、あるいは例えばカーボンブラック粉末、酸化亜鉛粉末、酸化スズ粉末の如き導電性付与剤、また、逆極性の有機微粒子及び無機微粒子を現像性向上剤として少量用いることもできる。
【0090】
さらに本発明の製造方法によるトナーは、磁性材料を含有させ磁性トナーとしても使用しうる。この場合、磁性材料は着色剤の役割をかねることもできる。本発明において、磁性トナー中に含まれる磁性材料としては、マグネタイト、ヘマタイト、フェライトの如き酸化鉄;鉄、コバルト、ニッケルの如き金属或はこれらとアルミニウム、コバルト、銅、鉛、マグネシウム、スズ、亜鉛、アンチモン、ベリリウム、ビスマス、カドミウム、カルシウム、マンガン、セレン、チタン、タングステン、バナジウムの如き金属と合金及びその混合物が挙げられる。
【0091】
これらの磁性体は平均粒子が2μm以下、好ましくは0.1〜0.5μmのものが好ましい。トナー中に含有させる量としては重合性単量体100重量部に対し20〜200重量部、特に好ましくは重合性単量体100重量部に対し40〜150重量部が良い。
【0092】
また、10kエルステッド印加での磁気特性が保磁力(Hc)20〜300エルステッド、飽和磁化(σs)50〜200emu/g、残留磁化(σr)2〜20emu/gのものが好ましい。
【0093】
本発明の製造方法によるトナーは、一成分及び二成分系現像剤として、いずれの現像剤にも使用できる。
【0094】
たとえば、一成分系現像剤として、磁性体をトナー中に含有せしめた磁性トナーの場合には、現像スリーブ内に内蔵せしめたマグネットを利用し、磁性トナーを搬送及び帯電せしめる方法がある。また、磁性体を含有しない非磁性トナーを用いる場合には、ブレード及びファーブラシを用い、現像スリーブにて強制的に摩擦帯電しスリーブ上にトナーを付着せしめることで搬送せしめる方法がある。
【0095】
一方、一般的に利用されている二成分系現像剤として用いる場合には、本発明のトナーと共に、キャリアを用い現像剤として使用する。本発明に使用されるキャリアとしては特に限定されるものではないが、主として、鉄、銅、亜鉛、ニッケル、コバルト、マンガン、クロム元素からなる単独及び複合フェライトや、キャリアコア粒子を樹脂でコートしたものが用いられる。飽和磁化、電気抵抗を広範囲にコントロールできる点からキャリア形状も重要であり、たとえば球状、扁平、不定形などを選択し、更にキャリア表面状態の微細構造、たとえば表面凸凹性をもコントロールすることが好ましい。樹脂コートキャリアとしては、一般的には、上記無機酸化物を焼成、造粒することにより、あらかじめ、キャリアコア粒子を生成した後、樹脂にコーティングする方法が用いられているが、キャリアのトナーへの負荷を軽減する意味合いから、無機酸化物と樹脂を混練後、粉砕、分級して低密度分散キャリアを得る方法や、さらには、直接無機酸化物とモノマーとの混練物を水系媒体中にて懸濁重合せしめ真球状分散キャリアを得る重合キャリアを得る方法なども利用することが可能である。
【0096】
キャリアコア粒子の表面を樹脂の如き被覆材で被覆する系は、特に好ましい。被覆する方法としては、被覆材を溶剤中に溶解もしくは懸濁せしめて塗布しキャリアに付着せしめる方法、単に粉体で混合する方法等、従来公知の方法がいずれも適用できる。
【0097】
キャリア表面への被覆物質としてはトナー材料により異なるが、例えばポリテトラフルオロエチレン、モノクロロトリフルオロエチレン重合体、ポリフッ化ビニリデン、シリコーン樹脂、ポリエステル樹脂、ジターシャーリーブチルサリチル酸の金属化合物、スチレン系樹脂、アクリル系樹脂、ポリアシド、ポリビニルブチラール、ニグロシン、アミノアクリレート樹脂、塩基性染料及びそのレーキ物、シリカ微粉末、アルミナ微粉末を単独或は複数で用いるのが適当であるが、必ずしもこれに制約されない。
【0098】
上記化合物の処理量は、一般には総量でキャリア100重量部に対し0.1〜30重量部、好ましくは0.5〜20重量部である。
【0099】
これらキャリアの平均粒径は10〜100μm、好ましくは20〜50μmを有することが好ましい。
【0100】
特に好ましい態様としては、Cu−Zn−Feの3元系のフェライトであり、その表面をフッ素系樹脂とスチレン系樹脂の如き樹脂の組み合わせ、例えばポリフッ化ビニリデンとスチレン−メチルメタクリレート樹脂;ポリテトラフルオロエチレンとスチレン−メチルメタクリレート樹脂;フッ素系共重合体とスチレン系共重合体;を90:10〜20:80、好ましくは70:30〜30:70の比率の混合物としたもので、0.01〜5重量%、好ましくは0.1〜1重量%コーティングし、250メッシュパス、400メッシュオンのキャリア粒子が70重量%以上ある上記平均粒径を有するコートフェライトキャリアであるものが挙げられる。該フッ素系共重合体としてはフッ化ビニリデン−テトラフルオロエチレン共重合体(10:90〜90:10)が例示され、スチレン系共重合体としてはスチレン−アクリル酸2−エチルヘキシル(20:80〜80:20)、スチレン−アクリル酸2−エチルヘキシル−メタクリル酸メチル(20〜60:5〜30:10〜50)が例示される。
【0101】
上記コートフェライトキャリアは粒径分布がシャープであり、本発明のトナーに対し好ましい摩擦帯電性が得られ、さらに電子写真特性を向上させる効果がある。
【0102】
本発明におけるトナーと混合して二成分現像剤を調製する場合、その混合比率は現像剤中のトナー濃度として、2重量%〜15重量%、好ましくは4重量%〜13重量%にすると通常良好な結果が得られる。トナー濃度が2重量%未満では画像濃度が低くなりやすく、15重量%を超えるとカブリや機内飛散を増加せしめ、現像剤の耐用寿命が短くなりやすい。
【0103】
さらに、該キャリアの磁気特性は以下のものが良い。磁気的に飽和させた後の1000エルステッドにおける磁化の強さ(σ1000)は30乃至300emu/cm3 であることが好ましい。さらに高画質化を達成するために、好ましくは100乃至250emu/cm3 であることがよい。300emu/cm3 より大きい場合には、高画質なトナー画像が得られにくくなる。30emu/cm3 未満であると、磁気的な拘束力が減少するためにキャリア付着を生じやすい。
【0104】
以下に本発明において使用する上記トナーの特性値に係る各測定法について述べる。
【0105】
(1)粒度分布測定:
測定装置としてはコールターカウンターTA−II型あるいはコールターマルチサイザー(コールター社製)等を用い、個数分布,体積分布を出力するインターフェイス(日科機製)及びPC9801パーソナルコンピュータ(NEC製)を接続し、電解液は1級塩化ナトリウムを用いて1%NaCl水溶液を調製する。たとえば、ISOTON R−II(コールターサイエンテイフィックジャパン社製)が使用できる。測定法としては、前記電解水溶液100〜150ml中に分散剤として界面活性剤(好ましくはアルキルベンゼンスルフォン酸塩)を0.1〜5ml加え、更に測定資料を2〜20mg加える。試料を懸濁した電解液は超音波分散器で約1〜3分間分散処理を行い前記コールターカウンターTA−II型によりアパーチャーとして100μmアパーチャーを用いて、2μm以上のトナーの体積,個数を測定して体積分布と個数分布とを算出する。それから、体積分布から求めた体積基準の重量平均粒径(D4)、個数分布から求めた個数基準の長さ平均粒径(D1)を得る。
【0106】
尚、本発明においてはD4/D1も計算したが、この値が1に近い程粒度分布がシャープであるということを表す。
【0107】
(2)2μm以下の粒子数の測定:
測定装置としては、東亜医用電子製フロー式粒子像分析装置FPIA−1000を用いる。ノニオン型界面活性剤0.1mgを溶解している水10mlにトナー5mgを分散して分散液を調製し、超音波(20kHz、50W)を分散液に5分間照射し、フロー式粒子像分析装置で測定し、粒径0.6〜2.0μmの粒子数の個数%を得る。
【0108】
(3)酸価の測定
本発明におけるポリエステルの酸価は以下の方法で求められる。
【0109】
試料2〜10gを200mlの三角フラスコに秤量していれ、更にこの中にメタノール:トルエン=30:70の混合溶媒約50mlを加えてトナーを溶解させる。溶解性が悪いようであれば少量のアセトンを加えてもよい。そして、0.1重量%ブロムチモールブルーとフェノールレッドの混合試薬を用い、予め標定された0.1M−水酸化カリウム/エタノール溶液で滴定し、水酸化カリウム/エタノール溶液の消費量から次の計算で酸価を求める。
【0110】
酸価(mgKOH/g)=KOH(ml)×f×56.1/試料重量(g)
(上記式中fは、0.1M−水酸化カリウム/エタノール溶液のファクターである)
【0111】
本発明においては、上記の方法により行った2回の測定の平均を酸価とした。
【0112】
(4)ポリエステル重量平均分子量の測定
本発明においては、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)により重量平均分子量を測定した。以下に詳細な測定法方を示す。
【0113】
40℃のヒートチャンバ中でカラムを安定化させ、この温度におけるカラムに、溶媒としてTHF(テトラハイドロフラン)を毎分1mlの流速で流し、THF試料溶液を約100μl注入して測定する。試料の分子量測定にあたっては、試料の有する分子量分布を、数種の単分散ポリスチレン標準試料により作成された検量線の対数値とカウント数との関係から算出する。検量線作成用の標準ポリスチレン試料としては、たとえば、東ソー社製あるいは、昭和電工社製の分子量が102〜107程度のものを用い、少なくとも10点程度の標準ポリスチレン試料を用いるのが適当である。検出器にはRI(屈折率)検出器を用いる。カラムとしては、市販のポリスチレンジェルカラムを複数本組み合わせるのが良く、たとえば昭和電工社製のshodex GPC KF−801,802,803,804,805,806,807,800Pの組み合わせや、東ソー社製のTSKgel G1000H(H XL),G2000H(H XL),G3000H(H XL),G4000H(H XL),G5000H(H XL)、G6000H(H XL),G7000H(H XL)TSKguardcolumnの組み合わせが挙げられる。
【0114】
試料は以下のようにして作製する。
【0115】
試料をテトラヒドロフラン(THF)中に入れ、数時間放置した後、十分振とうしTHFと良く混ぜ(試料の合一体がなくなるまで)、更に12時間以上静置する。このときTHF中への放置時間が24時間以上となるようにする。その後、サンプル処理フィルター(ポアサイズ0.45〜0.5μm、たとえば、マイショリディスクH−25−5 東ソー社製、エキクロディスク25CR ゲルマン サイエンス ジャパン社製などが利用できる)を通過させたものを、GPCの試料とする。試料濃度は、樹脂成分が0.5〜5mg/mlとなるように調整する。
【0116】
【実施例】
以下、本発明を実施例により具体的に説明するが、これは、本発明をなんら限定するものではない。なお、以下の配合における部数は、特に説明のない場合は重量部である。
【0117】
(実施例1)
イオン交換水1000重量部に、0.1M−Na3 PO4 水溶液500重量部及びCaCl2 添加後のpHが4.9になるように1M−HC1水溶液を適当量投入し、60℃に加温した後、TK式ホモミキサー(特殊機化工業製)を用いて、12000rpmにて撹拌した。これに1.0M−CaCl2 水溶液74重量部を徐々に添加し、Ca3 (PO42 を含む水系媒体を得た。添加が終了した後、30分間撹拌を続け、該水系媒体のpHを測定したところpHは4.9であった。
【0118】
一方、
スチレン 160部
n−ブチルアクリレート 40部
酸成分としてテレフタル酸を用い、アルコール成分としてプロピレンオキサイド変性のビスフェノールAを用いて製造した飽和ポリエステル樹脂 10部
(Mw=1万、酸価10mgKOH/g)
カーボンブラック 16部
前述の化学式〔I〕で表されるジ−tert−ブチルサリチル酸アルミニウム化合物 2部
ジ−tert−ブチルサリチル酸 0.5部
ジビニルベンゼン 0.4部
パラフィンワックス(m.p.70℃) 30部
【0119】
上記処方を60℃に加温にし、TK式ホモミキサー(特殊機化工業製)を用いて、12000rpmにて均一に溶解、分散した。これに、重合開始剤2,2′−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)10重量部を溶解し、重合性単量体組成物を調製した。
【0120】
前記水系媒体中に上記重合性単量体組成物を投入し、60℃,N2 雰囲気下において、TK式ホモミキサーにて10000rpmで10分間撹拌し、重合性単量体組成物を造粒した。その後、パドル撹拌翼で撹拌しつつ、80℃に昇温し、10時間反応させた。重合反応終了後、減圧下で残存モノマーを留去し、冷却後、塩酸を加えリン酸カルシウムを溶解させた後、ろ過、水洗、乾燥をして、D1=6.1μm、D4=7.2μm、D4/D1=1.18である粒度分布の非常にシャープな重合体粒子を得た。その時の2μm以下の微小粒子は、9%であった。
【0121】
得られた粒子98.5重量部に対して、BET法による比表面積が、200m2 /gである疎水性シリカを1.5重量部外添し、トナーAを得た。このトナー5重量部に対し、アクリル樹脂コートされたフェライトキャリア95重量部を混合し、現像剤とした。
【0122】
(実施例2,3及び比較例1,2)
実施例1において、Ca3 (PO42 を含む水系媒体のpHを、表1のごとく変更して重合体粒子を製造した。なお、比較例2は、1M−HCl水溶液によるpHの調整を行わなかった。さらに実施例1と同様に疎水性シリカを外添し、トナーB〜Eを得、このトナー5重量部に対し、アクリル樹脂コートされたフェライトキャリア95重量部を混合し、現像剤とした。
【0123】
(実施例4)
実施例1のジ−tert−ブチルサリチル酸アルミニウム化合物の代わりに2−ヒドロキシナフタレン−3−カルボン酸アルミニウムを、ジ−tert−ブチルサリチル酸の代わりに2−ヒドロキシナフタレン−3−カルボン酸を用いる以外は、実施例1と同様にして重合体粒子を得た。さらに実施例1と同様に疎水性シリカを外添し、トナーFを得、このトナー5重量部に対し、アクリル樹脂コートされたフェライトキャリア95重量部を混合し、現像剤とした。
【0124】
(実施例5,6及び比較例3,4)
実施例4において、Ca3 (PO42 を含む水系媒体のpHを、表1のごとく変更して重合体粒子を製造した。なお、比較例4は、1M−HCl水溶液によるpHの調整を行わなかった。さらに実施例1と同様に疎水性シリカを外添し、トナーG〜Jを得、このトナー5重量部に対し、アクリル樹脂コートされたフェライトキャリア95重量部を混合し、現像剤とした。
【0125】
(実施例7)
実施例1の着色剤を、カーボンブラックの代わりに銅フタロシアニン顔料を用いる以外は、実施例1と同様にして重合体粒子を得た。さらに実施例1と同様に疎水性シリカを外添し、トナーKを得、このトナー5重量部に対し、アクリル樹脂コートされたフェライトキャリア95重量部を混合し、現像剤とした。
【0126】
(実施例8,9及び比較例5,6)
実施例7において、Ca3 (PO42 を含む水系媒体のpHを表1のごとく変更して重合体粒子を製造した。なお、比較例6は、1M−HCl水溶液によるpHの調整を行わなかった。さらに実施例1と同様に疎水性シリカを外添し、トナーL〜Oを得、このトナー5重量部に対し、アクリル樹脂コートされたフェライトキャリア95重量部を混合し、現像剤とした。
【0127】
(実施例10)
実施例1で用いたジ−tert−ブチルサリチル酸の代わりにナフトエ酸を用いる以外は、実施例1と同様にして重合体粒子を得た。さらに実施例1と同様に疎水性シリカを外添し、トナーPを得、このトナー5重量部に対し、アクリル樹脂コートされたフェライトキャリア95重量部を混合し、現像剤とした。
【0128】
(実施例11,12及び比較例7,8)
実施例10において、Ca3 (PO42 を含む水系媒体のpHを、表1のごとく変更して重合体粒子を製造した。なお、比較例8は、1M−HCl水溶液によるpHの調整を行わなかった。さらに実施例1と同様に疎水性シリカを外添し、トナーQ〜Tを得、このトナー5重量部に対し、アクリル樹脂コートされたフェライトキャリア95重量部を混合し、現像剤とした。
【0129】
上記の実施例及び比較例で製造されたトナーを用いて、以下の通り評価を行った評価結果を表1に示す。なお、各評価においては、フルカラー複写機CLC700(キヤノン製)を用いた。
【0130】
評価項目は、▲1▼転写効率、▲2▼常温常湿下での、初期と50,000枚耐久後の帯電量の変化、▲3▼その時のキャリア汚染、▲4▼低温低湿下及び高温高湿下での1000枚複写時の帯電の立ち上がり特性である。
【0131】
▲1▼転写効率
転写効率は、常温常湿下(23℃/60%)において、感光体ドラム上に形成されたトナー像(画像濃度1.4)を透明な粘着テープで採取し、その画像濃度(D1 )をマクベス濃度計またはカラー反射濃度計(例えばColor reflection densitometer X−RITE 404A manufactured by X−Rite Co.)で測定する。次に再度トナー像を感光体ドラム上に形成し、トナー像を記録材へ転写し、記録材上に転写されたトナー像を透明な粘着テープで採取し、その画像濃度(D2 )を同様に測定する。得られた画像濃度(D1 )及び(D2 )から以下の如く算出する。
【0132】
転写効率(%)=(D2 /D1 )×100
【0133】
▲2▼帯電量変化
帯電量変化は、常温常湿下(23℃/60%)で50,000枚の複写テストを行い、初期及び50,000枚終了後の現像剤の帯電量を測定し、その差により評価した。帯電量の測定には図1に示す装置を用いた。
【0134】
摩擦帯電量を測定しようとする現像剤を50〜100ml容量のポリエチレン製のビンに入れ、5〜10分間手で震盪した後、現像剤約0.5〜1.5gを、底に500メッシュのスクリーン3のある金属製の測定容器2に入れ、金属性のフタ4をする。この時の測定容器2全体の重量を測りW1 (g)とする。次に、吸引機1(測定容器2と接する部分は少なくとも絶縁体)において、吸引口7から吸引し風量調節弁6を調整して真空計5の圧力を250mmAqとする。この状態で充分、好ましくは2分間吸引を行いトナーを吸引除去する。この時の電位計9の電位をV(ボルト)とする。ここで8はコンデンサーであり容量をC(μF)とする。また、吸引後の測定容器全体の重量を測りW2 (g)とする。このトナーの帯電量(μC/g)は下式の如く計算される。
【0135】
【外5】
Figure 0004035249
【0136】
評価は、初期の帯電量と50,000枚終了時の帯電量の変化幅を、初期の帯電量を基準として「%」で表すことにより行った。なお、実用上C以上であることが好ましい。
A:0〜10%
B:11〜20%
C:21〜30%
D:31〜40%
E:41〜50%
F:51%以上
【0137】
▲3▼キャリア汚染
キャリア汚染は、常温常湿下(23℃/60%)で50,000枚耐久後のキャリアの表面を電子顕微鏡で観察し、汚染の度合いを以下の基準で評価した。なお、実用上B以上であることが好ましい。
A:汚染は発生していない。
B:汚染がわずかに発生している。
C:汚染が発生している。
D:汚染がひどく発生している。
【0138】
▲4▼帯電の立ち上がり特性
帯電の立ち上がり特性に関しては、低温低湿下(23℃/5%)及び高温高湿下(30℃/80%)において、画出し試験を行い、耐久初期(1000枚目)の複写画像におけるカブリを測定することにより評価した。
【0139】
紙上のカブリは、反射式濃度計(TOKYO DENSHOKU CO.,LTD社製 REFLECTOMETER ODEL TC−6DS)を用いて測定(プリント後の白地部反射濃度最悪値をDs、プリント前の用紙の反射濃度平均値をDrとした時のDs−Drを紙上カブリ量とした)した。カブリが3%以下では実質的に紙上カブリの無い良好な画像であり、5%を超えるとカブリのやや目立つ不鮮明な画像である。
A:0〜3%
B:3〜5%
C:6〜9%
D:10%以上
【0140】
【表1】
Figure 0004035249
【0141】
【発明の効果】
上記の結果から、本発明の如く、有機金属化合物及び芳香族カルボン酸を含有する重合トナーにおいて、pH4.5〜8.5の水系媒体中で重合性単量体組成物の粒子を生成し、重合することにより、粒度分布が非常にシャープで、微小な粒子を生成することなしに、各環境下で良好な帯電特性が得られ、転写特性が良好なトナーが製造できることを見出したものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】トナーの摩擦帯電性を測定する装置の概略的説明図である。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for producing an electrostatic charge image developing toner used in electrophotography.
[0002]
[Prior art]
As an electrophotographic method, many methods are known as described in US Pat. No. 2,297,691, etc. Generally, a photoconductive substance is used and a photoconductor is obtained by various means. An electric latent image is formed thereon, developed with toner, and the toner image is transferred to a recording material such as paper as necessary, and then fixed by heating and / or pressure or solvent vapor. It is a method of obtaining a copy. Various methods have been conventionally proposed as a method of developing using toner or a method of fixing a toner image, and methods suitable for the respective image forming processes are employed. In recent years, high-speed copying and high image quality have been demanded for electrophotography.
[0003]
Conventionally, toners used for these purposes have generally been produced by melt-mixing a colorant composed of a dye / pigment in a thermoplastic resin and uniformly dispersing it, and then producing a toner having a desired particle size using a pulverizer and classifier. It was.
[0004]
While this method of manufacture can produce fairly good toners, it has certain limitations, i.e., limited choice of toner materials. For example, the resin colorant dispersion must be sufficiently brittle and capable of being finely pulverized with economically possible production equipment. However, if the resin colorant dispersion is made brittle to meet these requirements, the particle size range of the particles formed when the powder is actually pulverized at high speed is likely to be widened. The problem of being included arises. Further, such a highly brittle material is susceptible to further pulverization or powdering when used for development in a copying machine or the like. Also, with this method, it is difficult to completely disperse solid fine particles such as a colorant in the resin. Depending on the degree of dispersion, an increase in fog, a decrease in image density, color mixing, and transparency Care must be taken to disperse as it will cause defects. Further, exposure of the colorant to the fracture surface may cause a change in development characteristics.
[0005]
On the other hand, in order to overcome the problems of the toner due to the pulverization method, a toner production method by suspension polymerization is disclosed in Japanese Patent Publication Nos. 36-10231, 43-10799, and 51-14895. Proposed. In the suspension polymerization method, a monomer composition is obtained by uniformly dissolving or dispersing a polymerizable monomer, a colorant, a polymerization initiator and, if necessary, a crosslinking agent, a charge control agent, and other additives. The monomer composition is dispersed in a continuous phase containing a dispersion stabilizer, such as an aqueous phase, using a suitable stirrer, and simultaneously subjected to a polymerization reaction to obtain toner particles having a desired particle size.
[0006]
In this method, since the pulverization step is not included at all, the toner does not need to be brittle, a soft material can be used as the resin, and the colorant is not exposed to the surface of the particles, and uniform friction is obtained. There is an advantage that a toner having chargeability can be obtained. Further, since the particle size distribution of the obtained toner is relatively sharp, even if the classification step is omitted or classified, the toner can be obtained in a high yield. Further, since a large amount of a low softening point substance can be encapsulated in the toner as a release agent, there is an advantage that the obtained toner has excellent offset resistance.
[0007]
As an example using a polymerized toner, secondary toner obtained by fusing primary polymerized particles is used in JP-A-5-19662, and photoconductor exposure light is disclosed in JP-A-4-296766. In Japanese Patent Laid-Open No. 5-188637, a toner that defines volume average diameter, number average diameter, toner charge amount, toner projected image area, toner BET specific surface area, etc. is used. Although it has been disclosed to do so, it was not fully satisfactory.
[0008]
In addition, a toner having a spherical and smooth surface such as a polymerized toner has a problem that the contact point with the charging member is small, the charging property is lowered, and the charging property is significantly lowered under high humidity. Has occurred. In order to solve this problem, it is necessary to make the charging property better than that of the conventional toner.
[0009]
Conventionally, in order to retain the charge in the toner, it is possible to use the triboelectric chargeability of the resin that is a component of the toner. However, since the chargeability of the toner is small in this method, an image obtained by development is easily fogged. It tends to be unclear. Therefore, in order to impart desired triboelectric chargeability to the toner, a dye or pigment imparting chargeability, and further a charge control agent is added.
[0010]
Since the toner containing the charge control agent easily contaminates a toner carrier such as a developing sleeve, the triboelectric charge amount decreases with an increase in the number of copies, and the image density tends to decrease. Also, certain charge control agents are insufficient in triboelectric charge and are easily affected by temperature and humidity, and are therefore likely to cause image density fluctuations due to environmental fluctuations. In addition, since a certain type of charge control agent has poor dispersibility in the resin, a toner using the charge control agent tends to have a non-uniform frictional charge amount between toner particles and easily cause fogging. Also, certain charge control agents have poor storage stability, and the triboelectric charge amount tends to decrease during long-term storage.
[0011]
In the case of a polymerized toner, the charge control agent tends to have an adverse effect when granulated in an aqueous medium. For example, problems such as occurrence of poor dispersion of pigments and the like, and generation of fine particles due to dissolution of a part of the charge control agent are likely to occur. In particular, when very fine particles such as emulsified particles are produced, the toner performance is greatly impaired, such as contamination of the charging member and inhibition of the chargeability of the toner.
[0012]
Today, charge control agents known in the art include, as negative triboelectric charging properties, metal complexes of monoazo dyes, metal complexes of salicylic acid, naphthoic acid, dicarboxylic acids, copper phthalocyanine pigments, or resins containing acid components. Are known. Further, as the positive triboelectric charging property, a resin having a nigrosine dye, an azine dye, a triphenylmethane dye / pigment, a quaternary ammonium salt, or a quaternary ammonium salt in the side chain is known.
[0013]
Among these, various metal complexes have been proposed as negative charge control agents in JP-B-43-17955, JP-B-55-42752, JP-A-61-155464, JP-B-63-1994, and the like. ing. Although these certainly show good chargeability, it has not been considered sufficient when used in polymerized toners, and improvements have been desired.
[0014]
[Problems to be solved by the invention]
An object of the present invention is to propose a method for producing a toner for developing an electrostatic charge image that solves the above-mentioned problems.
[0015]
An object of the present invention is to propose a method for producing a toner for developing an electrostatic charge image that has good chargeability in each environment, can provide a high-quality image, and is free from contamination of a charging member or the like.
[0016]
An object of the present invention is to propose a method for producing a toner for developing an electrostatic image having good transfer characteristics.
[0017]
An object of the present invention is to propose a method for producing a toner for developing an electrostatic image having a very sharp particle size distribution and few fine particles.
[0018]
[Means for Solving the Problems]
  The present inventionSodium phosphate (Na 3 PO 4 ) After adding acid to the aqueous solution, calcium chloride (CaCl 2 ) By adding aqueous solution, the pH is 4.5-8.5, Ca 3 (PO 4 ) 2 An aqueous medium containingPolymerizability containing at least a polymerizable monomer containing a polymerizable vinyl monomer, a colorant, an organometallic compound, an aromatic carboxylic acid, a polyester resin having an acid value of 5 to 50 mgKOH / g, and a polymerization initiator Monomer compositionTheDispersing in an aqueous medium and producing particles of the polymerizable monomer composition in the aqueous medium; having a step of polymerizing the polymerizable vinyl monomer in the particles of the polymerizable monomer composition The present invention relates to a method for producing a toner for developing an electrostatic charge image.
[0019]
As a result of intensive studies, the present inventors have found that a polymerizable monomer composition containing a specific polyester resin, an organometallic compound and an aromatic carboxylic acid in an aqueous medium having a pH of 4.5 to 8.5. By producing and polymerizing particles, it is possible to produce a toner with excellent charge characteristics and excellent transfer characteristics in each environment without generating fine particles with a very sharp particle size distribution. I found.
[0020]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
As a result of intensive studies, the inventors have concluded that the chargeability in each environment can be greatly improved by simultaneously containing an organometallic compound and an aromatic carboxylic acid as a charge control agent in the polymerized toner. Reached.
[0021]
In general, a toner using a metal compound of an organic acid used as a charge control agent may exhibit a relatively high chargeability, but a decrease in charge amount is observed under high humidity, and a decrease in charge rate under low humidity. Is seen.
[0022]
The cause of this is thought to be the adsorption and desorption of moisture near the metal, and the amount of water adsorbed to the metal compound increases under high humidity, which reduces the charge amount, while the amount of adsorbed water in the metal compound decreases under low humidity, causing resistance. It is considered that the charging speed decreases and the charging speed decreases.
[0023]
As a result of studies by the present inventors, it is possible to suppress a decrease in charge amount under high humidity and a decrease in charge rate under low humidity by including an aromatic carboxylic acid in addition to the organometallic compound in the polymerized toner. found.
[0024]
The reason for this is not clear, but it is thought that the adsorption of water to the metal compound is blocked because the coexisting aromatic carboxylic acid is bound to or exists in the vicinity of the metal compound in an attempt to stabilize electrostatically.
[0025]
Among aromatic carboxylic acids, when an carboxylic acid having a low negative charge density on the carboxyl group oxygen such as oxycarboxylic acid is used, a high charge amount can be obtained even under high humidity. In this regard, when the negative charge density on the carboxyl group oxygen is small, the electron density on the metal atom does not increase so much even when bonded to a metal, and the negative charging ability of the metal compound is considered to be high.
[0026]
Further, according to the study by the present inventors, the organic acid constituting the organometallic compound is preferably an aromatic oxycarboxylic acid, in particular, because a stable charge amount is obtained.
[0027]
However, by including an organometallic compound and an aromatic carboxylic acid in the polymerizable monomer composition, the chargeability as a toner is ensured, but when generating toner particles in an aqueous medium, In addition to toner particles having a desired particle size, a large number of fine particles of 2 μm or less are likely to be generated. If a developer containing such fine particles is used, the charging member and the like are contaminated, and charging failure occurs for a long period of use. It became clear that this could cause problems.
[0028]
In addition, the fine particles deteriorate the fluidity of the toner and cause a bad influence on the transfer characteristics.
[0029]
The present inventors solved this problem by controlling the pH of the aqueous medium. In other words, by generating particles of the polymerizable monomer composition in an aqueous medium having a pH of 4.5 to 8.5, the particle size distribution is very sharp, contaminating the charging member and the like, and causing the transfer characteristics to deteriorate. A toner having significantly improved chargeability in each environment could be obtained without generation of particles.
[0030]
The reason is not clear, but it is thought as follows. In the present invention, since granulation is performed in an aqueous medium having a pH of 4.5 to 8.5, elution of the organometallic compound and the aromatic carboxylic acid into the aqueous system is suppressed. When the organometallic compound or aromatic carboxylic acid is eluted in an aqueous system, the eluted organometallic compound or aromatic carboxylic acid functions as a surfactant, which causes generation of fine particles. However, in the toner manufacturing method of the present invention, since the elution of these is suppressed, it is considered that the generation of fine particles is also suppressed.
[0031]
The pH of the aqueous medium is preferably 4.5 to 8.5, more preferably 4.5 to 7.0, and even more preferably 4.5 to 6.0.
[0032]
When the pH is 4.5 or more, the particles in the aqueous medium can exist stably, so that aggregation and coalescence of the particles can be suppressed.
[0033]
If the pH exceeds 8.5, a very sharp particle size distribution cannot be obtained, and it becomes difficult to suppress the generation of fine particles.
[0034]
As a method of adjusting the pH, a method of adjusting by adding an acid such as hydrochloric acid, sulfuric acid, nitric acid or phosphoric acid immediately before granulating the polymer particles, or when generating a dispersion stabilizer in a dispersion medium, A method of obtaining an intended pH by adding an acid to the raw material before production is used.
[0035]
For example, when tricalcium phosphate is used as a dispersion stabilizer, an appropriate amount of acid is added before mixing the aqueous calcium chloride solution with the aqueous sodium phosphate solution, and then the desired pH is adjusted by adding the aqueous calcium chloride solution. The method obtained is preferably used.
[0036]
As the aromatic carboxylic acid used in the present invention, benzoic acid, naphthoic acid and derivatives thereof can be used, and aromatic oxycarboxylic acid is particularly preferable. For example, salicylic acid, alkylsalicylic acid having an alkyl group having 5 or less carbon atoms, and 3,5-dialkylsalicylic acid, and 3,5-dialkylsalicylic acid is particularly preferred as the aromatic oxycarboxylic acid. As the alkyl group, a t-butyl group is most preferably used.
[0037]
Further, as another compound, 2-hydroxy-3-naphthoic acid, alkyl-2-hydroxy-3-naphthoic acid having 5 or less carbon atoms, 5,6,7,8-tetrahalogen-2-hydroxy-3- Naphthoic acid is used.
[0038]
The aromatic carboxylic acid is used in an amount of 0.01 to 1.5 parts by weight per 100 parts by weight of the polymerizable monomer. Preferably it is 0.02-1.3 weight part, More preferably, 0.05-1.1 weight part is used.
[0039]
As the organometallic compound, the above aromatic oxycarboxylic acid compounds of aluminum, zinc, chromium, cobalt, nickel, copper, and iron are preferably used.
[0040]
Specific examples of the metal compound include the following compounds.
[0041]
[Outside 1]
Figure 0004035249
[0042]
[Outside 2]
Figure 0004035249
[0043]
The organometallic compound is used in an amount of 0.45 to 13.5 parts by weight, preferably 0.5 to 10 parts by weight, per 100 parts by weight of the polymerizable monomer.
[0044]
Furthermore, the present inventors have found that the charging rate can be further improved by adding a polyester resin, which is an anionic polymer, as a resin having a polar group to the monomer composition. I found it.
[0045]
The polyester resin is a resin having a high water absorption amount because the carbonyl group serves as a water absorption site, and further exhibits a negative charging property with a quick rise. Furthermore, since it is a polar resin, when a polymerized toner is produced by forming particles in an aqueous medium, it exists on the surface of the toner and wraps around other compositions. The toner particles thus obtained have a so-called core / shell structure and exhibit a stable triboelectric charging ability.
[0046]
As the polyester resin used in the present invention, one having an acid value of 5 to 50 mgKOH / g, preferably 5 to 35 mgKOH / g, more preferably 5 to 30 mgKOH / g is preferable because it gives good results.
[0047]
When the acid value of the polyester resin used in the present invention is less than 5 mgKOH / g, localization on the toner surface becomes insufficient, and a good rise of charge cannot be obtained, and this acid value is less than 50 mgKOH / g. When exceeding, since the melt | dissolution to a polymerizable monomer will become inadequate, favorable granulation property will no longer be obtained.
[0048]
In the polyester resin used in the present invention, 45 to 55 mol% of all components are preferably alcohol components, and 55 to 45 mol% are preferably acid components.
[0049]
As alcohol components, ethylene glycol, propylene glycol, 1,3-butanediol, 1,4-butanediol, 2,3-butanediol, diethylene glycol, triethylene glycol, 1,5-pentanediol, 1,6-hexane Diol, neopentyl glycol, 2-ethyl-1,3-hexanediol, hydrogenated bisphenol A, and bisphenol derivatives represented by the following formula:
[0050]
[Outside 3]
Figure 0004035249
[Wherein, R is an ethylene or propylene group, x and y are each an integer of 1 or more, and the average value of x + y is 2 to 10. ]
[0051]
A diol represented by the following formula;
[0052]
[Outside 4]
Figure 0004035249
These diols are mentioned.
[0053]
Divalent carboxylic acids containing 50 mol% or more of the total acid component include benzene dicarboxylic acids such as phthalic acid, terephthalic acid, isophthalic acid, and phthalic anhydride, or anhydrides thereof: succinic acid, adivic acid, sebacic acid, azelaic acid Alkyl dicarboxylic acids or anhydrides thereof, and succinic acid or anhydrides further substituted with alkyl or alkenyl groups having 6 to 18 carbon atoms; unsaturated dicarboxylic acids such as fumaric acid, maleic acid, citraconic acid, itaconic acid Or the anhydride etc. are mentioned.
[0054]
In addition, polyhydric alcohols such as glycerin, pentaerythritol, sorbit, sorbitan, and oxyalkylene ethers of novolak type phenolic resins can be cited as the alcohol component, and trimellitic acid, pyromellitic acid, benzophenone tetracarboxylic acid and its anhydride as the acid component. And polyvalent carboxylic acids such as
[0055]
The alcohol component of the preferred polyester resin is a bisphenol derivative represented by the above formula, and the acid component is phthalic acid, terephthalic acid, isophthalic acid or its anhydride, succinic acid, n-dodecenyl succinic acid, or its anhydride, fumaric acid. Examples thereof include dicarboxylic acids such as acid, maleic acid, and maleic anhydride. Preferred crosslinking components include trimellitic anhydride, benzophenone tetracarboxylic acid, pentaerythritol, and oxyalkylene ethers of novolac type phenol resins.
[0056]
The addition amount of the polyester resin is 0.1 to 15% by weight, preferably 0.5 to 12% by weight, more preferably 1 to 10% by weight, based on the weight of the polymerizable monomer used. good. When the addition amount of the polyester resin is less than 0.1% by weight based on the weight of the polymerizable monomer, it is difficult to obtain the effect of improving the charging rate. If it exceeds 15% by weight based on the weight, the colorant tends to be poor because it causes poor dispersion of the colorant.
[0057]
Furthermore, the polyester resin used in the present invention preferably has a weight average molecular weight (Mw) of 5,000 to 50,000, more preferably 5,000 to 35,000.
[0058]
When the weight average molecular weight of the polyester resin is less than 5,000, the low molecular weight polyester resin is likely to be localized on the toner surface, so that the resulting toner tends to have poor blocking resistance, and the weight average molecular weight exceeds 50,000. In this case, the dispersibility of the colorant is lowered and the granulation property tends to be poor.
[0059]
Furthermore, in this invention, you may superpose | polymerize by adding another polar polymer (resin which has a polar group) in combination with the above-mentioned specific polyester resin in a polymerizable monomer composition. Other polar polymers that can be used in the present invention are exemplified below.
[0060]
Examples of the cationic polymer include a polymer of a nitrogen-containing monomer such as dimethylaminoethyl methacrylate and diethylaminoethyl methacrylate, or a combination of this nitrogen-containing monomer and a styrene monomer or an unsaturated carboxylic acid ester monomer. A copolymer is mentioned.
[0061]
As the anionic polymer, a polyester resin is most preferable, and other nitrile monomers such as acrylonitrile; halogen-containing monomers such as vinyl chloride; unsaturated carboxylic acid monomers such as acrylic acid and methacrylic acid; Unsaturated dibasic acid monomers; unsaturated dibasic acid anhydride monomers; homopolymers and copolymers of monomers such as nitro monomers or their monomers and styrene monomers And a copolymer.
[0062]
Such other polar polymer is preferably 0.1 to 15% by weight, more preferably 0.5 to 12% by weight, still more preferably 1 to 10% by weight, based on the weight of the polymerizable monomer. % Is good.
[0063]
In the present invention, a wax may be contained in order to improve the fixing property and the offset resistance.
[0064]
Examples of the wax used in the present invention include hydrocarbon waxes. For example, low molecular weight alkylene polymer obtained by radical polymerization of alkylene under high pressure, low molecular weight alkylene polymer polymerized by Ziegler catalyst under low pressure, low molecular weight alkylene polymer obtained by thermally decomposing high molecular weight alkylene polymer; carbon monoxide and hydrogen And low molecular weight polymethylene obtained by hydrogenating the distillation residue of hydrocarbons obtained from the synthesis gas containing Of these hydrocarbon waxes, hydrocarbon waxes obtained by extracting and fractionating specific components are particularly suitable. Those obtained by removing low molecular weight components from wax and those obtained by extracting low molecular weight components from wax by a method such as press sweating, solvent method, vacuum distillation, fractional crystallization, etc. are preferred.
[0065]
Further, examples of other waxes include microcrystalline wax, carnauba wax, sazol wax, paraffin wax, and ester wax.
[0066]
The wax preferably has a polyethylene-equivalent number average molecular weight (Mn) of 500 to 1200 and a weight average molecular weight (Mw) of 800 to 3600. When the molecular weight is smaller than the above range, the blocking resistance and developability are inferior, and when the molecular weight is larger than the above range, good fixability and offset resistance are difficult to obtain.
[0067]
The Mw / Mn of the wax is preferably 5.0 or less, more preferably 3.0 or less.
[0068]
It is effective to use 3 to 20 parts by weight, preferably 5 to 15 parts by weight of the wax with respect to 100 parts by weight of the polymerizable monomer.
[0069]
Whether the toner particles have a core / shell structure can be confirmed by examining the tomographic plane of the toner particles. Specifically, after sufficiently dispersing the toner particles in a room temperature curable epoxy resin, the cured product obtained by curing in an atmosphere at a temperature of 40 ° C. for 2 days is ruthenium tetroxide and, if necessary, osmium tetroxide. After the dye is dyed together, a sliced sample is cut out using a microtome equipped with diamond teeth, and the tomographic form of the toner can be confirmed by measuring the sample with a transmission electron microscope (TEM). It was confirmed that the toner particles obtained in Examples described later have a core / shell structure.
[0070]
The toner particles according to the present invention preferably have a weight average particle diameter of 3 to 10 μm, and preferably have a particle diameter of 4 to 9 μm for high image quality. .
[0071]
An example of the toner manufacturing method of the present invention is shown below. A monomer composition in which a colorant, a charge control agent, a polymerization initiator, a specific polyester resin, and other additives are added to the polymerizable monomer and uniformly dissolved or dispersed by a homogenizer, an ultrasonic disperser, or the like. The product is dispersed in an aqueous phase containing a dispersion stabilizer and having a pH of 4.5 to 8.5 using an ordinary stirrer, homomixer, homogenizer or the like. Preferably, granulation is performed by adjusting the stirring speed and time so that droplets of the monomer composition have a desired toner particle size. Thereafter, stirring may be performed to such an extent that the particle state is maintained and the sedimentation of the particles is prevented by the action of the dispersion stabilizer. Polymerization is carried out at a polymerization temperature of 40 ° C. or higher, generally 50 to 90 ° C. Further, the temperature may be raised in the latter half of the polymerization reaction, and a part of the aqueous medium may be distilled off in the latter half of the reaction in order to remove unreacted polymerizable monomers, by-products or the like. . After completion of the reaction, the produced toner particles are recovered by washing and filtration and dried. In this method, it is usually preferable to use 300 to 3000 parts by weight of water as a dispersion medium with respect to 100 parts by weight of the monomer system.
[0072]
Examples of the dispersion stabilizer used in the suspension polymerization process of the present invention include, for example, tricalcium phosphate, hydroxyapatite, magnesium phosphate, aluminum phosphate, zinc phosphate, calcium carbonate, magnesium carbonate, calcium hydroxide. , Magnesium hydroxide, aluminum hydroxide, calcium metasilicate, calcium sulfate, barium sulfate, bentonite, silica, alumina, magnetic substance, and ferrite. As the organic compound, for example, polyvinyl alcohol, gelatin, methyl cellulose, methyl hydroxypropyl cellulose, ethyl cellulose, sodium salt of carboxymethyl cellulose, and starch are used dispersed in an aqueous phase. These dispersion stabilizers are preferably used in an amount of 0.2 to 10 parts by weight based on 100 parts by weight of the polymerizable monomer.
[0073]
Commercially available dispersion stabilizers may be used as they are, but in order to obtain dispersed particles having a fine and uniform particle size, the inorganic compound may be produced in a dispersion medium under high-speed stirring. I can do it. For example, in the case of tricalcium phosphate, a dispersion stabilizer preferable for the suspension polymerization method can be obtained by mixing an aqueous sodium phosphate solution and an aqueous calcium chloride solution under high-speed stirring.
[0074]
The polymerizable monomer used in the toner of the present invention has at least a polymerizable vinyl monomer, and examples of the polymerizable vinyl monomer include styrene, o (m-, p-)-methylstyrene. , Styrene-based monomers such as m (p-)-ethylstyrene; methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, propyl (meth) acrylate, butyl (meth) acrylate, (meth) acrylic acid Octyl, dodecyl (meth) acrylate, stearyl (meth) acrylate, behenyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, dimethylaminoethyl (meth) acrylate, diethylaminoethyl (meth) acrylate (Meth) acrylic acid ester monomers; butadiene, isoprene, cyclohexene, (meth) acrylonitrile, acrylic acid Such monomers are preferably used.
[0075]
Examples of the polymerization initiator used for suspension polymerization in the present invention include 2,2′-azobis- (2,4-dimethylvaleronitrile), 2,2′-azobisisobutyronitrile, 1,1. Azo polymerization initiators such as' -azobis (cyclohexane-1-carbonitrile), 2,2'-azobis-4-methoxy-2,4-dimethylvaleronitrile, azobisisobutyronitrile; benzoyl peroxide, methyl ethyl ketone peroxide, Peroxide polymerization initiators such as diisopropyl peroxycarbonate, cumene hydroperoxide, 2,4-dichlorobenzoyl peroxide, lauroyl peroxide are used.
[0076]
The addition amount of the polymerization initiator varies depending on the desired degree of polymerization, but generally 0.5 to 20% by weight is added to the polymerizable monomer. The kind of the initiator is slightly different depending on the polymerization method, but can be used alone or mixed with reference to the 10-hour half-life temperature.
[0077]
A known crosslinking agent, chain transfer agent, polymerization inhibitor and the like for controlling the degree of polymerization can be further added and used.
[0078]
As the colorant used in the toner of the present invention, as a black colorant, carbon black, a magnetic material, and a color tone adjusted to black using a yellow / magenta / cyan colorant shown below are used.
[0079]
As the yellow colorant, compounds typified by condensed azo compounds, isoindolinone compounds, anthraquinone compounds, azo metal complexes, methine compounds, and allylamide compounds are used. Specifically, C.I. I. Pigment Yellow 12, 13, 14, 15, 17, 62, 74, 83, 93, 94, 95, 109, 110, 111, 128, 129, 147, 168 are preferably used.
[0080]
As the magenta colorant, condensed azo compounds, diketopyrrolopyrrole compounds, anthraquinones, quinacridone compounds, basic dye lake compounds, naphthol compounds, benzimidazolone compounds, thioindigo compounds, and perylene compounds are used. Specifically, C.I. I. Pigment Red 2, 3, 5, 6, 7, 23, 48: 2, 48: 3, 48: 4, 57: 1, 81: 1, 122, 146, 166, 169, 177, 184, 185, 202, 206, 220, 221, 254 are particularly preferred.
[0081]
As the cyan colorant, copper phthalocyanine compounds and derivatives thereof, anthraquinone compounds, basic dye lake compounds can be used. Specifically, C.I. I. Pigment Blue 1, 7, 15, 15: 1, 15: 2, 15: 3, 15: 4, 60, 62, and 66 can be particularly preferably used.
[0082]
These colorants can be used alone or in combination and further in the form of a solid solution. The colorant is added in an amount of 1 to 20 parts by weight based on 100 parts by weight of the polymerizable monomer.
[0083]
It is necessary to pay attention to the polymerization inhibitory property and water phase migration property of the colorant, and the colorant is preferably subjected to surface modification, for example, a hydrophobic treatment without polymerization inhibition. In particular, dyes and carbon blacks have a polymerization inhibition property, so care must be taken when using them. A preferable method for surface-treating the dye system includes a method of polymerizing a polymerizable monomer in the presence of these dyes in advance, and the obtained colored polymer is added to the monomer system. Carbon black may be treated with a substance that reacts with the surface functional group of carbon black, such as polyorganosiloxane, in addition to the same treatment as the above dye.
[0084]
Examples of the external additive that can be used in the present invention include oxides such as alumina, titanium oxide, silica, zirconium oxide, and magnesium oxide, as well as silicon carbide, silicon nitride, boron nitride, aluminum nitride, and magnesium carbonate. , Organosilicon compounds.
[0085]
Further, it is preferable that the fine powder is subjected to a hydrophobization treatment in order to reduce the dependency of the toner charge amount on the environment such as temperature and humidity, and to prevent the toner particles from being separated from the surface. Examples of the hydrophobizing agent include coupling agents such as silane coupling agents, titanium coupling agents, and aluminum coupling agents, and oils such as silicone oils, fluorine oils, and various modified oils.
[0086]
Among these known external additives, it is preferable to select silica, alumina, titanium oxide or a double oxide thereof in order to improve charging stability, developability, fluidity and storage stability. Among these, silica is more preferable in that the coalescence of primary particles can be controlled arbitrarily to some extent depending on the starting material or oxidation conditions such as temperature. As such silica, both a so-called dry process produced by vapor phase oxidation of silicon halide or alkoxide, or a so-called wet silica produced from alkoxide, water glass, etc. can be used. However, there are few silanol groups on the surface and in the silica fine powder, and Na2 O, SOThree 2-For example, dry silica with less production residue is preferred. In dry silica, it is also possible to obtain composite fine powders of silica and other metal oxides by using other metal halogen compounds such as aluminum chloride and titanium chloride together with silicon halogen compounds in the production process. They can also be used.
[0087]
The amount of the external additive is 0.1 to 3 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the toner particles in order to stabilize the charge amount of the toner, stabilize the bulk density, and increase the stability when left under high humidity. It is preferable to add these external additives, and a plurality of these external additives can be used in combination. In the following, external additives that are preferably used in combination separately will be described.
[0088]
Primary particle size of 50 nm or more (preferably a specific surface area of 50 m for improving transferability and / or cleaning properties2 It is also one of preferred modes to add inorganic or organic fine particles close to spherical shape (less than / g). For example, spherical silica particles, spherical polymethylsilsesquioxane particles, and spherical resin particles are preferably used.
[0089]
Still other additives such as lubricant powders such as Teflon powder, zinc stearate powder and polyvinylidene fluoride powder; abrasives such as cerium oxide powder, silicon carbide powder and strontium titanate powder; for example titanium oxide powder and aluminum oxide powder A small amount of such an anti-caking agent, or a conductivity imparting agent such as carbon black powder, zinc oxide powder or tin oxide powder, or organic fine particles and inorganic fine particles of reverse polarity can be used in small amounts.
[0090]
Furthermore, the toner according to the production method of the present invention can be used as a magnetic toner containing a magnetic material. In this case, the magnetic material can also serve as a colorant. In the present invention, the magnetic material contained in the magnetic toner includes iron oxides such as magnetite, hematite and ferrite; metals such as iron, cobalt and nickel or these and aluminum, cobalt, copper, lead, magnesium, tin and zinc. , Antimony, beryllium, bismuth, cadmium, calcium, manganese, selenium, titanium, tungsten, vanadium, alloys and mixtures thereof.
[0091]
These magnetic materials preferably have an average particle size of 2 μm or less, preferably 0.1 to 0.5 μm. The amount contained in the toner is 20 to 200 parts by weight, particularly preferably 40 to 150 parts by weight, based on 100 parts by weight of the polymerizable monomer.
[0092]
Further, it is preferable that the magnetic properties when applied with 10 k Oersted are those having a coercive force (Hc) of 20 to 300 Oersted, saturation magnetization (σs) of 50 to 200 emu / g, and residual magnetization (σr) of 2 to 20 emu / g.
[0093]
The toner according to the production method of the present invention can be used in any developer as a one-component or two-component developer.
[0094]
For example, in the case of a magnetic toner in which a magnetic material is contained in the toner as a one-component developer, there is a method of transporting and charging the magnetic toner using a magnet built in the developing sleeve. When non-magnetic toner containing no magnetic material is used, there is a method in which a blade and a fur brush are used to forcibly frictionally charge with a developing sleeve, and the toner is adhered to the sleeve and conveyed.
[0095]
On the other hand, when used as a two-component developer that is generally used, a carrier is used as a developer together with the toner of the present invention. The carrier used in the present invention is not particularly limited, but mainly single and composite ferrites composed of iron, copper, zinc, nickel, cobalt, manganese, and chromium elements, and carrier core particles are coated with a resin. Things are used. The carrier shape is also important from the viewpoint that the saturation magnetization and electric resistance can be controlled in a wide range. For example, it is preferable to select a spherical shape, a flat shape, an indeterminate shape, etc., and also to control the fine structure of the carrier surface state, for example, the surface unevenness. . As a resin-coated carrier, generally, a method is used in which carrier core particles are generated in advance by baking and granulating the inorganic oxide, and then coated on the resin. In order to reduce the load of the inorganic oxide, a method of obtaining a low-density dispersion carrier by kneading and classifying the inorganic oxide and the resin, and further, a kneaded product of the inorganic oxide and the monomer directly in an aqueous medium. A method for obtaining a polymerized carrier for obtaining a true spherical dispersion carrier by suspension polymerization can also be used.
[0096]
A system in which the surface of the carrier core particles is coated with a coating material such as a resin is particularly preferable. As a method for coating, any of conventionally known methods such as a method in which a coating material is dissolved or suspended in a solvent and applied and adhered to a carrier, or a method of simply mixing with a powder can be applied.
[0097]
The coating material on the carrier surface varies depending on the toner material. For example, polytetrafluoroethylene, monochlorotrifluoroethylene polymer, polyvinylidene fluoride, silicone resin, polyester resin, metal compound of ditertiary butylsalicylic acid, styrene resin, acrylic It is appropriate to use one or more of a resin, polyacid, polyvinyl butyral, nigrosine, aminoacrylate resin, basic dye and its lake, silica fine powder, and alumina fine powder, but it is not necessarily limited thereto.
[0098]
The treatment amount of the above compound is generally 0.1 to 30 parts by weight, preferably 0.5 to 20 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the carrier as a total amount.
[0099]
The average particle size of these carriers is 10 to 100 μm, preferably 20 to 50 μm.
[0100]
A particularly preferred embodiment is a ternary ferrite of Cu—Zn—Fe, the surface of which is a combination of a resin such as a fluorine resin and a styrene resin, for example, polyvinylidene fluoride and a styrene-methyl methacrylate resin; A mixture of ethylene and styrene-methyl methacrylate resin; fluorine copolymer and styrene copolymer; in a ratio of 90:10 to 20:80, preferably 70:30 to 30:70, 0.01 The coated ferrite carrier having the above average particle diameter of ˜5% by weight, preferably 0.1 to 1% by weight, coated with 250 mesh pass and 400 mesh on carrier particles of 70% by weight or more. Examples of the fluorine-based copolymer include vinylidene fluoride-tetrafluoroethylene copolymer (10:90 to 90:10), and examples of the styrene-based copolymer include styrene-2-ethylhexyl acrylate (20:80 to 80:20), styrene-2-ethylhexyl acrylate-methyl methacrylate (20-60: 5-30: 10-50).
[0101]
The coated ferrite carrier has a sharp particle size distribution, provides a preferable triboelectric chargeability for the toner of the present invention, and has an effect of improving electrophotographic characteristics.
[0102]
When a two-component developer is prepared by mixing with the toner in the present invention, the mixing ratio is usually good when the toner concentration in the developer is 2 to 15% by weight, preferably 4 to 13% by weight. Results. If the toner concentration is less than 2% by weight, the image density tends to be low, and if it exceeds 15% by weight, fogging and in-machine scattering increase, and the useful life of the developer tends to be shortened.
[0103]
Further, the magnetic properties of the carrier are preferably as follows. Magnetization strength at 1000 oersted after magnetic saturation (σ1000) Is 30 to 300 emu / cmThree It is preferable that In order to achieve higher image quality, preferably 100 to 250 emu / cmThree It is good that it is. 300 emu / cmThree If it is larger, it becomes difficult to obtain a high-quality toner image. 30 emu / cmThree If it is less than this, the magnetic binding force is reduced, and carrier adhesion is likely to occur.
[0104]
Hereinafter, each measuring method related to the characteristic value of the toner used in the present invention will be described.
[0105]
(1) Particle size distribution measurement:
As a measuring device, a Coulter Counter TA-II type or Coulter Multisizer (manufactured by Coulter Co., Ltd.) is used, and an interface (manufactured by Nikkiki) that outputs number distribution and volume distribution and a PC9801 personal computer (manufactured by NEC) are connected to perform electrolysis. Prepare 1% NaCl aqueous solution using primary sodium chloride. For example, ISOTON R-II (manufactured by Coulter Scientific Japan) can be used. As a measurement method, 0.1 to 5 ml of a surfactant (preferably alkylbenzene sulfonate) is added as a dispersant to 100 to 150 ml of the electrolytic aqueous solution, and 2 to 20 mg of measurement data is further added. The electrolyte in which the sample is suspended is dispersed for about 1 to 3 minutes with an ultrasonic disperser, and the volume and number of toners of 2 μm or more are measured using the Coulter Counter TA-II with a 100 μm aperture as an aperture. Volume distribution and number distribution are calculated. Then, a volume-based weight average particle diameter (D4) obtained from the volume distribution and a number-based length average particle diameter (D1) obtained from the number distribution are obtained.
[0106]
In the present invention, D4 / D1 was also calculated. The closer this value is to 1, the sharper the particle size distribution is.
[0107]
(2) Measurement of the number of particles of 2 μm or less:
As a measuring device, Toa Medical Electronics' flow type particle image analyzer FPIA-1000 is used. A flow type particle image analyzer is prepared by dispersing 5 mg of toner in 10 ml of water in which 0.1 mg of a nonionic surfactant is dissolved to prepare a dispersion, and irradiating the dispersion with ultrasonic waves (20 kHz, 50 W) for 5 minutes. To obtain the number% of the number of particles having a particle size of 0.6 to 2.0 μm.
[0108]
(3) Measurement of acid value
The acid value of the polyester in the present invention is determined by the following method.
[0109]
Samples 2 to 10 g are weighed into a 200 ml Erlenmeyer flask, and about 50 ml of a mixed solvent of methanol: toluene = 30: 70 is further added to dissolve the toner. If solubility is poor, a small amount of acetone may be added. Then, using a mixed reagent of 0.1% by weight bromthymol blue and phenol red, titrating with a pre-standardized 0.1M potassium hydroxide / ethanol solution, and calculating from the consumption of the potassium hydroxide / ethanol solution as follows: Find the acid value with
[0110]
Acid value (mgKOH / g) = KOH (ml) × f × 56.1 / sample weight (g)
(In the above formula, f is a factor of 0.1 M potassium hydroxide / ethanol solution)
[0111]
In the present invention, the average of the two measurements performed by the above method is taken as the acid value.
[0112]
(4) Measurement of polyester weight average molecular weight
In the present invention, the weight average molecular weight was measured by gel permeation chromatography (GPC). The detailed measurement method is shown below.
[0113]
The column is stabilized in a 40 ° C. heat chamber, and THF (tetrahydrofuran) as a solvent is allowed to flow through the column at this temperature at a flow rate of 1 ml per minute, and about 100 μl of a THF sample solution is injected and measured. In measuring the molecular weight of a sample, the molecular weight distribution of the sample is calculated from the relationship between the logarithmic value of a calibration curve prepared from several types of monodisperse polystyrene standard samples and the number of counts. As a standard polystyrene sample for preparing a calibration curve, for example, a standard polystyrene sample having a molecular weight of about 102 to 107 manufactured by Tosoh Corporation or Showa Denko is used, and at least about 10 standard polystyrene samples are suitably used. An RI (refractive index) detector is used as the detector. As the column, it is preferable to combine a plurality of commercially available polystyrene gel columns. For example, a combination of shodex GPC KF-801, 802, 803, 804, 805, 806, 807, 800P manufactured by Showa Denko, A combination of TSKgel G1000H (H XL), G2000H (H XL), G3000H (H XL), G4000H (H XL), G5000H (H XL), G6000H (H XL), and G7000H (H XL) TSK guardcolumn is given.
[0114]
The sample is prepared as follows.
[0115]
Place the sample in tetrahydrofuran (THF) and let it stand for several hours, then shake well and mix well with THF (until the sample is no longer united), and let stand for more than 12 hours. At this time, the standing time in THF is set to be 24 hours or longer. Thereafter, a sample processing filter (pore size 0.45 to 0.5 μm, for example, Mysori Disc H-25-5 manufactured by Tosoh Corporation, Excro Disc 25CR manufactured by Gelman Science Japan Co., Ltd., etc.) can be used. A sample of GPC is used. The sample concentration is adjusted so that the resin component is 0.5 to 5 mg / ml.
[0116]
【Example】
EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention concretely, this does not limit this invention at all. In addition, the number of parts in the following composition is part by weight unless otherwise specified.
[0117]
Example 1
To 1000 parts by weight of ion exchange water, 0.1M NaThree POFour 500 parts by weight of aqueous solution and CaCl2 An appropriate amount of 1M-HC1 aqueous solution was added so that the pH after addition was 4.9, and the mixture was heated to 60 ° C. and then stirred at 12000 rpm using a TK homomixer (manufactured by Tokushu Kika Kogyo) . To this, 1.0M-CaCl2 Gradually add 74 parts by weight of aqueous solution and add Ca.Three (POFour )2 An aqueous medium containing was obtained. After completion of the addition, stirring was continued for 30 minutes, and the pH of the aqueous medium was measured and found to be 4.9.
[0118]
on the other hand,
160 parts of styrene
40 parts of n-butyl acrylate
10 parts of saturated polyester resin produced using terephthalic acid as the acid component and propylene oxide-modified bisphenol A as the alcohol component
(Mw = 10,000, acid value 10 mgKOH / g)
16 parts of carbon black
2 parts of di-tert-butylsalicylate compound represented by the aforementioned chemical formula [I]
Di-tert-butylsalicylic acid 0.5 part
0.4 parts of divinylbenzene
30 parts of paraffin wax (mp 70 ° C.)
[0119]
The above formulation was heated to 60 ° C., and uniformly dissolved and dispersed at 12000 rpm using a TK homomixer (manufactured by Tokushu Kika Kogyo). In this, 10 parts by weight of a polymerization initiator 2,2′-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) was dissolved to prepare a polymerizable monomer composition.
[0120]
The polymerizable monomer composition is charged into the aqueous medium, 60 ° C., N2 Under an atmosphere, the mixture was stirred at 10,000 rpm for 10 minutes with a TK homomixer to granulate the polymerizable monomer composition. Then, while stirring with a paddle stirring blade, the temperature was raised to 80 ° C. and reacted for 10 hours. After completion of the polymerization reaction, the residual monomer was distilled off under reduced pressure. After cooling, hydrochloric acid was added to dissolve calcium phosphate, followed by filtration, washing with water and drying. D1 = 6.1 μm, D4 = 7.2 μm, D4 Very sharp polymer particles with a particle size distribution of /D1=1.18 were obtained. At that time, the fine particles of 2 μm or less were 9%.
[0121]
The specific surface area by the BET method is 200 m with respect to 98.5 parts by weight of the obtained particles.2 Toner A was obtained by externally adding 1.5 parts by weight of hydrophobic silica of / g. To 5 parts by weight of the toner, 95 parts by weight of an acrylic resin-coated ferrite carrier was mixed to obtain a developer.
[0122]
(Examples 2 and 3 and Comparative Examples 1 and 2)
In Example 1, CaThree (POFour )2 Polymer particles were produced by changing the pH of the aqueous medium containing, as shown in Table 1. In Comparative Example 2, the pH was not adjusted with a 1M-HCl aqueous solution. Further, in the same manner as in Example 1, hydrophobic silica was externally added to obtain toners B to E, and 95 parts by weight of an acrylic resin-coated ferrite carrier was mixed with 5 parts by weight of this toner to obtain a developer.
[0123]
Example 4
Except for using aluminum 2-hydroxynaphthalene-3-carboxylate instead of the aluminum di-tert-butylsalicylate compound of Example 1 and using 2-hydroxynaphthalene-3-carboxylic acid instead of di-tert-butylsalicylic acid, In the same manner as in Example 1, polymer particles were obtained. Further, hydrophobic silica was externally added in the same manner as in Example 1 to obtain toner F, and 95 parts by weight of an acrylic resin-coated ferrite carrier was mixed with 5 parts by weight of this toner to obtain a developer.
[0124]
(Examples 5 and 6 and Comparative Examples 3 and 4)
In Example 4, CaThree (POFour )2 Polymer particles were produced by changing the pH of the aqueous medium containing, as shown in Table 1. In Comparative Example 4, the pH was not adjusted with a 1M HCl aqueous solution. Further, hydrophobic silica was externally added in the same manner as in Example 1 to obtain toners G to J, and 95 parts by weight of an acrylic resin-coated ferrite carrier was mixed with 5 parts by weight of this toner to obtain a developer.
[0125]
(Example 7)
Polymer particles were obtained in the same manner as in Example 1 except that the colorant of Example 1 was replaced with a copper phthalocyanine pigment instead of carbon black. Further, hydrophobic silica was externally added in the same manner as in Example 1 to obtain toner K, and 95 parts by weight of an acrylic resin-coated ferrite carrier was mixed with 5 parts by weight of this toner to obtain a developer.
[0126]
(Examples 8 and 9 and Comparative Examples 5 and 6)
In Example 7, CaThree (POFour )2 Polymer particles were produced by changing the pH of the aqueous medium containing, as shown in Table 1. In Comparative Example 6, the pH was not adjusted with a 1M HCl aqueous solution. Further, in the same manner as in Example 1, hydrophobic silica was externally added to obtain toners L to O, and 95 parts by weight of an acrylic resin-coated ferrite carrier was mixed with 5 parts by weight of the toner to obtain a developer.
[0127]
(Example 10)
Polymer particles were obtained in the same manner as in Example 1 except that naphthoic acid was used instead of di-tert-butylsalicylic acid used in Example 1. Further, hydrophobic silica was externally added in the same manner as in Example 1 to obtain toner P, and 95 parts by weight of an acrylic resin-coated ferrite carrier was mixed with 5 parts by weight of the toner to obtain a developer.
[0128]
(Examples 11 and 12 and Comparative Examples 7 and 8)
In Example 10, CaThree (POFour )2 Polymer particles were produced by changing the pH of the aqueous medium containing, as shown in Table 1. In Comparative Example 8, the pH was not adjusted with a 1M HCl aqueous solution. Further, hydrophobic silica was externally added in the same manner as in Example 1 to obtain toners Q to T, and 95 parts by weight of an acrylic resin-coated ferrite carrier was mixed with 5 parts by weight of the toner to obtain a developer.
[0129]
Table 1 shows the evaluation results of the following evaluations using the toners produced in the above Examples and Comparative Examples. In each evaluation, a full-color copying machine CLC700 (manufactured by Canon) was used.
[0130]
The evaluation items are (1) transfer efficiency, (2) change in charge amount after initial and 50,000 sheet durability under normal temperature and humidity, (3) carrier contamination at that time, and (4) low temperature and low humidity and high temperature. This is a rising characteristic of charging at the time of copying 1000 sheets under high humidity.
[0131]
(1) Transfer efficiency
The transfer efficiency was determined by taking a toner image (image density of 1.4) formed on the photosensitive drum with a transparent adhesive tape at room temperature and normal humidity (23 ° C./60%), and measuring the image density (D1 ) Is measured with a Macbeth densitometer or a color reflection densitometer (for example, Color reflection densitometer X-RITE 404A manufactured by X-Rite Co.). Next, a toner image is again formed on the photosensitive drum, the toner image is transferred to a recording material, the toner image transferred onto the recording material is collected with a transparent adhesive tape, and the image density (D2 ) Is measured in the same manner. Obtained image density (D1 ) And (D2 ) To calculate as follows.
[0132]
Transfer efficiency (%) = (D2 / D1 ) × 100
[0133]
(2) Charge amount change
The change in charge amount was evaluated by the difference in the charge amount of the developer measured at the initial stage and after completion of 50,000 sheets by performing a copy test of 50,000 sheets at room temperature and normal humidity (23 ° C./60%). . The apparatus shown in FIG. 1 was used for the measurement of the charge amount.
[0134]
The developer to be measured for triboelectric charge is placed in a polyethylene bottle of 50-100 ml capacity, shaken by hand for 5-10 minutes, and then about 0.5-1.5 g of developer is added to the bottom of 500 mesh. Place in a metal measuring container 2 with a screen 3 and a metallic lid 4. Weigh the entire measurement container 2 at this time W1 (G). Next, in the suction device 1 (at least the portion in contact with the measurement container 2) is suctioned from the suction port 7 and the air volume control valve 6 is adjusted to set the pressure of the vacuum gauge 5 to 250 mmAq. In this state, the toner is removed by suction for 2 minutes. The potential of the electrometer 9 at this time is set to V (volt). Here, 8 is a capacitor, and the capacity is C (μF). Also, measure the weight of the entire measurement container after suction.2 (G). The charge amount (μC / g) of the toner is calculated as follows.
[0135]
[Outside 5]
Figure 0004035249
[0136]
The evaluation was performed by expressing the change amount of the initial charge amount and the charge amount at the end of 50,000 sheets in “%” with reference to the initial charge amount. In practice, it is preferably C or more.
A: 0 to 10%
B: 11-20%
C: 21-30%
D: 31-40%
E: 41-50%
F: 51% or more
[0137]
(3) Carrier contamination
The carrier contamination was evaluated by observing the surface of the carrier after durability of 50,000 sheets with an electron microscope under normal temperature and normal humidity (23 ° C./60%), and the degree of contamination was evaluated according to the following criteria. In practice, it is preferably B or more.
A: No contamination has occurred.
B: Slight contamination has occurred.
C: Contamination has occurred.
D: Contamination has occurred severely.
[0138]
(4) Charging rise characteristics
As for the rising characteristics of charging, the image formation test was conducted under low temperature and low humidity (23 ° C./5%) and high temperature and high humidity (30 ° C./80%), and fogging was observed in a copy image in the initial durability (1000th sheet). Was evaluated by measuring.
[0139]
The fog on the paper is measured using a reflection densitometer (TOKYO DENSHOKU CO., LTD. REFECTOMETER ODEL TC-6DS). The amount of fog on paper was defined as Ds-Dr when D was taken as Dr.). If the fog is 3% or less, the image is substantially free from fog on paper, and if it exceeds 5%, the fog is slightly noticeable.
A: 0 to 3%
B: 3 to 5%
C: 6-9%
D: 10% or more
[0140]
[Table 1]
Figure 0004035249
[0141]
【The invention's effect】
From the above results, as in the present invention, in a polymerized toner containing an organometallic compound and an aromatic carboxylic acid, particles of a polymerizable monomer composition were produced in an aqueous medium having a pH of 4.5 to 8.5, It has been found that, by polymerizing, a toner having good transfer characteristics can be obtained in various environments without producing fine particles with a very sharp particle size distribution, and excellent transfer characteristics. .
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic explanatory diagram of an apparatus for measuring the triboelectric chargeability of toner.

Claims (17)

リン酸ナトリウム(NaPO)水溶液に酸を添加した後に、塩化カルシウム(CaCl)水溶液を添加することによって、添加終了から30分間撹拌後のpH4.9〜6.8であり、Ca(POを含有する水系媒体を調製し、
重合性ビニル系単量体を含有する重合性単量体、着色剤、有機金属化合物、芳香族カルボン酸、5〜50mgKOH/gの酸価を有するポリエステル樹脂及び重合開始剤を少なくとも含有する重合性単量体組成物を該水系媒体中に分散し、水系媒体中で重合性単量体組成物の粒子を生成する工程;重合性単量体組成物の粒子中の重合性ビニル系単量体を重合する工程を有することを特徴とする静電荷像現像用トナーの製造方法。
After adding an acid to sodium phosphate (Na 3 PO 4) solution, by adding calcium chloride (CaCl 2) solution, a pH4.9~6.8 from the end of the addition after stirring for 30 minutes, Ca 3 Preparing an aqueous medium containing (PO 4 ) 2 ,
Polymerizability containing at least a polymerizable monomer containing a polymerizable vinyl monomer, a colorant, an organometallic compound, an aromatic carboxylic acid, a polyester resin having an acid value of 5 to 50 mgKOH / g, and a polymerization initiator A step of dispersing the monomer composition in the aqueous medium to produce particles of the polymerizable monomer composition in the aqueous medium; a polymerizable vinyl monomer in the particles of the polymerizable monomer composition; A method for producing a toner for developing an electrostatic charge image, comprising a step of polymerizing the toner.
該ポリエステル樹脂が、5〜35mgKOH/gの酸価を有することを特徴とする請求項1に記載の静電荷像現像用トナーの製造方法。  The method for producing a toner for developing an electrostatic charge image according to claim 1, wherein the polyester resin has an acid value of 5 to 35 mg KOH / g. 該ポリエステル樹脂が、5000〜50000の重量平均分子量を有するポリエステル樹脂であることを特徴とする請求項1または2に記載の静電荷像現像用トナーの製造方法。  3. The method for producing a toner for developing an electrostatic charge image according to claim 1, wherein the polyester resin is a polyester resin having a weight average molecular weight of 5,000 to 50,000. 該ポリエステル樹脂が、5000〜35000の重量平均分子量を有するポリエステル樹脂であることを特徴とする請求項1または2に記載の静電荷像現像用トナーの製造方法。  The method for producing a toner for developing an electrostatic charge image according to claim 1, wherein the polyester resin is a polyester resin having a weight average molecular weight of 5000 to 35000. ポリエステル樹脂が、5000〜50000の重量平均分子量、5〜35mgKOH/gの酸価を有するポリエステル樹脂であることを特徴とする請求項1に記載の静電荷像現像用トナーの製造方法。  2. The method for producing a toner for developing an electrostatic charge image according to claim 1, wherein the polyester resin is a polyester resin having a weight average molecular weight of 5000 to 50000 and an acid value of 5 to 35 mgKOH / g. ポリエステル樹脂が、5000〜35000の重量平均分子量、5〜35mgKOH/gの酸価を有するポリエステル樹脂であることを特徴とする請求項1に記載の静電荷像現像用トナーの製造方法。  2. The method for producing a toner for developing an electrostatic charge image according to claim 1, wherein the polyester resin is a polyester resin having a weight average molecular weight of 5000 to 35000 and an acid value of 5 to 35 mg KOH / g. 該重合性ビニル系単量体が、スチレン系単量体、アクリル酸エステル系単量体、及び、メタクリル酸エステル系単量体からなるグループより選択される単量体であることを特徴とする請求項1乃至6のいずれかに記載の静電荷像現像用トナーの製造方法。  The polymerizable vinyl monomer is a monomer selected from the group consisting of a styrene monomer, an acrylate monomer, and a methacrylate ester monomer. A method for producing a toner for developing an electrostatic charge image according to any one of claims 1 to 6. 該有機金属化合物が、芳香族オキシカルボン酸の金属化合物であることを特徴とする請求項1乃至7のいずれかに記載の静電荷像現像用トナーの製造方法。  8. The method for producing a toner for developing an electrostatic image according to claim 1, wherein the organometallic compound is a metal compound of an aromatic oxycarboxylic acid. 該有機金属化合物が、芳香族オキシカルボン酸の金属化合物であり、含有されている金属が、アルミニウムであることを特徴とする請求項1乃至7のいずれかに記載の静電荷像現像用トナーの製造方法。  8. The electrostatic charge image developing toner according to claim 1, wherein the organometallic compound is a metal compound of an aromatic oxycarboxylic acid, and the contained metal is aluminum. Production method. 該芳香族カルボン酸が、芳香族オキシカルボン酸であることを特徴とする請求項1乃至9のいずれかに記載の静電荷像現像用トナーの製造方法。  The method for producing a toner for developing an electrostatic charge image according to any one of claims 1 to 9, wherein the aromatic carboxylic acid is an aromatic oxycarboxylic acid. 該芳香族カルボン酸が、サルチル酸、又は、炭素数5以下のアルキル基を有するアルキルサリチル酸であることを特徴とする請求項1乃至9のいずれかに記載の静電荷像現像用トナーの製造方法。  10. The method for producing a toner for developing an electrostatic image according to claim 1, wherein the aromatic carboxylic acid is salicylic acid or an alkyl salicylic acid having an alkyl group having 5 or less carbon atoms. . 該重合性単量体組成物が、ワックスを含有していることを特徴とする請求項1乃至11のいずれかに記載の静電荷像現像用トナーの製造方法。  The method for producing a toner for developing an electrostatic charge image according to any one of claims 1 to 11, wherein the polymerizable monomer composition contains a wax. 該重合性単量体組成物が、重合性単量体100重量部当り3〜20重量部のワックスを含有していることを特徴とする請求項1乃至11のいずれかに記載の静電荷像現像用トナーの製造方法。  The electrostatic charge image according to claim 1, wherein the polymerizable monomer composition contains 3 to 20 parts by weight of wax per 100 parts by weight of the polymerizable monomer. A method for producing a developing toner. 該重合性単量体組成物が、重合性単量体100重量部当り1〜20重量部の着色剤を含有していることを特徴とする請求項1乃至13のいずれかに記載の静電荷像現像用トナーの製造方法。  The electrostatic charge according to claim 1, wherein the polymerizable monomer composition contains 1 to 20 parts by weight of a colorant per 100 parts by weight of the polymerizable monomer. A method for producing a toner for image development. 該重合性単量体組成物が、重合性単量体100重量部当り0.45〜13.5重量部の有機金属化合物を含有していることを特徴とする請求項1乃至14のいずれかに記載の静電荷像現像用トナーの製造方法。  The polymerizable monomer composition contains from 0.45 to 13.5 parts by weight of an organometallic compound per 100 parts by weight of the polymerizable monomer. A method for producing a toner for developing an electrostatic image as described in 1. 該重合性単量体組成物が、重合性単量体100重量部当り0.01〜1.5重量部の芳香族カルボン酸を含有していることを特徴とする請求項1乃至15のいずれかに記載の静電荷像現像用トナーの製造方法。  The polymerizable monomer composition contains 0.01 to 1.5 parts by weight of an aromatic carboxylic acid per 100 parts by weight of the polymerizable monomer. A method for producing a toner for developing an electrostatic image as described above. 該重合成単量体組成物が、重合性単量体を基準として、0.1〜15重量%のポリエステル樹脂を含有していることを特徴とする請求項1乃至16のいずれかに記載の静電荷像現像用トナーの製造方法。  The polysynthetic monomer composition contains 0.1 to 15% by weight of a polyester resin based on a polymerizable monomer, according to any one of claims 1 to 16. A method for producing a toner for developing an electrostatic image.
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