JP4049688B2

JP4049688B2 - Toner for electrostatic image development, developer and image forming apparatus

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Publication number: JP4049688B2
Application number: JP2003062592A
Authority: JP
Inventors: 順一粟村; 文浩佐々木; 茂江本; 直人霜田; 慎一郎八木; 麻衣子近藤; 隆浩本多; 博人樋口; 俊樹南谷
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2003-03-07
Filing date: 2003-03-07
Publication date: 2008-02-20
Anticipated expiration: 2023-03-07
Also published as: JP2004271919A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真や静電記録などにおいて、感光体表面に形成された静電荷像を顕像化する静電荷像現像用トナー、及びトナーを用いた現像剤に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、電子写真装置や静電記録装置等において、電気的または磁気的潜像は、トナーによって現像化されている。例えば、電子写真法では、感光体上に静電荷像（潜像）を形成し、次いで、該潜像をトナーを用いて現像して、トナー画像を形成している。トナー画像は、通常、紙等の転写材上に転写され、次いで、加熱等の方法で定着させている。
【０００３】
定着方式としては、そのエネルギー効率の良さから、加熱ヒートローラ方式が広く一般に用いられている。近年はトナーの低温定着化による省エネルギーを図るため、定着時にトナーに与えられる熱エネルギーは小さくなる傾向にある。１９９９年度の国際エネルギー機関（ＩＥＡ）のＤＳＭ（Demand-side Management）プログラム中には、次世代複写機の技術調達プロジェクトが存在し、その要求仕様が公表され、３０ｃｐｍ以上の複写機については、前記待機時間が１０秒以内、待機時の消費電力が１０〜３０ワット以下（複写速度で異なる）とするよう、従来の複写機に比べて飛躍的な省エネ化の達成が要求されている。
【０００４】
静電荷像現像に使用されるトナーは、一般に、結着樹脂中に、着色剤、帯電制御剤、その他の添加剤を含有させた着色粒子であり、粉砕法では、熱可塑性樹脂中に、着色剤、帯電制御剤、オフセット防止剤などを溶融混合して均一に分散させ、得られた組成物を粉砕、分級することによりトナーを製造している。粉砕法によれば、トナーの軟化点、流出開始温度により熱特性を制御し、低温定着性と耐オフセット性を併せ持つトナーを得ている。しかし、トナー用材料の選択に制限があり、例えば、溶融混合により得られる組成物は、経済的に使用可能な装置により粉砕し、分級できるものでなければならない。この要請から、溶融混合した組成物は、充分に脆くせざるを得ない。このため、実際に上記組成物を粉砕して粒子にする際に、高範囲の粒径分布が形成され易く、良好な解像度と階調性のある複写画像を得ようとすると、例えば、粒径５μｍ以下の微粉と２０μｍ以上の粗粉を分級により除去しなければならず、収率が非常に低くなるという欠点がある。また、粉砕法では、着色剤や帯電制御剤などを熱可塑性樹脂中に均一に分散することが困難である。配合剤の不均一な分散は、トナーの流動性、現像性、耐久性、画像品質などに悪影響を及ぼす。
【０００５】
近年、これらの粉砕法における問題点を克服するために、重合法によるトナーの製造方法が提案され、実施されている。静電潜像現像用のトナーを重合法によって製造する技術は公知であり、例えば、乳化重合法により得られる樹脂微粒子を会合させて不定形のトナー粒子を得る方法が開示されている（特許文献１参照。）。しかし、乳化重合法で得られるトナー粒子は、水洗浄工程を経ても、界面活性剤が、表面だけでなく、粒子内部にも多量に残存し、トナーの帯電の環境安定性を損ない、かつ帯電量分布を広げ、得られた画像の地汚れが不良となる。また、残存する界面活性剤により、感光体や帯電ローラ、現像ローラ等を汚染してしまい、本来の帯電能力を発揮できなくなってしまう。
【０００６】
一方、熱ローラなどの加熱部材を使用して行われる定着工程において、加熱部材に対するトナー粒子の離型性（以下、「耐オフセット性」という。）が要求される。ここに、耐オフセット性は、トナー粒子表面に離型剤を存在させることにより向上させることができる。これに対し、特許文献２，３では樹脂微粒子をトナー粒子中に含有させるだけでなく、当該樹脂微粒子がトナー粒子の表面に偏在していることにより、耐オフセット性を向上する方法が開示されている。しかし、定着下限温度が上昇し、低温定着性が十分でない。
【０００７】
一方、定着装置においてはオフセットを防止するため定着ローラにオイルを塗ることが行われているが、トナーにワックスなどの定着離型材料を添加して、定着でのオフセットを防止することも知られている。ワックスの特性やトナー中での分散状態が不適切な場合には、現像ユニット内での長期使用により、トナー表面からワックスが脱離したり、染み出す等の現象が発生し、二成分現像剤においては、キャリア表面への汚染等が発生することで、トナーの帯電特性を悪化させ、また、一成分現像剤においては、現像ローラーや、トナーを薄層化させる為にブレードなどに融着して、トナーの均一な現像を阻害する場合が多い。従って現像の方から見ると、できる限りＷＡＸの添加は少量で表面に露出せず内部に存在することが良いが内部に存在すると離型性の効果が劣るので適度の存在、分散粒径が必要であることが好ましい。
【０００８】
特許文献４では、ポリオレフィンワックスと、顔料の含水ペーストを顔料分散用樹脂溶液中に混入後、加熱処理された顔料分散樹脂を含有し、結着樹脂と顔料分散樹脂のＳＰ値の差が１．５〜０．５とするカラートナーについて記載されており、これは、ポリオレフィンワックスの結着樹脂中への高分散化を狙っているものであるが、耐オフセット性を付与する為に、ポリオレフィンワックスの効果のみを期待するのでは、十分ではない。
【０００９】
特許文献５では、ワックス含有トナーにおいて、ワックスの分子量が３５０〜８５０と９００〜４０００の各々の範囲に極大値を有し、Ｍｎ：３５０〜４０００、Ｍｗ：２００〜４０００のエステルワックス含有トナーについて記載されているが、ＷＡＸの特性を限定するだけでは、十分な耐オフセット性は得られない。
【００１０】
特許文献６では、トータルの炭素数が同一のエステル化合物が５０〜９５重量%エステルワックスに含有したワックスを含有するトナーについて記載されているが、ＷＡＸの特性を限定するだけでは、十分な耐オフセット性は得られない
【００１１】
また、特許文献７では流動性改良、低温定着性改良、ホットオフセット性改良目的にトナーバインダーとしてウレタン変性されたポリエステル（Ａ）の伸長反応からなる実用球形度が０．９０〜１．００の乾式トナーが提案されている。また、小粒径トナーとした場合の粉体流動性、転写性に優れるとともに、耐熱保存性、低温定着性、耐ホットオフセット性のいずれにも優れた乾式トナー、とりわけフルカラー複写機などに用いた場合に画像の光沢性に優れ、かつ熱ロールへのオイル塗布を必要としない乾式トナーおよびそのような乾式トナーを経済的に得る方法として、特許文献８，９ではイソシアネート基含有プレポリマーを伸長反応および／または架橋反応させたトナーバインダー、および着色剤からなる乾式トナーにおいて、該乾式トナーが、該（Ａ）の水系媒体中でのアミン類（Ｂ）による伸長反応および／または架橋反応により形成された粒子からなることを特徴とする乾式トナーおよびその製法を提案しているが、特許文献７ではバインダーとしてウレア反応を使用した工法を採用することは新規な特徴と効果を埋み出すが粉砕工法であり小粒径、球形の形状制御は盛り込まれていない。
【００１２】
【特許文献１】
特許第２５３７５０３号公報
【特許文献２】
特開２０００−２９２９７３号公報
【特許文献３】
特開２０００−２９２９７８号公報
【特許文献４】
特開平７−２１９２７４号公報
【特許文献５】
特開平８−５０３６７号公報
【特許文献６】
特開平８−５０３６８号公報
【特許文献７】
特開平１１−１３３６６５号公報
【特許文献８】
特開平１１−１４９１８０号公報
【特許文献９】
特開２０００−２９２９８１号公報
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
従って、本発明の目的は、上述の如き問題点を解決した静電荷像現像用トナーを提供するものである。また、本発明の他の目的は、電源投入直後から良好に定着し得更に、低電力容量おいて良好に定着し静電荷像現像用トナーを提供するものである。また、本発明の他の目的は、低速から高速画像形成装置に至るまで、巾広い離型性を得、かつ耐オフセット性、耐ブロッキング性、流動性にすぐれた静電荷像現像用トナーを提供するものである。さらに、本発明の他の目的は、低速から高速画像形成装置に至るまで、カブリがなく、高濃度、且つ高精細の画像が得られる静電荷像現像用トナー、このトナーとキャリアとからなる分現像剤、及び該トナー又は該ニ成分現像剤を収納したプロセスカートリッジ及び現像装置を提供するものである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、少なくとも、有機溶媒と結着樹脂と着色剤を含む微小液滴粒子が、樹脂微粒子を含む水系媒体中に分散している分散液から、それに含まれる有機溶媒を除去することによって得られた静電潜像現像用トナーにおいて、低温定着性とホットオフセット性を満足させ定着温度領域を広げるための指標としてフローテスターの温度カーブで最適な範囲があることを見出した。また該高架式フローテスターでの測定を定着工程の加圧条件と同等にすることが重要であることを見出し、かつ低温定着性と耐熱保存性を併せ持つトナーを得ることができることを見出した。本発明はこれに基づいてなされたものである。
【００１５】
即ち、上記課題は、本発明の（１）「少なくとも、有機溶媒と結着樹脂と着色剤を含む微小液滴粒子が、樹脂微粒子を含む水系媒体中に分散している分散液から、前記有機溶媒及び水系媒体を除去することによって得られた静電潜像現像用トナーであって、該結着樹脂がポリエステル系樹脂を含有し、該樹脂微粒子が水性分散液を形成するビニル系樹脂であって、該樹脂微粒子のＤＳＣ測定によるガラス転移点（Ｔｇ）が５０〜７８℃であり、重量平均分子量が９千〜２０万であり、該トナーの高架式フローテスターで測定する流出開始温度が９０〜１１０℃であり、該樹脂微粒子のトナーの残存率（被覆量）が、０．３〜２ｗｔ（重量）％であって、該トナーが離型剤を１〜１０％含有することを特徴とする静電潜像現像用トナー」、
（２）「該トナーバインダーが、該変性ポリエステル系樹脂（ｉ）と共に、変性されていないポリエステル（ii）を含有し、（ｉ）と（ii）の重量比が５／９５〜８０／２５であることを特徴とする前記（１）に記載の静電荷像現像用トナー」、
（３）「転写材上のトナー像を、２本のローラの間を通すことによって加熱溶解して行なう定着装置を用い、前記２本のローラ間に加わる面圧（ローラ荷重／接触面積）が１．５×１０^５Ｐa以下にして行なう定着方法に使用されることを特徴とする前記（１）項または第（２）項に記載の静電荷像現像用トナー」、
（４）「該樹脂微粒子の平均粒径が１０〜２００ｎｍであることを特徴とする前記第（１）項乃至第（３）項の何れかに記載の静電荷像現像用トナー」、
（５）「該トナー粒子の体積平均粒径が４〜８μｍであることを特徴とする前記第（１）乃至４の何れかに記載の静電荷像現像用トナー」、
（６）「該トナー粒子の体積平均粒径Ｄｖと数平均粒径Ｄｎの比Ｄｖ／Ｄｎが１．２５以下であることを特徴とする前記第（１）項乃至第（５）項の何れかに記載の静電荷像現像用トナー」により達成される。
【００１６】
また、上記課題は、本発明の（７）「前記第（１）項乃至第（６）項のいずれかに記載の静電荷像現像用トナーとキャリアを含有することを特徴とする二成分静電荷像現像用現像剤」により達成される。
【００１７】
また、上記課題は、本発明の（８）「トナーを定着する定着装置を有する画像形成装置であって、該定着装置は、発熱体を具備する加熱体と、前記加熱体と接触するフィルムと、前記フィルムを介して前記加熱体と圧接する加圧部材とを有し、前記フィルムと前記加圧部材の間に未定着画像を形成させた被記録材を通過させて、前記第（１）項乃至第（６）項の何れかに記載のトナーを加熱定着する定着装置であることを特徴とする画像形成装置」、
（９）「画像形成を行なうのに用いられ、アモルファスシリコン感光体層を有する感光体を搭載し画像形成を行なうことを特徴とする前記第（８）項に記載の画像形成装置」、
（１０）「トナーを感光体上の潜像を現像するときに、交互電界を印加することを特徴とする前記第（８）項または第（９）項に記載の画像形成装置」、
（１１）「帯電装置を有し、該帯電装置は前記第（１）項乃至第（６）項の何れかに記載のトナーを用いて画像形成を行なうのに用いられ、潜像担持体に帯電部材を接触させ、当該帯電部材に電圧を印加することによって帯電を行なう帯電装置であることを特徴とする前記第（８）項乃至第（９）項の何れかに記載の画像形成装置」により達成される。
【００１８】
また、上記課題は、本発明の（１２）「感光体と、帯電手段、現像手段、クリ−ニング手段より選ばれる少なくとも一つの手段を一体に支持し、画像形成装置本体に着脱自在であるプロセスカートリッジにおいて、前記現像手段は、トナーを保持し、該トナーは、前記第（１）項乃至第（６）項の何れかに記載のトナーであることを特徴とするプロセスカートリッジ」により達成される。
【００１９】
本発明者らはトナーの流動性、転写性、定着性、ホットオフセット性、高画質、耐熱保存性について鋭意検討したところ、該特許文献８、９の前記特開平１１−１４９１８０号公報、特開２０００−２９２９８１号公報記載の乾式トナー（Ａ）の水系媒体中でのアミン類（Ｂ）による伸長反応および／または架橋反応により形成された粒子からなることを特徴とし、水中で造粒されたトナー粒子表面が変性ポリエステルにより適度に覆われトナー内部は低Ｔｇポリエステルをトナー粒子表層には変性ポリエステルさらには高分子微粒子ポリマーで表面を被覆し加熱ローラー方式による定着において粒子内部の熱特性の低い低軟化ポリマーがすみやかに染みだし定着に供することを実現した。また、その表層には熱特性と離型剤の分散径、及び分散状態を制御することにより保存性特に低軟化点のバインダーや離型剤であるワックスが熱によりブロッキングを防ぐ高分子微粒子が薄い層を形成することによりホットオフセット、保存性（とりわけ耐熱性）との両立を可能にした。
また、トナー粒子の小粒径化による定着性向上を加えることにより従来にない低温定着性と保存性、低温定着性と離型性、小粒径化と顔料高分散化による高画質化の優れたトナーとなることを見い出した。
【００２０】
すなわち、有機溶媒中に少なくとも、活性水素と反応可能な変性ポリエステル系樹脂、着色剤、離型剤を溶解又は分散させ、該溶解又は分散物を水系媒体中で微粒子ポリマーの存在下で分散せしめ、アミン類からなる反応原料と重付加反応させ、得られた分散液の溶媒を除去することにより得られたトナーであって、トナー表層に被覆するガラス転移点がＤＳＣによる測定において５０℃〜７８℃であり且つ微粒子ポリマー被覆量が０．３〜２ｗｔ％であり、該トナーのフローテスターで得られる流出開始温度が９０℃〜１１０℃であることが必要な要件となる乾式トナーは良好な定着特性と保存性、離型性を確保できる。そのときの該トナーのガラス転移点（Ｔｇ）が４０〜６５℃である特性を示す乾式トナーはローラー定着やベルト定着において低温定着性と広い離型幅の目的を達成することができる。この理由を以下に説明する。
【００２１】
ローラー定着やベルト定着における紙への定着はトナーの定着実効温度が昨今の省エネルギー化された複写機、プリンター、ＦＡＸ等は７０℃〜１００℃付近で開始していると推定される。トナーの溶融を可能にするためにはこの温度付近でトナーが流動を開始しなければならないので少なくとも９０〜１１０℃付近ではトナーが軟化し定着を開始しなければならないとされる。
しかし、９０℃で軟化するためにはガラス転移は５０℃以下にしなければならないがそのような高分子体のＴｇ（ガラス転移点）はまた分子量にも関係がある。
通常、ガラス転移点は５０℃以下になると定着性は良好となるが保存性は満足しない。
【００２２】
本発明のトナーにおいては、トナーＴｇを３０〜５０℃の極めて低温なバインダーで設計しその粒子表層には５０〜７８℃にガラス転移をもつ微粒子ポリマーをトナー粒子に対し０．３〜２．０％存在させる。トナー粒子上に均一に被覆した粒子は低軟化のバインダーに対し熱の保護をする擬似カプセル構成粒子となる。ホットオフセットや低温定着性、及び耐熱保存性に対し効果がある理由として、トナー表面の結着樹脂はプレポリマーとアミン類を反応させたウレアー結合により高分子量化し、表面の一部は網目構造化し比較的ストレスに強い三次元化構造になっている。さらに粒子表層には従来のトナーの熱特性と同じものを用いる一方、内部はトナーバインダーとして低Ｔｇのポリエステルレジンを使用することから均一に混練された粉砕トナーに比較し低温定着性に有利な構造となる（このトナー粒子モデルを図１に示す）。表層に被覆したポリマー微粒子は定着時加熱ローラーの熱容量に対しすばやく反応しトナー粒子バインダーを表層外に染み出させなくてはならない。耐熱保存とトナーのしめだし量のバランスは付着する微粒子ポリマー量でコントロールする。トナーに残存する微粒子ポリマーは粒子径として１０〜２００ｎｍであり付着している量としては０．３〜２ｗｔ％である。粒子径が１０ｎｍ以下のものは微粒子ポリマーとしては得られにくく２００ｎｍ以上では表層に厚く残存し定着性が低下する。トナーＴｇについても低温定着が可能な範囲として３０〜５０℃が有効である。３０℃以下では粒子化が困難で５０℃以上では低温定着に効果がなくなる。この粒子の皮膜状態と定着性についてはフローテスターの流出開始温度で判断することが可能となった。つまりフローテスターでの流出開始は荷重と加熱、流出させるダイ径により決まってくるが、定着装置とフローテスター条件との間で規則性があり定着装置との条件を選択すれば定着の代用的な特性となる。つまり定着時のローラーニップ圧、加熱温度、時間とフローテスター条件とが関係するものである。
【００２３】
フロテスターで条件は１０ｋｇ、ダイ０．５ｍｍ、３℃／分の昇温において得られた９０〜１１０℃の流出開始点の範囲が低温定着に効果が認められた。９０℃以下の場合はホットオフセットが低下し１１０℃以上では表層の微粒子ポリマーが阻害し定着性を低下させる。
また、このときオイルレス化達成するためには離型性に効果あるワックスを分散させるが、染みだしやすさはバインダーレジンと同様で表層の微粒子ポリマー構成に影響する（フローテスター測定法）。
【００２４】
本発明者らは、低温定着性とホットオフセット性を満足させ定着温度領域を広げるための指標としてフローテスターの温度カーブで最適な範囲があることを見出した。フローテスターとしては、例えば島津製作所製の高架式フローテスターＣＦＴ５００型がある。このフローテスターからのデータに基づくフローカーブは図２（ａ）および（ｂ）に示されるような状態になり、そこから各々の温度を読み取ることができる。図中、Ｔｓは軟化温度、Ｔｆｂは流出開始温度であり、１／２法における溶融温度とあるのはＴ１／２温度のことである。
【００２５】
従来は各々の温度の値を読み、トナーまたはバインダー樹脂の熱特性を指標として用いていたが、近時は以前よりさらなる低温定着性が要求されるに至り、このフローカーブの特性の重要性が増し４つの温度（ＴＳ、Ｔｆｂ、Ｆ１／２温度、流出終了点）の所要範囲のトナーを得ることにより低温定着性とホットオフセット性を満足させる。フローカーブとトナー品質の関係は下記のとおりである。
【００２６】
《測定条件》
荷重：１０ｋｇ／ｃｍ^２、昇温速度：３．０℃／ｍｉｎ、
ダイ口径：０．５０ｍｍ、ダイ長さ：１０．０ｍｍ
【００２７】
微粒子ポリマーの残存率は、トナー粒子に起因せず樹脂微粒子に起因する物質を熱分解ガスクロマトグラフ質量分析計で分析し、そのピーク面積から算出し測定することができる。
検出器としては、質量分析計が好ましいが、特に制限はない。
【００２８】
トナーにおいて使用される離型剤はトナー中に１〜１０％含有され融点が６０〜１２０℃であり、重量平均分子量において４００〜５０００、酸価が１〜９０であることが必要である。
【００２９】
（離型剤）
本発明のトナーに用いるワックスとしては、融点が５０〜１２０℃の低融点のワックスが、バインダー樹脂との分散の中でより離型剤として効果的に定着ローラーとトナー界面との間で働き、これにより定着ローラーにオイルの如き離型材を塗布することなく高温オフセットに対し効果を示す。
融点が１２０℃以上であると離型性の効果が十分でなく５０℃以下ではトナー保存性及びブロッキングが悪化する場合があるので好ましくない。尚、本発明におけるワックスの融点は、示差走査熱量計（ＤＳＣ）による最大吸熱ピークとした。
【００３０】
本発明において使用できる離型剤として機能するワックス成分としては、以下の材料が使用できる。即ち、具体例としては、ロウ類及びワックス類としては、カルナバワックス、綿ロウ、木ロウ、ライスワックス等の植物系ワックス、ミツロウ、ラノリン等の動物系ワックス、オゾケライト、セルシン等の鉱物系ワックス、及びおよびパラフィン、マイクロクリスタリン、ペトロラタム等の石油ワックス等が挙げられる。またこれら天然ワックスの外に、フィッシャー・トロプシュワックス、ポリエチレンワックス等の合成炭化水素ワックス、エステル、ケトン、エーテル等の合成ワックス等が挙げられる。さらに、１２−ヒドロキシステアリン酸アミド、ステアリン酸アミド、無水フタル酸イミド、塩素化炭化水素等の脂肪酸アミド及び、低分子量の結晶性高分子樹脂である、ポリｎ−ステアリルメタクリレート、ポリｎ−ラウリルメタクリレート等のポリアクリレートのホモ重合体あるいは共重合体（例えば、ｎ−ステアリルアクリレート−エチルメタクリレートの共重合体等）等、側鎖に長いアルキル基を有する結晶性高分子等も用いることができる。これらのうち、植物性ＷＡＸのＭＷ４００〜５０００、酸価１〜３０の範囲のＷＡＸはポリエステル樹脂と適度に微分散しカラートナーに必要な透明性が特に良くカラートナーに適する。またエステルＷＡＸで針進入度が３以下のエステルワックスは自身着色及び臭気が少なくカラートナーに適する。カラートナーではＯＨＰ用紙の透過性についてはプレゼンテーション用としてしばしば要求されるが、トナー中に含有されるワックスの分散単位と分散径、分散形態に依存することが確認された。また、ベルト定着装置はローラー定着に比べ面圧を低い分定着については不利で離型剤の効果が重要となる。すなわちトナー内でのワックスの分散単位を透過性に影響が出にくい粒径及び形態、さらには樹脂中での分散状態を制御することによりワックスの結晶化度の大きさにかかわらず透過性の問題がなくなる。これは透過性のみならずホットオフセット性にも大きく影響してくる。ＷＡＸの分散性については本トナー製法は混練粉砕法、重合法に比較し大きな違いを示す。つまり混練粉砕法では混練りでの微分散は限界があり２μｍ以下は容易ではなかった。また粉砕時応力集中がＷＡＸと樹脂との界面で起こるため粒子の表面にＷＡＸが出現しやすくホットオフセットに対しては離型効果あるもののカラートナーの透明性向上には不利となる。一方懸濁重合では内包化及びビニール重合のため透明性の達成は非常にむずかしい状況にある。乳化重合による重合トナーの場合もビニール重合やトナー粒子生成過程の中でのＷＡＸ微分散は実際的には困難な工法である。一方本開発製造法の中ではＷＡＸの微分散に関し形状制御、形態、粒径など比較的容易な製造方法である。具体的にＷＡＸの分散径を測定する方法について記す。
【００３１】
本発明においては、ワックスの最大方向の粒径をもってワックス分散径とした。具体的には、トナーをエポキシ樹脂に包埋して約１００μｍに超薄切片化し、四酸化ルテニウムにより染色した後、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）により倍率１００００倍で観察を行ない、写真撮影し、この写真を画像評価することにより、ワックスの分散状態を観察し分散径を測定した。本発明のトナー中に存在するワックス分散径の分布は０．１〜２μｍの粒子が７０個数％以上、より好ましくは０．５μｍ〜１μｍの粒子が７０個数％以上である。０．１μｍより小さい粒子が多いと、充分な離型性を発現できない。また、最大長で３μｍより大きい粒子が５％以上であると、凝集性を示して流動性が悪化しやすく、フィルミングを生じたりするばかりか、カラートナーにおいては色再現性や光沢性を著しく低下させてしまう。
【００３２】
また、該トナー中に分散されているワックスがトナー粒子中に平均的に分散され少なくともトナー粒子中にワックス粒子が３個以上の存在が必要であり写真の中で３個に満たない粒子が３０個数％をこえると定着性や離型性に問題がおこる。この写真のＷＡＸ分散状態は分散されているワックスがトナー粒子表面に対しワックスの長径が水平方向に存在するのではなく内部方向に分散されていることが重要なポイントである。つまり内部粒子内部に分散されているトナーは粉体の流動性がよく帯電も変動が比較的少ないが、粒子表面に沿って粒子が伸びているトナーは離型性が比較的よいものの粉砕トナーに類似な帯電安定性や流動性低下などに問題を抱えている。
【００３３】
（樹脂微粒子の残存率）
本発明トナーにおける樹脂微粒子は、後述するトナー形状（円形度、粒度分布など）を制御するために、製造工程で添加されるが、樹脂微粒子のガラス転移点（Ｔｇ）が５０〜７８℃であり、重量平均分子量が９千〜２０万であり、トナー粒子に対する残存率が０．３〜２ｗｔ％にすることが重要である。樹脂微粒子のＴｇが５０℃未満、及び／又は重量平均分子量が９千未満では、トナーの保存性が悪化してしまい、保管時および現像機内でブロッキングの発生が見られ、また、樹脂微粒子のＴｇが７８℃以上、及び／又は重量平均分子量が２０万以上では、樹脂微粒子が定着紙との接着性を阻害し、定着下限温度の上昇が見られる。残存率が、０．３ｗｔ％未満のとき、トナーの保存性が悪化してしまい、保管時および現像機内でブロッキングの発生が見られ、また、残存量が２ｗｔ％を超えると、樹脂微粒子がワックスの染み出しを阻害し、ワックスの離型性効果が得られず、オフセットの発生が見られる。
【００３４】
樹脂微粒子の残存率は、トナー粒子に起因せず樹脂微粒子に起因する物質を熱分解ガスクロマトグラフ質量分析計で分析し、そのピーク面積から算出し測定することができる。
検出器としては、質量分析計が好ましいが、特に制限はない。
（Ｄｖ／Ｄｎ（体積平均粒径／個数平均粒径の比））
該トナーの体積平均粒径（Ｄｖ）が４〜８μｍであり、個数平均粒径（Ｄｎ）との比（Ｄｖ／Ｄｎ）が１．２５以下、好ましくは１．１０〜１．２５である乾式トナーにより、耐熱保存性、低温定着性、耐ホットオフセット性のいずれにも優れ、とりわけフルカラー複写機などに用いた場合に画像の光沢性に優れ、更に二成分現像剤においては、長期にわたるトナーの収支が行われても、現像剤中のトナー粒子径の変動が少なくなり、現像装置における長期の攪拌においても、良好で安定した現像性が得られる。また、一成分現像剤として用いた場合においても、トナーの収支が行われても、トナーの粒子径の変動が少なくなると共に、現像ローラーへのトナーのフィルミングや、トナーを薄層化する為のブレード等の部材へのトナーの融着がなく、現像装置の長期の使用（攪拌）においても、良好で安定した現像性及び画像が得られた。
【００３５】
一般的には、トナーの粒子径は小さければ小さい程、高解像で高画質の画像を得る為に有利であると言われているが、逆に転写性やクリーニング性に対しては不利である。また、本発明の範囲よりも体積平均粒子径が小さい場合、二成分現像剤では現像装置における長期の攪拌においてキャリアの表面にトナーが融着し、キャリアの帯電能力を低下させたり、一成分現像剤として用いた場合には、現像ローラーへのトナーのフィルミングや、トナーを薄層化する為のブレード等の部材へのトナーの融着を発生させやすくなる。
また、これらの現象は微粉の含有率が本発明の範囲より多いトナーにおいても同様である。
逆に、トナーの粒子径が本発明の範囲よりも大きい場合には、高解像で高画質の画像を得ることが難しくなると共に、現像剤中のトナーの収支が行われた場合にトナーの粒子径の変動が大きくなる場合が多い。また、体積平均粒子径／個数平均粒子径が１．２５よりも大きい場合も同様であることが明らかとなった。
また、体積平均粒子径／個数平均粒子径が１．０５より小さい場合には、トナーの挙動の安定化、帯電量の均一化の面から好ましい面もあるが、トナーの帯電が不十分になる場合が見られ、また、クリーニング性を悪化させる場合があることが明らかとなった。
【００３６】
（定着装置）
図３に本発明における定着装置の概略図を示す。この図において、（１）は定着ローラ、（２）は加圧ローラ、（３）は金属シリンダー、（４）はオフセット防止層、（５）は加熱ランプ、（６）は金属シリンダー、（７）はオフセット防止層、（８）は加熱ランプ、（Ｔ）はトナー像、（Ｓ）は支持体（紙等の転写紙）を示す。
【００３７】
本発明の画像形成装置で用いられるような定着装置において、２本のローラ間に加わる面圧（ローラ荷重／接触面積）を１．５×１０^５Ｐａ以下で定着することは従来はなかった。従来の面圧は１．５×１０^５Ｐａを越えており、そうでないと、充分に定着することができなかった。これに対し、本発明のトナーは低温でも定着できるものであり、面圧が１．５×１０^５Ｐａ以下という低面圧でも定着することが可能になる。また、低面圧にしたことで、転写媒体上のトナー画像を押しつぶし乱さないので、高精細な画像出力が可能となる。
【００３８】
（製造方法）
少なくとも樹脂、着色剤からなるトナー組成物を有機溶剤中に溶解または分散させ、該溶解物または分散物を水径媒体中で無機分散剤又は微粒子ポリマーの存在下で分散せしめ、該溶解物または分散物を重付加反応させ得られた乳化分散液の溶媒を除去することにより得られ、さらには水系媒体中にポリエステル樹脂からなるトナー組成物を分散させてトナー粒子を形成する乾式トナーの製法において、該無機分散剤又は微粒子ポリマーの存在下で、水系媒体中に分散させたイソシアネート基含有プレポリマーをアミン類により伸長反応及び架橋反応させ、得られた乳化分散液の溶媒を除去することにより得られることを特徴としている。具体的な製法としてイソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー（Ａ）とアミン類（Ｂ）との反応などが挙げられる。他にもイソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー（Ａ）としては、ポリオール（ＰＯ）とポリカルボン酸（ＰＣ）の重縮合物でかつ活性水素基を有するポリエステルをさらにポリイソシアネート（ＰＩＣ）と反応させた物などが挙げられる。上記ポリエステルの有する活性水素基としては、水酸基（アルコール性水酸基およびフェノール性水酸基）、アミノ基、カルボキシル基、メルカプト基などが挙げられ、これらのうち好ましいものはアルコール性水酸基である。
【００３９】
ポリオール（ＰＯ）としては、ジオール（ＤＩＯ）および３価以上のポリオール（ＴＯ）が挙げられ、（ＤＩＯ）単独、または（ＤＩＯ）と少量の（ＴＯ）の混合物が好ましい。ジオール（ＤＩＯ）としては、アルキレングリコール（エチレングリコール、１，２−プロピレングリコール、１，３−プロピレングリコール、１，４−ブタンジオール、１，６−ヘキサンジオールなど）；アルキレンエーテルグリコール（ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ジプロピレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレンエーテルグリコールなど）；脂環式ジオール（１，４−シクロヘキサンジメタノール、水素添加ビスフェノールＡなど）；ビスフェノール類（ビスフェノールＡ、ビスフェノールＦ、ビスフェノールＳなど）；上記脂環式ジオールのアルキレンオキサイド（エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイドなど）付加物；上記ビスフェノール類のアルキレンオキサイド（エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイドなど）付加物などが挙げられる。これらのうち好ましいものは、炭素数２〜１２のアルキレングリコールおよびビスフェノール類のアルキレンオキサイド付加物であり、特に好ましいものはビスフェノール類のアルキレンオキサイド付加物、およびこれと炭素数２〜１２のアルキレングリコールとの併用である。３価以上のポリオール（ＴＯ）としては、３〜８価またはそれ以上の多価脂肪族アルコール（グリセリン、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ソルビトールなど）；３価以上のフェノール類（トリスフェノールＰＡ、フェノールノボラック、クレゾールノボラックなど）；上記３価以上のポリフェノール類のアルキレンオキサイド付加物などが挙げられる。
【００４０】
ポリカルボン酸（ＰＣ）としては、ジカルボン酸（ＤＩＯ）および３価以上のポリカルボン酸（ＴＣ）が挙げられ、（ＤＩＯ）単独、および（ＤＩＯ）と少量の（ＴＣ）の混合物が好ましい。ジカルボン酸（ＤＩＯ）としては、アルキレンジカルボン酸（コハク酸、アジピン酸、セバシン酸など）；アルケニレンジカルボン酸（マレイン酸、フマール酸など）；芳香族ジカルボン酸（フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、ナフタレンジカルボン酸など）などが挙げられる。これらのうち好ましいものは、炭素数４〜２０のアルケニレンジカルボン酸および炭素数８〜２０の芳香族ジカルボン酸である。３価以上のポリカルボン酸（ＴＣ）としては、炭素数９〜２０の芳香族ポリカルボン酸（トリメリット酸、ピロメリット酸など）などが挙げられる。なお、ポリカルボン酸（ＰＣ）としては、上述のものの酸無水物または低級アルキルエステル（メチルエステル、エチルエステル、イソプロピルエステルなど）を用いてポリオール（ＰＯ）と反応させてもよい。
【００４１】
ポリオール（ＰＯ）とポリカルボン酸（ＰＣ）の比率は、水酸基［ＯＨ］とカルボキシル基［ＣＯＯＨ］の当量比［ＯＨ］／［ＣＯＯＨ］として、通常２／１〜１／１、好ましくは１．５／１〜１／１、さらに好ましくは１．３／１〜１．０２／１である。
【００４２】
ポリイソシアネート（ＰＩＣ）としては、脂肪族ポリイソシアネート（テトラメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、２，６−ジイソシアナトメチルカプロエートなど）；脂環式ポリイソシアネート（イソホロンジイソシアネート、シクロヘキシルメタンジイソシアネートなど）；芳香族ジイソシアネート（トリレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネートなど）；芳香脂肪族ジイソシアネート（α，α，α‘’，α‘’−テトラメチルキシリレンジイソシアネートなど）；イソシアヌレート類；前記ポリイソシアネートをフェノール誘導体、オキシム、カプロラクタムなどでブロックしたもの；およびこれら２種以上の併用が挙げられる。
【００４３】
ポリイソシアネート（ＰＩＣ）の比率は、イソシアネート基［ＮＣＯ］と、水酸基を有するポリエステルの水酸基［ＯＨ］の当量比［ＮＣＯ］／［ＯＨ］として、通常５／１〜１／１、好ましくは４／１〜１．２／１、さらに好ましくは２．５／１〜１．５／１である。［ＮＣＯ］／［ＯＨ］が５を超えると低温定着性が悪化する。［ＮＣＯ］のモル比が１未満では、変性ポリエステルを用いる場合、ｓのエステル中のウレア含量が低くなり、耐ホットオフセット性が悪化する。末端にイソシアネート基を有するプレポリマー（Ａ）中のポリイソシアネート（３）構成成分の含有量は、通常０．５〜４０重量％、好ましくは１〜３０重量％、さらに好ましくは２〜２０重量％である。０．５重量％未満では、耐ホットオフセット性が悪化するとともに、耐熱保存性と低温定着性の両立の面で不利になる。また、４０重量％を超えると低温定着性が悪化する。
【００４４】
イソシアネート基を有するプレポリマー（Ａ）中の１分子当たりに含有するイソシアネート基は、通常１個以上、好ましくは、平均１．５〜３個、さらに好ましくは、平均１．８〜２．５個である。１分子当たり１個未満では、ウレア変性ポリエステルの分子量が低くなり、耐ホットオフセット性が悪化する。
【００４５】
アミン類（Ｂ）としては、ジアミン（Ｂ１）、３価以上のポリアミン（Ｂ２）、アミノアルコール（Ｂ３）、アミノメルカプタン（Ｂ４）、アミノ酸（Ｂ５）、およびＢ１〜Ｂ５のアミノ基をブロックしたもの（Ｂ６）などが挙げられる。ジアミン（Ｂ１）としては、芳香族ジアミン（フェニレンジアミン、ジエチルトルエンジアミン、４，４’ジアミノジフェニルメタンなど）；脂環式ジアミン（４，４’−ジアミノ−３，３’ジメチルジシクロヘキシルメタン、ジアミンシクロヘキサン、イソホロンジアミンなど）；および脂肪族ジアミン（エチレンジアミン、テトラメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミンなど）などが挙げられる。３価以上のポリアミン（Ｂ２）としては、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミンなどが挙げられる。アミノアルコール（Ｂ３）としては、エタノールアミン、ヒドロキシエチルアニリンなどが挙げられる。アミノメルカプタン（Ｂ４）としては、アミノエチルメルカプタン、アミノプロピルメルカプタンなどが挙げられる。アミノ酸（Ｂ５）としては、アミノプロピオン酸、アミノカプロン酸などが挙げられる。Ｂ１〜Ｂ５のアミノ基をブロックしたもの（Ｂ６）としては、前記Ｂ１〜Ｂ５のアミン類とケトン類（アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンなど）から得られるケチミン化合物、オキサゾリン化合物などが挙げられる。これらアミン類（Ｂ）のうち好ましいものは、Ｂ１およびＢ１と少量のＢ２の混合物である。
【００４６】
さらに、必要により伸長停止剤を用いてポリエステルの分子量を調整することができる。伸長停止剤としては、モノアミン（ジエチルアミン、ジブチルアミン、ブチルアミン、ラウリルアミンなど）、およびそれらをブロックしたもの（ケチミン化合物）などが挙げられる。
【００４７】
アミン類（Ｂ）の比率は、イソシアネート基を有するプレポリマー（Ａ）中のイソシアネート基［ＮＣＯ］と、アミン類（Ｂ）中のアミノ基［ＮＨｘ］の当量比［ＮＣＯ］／［ＮＨｘ］として、通常１／２〜２／１、好ましくは１．５／１〜１／１．５、さらに好ましくは１．２／１〜１／１．２である。［ＮＣＯ］／［ＮＨｘ］が２を超えたり１／２未満では、ポリエステルの分子量が低くなり、耐ホットオフセット性が悪化する。本発明においては、ポリエステル系樹脂（ポリエステル）としては、ウレアー変性ポリエステル（UMPE）をもちいることができるが、このポリエステル中に、ウレア結合と共にウレタン結合を含有していてもよい。ウレア結合含有量とウレタン結合含有量のモル比は、通常１００／０〜１０／９０であり、好ましくは８０／２０〜２０／８０、さらに好ましくは、６０／４０〜３０／７０である。ウレア結合のモル比が１０％未満では、耐ホットオフセット性が悪化する。
【００４８】
本発明のウレア変性ポリエステル（ＵＭＰＥ）は、ワンショット法、などにより製造される。ウレア変性ポリエステル（ＵＰＰＥ）の重量平均分子量は、通常１万以上、好ましくは２万〜１０００万、さらに好ましくは３万〜１００万である。１万未満では耐ホットオフセット性が悪化する。
【００４９】
本発明においては、前記ウレア結合で変性されたポリエステル（ＵＭＰＥ）は単独使用だけでなく、このものと共に、変性されていないポリエステル（ＰＥ）をトナーバインダー成分として含有させることもできる。（ＰＥ）を併用することで、低温定着性およびフルカラー装置に用いた場合の光沢性が向上し、単独使用より好ましい。（ＰＥ）としては、前記（ＵＭＰＥ）はポリエステル成分と同様なポリオール（ＰＯ）とポリカルボン酸（ＰＣ）との重縮合物などが挙げられ、好ましいものも（ＵＭＰＥ）はと同様である。また、（ＰＥ）は無変性のポリエステルだけでなく、ウレア結合以外の化学結合で変性されているものでもよく、例えばウレタン結合で変性されていてもよい。（ＵＭＰＥ）と（ＰＥ）は少なくとも一部が相溶していることが低温定着性、耐ホットオフセット性の面で好ましい。従って、（ＵＭＰＥ）のポリエステル成分と（ＰＥ）は類似の組成が好ましい。（ＰＥ）を含有させる場合の（ＵＭＰＥ）と（ＰＥ）の重量比は、通常５／９５〜８０／２０、好ましくは５／９５〜３０／７０、さらに好ましくは５／９５〜２５／７５、特に好ましくは７／９３〜２０／８０である。（ＵＭＰＥ）の重量比が５％未満では、耐ホットオフセット性が悪化するとともに、耐熱保存性と低温定着性の両立の面で不利になる。
（ＰＥ）の水酸基価は５以上であることが好ましい。
【００５０】
（ＰＥ）の酸価は通常１〜３０、好ましくは５〜２０である。酸価を持たせることで負帯電性となりやすく、さらには紙への定着時紙とトナーの親和性がよく低温定着性が向上する。しかし酸価が３０を超えると帯電の安定性特に環境変動に対し悪化傾向がある。重付加反応においては酸価がふれると造粒工程でのぶれにつながり乳化における制御がむずかしくなる。
【００５１】
（着色剤）
本発明の着色剤としては公知の染料及び顔料が使用でき、例えば、カーボンブラック、ニグロシン染料、鉄黒、ナフトールイエローＳ、ハンザイエロー（１０Ｇ、５Ｇ、Ｇ）、カドミュウムイエロー、黄色酸化鉄、黄土、黄鉛、チタン黄、ポリアゾイエロー、オイルイエロー、ハンザイエロー（ＧＲ、Ａ、ＲＮ、Ｒ）、ピグメントイエローＬ、ベンジジンイエロー（Ｇ、ＧＲ）、パーマネントイエロー（ＮＣＧ）、バルカンファストイエロー（５Ｇ、Ｒ）、タートラジンレーキ、キノリンイエローレーキ、アンスラザンイエローＢＧＬ、イソインドリノンイエロー、ベンガラ、鉛丹、鉛朱、カドミュウムレッド、カドミュウムマーキュリレッド、アンチモン朱、パーマネントレッド４Ｒ、パラレッド、ファイセーレッド、パラクロルオルトニトロアニリンレッド、リソールファストスカーレットＧ、ブリリアントファストスカーレット、ブリリアントカーンミンＢＳ、パーマネントレッド（Ｆ２Ｒ、Ｆ４Ｒ、ＦＲＬ、ＦＲＬＬ、Ｆ４ＲＨ）、ファストスカーレットＶＤ、ベルカンファストルビンＢ、ブリリアントスカーレットＧ、リソールルビンＧＸ、パーマネントレッドＦ５Ｒ、ブリリアントカーミン６Ｂ、ピグメントスカーレット３Ｂ、ボルドー５Ｂ、トルイジンマルーン、パーマネントボルドーＦ２Ｋ、ヘリオボルドーＢＬ、ボルドー１０Ｂ、ボンマルーンライト、ボンマルーンメジアム、エオシンレーキ、ローダミンレーキＢ、ローダミンレーキＹ、アリザリンレーキ、チオインジゴレッドＢ、チオインジゴマルーン、オイルレッド、キナクリドンレッド、ピラゾロンレッド、ポリアゾレッド、クロームバーミリオン、ベンジジンオレンジ、ペリノンオレンジ、オイルオレンジ、コバルトブルー、セルリアンブルー、アルカリブルーレーキ、ピーコックブルーレーキ、ビクトリアブルーレーキ、無金属フタロシアニンブルー、フタロシアニンブルー、ファストスカイブルー、インダンスレンブルー（ＲＳ、ＢＣ）、インジゴ、群青、紺青、アントラキノンブルー、ファストバイオレットＢ、メチルバイオレットレーキ、コバルト紫、マンガン紫、ジオキサンバイオレット、アントラキノンバイオレット、クロムグリーン、ジンクグリーン、酸化クロム、ピリジアン、エメラルドグリーン、ピグメントグリーンＢ、ナフトールグリーンＢ、グリーンゴールド、アシッドグリーンレーキ、マラカイトグリーンレーキ、フタロシアニングリーン、アントラキノングリーン、酸化チタン、亜鉛華、リトボン及びそれらの混合物が使用できる。着色剤の含有量はトナーに対して通常１〜１５重量％、好ましくは３〜１０重量％である。
【００５２】
本発明で用いる着色剤は樹脂と複合化されたマスターバッチとして用いることもできる。マスターバッチの製造またはマスターバッチとともに混練されるバインダー樹脂としては、先に挙げた変性、未変性ポリエステル樹脂の他にポリスチレン、ポリｐ−クロロスチレン、ポリビニルトルエンなどのスチレン及びその置換体の重合体；スチレン−ｐ−クロロスチレン共重合体、スチレン−プロピレン共重合体、スチレン−ビニルトルエン共重合体、スチレン−ビニルナフタリン共重合体、スチレン−アクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリル酸エチル共重合体、スチレン−アクリル酸ブチル共重合体、スチレン−アクリル酸オクチル共重合体、スチレン−メタクリル酸メチル共重合体、スチレン−メタクリル酸エチル共重合体、スチレン−メタクリル酸ブチル共重合体、スチレン−α−クロルメタクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−ビニルメチルケトン共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−イソプレン共重合体、スチレン−アクリロニトリル−インデン共重合体、スチレン−マレイン酸共重合体、スチレン−マレイン酸エステル共重合体などのスチレン系共重合体；ポリメチルメタクリレート、ポリブチルメタクリレート、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、エポキシ樹脂、エポキシポリオール樹脂、ポリウレタン、ポリアミド、ポリビニルブチラール、ポリアクリル酸樹脂、ロジン、変性ロジン、テルペン樹脂、脂肪族又は脂環族炭化水素樹脂、芳香族系石油樹脂、塩素化パラフィン、パラフィンワックスなどが挙げられ、単独あるいは混合して使用できる。
【００５３】
本マスターバッチはマスターバッチ用の樹脂と着色剤とを高せん断力をかけて混合、混練してマスターバッチを得ることができる。この際、着色剤と樹脂の相互作用を高めるために、有機溶剤を用いることができる。また、いわゆるフラッシング法と呼ばれる着色剤の水を含んだ水性ペーストを樹脂と有機溶剤とともに混合混練し、着色剤を樹脂側に移行させ、水分と有機溶剤成分を除去する方法も着色剤のウエットケーキをそのまま用いることができるため乾燥する必要がなく、好ましく用いられる。混合混練するには３本ロールミル等の高せん断分散装置が好ましく用いられる。
【００５４】
（離型剤）
また、トナーバインダー、着色剤とともにワックスを含有させることもできる。本発明のワックスとしては公知のものが使用でき、例えばポリオレフィンワッックス（ポリエチレンワックス、ポリプロピレンワックスなど）；長鎖炭化水素（パラフィンワッックス、サゾールワックスなど）；カルボニル基含有ワックスなどが挙げられる。これらのうち好ましいものは、カルボニル基含有ワックスである。カルボニル基含有ワックスとしては、ポリアルカン酸エステル（カルナバワックス、モンタンワックス、トリメチロールプロパントリベヘネート、ペンタエリスリトールテトラベヘネート、ペンタエリスリトールジアセテートジベヘネート、グリセリントリベヘネート、１,１８-オクタデカンジオールジステアレートなど）；ポリアルカノールエステル（トリメリット酸トリステアリル、ジステアリルマレエートなど）；ポリアルカン酸アミド（エチレンジアミンジベヘニルアミドなど）；ポリアルキルアミド（トリメリット酸トリステアリルアミドなど）；およびジアルキルケトン（ジステアリルケトンなど）などが挙げられる。これらカルボニル基含有ワックスのうち好ましいものは、ポリアルカン酸エステルである。本発明のワックスの融点は、通常４０〜１６０℃であり、好ましくは５０〜１２０℃、さらに好ましくは６０〜９０℃である。融点が４０℃未満のワックスは耐熱保存性に悪影響を与え、１６０℃を超えるワックスは低温での定着時にコールドオフセットを起こしやすい。また、ワックスの溶融粘度は、融点より２０℃高い温度での測定値として、５〜１０００ｃｐｓが好ましく、さらに好ましくは１０〜１００ｃｐｓである。１０００ｃｐｓを超えるワックスは、耐ホットオフセット性、低温定着性への向上効果に乏しい。トナー中のワックスの含有量は通常０〜４０重量％であり、好ましくは３〜３０重量％である。
【００５５】
（帯電制御剤）
本発明のトナーは、必要に応じて帯電制御剤を含有してもよい。帯電制御剤としては公知のものが全て使用でき、例えばニグロシン系染料、トリフェニルメタン系染料、クロム含有金属錯体染料、モリブデン酸キレート顔料、ローダミン系染料、アルコキシ系アミン、４級アンモニウム塩（フッ素変性４級アンモニウム塩を含む）、アルキルアミド、燐の単体または化合物、タングステンの単体または化合物、フッ素系活性剤、サリチル酸金属塩及び、サリチル酸誘導体の金属塩等である。具体的にはニグロシン系染料のボントロン０３、第四級アンモニウム塩のボントロンＰー５１、含金属アゾ染料のボントロンＳー３４、オキシナフトエ酸系金属錯体のＥー８２、サリチル酸系金属錯体のＥー８４、フェノール系縮合物のＥー８９（以上、オリエント化学工業社製）、第四級アンモニウム塩モリブデン錯体のＴＰー３０２、ＴＰ一４１５（以上、保土谷化学工業社製）、第四級アンモニウム塩のコピーチャージＰＳＹＶＰ２０３８、トリフェニルメタン誘導体のコピーブルーＰＲ、第四級アンモニウム塩のコピーチャージＮＥＧＶＰ２０３６、コピーチャージＮＸＶＰ４３４（以上、ヘキスト社製）、ＬＲＡー９０１、ホウ素錯体であるＬＲー１４７（日本カ一リット社製）、銅フタロシアニン、ペリレン、キナクリドン、アゾ系顔料、その他スルホン酸基、カルボキシル基、四級アンモニウム塩等の官能基を有する高分子系の化合物が挙げられる。
【００５６】
本発明において荷電制御剤の使用量は、バインダー樹脂の種類、必要に応じて使用される添加剤の有無、分散方法を含めたトナー製造方法によって決定されるもので、一義的に限定されるものではないが、好ましくはバインダー樹脂１００重量部に対して、０．１〜１０重量部の範囲で用いられる。好ましくは、０．２〜５重量部の範囲がよい。１０重量部を越える場合にはトナーの帯電性が大きすぎ、主帯電制御剤の効果を減退させ、現像ローラとの静電的吸引力が増大し、現像剤の流動性低下や、画像濃度の低下を招く。これらの帯電制御剤、離型剤はマスターバッチ、樹脂とともに溶融混練することもできるし、もちろん有機溶剤に溶解、分散する際に加えても良い。
【００５７】
（外添剤）
本発明で得られた着色粒子の流動性や現像性、帯電性を補助するための外添剤としては、無機微粒子を好ましく用いることができる。この無機微粒子の一次粒子径は、５ｍμ〜２μｍであることが好ましく、特に５ｍμ〜５００ｍμであることが好ましい。また、ＢＥＴ法による比表面積は、２０〜５００ｍ^２／ｇであることが好ましい。この無機微粒子の使用割合は、トナーの０．０１〜５重量％であることが好ましく、特に０．０１〜２．０重量％であることが好ましい．無機微粒子の具体例としては、例えばシリカ、アルミナ、酸化チタン、チタン酸バリウム、チタン酸マグネシウム、チタン酸カルシウム、チタン酸ストロンチウム、酸化亜鉛、酸化スズ、ケイ砂、クレー、雲母、ケイ灰石、ケイソウ土、酸化クロム、酸化セリウム、ペンガラ、三酸化アンチモン、酸化マグネシウム、酸化ジルコニウム、硫酸バリウム、炭酸バリウム、炭酸カルシウム、炭化ケイ素、窒化ケイ素などを挙げることができる。
【００５８】
この他、高分子系微粒子たとえばソープフリー乳化重合や懸濁重合、分散重合によって得られるポリスチレン、メタクリル酸エステルやアクリル酸エステル共重合体やシリコーン、ベンゾグアナミン、ナイロンなどの重縮合系、熱硬化性樹脂による重合体粒子が挙げられる。
【００５９】
このような流動化剤は表面処理を行なって、疎水性を上げ、高湿度下においても流動特性や帯電特性の悪化を防止することができる。例えばシランカップリング剤、シリル化剤、フッ化アルキル基を有するシランカップリング剤、有機チタネート系カップリング剤、アルミニウム系のカップリング剤、シリコーンオイル、変性シリコーンオイルなどが好ましい表面処理剤として挙げられる。
【００６０】
感光体や一次転写媒体に残存する転写後の現像剤を除去するためのクリーニング性向上剤としては、例えばステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸など脂肪酸金属塩、例えばポリメチルメタクリレート微粒子、ポリスチレン微粒子などのソープフリー乳化重合などによって製造された、ポリマー微粒子などを挙げることかできる。ポリマー微粒子は比較的粒度分布が狭く、体積平均粒径が０．０１から１μｍのものが好ましい。
【００６１】
製造方法
（水系媒体中でのトナー製造法）
本発明に用いる水系媒体としては、水単独でもよいが、水と混和可能な溶剤を併用することもできる。混和可能な溶剤としては、アルコール（メタノール、イソプロパノール、エチレングリコールなど）、ジメチルホルムアミド、テトラヒドロフラン、セルソルブ類（メチルセルソルブなど）、低級ケトン類（アセトン、メチルエチルケトンなど）などが挙げられる。
【００６２】
トナー粒子は、水系媒体中でイソシアネート基を有するプレポリマー（Ａ）からなる分散体アミン類と反応させる。プレポリマー（Ａ）を用い分散体を安定して形成させる方法としては、水系媒体中にウレア変性ポリエステル（ｉ）やプレポリマー（Ａ）からなるトナー原料の組成物を加えて、せん断力により分散させる方法などが挙げられる。プレポリマー（Ａ）と他のトナー組成物である（以下トナー原料と呼ぶ）着色剤、着色剤マスターバッチ、離型剤、荷電制御剤、未変性ポリエステル樹脂などは、水系媒体中で分散体を形成させる際に混合してもよいが、あらかじめトナー原料を混合した後、水系媒体中にその混合物を加えて分散させたほうがより好ましい。また、本発明においては、着色剤、離型剤、荷電制御剤などの他のトナー原料は、必ずしも、水系媒体中で粒子を形成させるときに混合しておく必要はなく、粒子を形成せしめた後、添加してもよい。たとえば、着色剤を含まない粒子を形成させた後、公知の染着の方法で着色剤を添加することもできる。
【００６３】
分散の方法としては特に限定されるものではないが、低速せん断式、高速せん断式、摩擦式、高圧ジェット式、超音波などの公知の設備が適用できる。また分散体の粒径を２〜２０μｍにするために高速せん断式が好ましい。高速せん断式分散機を使用した場合、回転数は特に限定はないが、通常１０００〜３００００ｒｐｍ、好ましくは５０００〜２００００ｒｐｍである。分散時間は特に限定はないが、バッチ方式の場合は、通常０．１〜５分である。分散時の温度としては、通常、但し分散温度は２０℃以下として３０〜６０分が好ましい。これは顔料の凝集を防ぐためである。
【００６４】
変性ポリエステルやプレポリマー（Ａ）を含むトナー組成物１００部に対する水系媒体の使用量は、通常５０〜２０００重量部、好ましくは１００〜１０００重量部である。５０重量部未満ではトナー組成物の分散状態が悪く、所定の粒径のトナー粒子が得られない。２０００重量部を超えると経済的でない。また、このときの油相の粘度はＢ型粘度計にて２０００ｍＰ・ｓ以上にする必要がある。油相の粘度が２０００ｍＰ・ｓ未満の場合分散した油相中で顔料粒子が動きやすく凝集をはじめるためトナーの顔料分酸が悪化しトナー体積固有抵抗が低下する。また顔料分散後も15℃以下を保つようにしなければ顔料粒子の凝集が起りやすくなる。
また、必要に応じて、分散剤を用いることもできる。分散剤を用いたほうが、粒度分布がシャープになるとともに分散が安定である点で好ましい。
【００６５】
微粒子ポリマー
本発明で使用される樹脂微粒子は、ガラス転移点（Ｔｇ）が５０〜７８℃であり、重量平均分子量が０．９万〜２０万であることが条件である。
樹脂微粒子は水性分散体を形成しうる樹脂であればいかなる樹脂も使用でき、熱可塑性樹脂でも熱硬化性樹脂でもよいが、例えばビニル系樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ケイ素系樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、ユリア樹脂、アニリン樹脂、アイオノマー樹脂、ポリカーボネート樹脂等が挙げられる。樹脂微粒子としては、上記の樹脂を２種以上併用しても差し支えない。このうち好ましいのは、微細球状樹脂粒子の水性分散体が得られやすい点から、ビニル系樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂及びそれらの併用が好ましい。
【００６６】
ビニル系樹脂としては、ビニル系モノマーを単独重合また共重合したポリマーで、例えば、スチレン−（メタ）アクリル酸エステル樹脂、スチレン−ブタジエン共重合体、（メタ）アクリル酸−アクリル酸エステル重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−無水マレイン酸共重合体、スチレン−（メタ）アクリル酸共重合体等が挙げられる。
【００６７】
得られた乳化分散体から有機溶媒を除去するためには、系全体を徐々に昇温し、液滴中の有機溶媒を完全に蒸発除去する方法を採用することができる。この溶剤除去前の液攪拌の強さと脱溶剤時間によりトナー円形度の制御が可能となる。ゆっくり脱溶剤することにより形状はより真球円形度で表わすと０．９８０以上になり攪拌を強く短時間に脱溶剤を行なうことにより凹凸状や不定形になり円形度で表わすと０．９００〜０．９６０になる。水系媒体中に乳化分散させさらに伸張反応させた乳化液を脱溶剤中に攪拌槽にて温度３０〜５０℃の強い攪拌力で攪拌しながら脱溶剤を行なうことにより円形度の制御が可能で０．８５０〜０．９９０の範囲の形状制御が可能となる。これは造粒中に含有される酢酸エチルが脱溶剤時に急激に脱溶剤することにより体積収縮が起ったものと考えられ攪拌力と時間で形状を制御できる。ただし、このときの脱溶剤時間は１時間以内とする。1時間以上になると顔料の凝集が始まり体積固有抵抗の低下につながる。また、乳化分散体を乾燥雰囲気中に噴霧して、液滴中の非水溶性有機溶媒を完全に除去してトナー微粒子を形成し、合せて水系分散剤を蒸発除去することも可能である。乳化分散体が噴霧される乾燥雰囲気としては、空気、窒素、炭酸ガス、燃焼ガス等を加熱した気体、特に使用される最高沸点溶媒の沸点以上の温度に加熱された各種気流が一般に用いられる。スプレイドライアー、ベルトドライアー、ロータリーキルンなどの短時間の処理で十分目的とする品質が得られる。
【００６８】
さらに、トナー組成物の粘度を低くするために、ウレア変性ポリエステル（ｉ）や（Ａ）が可溶の溶剤を使用することもできる。溶剤を用いたほうが粒度分布がシャープになる点で好ましい。該溶剤は沸点が１００℃未満の揮発性であることが除去が容易である点から好ましい。該溶剤としては、例えば、トルエン、キシレン、ベンゼン、四塩化炭素、塩化メチレン、１，２−ジクロロエタン、１，１，２−トリクロロエタン、トリクロロエチレン、クロロホルム、モノクロロベンゼン、ジクロロエチリデン、酢酸メチル、酢酸エチル、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンなどを単独あるいは２種以上組合せて用いることができる。特に、トルエン、キシレン等の芳香族系溶媒および塩化メチレン、１，２−ジクロロエタン、クロロホルム、四塩化炭素等のハロゲン化炭化水素が好ましい。プレポリマー（Ａ）１００部に対する溶剤の使用量は、通常０〜３００部、好ましくは０〜１００部、さらに好ましくは２５〜７０部である。溶剤を使用した場合は、伸長および／または架橋反応後、常圧または減圧下にて加温し除去する。
【００６９】
伸長および／または架橋反応時間は、プレポリマー（Ａ）の有するイソシアネート基構造とアミン類（Ｂ）の組み合わせによる反応性により選択されるが、通常１０分〜４０時間、好ましくは２〜２４時間である。反応温度は、通常、０〜１５０℃、好ましくは４０〜９８℃である。また、必要に応じて公知の触媒を使用することができる。具体的にはジブチルチンラウレート、ジオクチルチンラウレートなどが挙げられる。
【００７０】
得られた乳化分散体から有機溶媒を除去するためには、系全体を徐々に昇温し、液滴中の有機溶媒を完全に蒸発除去する方法を採用することができる。あるいはまた、乳化分散体を乾燥雰囲気中に噴霧して、液滴中の非水溶性有機溶媒を完全に除去してトナー微粒子を形成し、合せて水系分散剤を蒸発除去することも可能である。乳化分散体が噴霧される乾燥雰囲気としては、空気、窒素、炭酸ガス、燃焼ガス等を加熱した気体、特に使用される最高沸点溶媒の沸点以上の温度に加熱された各種気流が一般に用いられる。スプレイドライアー、ベルトドライアー、ロータリーキルンなどの短時間の処理で十分目的とする品質が得られる。
【００７１】
乳化分散時の粒度分布が広く、その粒度分布を保って洗浄、乾燥処理が行われた場合、所望の粒度分布に分級して粒度分布を整えることができる。
分級操作は液中でサイクロン、デカンター、遠心分離等により、微粒子部分を取り除くことができる。もちろん乾燥後に粉体として取得した後に分級操作を行なっても良いが、液体中で行なうことが効率の面で好ましい。得られた不要の微粒子、または粗粒子は再び混練工程に戻して粒子の形成に用いることができる。その際微粒子、または粗粒子はウェットの状態でも構わない。
用いた分散剤は得られた分散液からできるだけ取り除くことが好ましいが、先に述べた分級操作と同時に行なうのが好ましい。
得られた乾燥後のトナーの粉体と離型剤微粒子、帯電制御性微粒子、流動化剤微粒子、着色剤微粒子などの異種粒子とともに混合したり、混合粉体に機械的衝撃力を与えることによって表面で固定化、融合化させ、得られる複合体粒子の表面からの異種粒子の脱離を防止することができる。
【００７２】
具体的手段としては、高速で回転する羽根によって混合物に衝撃力を加える方法、高速気流中に混合物を投入し、加速させ、粒子同士または複合化した粒子を適当な衝突板に衝突させる方法などがある。装置としては、オングミル（ホソカワミクロン社製）、I式ミル（日本ニューマチック社製）を改造して、粉砕エアー圧カを下げた装置、ハイブリダイゼイションシステム（奈良機械製作所社製）、クリプトロンシステム（川崎重工業社製）、自動乳鉢などが挙げられる。
【００７３】
（二成分用キャリア）
本発明のトナーを２成分系現像剤に用いる場合には、磁性キャリアと混合して用いれば良く、現像剤中のキャリアとトナーの含有比は、キャリア１００重量部に対してトナー１〜１０重量部が好ましい。磁性キャリアとしては、粒子径２０〜２００μｍ程度の鉄粉、フェライト粉、マグネタイト粉、磁性樹脂キャリアなど従来から公知のものが使用できる。また、被覆材料としては、アミノ系樹脂、例えば尿素−ホルムアルデヒド樹脂、メラミン樹脂、ベンゾグアナミン樹脂、ユリア樹脂、ポリアミド樹脂、エポキシ樹脂等があげられる。またポリビニルおよびポリビニリデン系樹脂、例えばアクリル樹脂、ポリメチルメタクリレート樹脂、ポリアクリロニトリル樹脂、ポリ酢酸ビニル樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、ポリスチレン樹脂およびスチレンアクリル共重合樹脂等のポリスチレン系樹脂、ポリ塩化ビニル等のハロゲン化オレフィン樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂およびポリブチレンテレフタレート樹脂等のポリエステル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリ弗化ビニル樹脂、ポリ弗化ビニリデン樹脂、ポリトリフルオロエチレン樹脂、ポリヘキサフルオロプロピレン樹脂、弗化ビニリデンとアクリル単量体との共重合体、弗化ビニリデンと弗化ビニルとの共重合体、テトラフルオロエチレンと弗化ビニリデンと非弗化単量体とのターポリマー等のフルオロターポリマー、およびシリコーン樹脂等が使用できる。また必要に応じて、導電粉等を被覆樹脂中に含有させてもよい。導電粉としては、金属粉、カーボンブラック、酸化チタン、酸化錫、酸化亜鉛等が使用できる。これらの導電粉は、平均粒子径１μｍ以下のものが好ましい。平均粒子径が１μｍよりも大きくなると、電気抵抗の制御が困難になる。
また、本発明のトナーはキャリアを使用しない１成分系の磁性トナー或いは、非磁性トナーとしても用いることができる。
以下、本発明において、さらに好適に用いられるトナーについて説明する。本発明のトナーは、紡錘形状であることが好ましい。
トナー形状が一定しない不定形、又は扁平形状では粉体流動性が悪いことから、次のような課題を持つ。すなわち、摩擦帯電が円滑に行なえないことから地肌汚れ等の問題が発生しやすい。また、微小な潜像ドットを現像する際には、緻密で均一なトナー配置をとりにくいことから、ドット再現性に劣る。また、静電転写方式では、電気力線の影響を受けにくく、転写効率が劣る。
トナーが真球に近い場合、粉体流動性が良すぎて、外力に対して過度に作用してしまうことから、現像及び転写の際に、ドットの外側にトナー粒子が飛び散りやすいといった問題がある。また、球形トナーでは、感光体上で転がりやすいために、感光体とクリーニング部材との間に潜り込みクリーニング不良となることが多いという問題点がある。
本発明の紡錘形状のトナーは、粉体流動性が適度に調節されているために、摩擦帯電が円滑に行なわれて地肌汚れを発生させることがなく、微小な潜像ドットに対して整然と現像され、その後、効率よく転写されてドット再現性に優れる。更に、その際の飛び散りに対しては、粉体流動性が適度にブレーキをかけて飛び散りを防いでいる。紡錘形状のトナーは球形トナーに比べて、転がる軸が限られていることから、クリーニング部材の下に潜り込むようなクリーニング不良が発生しにくい。
【００７４】
また、本発明のトナーは、図１１に模式的に示されるように、長軸ｒ１と短軸ｒ２との比（ｒ２／ｒ１）が０．５〜０．８で、厚さｒ３と短軸ｒ２との比（ｒ３／ｒ２）が０．７〜１．０で表わされる紡錘形状であることが好ましい。また、同図に断面が模式的に示される断面のように、トナーの表面近傍に存在するワックス濃度が、トナーの内部に存在するワックスの濃度よりも大であることを特徴としている。
長軸と短軸との比（ｒ２／ｒ１）が０．５未満では、真球形状から離れるためにクリーニング性が高いが、ドット再現性及び転写効率が劣るために高品位な画質が得られなくなる。
長軸と短軸との比（ｒ２／ｒ１）が０．８を越えると、球形に近づくために、低温低湿の環境下では特にクリーニング不良が発生することがある。また、厚さと短軸との比（ｒ３／ｒ２）が０．７未満では、扁平形状に近く、不定形トナーのように飛び散りは少ないが、球形トナーのような高転写率は得られない。特に、厚さと短軸との比（ｒ３／ｒ２）が１．０では、長軸を回転軸とする回転体となる。これに近い紡錘状形状にすることで不定形・扁平形状でもなく真球状でもない形状であって、双方の形状が有する摩擦帯電性、ドット再現性、転写効率、飛び散りの防止性、クリーニング性の全てを満足させる形状となる。
図１１は、長軸、短軸、厚さの関係を説明する図であり、図中の符号ｒ１、ｒ２、ｒ３で示され、長さは、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）で、視野の角度を変えて写真を撮り、観察しながら測定したものである。
【００７５】
（アモルファスシリコン感光体）
本発明に用いられる電子写真用感光体としては、導電性支持体を５０℃〜４００℃に加熱し、該支持体上に真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、熱ＣＶＤ法、光ＣＶＤ法、プラズマＣＶＤ法等の成膜法によりａ−Ｓｉからなる光導電層を有するアモルファスシリコン感光体（以下、「ａ−Ｓｉ系感光体」と称する。）を用いることが出来る。なかでもプラズマＣＶＤ法、すなわち、原料ガスを直流または高周波あるいはマイクロ波グロー放電によって分解し、支持体上にａ−Ｓｉ堆積膜を形成する方法が好適なものとして用いられている。
【００７６】
（層構成）
アモルファスシリコン感光体の層構成は例えば以下のようなものである。図４は、層構成を説明するための模式的構成図である。図４（ａ）に示す電子写真用感光体（５００）は、支持体（５０１）の上にａ−Ｓｉ：Ｈ，Ｘからなり光導電性を有する光導電層（５０２）が設けられている。図４（ｂ）に示す電子写真用感光体（５００）は、支持体（５０１）の上に、ａ−Ｓｉ：Ｈ，Ｘからなり光導電性を有する光導電層（５０２）と、アモルファスシリコン系表面層（５０３）とから構成されている。図３（ｃ）に示す電子写真用感光体（５００）は、支持体（５０１）の上に、ａ−Ｓｉ：Ｈ，Ｘからなり光導電性を有する光導電層（５０２）と、アモルファスシリコン系表面層（５０３）と、アモルファスシリコン系電荷注入阻止層（５０４）とから構成されている。図４（ｄ）に示す電子写真用感光体（５００）は、支持体（５０１）の上に、光導電層（５０２）が設けられている。該光導電層（５０２）はａ−Ｓｉ：Ｈ，Ｘからなる電荷発生層（５０５）ならびに電荷輸送層（５０６）とからなり、その上にアモルファスシリコン系表面層（５０３）が設けられている。
【００７７】
（支持体）
感光体の支持体としては、導電性でも電気絶縁性であってもよい。導電性支持体としては、Ａｌ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ａｕ、Ｉｎ、Ｎｂ、Ｔｅ、Ｖ、Ｔｉ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｆｅ等の金属、およびこれらの合金、例えばステンレス等が挙げられる。また、ポリエステル、ポリエチレン、ポリカーボネート、セルロースアセテート、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリアミド等の合成樹脂のフィルムまたはシート、ガラス、セラミック等の電気絶縁性支持体の少なくとも感光層を形成する側の表面を導電処理した支持体も用いることができる。
支持体の形状は平滑表面あるいは凹凸表面の円筒状または板状、無端ベルト状であることができ、その厚さは、所望通りの画像形成装置用感光体を形成し得るように適宜決定するが、画像形成装置用感光体としての可撓性が要求される場合には、支持体としての機能が充分発揮できる範囲内で可能な限り薄くすることができる。しかしながら、支持体は製造上および取り扱い上、機械的強度等の点から通常は１０μｍ以上とされる。
【００７８】
（注入防止層）
本発明に用いることが出来るアモルファスシリコン感光体には必要に応じて導電性支持体と光導電層との間に、導電性支持体側からの電荷の注入を阻止する働きのある電荷注入阻止層を設けるのがいっそう効果的である（図４（ｃ））。すなわち、電荷注入阻止層は感光層が一定極性の帯電処理をその自由表面に受けた際、支持体側より光導電層側に電荷が注入されるのを阻止する機能を有し、逆の極性の帯電処理を受けた際にはそのような機能が発揮されない、いわゆる極性依存性を有している。そのような機能を付与するために、電荷注入阻止層には伝導性を制御する原子を光導電層に比べ比較的多く含有させる。
電荷注入阻止層の層厚は所望の電子写真特性が得られること、及び経済的効果等の点から好ましくは０．１〜５μｍ、より好ましくは０．３〜４μｍ、最適には０．５〜３μｍとされるのが望ましい。
【００７９】
（光導電層）
光導電層は必要に応じて下引き層上に形成され、光導電層（５０２）の層厚は所望の電子写真特性が得られること及び経済的効果等の点から適宜所望にしたがって決定され、好ましくは１〜１００μｍ、より好ましくは２０〜５０μｍ、最適には２３〜４５μｍとされるのが望ましい。
【００８０】
（電荷輸送層）
電荷輸送層は、光導電層を機能分離した場合の電荷を輸送する機能を主として奏する層である。この電荷輸送層は、その構成要素として少なくともシリコン原子と炭素原子と弗素原子とを含み、必要であれば水素原子、酸素原子を含むａ−ＳｉＣ（Ｈ、Ｆ、Ｏ）からなり、所望の光導電特性、特に電荷保持特性，電荷発生特性および電荷輸送特性を有する。本発明においては酸素原子を含有することが特に好ましい。
電荷輸送層の層厚は所望の電子写真特性が得られることおよび経済的効果などの点から適宜所望にしたがって決定され、電荷輸送層については、好ましくは５〜５０μｍ、より好ましくは１０〜４０μｍ、最適には２０〜３０μｍとされるのが望ましい。
【００８１】
（電荷発生層）
電荷発生層は、光導電層を機能分離した場合の電荷を発生する機能を主として奏する層である。この電荷発生層は、構成要素として少なくともシリコン原子を含み、実質的に炭素原子を含まず、必要であれば水素原子を含むａ−Ｓｉ：Ｈから成り、所望の光導電特性、特に電荷発生特性，電荷輸送特性を有する。
電荷発生層の層厚は所望の電子写真特性が得られることおよび経済的効果等の点から適宜所望にしたがって決定され、好ましくは０．５〜１５μｍ、より好ましくは１〜１０μｍ、最適には１〜５μｍとされる。
【００８２】
（表面層）
本発明に用いることが出来るアモルファスシリコン感光体には必要に応じて、上述のようにして支持体上に形成された光導電層の上に、更に表面層を設けることが出来、アモルファスシリコン系の表面層を形成することが好ましい。この表面層は自由表面を有し、主に耐湿性、連続繰り返し使用特性、電気的耐圧性、使用環境特性、耐久性において本発明の目的を達成するために設けられる。
本発明における表面層の層厚としては、通常０．０１〜３μｍ、好適には０．０５〜２μｍ、最適には０．１〜１μｍとされるのが望ましいものである。層厚が０．０１μｍよりも薄いと感光体を使用中に摩耗等の理由により表面層が失われてしまい、３μｍを超えると残留電位の増加等の電子写真特性低下がみられる。
【００８３】
【発明実施の形態】
図５に示した本実施例の現像容器（４１）において、現像時、現像スリーブ（４２）には、電源（４３）により現像バイアスとして、直流電圧に交流電圧を重畳した振動バイアス電圧が印加される。背景部電位と画像部電位は、上記振動バイアス電位の最大値と最小値の間に位置している。これによって現像部（４４）に向きが交互に変化する交互電界が形成される。この交互電界中で現像剤のトナーとキャリアが激しく振動し、トナーが現像スリーブ（４２）およびキャリアへの静電的拘束力を振り切って感光体ドラム（４５）に飛翔し、感光体ドラムの潜像に対応して付着する。
【００８４】
振動バイアス電圧の最大値と最小値の差(ピーク間電圧)は、０．５〜５ＫＶが好ましく、周波数は１〜１０ＫＨｚが好ましい。振動バイアス電圧の波形は、矩形波、サイン波、三角波等が使用できる。振動バイアスの直流電圧成分は、上記したように背景部電位と画像部電位の間の値であるが、画像部電位よりも背景部電位に近い値であるほうが、背景部電位領域へのかぶりトナーの付着を防止する上で好ましい。
振動バイアス電圧の波形が矩形波の場合、デューティ比を５０％以下とすることが望ましい。ここでデューティ比とは、振動バイアスの１周期中でトナーが感光体に向かおうとする時間の割合である。このようにすることにより、トナーが感光体に向かおうとするピーク値とバイアスの時間平均値との差を大きくすることができるので、トナーの運動がさらに活発化し、トナーが潜像面の電位分布に忠実に付着してざらつき感や解像力を向上させることができる。またトナーとは逆極性の電荷を有するキャリアが感光体に向かおうとするピーク値とバイアスの時間平均値との差を小さくすることができるので、キャリアの運動を沈静化し、潜像の背景部にキャリアが付着する確率を大幅に低減することができる。
【００８５】
（ＰＣの説明）
図６に本発明の静電荷像現像用トナーを有するプロセスカ−トリッジを有する画像形成装置の概略構成を示す。
図６において、（５０）はプロセスカ−トリッジ全体を示し、（５１）は感光体、（５２）は帯電手段、（５３）は現像手段、（５４）はクリーニング手段を示す。
【００８６】
本発明においては、上述の感光体（５１）、帯電装置手段（５２）、現像手段（５３）及びクリ−ニング手段（５４）等の構成要素のうち、複数のものをプロセスカートリッジとして一体に結合して構成し、このプロセスカートリッジを複写機やプリンタ等の画像形成装置本体に対して着脱可能に構成する。
【００８７】
（画像形成装置の説明）
本発明の静電荷像現像用トナーを有するプロセスカートリッジを有する画像形成装置は、感光体が所定の周速度で回転駆動される。感光体は回転過程において、帯電手段によりその周面に正または負の所定電位の均一帯電を受け、次いで、スリット露光やレーザービーム走査露光等の像露光手段からの画像露光光を受け、こうして感光体の周面に静電潜像が順次形成され、形成された静電潜像は、次いで現像手段によりトナー現像され、現像されたトナー像は、給紙部から感光体と転写手段との間に感光体の回転と同期されて給送された転写材に、転写手段により順次転写されていく。像転写を受けた転写材は感光体面から分離されて像定着手段へ導入されて像定着され、複写物（コピー）として装置外へプリントアウトされる。像転写後の感光体の表面は、クリーニング手段によって転写残りトナーの除去を受けて清浄面化され、更除電された後、繰り返し画像形成に使用される。
【００８８】
また、ここで定着装置は、図７に示すように、定着フィルムを回転させて定着する、いわゆるサーフ定着装置である。以下、詳説すると、定着フィルムはエンドレスベルト状耐熱フィルムであり、該フィルムの支持回転体である駆動ローラと、従動ローラと、この両ローラ間の下方に設けたヒータ支持体に保持させて固定支持させて配設した加熱体と、に懸回張設してある。
従動ローラは定着フィルムのテンションローラを兼ね、定着フィルムは駆動ローラの図中時計回転方向の回転駆動によって、時計回転方向に向かって回転駆動される。この回転駆動速度は、加圧ローラと定着フィルムが接する定着ニップ領域（Ｌ）において転写材と定着フィルムの速度が等しくなる速度に調節される。
ここで、加圧ローラはシリコンゴム等の離型性のよいゴム弾性層を有するローラであり、反時計周りに回転しつつ、前記定着ニップ領域Ｌに対して総圧４〜１０ｋｇの当接圧をもって圧接させてある。
また定着フィルムは、耐熱性、離型性、耐久性に優れたものが好ましく、総厚１００μｍ以下、好ましくは４０μｍ以下の薄肉のものを使用する。例えばポリイミド、ポリエーテルイミド、ＰＥＳ（ポリエーテルサルファイド）、ＰＦＡ（４フッ化エチレンバーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体樹脂）等の耐熱樹脂の単層フィルム、或いは複合層フィルム、例えば２０μｍ厚フィルムの少なくとも画像当接面側にＰＴＦＥ（４フッ化エチレン樹脂）、ＰＦＡ等のフッ素樹脂に導電材を添加した離型性コート層を１０μｍ厚に施したものや、フッ素ゴム、シリコンゴム等の弾性層を施したものである。
【００８９】
図７において本実施形態の加熱体は平面基板および定着ヒータから構成されており、平面基板は、アルミナ等の高熱伝導度且つ高電気抵抗率を有する材料からなっており、定着フィルムと接触する表面には抵抗発熱体で構成した定着ヒータを長手方向に設置してある。かかる定着ヒータは、例えばＡｇ／Ｐｄ、Ｔａ_２Ｎ等の電気抵抗材料をスクリーン印刷等により線状もしくは帯状に塗工したものである。また、前記定着ヒータの両端部には、図示しない電極が形成され、この電極間に通電することで抵抗発熱体が発熱する。さらに、前記基板の定着ヒータが具備させてある面と逆の面にはサーミスタによって構成した定着温度センサが設けられている。
定着温度センサによって検出された基板の温度情報は図示しない制御手段に送られ、かかる制御手段により定着ヒータに供給される電力量が制御され、加熱体は所定の温度に制御される。
【００９０】
（ローラ帯電の場合）
図９に接触式の帯電装置を用いた画像形成装置の一例の概略構成を示した。被帯電体、像担持体としての感光体は矢印の方向に所定の速度（プロセススピード）で回転駆動される。この感光ドラムに接触させた帯電部材である帯電ローラーは芯金とこの芯金の外周に同心一体にローラー上に形成した導電ゴム層を基本構成とし、芯金の両端を不図示の軸受け部材などで回転自由に保持させると共に、不図示の加圧手段によって感光ドラムに所定の加圧力で押圧させており、本図の場合はこの帯電ローラーは感光ドラムの回転駆動に従動して回転する。帯電ローラは、直径９mmの芯金上に１０００００Ω・ｃｍ程度の中抵抗ゴム層を被膜して直径１６ｍｍに形成されている。
帯電ローラーの芯金と図示の電源とは電気的に接続されており、電源により帯電ローラーに対して所定のバイアスが印加される。これにより感光体の周面が所定の極性，電位に一様に帯電処理される。
本発明で使われる帯電部材の形状としてはローラーの他にも、磁気ブラシ、ファーブラシなど、どのような形態をとってもよく、電子写真装置の仕様や形態にあわせて選択可能である。磁気ブラシを用いる場合、磁気ブラシは例えばＺｎ−Ｃｕフェライト等、各種フェライト粒子を帯電部材として用い、これを支持させるための非磁性の導電スリーブ、これに内包されるマグネットロールによって構成される。また、ファーブラシを用いる場合、例えばファーブラシの材質としては、カーボン、硫化銅、金属、および金属酸化物により導電処理されたファーを用い、これを金属や他の導電処理された芯金に巻き付けたり張り付けたりすることで帯電器とする。
【００９１】
（ファーブラシ帯電の場合）
図１０に接触式の帯電装置を用いた画像形成装置の一例の概略構成を示した。被帯電体、像担持体としての感光体は矢印の方向に所定の速度（プロセススピード）で回転駆動される。この感光体に対して、ファーブラシによって構成されるブラシローラが、ブラシ部の弾性に抗して所定の押圧力をもって所定のニップ幅で接触させてある。
本例における接触帯電部材としてのファーブラシローラは、電極を兼ねる直径６ｍｍの金属製の芯金に、ブラシ部としてユニチカ（株）製の導電性レーヨン繊維ＲＥＣ−Ｂをパイル地にしたテープをスパイラル状に巻き付けて、外径１４ｍｍ、長手長さ２５０ｍｍのロールブラシとしたものである。ブラシ部のブラシは３００デニール／５０フィラメント、１平方ミリメートル当たり１５５本の密度である。このロールブラシを内径が１２ｍｍのパイプ内に一方向に回転させながらさし込み、ブラシと、パイプが同心となるように設定し、高温多湿雰囲気中に放置してクセ付けで斜毛させた。
ファーブラシローラの抵抗値は印加電圧１００Ｖにおいて１×１０^５Ωである。この抵抗値は、金属製の直径φ３０ｍｍのドラムにファーブラシローラをニップ幅３ｍｍで当接させ、１００Ｖの電圧を印加したときに流れる電流から換算した。
ファーブラシ帯電器の抵抗値は、被帯電体である感光体上にピンホール等の低耐圧欠陥部が生じた場合にもこの部分に過大なリーク電流が流れ込んで帯電ニップ部が帯電不良になる画像不良を防止するために１０^４Ω以上必要であり、感光体表面に十分に電荷を注入させるために１０⁷Ω以下である必要がある。
また、ブラシの材質としては、ユニチカ（株）製のＲＥＣ−Ｂ以外にも、ＲＥＣ−Ｃ、ＲＥＣ−Ｍ１、ＲＥＣ−Ｍ１０、さらに東レ（株）製のＳＡ−７、日本蚕毛（株）製のサンダーロン、カネボウ製のベルトロン、クラレ（株）のクラカーボ、レーヨンにカーボンを分散したもの、三菱レーヨン（株）製のローバル等が考えられる。ブラシは一本が３〜１０デニールで、１０〜１００フィラメント／束、８０〜６００本／ｍｍの密度が好ましい。毛足は１〜１０ｍｍが好ましい。
このファーブラシローラは感光体の回転方向と逆方向（カウンター）に所定の周速度（表面の速度）をもって回転駆動され、感光体面に対して速度差を持って接触する。そしてこのファーブラシローラに電源から所定の帯電電圧が印加されることで、回転感光体面が所定の極性・電位に一様に接触帯電処理される。本例では該ファーブラシローラによる感光体の接触帯電は直接注入帯電が支配的となって行なわれ、回転感光体表面はファーブラシローラに対する印加帯電電圧とほぼ等しい電位に帯電される。
本発明で使われる帯電部材の形状としてはファーブラシローラの他にも、帯電ローラ、ファーブラシなど、どのような形態をとってもよく、電子写真装置の仕様や形態にあわせて選択可能である。帯電ローラを用いる場合、芯金上に１０００００Ω・ｃｍ程度の中抵抗ゴム層を被膜して用いるのが一般的である。磁気ブラシを用いる場合、磁気ブラシは例えばＺｎ−Ｃｕフェライト等、各種フェライト粒子を帯電部材として用い、これを支持させるための非磁性の導電スリーブ、これに内包されるマグネットロールによって構成される。
【００９２】
（磁気ブラシ帯電の場合）
図１０に接触式の帯電装置を用いた画像形成装置の一例の概略構成を示した。被帯電体、像担持体としての感光体は矢印の方向に所定の速度（プロセススピード）で回転駆動される。この感光体に対して、磁気ブラシによって構成されるブラシローラが、ブラシ部の弾性に抗して所定の押圧力をもって所定のニップ幅で接触させてある。
【００９３】
本発明における接触帯電部材としての磁気ブラシについて説明すると、平均粒径：２５μｍのＺｎ−Ｃｕフェライト粒子と、平均粒径１０μｍのＺｎ−Ｃｕフェライト粒子を、重量比１：０．０５で混合して、それぞれの平均粒径の位置にピークを有する、平均粒径２５μｍのフェライト粒子を、中抵抗樹脂層でコートした、磁性粒子を用いた。接触帯電部材は、上述で作成された被覆磁性粒子、および、これを支持させるための非磁性の導電スリーブ、これに内包されるマグネットロールによって構成され、上記被覆磁性粒子をスリーブ上に、厚さ１ｍｍでコートして、感光体との間に幅約５ｍｍの帯電ニップを形成した。また、該磁性粒子保持スリーブと感光体との間隙は、約５００μｍとした。さらに、マグネットロールは、スリーブ表面が、感光体表面の周速に対して、その２倍の早さで逆方向に摺擦するように、回転され、感光体と磁気ブラシとが均一に接触するようにした。
本発明で使われる帯電部材の形状としては磁気ブラシの他にも、帯電ローラ、ファーブラシなど、どのような形態をとってもよく、電子写真装置の仕様や形態にあわせて選択可能である。帯電ローラを用いる場合、芯金上に１０００００Ω・ｃｍ程度の中抵抗ゴム層を被膜して用いるのが一般的である。また、ファーブラシを用いる場合、例えばファーブラシの材質としては、カーボン、硫化銅、金属、および金属酸化物により導電処理されたファーを用い、これを金属や他の導電処理された芯金に巻き付けたり張り付けたりすることで帯電器とする。
【００９４】
【実施例】
以下、実施例により本発明を更に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
（実施例及び比較例）
〜有機微粒子エマルションの合成〜
製造例1
撹拌棒および温度計をセットした反応容器に、水６８３部、メタクリル酸エチレンオキサイド付加物硫酸エステルのナトリウム塩（エレミノールＲＳ−３０、三洋化成工業製）１１部、スチレン７３部、メタクリル酸８３部、アクリル酸ブチル１３０部、過硫酸アンモニウム１部を仕込み、４００回転／分で１５分間撹拌したところ、白色の乳濁液が得られた。加熱して、系内温度７５℃まで昇温し５時間反応させた。さらに、１％過硫酸アンモニウム水溶液３０部加え、７５℃で５時間熟成してビニル系樹脂（スチレン−メタクリル酸−アクリル酸ブチル−メタクリル酸エチレンオキサイド付加物硫酸エステルのナトリウム塩の共重合体）の水性分散液［微粒子分散液１］を得た。［微粒子分散液１］をＬＡ−９２０で測定した体積平均粒径は、８０ｎｍであった。［微粒子分散液１］の一部を乾燥して樹脂分を単離した。該樹脂分のＴｇは５９℃であり、重量平均分子量は１５万であった。
【００９５】
〜水相の調整〜
製造例2
水９９０部、[微粒子分散液１]８３部、ドデシルジフェニルェーテルジスルホン酸ナトリウムの４８．５%水溶液(エレミノールＭＯＮ−７)：三洋化成工業製）３７部、酢酸エチル９０部を混合撹拌し、乳白色の液体を得た。これを[水相１]とする。
【００９６】
〜低分子ポリエステルの合成〜
製造例３
冷却管、攪拌機および窒素導入管の付いた反応槽中に、ビスフェノールＡエチレンオキサイド２モル付加物７７０部、テレフタル酸２２０部を常圧下、２１０℃で１０時間重縮合し、次いで１０〜１５ｍｍＨｇの減圧で５時間反応した後１６０℃まで冷却し、これに１８部の無水フタル酸を加えて２時間反応し変性されていないポリエステル（ａ）を得た。
ポリエステル（ａ）のＴｇは４７℃、ＭＷ２８０００、ピークトップ３５００、
酸価１５．３
【００９７】
〜中間体ポリエステルの合成〜
製造例4
冷却管、撹拌機および窒索導入管の付いた反応容器中に、ビスフェノールAエチレンオキサイド２モル付加物６８２部、ビスフェノールAプロピレンオキサイド２モル付加物８１部、テレフタル酸２８３部、無水トリメリット酸２２部およびジブチルチンオキサイド２部を入れ、常圧で２３０℃で８時間反応し、さらに１０〜１５ｍｍＨｇの減圧で５時間反応した［中間体ポリエステル１］を得た。［中間体ポリエステル１］は、数平均分子量２１００、重量平均分子量９５００、Ｔｇ５５℃、酸価０．５、水酸基価５１であった。
次に、冷却管、撹拌機および窒素導入管の付いた反応容器中に、［中間体ポリエステル1］４１０部、イソホロンジイソシアネート８９部、酢酸エチル５００部を入れ１００℃で5時間反応し、［プレポリマー１］を得た。［プレポリマー１］の遊離イソシアネート重量％は、１．５３％であった。
【００９８】
〜ケチミンの合成〜
製造例５
撹拌棒および温度計をセットした反応容器に、イソホロンジアミン１７０部とメチルエチルケトン７５部を仕込み、５０℃で５時間反応を行ない、［ケチミン化合物１］を得た。［ケチミン化合物１］のアミン価は４１８であった。
【００９９】
〜MBの合成〜
製造例6
水１２００部、カーボンブラック（Ｐｒｉｎｔｅｘ３５デクサ製）５４０部〔DBP吸油量=４２ｍｌ／１００ｍｇ、ｐＨ=９．５〕、ポリエステル樹脂１２００部を加え、ヘンシェルミキサー（三井鉱山社製）で混合し、混合物を２本ロールを用いて１５０℃で３０分混練後、圧延冷却しパルペライザーで粉砕、［マスターバッチ１］を得た。
【０１００】
〜油相の作成〜
製造例７
撹拌棒および温度計をセットした容器に、［低分子ポリエステル１］３７８部、カルナバＷＡＸ１１０部、ＣＣＡ（サリチル酸金属錯体Ｅ−８４：オリエント化学工業）２２部、酢酸エチル９４７部を仕込み、撹拌下８０℃に昇温し、８０℃のまま５時間保持した後、１時問で３０℃に冷却した。次いで容器に［マスターバッチ１］５００部、酢酸エチル５００部を仕込み、１時間混合し［原料溶解液１］を得た。
【０１０１】
［原料溶解液１］１３２４部を容器に移し、ビーズミル（ウルトラビスコミル、アイメックス社製）を用いて、送液速度１ｋｇ／ｈｒ、ディスク周速度６m／秒、０．５mmジルコニアビーズを８０体積%充填、3パスの条件で、カーボンブラック、ＷＡＸの分散を行なった。次いで、［低分子ポリエステル１］の６５％酢酸エチル溶液１３２４部加え、上記条件のビーズミルで1パスし、［顔料・ＷＡＸ分散液１］を得た。［顔料・WAX分散液１］の固形分濃度（130℃、30分）は５０％であった。
【０１０２】
〜乳化⇒脱溶剤〜
〔実施例１〕
［顔料・ＷＡＸ分散液１］７４９部、［プレポリマー１］を１１５部、［ケチミン化合物１］２．９部を容器に入れ、ＴＫホモミキサー（特殊機化製）で５，０００ｒｐｍで１分間混合した後、容器に［水相１］１２００部を加え、ＴＫホモミキサーで、回転数１３，０００ｒｐｍで２０分間混合し[乳化スラリー1]を得た。
撹拌機および温度計をセットした容器に、［乳化スラリー１］を投入し、３０℃で８字間脱溶剤した後、４５℃で4時間熟成を行ない、［分散スラリー１］を得た。［分散スラリー１］は、体積平均粒径５．９９μm、個数平均粒径５．７０μm（マルチサイザーIIで測定）であった。
【０１０３】
〜洗浄⇒乾燥〜
［分散スラリー１］１００部を減圧濾過した後、
▲１▼：濾過ケーキにイオン交換水１００部を加え、ＴＫホモミキサーで混合（回転数１２，０００ｒｐｍで１０分間）した後濾過した。
▲２▼：▲１▼の濾過ケーキに１０％水酸化ナトリウム水溶液１００部を加え、ＴＫホモミキサーで混合（回転数１２，０００ｒｐｍで３０分間）した後、減圧濾過した。
▲３▼：▲２▼の濾過ケーキに１０％塩酸１００部を加え、ＴＫホモミキサーで混合（回転数１２，０００ｒｐｍで１０分間）した後濾過した。
▲４▼：▲３▼の濾過ケーキにイオン交換水３００部を加え、ＴＫホモミキサーで混合（回転数１２，０００ｒｐｍで１０分間）した後濾過する操作を2回行ない［濾過ケーキ１］を得た。
［濾過ケーキ１］を循風乾燥機にて４５℃で４８時間乾燥し、目開き７５μmメッシュで篩い［トナー１］を得た。
【０１０４】
〜有機微粒子エマルションの合成〜
製造例8
撹拌棒および温度計をセットした反応容器に、水６８３部、メタクリル酸エチレンオキサイド付加物硫酸エステルのナトリウム塩（エレミノールＲＳ−３０、三洋化成工業製）１１部、スチレン８０部、メタクリル酸８３部、アクリル酸ブチル１１０部、チオグリコール酸ブチル１２部、過硫酸アンモニウム１部を仕込み、４００回転／分で１５分間撹拌したところ、白色の乳濁液が得られた。加熱して、系内温度７５℃まで昇温し５時間反応させた。さらに、１％過硫酸アンモニウム水溶液３０部加え、７５℃で５時間熟成してビニル系樹脂（スチレン−メタクリル酸−アクリル酸ブチル−メタクリル酸エチレンオキサイド付加物硫酸エステルのナトリウム塩の共重合体）の水性分散液［微粒子分散液２］を得た。［微粒子分散液２］をＬＡ−９２０で測定した体積平均粒径は、１２０ｎｍであった。［微粒子分散液２］の一部を乾燥して樹脂分を単離した。該樹脂分のＴｇは４２℃であり、重量平均分子量は３万であった。
【０１０５】
〔実施例２〕
実施例１での［微粒子分散液１］の代わりに［微粒子分散液２］を使用した以外は実施例１と同様にして［トナー２］を得た。
【０１０６】
〜有機微粒子エマルションの合成〜
製造例9
撹拌棒および温度計をセットした反応容器に、水６８３部、メタクリル酸エチレンオキサイド付加物硫酸エステルのナトリウム塩（エレミノールＲＳ−３０、三洋化成工業製）１１部、スチレン１０３部、メタクリル酸８３部、アクリル酸ブチル９０部、チオグリコール酸ブチル１２部、過硫酸アンモニウム１部を仕込み、４００回転／分で１５分間撹拌したところ、白色の乳濁液が得られた。加熱して、系内温度７５℃まで昇温し５時間反応させた。さらに、１％過硫酸アンモニウム水溶液３０部加え、７５℃で５時間熟成してビニル系樹脂（スチレン−メタクリル酸−アクリル酸ブチル−メタクリル酸エチレンオキサイド付加物硫酸エステルのナトリウム塩の共重合体）の水性分散液［微粒子分散液３］を得た。［微粒子分散液３］をＬＡ−９２０で測定した体積平均粒径は、１１０ｎｍであった。［微粒子分散液３］の一部を乾燥して樹脂分を単離した。該樹脂分のＴｇは７８℃であり、重量平均分子量は２．５万であった。
【０１０７】
〔実施例３〕
実施例１での［微粒子分散液１］の代わりに［微粒子分散液３］を使用した以外は実施例１と同様にして［トナー３］を得た。
【０１０８】
〜有機微粒子エマルションの合成〜
製造例１０
撹拌棒および温度計をセットした反応容器に、水６８３部、メタクリル酸エチレンオキサイド付加物硫酸エステルのナトリウム塩（エレミノールＲＳ−３０、三洋化成工業製）１１部、スチレン７８部、メタクリル酸８３部、アクリル酸ブチル１１５部、チオグリコール酸ブチル２部、過硫酸アンモニウム１部を仕込み、４００回転／分で１５分間撹拌したところ、白色の乳濁液が得られた。加熱して、系内温度７５℃まで昇温し５時間反応させた。さらに、１％過硫酸アンモニウム水溶液３０部加え、７５℃で５時間熟成してビニル系樹脂（スチレン−メタクリル酸−アクリル酸ブチル−メタクリル酸エチレンオキサイド付加物硫酸エステルのナトリウム塩の共重合体）の水性分散液［微粒子分散液４］を得た。［微粒子分散液４］をＬＡ−９２０で測定した体積平均粒径は、１１５ｎｍであった。［微粒子分散液４］の一部を乾燥して樹脂分を単離した。該樹脂分のＴｇは５１℃であり、重量平均分子量は１０万であった。
【０１０９】
〔実施例４〕
実施例１での［微粒子分散液１］の代わりに［微粒子分散液４］を使用した以外は実施例１と同様にして[トナー4]を得た。
【０１１０】
〜有機微粒子エマルションの合成〜
製造例１１
撹拌棒および温度計をセットした反応容器に、水６８３部、メタクリル酸エチレンオキサイド付加物硫酸エステルのナトリウム塩（エレミノールＲＳ−３０、三洋化成工業製）１１部、スチレン６８部、メタクリル酸９３部、アクリル酸ブチル１１５部、過硫酸アンモニウム１部を仕込み、４００回転／分で１５分間撹拌したところ、白色の乳濁液が得られた。加熱して、系内温度７５℃まで昇温し５時間反応させた。さらに、１％過硫酸アンモニウム水溶液３０部加え、７５℃で５時間熟成してビニル系樹脂（スチレン−メタクリル酸−アクリル酸ブチル−メタクリル酸エチレンオキサイド付加物硫酸エステルのナトリウム塩の共重合体）の水性分散液［微粒子分散液５］を得た。［微粒子分散液５］をＬＡ−９２０で測定した体積平均粒径は、９０ｎｍであった。［微粒子分散液５］の一部を乾燥して樹脂分を単離した。該樹脂分のＴｇは５６℃であり、重量平均分子量は１５万であった。
【０１１１】
〔実施例５〕
実施例１での［微粒子分散液１］の代わりに［微粒子分散液５］を使用した以外は実施例１と同様にして［トナー５］を得た。
【０１１２】
製造例１２
［顔料・ＷＡＸ分散液１］７５３部、［プレポリマー１］を１５４部、［ケチミン化合物１］３．８部を容器に入れ、ＴＫホモミキサー（特殊機化製）で５，０００ｒｐｍで1分間混合した後、容器に［水相１］１２００部を加え、ＴＫホモミキサーで、回転数１３，０００ｒｐｍで２０分間混合し［乳化スラリー２］を得た。
【０１１３】
〔実施例６〕
実施例５での［乳化スラリー１］の代わりに［乳化スラリー２］を使用した以外は実施例５と同様にして［トナー６］を得た。
【０１１４】
〜L体の合成〜
製造例１３
冷却管、撹拌機および窒素導入管の付いた反応容器中に、ビスフェノールAプロピレンオキサイド2モル付加物１９６部、ビスフェノールＡエチレンオキサイド２モル付加物５５３部、テレフタル酸２１０部、アジピン酸７９部およびジブチルチンオキサイド２部を入れ、常圧で２３０℃で８時間反応し、さらに１０〜１５ｍｍＨｇの減圧で5時間反応した後、反応容器に無水トリメリット酸２６部を入れ、１８０℃、上圧で２時間反応し、［低分子ポリエステル１］を得た。［低分子ポリエステル１］は、数平均分子量２４００、重量平均分子量６２００,Ｔｇ４３℃、酸価１５であった。
【０１１５】
〔実施例７〕
実施例５での［低分子ポリエステル1］の代わりに［低分子ポリエステル２］を使用した以外は実施例５と同様にして[トナー7]を得た。
【０１１６】
〔比較例1〕
イオン交換水７０９ｇに０．１Ｍ−Ｎａ_３ＰＯ_４水溶液４５１ｇを投入し６０℃に加温した後、ＴＫホモミキサーを用いて１２，０００ｒｐｍにて撹拌した。これに１．０Ｍ−ＣａＣｌ_２水溶液６８ｇを徐々に添加し、Ｃａ_３（ＰＯ_４）_２を含む水系媒体を得た。スチレン１７０ｇ、２−エチルヘキシルアクリレート３０ｇ、リ−ガル４００Ｒ１０ｇ、パラフィンワックス（ｓ．ｐ．７０℃）６０ｇ、ジ−ｔｅｒｔ−ブチルサリチル酸金属化合物５ｇ、スチレン−メタクリル酸共重合体（Ｍｗ５万，酸価２０ｍｇＫＯＨ／ｇ）１０ｇをＴＫ式ホモミキサーに投入、６０℃に加温し、１２，０００ｒｐｍにて均一に溶解、分散した。これに、重合開始剤、２，２’−アゾビス（２，４−ジメチルバレロニトリル）１０ｇを溶解し、重合性単量体系を調製した。前記水系媒体中に上記重合性単量体系を投入し、６０℃、Ｎ_２雰囲気下において、ＴＫホモミキサーにて１０，０００rpmで２０分間撹拌し、重合性単量体系を造粒した。その後、パドル撹拌翼で撹拌しつつ、６０℃で３時間反応させた後、液温を８０℃とし、１０時間反応させた。
重合反応終了後冷却し、塩酸を加えリン酸カルシウムを溶解させた後、濾過，水洗，乾燥をして、〔トナー８〕を得た。
【０１１７】
〔比較例２〕
〜ワックス粒子水性分散液の調製〜
製造例１４
１０００ｍｌの攪拌装置、温度センサー、窒素導入管及び冷却管付き４頭コルベンに脱気した蒸留水５００ｍｌにニューコール５６５Ｃ（日本乳化剤社製）２８．５ｇ、キャンデリアワックスＮｏ．１（野田ワックス社製）185.5gを添加し窒素気流下攪拌を行ないつつ、温度を昇温した。内温８５℃の時点で５Ｎ−水酸化ナトリウム水溶液を添加しそのまま７５℃まで昇温した後、そのまま１時間加熱攪拌を続け、室温まで冷却し〔ワックス粒子水性分散液１〕を得た。
〜着色剤水性分散液の調製〜
カーボンブラック（商品名：モーガルＬ、キャボット社製）１００ｇ、ドデシル硫酸ナトリウム２５ｇを蒸留水５４０ｍｌに添加し、十分攪拌を行なった後、加圧型分散機（ＭＩＮＩ−ＬＡＢ：ラーニー社製）を用い、分散を行ない〔着色剤分散液Ｉ〕を得た。
【０１１８】
〜バインダー微粒子水性分散液の合成〜
製造例１５
攪拌装置、冷却管、温度センサー及び窒素導入管を装着した１Lの４頭コルベンに蒸留水４８０ｍｌ、ドデシル硫酸ナトリウム０．６ｇ、スチレン１０６．４ｇ、ｎ−ブチルアクリレート４３．２ｇ、メタクリル酸１０．４ｇを添加し攪拌を行ないながら窒素気流下７０℃まで昇温した。ここで過硫酸カリウム２．１ｇを１２０mlの蒸留水に溶解した開始剤水溶液を添加し、窒素気流下７０℃、３時間攪拌を行ない、重合を完結させた後室温まで冷却し、〔高分子量バインダー微粒子分散液１〕を得た。
攪拌装置、冷却管、温度センサー及び窒素導入管を装着した５Ｌの４頭コルベンに蒸留水２４００ｍｌ、ドデシル硫酸ナトリウム２．８ｇ、スチレン６２０ｇ、ｎ−ブチルアクリレート１２８ｇ、メタクリル酸５２ｇ及びｔｅｒｔ−ドデシルメルカプタン２７．４ｇを添加し攪拌を行ないながら窒素気流下７０℃まで昇温した。ここで過硫酸カリウム１１．２ｇを６００ｍｌの蒸留水に溶解した開始剤水溶液を添加し、窒素気流下７０℃、３時間攪拌を行ない、重合を完結させた後室温まで冷却し、〔低分子量バインダー微粒子分散液２〕を得た。
【０１１９】
〜トナーの合成〜
製造例１６
攪拌装置、冷却管、温度センサーを備えた１Lセパラブルフラスコに、〔高分子量バインダー微粒子分散液１〕４７．６ｇ、〔低分子量バインダー微粒子分散液２〕１９０．５g、〔ワックス粒子水性分散液１〕を７．７ｇ、〔着色剤分散液Ｉ〕を２６．７g及び蒸留水２５２．５ｍｌを加え混合攪拌した後、５Ｎ−水酸化ナトリウム水溶液を用いｐＨ＝９．５に調節を行なった。更に攪拌下、塩化ナトリウム５０ｇを蒸留水６００ｍｌに溶解した塩化ナトリウム水溶液、イソプロパノール７７ｍｌ及びフルオラードＦＣ−１７０Ｃ（住友３Ｍ社製：フッ素系ノニオン界面活性剤）１０ｍｇを１０ｍｌの蒸留水に溶解した界面活性剤水溶液を順次添加し、内温を８５℃まで上昇させ６時間反応を行なった後、室温まで冷却した。この反応液を５Ｎ−水酸化ナトリウム水溶液を用いｐＨ＝１３に調整した後、濾過を行ない、更に蒸留水に再懸濁を行ない濾過、再懸濁を繰り返し、洗浄を行なった後乾燥し、〔トナー９〕を得た。
【０１２０】
〜有機微粒子エマルションの合成〜
製造例１７
撹拌棒および温度計をセットした反応容器に、水６８３部、メタクリル酸エチレンオキサイド付加物硫酸エステルのナトリウム塩（エレミノールＲＳ−３０：三洋化成工業製)１１部・スチレン１３８部、メタクリル酸１３８部、過硫酸アンモニウム１部を仕込み、４００回転／分で１５分間撹拌したところ、白色の乳濁液が得られた。加熱して、系内温度７５℃まで昇温し５時間反応させた。さらに、１%過硫酸アンモニウム水溶液30部加え、７５℃で５時間熟成してビニル系樹脂（スチレン−メタクリル酸−メタクリル酸エテレンオキサイド付加物硫酸エステルのナトリウム塩の共重合体）の水性分散液［微粒子分散液６］を得た。［微粒子分散液6］をＬＡ−９２０で測定した体積平均粒径は、１４０ｎｍであった。［微粒子分散液６］の一部を乾燥して樹脂分を単離した。該樹脂分のＴｇは１５２℃であり、重量平均分子量は４０万であった。
【０１２１】
〔比較例３〕
実施例１での［微粒子分散液１］の代わりに［微粒子分散液６］を使用した以外は実施例１と同様にして［トナー１０］を得た。
【０１２２】
〜有機微粒子エマルションの合成〜
製造例１８
撹拌棒および温度計をセットした反応容器に、水６８３部、メタクリル酸エチレンオキサイド付加物硫酸エステルのナトリウム塩（エレミノールＲＳ−３０、三洋化成工業製）１１部、スチレン６３部、メタクリル酸８３部、アクリル酸ブチル１３０部、チオグリコール酸ブチル１２部、過硫酸アンモニウム１部を仕込み、４００回転／分で１５分間撹拌したところ、白色の乳濁液が得られた。加熱して、系内温度７５℃まで昇温し５時間反応させた。さらに、１％過硫酸アンモニウム水溶液３０部加え、７５℃で５時間熟成してビニル系樹脂（スチレン−メタクリル酸−アクリル酸ブチル−メタクリル酸エチレンオキサイド付加物硫酸エステルのナトリウム塩の共重合体）の水性分散液［微粒子分散液７］を得た。［微粒子分散液７］をＬＡ−９２０で測定した体積平均粒径は、１３０ｎｍであった。［微粒子分散液７］の一部を乾燥して樹脂分を単離した。該樹脂分のＴｇは３０℃であり、重量平均分子量は５千であった。
【０１２３】
〔比較例４〕
実施例１での［微粒子分散液１］の代わりに［微粒子分散液７］を使用した以外は実施例１と同様にして［トナー１１］を得た。
【０１２４】
得られたトナー１００部に疎水性シリカ０．７部と、疎水化酸化チタン０．３部をヘンシェルミキサーにて混合した。得られたトナー物性値については表１に示した。
外添剤処理を施したトナー５重量％とシリコーン樹脂を被覆した平均粒子径が４０μｍの銅−亜鉛フェライトキャリア９５重量％からなる現像剤を調製し、毎分Ａ４サイズの用紙を４５枚印刷できるリコー製imagio Neo 450を用いて、連続印刷して下記の基準で評価し、表２に示した。
【０１２５】
【表１】

【０１２６】
【表２】

【０１２７】
（評価項目）
（ａ）粒径
トナーの粒径は、コールターエレクトロニクス社製の粒度測定器「コールターカウンターＴＡII」を用い、アパーチャー径１００μｍで測定した。体積平均粒径および個数平均粒径は上記粒度測定器により求めた。
（ｂ）帯電量
現像剤６ｇを計量し、密閉できる金属円柱に仕込みブローして帯電量を求める。トナー濃度は４．５〜５．５ｗｔ％に調整する。
（ｃ）定着性
リコー製imagio Neo 450を用いて、普通紙及び厚紙の転写紙（リコー製タイプ6200及びＮＢＳリコー製複写印刷用紙＜１３５＞）にベタ画像で、１．０±０．１mg／cm^２のトナーが現像される様に調整を行ない、定着ベルトの温度が可変となるように調整を行なって、普通紙でオフセットの発生しない温度を、厚紙で定着下限温度を測定した。定着下限温度は、得られた定着画像をパットで擦った後の画像濃度の残存率が７０％以上となる定着ロール温度をもって定着下限温度とした。
（ｄ）円形度
フロー式粒子像分析装置ＦＰＩＡ−２１００（東亜医用電子株式会社製）により平均円形度として計測できる。具体的な測定方法としては、容器中の予め不純固形物を除去した水１００〜１５０ｍｌ中に分散剤として界面活性剤、好ましくはアルキルベンゼンスフォン酸塩を０．１〜０．５ｍｌ加え、更に測定試料を０．１〜０．５ｇ程度加える。試料を分散した懸濁液は超音波分散器で約１〜３分間分散処理を行ない、分散液濃度を３０００〜１万個／μｌとして前記装置によりトナーの形状及び分布を測定することによって得られる。
（ｅ）樹脂微粒子残存率の測定方法
トナー中のスチレンアクリル樹脂微粒子の熱分解生成物であるスチレンモノマーを指紋成分として、下記条件で、トナー粒子へスチレンアクリル樹脂微粒子を０．０１ｗｔ％、０．１０ｗｔ％、１．００ｗｔ％、３．００ｗｔ％、１０．０ｗｔ％添加する標準添加法を用いて、トナーに残存する樹脂微粒子をスチレンモノマーのピーク面積で算出し測定した。

【０１２８】
いずれの項目も５％画像面積の画像チャートを５００００枚まで連続でランニングした後、以下に述べる評価を行なった。
（ｆ）Tg測定法
Ｔｇの測定方法について概説する。Ｔｇを測定する装置として、理学電機社製ＴＧ−ＤＳＣシステムＴＡＳ−1００を使用した。
まず試料約１０ｍｇをアルミ製試料容器に入れ、それをホルダユニットにのせ、電気炉中にセットする。まず、室温から昇温速度１０℃／ｍｉｎで１５０℃まで加熱した後、１５０℃で１０ｍｉｎ間放置、室温まで試料を冷却して１０ｍｉｎ放置、窒素雰囲気下で再度１５０℃まで昇温速度１０℃／ｍｉｎで加熱してＤＳＣ測定を行なった。Ｔｇは、ＴＡＳ−1００システム中の解析システムを用いて、Ｔｇ近傍の吸熱カーブの接線とベースラインとの接点から算出した。
（ｇ）画像濃度
ベタ画像出力後、画像濃度をX-Rite（X-Rite社製）により測定。これを各色単独に５点測定し各色ごとに平均を求めた。
（ｈ）地肌汚れ
白紙画像を現像中に停止させ、現像後の感光体上の現像剤をテープ転写し、未転写のテープの画像濃度との差を９３８スペクトロデンシトメーター（X-Rite社製）により測定。
（ｉ）クリーニング性
清掃工程を通過した感光体上の転写残トナーをスコッチテープ（住友スリーエム(株)製）で白紙に移し、それをマクベス反射濃度計ＲＤ５１４型で測定し、ブランクとの差が０．０１以下のものを○（良好）、それを越えるものを×（不良）として評価した。
（ｊ）フィルミング-
現像ローラまたは感光体上のトナーフィルミング発生状況の有無を観察した。
○がフィルミングがなく、△はスジ上のフィルミングが見られ、×は全体的にフィルミングがある。
【０１２９】
【発明の効果】
以上、詳細かつ具体的な説明から明らかなように、本発明の乾式トナーは、少なくとも、有機溶媒と結着樹脂と着色剤を含む微小液滴粒子が、樹脂微粒子を含む水系媒体中に分散している分散液から、前記有機溶媒及び水系媒体を除去することによって得られた静電潜像現像用トナーであって、該結着樹脂がポリエステル系樹脂を含有し、該樹脂微粒子が水性分散液を形成するビニル系樹脂であって、該樹脂微粒子のＤＳＣ測定によるガラス転移点（Ｔｇ）が５０〜７８℃であり、重量平均分子量が９千〜２０万であり、該トナーの高架式フローテスターで測定する流出開始温度が９０〜１１０℃であり、該樹脂微粒子のトナーの残存率（被覆量）が、０．３〜２ｗｔ（重量）％であって、該トナーが離型剤を１〜１０％含有することを特徴とする静電潜像現像用トナーであって、低温定着性とホットオフセット性において優れた性能を示す。
また、トナー粒子の体積平均粒径が４〜８μｍであり、トナー粒子の体積平均粒径Ｄｖと数平均粒径Ｄｎの比Ｄｖ／Ｄｎが１．２５以下であることにより、小粒径、保存性、低温定着性を達成し、さらに組成の均一化による帯電安定性、転写性を高い次元で達成させることができる。
更に、アモルファスシリコン系感光体は、表面硬度が高く、半導体レーザ（７７０〜８００ｎｍ）などの長波長光に高い感度を示し、しかも繰返し使用による劣化もほとんど認められないことから、高速複写機やレーザービームプリンタ（ＬＢＰ）などの電子写真用感光体として用いることができる。
また、前記現像装置によって像担持体上の潜像を現像するときに、直流電圧に交流電圧を重畳した振動バイアス電圧が印加するので、ざらつきのない高精細な画像が得られ、上記トナーを用いることにより、画質の優れたプロセスカートリッジを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に関するトナー粒子の図である。
【図２】本発明のトナーに関するフローテスターの図である。
【図３】本発明における定着装置の概略図を示した図である。
【図４】本発明における層構成を説明するための模式的構成図である。
【図５】本発明の現像用トナーを有するプロセスカートリッジを有する画像形成装置の概略構成を示した図である。
【図６】本発明のトナーを有するプロセスカートリッジを有する画像刑し装置の概略構成を示した図である。
【図７】本発明において、定着フィルムを回転させて定着する、いわゆるサーフ定着装置を示した図である。
【図８】本発明に関する接触帯電の帯電特性を示した図である。
【図９】本発明に関する接触式の帯電装置を用いた画像形成装置の一例の概略構成を示した図である。
【図１０】本発明に関する接触式の帯電装置を用いた画像形成装置の一例の概略構成を示した別の図である。
【図１１】本発明のトナーのトナー粒子例の長軸、短軸、厚さの関係を説明する図である。
【符号の説明】
４１現像容器
４２現像スリーブ
４３電源
４４現像部
４５感光体ドラム
５０プロセスカートリッジ
５１感光体
５２帯電手段
５３現像手段
５４クリーニング手段
５００電子写真用感光体
５０１支持体
５０２光導電層
５０３アモルファスシリコン系表面層
５０４アモルファスシリコン系電荷注入阻止層
５０５電荷発生層
５０６電荷輸送層[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an electrostatic charge image developing toner for developing an electrostatic charge image formed on the surface of a photoreceptor in electrophotography and electrostatic recording, and a developer using the toner.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, in an electrophotographic apparatus, an electrostatic recording apparatus, or the like, an electric or magnetic latent image is developed with toner. For example, in electrophotography, an electrostatic charge image (latent image) is formed on a photoreceptor, and then the latent image is developed with toner to form a toner image. The toner image is usually transferred onto a transfer material such as paper and then fixed by a method such as heating.
[0003]
As a fixing method, a heating heat roller method is widely used because of its energy efficiency. In recent years, in order to save energy by fixing toner at a low temperature, the thermal energy given to the toner during fixing tends to be small. The 1999 DEM (Demand-side Management) program of the International Energy Agency (IEA) has a technology procurement project for next-generation copiers, and the required specifications have been published. For copiers of 30 cpm and above, It is required to achieve dramatic energy saving compared to conventional copying machines so that the standby time is within 10 seconds and the standby power consumption is 10 to 30 watts or less (differs depending on the copying speed).
[0004]
Toner used for electrostatic image development is generally colored particles containing a colorant, a charge control agent, and other additives in a binder resin. In the pulverization method, the toner is colored in a thermoplastic resin. A toner is manufactured by melt-mixing an agent, a charge control agent, an anti-offset agent and the like, uniformly dispersing the mixture, and pulverizing and classifying the obtained composition. According to the pulverization method, the thermal characteristics are controlled by the softening point and outflow start temperature of the toner, and a toner having both low-temperature fixability and offset resistance is obtained. However, there are limitations on the selection of toner materials. For example, a composition obtained by melt mixing must be capable of being pulverized and classified by an economically usable apparatus. From this requirement, the melt-mixed composition must be made sufficiently brittle. Therefore, when the above composition is actually pulverized into particles, a high-range particle size distribution is likely to be formed, and when attempting to obtain a copy image with good resolution and gradation, for example, the particle size There is a disadvantage that the fine powder of 5 μm or less and the coarse powder of 20 μm or more must be removed by classification, resulting in a very low yield. Further, in the pulverization method, it is difficult to uniformly disperse the colorant, the charge control agent, and the like in the thermoplastic resin. The uneven dispersion of the compounding agent adversely affects the fluidity, developability, durability, image quality and the like of the toner.
[0005]
In recent years, in order to overcome the problems in these pulverization methods, a toner production method using a polymerization method has been proposed and implemented. A technique for producing a toner for developing an electrostatic latent image by a polymerization method is known, and for example, a method for obtaining irregular toner particles by associating resin fine particles obtained by an emulsion polymerization method is disclosed (Patent Document). 1). However, in the toner particles obtained by the emulsion polymerization method, a large amount of the surfactant remains not only on the surface but also inside the particles even after the water washing step, and the environmental stability of the toner charging is impaired. The amount distribution is widened, and the background stain of the obtained image becomes poor. Further, the remaining surfactant contaminates the photoreceptor, the charging roller, the developing roller, and the like, so that the original charging ability cannot be exhibited.
[0006]
On the other hand, in a fixing process performed using a heating member such as a heat roller, release properties of toner particles (hereinafter referred to as “offset resistance”) to the heating member are required. Here, the offset resistance can be improved by the presence of a release agent on the toner particle surface. On the other hand, Patent Documents 2 and 3 disclose methods for improving offset resistance not only by containing resin fine particles in the toner particles but also by unevenly distributing the resin fine particles on the surface of the toner particles. Yes. However, the minimum fixing temperature rises and the low-temperature fixability is not sufficient.
[0007]
On the other hand, in the fixing device, oil is applied to the fixing roller in order to prevent offset, but it is also known that a fixing releasing material such as wax is added to the toner to prevent offset in fixing. ing. When the properties of the wax and the state of dispersion in the toner are inappropriate, long-term use in the development unit may cause phenomena such as wax detachment from the toner surface or oozing out. This causes contamination of the carrier surface and the like, thereby deteriorating the charging characteristics of the toner. In a one-component developer, the toner is fused to a developing roller or a blade to make the toner thinner. In many cases, the uniform development of the toner is inhibited. Therefore, from the viewpoint of development, WAX should be added in a small amount as much as possible without being exposed to the surface, but it should be present inside, but if present inside, the effect of releasability is inferior, so moderate presence and dispersed particle size are required. It is preferable that
[0008]
In Patent Document 4, a polyolefin wax and a pigment-containing water-containing paste are mixed in a resin solution for pigment dispersion and then the heat-treated pigment dispersion resin is contained. The difference in SP value between the binder resin and the pigment dispersion resin is 1. A color toner of 5 to 0.5 is described, which is intended to increase the dispersion of the polyolefin wax in the binder resin, but in order to impart offset resistance, the polyolefin wax It is not enough to expect only the effect.
[0009]
Patent Document 5 describes an ester wax-containing toner having a maximum value in each of the wax molecular weights of 350 to 850 and 900 to 4000 in the wax-containing toner, and Mn: 350 to 4000 and Mw: 200 to 4000. However, sufficient offset resistance cannot be obtained only by limiting the characteristics of WAX.
[0010]
Patent Document 6 describes a toner containing a wax in which an ester compound having the same total number of carbon atoms is contained in an ester wax of 50 to 95% by weight. However, sufficient offset resistance is only required by limiting the WAX characteristics. Sex cannot be obtained
[0011]
Further, in Patent Document 7, a dry type having a practical sphericity of 0.90 to 1.00 comprising an elongation reaction of urethane-modified polyester (A) as a toner binder for the purpose of improving fluidity, low-temperature fixing property, and hot offset property. Toner has been proposed. In addition, it is excellent in powder flowability and transferability when it is a small particle size toner, and is also used in dry toners, especially full-color copiers, etc., which are excellent in both heat storage stability, low-temperature fixability, and hot offset resistance. Patent Documents 8 and 9 disclose a dry toner that has excellent image gloss and does not require oil application to a heat roll, and an economical method for obtaining such a dry toner. And / or a dry toner comprising a cross-linked toner binder and a colorant, wherein the dry toner is formed by an extension reaction and / or a cross-linking reaction with amines (B) in the aqueous medium of (A). Has proposed a dry toner and a method for producing the same, but in Patent Document 7, a urea reaction as a binder is proposed. Adopting a method of using the out look embedding novel features and effects but small particle size is milling method, shape control spherical is not included.
[0012]
[Patent Document 1]
Japanese Patent No. 2537503
[Patent Document 2]
JP 2000-292773 A
[Patent Document 3]
JP 2000-292978 A
[Patent Document 4]
JP-A-7-219274
[Patent Document 5]
JP-A-8-50367
[Patent Document 6]
JP-A-8-50368
[Patent Document 7]
Japanese Patent Laid-Open No. 11-133665
[Patent Document 8]
JP-A-11-149180
[Patent Document 9]
JP 2000-292981 A
[0013]
[Problems to be solved by the invention]
Accordingly, an object of the present invention is to provide a toner for developing an electrostatic image that solves the above-mentioned problems. Another object of the present invention is to provide a toner for developing an electrostatic charge image that can be fixed satisfactorily immediately after the power is turned on and that is well fixed at a low power capacity. Another object of the present invention is to provide a toner for developing an electrostatic charge image that has a wide releasability from a low speed to a high speed image forming apparatus and is excellent in offset resistance, blocking resistance, and fluidity. To do. Furthermore, another object of the present invention is to provide a toner for developing an electrostatic charge image capable of obtaining a high-density and high-definition image without fog, from low speed to a high-speed image forming apparatus, and a component comprising this toner and a carrier. The present invention provides a developer, a process cartridge containing the toner or the two-component developer, and a developing device.
[0014]
[Means for Solving the Problems]
The present inventors remove an organic solvent contained in a dispersion liquid in which at least fine droplet particles containing an organic solvent, a binder resin and a colorant are dispersed in an aqueous medium containing resin fine particles. In the electrostatic latent image developing toner obtained by the above, it has been found that there is an optimum range in the temperature curve of the flow tester as an index for satisfying the low temperature fixability and the hot offset property and expanding the fixing temperature range. Further, it has been found that it is important to make the measurement with the elevated flow tester equivalent to the pressurizing condition of the fixing step, and it has been found that a toner having both low temperature fixing property and heat resistant storage property can be obtained. The present invention has been made based on this.
[0015]
That is, the above-mentioned problem is (1) of the present invention “from the dispersion liquid in which the fine droplet particles containing at least the organic solvent, the binder resin and the colorant are dispersed in the aqueous medium containing the resin fine particles. Solvent and Aqueous media A toner for developing an electrostatic latent image obtained by removing The binder resin contains a polyester-based resin, and the resin fine particles are a vinyl-based resin forming an aqueous dispersion, Glass transition point (Tg) by DSC measurement of the resin fine particles is 50 to 78 And the weight average molecular weight is 9000 to 200,000, and the outflow start temperature measured by an elevated flow tester of the toner is 90 to 110 ° C. The residual ratio (covering amount) of the toner of the resin fine particles is 0.3 to 2 wt (weight)%, The toner contains 1-10% release agent Do Electrostatic latent image developing toner characterized by that, "
( 2 ) “The toner binder contains unmodified polyester (ii) together with the modified polyester resin (i), and the weight ratio of (i) to (ii) is 5/95 to 80/25. The electrostatic image developing toner according to (1) above,
( 3 “Using a fixing device in which the toner image on the transfer material is heated and dissolved by passing between two rollers, the surface pressure (roller load / contact area) applied between the two rollers is 1. 5 × 10 ⁵ Item (1), which is used in a fixing method performed at Pa or lower. Or item (2) Toner for developing electrostatic image as described in "
( 4 ) “The average particle size of the resin fine particles is 10-200nm (1) to (1) above, 3 The toner for developing an electrostatic charge image according to any one of items 1),
( 5 ) “The toner particles have a volume average particle diameter of 4 to 8 μm. 4 Or an electrostatic charge image developing toner according to any one of
( 6 ) “The ratio Dv / Dn of the volume average particle diameter Dv to the number average particle diameter Dn of the toner particles is 1.25 or less. 5 The toner for developing an electrostatic image according to any one of the items).
[0016]
In addition, the above problem is 7 ) "Item (1) to ( 6 This is achieved by a two-component electrostatic image developing developer characterized by containing the electrostatic image developing toner according to any one of items 1) and a carrier.
[0017]
In addition, the above problem is 8 ) “An image forming apparatus having a fixing device for fixing toner, wherein the fixing device includes a heating body having a heating element, a film in contact with the heating body, and a pressure contact with the heating body through the film. And a recording material on which an unfixed image is formed between the film and the pressure member, and passing the recording material. 6 An image forming apparatus characterized by being a fixing device that heat-fixes the toner according to any one of the items
( 9 ) "The above-mentioned (characterized in that the image formation is performed by mounting a photoconductor having an amorphous silicon photoconductor layer, which is used for image formation. 8 The image forming apparatus according to the item),
( 10 ) “The toner may be applied with an alternating electric field when developing a latent image on the photoreceptor. 8 ) Or number ( 9 The image forming apparatus according to the item "),
( 11 ) “Having a charging device, the charging device is the item (1) to ( 6 A charging device that is used to form an image using the toner according to any one of the above items, and performs charging by bringing a charging member into contact with the latent image carrier and applying a voltage to the charging member. Characterized by the above ( 8 ) To ( 9 And the image forming apparatus according to any one of the items).
[0018]
In addition, the above problem is 12 ) "In a process cartridge that integrally supports at least one member selected from a photosensitive member, a charging unit, a developing unit, and a cleaning unit and is detachable from the main body of the image forming apparatus, the developing unit holds toner. In addition, the toner includes the above-mentioned items (1) to ( 6 And the toner according to any one of the items).
[0019]
The present inventors have intensively studied the fluidity, transferability, fixability, hot offset property, high image quality, and heat resistant storage stability of the toner. As a result, the above-mentioned JP-A-11-149180 and JP-A-11-149180 have been disclosed. Toner granulated in water, comprising particles formed by elongation reaction and / or cross-linking reaction with amines (B) in an aqueous medium of dry toner (A) described in JP 2000-292981 A The surface of the particles is appropriately covered with the modified polyester, and the inside of the toner is coated with low Tg polyester. The surface of the toner particles is coated with the modified polyester and a polymer fine particle polymer. We realized that the polymer oozed out quickly and used for fixing. In addition, the surface layer has thin polymer particles that prevent thermal blocking of the binder, and the wax as the release agent, especially the softening point, by controlling the heat characteristics, the dispersion diameter of the release agent, and the dispersion state. By forming a layer, it was possible to achieve both hot offset and storage stability (particularly heat resistance).
In addition, by improving the fixability by reducing the particle size of the toner particles, low-temperature fixability and storage stability, low-temperature fixability and releasability, which are unconventional, and excellent image quality by reducing the particle size and increasing the pigment dispersion I found out that it was a good toner.
[0020]
That is, at least a modified polyester resin capable of reacting with active hydrogen, a colorant, and a release agent are dissolved or dispersed in an organic solvent, and the dissolved or dispersed material is dispersed in an aqueous medium in the presence of a fine particle polymer. A toner obtained by polyaddition reaction with a reaction raw material comprising amines, and removing the solvent of the obtained dispersion, wherein the glass transition point coated on the toner surface layer is 50 ° C. to 50 ° C. as measured by DSC. 78 A dry toner that has a required temperature of 90 ° C. to 110 ° C. with a fine particle polymer coating amount of 0.3 to 2 wt% and a flow tester of the toner required for fixing is good. Properties, storage stability and releasability can be secured. At this time, the dry toner exhibiting the characteristic that the glass transition point (Tg) of the toner is 40 to 65 ° C. can achieve the purposes of low-temperature fixability and wide release width in roller fixing and belt fixing. The reason for this will be described below.
[0021]
It is presumed that the fixing to the paper in the roller fixing or the belt fixing starts at around 70 ° C. to 100 ° C. in the copying machine, printer, FAX, etc. in which the effective fixing temperature of the toner is energy saving these days. In order to allow the toner to melt, the toner must start to flow around this temperature, so that the toner must soften and start fixing at least at around 90 to 110 ° C.
However, in order to soften at 90 ° C., the glass transition must be 50 ° C. or lower, but the Tg (glass transition point) of such a polymer is also related to the molecular weight.
Usually, when the glass transition point is 50 ° C. or lower, the fixability is good, but the preservability is not satisfied.
[0022]
In the toner of the present invention, the toner Tg is designed with a very low temperature binder of 30 to 50 ° C. 78 A fine particle polymer having a glass transition at 0 ° C. is present in an amount of 0.3 to 2.0% based on the toner particles. The particles uniformly coated on the toner particles become pseudo-capsule constituting particles that protect the heat against the low-softening binder. The reason for the effects on hot offset, low-temperature fixability, and heat-resistant storage stability is that the binder resin on the toner surface has a high molecular weight due to a urea bond obtained by reacting a prepolymer and amines, and part of the surface has a network structure. It has a three-dimensional structure that is relatively resistant to stress. Furthermore, while using the same heat characteristics as the conventional toner for the particle surface layer, the inside uses a low Tg polyester resin as a toner binder, so it is advantageous in terms of low-temperature fixability compared to uniformly kneaded pulverized toner. (This toner particle model is shown in FIG. 1). The fine polymer particles coated on the surface layer must react quickly with the heat capacity of the heating roller during fixing to allow the toner particle binder to ooze out of the surface layer. The balance between heat-resistant storage and the amount of toner squeezed is controlled by the amount of adhering fine particle polymer. The fine particle polymer remaining in the toner has a particle diameter of 10 to 200 nm and is attached in an amount of 0.3 to 2 wt%. When the particle size is 10 nm or less, it is difficult to obtain a fine particle polymer, and when it is 200 nm or more, it remains thick on the surface layer and the fixability is lowered. As for the toner Tg, 30 to 50 ° C. is effective as a range capable of low-temperature fixing. Particle formation is difficult at 30 ° C. or lower, and the effect at low temperature fixing is lost at 50 ° C. or higher. The film state and fixability of the particles can be judged from the flow start temperature of the flow tester. In other words, the start of outflow in the flow tester is determined by the load, heating, and die diameter to be discharged, but there is regularity between the fixing device and the flow tester conditions, and if the conditions with the fixing device are selected, it is a substitute for fixing. It becomes a characteristic. That is, the roller nip pressure, the heating temperature, and the time during fixing are related to the flow tester conditions.
[0023]
The range of the outflow start point of 90 to 110 ° C. obtained at a temperature of 10 kg, a die of 0.5 mm, and a temperature increase of 3 ° C./min was confirmed to be effective for low-temperature fixing. When the temperature is 90 ° C. or lower, the hot offset is lowered, and when the temperature is 110 ° C. or higher, the fine particle polymer on the surface layer is inhibited to lower the fixing property.
At this time, in order to achieve oil-less, wax having an effect on releasability is dispersed, but the ease of oozing affects the composition of the fine particle polymer on the surface layer as in the case of the binder resin (flow tester measurement method).
[0024]
The present inventors have found that there is an optimum range in the temperature curve of the flow tester as an index for satisfying the low-temperature fixability and the hot offset property and expanding the fixing temperature range. As the flow tester, for example, there is an elevated flow tester CFT500 type manufactured by Shimadzu Corporation. The flow curve based on the data from the flow tester is in a state as shown in FIGS. 2A and 2B, from which each temperature can be read. In the figure, Ts is the softening temperature, Tfb is the outflow start temperature, and the melting temperature in the 1/2 method is the T1 / 2 temperature.
[0025]
Conventionally, each temperature value was read and the thermal characteristics of the toner or binder resin were used as an index, but recently, further low-temperature fixability has been required, and the importance of the characteristics of this flow curve is important. By obtaining toner in a required range of four additional temperatures (TS, Tfb, F1 / 2 temperature, outflow end point), the low temperature fixing property and the hot offset property are satisfied. The relationship between the flow curve and the toner quality is as follows.
[0026]
"Measurement condition"
Load: 10kg / cm ² , Heating rate: 3.0 ° C./min,
Die diameter: 0.50 mm, Die length: 10.0 mm
[0027]
The residual rate of the fine particle polymer can be measured by analyzing a substance caused by the resin fine particles, not by the toner particles, using a pyrolysis gas chromatograph mass spectrometer, and calculating from the peak area.
The detector is preferably a mass spectrometer, but is not particularly limited.
[0028]
The release agent used in the toner needs to be contained in the toner in an amount of 1 to 10%, have a melting point of 60 to 120 ° C., a weight average molecular weight of 400 to 5000, and an acid value of 1 to 90.
[0029]
(Release agent)
As the wax used in the toner of the present invention, a low melting point wax having a melting point of 50 to 120 ° C. works more effectively as a release agent in the dispersion with the binder resin between the fixing roller and the toner interface, As a result, it is effective against high temperature offset without applying a release material such as oil to the fixing roller.
If the melting point is 120 ° C. or higher, the effect of releasability is not sufficient, and if it is 50 ° C. or lower, toner storage stability and blocking may be deteriorated, which is not preferable. The melting point of the wax in the present invention was the maximum endothermic peak measured by a differential scanning calorimeter (DSC).
[0030]
The following materials can be used as the wax component that functions as a release agent that can be used in the present invention. That is, as specific examples, waxes and waxes include plant waxes such as carnauba wax, cotton wax, wood wax, rice wax, animal waxes such as beeswax and lanolin, mineral waxes such as ozokerite and cercin, And petroleum waxes such as paraffin, microcrystalline, and petrolatum. In addition to these natural waxes, synthetic hydrocarbon waxes such as Fischer-Tropsch wax and polyethylene wax, and synthetic waxes such as esters, ketones and ethers can be used. Furthermore, fatty acid amides such as 12-hydroxystearic acid amide, stearic acid amide, phthalic anhydride imide, and chlorinated hydrocarbon, and poly n-stearyl methacrylate and poly n-lauryl methacrylate which are low molecular weight crystalline polymer resins A crystalline polymer having a long alkyl group in the side chain, such as a polyacrylate homopolymer or copolymer (for example, a copolymer of n-stearyl acrylate-ethyl methacrylate, etc.) can also be used. Of these, WAX having a plant WAX in the range of MW 400 to 5000 and an acid value of 1 to 30 is suitably finely dispersed with a polyester resin, and is particularly suitable for the color toner because of its excellent transparency. In addition, ester waxes with an ester WAX having a needle penetration degree of 3 or less are suitable for color toners because they are less colored and less odorous. With color toners, the transparency of OHP paper is often required for presentations, but it has been confirmed that it depends on the dispersion unit, dispersion diameter, and dispersion form of the wax contained in the toner. Further, the belt fixing device is disadvantageous in terms of fixing because the surface pressure is lower than that of roller fixing, and the effect of the release agent is important. In other words, the dispersion unit of the wax in the toner has a particle size and shape that do not affect the permeability, and further, the problem of permeability regardless of the degree of wax crystallinity by controlling the dispersion state in the resin. Disappears. This greatly affects not only the transparency but also the hot offset property. Regarding the dispersibility of WAX, the toner production method shows a great difference compared to the kneading and pulverization method and the polymerization method. That is, in the kneading and pulverizing method, fine dispersion in kneading has a limit, and it is not easy to make it 2 μm or less. Further, stress concentration at the time of pulverization occurs at the interface between WAX and the resin, so that WAX tends to appear on the surface of the particles, but it has a releasing effect against hot offset, but it is disadvantageous for improving the transparency of the color toner. On the other hand, in suspension polymerization, achieving transparency is very difficult due to encapsulation and vinyl polymerization. Also in the case of a polymerized toner by emulsion polymerization, WAX fine dispersion in the process of vinyl polymerization and toner particle generation is actually a difficult method. On the other hand, among the development and production methods, it is a relatively easy production method such as shape control, shape, and particle size with respect to fine dispersion of WAX. Specifically, a method for measuring the dispersion diameter of WAX will be described.
[0031]
In the present invention, the particle diameter in the maximum direction of the wax is defined as the wax dispersion diameter. Specifically, the toner is embedded in an epoxy resin, cut into ultra-thin sections of about 100 μm, stained with ruthenium tetroxide, observed with a transmission electron microscope (TEM) at a magnification of 10,000 times, and photographed. Image evaluation of this photograph observed the dispersion state of the wax and measured the dispersion diameter. The distribution of the wax dispersion diameter present in the toner of the present invention is 70% by number or more of particles of 0.1 to 2 μm, more preferably 70% by number or more of particles of 0.5 μm to 1 μm. When there are many particles smaller than 0.1 μm, sufficient releasability cannot be expressed. Further, if the maximum length of particles larger than 3 μm is 5% or more, it exhibits cohesiveness and fluidity is liable to deteriorate, and not only filming occurs but also color reproducibility and glossiness are remarkably increased in color toners. It will decrease.
[0032]
Further, the wax dispersed in the toner is averagely dispersed in the toner particles, and at least three wax particles are required to be present in the toner particles, and there are 30 particles less than three in the photograph. If it exceeds the number%, a problem occurs in fixing property and releasability. In the WAX dispersion state of this photograph, it is an important point that the dispersed wax is dispersed not in the horizontal direction but in the internal direction with respect to the toner particle surface. In other words, the toner dispersed inside the internal particles has good powder flowability and relatively little fluctuation in charging, but the toner in which particles extend along the particle surface is a pulverized toner that has relatively good releasability. It has problems with similar charging stability and fluidity degradation.
[0033]
(Residual rate of resin fine particles)
The resin fine particles in the toner of the present invention are added in the production process in order to control the toner shape (circularity, particle size distribution, etc.) to be described later, but the glass transition point (Tg) of the resin fine particles is 50 to 50. 78 The weight average molecular weight is 9000 to 200,000, and the residual ratio with respect to the toner particles is 0.3-2 It is important to make it wt%. When the Tg of the resin fine particles is less than 50 ° C. and / or the weight average molecular weight is less than 9,000, the storage stability of the toner is deteriorated, and blocking occurs during storage and in the developing machine. But 78 When the temperature is not lower than ° C. and / or the weight average molecular weight is 200,000 or higher, the resin fine particles inhibit the adhesion to the fixing paper, and an increase in the minimum fixing temperature is observed. Residual rate is 0.3 When the content is less than wt%, the storage stability of the toner deteriorates, blocking occurs during storage and in the developing machine, and the remaining amount is 2 wt% Beyond The fine resin particles inhibit the seepage of the wax, the effect of releasing the wax cannot be obtained, and the occurrence of offset is observed.
[0034]
The residual rate of the resin fine particles can be measured by analyzing a substance caused by the resin fine particles, not by the toner particles, using a pyrolysis gas chromatograph mass spectrometer, and calculating from the peak area.
The detector is preferably a mass spectrometer, but is not particularly limited.
(Dv / Dn (ratio of volume average particle diameter / number average particle diameter))
The toner has a volume average particle diameter (Dv) of 4 to 8 μm and a ratio (Dv / Dn) to the number average particle diameter (Dn) of 1.25 or less, preferably 1.10 to 1.25. The toner has excellent heat resistance, low-temperature fixability, and hot offset resistance, particularly excellent image gloss when used in full-color copiers, etc. Even if the balance is made, the fluctuation of the toner particle diameter in the developer is reduced, and good and stable developability can be obtained even with long-term stirring in the developing device. Even when used as a one-component developer, even if the balance of the toner is performed, the fluctuation of the toner particle diameter is reduced, and the toner is filmed on the developing roller and the toner is made thin. The toner was not fused to a member such as a blade, and good and stable developability and images were obtained even when the developing device was used (stirred) for a long time.
[0035]
In general, it is said that the smaller the particle size of the toner, the more advantageous it is to obtain a high-resolution and high-quality image, but it is disadvantageous for transferability and cleaning properties. is there. Further, when the volume average particle diameter is smaller than the range of the present invention, in the case of the two-component developer, the toner is fused to the surface of the carrier during a long period of stirring in the developing device, and the charging ability of the carrier is reduced, or the one-component development is performed. When used as an agent, toner filming on the developing roller and toner fusion to a member such as a blade for thinning the toner are likely to occur.
Further, these phenomena are the same for the toner having a fine powder content larger than the range of the present invention.
On the contrary, when the particle diameter of the toner is larger than the range of the present invention, it becomes difficult to obtain a high resolution and high quality image, and when the balance of the toner in the developer is performed, In many cases, the variation of the particle size becomes large. It was also clarified that the same applies when the volume average particle diameter / number average particle diameter is larger than 1.25.
In addition, when the volume average particle size / number average particle size is smaller than 1.05, there are preferable aspects from the viewpoint of stabilizing the behavior of the toner and uniformizing the charge amount, but the toner is insufficiently charged. In some cases, it was also found that the cleaning property may be deteriorated.
[0036]
(Fixing device)
FIG. 3 is a schematic view of the fixing device according to the present invention. In this figure, (1) is a fixing roller, (2) is a pressure roller, (3) is a metal cylinder, (4) is an offset prevention layer, (5) is a heating lamp, (6) is a metal cylinder, (7 ) Represents an offset prevention layer, (8) represents a heating lamp, (T) represents a toner image, and (S) represents a support (transfer paper such as paper).
[0037]
In the fixing device used in the image forming apparatus of the present invention, the surface pressure (roller load / contact area) applied between the two rollers is 1.5 × 10. ⁵ There was no conventional fixing at Pa or lower. Conventional surface pressure is 1.5 × 10 ⁵ Pa was exceeded, otherwise it could not be fixed sufficiently. On the other hand, the toner of the present invention can be fixed even at a low temperature, and the surface pressure is 1.5 × 10. ⁵ Fixing is possible even at a low surface pressure of Pa or less. Further, since the surface pressure is reduced, the toner image on the transfer medium is not crushed and disturbed, so that high-definition image output is possible.
[0038]
(Production method)
A toner composition comprising at least a resin and a colorant is dissolved or dispersed in an organic solvent, and the solution or dispersion is dispersed in an aqueous medium in the presence of an inorganic dispersant or fine particle polymer. In a method for producing a dry toner obtained by removing a solvent of an emulsified dispersion obtained by polyaddition reaction of a product, and further forming a toner particle by dispersing a toner composition comprising a polyester resin in an aqueous medium. It is obtained by subjecting an isocyanate group-containing prepolymer dispersed in an aqueous medium to an extension reaction and a crosslinking reaction with amines in the presence of the inorganic dispersant or fine particle polymer, and removing the solvent of the obtained emulsified dispersion. It is characterized by that. Specific examples of the production method include reaction of an isocyanate group-containing polyester prepolymer (A) with amines (B). In addition, as the polyester prepolymer (A) having an isocyanate group, a polyester having a polycondensate of a polyol (PO) and a polycarboxylic acid (PC) and having an active hydrogen group was further reacted with a polyisocyanate (PIC). Such as things. Examples of the active hydrogen group possessed by the polyester include hydroxyl groups (alcoholic hydroxyl groups and phenolic hydroxyl groups), amino groups, carboxyl groups, mercapto groups, and the like. Among these, alcoholic hydroxyl groups are preferred.
[0039]
Examples of the polyol (PO) include a diol (DIO) and a tri- or higher valent polyol (TO), and (DIO) alone or a mixture of (DIO) and a small amount of (TO) is preferable. Diol (DIO) includes alkylene glycol (ethylene glycol, 1,2-propylene glycol, 1,3-propylene glycol, 1,4-butanediol, 1,6-hexanediol, etc.); alkylene ether glycol (diethylene glycol, triethylene glycol, Ethylene glycol, dipropylene glycol, polyethylene glycol, polypropylene glycol, polytetramethylene ether glycol, etc.); alicyclic diols (1,4-cyclohexanedimethanol, hydrogenated bisphenol A, etc.); bisphenols (bisphenol A, bisphenol F, Bisphenol S, etc.); alkylene oxide (ethylene oxide, propylene oxide, butylene oxide, etc.) adduct of the above alicyclic diol; Alkylene oxide phenol compound (ethylene oxide, propylene oxide, butylene oxide, etc.), etc. adducts. Among them, preferred are alkylene glycols having 2 to 12 carbon atoms and alkylene oxide adducts of bisphenols, and particularly preferred are alkylene oxide adducts of bisphenols and alkylene glycols having 2 to 12 carbon atoms. It is a combined use. Examples of the trivalent or higher polyol (TO) include 3 to 8 or higher polyhydric aliphatic alcohols (glycerin, trimethylolethane, trimethylolpropane, pentaerythritol, sorbitol, etc.); trivalent or higher phenols (Tris) Phenol PA, phenol novolak, cresol novolak, etc.); alkylene oxide adducts of the above trivalent or more polyphenols.
[0040]
Examples of the polycarboxylic acid (PC) include dicarboxylic acid (DIO) and tricarboxylic or higher polycarboxylic acid (TC), and (DIO) alone and a mixture of (DIO) and a small amount of (TC) are preferable. Dicarboxylic acids (DIO) include alkylene dicarboxylic acids (succinic acid, adipic acid, sebacic acid, etc.); alkenylene dicarboxylic acids (maleic acid, fumaric acid, etc.); aromatic dicarboxylic acids (phthalic acid, isophthalic acid, terephthalic acid, naphthalene) Dicarboxylic acid and the like). Of these, preferred are alkenylene dicarboxylic acids having 4 to 20 carbon atoms and aromatic dicarboxylic acids having 8 to 20 carbon atoms. Examples of the trivalent or higher polycarboxylic acid (TC) include aromatic polycarboxylic acids having 9 to 20 carbon atoms (such as trimellitic acid and pyromellitic acid). In addition, as polycarboxylic acid (PC), you may make it react with a polyol (PO) using the above-mentioned acid anhydride or lower alkyl ester (Methyl ester, ethyl ester, isopropyl ester, etc.).
[0041]
The ratio of the polyol (PO) and the polycarboxylic acid (PC) is usually 2/1 to 1/1, preferably 1 as the equivalent ratio [OH] / [COOH] of the hydroxyl group [OH] and the carboxyl group [COOH]. 5/1 to 1/1, more preferably 1.3 / 1 to 1.02 / 1.
[0042]
As polyisocyanate (PIC), aliphatic polyisocyanate (tetramethylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, 2,6-diisocyanatomethylcaproate, etc.); alicyclic polyisocyanate (isophorone diisocyanate, cyclohexylmethane diisocyanate, etc.); aromatic Diisocyanates (tolylene diisocyanate, diphenylmethane diisocyanate, etc.); araliphatic diisocyanates (α, α, α ″, α ″ -tetramethylxylylene diisocyanate, etc.); isocyanurates; Those blocked with caprolactam or the like; and combinations of two or more of these.
[0043]
The ratio of the polyisocyanate (PIC) is usually 5/1 to 1/1, preferably 4 /, as an equivalent ratio [NCO] / [OH] of the isocyanate group [NCO] and the hydroxyl group [OH] of the polyester having a hydroxyl group. 1 to 1.2 / 1, more preferably 2.5 / 1 to 1.5 / 1. When [NCO] / [OH] exceeds 5, low-temperature fixability deteriorates. When the molar ratio of [NCO] is less than 1, when a modified polyester is used, the urea content in the ester of s becomes low, and the hot offset resistance deteriorates. The content of the polyisocyanate (3) component in the prepolymer (A) having an isocyanate group at the terminal is usually 0.5 to 40% by weight, preferably 1 to 30% by weight, more preferably 2 to 20% by weight. It is. If it is less than 0.5% by weight, the hot offset resistance deteriorates, and it is disadvantageous in terms of both heat-resistant storage stability and low-temperature fixability. On the other hand, if it exceeds 40% by weight, the low-temperature fixability deteriorates.
[0044]
The number of isocyanate groups contained per molecule in the prepolymer (A) having an isocyanate group is usually 1 or more, preferably 1.5 to 3 on average, more preferably 1.8 to 2.5 on average. It is. If it is less than 1 per molecule, the molecular weight of the urea-modified polyester will be low, and the hot offset resistance will deteriorate.
[0045]
As amines (B), diamine (B1), trivalent or higher polyamine (B2), aminoalcohol (B3), aminomercaptan (B4), amino acid (B5), and amino acids B1-B5 blocked (B6) etc. are mentioned. Examples of the diamine (B1) include aromatic diamines (phenylenediamine, diethyltoluenediamine, 4,4′diaminodiphenylmethane, etc.); alicyclic diamines (4,4′-diamino-3,3′dimethyldicyclohexylmethane, diaminecyclohexane, Isophorone diamine etc.); and aliphatic diamines (ethylene diamine, tetramethylene diamine, hexamethylene diamine etc.) and the like. Examples of the trivalent or higher polyamine (B2) include diethylenetriamine and triethylenetetramine. Examples of amino alcohol (B3) include ethanolamine and hydroxyethylaniline. Examples of amino mercaptan (B4) include aminoethyl mercaptan and aminopropyl mercaptan. Examples of the amino acid (B5) include aminopropionic acid and aminocaproic acid. Examples of the B1 to B5 amino group blocked (B6) include ketimine compounds and oxazoline compounds obtained from the B1 to B5 amines and ketones (acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, etc.). Among these amines (B), preferred are B1 and a mixture of B1 and a small amount of B2.
[0046]
Furthermore, if necessary, the molecular weight of the polyester can be adjusted using an elongation terminator. Examples of the elongation terminator include monoamines (diethylamine, dibutylamine, butylamine, laurylamine, etc.), and those obtained by blocking them (ketimine compounds).
[0047]
The ratio of amines (B) is the equivalent ratio [NCO] / [NHx] of isocyanate groups [NCO] in the prepolymer (A) having isocyanate groups and amino groups [NHx] in amines (B). The ratio is usually 1/2 to 2/1, preferably 1.5 / 1 to 1 / 1.5, more preferably 1.2 / 1 to 1 / 1.2. When [NCO] / [NHx] is more than 2 or less than 1/2, the molecular weight of the polyester is lowered and the hot offset resistance is deteriorated. In the present invention, urea-modified polyester (UMPE) can be used as the polyester-based resin (polyester), but this polyester may contain a urethane bond as well as a urea bond. The molar ratio of the urea bond content to the urethane bond content is usually 100/0 to 10/90, preferably 80/20 to 20/80, and more preferably 60/40 to 30/70. When the molar ratio of the urea bond is less than 10%, the hot offset resistance is deteriorated.
[0048]
The urea-modified polyester (UMPE) of the present invention is produced by a one-shot method or the like. The weight average molecular weight of urea-modified polyester (UPPE) is usually 10,000 or more, preferably 20,000 to 10,000,000, more preferably 30,000 to 1,000,000. If it is less than 10,000, the hot offset resistance deteriorates.
[0049]
In the present invention, the polyester modified with a urea bond (UMPE) can be used not only alone, but also with this, unmodified polyester (PE) can be contained as a toner binder component. The combined use of (PE) improves low-temperature fixability and gloss when used in a full-color device, and is more preferable than single use. Examples of (PE) include a polycondensate of a polyol (PO) and a polycarboxylic acid (PC) similar to the polyester component, and the preferable one is the same as (UMPE). (PE) is not limited to unmodified polyester, but may be modified with a chemical bond other than a urea bond, for example, may be modified with a urethane bond. (UMPE) and (PE) are preferably at least partially compatible with each other in terms of low-temperature fixability and hot offset resistance. Therefore, the polyester component of (UMPE) and (PE) preferably have similar compositions. When (PE) is contained, the weight ratio of (UMPE) to (PE) is usually 5/95 to 80/20, preferably 5/95 to 30/70, more preferably 5/95 to 25/75, Particularly preferred is 7/93 to 20/80. When the weight ratio of (UMPE) is less than 5%, the hot offset resistance is deteriorated, and it is disadvantageous in terms of both heat-resistant storage stability and low-temperature fixability.
The hydroxyl value of (PE) is preferably 5 or more.
[0050]
The acid value of (PE) is usually 1 to 30, preferably 5 to 20. By giving an acid value, it tends to be negatively charged, and further, the affinity between the paper and the toner is good when fixing to paper, and the low-temperature fixability is improved. However, when the acid value exceeds 30, there is a tendency to deteriorate with respect to the stability of charging, particularly the environmental fluctuation. In the polyaddition reaction, if the acid value is touched, it will lead to shaking in the granulation process, making it difficult to control the emulsification.
[0051]
(Coloring agent)
As the coloring agent of the present invention, known dyes and pigments can be used, such as carbon black, nigrosine dye, iron black, naphthol yellow S, Hansa yellow (10G, 5G, G), cadmium yellow, yellow iron oxide, Ocher, yellow lead, titanium yellow, polyazo yellow, oil yellow, Hansa yellow (GR, A, RN, R), pigment yellow L, benzidine yellow (G, GR), permanent yellow (NCG), Vulcan fast yellow (5G) , R), Tartrazine Lake, Quinoline Yellow Lake, Anthrazan Yellow BGL, Isoindolinone Yellow, Bengala, Red Dan, Lead Zhu, Cadmium Red, Cadmium Mercury Red, Antimon Zhu, Permanent Red 4R, Para Red, Fayce Red, Parachlor Ortoni Roaniline Red, Resol Fast Scarlet G, Brilliant Fast Scarlet, Brilliant Carmine B, Permanent Red (F2R, F4R, FRL, FRLL, F4RH), Fast Scarlet VD, Belkan Fast Rubin B, Brilliant Scarlet G, Resol Rubin GX, Permanent Red F5R, Brilliant Carmine 6B, Pigment Scarlet 3B, Bordeaux 5B, Toluidine Maroon, Permanent Bordeaux F2K, Helio Bordeaux BL, Bordeaux 10B, Bon Maroon Light, Bon Maroon Medium, Eosin Lake, Rhodamine Lake B, Rhodamine Lake Y, Alizarin Lake, Thioindigo red B, thioindigo maroon, oil red, quinacridone red, pyrazolone , Polyazo Red, Chrome Vermillion, Benzidine Orange, Perinone Orange, Oil Orange, Cobalt Blue, Cerulean Blue, Alkaline Blue Lake, Peacock Blue Lake, Victoria Blue Lake, Metal Free Phthalocyanine Blue, Phthalocyanine Blue, Fast Sky Blue, Indanthrene Blue (RS, BC), Indigo, Ultramarine Blue, Bitumen, Anthraquinone Blue, Fast Violet B, Methyl Violet Lake, Cobalt Purple, Manganese Purple, Dioxane Violet, Anthraquinone Violet, Chrome Green, Zinc Green, Chrome Oxide, Pyridian, Emerald Green, Pigment Green B, Naphthol Green B, Green Gold, Acid Green Lake, Malachite Green Lake, Fu Talocyanine green, anthraquinone green, titanium oxide, zinc white, litbon and mixtures thereof can be used. The content of the colorant is usually 1 to 15% by weight, preferably 3 to 10% by weight, based on the toner.
[0052]
The colorant used in the present invention can also be used as a master batch combined with a resin. As the binder resin to be kneaded together with the production of the master batch or the master batch, in addition to the modified and unmodified polyester resins mentioned above, styrene such as polystyrene, poly p-chlorostyrene, and polyvinyl toluene, and polymers of substituted products thereof; Styrene-p-chlorostyrene copolymer, styrene-propylene copolymer, styrene-vinyltoluene copolymer, styrene-vinylnaphthalene copolymer, styrene-methyl acrylate copolymer, styrene-ethyl acrylate copolymer Styrene-butyl acrylate copolymer, styrene-octyl acrylate copolymer, styrene-methyl methacrylate copolymer, styrene-ethyl methacrylate copolymer, styrene-butyl methacrylate copolymer, styrene-α- Chloromethyl methacrylate copolymer, Tylene-acrylonitrile copolymer, styrene-vinyl methyl ketone copolymer, styrene-butadiene copolymer, styrene-isoprene copolymer, styrene-acrylonitrile-indene copolymer, styrene-maleic acid copolymer, styrene-malein Styrene copolymers such as acid ester copolymers; polymethyl methacrylate, polybutyl methacrylate, polyvinyl chloride, polyvinyl acetate, polyethylene, polypropylene, polyester, epoxy resin, epoxy polyol resin, polyurethane, polyamide, polyvinyl butyral, poly Acrylic resin, rosin, modified rosin, terpene resin, aliphatic or alicyclic hydrocarbon resin, aromatic petroleum resin, chlorinated paraffin, paraffin wax, etc. The
[0053]
The master batch can be obtained by mixing and kneading a resin for a master batch and a colorant under a high shear force to obtain a master batch. At this time, an organic solvent can be used in order to enhance the interaction between the colorant and the resin. In addition, a so-called flushing method, which is a wet cake of a colorant, is a method of mixing and kneading an aqueous paste containing water of a colorant together with a resin and an organic solvent, transferring the colorant to the resin side, and removing moisture and organic solvent components. Since it can be used as it is, it does not need to be dried and is preferably used. For mixing and kneading, a high shear dispersion device such as a three-roll mill is preferably used.
[0054]
(Release agent)
Further, a wax can be contained together with the toner binder and the colorant. Known waxes can be used as the wax of the present invention, such as polyolefin wax (polyethylene wax, polypropylene wax, etc.); long chain hydrocarbon (paraffin wax, sasol wax, etc.); carbonyl group-containing wax, etc. It is done. Of these, carbonyl group-containing waxes are preferred. Examples of the carbonyl group-containing wax include polyalkanoic acid esters (carnauba wax, montan wax, trimethylolpropane tribehenate, pentaerythritol tetrabehenate, pentaerythritol diacetate dibehenate, glycerin tribehenate, 1,18. -Octadecanediol distearate, etc.); polyalkanol esters (tristearyl trimellitic acid, distearyl maleate, etc.); polyalkanoic acid amides (ethylenediamine dibehenyl amide, etc.); And dialkyl ketones (such as distearyl ketone). Among these carbonyl group-containing waxes, polyalkanoic acid esters are preferred. The melting point of the wax of the present invention is usually 40 to 160 ° C, preferably 50 to 120 ° C, more preferably 60 to 90 ° C. A wax having a melting point of less than 40 ° C. has an adverse effect on heat resistant storage stability, and a wax having a melting point of more than 160 ° C. tends to cause a cold offset when fixing at a low temperature. Further, the melt viscosity of the wax is preferably 5 to 1000 cps, more preferably 10 to 100 cps as a measured value at a temperature 20 ° C. higher than the melting point. Waxes exceeding 1000 cps have poor effects for improving hot offset resistance and low-temperature fixability. The content of the wax in the toner is usually 0 to 40% by weight, preferably 3 to 30% by weight.
[0055]
(Charge control agent)
The toner of the present invention may contain a charge control agent as necessary. All known charge control agents can be used, such as nigrosine dyes, triphenylmethane dyes, chromium-containing metal complex dyes, molybdate chelate pigments, rhodamine dyes, alkoxy amines, quaternary ammonium salts (fluorine-modified). Quaternary ammonium salts), alkylamides, phosphorus simple substances or compounds, tungsten simple substances or compounds, fluorine-based activators, salicylic acid metal salts, and metal salts of salicylic acid derivatives. Specifically, Nitronine dye Bontron 03, Quaternary ammonium salt Bontron P-51, Metal-containing azo dye Bontron S-34, Oxynaphthoic acid metal complex E-82, Salicylic acid metal complex E- 84, E-89 of a phenol-based condensate (above, manufactured by Orient Chemical Industries), TP-302 of a quaternary ammonium salt molybdenum complex, TP 415 (above, manufactured by Hodogaya Chemical Co., Ltd.), quaternary ammonium Copy charge PSY VP2038 of salt, copy blue PR of triphenylmethane derivative, copy charge of quaternary ammonium salt NEG VP2036, copy charge NX VP434 (above, manufactured by Hoechst), LRA-901, LR-147 which is a boron complex (Nippon Carlit Co., Ltd.), copper phthalocyanine, perylene, quinacridone Azo pigments, sulfonate group, carboxyl group, and polymer compounds having a functional group such as a quaternary ammonium salt.
[0056]
In the present invention, the amount of charge control agent used is determined by the toner production method including the type of binder resin, the presence or absence of additives used as necessary, and the dispersion method, and is uniquely limited. However, it is preferably used in the range of 0.1 to 10 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the binder resin. The range of 0.2 to 5 parts by weight is preferable. When the amount exceeds 10 parts by weight, the chargeability of the toner is too high, the effect of the main charge control agent is reduced, the electrostatic attractive force with the developing roller is increased, the flowability of the developer is reduced, and the image density is reduced. Incurs a decline. These charge control agents and mold release agents can be melt-kneaded together with the master batch and the resin, and of course, they may be added when dissolved and dispersed in an organic solvent.
[0057]
(External additive)
As the external additive for assisting the fluidity, developability and chargeability of the colored particles obtained in the present invention, inorganic fine particles can be preferably used. The primary particle diameter of the inorganic fine particles is preferably 5 mμ to 2 μm, and particularly preferably 5 mμ to 500 mμ. The specific surface area according to the BET method is 20 to 500 m. ² / G is preferable. The proportion of the inorganic fine particles used is preferably 0.01 to 5% by weight of the toner, and particularly preferably 0.01 to 2.0% by weight. Specific examples of the inorganic fine particles include, for example, silica, alumina, titanium oxide, barium titanate, magnesium titanate, calcium titanate, strontium titanate, zinc oxide, tin oxide, quartz sand, clay, mica, wollastonite, diatomaceous earth. Examples include soil, chromium oxide, cerium oxide, pengala, antimony trioxide, magnesium oxide, zirconium oxide, barium sulfate, barium carbonate, calcium carbonate, silicon carbide, and silicon nitride.
[0058]
In addition, polymer fine particles such as polystyrene obtained by soap-free emulsion polymerization, suspension polymerization and dispersion polymerization, methacrylic acid ester and acrylic acid ester copolymer, polycondensation system such as silicone, benzoguanamine and nylon, thermosetting resin And polymer particles.
[0059]
Such a fluidizing agent performs surface treatment to increase hydrophobicity, and can prevent deterioration of flow characteristics and charging characteristics even under high humidity. For example, silane coupling agents, silylating agents, silane coupling agents having a fluoroalkyl group, organic titanate coupling agents, aluminum coupling agents, silicone oils, modified silicone oils and the like are preferable surface treatment agents. .
[0060]
Examples of the cleaning property improver for removing the developer after transfer remaining on the photoreceptor or the primary transfer medium include, for example, zinc stearate, calcium stearate, fatty acid metal salts such as stearic acid, such as polymethyl methacrylate fine particles, polystyrene fine particles, etc. And polymer fine particles produced by soap-free emulsion polymerization. The polymer fine particles preferably have a relatively narrow particle size distribution and a volume average particle size of 0.01 to 1 μm.
[0061]
Production method
(Toner production method in aqueous medium)
The aqueous medium used in the present invention may be water alone, or a solvent miscible with water may be used in combination. Examples of the miscible solvent include alcohol (methanol, isopropanol, ethylene glycol, etc.), dimethylformamide, tetrahydrofuran, cellosolves (methyl cellosolve, etc.), lower ketones (acetone, methyl ethyl ketone, etc.), and the like.
[0062]
The toner particles are reacted with a dispersion amine composed of a prepolymer (A) having an isocyanate group in an aqueous medium. As a method for stably forming a dispersion using the prepolymer (A), a composition of a toner raw material comprising a urea-modified polyester (i) or a prepolymer (A) is added to an aqueous medium, and dispersed by shearing force. The method of letting it be mentioned. The prepolymer (A) and other toner compositions (hereinafter referred to as toner raw materials), a colorant masterbatch, a release agent, a charge control agent, an unmodified polyester resin, etc. are dispersed in an aqueous medium. It may be mixed at the time of formation, but it is more preferable to mix the toner raw materials in advance and then add and disperse the mixture in the aqueous medium. In the present invention, other toner raw materials such as a colorant, a release agent, and a charge control agent do not necessarily have to be mixed when forming particles in an aqueous medium. It may be added later. For example, after forming particles containing no colorant, the colorant can be added by a known dyeing method.
[0063]
The dispersion method is not particularly limited, and known equipment such as a low-speed shear method, a high-speed shear method, a friction method, a high-pressure jet method, and an ultrasonic wave can be applied. Moreover, in order to make the particle size of a dispersion 2-20 micrometers, a high-speed shearing type is preferable. When a high-speed shearing disperser is used, the number of rotations is not particularly limited, but is usually 1000 to 30000 rpm, preferably 5000 to 20000 rpm. The dispersion time is not particularly limited, but in the case of a batch method, it is usually 0.1 to 5 minutes. As the temperature at the time of dispersion, however, the dispersion temperature is usually 20 ° C. or less and preferably 30 to 60 minutes. This is to prevent pigment aggregation.
[0064]
The amount of the aqueous medium used with respect to 100 parts of the toner composition containing the modified polyester or prepolymer (A) is usually 50 to 2000 parts by weight, preferably 100 to 1000 parts by weight. If the amount is less than 50 parts by weight, the dispersion state of the toner composition is poor, and toner particles having a predetermined particle diameter cannot be obtained. If it exceeds 2000 parts by weight, it is not economical. In addition, the viscosity of the oil phase at this time needs to be 2000 mP · s or more with a B-type viscometer. When the viscosity of the oil phase is less than 2000 mP · s, the pigment particles easily move in the dispersed oil phase and start to aggregate, so that the pigment acid content of the toner deteriorates and the toner volume resistivity decreases. If the temperature is not maintained at 15 ° C. or less after the pigment is dispersed, the pigment particles are likely to aggregate.
Moreover, a dispersing agent can also be used as needed. It is preferable to use a dispersant because the particle size distribution becomes sharp and the dispersion is stable.
[0065]
Fine particle polymer
The resin fine particles used in the present invention have a glass transition point (Tg) of 50 to 50. 78 ° C and the weight average molecular weight is 90,000 to 200,000 Is a condition.
The resin fine particles may be any resin as long as it can form an aqueous dispersion, and may be a thermoplastic resin or a thermosetting resin. For example, vinyl resins, polyurethane resins, epoxy resins, polyester resins, polyamide resins, polyimides Examples thereof include resins, silicon-based resins, phenol resins, melamine resins, urea resins, aniline resins, ionomer resins, and polycarbonate resins. As the resin fine particles, two or more of the above resins may be used in combination. Of these, vinyl resins, polyurethane resins, epoxy resins, polyester resins, and combinations thereof are preferred because an aqueous dispersion of fine spherical resin particles is easily obtained.
[0066]
The vinyl resin is a polymer obtained by homopolymerization or copolymerization of a vinyl monomer, such as a styrene- (meth) acrylate resin, a styrene-butadiene copolymer, a (meth) acrylic acid-acrylate polymer, Examples include styrene-acrylonitrile copolymers, styrene-maleic anhydride copolymers, styrene- (meth) acrylic acid copolymers, and the like.
[0067]
In order to remove the organic solvent from the obtained emulsified dispersion, a method in which the temperature of the entire system is gradually raised to completely evaporate and remove the organic solvent in the droplets can be employed. The toner circularity can be controlled by the strength of the liquid agitation before the solvent removal and the solvent removal time. By slowly removing the solvent, the shape becomes 0.980 or more when expressed in terms of sphericity, and when the solvent is stirred strongly and removed in a short time, the shape becomes irregular or irregular and becomes 0.900 when expressed in terms of circularity. 0.960. The degree of circularity can be controlled by removing the solvent while stirring the emulsified liquid that has been emulsified and dispersed in an aqueous medium and further subjected to extension reaction while stirring with a strong stirring force of 30 to 50 ° C. in a stirring tank. Shape control in the range of 850 to 0.990 is possible. This is thought to be due to volume shrinkage caused by abrupt solvent removal during the solvent removal of ethyl acetate contained in the granulation, and the shape can be controlled by stirring force and time. However, the solvent removal time at this time shall be within 1 hour. If it is longer than 1 hour, pigment aggregation starts and the volume resistivity decreases. It is also possible to spray the emulsified dispersion in a dry atmosphere to completely remove the water-insoluble organic solvent in the droplets to form toner fine particles, and to evaporate and remove the aqueous dispersant together. As a dry atmosphere in which the emulsified dispersion is sprayed, a gas obtained by heating air, nitrogen, carbon dioxide gas, combustion gas, or the like, in particular, various air currents heated to a temperature equal to or higher than the boiling point of the highest boiling solvent used is generally used. Sufficient quality can be obtained with a short treatment such as spray dryer, belt dryer or rotary kiln.
[0068]
Further, in order to lower the viscosity of the toner composition, a solvent in which the urea-modified polyester (i) or (A) is soluble can be used. The use of a solvent is preferable in that the particle size distribution becomes sharp. The solvent is preferably volatile with a boiling point of less than 100 ° C. from the viewpoint of easy removal. Examples of the solvent include toluene, xylene, benzene, carbon tetrachloride, methylene chloride, 1,2-dichloroethane, 1,1,2-trichloroethane, trichloroethylene, chloroform, monochlorobenzene, dichloroethylidene, methyl acetate, ethyl acetate, Methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone and the like can be used alone or in combination of two or more. In particular, aromatic solvents such as toluene and xylene and halogenated hydrocarbons such as methylene chloride, 1,2-dichloroethane, chloroform, and carbon tetrachloride are preferable. The usage-amount of the solvent with respect to 100 parts of prepolymers (A) is 0-300 parts normally, Preferably it is 0-100 parts, More preferably, it is 25-70 parts. When a solvent is used, it is removed by heating under normal pressure or reduced pressure after elongation and / or crosslinking reaction.
[0069]
The elongation and / or cross-linking reaction time is selected depending on the reactivity of the isocyanate group structure of the prepolymer (A) and the amines (B), but is usually 10 minutes to 40 hours, preferably 2 to 24 hours. is there. The reaction temperature is generally 0 to 150 ° C, preferably 40 to 98 ° C. Moreover, a well-known catalyst can be used as needed. Specific examples include dibutyltin laurate and dioctyltin laurate.
[0070]
In order to remove the organic solvent from the obtained emulsified dispersion, a method in which the temperature of the entire system is gradually raised to completely evaporate and remove the organic solvent in the droplets can be employed. Alternatively, the emulsified dispersion can be sprayed into a dry atmosphere to completely remove the water-insoluble organic solvent in the droplets to form toner fine particles, and the aqueous dispersant can be removed by evaporation together. . As a dry atmosphere in which the emulsified dispersion is sprayed, a gas obtained by heating air, nitrogen, carbon dioxide gas, combustion gas, or the like, in particular, various air currents heated to a temperature equal to or higher than the boiling point of the highest boiling solvent used is generally used. Sufficient quality can be obtained with a short treatment such as spray dryer, belt dryer or rotary kiln.
[0071]
When the particle size distribution at the time of emulsification dispersion is wide and washing and drying processes are performed while maintaining the particle size distribution, the particle size distribution can be adjusted by classifying into a desired particle size distribution.
In the classification operation, the fine particle portion can be removed in the liquid by a cyclone, a decanter, centrifugation, or the like. Of course, the classification operation may be performed after obtaining the powder after drying, but it is preferably performed in a liquid in terms of efficiency. The unnecessary fine particles or coarse particles obtained can be returned to the kneading step and used for the formation of particles. At that time, fine particles or coarse particles may be wet.
The dispersant used is preferably removed from the obtained dispersion as much as possible, but it is preferable to carry out it simultaneously with the classification operation described above.
By mixing the resulting dried toner powder with dissimilar particles such as release agent fine particles, charge control fine particles, fluidizing agent fine particles, and colorant fine particles, or by giving mechanical impact force to the mixed powder By immobilizing and fusing on the surface, it is possible to prevent detachment of the foreign particles from the surface of the resulting composite particle.
[0072]
Specific means include a method of applying an impact force to the mixture by blades rotating at high speed, a method of injecting and accelerating the mixture in a high-speed air stream, and causing particles or composite particles to collide with an appropriate collision plate, etc. is there. As equipment, Ong mill (manufactured by Hosokawa Micron Co., Ltd.), I-type mill (manufactured by Nippon Pneumatic Co., Ltd.) is modified to reduce the pulverization air pressure, hybridization system (manufactured by Nara Machinery Co., Ltd.), kryptron Examples include a system (manufactured by Kawasaki Heavy Industries, Ltd.) and an automatic mortar.
[0073]
(Carrier for two components)
When the toner of the present invention is used for a two-component developer, it may be used by mixing with a magnetic carrier. The carrier to toner content ratio in the developer is 1 to 10 weights of toner with respect to 100 parts by weight of carrier. Part is preferred. As the magnetic carrier, conventionally known ones such as iron powder, ferrite powder, magnetite powder, magnetic resin carrier having a particle diameter of about 20 to 200 μm can be used. Examples of the coating material include amino resins such as urea-formaldehyde resin, melamine resin, benzoguanamine resin, urea resin, polyamide resin, and epoxy resin. Polyvinyl and polyvinylidene resins such as acrylic resins, polymethyl methacrylate resins, polyacrylonitrile resins, polyvinyl acetate resins, polyvinyl alcohol resins, polyvinyl butyral resins, polystyrene resins and styrene acrylic copolymer resins, Halogenated olefin resins such as vinyl, polyester resins such as polyethylene terephthalate resin and polybutylene terephthalate resin, polycarbonate resins, polyethylene resins, polyvinyl fluoride resins, polyvinylidene fluoride resins, polytrifluoroethylene resins, polyhexafluoro Propylene resin, copolymer of vinylidene fluoride and acrylic monomer, copolymer of vinylidene fluoride and vinyl fluoride, tetrafluoroethylene and vinylidene fluoride And fluoro such as terpolymers of non-fluoride monomers including, and silicone resins. Moreover, you may contain electrically conductive powder etc. in coating resin as needed. As the conductive powder, metal powder, carbon black, titanium oxide, tin oxide, zinc oxide or the like can be used. These conductive powders preferably have an average particle diameter of 1 μm or less. When the average particle diameter is larger than 1 μm, it becomes difficult to control electric resistance.
The toner of the present invention can also be used as a one-component magnetic toner that does not use a carrier or a non-magnetic toner.
Hereinafter, the toner that is more preferably used in the present invention will be described. The toner of the present invention preferably has a spindle shape.
An irregular shape or a flat shape having a non-constant toner shape has the following problems due to poor powder flowability. That is, problems such as background contamination are likely to occur because frictional charging cannot be performed smoothly. Further, when developing minute latent image dots, the dot reproducibility is poor because it is difficult to obtain a dense and uniform toner arrangement. Further, the electrostatic transfer method is not easily affected by the lines of electric force, and the transfer efficiency is poor.
When the toner is close to a true sphere, the powder fluidity is too good and excessively acts on the external force, so that there is a problem that the toner particles are likely to be scattered outside the dots during development and transfer. . Further, since the spherical toner easily rolls on the photoreceptor, there is a problem that the toner often gets into the gap between the photoreceptor and the cleaning member, resulting in poor cleaning.
The spindle-shaped toner of the present invention has a moderately adjusted powder fluidity, so that triboelectric charging is performed smoothly and does not generate background stains, so that the latent image dots are developed in an orderly manner. After that, it is efficiently transferred and has excellent dot reproducibility. In addition, the powder flowability is moderately braked to prevent scattering at that time. The spindle-shaped toner has a limited rolling axis as compared with the spherical toner, and therefore, it is difficult to cause a cleaning defect such as to sink under the cleaning member.
[0074]
Further, as schematically shown in FIG. 11, the toner of the present invention has a ratio (r2 / r1) of the major axis r1 to the minor axis r2 of 0.5 to 0.8, a thickness r3 and a minor axis. A spindle shape with a ratio (r3 / r2) to r2 of 0.7 to 1.0 is preferable. Further, as shown in the cross section schematically shown in the same figure, the concentration of wax existing near the surface of the toner is larger than the concentration of wax existing inside the toner.
If the ratio of the major axis to the minor axis (r2 / r1) is less than 0.5, the separation from the true spherical shape is high, but the cleaning property is high, but the dot reproducibility and transfer efficiency are inferior, resulting in high quality image quality. Disappear.
When the ratio of the major axis to the minor axis (r2 / r1) exceeds 0.8, it becomes close to a sphere, and cleaning failure may occur particularly in a low temperature and low humidity environment. Further, when the ratio of thickness to short axis (r3 / r2) is less than 0.7, it is close to a flat shape and is less scattered like an irregular toner, but a high transfer rate like a spherical toner cannot be obtained. In particular, when the ratio of the thickness to the short axis (r3 / r2) is 1.0, the rotating body has the long axis as the rotation axis. By adopting a spindle shape close to this, it is a shape that is neither an irregular shape, a flat shape, nor a true spherical shape. Both shapes have triboelectric chargeability, dot reproducibility, transfer efficiency, scatter prevention, and cleaning properties. The shape satisfies all.
FIG. 11 is a diagram for explaining the relationship between the major axis, the minor axis, and the thickness, which are indicated by reference numerals r1, r2, and r3 in the figure, and the length is the angle of the field of view with a scanning electron microscope (SEM). Measured while taking pictures and observing under different conditions.
[0075]
(Amorphous silicon photoconductor)
As an electrophotographic photoreceptor used in the present invention, a conductive support is heated to 50 ° C. to 400 ° C., and a vacuum deposition method, a sputtering method, an ion plating method, a thermal CVD method, a photo CVD is applied on the support. An amorphous silicon photoconductor (hereinafter referred to as “a-Si-based photoconductor”) having a photoconductive layer made of a-Si can be used by a film forming method such as a plasma CVD method. Among them, a plasma CVD method, that is, a method in which a source gas is decomposed by direct current, high frequency or microwave glow discharge to form an a-Si deposited film on a support is preferably used.
[0076]
(Layer structure)
The layer structure of the amorphous silicon photoconductor is, for example, as follows. FIG. 4 is a schematic configuration diagram for explaining a layer configuration. The electrophotographic photoreceptor (500) shown in FIG. 4A is provided with a photoconductive layer (502) made of a-Si: H, X and having photoconductivity on a support (501). . An electrophotographic photoreceptor (500) shown in FIG. 4 (b) includes a photoconductive layer (502) made of a-Si: H, X and having photoconductivity on a support (501), and amorphous silicon. And a system surface layer (503). An electrophotographic photoreceptor (500) shown in FIG. 3 (c) has a photoconductive layer (502) made of a-Si: H, X and having photoconductivity on an support (501), and amorphous silicon. It is composed of a system surface layer (503) and an amorphous silicon system charge injection blocking layer (504). In the electrophotographic photoreceptor (500) shown in FIG. 4D, a photoconductive layer (502) is provided on a support (501). The photoconductive layer (502) comprises a charge generation layer (505) and a charge transport layer (506) made of a-Si: H, X, and an amorphous silicon-based surface layer (503) is provided thereon. .
[0077]
(Support)
The support for the photoreceptor may be conductive or electrically insulating. Examples of the conductive support include metals such as Al, Cr, Mo, Au, In, Nb, Te, V, Ti, Pt, Pd, and Fe, and alloys thereof such as stainless steel. Also, at least the surface on the side where the photosensitive layer is to be formed of an electrically insulating support such as polyester, polyethylene, polycarbonate, cellulose acetate, polypropylene, polyvinyl chloride, polystyrene, polyamide or other synthetic resin film or sheet, glass or ceramic. A conductively treated support can also be used.
The shape of the support can be a cylindrical or plate-like or endless belt with a smooth or uneven surface, and the thickness thereof is appropriately determined so that a desired photoreceptor for an image forming apparatus can be formed. When flexibility as a photoreceptor for an image forming apparatus is required, it can be made as thin as possible within a range where the function as a support can be sufficiently exhibited. However, the support is usually 10 μm or more from the viewpoints of manufacturing and handling, such as mechanical strength.
[0078]
(Injection prevention layer)
In the amorphous silicon photoconductor that can be used in the present invention, a charge injection blocking layer that functions to block charge injection from the conductive support side is provided between the conductive support and the photoconductive layer as necessary. It is more effective to provide this (FIG. 4C). That is, the charge injection blocking layer has a function of blocking charge injection from the support side to the photoconductive layer side when the photosensitive layer is subjected to a charging process with a certain polarity on its free surface. When charged, it has a so-called polarity dependency that does not exhibit such a function. In order to provide such a function, the charge injection blocking layer contains a relatively large number of atoms for controlling conductivity as compared with the photoconductive layer.
The layer thickness of the charge injection blocking layer is preferably from 0.1 to 5 μm, more preferably from 0.3 to 4 μm, and most preferably from 0.5 to 0.5 in view of obtaining desired electrophotographic characteristics and economic effects. It is desirable to be 3 μm.
[0079]
(Photoconductive layer)
The photoconductive layer is formed on the undercoat layer as necessary, and the layer thickness of the photoconductive layer (502) is appropriately determined as desired from the viewpoint of obtaining desired electrophotographic characteristics and economic effects, The thickness is preferably 1 to 100 μm, more preferably 20 to 50 μm, and most preferably 23 to 45 μm.
[0080]
(Charge transport layer)
The charge transport layer is a layer mainly having a function of transporting charges when the photoconductive layer is functionally separated. The charge transport layer includes at least silicon atoms, carbon atoms, and fluorine atoms as constituent elements, and is formed of a-SiC (H, F, O) including hydrogen atoms and oxygen atoms as required. It has conductive properties, particularly charge retention properties, charge generation properties, and charge transport properties. In the present invention, it is particularly preferable to contain an oxygen atom.
The layer thickness of the charge transport layer is appropriately determined as desired from the viewpoints of obtaining desired electrophotographic characteristics and economic effects. The charge transport layer is preferably 5 to 50 μm, more preferably 10 to 40 μm, Optimally, it is desirably 20 to 30 μm.
[0081]
(Charge generation layer)
The charge generation layer is a layer mainly having a function of generating charges when the photoconductive layer is functionally separated. This charge generation layer is composed of a-Si: H containing at least silicon atoms as components and substantially no carbon atoms and, if necessary, hydrogen atoms, and has desired photoconductive properties, particularly charge generation properties. , Has charge transport properties.
The layer thickness of the charge generation layer is appropriately determined as desired from the viewpoint of obtaining desired electrophotographic characteristics and economic effects, etc., preferably 0.5 to 15 μm, more preferably 1 to 10 μm, optimally 1 ˜5 μm.
[0082]
(Surface layer)
If necessary, the amorphous silicon photoconductor that can be used in the present invention can be provided with a surface layer on the photoconductive layer formed on the support as described above. It is preferable to form a surface layer. This surface layer has a free surface, and is provided to achieve the object of the present invention mainly in moisture resistance, continuous repeated use characteristics, electrical pressure resistance, use environment characteristics, and durability.
The thickness of the surface layer in the present invention is usually 0.01 to 3 μm, preferably 0.05 to 2 μm, and most preferably 0.1 to 1 μm. If the layer thickness is less than 0.01 μm, the surface layer is lost due to wear or the like during use of the photoreceptor, and if it exceeds 3 μm, electrophotographic characteristics such as an increase in residual potential are observed.
[0083]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
In the developing container (41) of this embodiment shown in FIG. 5, during development, a vibration bias voltage obtained by superimposing an AC voltage on a DC voltage is applied to the developing sleeve (42) as a developing bias by a power source (43). The The background portion potential and the image portion potential are located between the maximum value and the minimum value of the vibration bias potential. As a result, an alternating electric field whose direction changes alternately is formed in the developing section (44). In this alternating electric field, the developer toner and the carrier vibrate vigorously, and the toner flies off the electrostatic binding force on the developing sleeve (42) and the carrier and flies to the photosensitive drum (45), thereby causing the latent image on the photosensitive drum. It adheres corresponding to the image.
[0084]
The difference between the maximum value and the minimum value of the vibration bias voltage (voltage between peaks) is preferably 0.5 to 5 KV, and the frequency is preferably 1 to 10 KHz. As the waveform of the vibration bias voltage, a rectangular wave, a sine wave, a triangular wave, or the like can be used. The DC voltage component of the vibration bias is a value between the background portion potential and the image portion potential as described above, but the fog toner to the background portion potential region is closer to the background portion potential than the image portion potential. It is preferable in preventing the adhesion of.
When the vibration bias voltage waveform is a rectangular wave, the duty ratio is preferably 50% or less. Here, the duty ratio is a ratio of time during which the toner is directed to the photosensitive member during one cycle of the vibration bias. By doing so, the difference between the peak value at which the toner is directed to the photoreceptor and the time average value of the bias can be increased, so that the movement of the toner is further activated and the potential of the latent image surface is increased. It can adhere to the distribution and improve the roughness and resolution. In addition, since the difference between the peak value of the carrier having a charge opposite to that of the toner and the time average value of the bias toward the photosensitive member can be reduced, the movement of the carrier is reduced, and the background portion of the latent image is reduced. The probability of carriers adhering to the substrate can be greatly reduced.
[0085]
(Description of PC)
FIG. 6 shows a schematic configuration of an image forming apparatus having a process cartridge having the electrostatic image developing toner of the present invention.
In FIG. 6, (50) shows the entire process cartridge, (51) shows a photoconductor, (52) shows charging means, (53) shows developing means, and (54) shows cleaning means.
[0086]
In the present invention, a plurality of components such as the above-described photosensitive member (51), charging device means (52), developing means (53), and cleaning means (54) are integrally combined as a process cartridge. The process cartridge is configured to be detachable from a main body of an image forming apparatus such as a copying machine or a printer.
[0087]
(Description of image forming apparatus)
In the image forming apparatus having the process cartridge having the electrostatic image developing toner of the present invention, the photosensitive member is rotationally driven at a predetermined peripheral speed. In the rotation process, the photosensitive member is uniformly charged with a positive or negative predetermined potential on its peripheral surface by the charging unit, and then receives image exposure light from an image exposing unit such as slit exposure or laser beam scanning exposure. An electrostatic latent image is sequentially formed on the peripheral surface of the body, and the formed electrostatic latent image is then developed with toner by a developing unit, and the developed toner image is transferred between the photosensitive member and the transfer unit from the paper feeding unit. Then, the image is sequentially transferred to the transfer material fed in synchronization with the rotation of the photosensitive member by the transfer means. The transfer material that has received the image transfer is separated from the surface of the photosensitive member, introduced into the image fixing means, and fixed, and printed out as a copy (copy). The surface of the photoconductor after the image transfer is cleaned by removing toner remaining after transfer by a cleaning unit, and after further static elimination, it is repeatedly used for image formation.
[0088]
Here, the fixing device is a so-called surf fixing device in which a fixing film is rotated and fixed as shown in FIG. In detail, the fixing film is an endless belt-like heat-resistant film, and is fixedly supported by a driving roller, a driven roller, and a heater support provided below the rollers, which are support rotating members of the film. The heating body is arranged in a suspended manner.
The driven roller also serves as a tension roller for the fixing film, and the fixing film is rotated in the clockwise direction by the rotational driving of the driving roller in the clockwise direction in the drawing. This rotational driving speed is adjusted to a speed at which the speed of the transfer material and the fixing film becomes equal in the fixing nip region (L) where the pressure roller and the fixing film are in contact.
Here, the pressure roller is a roller having a rubber elastic layer having good releasability, such as silicon rubber, and a contact pressure of 4 to 10 kg of total pressure against the fixing nip region L while rotating counterclockwise. With pressure contact.
The fixing film preferably has excellent heat resistance, releasability and durability, and a thin film having a total thickness of 100 μm or less, preferably 40 μm or less is used. For example, at least an image of a single layer film of a heat-resistant resin such as polyimide, polyetherimide, PES (polyether sulfide), PFA (tetrafluoroethylene bar fluoroalkyl vinyl ether copolymer resin), or a composite layer film, for example, a 20 μm thick film The contact surface is coated with a release coating layer of PTFE (tetrafluoroethylene resin), PFA or other fluororesin added with a conductive material to a thickness of 10 μm, or an elastic layer such as fluororubber or silicon rubber. It is a thing.
[0089]
In FIG. 7, the heating body of the present embodiment is composed of a planar substrate and a fixing heater, and the planar substrate is made of a material having high thermal conductivity and high electrical resistivity, such as alumina, and is in contact with the fixing film. Has a fixing heater formed of a resistance heating element in the longitudinal direction. Such a fixing heater is, for example, Ag / Pd, Ta ₂ An electric resistance material such as N is applied in a linear or belt shape by screen printing or the like. In addition, electrodes (not shown) are formed at both ends of the fixing heater, and the resistance heating element generates heat when energized between the electrodes. Furthermore, a fixing temperature sensor constituted by a thermistor is provided on the surface of the substrate opposite to the surface provided with the fixing heater.
The temperature information of the substrate detected by the fixing temperature sensor is sent to a control unit (not shown), and the amount of electric power supplied to the fixing heater is controlled by the control unit, and the heating body is controlled to a predetermined temperature.
[0090]
(In case of roller charging)
FIG. 9 shows a schematic configuration of an example of an image forming apparatus using a contact-type charging device. A photoreceptor to be charged and an image carrier is driven to rotate at a predetermined speed (process speed) in the direction of the arrow. The charging roller, which is a charging member brought into contact with the photosensitive drum, is basically composed of a cored bar and a conductive rubber layer formed concentrically on the outer periphery of the cored bar on the roller. The photosensitive drum is pressed with a predetermined pressure by a pressing means (not shown), and in this case, the charging roller rotates following the rotation of the photosensitive drum. The charging roller is formed to have a diameter of 16 mm by coating a medium resistance rubber layer of about 100,000 Ω · cm on a core metal having a diameter of 9 mm.
The core roller of the charging roller and the illustrated power source are electrically connected, and a predetermined bias is applied to the charging roller by the power source. As a result, the peripheral surface of the photoreceptor is uniformly charged to a predetermined polarity and potential.
The shape of the charging member used in the present invention may take any form such as a magnetic brush or a fur brush in addition to the roller, and can be selected according to the specifications and form of the electrophotographic apparatus. In the case of using a magnetic brush, the magnetic brush is composed of various ferrite particles such as Zn—Cu ferrite as a charging member, a non-magnetic conductive sleeve for supporting it, and a magnet roll included therein. In addition, when using a fur brush, for example, as a material of the fur brush, a fur treated with carbon, copper sulfide, metal, and metal oxide is used, and this is wound around a metal or other conductive core metal. By charging or pasting, it becomes a charger.
[0091]
(Fur brush charging)
FIG. 10 shows a schematic configuration of an example of an image forming apparatus using a contact-type charging device. A photoreceptor to be charged and an image carrier is driven to rotate at a predetermined speed (process speed) in the direction of the arrow. A brush roller constituted by a fur brush is brought into contact with the photosensitive member with a predetermined nip width with a predetermined pressing force against the elasticity of the brush portion.
The fur brush roller as a contact charging member in this example spirals a tape having a pile of conductive rayon fiber REC-B manufactured by Unitika Co., Ltd. as a brush portion on a metal core metal having a diameter of 6 mm which also serves as an electrode. The roll brush has an outer diameter of 14 mm and a longitudinal length of 250 mm. The brush of the brush part has a density of 300 denier / 50 filaments and 155 per square millimeter. This roll brush was inserted into a pipe having an inner diameter of 12 mm while rotating in one direction, and the brush and the pipe were set to be concentric, and left in a high-temperature and high-humidity atmosphere to bend and bevel.
The resistance value of the fur brush roller is 1 × 10 at an applied voltage of 100V. ⁵ Ω. This resistance value was converted from the current that flows when a fur brush roller is brought into contact with a metal drum having a diameter of φ30 mm with a nip width of 3 mm and a voltage of 100 V is applied.
The resistance value of the fur brush charger is such that, even when a low-voltage defective part such as a pinhole occurs on the photosensitive member that is the object to be charged, an excessive leakage current flows into this part and the charging nip part becomes poorly charged. 10 to prevent image defects ⁴ Ω or more is necessary, and 10 in order to sufficiently inject the charge onto the surface of the photoreceptor. ⁷ Must be Ω or less.
In addition to REC-B manufactured by Unitika Ltd., the brush material is REC-C, REC-M1, REC-M10, SA-7 manufactured by Toray Industries, Inc., Nippon Kashiwa Co., Ltd. It is possible to use Sanderlon manufactured by Kanebo, Beltron manufactured by Kanebo, Kuraray Co., Ltd., Krabobo, carbon dispersed in rayon, Mitsubishi Rayon Co., Ltd. global, etc. One brush is 3 to 10 denier, and preferably has a density of 10 to 100 filaments / bundle and 80 to 600 brushes / mm. The hair foot is preferably 1 to 10 mm.
The fur brush roller is rotationally driven at a predetermined peripheral speed (surface speed) in a direction (counter) opposite to the rotation direction of the photoconductor, and contacts the photoconductor surface with a speed difference. A predetermined charging voltage is applied to the fur brush roller from a power source, so that the surface of the rotating photoconductor is uniformly contact-charged to a predetermined polarity and potential. In this example, the contact charging of the photosensitive member by the fur brush roller is performed by direct injection charging, and the surface of the rotating photosensitive member is charged to a potential substantially equal to the charging voltage applied to the fur brush roller.
In addition to the fur brush roller, the charging member used in the present invention may take any form such as a charging roller or a fur brush, and can be selected according to the specifications and form of the electrophotographic apparatus. When a charging roller is used, it is generally used by coating a medium resistance rubber layer of about 100,000 Ω · cm on a cored bar. When the magnetic brush is used, the magnetic brush is made up of various ferrite particles such as Zn-Cu ferrite as a charging member, a nonmagnetic conductive sleeve for supporting the ferrite member, and a magnet roll included in the nonmagnetic conductive sleeve.
[0092]
(In case of magnetic brush charging)
FIG. 10 shows a schematic configuration of an example of an image forming apparatus using a contact-type charging device. A photoreceptor to be charged and an image carrier is driven to rotate at a predetermined speed (process speed) in the direction of the arrow. A brush roller composed of a magnetic brush is brought into contact with the photosensitive member with a predetermined nip width with a predetermined pressing force against the elasticity of the brush portion.
[0093]
The magnetic brush as a contact charging member in the present invention will be described. A Zn—Cu ferrite particle having an average particle diameter of 25 μm and a Zn—Cu ferrite particle having an average particle diameter of 10 μm are mixed at a weight ratio of 1: 0.05. Magnetic particles obtained by coating ferrite particles having an average particle diameter of 25 μm and having a peak at each average particle diameter position with a medium resistance resin layer were used. The contact charging member is composed of the coated magnetic particles prepared above, a nonmagnetic conductive sleeve for supporting the coated magnetic particles, and a magnet roll included therein, and the coated magnetic particles are formed on the sleeve with a thickness. Coating was performed at 1 mm to form a charging nip having a width of about 5 mm between the photosensitive member and the photosensitive member. The gap between the magnetic particle holding sleeve and the photosensitive member was about 500 μm. Further, the magnet roll is rotated so that the sleeve surface rubs in the opposite direction at twice as fast as the circumferential speed of the surface of the photoconductor, and the photoconductor and the magnetic brush are in uniform contact with each other. I did it.
The shape of the charging member used in the present invention may take any form such as a charging roller or a fur brush in addition to the magnetic brush, and can be selected according to the specifications and form of the electrophotographic apparatus. When a charging roller is used, it is generally used by coating a medium resistance rubber layer of about 100,000 Ω · cm on a cored bar. In addition, when using a fur brush, for example, as a material of the fur brush, a fur treated with carbon, copper sulfide, metal, and metal oxide is used, and this is wound around a metal or other conductive core metal. By charging or pasting, it becomes a charger.
[0094]
【Example】
EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention further, this invention is not limited to this.
(Examples and Comparative Examples)
~ Synthesis of organic fine particle emulsion ~
Production Example 1
In a reaction vessel equipped with a stirring bar and a thermometer, 683 parts of water, 11 parts of a sodium salt of ethylene oxide methacrylate adduct sulfate (Eleminol RS-30, manufactured by Sanyo Chemical Industries), 73 parts of styrene, 83 parts of methacrylic acid, When 130 parts of butyl acrylate and 1 part of ammonium persulfate were added and stirred at 400 rpm for 15 minutes, a white emulsion was obtained. The system was heated to raise the system temperature to 75 ° C. and reacted for 5 hours. Further, 30 parts of a 1% ammonium persulfate aqueous solution was added, and the mixture was aged at 75 ° C. for 5 hours, and an aqueous vinyl resin (a copolymer of styrene-methacrylic acid-butyl acrylate-methacrylic acid ethylene oxide adduct sulfate sodium salt). A dispersion [fine particle dispersion 1] was obtained. The volume average particle diameter of [fine particle dispersion 1] measured by LA-920 was 80 nm. A portion of [Fine Particle Dispersion 1] was dried to isolate the resin component. The resin content had a Tg of 59 ° C. and a weight average molecular weight of 150,000.
[0095]
-Adjustment of aqueous phase-
Production Example 2
990 parts of water, 83 parts of [fine particle dispersion 1], 37 parts of a 48.5% aqueous solution of sodium dodecyl diphenyl ether disulfonate (Eleminol MON-7: manufactured by Sanyo Chemical Industries) and 90 parts of ethyl acetate are mixed and stirred. A milky white liquid was obtained. This is designated as [Aqueous Phase 1].
[0096]
~ Synthesis of low molecular weight polyester ~
Production Example 3
In a reaction vessel equipped with a cooling tube, a stirrer and a nitrogen introducing tube, 770 parts of bisphenol A ethylene oxide 2-mole adduct and 220 parts of terephthalic acid were subjected to polycondensation at 210 ° C. for 10 hours under normal pressure, and then reduced in pressure from 10 to 15 mmHg. And then cooled to 160 ° C., 18 parts of phthalic anhydride was added thereto and reacted for 2 hours to obtain unmodified polyester (a).
The Tg of polyester (a) is 47 ° C., MW 28000, peak top 3500,
Acid value 15.3
[0097]
~ Synthesis of intermediate polyester ~
Production Example 4
In a reaction vessel equipped with a condenser, a stirrer and a nitrogen introduction pipe, 682 parts of bisphenol A ethylene oxide 2-mole adduct, 81 parts of bisphenol A propylene oxide 2-mole adduct, 283 parts of terephthalic acid, trimellitic anhydride 22 And 2 parts of dibutyltin oxide were added, reacted at 230 ° C. for 8 hours at normal pressure, and further reacted for 5 hours at a reduced pressure of 10 to 15 mmHg to obtain [Intermediate polyester 1]. [Intermediate Polyester 1] had a number average molecular weight of 2,100, a weight average molecular weight of 9,500, Tg of 55 ° C., an acid value of 0.5, and a hydroxyl value of 51.
Next, 410 parts of [Intermediate Polyester 1], 89 parts of isophorone diisocyanate, and 500 parts of ethyl acetate are placed in a reaction vessel equipped with a cooling pipe, a stirrer, and a nitrogen introduction pipe, and reacted at 100 ° C. for 5 hours. Polymer 1] was obtained. [Prepolymer 1] had a free isocyanate weight% of 1.53%.
[0098]
~ Synthesis of ketimine ~
Production Example 5
In a reaction vessel equipped with a stir bar and a thermometer, 170 parts of isophoronediamine and 75 parts of methyl ethyl ketone were charged and reacted at 50 ° C. for 5 hours to obtain [ketimine compound 1]. The amine value of [ketimine compound 1] was 418.
[0099]
~ MB synthesis ~
Production Example 6
1200 parts of water, 540 parts of carbon black (made by Printex 35 Dexa) [DBP oil absorption = 42 ml / 100 mg, pH = 9.5] and 1200 parts of polyester resin are added and mixed with a Henschel mixer (made by Mitsui Mining Co., Ltd.). After kneading at 150 ° C. for 30 minutes using two rolls, rolling and cooling and pulverizing with a pulverizer, [Masterbatch 1] was obtained.
[0100]
~ Creation of oil phase ~
Production Example 7
In a container equipped with a stirrer and a thermometer, 378 parts of [Low molecular weight polyester 1], 110 parts of Carnauba WAX, 22 parts of CCA (salicylic acid metal complex E-84: Orient Chemical Industry), 947 parts of ethyl acetate were charged with stirring. The temperature was raised to 0 ° C., kept at 80 ° C. for 5 hours, and then cooled to 30 ° C. over 1 hour. Next, 500 parts of [Masterbatch 1] and 500 parts of ethyl acetate were placed in a container and mixed for 1 hour to obtain [Raw material solution 1].
[0101]
[Raw material solution 1] 1324 parts are transferred to a container, and using a bead mill (Ultra Visco Mill, manufactured by Imex Co., Ltd.), a liquid feeding speed is 1 kg / hr, a disk peripheral speed is 6 m / sec, and 0.5 mm zirconia beads are 80% by volume. Carbon black and WAX were dispersed under the conditions of filling and 3 passes. Next, 1324 parts of a 65% ethyl acetate solution of [low molecular weight polyester 1] was added, followed by one pass with a bead mill under the above conditions to obtain [Pigment / WAX Dispersion 1]. The solid content concentration of [Pigment / WAX Dispersion 1] (130 ° C., 30 minutes) was 50%.
[0102]
~ Emulsification⇒Desolvation ~
[Example 1]
[Pigment / WAX Dispersion 1] 749 parts, [Prepolymer 1] 115 parts, [Ketimine Compound 1] 2.9 parts in a container, and TK homomixer (manufactured by Tokushu Kika) at 5,000 rpm for 1 minute After mixing, 1200 parts of [Aqueous Phase 1] was added to the container and mixed with a TK homomixer at 13,000 rpm for 20 minutes to obtain [Emulsion Slurry 1].
[Emulsified slurry 1] was put into a container equipped with a stirrer and a thermometer, and after removing the solvent for 8 characters at 30 ° C., aging was carried out at 45 ° C. for 4 hours to obtain [Dispersed slurry 1]. [Dispersion Slurry 1] had a volume average particle size of 5.99 μm and a number average particle size of 5.70 μm (measured with Multisizer II).
[0103]
~ Washing⇒Drying ~
[Dispersion Slurry 1] After filtering 100 parts under reduced pressure,
{Circle around (1)} 100 parts of ion-exchanged water was added to the filter cake, mixed with a TK homomixer (rotation speed: 12,000 rpm for 10 minutes), and then filtered.
(2): 100 parts of 10% aqueous sodium hydroxide solution was added to the filter cake of (1), mixed with a TK homomixer (30 minutes at 12,000 rpm), and then filtered under reduced pressure.
(3): 100 parts of 10% hydrochloric acid was added to the filter cake of (2), mixed with a TK homomixer (10 minutes at 12,000 rpm), and then filtered.
(4): Add 300 parts of deionized water to the filter cake of (3), mix with TK homomixer (10 minutes at 12,000 rpm) and filter twice to obtain [Filter cake 1]. It was.
[Filtration cake 1] was dried at 45 ° C. for 48 hours in a circulating drier, and sieved with an opening of 75 μm mesh to obtain [Toner 1].
[0104]
~ Synthesis of organic fine particle emulsion ~
Production Example 8
In a reaction vessel equipped with a stir bar and a thermometer, 683 parts of water, 11 parts of sodium salt of ethylene oxide methacrylate adduct sulfate (Eleminol RS-30, manufactured by Sanyo Chemical Industries), 80 parts of styrene, 83 parts of methacrylic acid, When 110 parts of butyl acrylate, 12 parts of butyl thioglycolate and 1 part of ammonium persulfate were added and stirred for 15 minutes at 400 rpm, a white emulsion was obtained. The system was heated to raise the system temperature to 75 ° C. and reacted for 5 hours. Further, 30 parts of a 1% ammonium persulfate aqueous solution was added, and the mixture was aged at 75 ° C. for 5 hours, and an aqueous vinyl resin (a copolymer of styrene-methacrylic acid-butyl acrylate-methacrylic acid ethylene oxide adduct sulfate sodium salt). A dispersion [fine particle dispersion 2] was obtained. The volume average particle diameter of [fine particle dispersion 2] measured with LA-920 was 120 nm. A portion of [Fine Particle Dispersion 2] was dried to isolate the resin component. The Tg of the resin was 42 ° C., and the weight average molecular weight was 30,000.
[0105]
[Example 2]
[Toner 2] was obtained in the same manner as in Example 1 except that [Fine particle dispersion 2] was used instead of [Fine particle dispersion 1] in Example 1.
[0106]
~ Synthesis of organic fine particle emulsion ~
Production Example 9
In a reaction vessel equipped with a stir bar and a thermometer, 683 parts of water, 11 parts of a sodium salt of ethylene oxide methacrylate adduct sulfate (Eleminol RS-30, manufactured by Sanyo Chemical Industries), 103 parts of styrene, 83 parts of methacrylic acid, When 90 parts of butyl acrylate, 12 parts of butyl thioglycolate, and 1 part of ammonium persulfate were charged and stirred for 15 minutes at 400 rpm, a white emulsion was obtained. The system was heated to raise the system temperature to 75 ° C. and reacted for 5 hours. Further, 30 parts of a 1% ammonium persulfate aqueous solution was added, and the mixture was aged at 75 ° C. for 5 hours, and an aqueous vinyl resin (a copolymer of styrene-methacrylic acid-butyl acrylate-methacrylic acid ethylene oxide adduct sulfate sodium salt). A dispersion [fine particle dispersion 3] was obtained. The volume average particle diameter of [fine particle dispersion 3] measured with LA-920 was 110 nm. A portion of [Fine Particle Dispersion 3] was dried to isolate the resin component. The resin content had a Tg of 78 ° C. and a weight average molecular weight of 25,000.
[0107]
Example 3
[Toner 3] was obtained in the same manner as in Example 1 except that [Fine particle dispersion 3] was used instead of [Fine particle dispersion 1] in Example 1.
[0108]
~ Synthesis of organic fine particle emulsion ~
Production Example 10
In a reaction vessel equipped with a stir bar and a thermometer, 683 parts of water, 11 parts of sodium salt of ethylene oxide methacrylate adduct sulfate (Eleminol RS-30, manufactured by Sanyo Chemical Industries), 78 parts of styrene, 83 parts of methacrylic acid, When 115 parts of butyl acrylate, 2 parts of butyl thioglycolate and 1 part of ammonium persulfate were charged and stirred for 15 minutes at 400 rpm, a white emulsion was obtained. The system was heated to raise the system temperature to 75 ° C. and reacted for 5 hours. Further, 30 parts of a 1% ammonium persulfate aqueous solution was added, and the mixture was aged at 75 ° C. for 5 hours, and an aqueous vinyl resin (a copolymer of styrene-methacrylic acid-butyl acrylate-methacrylic acid ethylene oxide adduct sulfate sodium salt). A dispersion [fine particle dispersion 4] was obtained. The volume average particle diameter of [fine particle dispersion 4] measured by LA-920 is 115. nm Met. A portion of [Fine Particle Dispersion 4] was dried to isolate the resin component. The Tg of the resin was 51 ° C., and the weight average molecular weight was 100,000.
[0109]
Example 4
[Toner 4] was obtained in the same manner as in Example 1, except that [Fine particle dispersion 4] was used instead of [Fine particle dispersion 1] in Example 1.
[0110]
~ Synthesis of organic fine particle emulsion ~
Production Example 11
In a reaction vessel equipped with a stir bar and a thermometer, 683 parts of water, 11 parts of sodium salt of ethylene oxide methacrylate adduct sulfate (Eleminol RS-30, Sanyo Chemical Industries), 68 parts of styrene, 93 parts of methacrylic acid, When 115 parts of butyl acrylate and 1 part of ammonium persulfate were added and stirred at 400 rpm for 15 minutes, a white emulsion was obtained. The system was heated to raise the system temperature to 75 ° C. and reacted for 5 hours. Further, 30 parts of a 1% ammonium persulfate aqueous solution was added, and the mixture was aged at 75 ° C. for 5 hours, and an aqueous vinyl resin (a copolymer of styrene-methacrylic acid-butyl acrylate-methacrylic acid ethylene oxide adduct sulfate sodium salt). A dispersion [fine particle dispersion 5] was obtained. The volume average particle diameter of the [fine particle dispersion 5] measured by LA-920 was 90 nm. A portion of [Fine Particle Dispersion 5] was dried to isolate the resin component. The Tg of the resin was 56 ° C., and the weight average molecular weight was 150,000.
[0111]
Example 5
[Toner 5] was obtained in the same manner as in Example 1 except that [Fine particle dispersion 5] was used instead of [Fine particle dispersion 1] in Example 1.
[0112]
Production Example 12
[Pigment / WAX Dispersion 1] 753 parts, [Prepolymer 1] 154 parts, [Ketimine Compound 1] 3.8 parts are put into a container and TK homomixer (manufactured by Tokushu Kika) at 5,000 rpm for 1 minute. After mixing, 1200 parts of [Aqueous Phase 1] was added to the container and mixed with a TK homomixer at 13,000 rpm for 20 minutes to obtain [Emulsified Slurry 2].
[0113]
Example 6
[Toner 6] was obtained in the same manner as in Example 5 except that [Emulsified slurry 2] was used instead of [Emulsified slurry 1] in Example 5.
[0114]
-Synthesis of L-
Production Example 13
In a reaction vessel equipped with a condenser, a stirrer and a nitrogen inlet tube, 196 parts of bisphenol A propylene oxide 2 mol adduct, 553 parts of bisphenol A ethylene oxide 2 mol adduct, 210 parts terephthalic acid, 79 parts adipic acid and dibutyl 2 parts of tin oxide was added, reacted at 230 ° C. for 8 hours at normal pressure, and further reacted for 5 hours at a reduced pressure of 10 to 15 mmHg. Then, 26 parts of trimellitic anhydride was placed in the reaction vessel, and 2 parts at 180 ° C. and an upper pressure of 2 The reaction was performed for a while to obtain [Low molecular weight polyester 1]. [Low molecular polyester 1] had a number average molecular weight of 2,400, a weight average molecular weight of 6,200, Tg of 43 ° C., and an acid value of 15.
[0115]
Example 7
[Toner 7] was obtained in the same manner as in Example 5 except that [Low molecular polyester 2] was used instead of [Low molecular polyester 1] in Example 5.
[0116]
(Comparative Example 1)
0.1M-Na in 709g of ion-exchanged water ₃ PO ₄ After adding 451 g of the aqueous solution and heating to 60 ° C., the mixture was stirred at 12,000 rpm using a TK homomixer. To this, 1.0M-CaCl ₂ Gradually add 68 g of aqueous solution and add Ca ₃ (PO ₄ ) ₂ An aqueous medium containing was obtained. 170 g of styrene, 30 g of 2-ethylhexyl acrylate, 10 g of Regal 400R, 60 g of paraffin wax (sp. 70 ° C.), 5 g of metal compound of di-tert-butylsalicylate, styrene-methacrylic acid copolymer (Mw 50,000, acid value) 10 mg of 20 mg KOH / g) was put into a TK homomixer, heated to 60 ° C., and uniformly dissolved and dispersed at 12,000 rpm. In this, 10 g of a polymerization initiator, 2,2′-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile), was dissolved to prepare a polymerizable monomer system. The polymerizable monomer system is charged into the aqueous medium, 60 ° C., N ₂ Under an atmosphere, the mixture was stirred at 10,000 rpm for 20 minutes with a TK homomixer to granulate the polymerizable monomer system. Then, after making it react with a paddle stirring blade for 3 hours at 60 degreeC, liquid temperature was made 80 degreeC and it was made to react for 10 hours.
After completion of the polymerization reaction, the mixture was cooled and hydrochloric acid was added to dissolve calcium phosphate, followed by filtration, washing with water, and drying to obtain [Toner 8].
[0117]
[Comparative Example 2]
-Preparation of aqueous dispersion of wax particles-
Production Example 14
1000 ml of distilled water degassed into a 4-head Kolben with a stirring device, temperature sensor, nitrogen inlet tube and cooling tube, 28.5 g of New Coal 565C (manufactured by Nippon Emulsifier Co., Ltd.), 1 (manufactured by Noda Wax) 185.5 g was added and the temperature was raised while stirring under a nitrogen stream. When the internal temperature was 85 ° C., a 5N aqueous sodium hydroxide solution was added and the temperature was raised to 75 ° C. as it was, followed by continuing heating and stirring as it was for 1 hour and cooling to room temperature to obtain [Wax Particle Aqueous Dispersion 1].
-Preparation of aqueous colorant dispersion-
After adding 100 g of carbon black (trade name: Mogal L, manufactured by Cabot Corporation) and 25 g of sodium dodecyl sulfate to 540 ml of distilled water and sufficiently stirring, a pressure type disperser (MINI-LAB: manufactured by Lani Corporation) was used. Dispersion was performed to obtain [Colorant Dispersion Liquid I].
[0118]
-Synthesis of aqueous binder fine particle dispersion-
Production Example 15
1L 4-headed Kolben equipped with a stirrer, cooling tube, temperature sensor and nitrogen inlet tube is 480ml distilled water, 0.6g sodium dodecyl sulfate, 106.4g styrene, 43.2g n-butyl acrylate, 10.4g methacrylic acid. The mixture was heated to 70 ° C. under a nitrogen stream while stirring. Here, an initiator aqueous solution in which 2.1 g of potassium persulfate was dissolved in 120 ml of distilled water was added, and the mixture was stirred at 70 ° C. for 3 hours under a nitrogen stream to complete the polymerization, and then cooled to room temperature. A fine particle dispersion 1] was obtained.
A 5 L 4-head Kolben equipped with a stirrer, a condenser, a temperature sensor, and a nitrogen inlet tube was subjected to 2400 ml of distilled water, 2.8 g of sodium dodecyl sulfate, 620 g of styrene, 128 g of n-butyl acrylate, 52 g of methacrylic acid, and tert-dodecyl mercaptan 27 The mixture was heated to 70 ° C. under a nitrogen stream while adding 4 g and stirring. Here, an initiator aqueous solution in which 11.2 g of potassium persulfate was dissolved in 600 ml of distilled water was added, and the mixture was stirred at 70 ° C. for 3 hours under a nitrogen stream to complete the polymerization, and then cooled to room temperature. A fine particle dispersion 2] was obtained.
[0119]
~ Toner synthesis ~
Production Example 16
In a 1 L separable flask equipped with a stirrer, a condenser, and a temperature sensor, 47.6 g of [High molecular weight binder fine particle dispersion 1], 190.5 g of [Low molecular weight binder fine particle dispersion 2], [Wax particle aqueous dispersion 1] 7.7 g, [Colorant Dispersion Liquid I] 26.7 g and 252.5 ml of distilled water were added, mixed and stirred, and adjusted to pH = 9.5 using 5N aqueous sodium hydroxide solution. Further, with stirring, a surfactant in which 50 g of sodium chloride is dissolved in 600 ml of distilled water, 77 ml of isopropanol, and Fluorard FC-170C (manufactured by Sumitomo 3M: Fluoro-based nonionic surfactant) 10 mg in 10 ml of distilled water. Aqueous solutions were sequentially added, the internal temperature was raised to 85 ° C., the reaction was performed for 6 hours, and then cooled to room temperature. The reaction solution was adjusted to pH = 13 using 5N aqueous sodium hydroxide solution, filtered, resuspended in distilled water, repeatedly filtered and resuspended, washed, dried, and [ Toner 9] was obtained.
[0120]
~ Synthesis of organic fine particle emulsion ~
Production Example 17
In a reaction vessel equipped with a stir bar and a thermometer, 683 parts of water, 11 parts of sodium salt of ethylene oxide methacrylate adduct sulfate (Eleminol RS-30: Sanyo Chemical Industries), 138 parts of styrene, 138 parts of methacrylic acid, When 1 part of ammonium persulfate was charged and stirred at 400 rpm for 15 minutes, a white emulsion was obtained. The system was heated to raise the system temperature to 75 ° C. and reacted for 5 hours. Further, 30 parts of a 1% ammonium persulfate aqueous solution was added, and the mixture was aged at 75 ° C. for 5 hours, and an aqueous dispersion of a vinyl resin (a copolymer of styrene-methacrylic acid-methacrylic acid etherene oxide adduct sulfate) [ A fine particle dispersion 6] was obtained. The volume average particle diameter of [fine particle dispersion 6] measured by LA-920 was 140 nm. A portion of [Fine Particle Dispersion 6] was dried to isolate the resin component. The resin content had a Tg of 152 ° C. and a weight average molecular weight of 400,000.
[0121]
[Comparative Example 3]
[Toner 10] was obtained in the same manner as in Example 1 except that [Fine particle dispersion 6] was used instead of [Fine particle dispersion 1] in Example 1.
[0122]
~ Synthesis of organic fine particle emulsion ~
Production Example 18
In a reaction vessel equipped with a stir bar and a thermometer, 683 parts of water, 11 parts of a sodium salt of ethylene oxide methacrylate adduct sulfate (Eleminol RS-30, manufactured by Sanyo Chemical Industries), 63 parts of styrene, 83 parts of methacrylic acid, When 130 parts of butyl acrylate, 12 parts of butyl thioglycolate and 1 part of ammonium persulfate were added and stirred for 15 minutes at 400 rpm, a white emulsion was obtained. The system was heated to raise the system temperature to 75 ° C. and reacted for 5 hours. Further, 30 parts of a 1% ammonium persulfate aqueous solution was added, and the mixture was aged at 75 ° C. for 5 hours, and an aqueous vinyl resin (a copolymer of styrene-methacrylic acid-butyl acrylate-methacrylic acid ethylene oxide adduct sulfate sodium salt). A dispersion [fine particle dispersion 7] was obtained. The volume average particle diameter of the [fine particle dispersion 7] measured by LA-920 was 130 nm. A portion of [Fine Particle Dispersion 7] was dried to isolate the resin component. The Tg of the resin was 30 ° C., and the weight average molecular weight was 5,000.
[0123]
[Comparative Example 4]
[Toner 11] was obtained in the same manner as in Example 1 except that [Fine particle dispersion 7] was used instead of [Fine particle dispersion 1] in Example 1.
[0124]
To 100 parts of the obtained toner, 0.7 part of hydrophobic silica and 0.3 part of hydrophobic titanium oxide were mixed with a Henschel mixer. The obtained toner physical property values are shown in Table 1.
A developer composed of 5% by weight of toner subjected to external additive treatment and 95% by weight of a copper-zinc ferrite carrier coated with a silicone resin and having an average particle diameter of 40 μm can be prepared, and 45 sheets of A4 size paper can be printed per minute. Using Ricoh's imagio Neo 450, continuous printing was performed and evaluated according to the following criteria.
[0125]
[Table 1]

[0126]
[Table 2]

[0127]
(Evaluation item)
(A) Particle size
The particle size of the toner was measured using a particle size measuring device “Coulter Counter TAII” manufactured by Coulter Electronics Co., Ltd., with an aperture diameter of 100 μm. The volume average particle diameter and the number average particle diameter were determined by the particle size measuring instrument.
(B) Charge amount
6 g of developer is weighed, charged into a metal cylinder that can be sealed, and blown to obtain the charge amount. The toner concentration is adjusted to 4.5 to 5.5 wt%.
(C) Fixing property
Using Ricoh's imagio Neo 450, it is 1.0 ± 0.1 mg / cm as a solid image on plain paper and cardboard transfer paper (Ricoh Type 6200 and NBS Ricoh's copy printing paper <135>). ² The toner was adjusted so that the toner was developed, and the temperature of the fixing belt was adjusted to be variable, and the temperature at which no offset occurred on plain paper and the fixing lower limit temperature on thick paper were measured. The lower limit fixing temperature was determined as the fixing lower limit temperature at the fixing roll temperature at which the residual ratio of the image density after rubbing the obtained fixed image with a pad was 70% or more.
(D) Circularity
The average circularity can be measured by a flow type particle image analyzer FPIA-2100 (manufactured by Toa Medical Electronics Co., Ltd.). As a specific measuring method, 0.1 to 0.5 ml of a surfactant, preferably alkylbenzene sulfonate is added as a dispersant to 100 to 150 ml of water from which impure solids have been removed in advance, and further measurement is performed. Add about 0.1-0.5g of sample. The suspension in which the sample is dispersed is obtained by performing dispersion treatment for about 1 to 3 minutes with an ultrasonic disperser and measuring the shape and distribution of the toner with the above apparatus at a dispersion concentration of 3000 to 10,000 / μl. .
(E) Measuring method of resin fine particle residual ratio
2. Using styrene monomer, which is a thermal decomposition product of styrene acrylic resin fine particles in the toner, as a fingerprint component, 0.01 wt%, 0.10 wt%, 1.00 wt% of styrene acrylic resin fine particles are added to the toner particles under the following conditions. Using the standard addition method of adding 00 wt% and 10.0 wt%, the resin fine particles remaining in the toner were calculated and measured by the peak area of the styrene monomer.

[0128]
In each item, an image chart having a 5% image area was continuously run up to 50000 sheets, and then the evaluation described below was performed.
(F) Tg measurement method
A method for measuring Tg will be outlined. As an apparatus for measuring Tg, a TG-DSC system TAS-100 manufactured by Rigaku Corporation was used.
First, about 10 mg of a sample is placed in an aluminum sample container, which is placed on a holder unit and set in an electric furnace. First, after heating from room temperature to 150 ° C. at a temperature rising rate of 10 ° C./min, the sample was allowed to stand at 150 ° C. for 10 min, the sample was cooled to room temperature and left for 10 min, and the temperature rising rate was again increased to 150 ° C. under a nitrogen atmosphere. DSC measurement was performed with heating at min. Tg was calculated from the tangent of the endothermic curve near the Tg and the base line using the analysis system in the TAS-100 system.
(G) Image density
After outputting a solid image, the image density was measured with X-Rite (manufactured by X-Rite). This was measured at five points for each color alone, and the average was obtained for each color.
(H) Background dirt
The blank image was stopped during development, the developer on the photoconductor after development was transferred to tape, and the difference from the image density of the untransferred tape was measured with a 938 spectrocytometer (X-Rite).
(I) Cleanability
The transfer residual toner on the photosensitive member that has passed the cleaning process is transferred to a white paper with a scotch tape (manufactured by Sumitomo 3M Co., Ltd.) and measured with a Macbeth reflection densitometer RD514. A product was evaluated as ○ (good), and a product exceeding it was evaluated as × (defect).
(J) Filming
The presence or absence of toner filming on the developing roller or the photoreceptor was observed.
○ indicates no filming, Δ indicates filming on streaks, and × indicates filming as a whole.
[0129]
【The invention's effect】
As is apparent from the detailed and specific description above, the dry toner of the present invention is A static liquid obtained by removing the organic solvent and the aqueous medium from a dispersion in which at least fine droplet particles containing an organic solvent, a binder resin, and a colorant are dispersed in the aqueous medium containing the resin fine particles. A toner for developing an electrostatic latent image, wherein the binder resin contains a polyester resin, and the resin fine particles are a vinyl resin forming an aqueous dispersion, and the glass transition point (DSC measurement) of the resin fine particles ( Tg) is 50 to 78 ° C., the weight average molecular weight is 9000 to 200,000, the outflow start temperature measured by an elevated flow tester of the toner is 90 to 110 ° C., and the resin fine particles remain in the toner. A toner for developing an electrostatic latent image, characterized in that the rate (covering amount) is 0.3 to 2 wt (weight)%, and the toner contains 1 to 10% of a release agent, Excellent performance in low temperature fixability and hot offset.
Also, Of toner particles The volume average particle size is 4-8 μm, When the ratio Dv / Dn of the volume average particle diameter Dv and the number average particle diameter Dn of the toner particles is 1.25 or less, A small particle size, storage stability and low-temperature fixability can be achieved, and further, charging stability and transferability can be achieved at a high level by making the composition uniform.
In addition, amorphous silicon photoconductors have high surface hardness, high sensitivity to long wavelength light such as semiconductor lasers (770 to 800 nm), and almost no deterioration due to repeated use. It can be used as an electrophotographic photoreceptor such as a beam printer (LBP).
Further, when developing the latent image on the image carrier by the developing device, a vibration bias voltage obtained by superimposing an AC voltage on a DC voltage is applied, so that a high-definition image without roughness can be obtained and the toner is used. Thus, a process cartridge with excellent image quality can be provided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram of toner particles according to the present invention.
FIG. 2 is a flow tester relating to the toner of the present invention.
FIG. 3 is a schematic view of a fixing device according to the present invention.
FIG. 4 is a schematic configuration diagram for explaining a layer configuration in the present invention.
FIG. 5 is a diagram showing a schematic configuration of an image forming apparatus having a process cartridge having the developing toner of the present invention.
FIG. 6 is a diagram showing a schematic configuration of an image penalizing apparatus having a process cartridge having toner of the present invention.
FIG. 7 is a view showing a so-called surf fixing device for fixing by rotating a fixing film in the present invention.
FIG. 8 is a diagram showing charging characteristics of contact charging according to the present invention.
FIG. 9 is a diagram illustrating a schematic configuration of an example of an image forming apparatus using a contact-type charging device according to the present invention.
FIG. 10 is another diagram showing a schematic configuration of an example of an image forming apparatus using a contact-type charging device according to the present invention.
FIG. 11 is a diagram illustrating a relationship between a major axis, a minor axis, and a thickness of an example of toner particles of the toner of the present invention.
[Explanation of symbols]
41 Developer container
42 Development sleeve
43 Power supply
44 Developer
45 Photosensitive drum
50 process cartridge
51 photoconductor
52 Charging means
53 Developing means
54 Cleaning means
500 Photoconductor for electrophotography
501 Support
502 Photoconductive layer
503 Amorphous silicon surface layer
504 Amorphous silicon charge injection blocking layer
505 Charge generation layer
506 Charge transport layer

Claims

A static liquid obtained by removing the organic solvent and the aqueous medium from a dispersion in which at least the fine droplet particles containing the organic solvent, the binder resin, and the colorant are dispersed in the aqueous medium containing the resin fine particles. An electrostatic latent image developing toner , wherein the binder resin contains a polyester resin, and the resin fine particles are a vinyl resin forming an aqueous dispersion, and the glass transition point (DSC measurement) of the resin fine particles ( Tg) is from 50 to 78 ° C., the weight average molecular weight is from 9000 to 200,000, the outflow start temperature measured by an elevated flow tester of the toner is from 90 to 110 ° C., and the residual toner of the resin fine particles rate (coating amount), a 0.3～2Wt (wt)%, an electrostatic latent image developing toner, characterized in that the toner contains a release agent 1-10%.

The toner binder contains unmodified polyester (ii) together with the modified polyester resin (i), and the weight ratio of (i) and (ii) is 5/95 to 80/25. The toner for developing an electrostatic charge image according to claim 1.

Using a fixing device in which the toner image on the transfer material is heated and dissolved by passing between two rollers, the surface pressure (roller load / contact area) applied between the two rollers is 1.5 ×. 10 5 ^Pa toner according to claim 1 or 2, characterized in that it is used in the fixing method carried out in the following.

The toner according to any one of claims 1 to 3, wherein an average particle diameter of the resin fine particles are 10 to 200 nm.

The toner according to any one of claims 1 to 4, wherein the volume average particle diameter of the toner particles is 4-8 [mu] m.

The toner according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the ratio Dv / Dn of the volume average particle diameter Dv to the number average particle diameter Dn of the toner particles is 1.25 or less.

A developer for developing a two-component electrostatic image comprising the toner for developing an electrostatic image according to any one of claims 1 to 6 and a carrier.

An image forming apparatus having a fixing device for fixing toner, wherein the fixing device includes a heating body provided with a heating element, a film in contact with the heating body, and a pressure contact with the heating body through the film. and a member, said film said by passing the recording material to form an unfixed image during the pressure member and the fixing device for heating and fixing a toner according to any one of claims 1 to 6 An image forming apparatus.

9. The image forming apparatus according to claim 8 , wherein the image forming apparatus is used for image formation, and is mounted with a photoconductor having an amorphous silicon photoconductor layer.

The toner when developing the latent image on the photosensitive member, an image forming apparatus according to claim 8 or 9, characterized in that applying an alternating electric field.

A charging device is used, and the charging device is used to form an image using the toner according to any one of claims 1 to 6. The charging member is brought into contact with the latent image carrier, and a voltage is applied to the charging member. the image forming apparatus according to any one of claims 8 to 10, characterized in that a charging device which performs charging by applying.

In a process cartridge that integrally supports at least one member selected from a photosensitive member, a charging unit, a developing unit, and a cleaning unit and is detachable from the image forming apparatus main body, the developing unit holds toner, the toner, the process cartridge, which is a toner according to any one of claims 1 to 6.