JP4172336B2 - Toner, two-component developer and image forming apparatus - Google Patents

Toner, two-component developer and image forming apparatus Download PDF

Info

Publication number
JP4172336B2
JP4172336B2 JP2003174343A JP2003174343A JP4172336B2 JP 4172336 B2 JP4172336 B2 JP 4172336B2 JP 2003174343 A JP2003174343 A JP 2003174343A JP 2003174343 A JP2003174343 A JP 2003174343A JP 4172336 B2 JP4172336 B2 JP 4172336B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
toner
weight
parts
acid
transfer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2003174343A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2005010454A (en
Inventor
安仁 湯浅
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Corp
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Panasonic Corp
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Panasonic Corp, Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Panasonic Corp
Priority to JP2003174343A priority Critical patent/JP4172336B2/en
Publication of JP2005010454A publication Critical patent/JP2005010454A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4172336B2 publication Critical patent/JP4172336B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Fixing For Electrophotography (AREA)
  • Dry Development In Electrophotography (AREA)
  • Electrostatic Charge, Transfer And Separation In Electrography (AREA)
  • Developing Agents For Electrophotography (AREA)

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は複写機、レーザプリンタ、普通紙FAX、カラーPPC、カラーレーザプリンタやカラーFAX及びこれらの複合機に用いられるトナー、二成分現像剤及び画像形成装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
近年、電子写真装置はオフィスユースの目的からパーソナルユースへと移行しつつあり、小型化、高速化、高画質化、メンテフリーなどを実現する技術が求められている。そのため転写残の廃トナーをクリーニングせずに現像において廃トナーを回収するクリーナーレスプロセスや、カラー画像の高速出力を可能とするタンデムカラープロセス、また定着時にオフセット防止のための定着オイルを使用せずとも高光沢性、高透光性を有する鮮明なカラー画像と非オフセット性を両立させるオイルレス定着が良メンテナンス性、低オゾン排気などの条件とともに要求されている。そしてこれらの機能は同時に両立させる必要があり、プロセスのみならずトナーの特性向上が重要なファクターである。
【0003】
カラープリンタでは、像担持体(以下感光体と称す)を、帯電チャージャーによるコロナ放電で帯電させ、その後各色の潜像を光信号として感光体に照射し、静電潜像を形成し、第1色、例えばイエロートナーで現像し、潜像を顕像化する。その後感光体に、イエロートナーの帯電と逆極性に帯電された転写体を当接し、感光体上に形成されたイエロートナー像を転写する。感光体は転写時に残留したトナーをクリーニングしたのち除電され、第1のカラートナーの現像、転写を終える。その後マゼンタ、シアンなどのトナーに対してもイエロートナーと同様な操作を繰り返し、各色のトナー像を転写体上で重ね合わせてカラー像を形成する方法が取られている。そしてこれらの重畳したトナー像はトナーと逆極性に帯電した紙に転写される4パス方式のカラープロセスが実用化されている。
【0004】
また、帯電器、感光体、現像部等を有する像形成ステーションを複数並べて配置し、感光体に無端状の転写体を当接させて転写体に順次各色のトナーを連続して転写させる一次転写プロセスを実行して、転写体に多層の転写カラートナー画像を形成し、その後転写体に形成した多層のトナー像を、一括して紙やOHP等の転写媒体に一括転写させる二次転写プロセスが実行されるよう構成されたタンデムカラープロセスや、転写体を用いずに直接紙やOHPの転写媒体に連続して転写するタンデムカラープロセスが提案されている。
【0005】
定着プロセスにおいては、カラー画像ではカラートナーを溶融混色させ透光性を上げる必要がある。トナーの溶融不良が起こるとトナー画像表面又は内部に於いて光の散乱が生じて、トナー色素本来の色調が損なわれると共に重なった部分では下層まで光が入射せず、色再現性が低下する。従って、トナーには完全溶融特性を有し、色調を妨げないような透光性を有することが必要条件である。OHP用紙での光透過性がカラーでのプレゼンテーション機会の増加で、その必要はより大きくなっている。
【0006】
カラー画像を得る際に、定着ローラ表面にトナーが付着してオフセットが生じるため定着ローラに多量のオイル等を塗布しなければならず、取扱や、機器の構成が複雑になる。そのため機器の小型化、メンテフリー化、低コスト化のために、後述する定着時にオイルを使用しないオイルレス定着の実現が要求される。これを可能とするため、シャープメルト特性を有する結着樹脂中にワックス等の離型剤を添加する構成が実用化されつつある。
【0007】
しかしこのときトナーの凝集性が強くなる特質を有することとなり、現像において現像剤の搬送不良によるトナー濃度制御の安定性が悪化する。帯電性が不均一となりカブリの増大を招く。また二成分現像として使用する際に、粒子間の衝突、摩擦、または粒子と現像器との衝突、摩擦等の機械的な衝突、摩擦による発熱により、キャリア表面にトナーの低融点成分が付着するスペントが生じ易く、キャリアの帯電能力を低下させ現像剤長寿命化の妨げとなる。
【0008】
長寿命のコートキャリアを提供する目的で、特許文献1(特開昭61−80161号公報)、特許文献2(同61−80162号公報)、特許文献3(同61−80163号公報)には、含窒素フッ素化アルキル(メタ)アクリレートとビニル系モノマーとの共重合体や、フッ素化アルキル(メタ)アクリレートと含窒素ビニル系モノマーとの共重合体等の樹脂でキャリア芯材表面をコートする技術が提案されている。これらには、含窒素モノマーとフッ素化モノマーとの共重合体あるいはイミド結合を有する溶剤可溶性含フッ素重合体をキャリア芯材表面に被膜することにより、比較的長寿命のコートキャリアを得ることが記載されている。
【0009】
しかし、キャリアとの接着界面での樹脂接着強度が弱く、また樹脂の強度が不足するため、十分な対衝撃性が得られていない。またフッ素の帯電性からトナーを負帯電にすることが困難で、トナーに十分な帯電を与えることができず、画像のカブリや濃度ムラを生ずるなどの問題があった。
【0010】
また、特許文献4(特許第2619439号公報)及び特許文献5(特許第2744790号公報)においては、高湿度雰囲気でのトナ−の帯電量の低下を防止し、現像剤の耐久性の改良を目的とし、成分を限定したトナ−との組み合わせにおいて、アミノシランカップリング剤を含有したシリコ−ン樹脂で被覆されたキャリアが提案されているが、トナーのスペント化防止に対しては、充分なものではなかった。
【0011】
特許文献6(特許第2801507号公報)には、正帯電型トナ−に対し、被覆層のシリコ−ン樹脂にフッ素置換アルキル基を導入したキャリアが提案されている。さらには、特許文献7(特開2002−23429号公報)では、高速プロセスにおいて、現像能力が高く、それが長期において劣化しないものとして、導電性カ−ボンと架橋型フッ素変性シリコ−ン樹脂を含有するコ−ティングキャリアが提案されている。シリコ−ン樹脂の優れた帯電特性を生かすとともにフッ素置換アルキル基によって、滑り性・剥離性・撥水性等の特徴を付与し、摩耗・はがれ・クラック等が発生しにくい上、スペント化も防止できるとしているが、摩耗・はがれ・クラック等についても満足の行くものではない上に、正帯電性を有するトナ−においては適正な帯電量が得られるものの、負帯電性を有するトナ−を用いた場合、帯電量が低過ぎ、逆帯電性トナ−(正帯電性を有するトナ−)が多量に発生し、カブリやトナ−飛散等の悪化が生じ、使用に耐えるものではなかった。
【0012】
またトナーにおいて、種々の構成が提案されている。周知のように電子写真方法に使用される静電荷現像用のトナ−は一般的に結着樹脂である樹脂成分、顔料もしくは染料からなる着色成分および可塑剤、電荷制御剤、更に必要に応じて離型剤などの添加成分によって構成されている。樹脂成分として天然または合成樹脂が単独あるいは適時混合して使用される。
【0013】
そして、上記添加剤を適当な割合で予備混合し、熱溶融によって加熱混練し、気流式衝突板方式により微粉砕し、微粉分級されてトナー母体が完成する。また化学重合的な方法によりトナー母体が作成される方法もある。その後このトナー母体に例えば疎水性シリカなどの外添剤を外添処理してトナーが完成する。一成分現像では、トナーのみで構成されるが、トナーと磁性粒子からなるキャリアと混合することによって二成分現像剤が得られる。
【0014】
離型剤、ワックスとしては、特許文献8(特開平2−266372号公報)では脱遊離脂肪酸型カルナウバワックス及び/又はモンタン系エステルワックス、酸価10〜30の酸化ライスワックスの使用、また特許文献9(特開平9−281748号公報)では、融点85〜100℃、天然ガス系フィッシャートロプッシュワックスの存在下で重合されたビニル系共重合体、特許文献10(特開平10−327196号公報)では、多価アルコール成分とジカルボン酸及び3価以上の多価カルボン酸化合物とを縮重合し、離型剤の平均分散粒子径が0.1〜3μm、外添剤の粒子径が4〜200nmで1〜5重量部添加する旨が開示されている。特許文献11(特開平5−333584号公報)では、パ−フルオロオクチルメタクリレ−トなどの有機フッ素化合物で変性されたポリプロピレンなどのフッ素変性ポリオレフイン系樹脂を含有する構成により定着性が向上する内容が開示されている。特許文献12(特開平5−188632号公報)では、軟化点が80〜140℃、フツ素を含有する低分子量ポリオレフイン、低分子量オレフインとポリテトラフルオロエチレンとの溶融混合物を配合することにより定着時の非オフセット性が向上する内容が開示されており、定着性向上に効果がある内容が記載されている。
【0015】
またトナーに帯電性を付与する電荷制御剤としては、特許文献13(特開平2−221967号公報)、特許文献14(特開平7−84409号公報)、特許文献15(特開平5−72812号公報)、特許文献16(特開平5−165257号公報)にベンジル酸誘導体の金属塩を用いたトナーが開示されている。また特許文献17(特公昭55−42752号公報)、特許文献18(特開平7−271097号公報)等にはサリチル酸誘導体の金属塩を用いたトナーが開示されている。
【0016】
しかし、高分子量成分と低分子量成分をブレンドした、あるいは共重合させた樹脂構成に対して、低融点の離型剤、例えばポリエチレン、ポリプロピレンワックス等は、定着時ヒートローラからの離型性を良くして耐オフセット性を高める目的で添加される。しかしこれらの離型剤は結着樹脂中での分散性を向上させるのが困難で、逆極性トナーが発生し易く、非画像部へのカブリが発生する。キャリアへのスペントが発生しやすく、感光体フィルミングを生じ易い課題がある。
【0017】
また特許文献19(特開2002−328490号公報)では結晶性ポリエステルと非晶質ポリエステル樹脂を一定割合でマスターバッチ形式で使用する構成により低温定着性を損なうことなく保存性を有する効果が開示されている。また特許文献20(特開2002−318471号公報)では、結晶性ポリエステルと非晶質ポリエステル樹脂を一定割合で配合し、トナーを特定の粘弾性を有する構成により保存性、定着性、耐オフセット性に優れた効果が開示されている。特許文献21(特開2003−50478号公報)では熱履歴により吸熱特性が変化する構成の結晶性ポリエステルの使用により、定着温度を低くし透明性の高い効果が開示されている。特許文献22(特開2003−57875号公報)では結着樹脂に一定以上のクロロホルム不溶分を有し、一定の融点を有する結晶性ポリエステルとワックスを特定割合で使用することにより、保存性、定着性、耐オフセット性に優れた効果が開示されている。
【0018】
しかしこれらの構成では、使用する結着樹脂、混練の条件によっては熱履歴により結晶性ポリエステルの一部が非結晶化してガラス転移点が急激に低下し、低温定着性が優れる結果となっても、高温でのオフセット性が悪化し、保存性の劣化、帯電性が環境変動により不安定化する、キャリアスペント、OPCフィルミングを発生される要因となる。また低湿度下での使用で帯電性が上昇し、長期連続使用中に過帯電現象が生じる。
【0019】
また転写不良の要因となる。さらには先に記載したタンデム方式で、像形成ステーション間の距離がより短くなる転写構成では、トナーの電荷作用により反発され、トナー像の飛び散りによる画像乱れ、転写効率の低下、転写時の文字の中抜けが生じ易くなる。
【0020】
【特許文献1】
特開昭61−80161号公報
【特許文献2】
特開昭61−80162号公報
【特許文献3】
特開昭61−80163号公報
【特許文献4】
特許第2619439号公報
【特許文献5】
特許第2744790号公報
【特許文献6】
特許第2801507号公報
【特許文献7】
特開2002−23429号公報
【特許文献8】
特開平2−266372号公報
【特許文献9】
特開平9−281748号公報
【特許文献10】
特開平10−327196号公報
【特許文献11】
特開平5−333584号公報
【特許文献12】
特開平5−188632号公報
【特許文献13】
特開平2−221967号公報
【特許文献14】
特開平7−84409号公報
【特許文献15】
特開平5−72812号公報
【特許文献16】
特開平5−165257号公報
【特許文献17】
特公昭55−42752号公報
【特許文献18】
特開平7−271097号公報
【特許文献19】
特開2002−328490号公報
【特許文献20】
特開2002−318471号公報
【特許文献21】
特開2003−50478号公報
【特許文献22】
特開2003−57875号公報
【0021】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、定着ローラにオイル塗布しないオイルレス定着で、低温定着、高透光性、光沢性を発現するトナー、二成分現像剤及び画像形成装置を提供することを目的とする。
【0022】
プロセス速度が250mm/s以上の高速機において、150℃以下の低温度定着と、200℃以上の高温オフセット性を得、かつ60℃5時間の保存性を満足できるトナー、二成分現像剤を提供する。
【0023】
オイルレス定着、低温定着を実現でき、かつワックス等の離型剤を含有したトナーとの組合せた使用においてもスペント化による劣化も生じない高い耐久性のあるトナー、二成分現像剤及び画像形成装置を提供することにある。低湿度下での長期使用においても帯電のチャージアップを生ぜず、トナー濃度制御が安定して行える二成分現像剤を提供する。同時に感光体、転写体等へのフィルミングを防止できるトナー、二成分現像剤及び画像形成装置を提供することを目的とする。
【0024】
複数の感光体及び現像部を有する像形成ステーションを並べて配置し、転写媒体に順次各色のトナーを連続して転写プロセスを実行するタンデムカラープロセスにおいて、転写時の中抜けや飛び散りを防止し、高転写効率が得られるトナー、二成分現像剤及び画像形成装置を提供することを目的とする。
【0025】
【課題を解決するための手段】
上記課題に鑑み本発明に係る構成は、少なくとも多価アルコールと多価カルボン酸との縮重合により合成されるポリエステル結着樹脂と,DSC法による吸熱特性において吸熱開始温度が60℃以上で、吸熱ピーク温度が100℃〜140℃である結晶性ポリエステルを前記結着樹脂100重量部あたり5〜25重量部と、ヨウ素価が25以下、けん化価が30〜300であるエステル系ワックスを前記結着樹脂100重量部あたり1〜20重量部とを含むトナー母体と、平均粒子径が6nm〜20nm、強熱減量が3〜15wt%、乾燥減量が0.01〜1.5wt%である無機微粉末をトナー母体100重量部に対し0.6〜2.5重量部、平均粒子径が20nm〜150nm、強熱減量が3〜15wt%、乾燥減量が0.01〜1.5wt%である無機微粉末をトナー母体100重量部に対し1.0〜3.5重量部、外添処理したトナーである。
【0026】
また、本発明に係る構成は、少なくとも多価アルコールと多価カルボン酸との縮重合により合成されるポリエステル結着樹脂と,DSC法による吸熱特性において吸熱開始温度が60℃以上で、吸熱ピーク温度が100℃〜140℃である結晶性ポリエステルを前記結着樹脂100重量部あたり5〜25重量部と、少なくとも炭素数5〜100の長鎖アルキルアルコール、不飽和多価カルボン酸又はその無水物及び不飽和炭化水素系ワックスとの反応により得られる炭化水素系ワックスとを前記結着樹脂100重量部あたり1〜20重量部とを含むトナー母体と、平均粒子径が6nm〜20nm、強熱減量が3〜15wt%、乾燥減量が0.01〜1.5wt%である無機微粉末をトナー母体100重量部に対し0.6〜2.5重量部、平均粒子径が20nm〜150nm、強熱減量が3〜15wt%、乾燥減量が0.01〜1.5wt%である無機微粉末をトナー母体100重量部に対し1.0〜3.5重量部、外添処理したトナーである。
【0027】
また、本発明に係る構成は、少なくとも(化)で示される多価アルコールと、アジピン酸、及び3価のカルボン酸とを必須成分とするポリエステル結着樹脂と、DSC法による吸熱特性において吸熱開始温度が60℃以上で、吸熱ピーク温度が100℃〜140℃である結晶性ポリエステルを前記結着樹脂100重量部あたり5〜25重量部と、ワックスを前記結着樹脂100重量部あたり1〜20重量部とを含むトナー母体と、平均粒子径が6nm〜20nm、強熱減量が3〜15wt%、乾燥減量が0.01〜1.5wt%である無機微粉末をトナー母体100重量部に対し0.6〜2.5重量部、平均粒子径が20nm〜150nm、強熱減量が3〜15wt%、乾燥減量が0.01〜1.5wt%である無機微粉末をトナー母体100重量部に対し1.0〜3.5重量部、外添処理したトナーである。
【0028】
【化3】

Figure 0004172336
【0033】
また、本発明に係る構成は、少なくとも結着樹脂、着色剤及びワックスを含むトナー母体と外添剤からなるトナーとキャリアからなる二成分現像剤であって、少なくとも多価アルコールと多価カルボン酸との縮重合により合成されるポリエステル結着樹脂と,DSC法による吸熱特性において吸熱開始温度が60℃以上で、吸熱ピーク温度が100℃〜140℃である結晶性ポリエステルを前記結着樹脂100重量部あたり5〜25重量部と、ヨウ素価が25以下、けん化価が30〜300であるエステル系ワックスを前記結着樹脂100重量部あたり1〜20重量部とを含むトナー母体と、平均粒子径が6nm〜20nm、強熱減量が3〜15wt%、乾燥減量が0.01〜1.5wt%である無機微粉末をトナー母体100重量部に対し0.6〜2.5重量部と、平均粒子径が20nm〜150nm、強熱減量が3〜15wt%、乾燥減量が0.01〜1.5wt%である無機微粉末をトナー母体100重量部に対し1.0〜3.5重量部とを外添処理したトナーと、コア材の表面を被覆する樹脂がアミノシランカップリング剤を含むフッ素変性シリコーン樹脂を少なくとも有するキャリアとから構成される二成分現像剤である。
【0034】
また、本発明に係る構成は、少なくとも結着樹脂、着色剤及びワックスを含むトナー母体と外添剤からなるトナーとキャリアからなる二成分現像剤であって、少なくとも多価アルコールと多価カルボン酸との縮重合により合成されるポリエステル結着樹脂と,DSC法による吸熱特性において吸熱開始温度が60℃以上で、吸熱ピーク温度が100℃〜140℃である結晶性ポリエステルを前記結着樹脂100重量部あたり5〜25重量部と、少なくとも炭素数5〜100の長鎖アルキルアルコール、不飽和多価カルボン酸又はその無水物及び不飽和炭化水素系ワックスとの反応により得られる炭化水素系ワックスとを前記結着樹脂100重量部あたり1〜20重量部とを含むトナー母体と、平均粒子径が6nm〜20nm、強熱減量が3〜15wt%、乾燥減量が0.01〜1.5wt%である無機微粉末をトナー母体100重量部に対し0.6〜2.5重量部と、平均粒子径が20nm〜150nm、強熱減量が3〜15wt%、乾燥減量が0.01〜1.5wt%である無機微粉末をトナー母体100重量部に対し1.0〜3.5重量部とを外添処理したトナーと、コア材の表面を被覆する樹脂がアミノシランカップリング剤を含むフッ素変性シリコーン樹脂を少なくとも有するキャリアとから構成される二成分現像剤である。
【0035】
また、本発明に係る構成は、少なくとも結着樹脂、着色剤及びワックスを含むトナー母体と外添剤からなるトナーとキャリアからなる二成分現像剤であって、少なくとも(化)で示される多価アルコールと、アジピン酸、及び3価のカルボン酸とを必須成分とするポリエステル結着樹脂と、DSC法による吸熱特性において吸熱開始温度が60℃以上で、吸熱ピーク温度が100℃〜140℃である結晶性ポリエステルを前記結着樹脂100重量部あたり5〜25重量部と、ワックスを前記結着樹脂100重量部あたり1〜20重量部とを含むトナー母体と、平均粒子径が6nm〜20nm、強熱減量が3〜15wt%、乾燥減量が0.01〜1.5wt%である無機微粉末をトナー母体100重量部に対し0.6〜2.5重量部と、平均粒子径が20nm〜150nm、強熱減量が3〜15wt%、乾燥減量が0.01〜1.5wt%である無機微粉末をトナー母体100重量部に対し1.0〜3.5重量部とを外添処理したトナーと、前記が、コア材の表面を被覆する樹脂がアミノシランカップリング剤を含むフッ素変性シリコーン樹脂を少なくとも有するキャリアとから構成される二成分現像剤である。
【0036】
【化4】
Figure 0004172336
【0041】
【発明の実施の形態】
(キャリア)
本形態の樹脂被覆キャリアは、キャリア芯材に、アミノシランカップリング剤を含有したフッ素変性シリコーン系樹脂からなる被覆樹脂層を有するキャリアが好適に使用される。
【0042】
キャリア芯材には、鉄粉系キャリア芯材、フェライト系キャリア芯材、マグネタイト系キャリア芯材、また磁性体を樹脂中に分散した樹脂分散型キャリア芯材等がある。
【0043】
ここでフェライト系キャリア芯材の例としては、一般的に下記式で表される。
【0044】
(MO)X(Fe23Y
式中、Mは、Cu,Zn,Fe,Mg,Mn,Ca,Li,Ti,Ni,Sn,Sr,Al,Ba,Co,Mo等から選ばれる少なくとも1種を含有する。またX,Yは重量モル比を示し、かつ条件X+Y=100を満たす。
【0045】
フェライト系キャリア芯材は、Fe23を主原料に、Mは、Cu,Zn,Fe,Mg,Mn,Ca,Li,Ti,Ni,Sn,Sr,Al,Ba,Co,Mo等から選ばれる少なくとも1種の酸化物を混合して原料に用いる。
【0046】
フェライト系キャリア芯材の製造方法の例としては、まず上記各酸化物等の原料を適量配合し、湿式ボールミルで10時間粉砕、混合し、乾燥させた後、950℃で4時間保持する。これを湿式ボ−ルミルで24時間粉砕し、さらに結着剤としてポリビニルアルコール、消泡剤、分散剤等を加え、原料粒子径が5μm以下のスラリ−とする。このスラリーを造粒乾燥し、造粒物を得て、酸素濃度をコントロールしながら1300℃で6時間保持した後、粉砕し、さらに所望の粒度分布に分級して得る。
【0047】
本発明の樹脂被覆層に用いる樹脂としては、フッ素変性シリコーン系樹脂が必須である。そのフッ素変性シリコーン系樹脂としては、パーフロロアルキル基含有の有機ケイ素化合物を必須とし、下記(化17)及び/または(化18)を加水分解させて得られる硬化性架橋型フッ素変性シリコーン樹脂が好ましい。
【0048】
【化17】
Figure 0004172336
【0049】
【化18】
Figure 0004172336
【0050】
(式中、R1、R2、R3は水素原子、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、メトキシ基、炭素数1〜4のアルキル基、フェニル基を示す。)
パーフロロアルキル基含有の有機ケイ素化合物の例としては、CF3CH2CH2Si(OCH33、C49CH2CH2Si(CH3)(OCH32、C817CH2CH2Si(OCH33、C817CH2CH2Si(OC253、(CF32CF(CF28CH2CH2Si(OCH33等が挙げられるが、特にトリフロロプロピル基を有するものが好ましい。
【0051】
また、本形態においては、アミノシランカップリング剤を被覆樹脂層に含有させる。このアミノシランカップリング剤としては公知のものでよく、例えばγ−(2−アミノエチル)アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−(2−アミノエチル)アミノプロピルメチルジメトキシシラン、オクタデシルメチル〔3−(トリメトキシシリル)プロピル〕アンモニウムクロライド(上からSH6020、SZ6023、AY43−021:共に東レダウコーニングシリコーン社製)、KBM602、KBM603、KBE903、KBM573(信越シリコーン社製)等が挙げられるが、特には、1級アミンのものが好ましい。メチル基、エチル基、フェニル基等で置換された2級または3級のアミンでは極性が弱く、トナーとの帯電立ち上がり特性に対して効果が少ない。また、アミノ基の部分が、アミノメチル基、アミノエチル基、アミノフェニル基になると、シランカップリング剤の最先端は、1級アミンであるが、シランから伸びる直鎖の有機基中のアミノ基は、トナーとの帯電立ち上がり特性に寄与せず、逆に高湿時に水分の影響を受けるため、最先端のアミノ基により初期のトナーとの帯電付与能力は有するものの、耐刷時に帯電付与能力が下がり、最終的には寿命が短いものとなる。
【0052】
これらのようなアミノシランカップリング剤を用いることにより、トナーに対して正極性の帯電性を有するフッ素変性シリコ−ン樹脂層に、シャ−プな帯電量分布を確保したまま、負帯電性を付与でき、かつ補給されたトナーに対し、早い帯電立上り性を有し、トナー消費量を低減させることができる。さらに、アミノシランカップリング剤が架橋剤の如き効果を発現し、ベ−ス樹脂であるフッ素変性シリコ−ン樹脂層の架橋度を向上させ、被膜樹脂硬度をさらに向上させ、長期使用での摩耗・剥離等が低減でき、耐スペント性を向上させ、帯電の安定化が図られ、耐久性が向上する。さらに後述する特定の結晶性ポリエステル、低融点ワックスを一定量以上添加したトナーと組合わせて使用することにより、現像器内でのハンドリング性が向上し、画像上において現像の奥側と手前側での濃度の均一性が向上する。またベタ画像採取後に履歴が残るいわゆる現像メモリーも低減できる。
【0053】
アミノシランカップリング剤の使用割合としては、樹脂に対して、5〜40重量%、好ましくは10〜30重量%である。5重量%未満であるとアミノシランカップリング剤の効果がなく、40重量%を越えると樹脂被覆層の架橋度が高くなり過ぎ、チャ−ジアップ現象を引き起こし易くなり、現像性不足等の画像欠陥の発生原因となることがある。
【0054】
また、帯電安定化のため,チャージアップを防止するため、樹脂被覆層には導電性微粒子を含有することも可能である。導電性微粒子としては、オイルファーネスカーボンやアセチレンブラックのカーボンブラック、酸化チタン、酸化亜鉛などの半導電性酸化物、酸化チタン、酸化亜鉛、硫酸バリウム、ホウ酸アルミニウム、チタン酸カリウム等の粉末表面を酸化スズやカーボンブラック、金属で被覆したもの等が挙げられ、その固有抵抗が1010Ω・cm以下のものが好ましい。導電性微粒子を用いる場合の含有量は1〜15重量%が好ましい。導電性微粒子は、樹脂被覆層に対し、ある程度の含有量であれば、フィラ−効果により樹脂被覆層の硬度の向上をもたらすが、15重量%を越えると、逆に樹脂被覆層の形成を阻害し、密着性・硬度の低下の原因となる。さらには、フルカラ−現像剤における導電性微粒子の過剰の含有量は、紙面上に転写・定着されたトナ−の色汚れの原因となる。
【0055】
本形態のキャリアの平均粒径は20〜70μmが好ましい。キャリアの平均粒径が20μm未満では、キャリア粒子の分布において微粒子の存在率が高くなり、それらのキャリア粒子はキャリア1粒子当たりの磁化が低くなるため、キャリアが感光体に現像されやすくなる。また、キャリアの平均粒子が70μmを超えると、キャリア粒子の比表面積が小さくなり、トナ−保持力が弱くなるため、トナー飛散が発生する。また、ベタ部分の多いフルカラーでは、特にベタ部の再現が悪く好ましくない。
【0056】
キャリア芯材上に被覆層を形成する方法には、特に制限はなく、公知の被覆方法、例えば、キャリア芯材である粉末を、被膜層形成用溶液中に浸漬する浸漬法、被膜層形成用溶液をキャリア芯材の表面に噴霧するスプレー法、キャリア芯材を流動エアーにより浮遊させた状態で被膜層形成用溶液を噴霧する流動床法、ニーダーコーター中でキャリア芯材と被膜層形成用溶液を混合し、溶剤を除去するニーダーコーター法等の湿式被覆方法の他、粉末状の樹脂とキャリア芯材とを高速混合し、その摩擦熱を利用することで樹脂粉末をキャリア芯材表面に融着被覆する乾式被覆方法等が挙げられ、いずれも適用することができるが、湿式被覆方法が特に好ましく用いられる。
【0057】
被膜層形成用塗布液に使用する溶剤は、前記コート樹脂を溶解するものであれば特に限定されるものではなく、用いられるコート樹脂に適合するように選択することができる。一般的には、例えば、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類、アセトン、メチルエチルケトン等のケトン類、テトラヒドロフラン、ジオキサンなどのエーテル類が使用できる。
【0058】
樹脂被覆量はキャリア芯材に対し、0.2〜6.0重量%が好ましく、より好ましくは0.5〜5.0重量%、さらに好ましくは0.6〜4.0重量%、0.7〜3重量%である。樹脂の被覆量が0.2重量%未満になると、キャリア表面に均一な被覆を形成することができずキャリア芯材の特性の影響を大きく受けてしまい、本発明のフッ素変性シリコ−ン樹脂とアミノシランカップリング剤の効果を充分に発揮できない。6.0重量%を超えると被覆層が厚くなり過ぎ、キャリア粒子同士の造粒が発生し、均一なキャリア粒子が得られない傾向にある。
【0059】
樹脂を被覆した後は、硬化処理の条件としては、120〜280℃、0.5〜2.5時間が適当である。処理温度が低いと被膜樹脂自体の硬度が低下する。処理温度が高すぎると帯電低下が生じる。
【0060】
(ワックス)
本形態のトナーのはワックスが添加される。そのワックスとしては、炭素数5〜100の長鎖アルキルアルコールと不飽和多価カルボン酸又はその無水物及び不飽和炭化水素系ワックスとの反応により得られる炭化水素系ワックス、又は長鎖アルキルアミンと不飽和多価カルボン酸又はその無水物及び不飽和炭化水素系ワックスとの反応により得られ炭化水素系ワックス、又は長鎖フルオロアルキルアルコールと不飽和多価カルボン酸又はその無水物及び不飽和炭化水素系ワックスとの反応により得られる炭化水素系ワックスの使用が好ましい。
【0061】
200mm/s以上の高速プロセスとなると、高温での耐オフセット性とともに紙と定着ローラとの分離性も厳しくなる。この耐オフセット性と紙の分離性を高速機において満足させるために効果的となる。
【0062】
特にカラー画像においては薄紙に3層のカラートナーが形成された画像が出力される。炭化水素系ワックスが定着ローラやベルトとの紙の分離性向上に特に効果がある。高温オフセット性を低下させること無く、OHPの透過性向上に効果がある。
【0063】
また後述する結晶性ポリエステルと一定量配合させることにより、結着樹脂と熱混練した際の結晶性ポリエステルの非結晶化が緩和される効果があり、保存性を悪化させない。低湿度下での帯電性が安定する。混練溶融時にDSC法による吸熱特性における吸熱ピーク温度(融点と称する)がワックスの方後述する結晶性ポリエステルよりも低いため、溶融が早く樹脂中での混練分散の際に、溶融したワックスが結晶性ポリエステルの周辺に集まり、次に溶融が始まる結着樹脂との相溶化を抑制するためとも考えられる。ワックスの融点が結晶性ポリエステルの融点よりも高いと、その効果が弱くなり高い融点にもかかわらず保存性、現像性が悪化する。
【0064】
ワックスの融点が結晶性ポリエステルの融点よりも低いことが好ましく、より好ましくは20℃以上低いことが好ましい。添加量としては結晶性ポリエステルの添加量に対して10〜90%の割合での添加が好ましい。10%よりも少ないと効果が発揮せず、90%より多いと転写性や現像性を悪化させる。
【0065】
また、ワックスの添加により定着特性、特にはオイルレス定着における非オフセット性と高光沢性、高透光性を発現でき、高温保存性を低下させることがない。また定着ローラにフッ素系やシリコーン系部材を使用しても、ハーフトーン画像のオフセットを防止できる。先述したキャリアと組合た使用により、オイルレス定着と共にスペントの発生を抑制でき現像剤の長寿命化が図られ、また現像器内での均一性が保持でき、現像メモリーの発生も抑制できる。
【0066】
結着樹脂中に添加する際の分散の状態向上により、離型性、透光性等の定着性、帯電安定化等の現像性をより向上することができる。離型剤の添加により他の内添加剤の分散性を低下させる場合が考えられるが、本形態の添加剤の構成により双方の分散性を低下させること無く、定着性と現像性、転写性の両立を図ることができる。
【0067】
この炭化水素系ワックスのGPCにおける分子量分布において、重量平均分子量が1000〜6000、Z平均分子量が1500〜9000、重量平均分子量と数平均分子量の比(重量平均分子量/数平均分子量)が1.1〜3.8、Z平均分子量と数平均分子量の比(Z平均分子量/数平均分子量)が1.5〜6.5、1×103〜3×104の領域に少なくとも一つの分子量極大ピークを有し、酸価5〜80mgKOH/g、融点が80〜120℃、25℃における針入度が4以下であることが好ましい。
【0068】
炭化水素系ワックスの長鎖アルキルの炭素数が5より小さいと離型作用が弱くなり分離性、高温非オフセット性が低下する。長鎖アルキルの炭素数が100より大きいと結着樹脂中での分散性が悪化する。酸価が5mgKOH/gより小さいとトナーの長期使用時の帯電量低下を招く。酸価が80mgKOH/gより大きいと耐湿性が低下し、高湿下でのかぶりが増大する。融点が80℃より小さいとトナーの保存性が低下する。融点が120℃より大きいと離型作用が弱くなり非オフセット温度幅が狭くなる。25℃における針入度が4より大きいと強靭性が低下し、長期使用中に感光体フィルミングを生じる。
【0069】
重量平均分子量が1000よりも小さく、Z平均分子量が1500より小さく、重量平均分子量/数平均分子量が1.1よりも小さく、Z平均分子量/数平均分子量が1.5よりも小さく、分子量極大ピークが1×103よりも小さい範囲に位置していると、トナーの保存性が低下、感光体や中間転写体にフィルミングを発生する。また現像器内でのハンドリング性が低下し、トナー濃度の均一性を低下させる。また現像メモリーを生じ易くなる。
【0070】
重量平均分子量が6000よりも大きく、Z平均分子量が9000よりも大きく、重量平均分子量/数平均分子量が3.8よりも大きく、Z平均分子量/数平均分子量が6.5よりも大きく、分子量極大ピークが3×104の領域よりも大きい範囲に位置していると、離型作用が弱くなり定着オフセット性が低下する。
【0071】
より好ましくは重量平均分子量が1000〜5000、Z平均分子量が1700〜8000、重量平均分子量と数平均分子量の比(重量平均分子量/数平均分子量)が1.1〜2.8、Z平均分子量と数平均分子量の比(Z平均分子量/数平均分子量)が1.5〜4.5、1×103〜1×104の領域に少なくとも一つの分子量極大ピークを有することが好ましく、更に好ましくは重量平均分子量が1000〜2500、Z平均分子量が1900〜3000、重量平均分子量と数平均分子量の比(重量平均分子量/数平均分子量)が1.2〜1.8、Z平均分子量と数平均分子量の比(Z平均分子量/数平均分子量)が1.7〜2.5、1×103〜3×103の領域に少なくとも一つの分子量極大ピークを有することである。
【0072】
アルコールとしてはオクタノール、ドデカノール、ステアリルアルコール、ノナコサノール、ペンタデカノール等の長鎖のアルキル鎖を持つものが使用できる。またアミン類としてN−メチルヘキシルアミン、ノニルアミン、ステアリルアミン、ノナデシルアミン等が好適に使用できる。フルオロアルキルアルコールとしては、1−メトキシー(パーフルオロー2−メチルー1−プロペン)、ヘキサフルオロアセトン、3−パーフルオロオクチルー1,2−エポキシプロパン等が好適に使用できる。不飽和多価カルボン酸又はその無水物としては、マレイン酸、無水マレイン酸、イタコン酸、無水イタコン酸、シトラコン酸、無水シトラコン酸等が一種または二種以上使用できる。なかでもマレイン酸、無水マレイン酸がより好ましい。不飽和炭化水素系ワックスとしては二重結合を1個有するエチレン、プロピレン、ブチレン等のアルケンが好ましい。
【0073】
不飽和多価カルボン酸またはその無水物をアルコールまたはアミンを用いて重合させ、次にこれをジクルミパーオキサイドやターシャリーブチルパーオキシイソプロピルモノカルボネート等の存在下で不飽和炭化水素系ワックスに付加させることにより得ることができる。
【0074】
添加量は結着樹脂100重量部に対し、1〜20重量部が好ましい。1より少ないと離型効果が出にくい。20よりも多いとトナーの流動性が低下するばかりでなくそれ以上添加しても飽和して効果が向上しない。
【0075】
また、本形態のトナーに添加するワックスとしては、ヨウ素価が25以下、けん化価が30〜300からなる構成のエステル系ワックスを、結着樹脂100重量部に対して1〜20重量部添加することにより、トナー多層転写時にトナーの電荷作用による反発が緩和され、転写効率の低下、転写時の文字の中抜け、逆転写を抑えることができる。
【0076】
また後述する結晶性ポリエステルと一定量配合させることにより、結着樹脂と熱混練した際の結晶性ポリエステルの非結晶化が緩和される効果があり、保存性を悪化させない。低湿度下での帯電性が安定する。混練溶融時にDSC法による吸熱特性における吸熱ピーク温度(融点と称する)がワックスの方後述する結晶性ポリエステルよりも低いため、溶融が早く樹脂中での混練分散の際に、溶融したワックスが結晶性ポリエステルの周辺に集まり、次に溶融が始まる結着樹脂との相溶化を抑制するためとも考えられる。ワックスの融点が結晶性ポリエステルの融点よりも高いと、その効果が弱くなり高い融点にもかかわらず保存性、現像性が悪化する。
【0077】
ワックスの融点が結晶性ポリエステルの融点よりも低いことが好ましく、より好ましくは20℃以上低いことが好ましい。添加量としては結晶性ポリエステルの添加量に対して10〜90%の割合での添加が好ましい。10%よりも少ないと効果が発揮せず、90%より多いと転写性や現像性を悪化させる。
【0078】
また、ワックスの添加により定着特性、特にはオイルレス定着における非オフセット性と高光沢性、高透光性を発現でき、高温保存性を低下させることがない。また定着ローラにフッ素系やシリコーン系部材を使用しても、ハーフトーン画像のオフセットを防止できる。先述したキャリアと組合せた使用により、オイルレス定着と共にスペントの発生を抑制でき現像剤の長寿命化が図られ、また現像器内での均一性が保持でき、現像メモリーの発生も抑制できる。
【0079】
この結着樹脂は酸価が1〜40mgKOH/gであればより好ましい。ワックスの分散性を向上できる。
【0080】
好ましくは添加量としては結着樹脂100重量部に対して1〜20重量部添加することが好ましい。1重量部以下であると、定着性向上の効果が得られず、20重量部以上では貯蔵安定性に難点がある。
【0081】
ヨウ素価が25より大きいと、一次転写でのトナー多層転写時にトナーの電荷作用による反発が緩和されにくくなる。環境依存性が大きく、また長期連続使用時に材料の帯電性の変化が大きくなり画像の安定性を阻害する。また現像メモリーも発生しやすくなる。けん化価が30より小さくなると、不けん化物、炭化水素の存在が増加し、感光体フィルミング、帯電性の悪化を生じる。また電荷制御剤との分散性が不良となり、フィルミングや連続使用時の帯電性の低下を招く。300より大きくなると樹脂中でのワックスの分散性が悪化し、トナーの電荷作用による反発が緩和されにくくなる。またカブリやトナー飛散の増大を招く。樹脂酸価が1mgKOH/gより小さくなると、トナー多層転写時にトナーの電荷作用による反発が緩和されにくくなる。樹脂酸価が40mgKOH/gより大きくなると、耐環境性が悪化し、かぶり増大を招く。
【0082】
エステル系ワックスのDSC法による融点が50〜120℃のものが好ましい。より好ましくはヨウ素価が15以下、けん化価が50〜250、DSC法による融点が55〜90℃、さらに好ましくは、ヨウ素価が5以下、けん化価が70〜200、DSC法による融点が60〜85℃のものである。
【0083】
さらに融点以上の温度での10℃変化時の容積増加率が2〜30%の材料が好ましい。固体から液体に変わるとき急激に膨張することで定着時の熱で溶融したとき、トナー相互の接着性がより強化され、より定着性が向上し、また定着ローラとの離型性も良くなり耐オフセット性も向上する。2より小さくと効果が少なく、30より大きくなると混練時の分散性が低下する。
【0084】
またエステル系ワックスの220℃における加熱減量は8重量%以下であることが好ましい。加熱減量が8重量%より大きくなると、加熱混練時に結着樹脂中に結着樹脂中に残留し、結着樹脂のガラス転移点を大きく低下させトナーの貯蔵安定性を損なう。現像特性に悪影響を与え、カブリや感光体フィルミングを生じさせる。
【0085】
エステル系ワックスは、ゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)における分子量特性で、数平均分子量が100〜5000、重量平均分子量が200〜10000、重量平均分子量と数平均分子量の比(重量平均分子量/数平均分子量)が1.01〜8、Z平均分子量と数平均分子量の比(Z平均分子量/数平均分子量)が1.02〜10、分子量5×102〜1×104の領域に少なくとも一つの分子量極大ピークを有していることが好ましい。より好ましくは数平均分子量が500〜4500、重量平均分子量が600〜9000、重量平均分子量と数平均分子量の比(重量平均分子量/数平均分子量)が1.01〜7、Z平均分子量と数平均分子量の比(Z平均分子量/数平均分子量)が1.02〜9、さらに好ましくは数平均分子量が700〜4000、重量平均分子量が800〜8000、重量平均分子量と数平均分子量の比(重量平均分子量/数平均分子量)が1.01〜6、Z平均分子量と数平均分子量の比(Z平均分子量/数平均分子量)が1.02〜8である。
【0086】
数平均分子量が100より小さく、重量平均分子量が200より小さくなると保存安定性が悪化する。分子量極大ピークが5×102よりも小さい範囲に位置していると、ワックスとともに結晶性ポリエステルの分散性が悪化する。また現像器内でのハンドリング性が低下し、トナー濃度の均一性保持を阻害する。トナーの保存性が低下、感光体フィルミングを生じてしまう。
【0087】
数平均分子量が5000より大きく、重量平均分子量が10000より大きく、重量平均分子量と数平均分子量の比(重量平均分子量/数平均分子量)が8より大きく、Z平均分子量と数平均分子量の比(Z平均分子量/数平均分子量)が10より大きく、分子量極大ピークが1×104の領域よりも大きい範囲に位置していると、離型作用が弱くなり定着性、耐オフセット性等の定着性機能が低下する。
【0088】
またワックスとしては、メドウフォーム油誘導体、ホホバ油誘導体、カルナウバワックス、木ロウ、ミツロウ、カルナウバワックス、キャンデリアワックス、ライスワックス等の天然ワックス、一種類又は二種類以上組合せての使用も可能である。特にDSC法による融点が76〜90℃であるカルナウバワックス、66〜80℃であるキャンデリラワックス、64〜78℃である水添ホホバ油、64〜78℃である水添メドウフォーム油又は74〜90℃であるライスワックスからなる群より選ばれた少なくとも1種又は2種以上のワックスもより好ましい材料である。
【0089】
モンタンワックス、セレシンワックス、オゾケライト、フィッシャートロプッシュワックス等の合成系ワックス等の材料も好ましく用いられる。
【0090】
ケン化価は、試料の1gをけん化するのに要する水酸化カリウムKOHのミリグラム数をいう。酸価とエステル価の和にあたる。ケン化価値を測定するには約0.5Nの水酸化カリウムのアルコール溶液中で試料をケン化した後、0.5Nの塩酸で過剰の水酸化カリウムを滴定する。
【0091】
ヨウ素価は試料にハロゲンを作用させたときに、吸収されるハロゲンの量をヨウ素に換算し、試料100gに対するg数で表したものをいう。脂肪100gに吸収されるヨウ素のグラム数であり、この値が大きいほど試料中の脂肪酸の不飽和度が高いことを示す。試料のクロロホルムまたは四塩化炭素溶液にヨウ素と塩化水銀(II)のアルコール溶液又は塩化ヨウ素の氷酢酸溶液を加えて、放置後反応しないで残ったヨウ素をチオ硫酸ナトリウム標準液で滴定して吸収ヨウ素量を算出する。
【0092】
加熱減量の測定は試料セルの重量を0.1mgまで精秤(W1mg)し、これに試料10〜15mgを入れ、0.1mgまで精秤する(W2mg)。試料セルを示差熱天秤にセットし、秤量感度を5mgにして測定開始する。温度制御は下記プログラムにて行う。測定後、チャートにより試料温度が220℃になった時点での重量減を0.1mgまで読み取る(W3mg)。装置は、真空理工製TGD−3000、昇温速度は10℃/min、最高温度は220℃、保持時間は1minで、加熱減量(%)=W3/(W2−W1)×100、で求められる。
【0093】
メドウフォーム油誘導体としては、メドウフォーム油脂肪酸、メドウフォーム油脂肪酸の金属塩、メドウフォーム油脂肪酸エステル、水素添加メドウフォーム油、メドウフォーム油アミド、ホモメドウフォーム油アミド、メドウフォーム油トリエステル、エポキシ化メドウフォーム油のマレイン酸誘導体、メドウフォーム油脂肪酸多価アルコールエステルのイソシアネート重合物、ハロゲン化変性メドウフォーム油がオイルレス定着と現像剤の長寿命化、転写性改良に効果が得られる好ましい材料である。これらは1種又は2種以上組み合せての使用が可能である。
【0094】
メドウフォーム油をけん化分解して得られるメドウフォーム油脂肪酸は18〜22個の炭素原子を有する脂肪酸からなる。その金属塩はナトリウム、カリウム、カルシウム、マグネシウム、バリウム、亜鉛、鉛、マンガン、鉄、ニッケル、コバルト、アルミニウムなどの金属塩が使用することが出来る。高温での耐オフセット性が良好である。
【0095】
メドウフォーム油脂肪酸エステルとしては例えば、メチル、エチル、ブチルやグリセリン、ペンタエリスリトール、ポリプロピレングリコール、トリメチロールプロパンなどのエステルであり、特に、メドウフォーム油脂肪酸ペンタエリスリトールモノエステル、メドウフォーム油脂肪酸ペンタエリスリトールトリエステル、メドウフォーム油脂肪酸トリメチロールプロパンエステルなどが好ましい。高温での耐オフセット性とともに耐コールドオフセット性が良好である。
【0096】
さらには、メドウフォーム油脂肪酸とグリセリン、ペンタエリスリトール、トリメチロールプロパン等の多価アルコールとのエステル化反応物を、トリレンジイソシアネート(TDI)、ジフェニルメタン−4,4’−ジイソシアネート(MDI)、等のイソシアネートで架橋して得られるメドウフォーム油脂肪酸多価アルコールエステルのイソシアネート重合物も好ましく使用できる。キャリアへのスペント性が少なく、二成分現像剤のより長寿命化が可能となる。
【0097】
水素添加メドウフォーム油はメドウフォーム油に水素添加して不飽和結合を飽和結合としたものである。耐オフセット性とともに、光沢性、透光性を向上できる。
【0098】
メドウフォーム油アミドはメドウフォーム油を加水分解した後、エステル化することにより脂肪酸メチルエステルとし、その後、濃アンモニア水と塩化アンモニウムとの混合物と反応して得られる。さらにこれに水素添加することにより融点を調節することが可能となる。また加水分解する前に水素添加することも可能である。融点が75〜120℃の物が得られる。ホモメドウフォーム油アミドは、メドウフォーム油を加水分解後還元してアルコールとした後、二トリルを経て得られる。耐オフセット性とともに、光沢性、透光性を向上できる。
【0099】
ホホバ油誘導体としては、ホホバ油脂肪酸、ホホバ油脂肪酸の金属塩、ホホバ油脂肪酸エステル、水素添加ホホバ油、ホホバ油アミド、ホモホホバ油アミド、ホホバ油トリエステル、エポキシ化ホホバ油のマレイン酸誘導体、ホホバ油脂肪酸多価アルコールエステルのイソシアネート重合物、ハロゲン化変性ホホバ油がオイルレス定着と現像剤の長寿命化、転写性改良に効果が得られる好ましい材料である。これらは1種又は2種以上組み合せての使用が可能である。
【0100】
ホホバ油をけん化分解して得られるホホバ油脂肪酸は18〜22個の炭素原子を有する脂肪酸からなる。その金属塩はナトリウム、カリウム、カルシウム、マグネシウム、バリウム、亜鉛、鉛、マンガン、鉄、ニッケル、コバルト、アルミニウムなどの金属塩が使用することが出来る。高温での耐オフセット性が良好である。
【0101】
ホホバ油脂肪酸エステルとしては例えば、メチル、エチル、ブチルやグリセリン、ペンタエリスリトール、ポリプロピレングリコール、トリメチロールプロパンなどのエステルであり、特に、ホホバ油脂肪酸ペンタエリスリトールモノエステル、ホホバ油脂肪酸ペンタエリスリトールトリエステル、ホホバ油脂肪酸トリメチロールプロパンエステルなどが好ましい。高温での耐オフセット性とともに耐コールドオフセット性が良好である。
【0102】
さらには、ホホバ油脂肪酸とグリセリン、ペンタエリスリトール、トリメチロールプロパン等の多価アルコールとのエステル化反応物を、トリレンジイソシアネート(TDI)、ジフェニルメタン−4,4'−ジシソシアネート(MDI)、等のイソシアネートで架橋して得られるホホバ油脂肪酸多価アルコールエステルのイソシアネート重合物も好ましく使用できる。キャリアへのスペント性が少なく、二成分現像剤のより長寿命化が可能となる。
【0103】
水素添加ホホバ油はホホバ油に水素添加して不飽和結合を飽和結合としたものである。耐オフセット性とともに、光沢性、透光性を向上できる。
【0104】
ホホバ油アミドはホホバ油を加水分解した後、エステル化することにより脂肪酸メチルエステルとし、その後、濃アンモニア水と塩化アンモニウムとの混合物と反応して得られる。さらにこれに水素添加することにより融点を調節することが可能となる。また加水分解する前に水素添加することも可能である。融点が75〜120℃の物が得られる。ホモホホバ油アミドは、ホホバ油を加水分解後還元してアルコールとした後、二トリルを経て得られる。耐オフセット性とともに、光沢性、透光性を向上できる。
【0105】
また、本形態のトナーに添加するワックスとして、ヒドロキシステアリン酸の誘導体、グリセリン脂肪酸エステル、グリコール脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステル等の多価アルコール脂肪酸エステル等の材料も好ましく、一種類又は二種類以上組合せて、結晶性ポリエステルとの併用も有効である。また先述したキャリアと組合せた使用により、オイルレス定着と共に現像剤の長寿命かが図られ、また現像器内での均一性が保持でき、現像メモリーの発生も抑制できる。
【0106】
ヒドロキシステアリン酸の誘導体としては、12−ヒドロキシステアリン酸メチル、12−ヒドロキシステアリン酸ブチル、プロピレングリコールモノ12−ヒドロキシステアラート、グリセリンモノ12−ヒドロキシステアラート、エチレングリコールモノ12−ヒドロキシステアラート等が好適な材料である。オイルレス定着における紙の巻付き防止効果と、フィルミング防止効果がある。
【0107】
グリセリン脂肪酸エステルとしてはグリセリンモノステアラート、グリセリントリステアラート、グリセリンステアラート、グリセリンモノパルミタート、グリセリントリパルミタート等が好適な材料である。オイルレス定着における低温時のコールドオフセット性緩和と、転写性低下防止効果がある。
【0108】
グリコール脂肪酸エステルとしては、プロピレングリコールモノパルミタート、プロピレングリコールモノステアラート等のプロピレングリコール脂肪酸エステル、エチレングリコールモノステアラート、エチレングリコールモノパルミタート等のエチレングリコール脂肪酸エステルが好適な材料である。オイルレス定着性とともに、現像での滑りを良くしキャリアスペント防止の効果がある。
【0109】
ソルビタン脂肪酸エステルとしては、ソルビタンモノパルミタート、ソルビタンモノステアラート、ソルビタントリパルミタート、ソルビタントリステアラートが好適な材料である。さらには、ペンタエリスリトールのステアリン酸エステル、アジピン酸とステアリン酸又はオレイン酸の混合エステル類等の材料が好ましく、一種類又は二種類以上組み合わせての使用も可能である。オイルレス定着における紙の巻付き防止効果と、フィルミング防止効果がある。
【0110】
また、本形態のトナーに添加するワックスとして、ポリエステル樹脂中に脂肪族アミド系のワックスを結晶性ポリエステルとの併用した使用も有効である。また先述したキャリアと組合せた使用により、オイルレス定着と共に現像剤の長寿命かが図られ、また現像器内での均一性が保持でき、現像メモリーの発生も抑制できる。
【0111】
カラー画像における透光性を大きく向上できる。特に定着画像表面の平滑性を促進させ高画質のカラー像を得ることが可能となる。さらには定着時の複写用紙の定着ローラへの巻き付きを防止することができ、透光性と耐オフセット性の両立、転写時の中抜けを防止することが可能となる。
【0112】
脂肪族アミド系のワックスとしては、パルミチン酸アミド、パルミトレイン酸アミド、ステアリン酸アミド、オレイン酸アミド、アラキジン酸アミド、エイコセン酸アミド、ベヘニン酸アミド、エルカ酸アミド、リグリノセリン酸アミド等の炭素数16〜24を有する飽和または1価の不飽和の脂肪族アミドで、融点が60〜120℃が好ましい。より好ましくは70〜100℃、さらに好ましくは75〜95℃である。添加量は結着樹脂100重量部に対し1〜20重量部が好ましい。融点が60℃より小さくとなると樹脂中での分散性が低下し、感光体へのフィルミングが発生しやすくなる。融点が120℃より大きくなると定着画像表面の平滑性が低下し、透光性を悪化させる。また添加量が20重量部より多くなると保存安定性が悪化する。添加量が1重量部より少なくなると機能が発揮し得ない。
【0113】
さらにはメチレンビスステアリン酸アミド、エチレンビスステアリン酸アミド、プロピレンビスステアリン酸アミド、ブチレンビスステアリン酸アミド、メチレンビスオレイン酸アミド、エチレンビスオレイン酸アミド、プロピレンビスオレイン酸アミド、ブチレンビスオレイン酸アミド、メチレンビスラウリン酸アミド、エチレンビスラウリン酸アミド、プロピレンビスラウリン酸アミド、ブチレンビスラウリン酸アミド、メチレンビスミリスチン酸アミド、エチレンビスミリスチン酸アミド、プロピレンビスミリスチン酸アミド、ブチレンビスミリスチン酸アミド、メチレンビスパルミチン酸アミド、エチレンビスパルミチン酸アミド、プロピレンビスパルミチン酸アミド、ブチレンビスパルミチン酸アミド、メチレンビスパルミトレイン酸アミド、エチレンビスパルミトレイン酸アミド、プロピレンビスパルミトレイン酸アミド、ブチレンビスパルミトレイン酸アミド、メチレンビスアラキジン酸アミド、エチレンビスアラキジン酸アミド、プロピレンビスアラキジン酸アミド、ブチレンビスアラキジン酸アミド、メチレンビスエイコセン酸アミド、エチレンビスエイコセン酸アミド、プロピレンビスエイコセン酸アミド、ブチレンビスエイコセン酸アミド、メチレンビスベヘニン酸アミド、エチレンビスベヘニン酸アミド、プロピレンビスベヘニン酸アミド、ブチレンビスベヘニン酸アミド、メチレンビスエルカ酸アミド、エチレンビスエルカ酸アミド、プロピレンビスエルカ酸アミド、ブチレンビスエルカ酸アミド等の飽和または1〜2価の不飽和の脂肪酸のアルキレンビス脂肪酸アミド系のワックスが好ましい。
【0114】
これによりカラー画像における透光性を改善すると共にローラへの耐オフセット性を向上させることが可能となる。またキャリアへのスペントの発生を抑制でき現像剤の長寿命化を可能とできる。
【0115】
また、ワックスの結着樹脂中の分散平均粒子径が0.1〜1.5μmで、分散粒子径分布が0.1μm未満の粒子が35個数%以下、0.1〜2.0μmの粒子が65個数%以上、2.0μmを越える粒子が5個数%以下であることが好ましい。TEMによるトナーの断面写真から粒径とその個数を求めた。
【0116】
分散平均粒子径が0.1μmより小さく、0.1μm未満の粒子が35個数%より多いとき、離型剤としての離型効果が小さく、定着能力が発揮できない。分散平均粒子径が1.5μmより大きく、2.0μmを越える粒子が5個数%よりも多いとき、樹脂中でのワックスの分散性が悪化し、トナーの電荷作用による反発が緩和されにくくなる。またカブリやトナー飛散の増大を招く。
【0117】
また樹脂中でワックスは線状または楕円状構造の場合、長軸径が平均で0.5〜3μm、0.5μm未満の粒子が35個数%以下、0.5〜3.5μmの粒子が65個数%以上、3.5μmを越える粒子が5個数%以下であることが好ましい。平均径が0.5μmより小さく、0.5μm未満の粒子が35個数%より多いとき、離型剤としての離型効果が小さく、定着能力が発揮できない。平均径が3μmより大きく、3.5μmを越える粒子が5個数%よりも多いとき、樹脂中でのワックスの分散性が悪化し、トナーの電荷作用による反発が緩和されにくくなる。またカブリやトナー飛散の増大を招く。現像器内でのハンドリング性が低下し、また現像メモリー性が低下する。
【0118】
(結着樹脂)
本形態に好適に使用される結着樹脂は、多価アルコール成分と多価カルボン酸、カルボン酸エステル及びカルボン酸無水物等の多価カルボン酸成分との重縮合によって得られるポリエステル樹脂が好適に使用される。
【0119】
2価カルボン酸又は低級アルキルエステルとしては、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸などの脂肪族二塩基酸、マレイン酸、無水マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、シトラコン酸などの脂肪族不飽和二塩基酸、及び無水フタル酸、フタル酸、テレフタル酸、イソフタル酸などの芳香族二塩基酸、及びこれらのメチルエステル、エチルエステル等を例示することが出来る。この中でコハク酸、フタル酸、テレフタル酸、イソフタル酸等の芳香族二塩基酸及びそれらの低級アルキルエステルが好ましい。コハク酸とテレフタル酸、若しくはフタル酸とテレフタル酸とを組合せた使用が好ましい。
【0120】
3価以上のカルボン酸成分としては1,2,4−ベンゼントリカルボン酸、1,2,5−ベンゼントリカルボン酸、1,2,4−シクロヘキサントリカルボン酸、2,5,7−ナフタレントリカルボン酸、1,2,4−ナフタレントリカルボン酸、1,2,4−ブタントリカルボン酸、1,2,5−ヘキサトリカルボン酸、1,3−ジカルボキシルー2−メチルー2−メチレンカルボキプロパン、テトラ(メチレンカルボキシル)メタン、1,2,7,8−オクタンテトラカルボン酸、ピロメリット酸、エンポール三量体酸及びこれらの酸無水物、アルキル(炭素数1〜12)エステル等が挙げられる。
【0121】
2価アルコールとしては、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、1,3−ブチレングリコール、1,4−ブチレングリコール、1,6−ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、ビスフェノールAエチレンオキサイド付加物、ビスフェノールAプロピレンオキサイド付加物、などのジオール、グレセリン、トリメチロールプロパン、トリメチロールエタンなどのトリオール、及びそれらの混合物を例示することが出来る。この中で特にビスフェノールA、その誘導体、そのアルキレンオキサイド付加物、ネオペンチルグリコール、トチメチロールプロパンが好ましい。
【0122】
3価以上のアルコール成分としては、ソルビトール、1,2,3,6−ヘキサンテトロール、1,4−ソルビタン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、トリペンタエリスリトール、1,2,4−ブタントリオール、1,2,5−ペンタントリオール、グリセロール、2−メチルプロパントリオール、2−メチル−1,2,4−ブタントリオール、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、1,3,5−トリヒドロキシメチルベンゼン等が挙げられる。
【0123】
重合は公知の重縮合、溶液重縮合等を用いることが出来る。これによって耐塩ビマット性やカラートナーの色材の色を損なうことなしに、良好なトナーを得ることができる。
【0124】
多価カルボン酸と多価アルコールの使用割合は通常、カルボキシル基数に対する水酸基数の割合(OH/COOH)で0.8〜1.4が一般的である。
【0125】
後述する結晶性ポリエステルの使用では結着樹脂として(化19)で示される多価アルコールと(化20)で示される多価カルボン酸及び3価のカルボン酸とを必須成分とするポリエステル結着樹脂が好ましい。結晶性ポリエステル樹脂の相溶化を抑えて、結着樹脂中に均一分散化させ、結晶性ポリエステルの非結晶化を防止するためである。
【0126】
(化20)で示される多価カルボン酸はnが4以上のアジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸が好適に使用できる。
【0127】
【化19】
Figure 0004172336
【0128】
【化20】
Figure 0004172336
【0129】
また本形態では、結着樹脂としてポリエステルにイソシアネート類の存在下にウレタン鎖伸長反応させ、ウレタン鎖伸長ポリエステル樹脂を結着樹脂の一部または全部とする。ウレタン鎖伸長ポリエステル樹脂は高粘弾性として耐オフセット性を有効に機能させるとともに、結晶性ポリエステル樹脂の相溶化を抑えて、結着樹脂中に均一分散化させ、結晶性ポリエステルの非結晶化を防止するためである。
【0130】
用いられるイソシアネート化合物としてはヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、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、キシリレンジイソシアネート、テトラメチルキシリレンジイソシアネート等が挙げられる。
【0131】
ウレタン変性ポリエステル樹脂はポリエステル樹脂単独、またはポリエステル樹脂を含む溶液にポリイソシアネートを、温度50〜150℃において一括または分割して投入し、同温度で数時間反応させることにより得られる。用いられるイソシアネート化合物の量は、ウレタン変性前のポリエステル樹脂の水酸基1モル当量あたり0.3〜0.99モル当量が好ましい。より好ましくは0.5〜0.95モル当量が好ましい。0.3未満となると耐オフセット性が低下する。0.99以上となると粘度上昇が著しく攪拌が困難になる場合がある。
【0132】
本形態の結着樹脂のGPCにおける分子量分布は、2×103〜3×104の領域に少なくとも一つの分子量極大ピークを有し、かつ、高分子量領域に存在する成分として3×104以上の分子量成分を結着樹脂全体に対し5%以上有し、重量平均分子量が1万〜30万、Z平均分子量が2万〜500万、重量平均分子量と数平均分子量の比(重量平均分子量/数平均分子量)が3〜100、Z平均分子量と数平均分子量の比(Z平均分子量/数平均分子量)が10〜2000、定荷重押出し形細管式レオメータフローテスタによる1/2法による溶融温度(以下軟化点)が80〜150℃、流出開始温度は80〜120℃、樹脂のガラス転移点が45〜68℃の範囲であるポリエステル樹脂を成分とすることが好ましい。
【0133】
好ましくは重量平均分子量が1万〜20万、Z平均分子量が2万〜300万、重量平均分子量/数平均分子量が3〜50、Z平均分子量/数平均分子量が20〜1000、軟化点が90〜140℃、流出開始温度は85〜115℃、ガラス転移点が52〜68℃の範囲であるポリエステル樹脂を成分とすることが好ましい。
【0134】
より好ましくは重量平均分子量が1万〜15万、Z平均分子量が2万〜50万、重量平均分子量/数平均分子量が3〜15、Z平均分子量/数平均分子量が50〜1000、軟化点が105〜135℃、流出開始温度は90〜120℃、ガラス転移点が58〜66℃の範囲であるポリエステル樹脂を成分とすることが好ましい。
【0135】
また高分子量領域に存在する成分として、好ましくは1×105以上の分子量成分を結着樹脂全体に対し3%以上有することが好ましい。さらには高分子量領域に存在する成分として、3×105以上の分子量成分を結着樹脂全体に対し0.5%以上有することが好ましい。
【0136】
好ましくは高分子量領域に存在する成分として、8×104〜1×107の分子量成分を結着樹脂全体に対し3%以上有し、かつ1×107以上の成分は含有しない構成が好ましい。
【0137】
更に好ましくは、高分子量領域に存在する成分として、3×105〜9×106の高分子量成分を結着樹脂全体に対し1%以上有し、かつ9×106以上の成分は含有しない構成である。
【0138】
更に好ましくは、高分子量領域に存在する成分として、7×105〜6×106の高分子量成分を結着樹脂全体に対し1%以上有し、かつ6×106以上の成分は含有しない構成である。
【0139】
高分子量成分が多すぎると、あるいは巨大すぎると混練時に巨大分子量成分が残留し、透光性を阻害する。また樹脂自体の製造効率が低下する。現像ローラ供給ローラに不要な傷を付け画像に縦筋を生じさせる。またワックスの分散性が低下する。
【0140】
結着樹脂の重量平均分子量が1万より小さく、Z平均分子量が2万より小さく、重量平均分子量/数平均分子量が3より小さく、Z平均分子量/数平均分子量が10より小さく、軟化点が80℃より小さく、流出開始温度が80℃より小さく、ガラス転移点が45℃より小さくとなると、混練時の分散性が低下し、カブリの増加や耐久性の悪化を招く。また混練時の混練ストレスが充分にかからず、分子量を適正値に維持できなくなる。樹脂中でのワックスや結晶性ポリエステルの分散性が悪化し、トナーの電荷作用による反発が緩和されにくくなる。またカブリやトナー飛散の増大を招く。また耐オフセット性、高温保存性の悪化、さらには転写体でのクリーニング不良、感光体へのフィルミングが発生する。
【0141】
結着樹脂の重量平均分子量が30万より大きく、Z平均分子量が500万より大きく、重量平均分子量/数平均分子量が100より大きく、Z平均分子量/数平均分子量が2000より大きく、軟化点が150℃より大きく、流出開始温度が120℃より大きく、ガラス転移点が68℃より大きくとなると、機械の処理中の負荷が過大となり生産性の極端な低下や、カラー画像での透光性の低下や定着強度の低下につながる。
【0142】
樹脂、ワックス及びトナーの分子量は、数種の単分散ポリスチレンを標準サンプルとするゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)によって測定された値である。
【0143】
装置は、東ソー社製HPLC8120シリーズ、カラムはTSKgel superHM−H H4000/H3000/H2000(7.8mm径、150mm×3)、溶離液THF(テトラヒドロフラン)、流量0.6ml/min、試料濃度0.1%、注入量20μL、検出器RI、測定温度40℃、測定前処理は試料をTHFに溶解後0.45μmのフィルターでろ過しシリカ等の添加剤を除去した樹脂成分を測定する。測定条件は、対象試料の分子量分布が、数種の単分散ポリスチレン標準試料により得られる検量線における分子量の対数とカウント数が直線となる範囲内に包含される条件である。
【0144】
また炭素数5〜100の長鎖アルキルアルコール、不飽和多価カルボン酸又はその無水物及び炭化水素系ワックスとの反応により得られるワックスの測定は、装置はWATERS製GPC−150C、カラムはShodex HT−806M(8.0mmI.D.−30cm×2)、溶離液はo−ジクロロベンゼン、流量は1.0mL/min、試料濃度は0.3%、注入量は200μL、検出器はRI、測定温度は130℃、測定前処理は試料を溶媒に溶解後0.5μmの金属焼結フィルターでろ過処理した。測定条件は、対象試料の分子量分布が、数種の単分散ポリスチレン標準試料により得られる検量線における分子量の対数とカウント数が直線となる範囲内に包含される条件である。
【0145】
また、結着樹脂の軟化点は、島津製作所の定荷重押出し形細管式レオメータフローテスタ(CFT500)により、1cm3の試料を昇温速度6℃/分で加熱しながらプランジャーにより約9.8×105N/m2 の荷重を与え、直径1mm、長さ1mmのダイから押し出して、このプランジャーのピストンストロークと温度との関係における昇温温度特性との関係から、ピストンストロークが立上がり始める温度が流出開始温度(Tfb)、曲線の最低値と流出終了点の差の1/2を求め、それと曲線の最低値を加えた点の位置における温度を1/2法における溶融温度(軟化点Tm)となる。
【0146】
また樹脂のガラス転移点は示差走査熱量計を用い、100℃まで昇温し、その温度にて3分間放置した後、降温速度10℃/minで室温まで冷却したサンプルを、昇温速度10℃/minで昇温して熱履歴を測定した際に、ガラス転移点以下のベースラインの延長線とピークの立上がり部分からピークの頂点までの間での最大傾斜を示す接線との交点の温度を言う。
【0147】
DSCによる吸熱特性の吸熱開始温度、吸熱ピーク温度は、島津製作所の示差熱量分析計DSC−50を使用した。5℃/minで200℃まで昇温し、5分間保温10℃まで急冷後、15分間放置後5℃/minで昇温させ、吸熱が開始し始める立上り開始温度、吸熱ピーク温度から求めた。セルに投入するサンプル量は10mg±2mgとした。
【0148】
(結晶性ポリエステル)
結晶性ポリエステルを得るために使用されるジオールとしては、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、1,2−プロピレングリコール、1,3−プロピレングリコール、1,4−ブタンジオール、1,4−ブテンジオール、1,5−ペンタンジオール、ネオペンチルグリコール、1,5−ペンタングリコール、1,6−ヘキサンジオール、1,4−シクロヘキサンジオール、1,4−シクロヘキサンジメタノール、ジプロピレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコール、ポリオキシプロピレン(2.2)−2,2−ビス (4−ヒドロキシフェニル) プロパン、ポリオキシエチレン(2.2)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン等のビスフェノールAのアルキレン(炭素数2〜3)オキサイド(平均付加モル数1〜10)付加物、ビスフェノールZ、水素添加ビスフェノールA等を挙げることができる。
【0149】
その中でも炭素数が2〜6の脂肪族ジオールを50モル%以上含有したアルコール成分が好ましく、1,4−ブタンジオール、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、1,6−ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、1,4−ブテンジオール、1,5−ペンタンジオール等が好ましい。アルコール成分中には、60モル%以上、好ましくは80〜100モル%含有されているのが好ましい。
【0150】
結晶性ポリエステルを得るために使用されるジカルボン酸としては、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スペリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、マレイン酸、フマール酸、シトラコ酸、イタコン酸、グルタコ酸、n−ドデシルコハク酸、n−ドデセニルコハク酸、イソドデシルコハク酸、イソドデセニルコハク酸、n−オクチルコハク酸、n−オクテニルコハク酸、これらの酸無水物あるいは酸塩化物を挙げることができる。その中でも炭素数が2〜8、好ましくは4〜6、より好ましくは4の脂肪族ジカルボン酸化合物を60モル%以上含有したカルボン酸成分を縮重合させて得られた樹脂が好ましい。
【0151】
炭素数2〜8の脂肪族ジカルボン酸化合物としては、シュウ酸、マロン酸、マレイン酸、フマル酸、シトラコン酸、イタコン酸、グルタコン酸、コハク酸、アジピン酸、及びこれらの酸の無水物、アルキル(炭素数1〜3)エステル等が挙げられ、これらの中ではフマル酸が好ましい。なお、脂肪族ジカルボン化合物とは、前記の如く、脂肪族ジカルボン酸、その無水物及びそのアルキル(炭素数1〜3)エステルを指すが、これらの中では、脂肪族ジカルボン酸が好ましい。
【0152】
炭素数2〜8の脂肪族ジカルボン酸化合物は、カルボン酸成分中に、60モル%以上、好ましくは80〜100モル%以上を占めているのが望ましい。
【0153】
アルコール成分とカルボン酸成分は、不活性ガス雰囲気中にて、要すればエステル化触媒、重合禁止剤等を用いて、120〜230℃の温度で反応させること等により縮重合させることができる。
【0154】
特に好ましい結晶性ポリエステルとしては、1,4−シクロヘキサンジメタノールとアジピン酸とを反応して得られるポリエステル、1,6−ヘキサンジオールとセバシン酸とを反応して得られるポリエステル、エチレングリコールとコハク酸とを反応して得られるポリエステル、エチレングリコールとセバシン酸とを反応して得られるポリエステル、1,4−ブタンジオールとコハク酸とを反応して得られるポリエステルを挙げることができ、これらのうち、1,4−シクロヘキサンジメタノールとアジピン酸とを反応して得られるポリエステルが最も好ましい。
【0155】
適正な効果を引き出すための添加量は、結着樹脂100重量部に対して5〜25重量部、好ましくは8〜20重量部、更に好ましくは8〜15重量部である。
【0156】
また本形態の結晶性ポリエステルはDSC法による吸熱特性において吸熱開始温度が60℃以上で、吸熱ピーク温度が100℃〜140℃であることが好ましい。吸熱開始温度が60℃よりも低く、吸熱ピーク温度が100℃よりも低いとトナーの耐刷性が低下し、キャリアスペント、OPCフィルミングを生じやすくなる。吸熱ピーク温度が140℃よりも高くなると、低温定着性が弱くなる。
【0157】
(電荷制御剤)
本形態ではトナーの電荷制御の目的、及びオイルレス定着をより強固なものとするために、電荷制御剤が添加される。好ましい材料としては、アクリルスルホン酸系の重合体で、スチレン系モノマーと極性基としてスルホン酸基を有するアクリル酸系モノマーとのビニル共重合体が好ましい。特にはアクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸との共重合体が好ましい特性を発揮できる。先述したキャリアと組合せて使用することにより、現像器内でのハンドリング性を向上し、トナー濃度の均一性が向上する。さらに現像メモリーの発生を抑制できる。
【0158】
また、好ましい材料としては(化21)に示すサリチル酸誘導体の金属塩が用いられる。
【0159】
【化21】
Figure 0004172336
【0160】
また、好ましい材料としては(化22)に示すベンジル酸誘導体の金属塩が用いられる。
【0161】
【化22】
Figure 0004172336
【0162】
この構成により、オイルレス定着において広範囲の非オフセット温度域を確保できると共に、定着時での帯電作用による画像乱れを防止できる。これはワックスのもつ酸価を有する官能基と金属塩の帯電極性の効果と思われる。また連続使用時での帯電量の低下を防止できる。
【0163】
添加量は結着樹脂100重量部に対し、0.5〜5重量部が好ましい。より好ましくは1〜4重量部、さらに好ましくは3〜4重量部である。0.5重量部よりも少ないと、帯電作用効果が無くなる。5重量部よりも多くなるとカラー画像での色濁りが目立ってくる。
【0164】
(顔料)
また、本形態に使用される顔料としては、カーボンブラック、鉄黒、グラファイト、ニグロシン、アゾ染料の金属錯体、C.I.ピグメント・イエロー1,3,74,97,98等のアセト酢酸アリールアミド系モノアゾ黄色顔料、C.I.ピグメント・イエロー12,13,14,17等のアセト酢酸アリールアミド系ジスアゾ黄色顔料、C.I.ソルベントイエロー19,77,79、C.I.ディスパース・イエロー164が配合され、特に好ましくはC.I.ピグメント・イエロー93,180,185のベンズイミダゾロン系が感光体フィルミングに対して効果がある。
【0165】
C.I.ピグメント・レッド48,49:1,53:1,57,57:1,81,122,5等の赤色顔料、C.I.ソルベント・レッド49,52,58,8等の赤色染料、C.I.ピグネント・ブルー15:3等のフタロシアニン及びその誘導体の青色染顔料が1種又は2種類以上で配合される。添加量は結着樹脂100重量部に対し、3〜8重量部が好ましい。
【0166】
(外添剤)
本形態では外添剤として、シリカ、アルミナ、酸化チタン、ジルコニア、マグネシア、フェライト、マグネタイト等の金属酸化物微粉末、チタン酸バリウム、チタン酸カルシウム、チタン酸ストロンチウム等のチタン酸塩、ジルコン酸バリウム、ジルコン酸カルシウム、ジルコン酸ストロンチウム等のジルコン酸塩あるいはこれらの混合物が用いられる。
【0167】
これらの無機微粉末の表面処理は、ポリシロキサン、脂肪酸エステル、脂肪酸アミド、脂肪酸金属塩のいずれか1種または2種以上で処理される。結晶性ポリエステルを配合したトナーの低湿度下での過帯電を抑制し、キャリアスペント、OPCフィルミングを回避し、さらには逆転写、中抜け等の転写不良を抑える目的である。
【0168】
脂肪酸としては、カプリル酸、カプリン酸、ウンデシル酸、ラウリル酸、ミスチリン酸、パリミチン酸、ステアリン酸、ベヘン酸、モンタン酸、ラクセル酸、オレイン酸、エルカ酸、ソルビン酸、リノール酸等が挙げられる。中でも炭素数15〜20の脂肪酸が好ましい。脂肪酸金属塩を構成する金属としては、アルミニウム、亜鉛、カルシウム、マグネシウム、リチウム、ナトリウム、鉛、バリウムが挙げられ、中でもアルミニウム、亜鉛、ナトリウムが好ましい。特に好ましくはジステアリン酸アルミニウム(Al(OH)(C1735COO)2)、またはモノステアリン酸アルミニウム(Al(OH)2(C1735COO))、等のジ脂肪酸アルミニウム、モノ脂肪酸アルミニウムが好ましい。OH基を有することが過帯電を防止し、転写不良を抑えることができる。また処理時にシリカ等の無機微粉末との処理性が向上するものと考えられる。
【0169】
脂肪族アミドとしては、パルミチン酸アミド、パルミトレイン酸アミド、ステアリン酸アミド、オレイン酸アミド、アラキジン酸アミド、エイコセン酸アミド、ベヘニン酸アミド、エルカ酸アミド、リグリノセリン酸アミド等の炭素数16〜24を有する飽和または1価の不飽和の脂肪族アミドが好ましく用いられる。結晶性ポリエステルを配合したトナーの低湿度下での過帯電を防止し、転写不良を抑えることができる。
【0170】
脂肪酸エステルとしては例えば、メチル、エチル、ブチルやグリセリン、ペンタエリスリトール、ポリプロピレングリコール、トリメチロールプロパンなどのエステルであり、特に、脂肪酸ペンタエリスリトールモノエステル、脂肪酸ペンタエリスリトールトリエステル、脂肪酸トリメチロールプロパンエステルが好ましく用いられる。
【0171】
ヒドロキシステアリン酸の誘導体、グリセリン脂肪酸エステル、グリコール脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステル等の多価アルコール脂肪酸エステル等の材料が好ましく、一種類又は二種類以上組み合わせての使用も可能である。結晶性ポリエステルを配合したトナーの低湿度下での過帯電を防止し、転写不良を抑えることができる。
【0172】
ポリシロキサンとしては、(化23)に示すジメチルポリシロキサン、ジフェニルポリシロキサン、メチルフェニルポリシロキサンから選択されるポリシロキサンが好ましい。またフェニルハイドロジェンポリシロキサン、メチルハイドロジェンポリシロキサン、フェニルハイドロジェンメチルハイドロジェンポリシロキサンから選択されるポリシロキサンが好ましく用いられる。結晶性ポリエステルを配合したトナーの低湿度下での過帯電を防止し、転写不良を抑えることができる。
【0173】
【化23】
Figure 0004172336
【0174】
表面処理は前記したポリシロキサンまたは脂肪酸等をトルエン、キシレン、ヘキサン、アイソパー等の炭化水素系有機溶剤に溶解し、それとシリカ、酸化チタン、アルミナ等の無機微粉末とを分散機にかけ湿式混合して処理剤により、微粉末の表面に付着させて、表面処理を施し、その後に溶剤を溜去して乾燥処理を行うことにより生成される。
【0175】
表面処理した無機微粉末の強熱減量が1.5〜25wt%であることが好ましい。1.5wt%より少ないと、処理剤の機能が十分に発揮されず、帯電性、転写性向上の効果が現れない。25wt%よりも多いと未処理剤が存在し、現像性や耐久性に悪影響を与える。
【0176】
またより好ましい形態としては、処理される無機微粉末の表面をカツプリング剤処理を施した後に前記の処理を施すことも好ましい。よりも均一な処理が可能となり、トナーの高帯電化を図れることと、トナーに添加したときの流動性が向上する効果があるためである。
【0177】
シランカップリング剤としては、ジメチルジクロロシラン、トリメチルクロルシラン、アリルジメチルクロルシラン、ヘキサメチルジシラザン、アリルフェニルジクロルシラン、ベンジルメチルクロルシラン、ビニルトリエトキシシラン、γ−メタクリルオキシプロピルトリメトキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン、ジビニルクロルシラン、ジメチルビニルクロルシラン等がある。シランカップリング剤処理は、微粉体を攪拌等によりクラウド状としたものに気化したシランカップリング剤を反応させる乾式処理又は、微粉体を溶媒中に分散させたシランカップリング剤を滴下反応させる湿式法等により処理される。
【0178】
前述したワックスを添加したトナーの外添処方の構成を特定することにより、トナー粒子のハンドリング性を向上でき、ワックスの一部がトナー表面に露出した状態においても現像、転写において高画質化と転写性向上の両立を図ることができる。現像においては潜像をより忠実に再現できる。そしてトナー粒子の転写率を悪化させることなく転写できる。またタンデム方式の転写においても再転写を防止でき、中抜けの発生の抑制が可能となる。さらには現像量を少なくしても高画像濃度を得ることができる。またキャリアへの耐スペント性をより向上でき、現像器内でのハンドリング性を向上させトナー濃度の均一性を上げることが出きる。また現像メモリー発生を抑制できる。また感光体へのフィルミングの防止、定着加熱部材への融着を防止できる。
【0179】
外添剤の構成としては、無機微粉末の平均粒子径は6nm〜150nmが好ましい。6nmより小さいと、シリカ凝集物が増大し、前述した効果が現れにくい。150nmよりも大きいとトナーの流動性が向上しない。
【0180】
外添剤の添加量はトナー母体粒子100重量部に対し1.6〜4.3重量部外添処理する構成が好ましい。1.6重量部よりも少ないとトナーの流動性が悪化する。転写時の逆転写の発生を抑さえ切れない。4.3重量部よりも多いとシリカ浮遊や感光体へのフィルミングが生じ易い。
【0181】
また好ましい外添剤の構成は、平均粒子径が6nm〜20nm、強熱減量が1.5〜25wt%、乾燥減量が0.01〜1.5wt%である無機微粉末をトナー母体100重量部に対し0.6〜2.5重量部、平均粒子径が20nm〜150nm、強熱減量が1.5〜25wt%、乾燥減量が0.01〜1.5wt%である無機微粉末をトナー母体100重量部に対し1.0〜3.5重量部、外添処理する構成である。
【0182】
この構成により機能分離したシリカの使用で、結晶性ポリエステルを添加したトナーでの現像でのハンドリング性、転写時の逆転写、中抜け、飛散りに対し、よりマージンが取れる。またキャリアへのスペントを防止できる。範囲が外れることで、そのマージン幅が狭まり、マシンサイドでの精度向上が要求されることになる。
【0183】
さらには好ましい外添剤の構成は、平均粒子径が6nm〜20nm、強熱減量が1.5〜25wt%、乾燥減量が0.01〜1.5wt%である無機微粉末をトナー母体100重量部に対し0.6〜2.5重量部、
平均粒子径が20nm〜80nm、強熱減量が1.5〜25wt%、乾燥減量が0.01〜1.5wt%である無機微粉末をトナー母体粒子100重量部に対し1.0〜3.5重量部、さらに平均粒子径が100nm〜150nmである無機微粉末をトナー母体粒子100重量部に対し1.0〜1.5重量部含む構成である。
【0184】
平均粒子径が6nm〜20nmの無機微粉末によりトナーの流動性を確保し、平均粒子径30nm〜80nmの無機微粉末により露出したワックスの感光体へのフィルミング、キャリアへのスペント付着を防止する。平均粒子径100nm〜150nmの無機微粉末により小さい粒径のシリカのワックスへの打ち込みを緩和し、現像剤の寿命向上に効果を発揮する。さらには転写時にトナー層へ加わる圧力を緩和し、結晶性ポリエステル、ワックスを添加したトナーでの転写中抜けや逆転写を防止する。
【0185】
シリカの強熱減量を特定することにより、転写時の逆転写、中抜け、飛散りに対しよりマージンが取れる。また先述したキャリアや結晶性ポリエステルと組合せた使用により、耐スペント性をより向上でき、現像器内でのハンドリング性を向上させトナー濃度の均一性を上げることが出きる。また現像メモリー発生を抑制できる。範囲が外れることで、そのマージン幅が狭まり、マシンサイドでの精度向上が要求されることになる。特に転写時の離型作用を安定化でき、逆転写、中抜けに対する転写マージンを安定化できる。
【0186】
無機微粉末の強熱減量が1.5wt%よりも少ないと、逆転写、中抜けに対する転写マージンが狭くなる。25wt%よりも多くなると、表面処理がムラになり、帯電のバラツキが生じる。また製造時には飽和して処理しにくくなる値である。好ましくは強熱減量が3〜20wt%、さらに好ましくは強熱減量が5〜15wt%である。無機微粉末の乾燥減量が1.5wt%よりも大きくなると、逆転写、中抜けに対する転写マージンが狭くなる。高湿下で帯電低下を生じる。
【0187】
さらには、平均粒子径6nm〜120nm、強熱減量が1.5〜25wt%である正帯電性無機微粉末をトナー母体粒子100重量部に対し0.5〜1.5重量部をさらに組合せて外添処理する構成も好ましい。トナーが長期連続使用の際に過帯電になることを抑え、より現像剤寿命を延ばすことが可能となる。さらには過帯電による転写時の飛散りを抑える効果も得られる。
【0188】
正帯電性無機微粉末を添加する効果は、正帯電性を有する無機微粉末とをトナーに添加することにより、トナーの長期連続使用時の帯電安定化に大きい効果を生ずる。またタンデム方式の電子写真方式において、転写での帯電反発による画像乱れ、転写不良を抑えることができる。0.5重量部よりも少ないとその効果が得にくい。1.5重量部よりも多くなると、現像でのかぶりが増大する。強熱減量は好ましくは1.5〜25wt%、より好ましくは5〜19wt%である。
【0189】
粒径の大きい無機微粉末に脂肪酸及び/又は脂肪酸金属塩を処理することで、転写体と感光体間でのトナーにかかるストレスからの開放効果が得られる、転写性に対して効果が得られる。粒径の小さい正帯電性無機微粉末Aを使用することにより、無機微粉末Bよりもトナー表面に付着しやすく、一成分現像での過帯電を抑制でき、現像での帯電の安定化、転写不良対策により効果が大きくなる。
【0190】
正帯電性のシリカとしては、アミノシラン、(化24)に示すアミノ変性シリコーンオイル、アミノアンモニウム処理されたシリカ、酸化チタン、アルミナ等が好ましい。このときトナー母体は負帯電性を示しており、この構成はトナー母体と逆帯電性を有する無機微粉末を添加する構成となることが好ましい。
【0191】
【化24】
Figure 0004172336
【0192】
また、外添剤として添加される無機微粉末の乾燥減量は、1.0wt%以下が好ましい。1.0wt%よりも多いと、現像時でのカブリ等の画質劣化を生じる。また疎水化度は70%以上であることが好ましい。70%よりも小さいと耐湿性が低下する。
【0193】
乾燥減量(%)は、予め乾燥、放冷、精秤した容器に試料約1gを取り、精秤する。熱風乾燥器(105℃±1℃)で2時間乾燥する。デシケータ中で30分間放冷後その重量を精秤し次式より算出する。
【0194】
乾燥減量(%)=乾燥による減量(g)/試料量(g)×100
強熱減量は、予め乾燥、放冷、精秤した磁性ルツボに試料約1gを取り、精秤する。500℃に設定した電気炉中で2時間強熱する。デシケータ中で1時間放冷後その重量を精秤し次式より算出する。
【0195】
強熱減量(%)=強熱による減量(g)/試料量(g)×100
また処理された無機微粉末の水分吸着量が1wt%以下であることが好ましい。好ましくは0.5wt%以下、より好ましくは0.1wt%以下、さらに好ましくは0.05wt%以下である。1wt%より多いと、帯電性の低下、耐久時の感光体へのフィルミングを生じる。水分吸着量の測定は、水吸着装置については、連続蒸気吸着装置(BELSORP18:日本ベル株式会社)にて測定した。
【0196】
疎水化度の測定は、250mlのビーカー中に装入した蒸留水50mlに試験すべき生成物0.2gを秤取する。先端に、液体中に浸威しているビュレットからメタノールを無機微粉末の総量がぬれるまで滴下する。その際不断に電磁攪拌機でゆっくりと攪拌する。完全に濡らすために必須なメタノール量a(ml)から次式により疎水化度が算出される。
【0197】
疎水化度=(a/(50+a))×100(%)
(トナーの粉体物性)
本形態では、トナーの体積平均粒径が3.5〜6.5μmであり、個数分布における5.04μm以下の含有量が30〜80個数%含有し、個数分布における3.17μm以下の含有量が5〜35個数%含有し、6.35〜10.1μmの粒径を有するトナ−粒子が35体積%以下で含有する粒度分布とする構成である。
【0198】
さらに好適な本形態では、少なくとも結着樹脂、着色剤及びワックスを含むトナーの体積平均粒径が3.5〜6.5μmであり、個数分布における5.04μm以下の含有量が30〜80個数%含有し、個数分布における3.17μm以下の含有量が5〜35個数%含有し、6.35〜10.1μmの粒径を有するトナ−粒子が30体積%以下で含有し、個数分布における8μm以上の含有量が5体積%以下で含有する粒度分布とする構成である。
【0199】
高解像度画質、さらにはタンデム転写における逆転写の防止、中抜けを防止し、オイルレス定着との両立を図ることを可能とできる。
【0200】
画質体積平均粒径が6.5μmより大きいと画質と転写の両立が図れない。体積平均粒径が3.5μmより小さいと現像でのトナー粒子のハンドリグ性が困難となる。個数分布における5.04μm以下の含有量が30個数%よりも少なくなると、画質と転写の両立が図れない。80個数%よりも多くなると、現像でのトナー粒子のハンドリグ性が困難となる。キャリア汚染が生じる。個数分布における3.17μm以下の含有量が5個数%よりも少ないと画質と転写の両立が図れない。35個数%よりも多く含有すると現像でのトナー粒子のハンドリグ性が困難となる。6.35〜10.1μmの粒径を有するトナ−粒子が35体積%よりも多く含有すると、画質と転写の両立が図れない。
【0201】
さらには、6.35〜10.1μmの粒径を有するトナ−粒子が30体積%よりも多く含有し、個数分布における8μm以上の含有量が5体積%よりも多く含有すると、画質と転写の両立が図れない。
【0202】
また、体積平均粒子径から換算した真球相当の比表面積値St(St=6/(真比重×体積平均粒子径))と作成されたトナー母体の比表面積測定値との比SSt(SSt=(St/粉砕されたトナーの比表面積値)が0.4〜0.95となる構成とする。好ましくは0.5〜0.85、より好ましくは0.55〜0.8である。0.95よりも大きいと球形化が進み、連続使用時の帯電性の低下を招き、転写時の飛び散り等の弊害を招く。0.4よりも小さいと形状が不定形になり過ぎるか、または過粉砕された微粉量が多い原因である。
【0203】
トナーの体積粒径分布の変動係数が16〜32%、個数粒径分布の変動係数が18〜35%であることが好ましい。より好ましくは、体積粒径分布の変動係数が18〜24%、個数粒径分布の変動係数が20〜26%、さらに好ましくは、体積粒径分布の変動係数が18〜22%、個数粒径分布の変動係数が20〜24%である。
【0204】
変動係数とはトナーの粒径における標準偏差を平均粒径で割ったものである。コールターカウンタ(コールター社)を使用して測定した粒子径をもとにしたものである。標準偏差は、n個の粒子系の測定を行なった時の、各測定値の平均値からの差の2乗の和を(n−1)で割った値の平方根であらわされる。
【0205】
つまり変動係数とは粒度分布の広がり具合をあわらしたもので、体積粒径分布の変動係数が16%未満、又は個数粒径分布の変動係数が18%未満となると、生産的に困難であり、コストアップの要因となる。体積粒径分布の変動係数が32%より大、または個数粒径分布の変動係数が35%より大きくなると、粒度分布がブロードとなるとトナーの凝集性が強くなり、感光体へのフィルミング、転写不良、クリーナレスプロセスでの残留トナーの回収が困難となる。
【0206】
トナー中の微粉はトナーの流動性、画質、貯蔵安定性、感光体や現像ローラ、転写体ヘのフィルミング、経時特性、転写性、特にタンデム方式での多層転写性に影響する。さらにはオイルレス定着での非オフセット性、光沢性、透光性に影響する。オイルレス定着実現のためにワックス等の離型剤を配合したトナーにおいて、タンデム転写性との両立において微粉量が影響する。
【0207】
微粉量が過大になると、分散しきれない結晶性ポリエステルがトナー表面の露出が多くなり、感光体、転写体へのフィルミングが発生する。さらには微粉は熱ローラとの付着性も大きいためオフセットしやすい傾向にある。またタンデム方式において、トナーの凝集が強くなりやすく、多層転写時に2色目の転写不良を生じ易くなる。微粉量が少なくなると、画質の低下を招く。
【0208】
粒度分布測定は、コールターカウンタTA−II型(コールターカウンタ社)を用い、個数分布、体積分布を出力するインターフェイス(日科機製)及びパーソナルコンピュータを接続して測定する。電解液は濃度1%となるよう界面活性剤(ラウリル硫酸ナトリウム)を加えたもの50ml程度に被測定トナーを2mg程度加え、試料を懸濁した電解液は超音波分散器で約3分間分散処理を行い、コールターカウンタTA−II型にてアパーチャー70μmのアパーチャーを用いた。70μmのアパーチャー系では、粒度分布測定範囲は1.26μm〜50.8μmであるが、2.0μm未満の領域は外来ノイズ等の影響で測定精度や測定の再現性が低いため実用的ではない。よって測定領域を2.0μm〜50.8μmとした。
【0209】
また、静嵩密度と動嵩密度から算出されるのが圧縮度で、トナー流動性の指標の一つである。トナーの流動性はトナーの粒度分布、トナー粒子形状、外添剤、ワックスの種類や量に影響される。トナーの粒度分布が狭く微粉が少ない場合、トナーの表面に凹凸が少なく形状が球形に近い場合、外添剤の添加量が多い場合、外添剤の粒径が小さい場合は、圧縮度が小さくなりトナーの流動性は高くなる。圧縮度は5〜40%が好ましい。より好ましくは、10〜30%である。オイルレス定着と、タンデム方式多層転写との両立を図ることが可能となる。5%より小さいと、定着性が低下し、特に透光性が悪化しやすい。現像ロ−ラからトナー飛散が多くなりやすい。40%よりも大きい転写性が低下し、タンデム方式での中抜け、転写不良を生じる。
【0210】
(粉砕)
本形態に係るトナーは、小粒径化してもキャリアへのスペントを防止でき、オイルレス定着を実現することができる。
【0211】
その粉砕の一手法として例示すると、小粒径でかつ粒度分布をシャープにするため、トナー組成物を溶融混練した後、表面に凹凸を有し高速に回転する円筒状の回転体と、回転体の外側に0.5mm〜40mmの間隙を存して嵌装され、回転体と中心軸を共有する表面に凹凸を有する円筒状の固定体と、被トナー粉砕物を流入させる供給口と、粉砕処理されたトナー粉砕物を排出する排出口とを具備する粉砕機により、所定の粒度分布に粉砕される。このとき、被トナー粉砕物を供給口から流入させる前に、被トナー粉砕物の凝集を緩和する手段を付加させ、前記供給口から流入させて所定の粒度分布へ粉砕させる構成とする。
【0212】
被トナー粉砕物の凝集を緩和する手段としては、被トナー粉砕物を供給口から流入させる前に、被トナー粉砕物に蒸発性の媒体、例えば、水蒸気、エタノール、iso−プロピルアルコール、n−ブチルアルコール、sec−ブチルアルコール、iso−ブチルアルコール等で粉体の電荷を除去できることが目的である。被トナー粉砕物に霧状に噴霧供給して混合又は付着させ、粉砕供給口から流入させる方法である。
【0213】
また、被トナー粉砕物を供給口から流入させる前に、前記被トナー粉砕物に振動手段を付加させて、供給する方法で、振動手段としては超音波振動、バイブレーション振動等がある。被トナー粉砕物が配管内を通過して粉砕部供給口から流入させる前に配管部に振動装置を具備させ、被トナー粉砕物を分散させながら供給口から流入させる。
【0214】
また、被トナー粉砕物を定量供給機から流入させる前に、前記被トナー粉砕物と無機微粉末とをあらかじめ混合しておき、その混合物を前記定量供給機から流入させて粉砕する方法がある。無機微粉末としては前述した材料が適当である。
【0215】
また、トナーを粉砕処理する際、被トナー粉砕物を定量供給機から流入させる手前に、無機微粉末を無機微粉末供給機から供給して被トナー粉砕物と混合させ、粉砕入口から流入させて所定の粒度分布へ粉砕する構成も取れる。また同時に投入させることも可能である。
【0216】
これにより被トナー粉砕物が均一に分散した状態で回転体を有する粉砕部に突入し、回転体の生ずる渦流により被トナー粉砕物が均一に粉砕される。これにより小粒径化粉砕と、粗粉をシャープにカットされた状態での粉砕が可能となる。
【0217】
このとき供給して混合させる無機微粉末が、平均粒径8〜40nm、強熱減量が0.5〜25wt%であるシリカ又は酸化チタン微粉末が好ましい。さらには脂肪酸エステル、脂肪酸アミド、脂肪酸金属塩のいずれか1種または2種以上を表面処理したシリカ又は酸化チタン微粉末が好ましい。さらには、無機微粉末が、シリコーンオイルを表面処理したシリカ又は酸化チタン微粉末が好ましい材料である。また被トナー粉砕物の電荷を緩和する目的でトナー母体粒子の帯電極性と逆帯電極性を有する無機微粉末も有効な手段である。
【0218】
平均粒径が6nmより小さいと、定量切出しが不安定となる。平均粒径が40nmより大きいと均一粉砕性が良くならない。強熱減量が0.5wt%より小さいと、微粉末が飛散してしまう。強熱減量が25wt%より大きいと微粉末の凝集が強くなり、被トナー粉砕物の均一供給性が悪くなる。
【0219】
この無機微粉末はトナー母体に固着されることなく静電気的な付着状態でトナー表面に付着する。無機微粉末の供給量としては被トナー粉砕物の供給量の0.1〜5wt%程度が好ましい。
【0220】
回転体の凸部と、固定体の凸部との間隙を0.5〜40mm、好ましくは0.5〜10mm、より好ましくは0.5〜6mmにすることにより粉砕効率と球形化作用をより高めることができる。0.5mmより小さいと粒子と回転体、固定体との接触が著しく増大するので、摩擦熱の発生が著しくなり、上記の先端部でトナーの融着が生じる。40mmより大きいと高速気流の激しい流動を発生させることができず、充分な粉砕性が得られない。
【0221】
この方式で行うと粉砕と同時に外添処理を施すことが可能であるため、製造工程が短縮できるメリットが大きい。またトナーは粒子の角が取られ球形化されるため、流動性は向上する。
【0222】
トナーの流動性が低いとベタ画像部にムラが発生したり、摩擦帯電性が低下し、逆極性トナーが増加し、感光体の非画像部にトナーが強く付着し除去できず、地カブリとなって画像を劣化させるし、また転写効率が低下する。外添剤シリカを増量してトナーの流動性を上げると、摩擦帯電が均一化し、地カブリの減少と、画像濃度の増加、ベタ黒画像部のムラが解消される傾向にある。しかし感光体へのシリカやトナーのフィルミングや、シリカ凝集物のベタ黒画像部への白点付着等の課題が発生する。
【0223】
そのため、少量のシリカの添加量で高流動性が得られ、浮遊シリカの発生が抑えられ、ベタ黒画像部へのシリカの白点や、中間転写体や感光体へのシリカ、トナーフィルミングの発生が抑えられる。また低流動性のトナーで見られるベタ黒画像部のムラの発生が抑えられ、均一な転写性が得られ、さらに逆極性トナーの発生を低く抑えられるため、転写効率が向上する要因となる。
【0224】
さらに転写時において、特に高温高湿時、文字やライン等のトナーが集中しているところで、所定の押圧力で転写しても、トナーの高流動性のため、トナー同士の凝集が起きにくく、中抜けのない鮮明な画像が得られる。
【0225】
図3に示した本形態のトナーの粉砕装置の1実施例について説明する。
【0226】
混練物を粗粉砕によりメッシュ径約1〜5mmパスした被トナー粉砕物503は定量供給機508から投入され、冷却器509によって供給される冷却エアー511により、粉砕供給部に送られ、粉砕処理部500で粉砕される。原料503は粉砕入口504から投入され、高速に回転し表面に凹凸部506を有する回転体501と、この回転体501と狭ギャップの間隙で位置している表面に凹凸部507を有する固定体502との空間に運ばれ、高速に回転する回転体と固定体の間に発生する高速気流の流動に伴って、原料粒子相互が強力な衝突により粉砕されながら球形化される。球形化された粒子510は排出口505から出て、粗粉分級機513に送られ、粗い粒子は再度エアー511により、粉砕入口504に送られる。製品はサイクロン515に送られ、補集容器520に回収される。512は温度計、514はバグフィルター、516は風量計、517はブロアである。
【0227】
519はバイブレータ振動装置、518は無機微粉末供給機である。粗粉分級によリ分離され再度粉砕部に供給されるとき、無機微粉末供給をその後ろから供給することが好ましい。これにより無機微粉末が粉砕物への衝突の際に均一に混合される。無機微粉末の代わりに蒸発性の溶剤の供給の可能である。
【0228】
図4に図3のA−A’断面図を上から見たものである。凹凸部は全周に渡り付加されている。図にはその一部を記載し、後は省略している。図5は図3のBの箇所を拡大したものである。s1は固定体502の表面凹凸部507の凸部の幅、s2は固定体502の表面凹凸部507の凸部間の距離、s3は固定体502の表面凹凸部507の凸部の高さ、r1は回転体501の表面凹凸部506の凸部の幅、r2は回転体501の表面凹凸部506の凸部間の距離、r3は固定体501の表面凹凸部506の凸部の高さを示す。回転体が高速に回転し、シリカ等の無機微粉末の供給を受けながら効率よくトナーを小粒径化しかつ球形化して粉砕するためには、固定体502の表面凹凸部507の密度を回転体501の表面凹凸部506の密度よりも高くする構成とすることにより実現できる。凸部は周長1cm当り1個以上とする構成が好ましい。好ましくは2.5個以上である。さらには0.2≦s1/r1≦0.7、0.2≦s2/r2≦0.7の関係を有することが好ましい。特に無機微粉末を供給しながら粉砕処理する際、被粉砕物が均一に分散された状態で投入されるため、固定体の壁面との衝突を安定化させるためには密度を高する必要がある。0.2よりも小さくなると、表面加工の際のコストアップとなる。0.7よりも大きくなると、渦流の流れが不均一となり小粒径への粉砕が困難となる。
【0229】
(二成分現像)
感光体と現像ローラ間には直流バイアスと共に交流バイアスを印加する。
【0230】
そのときの周波数が1〜10kHz、交流バイアスが1.0〜2.5kV(p−p)であり、かつ感光体と現像ローラ間の周速度比が1:1.2〜1:2であることが好ましい。
【0231】
より好ましくは周波数が3.5〜8kHz、交流バイアスが1.2〜2.0kV(p−p)であり、かつ感光体と現像ローラ間の周速度比が1:1.5〜1:1.8である。
【0232】
更に好ましくは周波数が5.5〜7kHz、交流バイアスが1.5〜2.0kV(p−p)であり、かつ感光体と現像ローラ間の周速度比が1:1.6〜1:1.8である。
【0233】
この現像プロセス構成の使用により、ドットを忠実に再現でき、現像γ特性をねかせる特性とできる。高画質画像とオイルレス定着性を両立できる。また結晶性ポリエステルを配合した本形態のトナーでも低湿下でのチャージアップを防止でき、連続使用においても高画像濃度を得ることができる。これは交流バイアスとの併用により、トナーのキャリアとの付着力を低減でき画像濃度を維持できると共にカブリを低減でき、ドットをも忠実に再現できるものと思われる。
【0234】
周波数が1kHzより小さいと、ドット再現性が悪化し、中間調再現性が悪化する。周波数が10kHzより大きくなると、現像領域での追随ができず、効果が現れない。この周波数の領域では高抵抗キャリアを使用した二成分現像において、現像ローラと感光体間よりもキャリアとトナー間での往復作用に働き、トナーをキャリアから微少に遊離させる効果があり、これによりドット再現性、中間調再現性が良好に行われ、かつ高画像濃度を出すことが可能になる。
【0235】
交流バイアスが1.0kV(p−p)より小さくなると、チャージアップの抑制の効果が得られず、交流バイアスが2.5kV(p−p)より大きくなるとカブリが増大する。感光体と現像ローラ間の周速度比が1:1.2より小さいと(現像ローラが遅くなる)画像濃度が得にくい。感光体と現像ローラ間の周速度比が1:2より大きくなると(現像ローラ速度が上がる)とトナー飛散が多くなる。
【0236】
(タンデムカラープロセス)
また、高速にカラー画像を形成するために、本形態では、感光体と帯電手段とトナー担持体を含むトナー像形成ステーションを複数個有し、像担持体上に形成した静電潜像を顕像化したトナー像を、前記像担持体に無端状の転写体を当接させて前記転写体に転写させる一次転写プロセスが順次連続して実行して、前記転写体に多層の転写トナー画像を形成し、その後前記転写体に形成した多層のトナー像を、一括して紙やOHP等の転写媒体に一括転写させる二次転写プロセスが実行されるよう構成された転写プロセスにおいて、第1の一次転写位置から第2の一次転写位置までの距離をd1(mm)、感光体の周速度をv(mm/s)とした場合、d1/v≦0.65となる転写位置構成を取る構成で、マシンの小型化と印字速度の両立を図るものである。高速でカラー画像が出力でき、オフィスでのスペースをとらない小型化の要求がますます強くなり、毎分16枚(A4)以上処理でき、かつマシンがSOHO用途として使用できる大きさの小型化を実現するためには、複数のトナー像形成ステーション間を短く、かつプロセス速度を高める構成が必須である。その小型化と印字速度の両立のためには上記値が0.65以下とする構成がミニマムと考えられる。
【0237】
しかし、この構成をとるとき、例えば1色目のイエロートナーが一次転写された後、次の2色目のマゼンタトナーが一次転写されるまでの時間が極めて短く、転写体の帯電緩和又は転写されたトナーの電荷緩和が殆ど生じず、イエロートナーの上にマゼンタトナーを転写する際に、マゼンタトナーがイエロートナーの電荷作用により反発され、転写効率の低下、転写時の文字の中抜けという問題が生じる。さらに第3色目のシアントナーの一次転写の時、前のイエロー、マゼンタトナーの上に転写される際にシアントナーの飛び散り、転写不良、転写中抜けが顕著に発生する。さらに繰り返し使用しているうちに特定粒径のトナーが選択的に現像され、トナー粒子個々の流動性が大きく異なると摩擦帯電する機会が異なるため、帯電量のバラツキが生じ、より転写性の劣化を招いてしまう。
【0238】
そこで、本形態の現像剤構成とすることにより、結晶性ポリエステルを配合した本形態のトナーにおいて、結着樹脂中でのワックス、結晶性ポリエステルが均一分散化し、帯電分布が安定化しトナーの過帯電を抑えると共に、流動性変動を抑えることができるため、定着特性を犠牲にすることなく、転写効率の低下、転写時の文字の中抜けを防止することができる。
【0239】
(クリーナレスプロセス)
また、本形態では、転写プロセス後に感光体上に残留したトナーをクリーニングにより回収するクリーニングプロセス工程を有さずに、次の帯電、露光、現像プロセスを行うクリーナレスプロセスを基本構成とする電子写真装置に好適に使用される。
【0240】
本形態のトナーの使用により、トナーの凝集を抑え、過帯電を防止し、帯電性の安定化が得られ、高転写効率を得ることが可能となる。また樹脂中での均一分散性の向上、良好な帯電性、材料の有する離型性により、非画像部に残留したトナーの現像での回収が良好に行える。そのため、非画像部の前の画像パターンが残る現像メモリーも発生もない。
【0241】
(オイルレスカラー定着)
本形態では、トナーを定着する手段にオイルを使用しないオイルレス定着構成の定着プロセスを具備する電子写真装置に好適に使用される。その加熱手段としては電磁誘導加熱が温度立上りや省エネの観点から好ましい構成である。磁場発生手段と、電磁誘導により発生する発熱層及び離型層を少なくとも有する回転加熱部材と、該回転加熱部材と一定のニップを形成している回転加圧部材とを少なくとも有する加熱加圧手段を使用して、回転加熱部材と回転加圧部材間にトナーが転写された複写紙等の転写媒体を通過させ、定着させる構成である。
【0242】
また加熱部材と定着部材を分離した定着ベルトを使用した構成も好ましく使用される。
【0243】
そのベルトとしては耐熱性と変形自在性とを有するニッケル電鋳ベルトやポリイミドベルトの耐熱ベルトが好適に用いられる。離形性を向上するために表面層としてシリコーンゴム、フッ素ゴム、フッ素樹脂を用いる構成である。
【0244】
これらの定着においてはこれまでは離型オイルを塗布してオフセットを防止してきた。オイルを使用せずに離型性を有するトナーにより、離型オイルを塗布する必要はなくなった。しかし離型オイルを塗布しないと帯電しやすく、未定着のトナー像が加熱部材又は定着部材と近接すると帯電の影響により、トナー飛びが生じる場合がある。特に低温低湿下において発生しやすい。
【0245】
そこで、本形態のトナーの使用により、オイルを使用せずともオフセットの発生を防止でき、カラー高透光性を得ることができる。またトナーの過帯電性を抑制でき加熱部材又は定着部材との帯電作用によるトナーの飛びを抑えられる。
【0246】
次に、実施例により本発明を更に詳細に説明する。ただし本発明はこれに限定されるものではない。
【0247】
(キャリア製造例1)
トリフロロプロピル基を持つSiOを15モル%含有する架橋型フッ素変性シリコーン樹脂を固形分換算で120g、γ−(2−アミノエチル)アミノプロピルトリメトキシシラン6gを300ccのトルエン溶剤に溶解させた。これを平均粒径50μm、印加磁場が3000エルステットの時の飽和磁化が65emu/gであるフェライト粒子10kgに対し、液浸乾燥式被覆装置を用いてコーティング処理し、その後230℃で1.5時間焼き付けを行い、キャリアA1を得た。
【0248】
(キャリア製造例2)
被覆樹脂として、C817CH2CH2Si(OCH33を15モル%含有する架橋型フッ素変性シリコーン樹脂に変更した以外は、製造例1と同様の工程でコア材を製造し、コーティングを行い、キャリアA2を得た。
【0249】
(キャリア製造例3)
導電性カーボン(ケッチェンブラックインタ−ナショナル社製 EC)を樹脂固形分に対し5wt%をパールミルにて分散した以外は、製造例1と同様の工程でコア材を製造し、コーティングを行い、キャリアA3を得た。
【0250】
(キャリア製造例4)
アミノシランカップリング剤の添加量を30gに変更した以外は、製造例3と同様の工程でコア材を製造し、コーティングを行い、キャリアA4を得た。
【0251】
(キャリア製造例5)比
被覆樹脂をストレートシリコーン(東レ・ダウコーニング社製 SR−2411)に変更した以外は、製造例1と同様の工程でコア材を製造し、コーティングを行い、キャリアb1を得た。
【0252】
(キャリア製造例6)比
被覆樹脂をパーフルオロオクチルエチルアクリレート/メタクリレート共重合体に変更した以外は、製造例3と同様の工程でコア材を製造し、コーティングを行い、キャリアb2を得た。
【0253】
(キャリア製造例7)比
被覆樹脂をアクリル変性シリコーン樹脂(信越化学社製 KR−9706)に変更した以外は、キャリア製造例3と同様の工程でコア材を製造し、コーティングを行い、キャリアb3を得た。
【0254】
次に、実施例により本発明を更に詳細に説明する。
【0255】
実施例で使用する結着樹脂の特性を示す。
【0256】
ポリエステル樹脂PES1、2、3、4はアルコール成分として、ビスフェノールAプロピルオキサイド付加物、ビスフェノールAエチレンオキサイド付加物を使用し、酸成分としては琥珀酸、フマル酸、アジピン酸、トリメリット酸等を適当な割合で配合し、還流冷却器、水分離装置、窒素ガス導入管、温度計及び攪拌装置を具備したフラスコに仕込み、フラスコ内に窒素を導入しながら220〜250℃で脱水縮合を行った。
【0257】
ウレタン変性ポリエステル樹脂PES5,6はビスフェノールAプロピルオキサイド付加物とイソフタル酸を還流冷却器、水分離装置、窒素ガス導入管、温度計及び攪拌装置を具備したフラスコに仕込み、フラスコ内に窒素を導入しながら220〜250℃で脱水縮合を行った。酸価が10以下になったところで130℃まで冷却し、キシレンを投入し、ジフェニルメタンジイソシアネートと4時間反応させてウレタン変性ポリエステル樹脂を作成した。還流冷却器、窒素ガス導入管、温度計、攪拌装置及び真空脱溶剤装置を附したフラスコにウレタン変性ポリエステル樹脂とポリエステル樹脂のキシレン溶液を仕込み、加熱して常圧で脱溶剤を行い、温度が200℃に達したところで系を減圧し、高温高真空下で脱溶剤を1時間行った後、窒素ガスにて常圧に戻して所望する特性のウレタン変性ポリエステル樹脂を含むポリエステル樹脂を得た。
【0258】
ポリエステル樹脂PES7,8,9はビスフェノールAプロピルオキサイド付加物、ビスフェノールAエチレンオキサイド付加物及びアジピン酸、トリメリット酸を必須成分として、フマル酸を適時添加したポリエステル樹脂を使用し、配合比、重合条件により熱特性を変えた樹脂を使用した。
【0259】
(表1)に実施例で使用する結着樹脂であるポリエステル樹脂の樹脂特性を示す。
【0260】
【表1】
Figure 0004172336
【0261】
Mnfは結着樹脂の数平均分子量、Mwfは結着樹脂の重量平均分子量、Mzfは結着樹脂のZ平均分子量、Wmfは重量平均分子量Mwfと数平均分子量Mnfとの比Mwf/Mnf、Wzfは結着樹脂のZ平均分子量Mzfと数平均分子量Mnfの比Mzf/Mnf、AVは樹脂酸価、Tg(℃)は結着樹脂のガラス転移点、Tm(℃)、Ti(℃)はフローテスタでの軟化点、流出開始温度である。st1はスチレンとブチルアクリレートの共重合体を示す。
【0262】
(表2)(表3)(表4)に本実施例で使用するワックス及びその物性値を示す。Mnrはワックスの数平均分子量、Mwrはワックスの重量平均分子量、MzrはワックスのZ平均分子量を示す。Tw(℃)はDSC法による融点、Ct(%)は融点+10℃での容積増加率(%)、Ck(wt%)は220℃の加熱減量を示す。
【0263】
wa11,wa12はポリエチレンワックス(LEL800、融点133℃、三洋化成工業製)、ポリプロピレンワックス(ビスコール330P,融点152℃、三洋化成工業製)を示す。
【0264】
【表2】
Figure 0004172336
【0265】
【表3】
Figure 0004172336
【0266】
【表4】
Figure 0004172336
【0267】
(表5)に本実施例で使用する結晶性ポリエステルを示す。5リットル容の四つ口フラスコに入れ、熱電対、撹拌器、コンデンサーをセットして、窒素導入管から窒素ガスを吹き込み、触媒であるジブチル錫オキサイドを全酸成分に対して0.07質量部添加し、220℃にて脱水縮合により生成した水を除去しながら15時間反応させた。
【0268】
結晶性ポリエステルPC1は、1,4ブタンジオール0.9mol部、1,6ヘキサンジオール0.1mol部、フマル酸1mol部の配合比で製造した。
【0269】
結晶性ポリエステルPC2は、テレフタル酸 2.5mol部、フマル酸 2.0mol部、ポリオキシエチレン−(2.0)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン 4.2mol部の配合比で製造した。
【0270】
結晶性ポリエステルPC3は、1,6ヘキサンジオール0.8mol部、1,8オクタンジオール0.2mol部、コハク酸1mol部の配合比で製造した。
【0271】
Tci(℃)、Tc(℃)はDSC法による吸熱開始温度、吸熱ピーク温度を、Mncは結着性ポリエステルの数平均分子量、Mwcは結着性ポリエステルの重量平均分子量を示す。
【0272】
【表5】
Figure 0004172336
【0273】
(表6)に本実施例で使用する顔料を示す。
【0274】
【表6】
Figure 0004172336
【0275】
(表7)に本実施例で使用する電荷制御剤及びその物性値を示す。
【0276】
サリチル酸誘導体の金属塩として、炭素数1〜10のアルキル基としては例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基等が挙げられる。金属Yとしては亜鉛、ニッケル、コバルト、銅、クロムが挙げられ、亜鉛、クロムが好ましい。ベンジル酸誘導体の金属塩としては、R1〜R4がベンゼン環、アルカリ金属Xとしてはリチウム、ナトリウム、カリウム等が挙げられ、カリウムが好ましい。
【0277】
【表7】
Figure 0004172336
【0278】
(表8)に本実施例で使用する外添剤を示す。その帯電量はノンコートのフェライトキャリアとの摩擦帯電のブローオフ法により測定したものである。25℃45%RHの環境下で、100mlのポリエチレン容器にキャリア50gとシリカ等0.1gを混合し、縦回転にて100min-1の速度で5分、30分間攪拌した後、0.3g採取し、窒素ガス1.96×104(Pa)で1分間ブローした。
【0279】
正帯電性では5分間攪拌後の5分値が+100〜+800μC/gで、30分間攪拌後の30分の値が+50〜+400μC/gであることが好ましい。30分値での帯電量が5分値での帯電量の40%以上を維持しているシリカが好ましい。低下率が大きいと長期連続使用中での帯電量の変化が大きく、一定の画像を維持できなくなる。
【0280】
負帯電性では5分値が−100〜−800μC/gで、30分の値が−50〜−600μC/gであることが好ましい。高い帯電量のシリカでは少量の添加量で機能を発揮できる。
【0281】
【表8】
Figure 0004172336
【0282】
(表9)(表10)に本実施例での粉砕条件を示す。
【0283】
本実施例では、粉砕条件▲1▼回転体の周速:130m/s、回転体と固定体の間隙:1.5mm、被トナー粉砕物の供給量:5kg/h、無機微粉末の供給量:0.03kg/h、冷却空気温度:0℃、排出部温度:45℃、
粉砕条件▲2▼回転体の周速:120m/s、回転体と固定体の間隙:1mm、被トナー粉砕物供給量:5kg/h、無機微粉末の供給量:0.02kg/h、冷却空気温度:0℃、排出部温度:40℃で行った。
【0284】
s1は1mm、s2は4mm、s3は3mm、r1は4mm、r2は7mm、r3は3mm、固定体の周長は57cmとした。粉砕前に供給される無機微粉末とその供給量、バイブレータ振動付与を施している。
【0285】
【表9】
Figure 0004172336
【0286】
【表10】
Figure 0004172336
【0287】
(表11)に本実施例に本実施例で使用したトナー材料組成、物性値を示す。TMはマゼンタ,TBは黒トナーを示す。顔料がCM,BKを使用した。シアントナー、イエロートナーは顔料をCC、CYを使用して、他の組成はマゼンタ組成と同様とした。なお、トナーサンプルTM5、TM6、TM8、TB5、T B 6及びTB8は参考例である。
【0288】
【表11】
Figure 0004172336
【0289】
顔料、電荷制御剤、ワックスの配合量比は結着樹脂100重量部に対する配合量(重量部)比を括弧内に示す。外添剤はトナー母体100重量部に対する配合量(重量部)を示している。外添処理はFM20Bにおいて、攪拌羽根Z0S0型、回転数2000min-1、処理時間5min、投入量1kgで行った。
【0290】
図1は本実施例で使用したフルカラー画像形成用の画像形成装置の構成を示す断面図である。図1において、カラー電子写真プリンタの外装筐は省略している。
【0291】
転写ベルトユニット17は、転写ベルト12、弾性体よりなる第1色(イエロー)転写ローラ10Y、第2色(マゼンタ)転写ローラ10M、第3色(シアン)転写ローラ10C、第4色(ブラック)転写ローラ10K、アルミローラよりなる駆動ローラ11、弾性体よりなる第2転写ローラ14、第2転写従動ローラ13、転写ベルト12上に残ったトナー像をクリーニングするベルトクリーナブレード16、クリーナブレードに対向する位置にローラ15を設けている。
【0292】
このとき、第1色(Y)転写位置から第2色(M)転写位置までの距離は35mm(第2色(M)転写位置から第3色(C)転写位置、第3色(C)転写位置から第4色(K)転写位置も同様距離)、感光体の周速度は125mm/sである。
【0293】
転写ベルト12は、絶縁性ポリカーボネート樹脂中に導電性のフィラーを混練して押出機にてフィルム化して用いる。本実施例では、絶縁性樹脂としてポリカーボネート樹脂(たとえば三菱ガス化学製,ユーピロンZ300)95重量部に、導電性カーボン(たとえばケッチェンブラック)5重量部を加えてフィルム化したものを用いた。また、表面にフッ素樹脂をコートし、厚みは約100μm、体積抵抗は107〜1012Ω・cm、表面抵抗は107〜1012Ω/□である。ドット再現性を向上させるためもある。転写ベルト12の長期使用による弛みや,電荷の蓄積を有効に防止できるようにするためであり、また、表面をフッ素樹脂でコートしているのは、長期使用による転写ベルト表面へのトナーフィルミングを有効に防止できるようにするためである。体積抵抗が107Ω・cmよりも小さいと、再転写が生じ易く、1012Ω・cmよりも大きいと転写効率が悪化する。
【0294】
第1転写ローラは外径10mmのカーボン導電性の発泡ウレタンローラで、抵抗値は102〜106Ωである。第1転写動作時には、第1転写ローラ10は、転写ベルト12を介して感光体1に1.0〜9.8(N)の押圧力で圧接され、感光体上のトナーがベルト上に転写される。抵抗値が102Ωよりも小さいと、再転写が生じ易い。106Ωよりもおおきと転写不良が生じ易くなる。1.0(N)よりも小さいと転写不良を生じ、9.8(N)よりも大きいと転写文字抜けが生じる。
【0295】
第2転写ローラ14は外径15mmのカーボン導電性の発泡ウレタンローラで、抵抗値は102〜106Ωである。第2転写ローラ14は、転写ベルト12及び紙、OHP等の転写媒体19とを介して転写ローラ13に圧接される。この転写ローラ13は転写ベルト12に従動回転可能に構成している。第2次転写での第2転写ローラ14と対向転写ローラ13とは5.0〜21.8(N)の押圧力で圧接され、紙等の記録材上19に転写ベルトからトナーが転写される。抵抗値が102Ωよりも小さいと、再転写が生じ易い。106Ωよりもおおきと転写不良が生じ易くなる。5.0(N)よりも小さいと転写不良となり、21.8(N)よりも大きいと負荷が大きくなり、ジッタが出やすくなる。
【0296】
イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、黒(B)の各色用の4組の像形成ユニット18Y、18M、18C、18Kが、図のように直列状に配置されている。
【0297】
各像形成ユニット18Y、18M、18C、18K、中に入れた現像剤を除きそれぞれ同じ構成部材よりなるので、説明を簡略化するためY用の像形成ユニット18Yについて説明し、他色用のユニットの説明については省略する。
【0298】
像形成ユニットは以下のように構成されている。1は感光体、3は画素レーザ信号光、4は内部に1200ガウスの磁力を有する磁石を有するアルミよりなる外径12mmの現像ロ−ラで、感光体とギャップ0.3mmで対向し、矢印の方向に回転する。6は攪拌ローラで現像器内のトナーとキャリアを攪拌し、現像ローラへ供給する。キャリアとトナーの配合比を透磁率センサーにより読み取り(図示せず)、トナーホッパー(図示せず)から適時供給される構成である。5は金属製の磁性ブレードで現像ローラ上に現像剤の磁気ブラシ層を規制する。現像剤量は150g投入している。ギャップは0.4mmとした。電源は、省略しているが、現像ローラ4には−500Vの直流と、1.5kV(p−p)、周波数6kHzの交流電圧が印可される。感光体と現像ローラ間の周速度比は1:1.6とした。またトナーとキャリアの混合比は93:7とし、現像器中の現像剤量は150gで行った。
【0299】
2はエピクロルヒドリンゴムよりなる外径12mmの帯電ローラで直流バイアス−1.2kVが印加される。感光体1表面を−600Vに帯電する。8はクリーナ、9は廃トナーボックス、7は現像剤である。
【0300】
紙搬送は転写ユニット17の下方から搬送され、転写ベルト12と第2転写ローラ14との圧接されたニップ部に紙給送ローラ(図示せず)により紙19が送られてくるように、紙搬送路が形成されている。
【0301】
転写ベルト12上のトナーは第2転写ローラ14に印加された+1000Vにより紙19に転写され、定着ローラ201、加圧ローラ202、定着ベルト203、加熱媒体ローラ204、インダクションヒータ部205から構成される定着部に搬送され、ここで定着される。
【0302】
図2にその定着プロセス図を示す。定着ローラ201とヒートローラ204との間にベルト203がかけられている。定着ローラ201と加圧ローラ202との間に所定の加重がかけられており、ベルト203と加圧ローラ202との間でニップが形成される。ヒートローラ204の外部周面にはフェライトコア206、とコイル207よりなるインダクションヒータ部205が設けられ、外面には温度センサー208が配置されている。
【0303】
ベルトは30μmのNiを基体としてその上にシリコーンゴムを150μm、さらにその上にPFAチューブ30μmの重ねあわせた構成である。
【0304】
加圧ローラ202は加圧バネ209により定着ローラ201に押しつけられている。トナー210を有する記録材19は、案内板211に沿って動く。
【0305】
定着部材としての定着ローラ201は、長さが250mm、外径が14mm、厚さ1mmのアルミニウム製中空ローラ芯金213の表面に、JIS規格によるゴム硬度(JIS−A)が20度のシリコーンゴムからなる厚さ3mmの弾性層214を設けている。この上にシリコーンゴム層215が3mmの厚みで形成され外径が約20mmとなっている。図示しない駆動モータから駆動力を受けて125mm/sで回転する。
【0306】
ヒートローラ204は肉厚1mm、外径20mmの中空パイプからなっている。定着ベルト表面温度はサーミスタを用いて表面温度170度に制御した。
【0307】
加圧部材としての加圧ローラ202は、長さが250mm、外径20mmである。これは外径16mm、厚さ1mmのアルミニウムからなる中空ローラ芯金216の表面にJIS規格によるゴム硬度(JIS−A)が55度のシリコーンゴムからなる厚さ2mmの弾性層217を設けている。この加圧ローラ202は、回転可能に設置されており、片側147Nのバネ加重のバネ209によって定着ローラ201との間で幅5.0mmのニップ幅を形成している。
【0308】
以下、動作について説明する。フルカラーモードではY,M,C,Kのすべての第一転写ローラ10が押し上げられ、転写ベルト12を介して像形成ユニットの感光体1を押圧している。この時第一転写ローラには+800Vの直流バイアスが印可される。画像信号がレーザ光3から送られ、帯電ローラ2により表面が帯電された感光体1に入射し、静電潜像が形成される。感光体1と接触し回転する現像ローラ4上のトナーが感光体1に形成された静電潜像を顕像化する。
【0309】
このとき像形成ユニット18Yの像形成の速度(感光体の周速に等しい125mm/s)と転写ベルト12の移動速度は感光体速度が転写ベルト速度よりも0.5〜1.5%遅くなるように設定されている。
【0310】
像形成工程により、Yの信号光3Yが像形成ユニット18Yに入力され、Yトナーによる像形成が行われる。像形成と同時に第1転写ローラ10Yの作用で、Yトナー像が感光体1Yから転写ベルト12に転写される。このとき第1転写ローラ10Yには+800Vの直流電圧を印加した。
【0311】
第1色(Y)第一転写と第2色(M)第一転写間のタイムラグを持たせて、Mの信号光3Mが像形成ユニット18Mに入力され、Mトナーによる像形成が行われ、像形成と同時に第1転写ローラ10Mの作用で、Mトナー像が感光体1Mから転写ベルト12に転写される。このとき第一色(Y)トナーが形成されている上にMトナーが転写される。同様にC(シアン)、K(ブラック)トナーによる像形成が行われ、像形成と同時に第1転写ローラ10C、10Bの作用で、YMCKトナー像が転写ベルト12上に形成される。いわゆるタンデム方式と呼ばれる方式である。
【0312】
転写ベルト12上には4色のトナー像が位置的に合致して重ね合わされカラー像が形成された。最後のBトナー像の転写後、4色のトナー像はタイミングを合わせて給紙カセット(図示せず)から送られる紙19に、第2転写ローラ14の作用で一括転写される。このとき転写ローラ13は接地し、第2転写ローラ14には+1kVの直流電圧を印加した。紙に転写されたトナー像は定着ローラ対201・202により定着された。紙はその後排出ローラ対(図示せず)を経て装置外に排出された。中間転写ベルト12上に残った転写残りのトナーは、クリーニングブレード16の作用で清掃され次の像形成に備えた。
【0313】
(表12)に図1の電子写真装置により、画像出しを行った結果を示す。(表13)ではトナーが3色重なったフルカラー画像における文字部での転写不良の状態、及び定着での定着ベルトへの紙の巻付き性を評価した。帯電量はフェライトキャリアとの摩擦帯電のブローオフ法により測定したものである。25℃45%RHの環境下で、耐久性評価のサンプルを0.3g採取し、窒素ガス1.96×104(Pa)で1分間ブローした。なお、現像剤サンプルDM5、DM6、DM8、DB5、DB6及びDB8、並びにカラー画像サンプルCC5、CC6及びCC8は参考例である。
【0314】
【表12】
Figure 0004172336
【0315】
【表13】
Figure 0004172336
【0316】
現像剤を用いて画像出しを行ったところ、横線の乱れやトナーの飛び散り、文字の中抜けなどがなくベタ黒画像が均一で、16本/mmの画線をも再現した極めて高解像度高画質の画像が得られ、画像濃度1.3以上の高濃度の画像が得られた。また、非画像部の地かぶりも発生していなかった。更に、A4用紙10万枚の長期耐久テストにおいても、流動性、画像濃度とも変化が少なく安定した特性を示した。また現像時の全面ベタ画像を取ったときの均一性も良好であった。現像メモリーも発生していない。連続使用時においても、縦筋の異常画像は発生しなかった。キャリアへのトナー成分のスペントもほとんど生じていない。キャリア抵抗の変化、帯電量の低下も少なく、カブリは発生はない。低温低湿下での帯電量の変動はほとんど生じていない。また転写においても中抜けは実用上問題ないレベルであり、転写効率は95%程度を示した。また、感光体、転写ベルトへのトナーのフィルミングも実用上問題ないレベルであった。転写ベルトのクリーニング不良も未発生であった。また定着時のトナーの乱れやトナー飛びもほとんど生じていない。
【0317】
また3色の重なったフルカラー画像においても、転写不良は発生せず、定着時において、定着ベルトへの紙の巻付きは発生しなかった。
【0318】
しかしtm11〜14、ty11〜14、tc11〜14、tb11〜14のトナー、現像剤はプロセス速度100mm/s、感光体間の距離が70mmでは転写時の文字の飛び散り、転写文字中抜け、逆転写性はなんとか許容できるレベルであったが、プロセス速度が120mm/sに上げた時や、感光体間の距離を60mmとしたときには転写時の文字の飛び散り、転写文字中抜け、逆転写が発生し、実用上許容できないレベルであった。また感光体のフィルミングやカブリも多く発生した。
【0319】
またキャリアへのスペントが多く、キャリア抵抗の変化が大きく、帯電量の低下、カブリの増大する傾向が見られた。高温高湿下での帯電量の低下によるカブリの増大、低温低湿下での帯電量の増大による画像濃度の低下が見られた。転写効率は60〜70%程度まで低下した転写ベルトのフィルミングや、クリーニング不良も発生した。現像時の全面ベタ画像を取ったときに後半部にかすれが生じた。連続使用時に現像ブレードにワックスが融着し、縦筋の異常画像が発生した。3色重ねの画像出力時には定着ベルトへの紙の巻付きが発生した。定着時にトナー飛びが発生した。
【0320】
次に付着量0.6g/cm2のベタ画像をプロセス速度200mm/s、オイルを塗布しないベルトを用いた定着装置にて、OHP透過率(定着温度160℃)、定着強度試験(定着温度140,150,160,170℃)と、非オフセット性試験を行った。透過率、低温定着率、高温でのオフセット性を評価した。OHP透過率は、分光光度計U−3200(日立製作所)で、700nmの光の透過率を測定した。(表14)に定着強度(画像濃度1.0程度のベタ画像をこすり試験での画像濃度残存率を定着率とした)、耐オフセット性、60℃5時間の保存安定性の結果を示す。なお、トナーサンプルTM5、TM6及びTM8は参考例である。
【0321】
【表14】
Figure 0004172336
【0322】
定着ニップ部でOHPのジャムは発生しなかった。普通紙の全面ベタグリーン画像では、オフセットは20万枚では全く発生しなかった。シリコーン又はフッ素系の定着ベルトでオイルを塗布せずともベルトの表面劣化現象はみられない。OHP透光性が80%以上を示しており、またオイルを使用しない定着ローラにおいて非オフセット温度幅も広い範囲で得られた。また60℃5時間の保存安定性においても凝集はほとんど見られなかった(○レベル)。しかしtm11〜14のトナーは保存安定性テストで固まりが生じ、コールドオフセットの発生や、非オフセット温度域が狭い結果となった。
【0323】
【発明の効果】
以上のように、多価アルコールと多価カルボン酸との縮重合により合成されるポリエステル結着樹脂と,DSC法による特定の吸熱特性を有する結晶性ポリエステルと、エステル系ワックスまたは炭化水素系ワックスを含むトナー母体を無機微粉末で外添処理する構成により、オイルを塗布せずとも、高いOHP透光性を維持しながらオフセット性を防止するオイルレス定着を実現でき、キャリアへのトナー成分のスペントもなく長寿命化を図ることができる。さらには転写時の中抜けや飛び散りを防止し、高転写効率を得ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例で使用した画像形成装置の構成を示す断面図
【図2】本発明の実施例で使用した定着ユニットの構成を示す断面図
【図3】本発明の実施例で使用したトナー粉砕処理の構成図
【図4】本発明の実施例で使用したトナー粉砕処理の断面図
【図5】本発明の実施例で使用したトナー粉砕処理の断面図
【符号の説明】
1 感光体
2 帯電ローラ
3 レーザ信号光
4 現像ローラ
5 ブレード
10 第1転写ローラ
12 転写ベルト
14 第2転写ローラ
13 駆動テンションローラ
17 転写ベルトユニット
18B,18C,18M,18Y 像形成ユニット
18 像形成ユニット群
201 定着ローラ
202 加圧ローラ
203 定着ベルト
205 インダクションヒータ部
206 フェライトコア
207 コイル
508 定量供給機
500 粉砕処理部
501 回転体
502 固定体
503 原料
506 凹凸部
509 冷却器
511 エアー
512 温度計
514 バグフィルター
515 サイクロン
516 風量計
517 ブロア
518 無機微粉末供給装置
519 バイブレータ振動装置[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a copying machine, a laser printer, plain paper FAX, a color PPC, a color laser printer, a color FAX, and a toner, a two-component developer, and an image forming apparatus used in a composite machine thereof.
[0002]
[Prior art]
In recent years, the electrophotographic apparatus is shifting from the purpose of office use to personal use, and there is a demand for technology that realizes miniaturization, high speed, high image quality, maintenance-free, and the like. Therefore, a cleaner-less process that collects waste toner during development without cleaning waste toner remaining after transfer, a tandem color process that enables high-speed output of color images, and no fixing oil to prevent offset during fixing In both cases, oilless fixing that achieves both a clear color image having high glossiness and high translucency and non-offset properties is required along with conditions such as good maintenance and low ozone exhaust. These functions need to be compatible at the same time, and not only the process but also the improvement in toner characteristics is an important factor.
[0003]
In a color printer, an image carrier (hereinafter referred to as a photoconductor) is charged by corona discharge using a charging charger, and then a latent image of each color is irradiated onto the photoconductor as an optical signal to form an electrostatic latent image. The latent image is developed by developing with color, for example, yellow toner. Thereafter, a transfer member charged with a polarity opposite to that of the yellow toner is brought into contact with the photosensitive member to transfer the yellow toner image formed on the photosensitive member. The photosensitive member is neutralized after cleaning the toner remaining at the time of transfer, and the development and transfer of the first color toner are completed. Thereafter, the same operation as that of the yellow toner is repeated for toners such as magenta and cyan, and a color image is formed by superimposing the toner images of the respective colors on the transfer body. A four-pass color process in which these superimposed toner images are transferred onto paper charged to a polarity opposite to that of the toner has been put into practical use.
[0004]
In addition, a primary transfer in which a plurality of image forming stations having a charger, a photosensitive member, a developing unit, etc. are arranged side by side, and an endless transfer member is brought into contact with the photosensitive member to successively transfer toner of each color sequentially to the transfer member. A secondary transfer process that executes a process to form a multilayer transfer color toner image on a transfer body, and then collectively transfers the multilayer toner image formed on the transfer body onto a transfer medium such as paper or OHP. There have been proposed a tandem color process configured to be executed and a tandem color process in which transfer is continuously performed directly on a paper or OHP transfer medium without using a transfer body.
[0005]
In the fixing process, in color images, it is necessary to melt and mix color toners to improve translucency. When toner melting failure occurs, light scattering occurs on the surface or inside of the toner image, and the original color tone of the toner dye is impaired. In addition, in the overlapping portion, light does not enter the lower layer and color reproducibility is deteriorated. Therefore, it is a necessary condition that the toner has a complete melting characteristic and a translucency that does not disturb the color tone. The need for light transparency on OHP paper is increasing with the increasing number of presentation opportunities in color.
[0006]
When a color image is obtained, toner adheres to the surface of the fixing roller to cause an offset, so that a large amount of oil or the like must be applied to the fixing roller, which complicates handling and the configuration of the device. For this reason, in order to reduce the size, maintain maintenance, and reduce the cost of the equipment, it is required to realize oilless fixing that does not use oil during fixing, which will be described later. In order to make this possible, a configuration in which a release agent such as wax is added to a binder resin having sharp melt characteristics is being put into practical use.
[0007]
However, at this time, the toner has a characteristic that the cohesiveness of the toner becomes strong, and the stability of the toner density control due to the poor conveyance of the developer is deteriorated in the development. The chargeability becomes non-uniform and fog increases. When used as two-component development, low-melting-point components of toner adhere to the carrier surface due to collision between particles, friction, mechanical collision such as collision between particles and developer, friction, etc., and heat generated by friction. Spent is likely to occur, which lowers the charging ability of the carrier and hinders the extension of the developer life.
[0008]
For the purpose of providing a long-life coat carrier, Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 61-80161), Patent Document 2 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-80162), and Patent Document 3 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-80163) include The carrier core material surface is coated with a resin such as a copolymer of a nitrogen-containing fluorinated alkyl (meth) acrylate and a vinyl monomer or a copolymer of a fluorinated alkyl (meth) acrylate and a nitrogen-containing vinyl monomer. Technology has been proposed. In these, a relatively long-life coat carrier is obtained by coating a copolymer of a nitrogen-containing monomer and a fluorinated monomer or a solvent-soluble fluorine-containing polymer having an imide bond on the surface of the carrier core material. Has been.
[0009]
However, since the resin adhesive strength at the adhesive interface with the carrier is weak and the resin strength is insufficient, sufficient impact resistance is not obtained. Further, it is difficult to make the toner negatively charged due to the charging property of fluorine, and there is a problem in that the toner cannot be sufficiently charged, causing image fogging and density unevenness.
[0010]
In Patent Document 4 (Japanese Patent No. 2619439) and Patent Document 5 (Japanese Patent No. 2744790), a decrease in toner charge amount in a high humidity atmosphere is prevented, and developer durability is improved. A carrier coated with a silicone resin containing an aminosilane coupling agent has been proposed for the purpose of combining with a toner with limited components, but it is sufficient for preventing toner spent. It wasn't.
[0011]
Patent Document 6 (Japanese Patent No. 2801507) proposes a carrier in which a fluorine-substituted alkyl group is introduced into a silicone resin of a coating layer with respect to a positively charged toner. Furthermore, in Patent Document 7 (Japanese Patent Laid-Open No. 2002-23429), a conductive carbon and a cross-linked fluorine-modified silicone resin are used as those that have high development capability in a high-speed process and that do not deteriorate over a long period of time. A coating carrier is proposed. Taking advantage of the excellent charging characteristics of silicone resin, the fluorine-substituted alkyl group provides slipperiness, peelability, water repellency, etc., and prevents wear, peeling, cracks, etc. However, wear, delamination, cracks, etc. are not satisfactory, and a positively charged toner can provide an appropriate charge amount, but a negatively charged toner is used. The charge amount was too low, and a large amount of reversely charged toner (toner having positive chargeability) was generated, resulting in deterioration such as fogging and toner scattering, and was not durable.
[0012]
Various configurations have been proposed for toner. As is well known, the toner for electrostatic charge development used in the electrophotographic method is generally a resin component which is a binder resin, a coloring component consisting of a pigment or a dye, a plasticizer, a charge control agent, and further if necessary. It is comprised by additional components, such as a mold release agent. As the resin component, natural or synthetic resins may be used alone or mixed in a timely manner.
[0013]
Then, the above additives are premixed at an appropriate ratio, heated and kneaded by heat melting, finely pulverized by an airflow type impact plate method, and finely classified to complete a toner base. There is also a method in which a toner base is prepared by a chemical polymerization method. Thereafter, an external additive such as hydrophobic silica is added to the toner base to complete the toner. In one-component development, the toner is composed only of toner, but a two-component developer can be obtained by mixing with toner and a carrier composed of magnetic particles.
[0014]
As a mold release agent and wax, in Patent Document 8 (Japanese Patent Laid-Open No. 2-266372), use of a free fatty acid type carnauba wax and / or a montan ester wax, an oxidized rice wax having an acid value of 10 to 30, and a patent Document 9 (Japanese Patent Laid-Open No. 9-281748) discloses a vinyl copolymer polymerized in the presence of a natural gas-based Fischer-Tropsch wax, Patent Document 10 (Japanese Patent Laid-Open No. 10-327196). ), Polycondensation of a polyhydric alcohol component, a dicarboxylic acid and a trivalent or higher polyvalent carboxylic acid compound, the average dispersed particle size of the release agent is 0.1 to 3 μm, and the particle size of the external additive is 4 to 4 It is disclosed that 1 to 5 parts by weight is added at 200 nm. Patent Document 11 (Japanese Patent Laid-Open No. 5-333584) discloses that the fixing property is improved by a constitution containing a fluorine-modified polyolefin resin such as polypropylene modified with an organic fluorine compound such as perfluorooctyl methacrylate. Is disclosed. In Patent Document 12 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-188632), a softening point is 80 to 140 ° C., and a low molecular weight polyolefin containing fluorine, or a molten mixture of low molecular weight olefin and polytetrafluoroethylene is blended. The content of improving the non-offset property is disclosed, and the content effective for improving the fixing property is described.
[0015]
Further, as charge control agents for imparting chargeability to the toner, Patent Document 13 (JP-A-2-221967), Patent Document 14 (JP-A-7-84409), Patent Document 15 (JP-A-5-72812). Gazette) and Patent Document 16 (Japanese Patent Laid-Open No. 5-165257) disclose a toner using a metal salt of a benzylic acid derivative. Patent Document 17 (Japanese Patent Publication No. 55-42752), Patent Document 18 (Japanese Patent Laid-Open No. 7-271097), and the like disclose toners using a metal salt of a salicylic acid derivative.
[0016]
However, low-melting-point release agents such as polyethylene and polypropylene wax have a good releasability from the heat roller at the time of fixing, in contrast to a resin composition in which a high molecular weight component and a low molecular weight component are blended or copolymerized. Therefore, it is added for the purpose of enhancing the offset resistance. However, it is difficult for these release agents to improve the dispersibility in the binder resin, reverse polarity toner is easily generated, and fogging to the non-image area occurs. There is a problem in that spent to the carrier is likely to occur and photoconductor filming is likely to occur.
[0017]
Patent Document 19 (Japanese Patent Laid-Open No. 2002-328490) discloses an effect of having storage stability without impairing low-temperature fixability by using a crystalline polyester and an amorphous polyester resin in a master batch format at a constant ratio. ing. Further, in Patent Document 20 (Japanese Patent Laid-Open No. 2002-318471), crystalline polyester and amorphous polyester resin are blended at a certain ratio, and the toner has a specific viscoelasticity, so that the storage stability, fixing property, and offset resistance are increased. An excellent effect is disclosed. Patent Document 21 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-50478) discloses an effect that the fixing temperature is lowered and the transparency is high by using a crystalline polyester having a configuration in which the endothermic characteristics change depending on the thermal history. In Patent Document 22 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-57875), by using a specific ratio of crystalline polyester and wax having a certain amount of chloroform insoluble in the binder resin and having a certain melting point, storage stability and fixing The effect which was excellent in the property and offset resistance is disclosed.
[0018]
However, in these configurations, depending on the binder resin used and the kneading conditions, a part of the crystalline polyester may become amorphous due to the thermal history, and the glass transition point may rapidly decrease, resulting in excellent low-temperature fixability. As a result, offset property at high temperatures deteriorates, storage stability deteriorates, chargeability becomes unstable due to environmental fluctuations, and carrier spent and OPC filming occur. In addition, the chargeability increases when used under low humidity, and an overcharge phenomenon occurs during long-term continuous use.
[0019]
Also, it becomes a cause of transfer failure. Furthermore, in the transfer configuration in which the distance between the image forming stations is shortened by the tandem method described above, it is repelled by the charge action of the toner, the image is disturbed due to the scattering of the toner image, the transfer efficiency is lowered, and the character at the time of transfer is changed. It becomes easy to cause hollow out.
[0020]
[Patent Document 1]
JP 61-80161 A
[Patent Document 2]
JP 61-80162 A
[Patent Document 3]
JP 61-80163 A
[Patent Document 4]
Japanese Patent No. 2619439
[Patent Document 5]
Japanese Patent No. 2744790
[Patent Document 6]
Japanese Patent No. 2801507
[Patent Document 7]
JP 2002-23429 A
[Patent Document 8]
JP-A-2-266372
[Patent Document 9]
Japanese Patent Laid-Open No. 9-281748
[Patent Document 10]
JP-A-10-327196
[Patent Document 11]
Japanese Patent Laid-Open No. 5-333584
[Patent Document 12]
Japanese Patent Laid-Open No. 5-188632
[Patent Document 13]
JP-A-2-221967
[Patent Document 14]
JP 7-84409 A
[Patent Document 15]
JP-A-5-72812
[Patent Document 16]
JP-A-5-165257
[Patent Document 17]
Japanese Patent Publication No.55-42752
[Patent Document 18]
JP-A-7-271097
[Patent Document 19]
JP 2002-328490 A
[Patent Document 20]
JP 2002-318471 A
[Patent Document 21]
Japanese Patent Laid-Open No. 2003-50478
[Patent Document 22]
JP 2003-57875 A
[0021]
[Problems to be solved by the invention]
An object of the present invention is to provide a toner, a two-component developer, and an image forming apparatus that exhibit low-temperature fixing, high translucency, and glossiness by oilless fixing in which oil is not applied to a fixing roller.
[0022]
Provide toner and two-component developer that can achieve low temperature fixing at 150 ° C or lower, high temperature offset at 200 ° C or higher, and satisfy storage stability at 60 ° C for 5 hours in a high-speed machine with a process speed of 250 mm / s or higher. To do.
[0023]
Highly durable toner, two-component developer, and image forming apparatus that can realize oil-less fixing and low-temperature fixing and do not deteriorate due to spent even when used in combination with toner containing a release agent such as wax Is to provide. Provided is a two-component developer capable of stably controlling toner density without causing charge-up even during long-term use under low humidity. Another object is to provide a toner, a two-component developer, and an image forming apparatus capable of preventing filming on a photosensitive member, a transfer member and the like at the same time.
[0024]
In a tandem color process that arranges image forming stations that have multiple photoconductors and development sections side by side, and sequentially transfers the toner of each color onto the transfer medium, it prevents high-level omission and scattering during transfer. It is an object of the present invention to provide a toner, a two-component developer, and an image forming apparatus that can achieve transfer efficiency.
[0025]
[Means for Solving the Problems]
In view of the above problems, the configuration according to the present invention includes a polyester binder resin synthesized by polycondensation of at least a polyhydric alcohol and a polyvalent carboxylic acid, and an endothermic start temperature of 60 ° C. or higher in the endothermic characteristics by the DSC method. Crystalline polyester having a peak temperature of 100 ° C. to 140 ° C., 5 to 25 parts by weight per 100 parts by weight of the binder resin, and an ester wax having an iodine value of 25 or less and a saponification value of 30 to 300 Toner base containing 1 to 20 parts by weight per 100 parts by weight of resin, inorganic fine powder having an average particle diameter of 6 to 20 nm, ignition loss of 3 to 15 wt%, and drying loss of 0.01 to 1.5 wt% Is 0.6 to 2.5 parts by weight based on 100 parts by weight of the toner base, the average particle size is 20 nm to 150 nm, the loss on ignition is 3 to 15 wt%, and the loss on drying is 0.01 to 1.5. 1.0 to 3.5 parts by weight of inorganic fine powder is t% of the toner base 100 parts by weight, a toner external additive treatment.
[0026]
In addition, the configuration according to the present invention includes a polyester binder resin synthesized by condensation polymerization of at least a polyhydric alcohol and a polycarboxylic acid, an endothermic onset temperature of 60 ° C. or higher in the endothermic characteristics by the DSC method, and an endothermic peak temperature. 5 to 25 parts by weight of a crystalline polyester having a temperature of 100 to 140 ° C. per 100 parts by weight of the binder resin, a long-chain alkyl alcohol having at least 5 to 100 carbon atoms, an unsaturated polycarboxylic acid or an anhydride thereof, and A toner base containing 1 to 20 parts by weight of a hydrocarbon wax obtained by reaction with an unsaturated hydrocarbon wax and 100 parts by weight of the binder resin, an average particle diameter of 6 nm to 20 nm, and an ignition loss 0.6 to 2.5 parts by weight of an inorganic fine powder having an amount of 3 to 15 wt% and a loss on drying of 0.01 to 1.5 wt% based on 100 parts by weight of the toner base. 1.0 to 3.5 parts by weight of inorganic fine powder having a diameter of 20 nm to 150 nm, a loss on ignition of 3 to 15 wt%, and a loss on drying of 0.01 to 1.5 wt% with respect to 100 parts by weight of the toner base; This is an externally added toner.
[0027]
  The configuration according to the present invention is at least3) And a polyhydric alcohol, Adipineacid,as well asA polyester binder resin containing trivalent carboxylic acid as an essential component and a crystalline polyester having an endothermic start temperature of 60 ° C. or higher and an endothermic peak temperature of 100 ° C. to 140 ° C. in the endothermic properties by DSC method. A toner base containing 5 to 25 parts by weight per 100 parts by weight of resin and 1 to 20 parts by weight of wax per 100 parts by weight of the binder resin, an average particle diameter of 6 to 20 nm, and an ignition loss of 3 to 15 wt% The inorganic fine powder having a loss on drying of 0.01 to 1.5 wt% is 0.6 to 2.5 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the toner base, the average particle size is 20 nm to 150 nm, and the loss on ignition is 3 to 15 wt. % And a toner obtained by externally adding 1.0 to 3.5 parts by weight of inorganic fine powder having a loss on drying of 0.01 to 1.5 wt% with respect to 100 parts by weight of the toner base.
[0028]
[Chemical 3]
Figure 0004172336
[0033]
According to the present invention, there is provided a two-component developer comprising a toner base comprising at least a binder resin, a colorant and a wax, a toner comprising an external additive and a carrier, and comprising at least a polyhydric alcohol and a polycarboxylic acid. A polyester binder resin synthesized by polycondensation and a crystalline polyester having an endothermic start temperature of 60 ° C. or higher and an endothermic peak temperature of 100 ° C. to 140 ° C. in the endothermic characteristics by DSC method. A toner base containing 5 to 25 parts by weight per part, an ester wax having an iodine value of 25 or less and a saponification value of 30 to 300 per 100 parts by weight of the binder resin, and an average particle diameter Is an inorganic fine powder having a loss on ignition of 3 to 15 wt% and a loss on drying of 0.01 to 1.5 wt% with respect to 100 parts by weight of the toner base. 0.6 to 2.5 parts by weight of inorganic fine powder having an average particle size of 20 nm to 150 nm, an ignition loss of 3 to 15 wt%, and a drying loss of 0.01 to 1.5 wt% in 100 parts by weight of the toner base. Two-component development comprising a toner externally treated with 1.0 to 3.5 parts by weight, and a carrier in which the resin covering the surface of the core material has at least a fluorine-modified silicone resin containing an aminosilane coupling agent It is an agent.
[0034]
According to the present invention, there is provided a two-component developer comprising a toner base comprising at least a binder resin, a colorant and a wax, a toner comprising an external additive and a carrier, and comprising at least a polyhydric alcohol and a polycarboxylic acid. A polyester binder resin synthesized by polycondensation and a crystalline polyester having an endothermic start temperature of 60 ° C. or higher and an endothermic peak temperature of 100 ° C. to 140 ° C. in the endothermic characteristics by DSC method. 5 to 25 parts by weight per part and a hydrocarbon wax obtained by a reaction with at least a long-chain alkyl alcohol having 5 to 100 carbon atoms, an unsaturated polycarboxylic acid or an anhydride thereof, and an unsaturated hydrocarbon wax. A toner base containing 1 to 20 parts by weight per 100 parts by weight of the binder resin, an average particle size of 6 to 20 nm, and an ignition loss of 3 to 3. The inorganic fine powder having 5 wt% and loss on drying of 0.01 to 1.5 wt% is 0.6 to 2.5 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the toner base, the average particle size is 20 nm to 150 nm, and the ignition loss is Toner obtained by externally adding 1.0 to 3.5 parts by weight of inorganic fine powder of 3 to 15 wt% and loss on drying of 0.01 to 1.5 wt% with respect to 100 parts by weight of the toner base; The resin for covering the surface is a two-component developer composed of a carrier having at least a fluorine-modified silicone resin containing an aminosilane coupling agent.
[0035]
  Further, the configuration according to the present invention is a two-component developer comprising a toner base comprising at least a binder resin, a colorant and a wax, a toner comprising an external additive and a carrier, and comprising at least4) And a polyhydric alcohol, Adipineacid,as well asA polyester binder resin containing trivalent carboxylic acid as an essential component and a crystalline polyester having an endothermic start temperature of 60 ° C. or higher and an endothermic peak temperature of 100 ° C. to 140 ° C. in the endothermic properties by DSC method. A toner base containing 5 to 25 parts by weight per 100 parts by weight of resin and 1 to 20 parts by weight of wax per 100 parts by weight of the binder resin, an average particle diameter of 6 to 20 nm, and an ignition loss of 3 to 15 wt% The inorganic fine powder having a loss on drying of 0.01 to 1.5 wt% is 0.6 to 2.5 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the toner base, the average particle size is 20 nm to 150 nm, and the ignition loss is 3 to 3. A toner obtained by externally adding 1.0 to 3.5 parts by weight of inorganic fine powder having a dry weight loss of 0.01 to 1.5 wt% with respect to 100 parts by weight of the toner base; Covering the surface of To the resin is a two-component developer composed of at least a carrier a fluorine-modified silicone resin containing an aminosilane coupling agent.
[0036]
[Formula 4]
Figure 0004172336
[0041]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
(Career)
As the resin-coated carrier of this embodiment, a carrier having a coating resin layer made of a fluorine-modified silicone resin containing an aminosilane coupling agent as a carrier core material is preferably used.
[0042]
Examples of the carrier core material include an iron powder carrier core material, a ferrite carrier core material, a magnetite carrier core material, and a resin-dispersed carrier core material in which a magnetic material is dispersed in a resin.
[0043]
Here, as an example of the ferrite carrier core material, it is generally represented by the following formula.
[0044]
(MO)X(Fe2OThree)Y
In the formula, M contains at least one selected from Cu, Zn, Fe, Mg, Mn, Ca, Li, Ti, Ni, Sn, Sr, Al, Ba, Co, Mo and the like. X and Y represent the molar ratio by weight and satisfy the condition X + Y = 100.
[0045]
Ferrite carrier core material is Fe2OThreeM is a mixture of at least one oxide selected from Cu, Zn, Fe, Mg, Mn, Ca, Li, Ti, Ni, Sn, Sr, Al, Ba, Co, Mo and the like. Used as raw material.
[0046]
As an example of a method for producing a ferrite-based carrier core material, first, an appropriate amount of raw materials such as the above oxides are blended, pulverized, mixed and dried for 10 hours by a wet ball mill, and then held at 950 ° C. for 4 hours. This is pulverized with a wet ball mill for 24 hours, and further added with polyvinyl alcohol, an antifoaming agent, a dispersing agent or the like as a binder to form a slurry having a raw material particle size of 5 μm or less. This slurry is granulated and dried to obtain a granulated product, which is kept at 1300 ° C. for 6 hours while controlling the oxygen concentration, and then pulverized and further classified into a desired particle size distribution.
[0047]
As the resin used for the resin coating layer of the present invention, a fluorine-modified silicone resin is essential. As the fluorine-modified silicone resin, a curable cross-linked fluorine-modified silicone resin obtained by hydrolyzing the following (Chemical Formula 17) and / or (Chemical Formula 18) with an organic silicon compound containing a perfluoroalkyl group as an essential component. preferable.
[0048]
Embedded image
Figure 0004172336
[0049]
Embedded image
Figure 0004172336
[0050]
(Wherein R1, R2, RThreeRepresents a hydrogen atom, a halogen atom, a hydroxy group, a methoxy group, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, or a phenyl group. )
Examples of organosilicon compounds containing perfluoroalkyl groups include CFThreeCH2CH2Si (OCHThree)Three, CFourF9CH2CH2Si (CHThree) (OCHThree)2, C8F17CH2CH2Si (OCHThree)Three, C8F17CH2CH2Si (OC2HFive)Three, (CFThree)2CF (CF2)8CH2CH2Si (OCHThree)ThreeAmong them, those having a trifluoropropyl group are particularly preferable.
[0051]
In this embodiment, an aminosilane coupling agent is contained in the coating resin layer. As this aminosilane coupling agent, known ones may be used. For example, γ- (2-aminoethyl) aminopropyltrimethoxysilane, γ- (2-aminoethyl) aminopropylmethyldimethoxysilane, octadecylmethyl [3- (trimethoxy Cyril) propyl] ammonium chloride (SH6020, SZ6023, AY43-021: from Toray Dow Corning Silicone Co., Ltd.), KBM602, KBM603, KBE903, KBM573 (Shin-Etsu Silicone Co., Ltd.), etc. Amines are preferred. A secondary or tertiary amine substituted with a methyl group, ethyl group, phenyl group or the like is weak in polarity and has little effect on the charge rising characteristics with the toner. When the amino group is an aminomethyl group, aminoethyl group, or aminophenyl group, the most advanced silane coupling agent is a primary amine, but the amino group in a linear organic group extending from the silane. Does not contribute to the charge start-up characteristics with the toner and, conversely, is affected by moisture when the humidity is high. It will eventually drop and its life will be short.
[0052]
By using such aminosilane coupling agents, negative chargeability is imparted to the fluorine-modified silicone resin layer having positive chargeability with respect to the toner while ensuring a sharp charge amount distribution. In addition, the toner can be quickly supplied to the replenished toner, and toner consumption can be reduced. Furthermore, the aminosilane coupling agent expresses an effect like a crosslinking agent, improves the degree of crosslinking of the fluorine-modified silicone resin layer as the base resin, further improves the coating resin hardness, Peeling can be reduced, spent resistance is improved, charging is stabilized, and durability is improved. Furthermore, by using in combination with a specific crystalline polyester and a toner to which a low melting point wax is added in a certain amount or more, the handling property in the developing device is improved, and on the back side and the front side of the development on the image. The uniformity of the concentration is improved. In addition, so-called development memory in which a history remains after collecting a solid image can be reduced.
[0053]
The use ratio of the aminosilane coupling agent is 5 to 40% by weight, preferably 10 to 30% by weight, based on the resin. If the amount is less than 5% by weight, the effect of the aminosilane coupling agent is not obtained. If the amount exceeds 40% by weight, the degree of crosslinking of the resin coating layer becomes too high, and the charge-up phenomenon is likely to occur. It may cause the occurrence.
[0054]
Further, in order to prevent charge-up in order to stabilize charging, the resin coating layer can contain conductive fine particles. Conductive fine particles include oil furnace carbon and acetylene black carbon black, semiconductive oxides such as titanium oxide and zinc oxide, powder surfaces such as titanium oxide, zinc oxide, barium sulfate, aluminum borate and potassium titanate. Examples include tin oxide, carbon black, and metal coating, and the specific resistance is 10TenThose of Ω · cm or less are preferable. The content in the case of using conductive fine particles is preferably 1 to 15% by weight. If the conductive fine particles are contained in a certain amount with respect to the resin coating layer, the filler effect increases the hardness of the resin coating layer by the filler effect. However, if the content exceeds 15% by weight, the formation of the resin coating layer is inhibited. However, it causes a decrease in adhesion and hardness. Further, the excessive content of the conductive fine particles in the full color developer causes the color stain of the toner transferred and fixed on the paper surface.
[0055]
The average particle size of the carrier of this embodiment is preferably 20 to 70 μm. When the average particle diameter of the carrier is less than 20 μm, the abundance ratio of the fine particles is increased in the carrier particle distribution, and the carrier particles have a low magnetization per carrier particle, so that the carrier is easily developed on the photoreceptor. On the other hand, when the average particle of the carrier exceeds 70 μm, the specific surface area of the carrier particle becomes small and the toner holding force becomes weak, so that toner scattering occurs. In addition, a full color with many solid portions is not preferable because the reproduction of the solid portions is particularly poor.
[0056]
The method for forming the coating layer on the carrier core material is not particularly limited. For example, a known coating method, for example, a dipping method in which powder as a carrier core material is immersed in a solution for forming a coating layer, or for forming a coating layer. Spray method for spraying the solution onto the surface of the carrier core material, Fluidized bed method for spraying the solution for forming the coating layer in a state where the carrier core material is suspended by the fluidized air, Solution for forming the carrier core material and the coating layer in a kneader coater In addition to wet coating methods such as the kneader coater method that removes the solvent, the powdered resin and the carrier core material are mixed at high speed, and the frictional heat is used to melt the resin powder onto the surface of the carrier core material. Examples thereof include dry coating methods for applying and coating, and any of them can be applied, but the wet coating method is particularly preferably used.
[0057]
The solvent used in the coating layer forming coating solution is not particularly limited as long as it dissolves the coating resin, and can be selected so as to be compatible with the coating resin used. In general, for example, aromatic hydrocarbons such as toluene and xylene, ketones such as acetone and methyl ethyl ketone, and ethers such as tetrahydrofuran and dioxane can be used.
[0058]
The amount of the resin coating is preferably 0.2 to 6.0% by weight, more preferably 0.5 to 5.0% by weight, still more preferably 0.6 to 4.0% by weight, based on the carrier core material. 7 to 3% by weight. When the coating amount of the resin is less than 0.2% by weight, a uniform coating cannot be formed on the surface of the carrier, and it is greatly affected by the characteristics of the carrier core material, and the fluorine-modified silicone resin of the present invention The effect of the aminosilane coupling agent cannot be exhibited sufficiently. If it exceeds 6.0% by weight, the coating layer becomes too thick, and granulation of carrier particles occurs, and uniform carrier particles tend not to be obtained.
[0059]
After coating the resin, 120 to 280 ° C. and 0.5 to 2.5 hours are appropriate as the conditions for the curing treatment. When the treatment temperature is low, the hardness of the coating resin itself is lowered. If the processing temperature is too high, charge reduction occurs.
[0060]
(wax)
The toner of this embodiment is added with wax. As the wax, a hydrocarbon wax obtained by reacting a long-chain alkyl alcohol having 5 to 100 carbon atoms with an unsaturated polyvalent carboxylic acid or its anhydride and an unsaturated hydrocarbon wax, or a long-chain alkylamine Hydrocarbon wax obtained by reaction with unsaturated polycarboxylic acid or its anhydride and unsaturated hydrocarbon wax, or long-chain fluoroalkyl alcohol and unsaturated polycarboxylic acid or its anhydride and unsaturated hydrocarbon Use of hydrocarbon waxes obtained by reaction with waxes is preferred.
[0061]
In a high-speed process of 200 mm / s or more, the separation property between the paper and the fixing roller becomes severe as well as the anti-offset property at a high temperature. This is effective to satisfy the offset resistance and the paper separation property in a high-speed machine.
[0062]
In particular, for a color image, an image in which three layers of color toner are formed on a thin paper is output. Hydrocarbon wax is particularly effective in improving the paper separation from the fixing roller and belt. There is an effect in improving the transparency of OHP without reducing the high temperature offset property.
[0063]
Further, by blending a certain amount with the crystalline polyester described later, there is an effect that the non-crystallization of the crystalline polyester when thermally kneaded with the binder resin is alleviated, and the storage stability is not deteriorated. Chargeability at low humidity is stable. At the time of kneading and melting, the endothermic peak temperature (referred to as the melting point) in the endothermic characteristics by the DSC method is lower than that of the crystalline polyester described later, so that the melted wax is crystalline when kneading and dispersing in the resin. It is also considered to suppress the compatibilization with the binder resin that gathers around the polyester and then starts to melt. When the melting point of the wax is higher than the melting point of the crystalline polyester, the effect is weakened and the storage stability and developability are deteriorated despite the high melting point.
[0064]
The melting point of the wax is preferably lower than the melting point of the crystalline polyester, more preferably 20 ° C. or more. The addition amount is preferably 10 to 90% with respect to the addition amount of the crystalline polyester. If it is less than 10%, the effect is not exhibited, and if it is more than 90%, transferability and developability are deteriorated.
[0065]
Further, the addition of wax can exhibit fixing characteristics, in particular, non-offset property, high glossiness, and high translucency in oilless fixing, and does not deteriorate high temperature storage stability. Further, even if a fluorine-based or silicone-based member is used for the fixing roller, the offset of the halftone image can be prevented. By using it in combination with the carrier described above, it is possible to suppress the generation of spent as well as oilless fixing, extend the life of the developer, maintain uniformity in the developing device, and suppress the occurrence of development memory.
[0066]
By improving the dispersion state when added to the binder resin, it is possible to further improve the releasability, fixing properties such as translucency, and developing properties such as charge stabilization. Although the case where the dispersibility of other internal additives is lowered by the addition of a release agent is considered, the fixability, developability and transferability can be reduced without lowering the dispersibility of both by the configuration of the additive of this embodiment. Both can be achieved.
[0067]
In the molecular weight distribution in GPC of this hydrocarbon wax, the weight average molecular weight is 1000 to 6000, the Z average molecular weight is 1500 to 9000, and the ratio of the weight average molecular weight to the number average molecular weight (weight average molecular weight / number average molecular weight) is 1.1. ˜3.8, the ratio of Z average molecular weight to number average molecular weight (Z average molecular weight / number average molecular weight) is 1.5 to 6.5, 1 × 10Three~ 3x10FourIt is preferable that at least one molecular weight maximum peak is present in this region, the acid value is 5 to 80 mg KOH / g, the melting point is 80 to 120 ° C., and the penetration at 25 ° C. is 4 or less.
[0068]
If the carbon number of the long-chain alkyl of the hydrocarbon wax is smaller than 5, the releasing action is weakened and the separation property and the high temperature non-offset property are lowered. When the carbon number of the long-chain alkyl is larger than 100, the dispersibility in the binder resin is deteriorated. If the acid value is less than 5 mgKOH / g, the charge amount during long-term use of the toner is reduced. When the acid value is greater than 80 mgKOH / g, the moisture resistance decreases, and the fogging under high humidity increases. When the melting point is lower than 80 ° C., the storage stability of the toner is lowered. When the melting point is higher than 120 ° C., the releasing action is weakened and the non-offset temperature range is narrowed. When the penetration at 25 ° C. is larger than 4, the toughness is lowered and the photoreceptor filming occurs during long-term use.
[0069]
Weight average molecular weight smaller than 1000, Z average molecular weight smaller than 1500, Weight average molecular weight / number average molecular weight smaller than 1.1, Z average molecular weight / number average molecular weight smaller than 1.5, molecular weight maximum peak Is 1 × 10ThreeIf it is located in a smaller range, the storage stability of the toner is lowered, and filming occurs on the photosensitive member and the intermediate transfer member. Further, the handling property in the developing device is lowered, and the uniformity of the toner density is lowered. Also, development memory is likely to occur.
[0070]
The weight average molecular weight is greater than 6000, the Z average molecular weight is greater than 9000, the weight average molecular weight / number average molecular weight is greater than 3.8, the Z average molecular weight / number average molecular weight is greater than 6.5, and the molecular weight maximum The peak is 3 × 10FourIf it is located in a range larger than this area, the releasing action is weakened and the fixing offset property is lowered.
[0071]
More preferably, the weight average molecular weight is 1000 to 5000, the Z average molecular weight is 1700 to 8000, the ratio of the weight average molecular weight to the number average molecular weight (weight average molecular weight / number average molecular weight) is 1.1 to 2.8, and the Z average molecular weight is Number-average molecular weight ratio (Z-average molecular weight / number-average molecular weight) is 1.5 to 4.5, 1 × 10Three~ 1x10FourIt is preferable to have at least one molecular weight maximum peak in the region, more preferably, the weight average molecular weight is 1000 to 2500, the Z average molecular weight is 1900 to 3000, and the ratio of the weight average molecular weight to the number average molecular weight (weight average molecular weight / number average). Molecular weight) is 1.2 to 1.8, and the ratio of Z average molecular weight to number average molecular weight (Z average molecular weight / number average molecular weight) is 1.7 to 2.5, 1 × 10.Three~ 3x10ThreeIt has at least one molecular weight maximum peak in the region.
[0072]
As the alcohol, those having a long alkyl chain such as octanol, dodecanol, stearyl alcohol, nonacosanol, pentadecanol and the like can be used. Moreover, N-methylhexylamine, nonylamine, stearylamine, nonadecylamine, etc. can be used conveniently as amines. As the fluoroalkyl alcohol, 1-methoxy- (perfluoro-2-methyl-1-propene), hexafluoroacetone, 3-perfluorooctyl-1,2-epoxypropane and the like can be preferably used. As the unsaturated polyvalent carboxylic acid or anhydride thereof, one or more of maleic acid, maleic anhydride, itaconic acid, itaconic anhydride, citraconic acid, citraconic anhydride and the like can be used. Of these, maleic acid and maleic anhydride are more preferable. The unsaturated hydrocarbon wax is preferably an alkene such as ethylene, propylene or butylene having one double bond.
[0073]
Unsaturated polyhydric carboxylic acid or its anhydride is polymerized with alcohol or amine, and this is then converted into unsaturated hydrocarbon wax in the presence of dicrummi peroxide or tertiary butyl peroxyisopropyl monocarbonate. It can be obtained by adding.
[0074]
The addition amount is preferably 1 to 20 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the binder resin. If it is less than 1, the mold release effect is hardly produced. If it exceeds 20, not only the fluidity of the toner will be lowered but also the addition will be saturated and the effect will not be improved.
[0075]
Further, as the wax added to the toner of the present embodiment, 1 to 20 parts by weight of an ester wax having an iodine value of 25 or less and a saponification value of 30 to 300 is added to 100 parts by weight of the binder resin. As a result, repulsion due to the charge action of the toner during toner multi-layer transfer can be alleviated, and transfer efficiency can be reduced, character dropout during transfer and reverse transfer can be suppressed.
[0076]
Further, by blending a certain amount with the crystalline polyester described later, there is an effect that the non-crystallization of the crystalline polyester when thermally kneaded with the binder resin is alleviated, and the storage stability is not deteriorated. Chargeability at low humidity is stable. At the time of kneading and melting, the endothermic peak temperature (referred to as the melting point) in the endothermic characteristics by the DSC method is lower than that of crystalline polyester, which will be described later. It is also considered to suppress the compatibilization with the binder resin that gathers around the polyester and then starts to melt. When the melting point of the wax is higher than the melting point of the crystalline polyester, the effect is weakened and the storage stability and developability are deteriorated despite the high melting point.
[0077]
The melting point of the wax is preferably lower than the melting point of the crystalline polyester, more preferably 20 ° C. or more. The addition amount is preferably 10 to 90% with respect to the addition amount of the crystalline polyester. If it is less than 10%, the effect is not exhibited, and if it is more than 90%, transferability and developability are deteriorated.
[0078]
Further, the addition of wax can exhibit fixing characteristics, in particular, non-offset property, high glossiness, and high translucency in oilless fixing, and does not deteriorate high temperature storage stability. Further, even if a fluorine-based or silicone-based member is used for the fixing roller, the offset of the halftone image can be prevented. By using it in combination with the carrier described above, it is possible to suppress the generation of spent as well as oilless fixing, extend the life of the developer, maintain uniformity in the developing device, and suppress the occurrence of development memory.
[0079]
More preferably, the binder resin has an acid value of 1 to 40 mgKOH / g. The dispersibility of the wax can be improved.
[0080]
Preferably, the addition amount is 1 to 20 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the binder resin. If it is 1 part by weight or less, the effect of improving the fixing property cannot be obtained, and if it is 20 parts by weight or more, there is a problem in storage stability.
[0081]
When the iodine value is larger than 25, the repulsion due to the charge effect of the toner is difficult to be mitigated during the toner multi-layer transfer in the primary transfer. The environmental dependency is large, and the change in the charging property of the material becomes large during long-term continuous use, which hinders the stability of the image. Development memory is also likely to occur. When the saponification value is less than 30, the presence of unsaponifiable matter and hydrocarbons increases, and photoconductor filming and chargeability are deteriorated. In addition, the dispersibility with the charge control agent becomes poor, leading to filming and a decrease in chargeability during continuous use. If it exceeds 300, the dispersibility of the wax in the resin deteriorates, and the repulsion due to the charge action of the toner is difficult to be alleviated. In addition, fog and toner scattering increase. When the resin acid value is less than 1 mgKOH / g, the repulsion due to the charge effect of the toner is difficult to be mitigated during the toner multilayer transfer. When the resin acid value is larger than 40 mgKOH / g, the environmental resistance is deteriorated and the fog is increased.
[0082]
An ester wax having a melting point of 50 to 120 ° C. by DSC method is preferred. More preferably, the iodine value is 15 or less, the saponification value is 50 to 250, the melting point by DSC method is 55 to 90 ° C., more preferably, the iodine value is 5 or less, the saponification value is 70 to 200, and the melting point by DSC method is 60 to 85 ° C.
[0083]
Furthermore, the material whose volume increase rate at the time of 10 degreeC change at the temperature more than melting | fusing point is 2 to 30% is preferable. When it changes from solid to liquid when it melts with heat during fixing, the adhesion between the toners is further strengthened, the fixing property is further improved, and the releasability from the fixing roller is also improved. Offset property is also improved. If it is smaller than 2, the effect is small, and if it is larger than 30, the dispersibility during kneading is lowered.
[0084]
The heat loss at 220 ° C. of the ester wax is preferably 8% by weight or less. When the weight loss by heating is greater than 8% by weight, it remains in the binder resin during the heat-kneading, greatly reducing the glass transition point of the binder resin and impairing the storage stability of the toner. It adversely affects the development characteristics and causes fogging and photoconductor filming.
[0085]
The ester-based wax has molecular weight characteristics in gel permeation chromatography (GPC) and has a number average molecular weight of 100 to 5000, a weight average molecular weight of 200 to 10,000, and a ratio of the weight average molecular weight to the number average molecular weight (weight average molecular weight / number average molecular weight). ) Is 1.01 to 8, the ratio of Z average molecular weight to number average molecular weight (Z average molecular weight / number average molecular weight) is 1.02 to 10, molecular weight 5 × 102~ 1x10FourIt is preferable to have at least one molecular weight maximum peak in this region. More preferably, the number average molecular weight is 500-4500, the weight average molecular weight is 600-9000, the ratio of weight average molecular weight to number average molecular weight (weight average molecular weight / number average molecular weight) is 1.01-7, Z average molecular weight and number average. The molecular weight ratio (Z average molecular weight / number average molecular weight) is 1.02 to 9, more preferably the number average molecular weight is 700 to 4000, the weight average molecular weight is 800 to 8000, and the ratio of the weight average molecular weight to the number average molecular weight (weight average). (Molecular weight / number average molecular weight) is 1.01 to 6, and the ratio of Z average molecular weight to number average molecular weight (Z average molecular weight / number average molecular weight) is 1.02 to 8.
[0086]
When the number average molecular weight is less than 100 and the weight average molecular weight is less than 200, the storage stability is deteriorated. Molecular weight maximum peak is 5 × 102If it is located in a smaller range, the dispersibility of the crystalline polyester is deteriorated together with the wax. Further, the handling property in the developing device is lowered, and the toner density uniformity is inhibited. The storage stability of the toner is lowered, and the photoconductor filming occurs.
[0087]
The number average molecular weight is greater than 5000, the weight average molecular weight is greater than 10,000, the ratio of the weight average molecular weight to the number average molecular weight (weight average molecular weight / number average molecular weight) is greater than 8, and the ratio of the Z average molecular weight to the number average molecular weight (Z (Average molecular weight / number average molecular weight) is greater than 10, and the molecular weight maximum peak is 1 × 10FourIf it is located in a range larger than this area, the mold release action is weakened, and fixing functions such as fixing performance and offset resistance are deteriorated.
[0088]
In addition, as the wax, a meadow foam oil derivative, jojoba oil derivative, carnauba wax, wood wax, beeswax, carnauba wax, canderia wax, rice wax and other natural waxes can be used alone or in combination. It is. In particular, carnauba wax having a melting point of 76-90 ° C., candelilla wax having 66-80 ° C., hydrogenated jojoba oil having 64-78 ° C., hydrogenated meadowfoam oil having 74-78 ° C. or 74 At least one or two or more waxes selected from the group consisting of rice waxes having a temperature of ˜90 ° C. are also more preferable materials.
[0089]
Materials such as synthetic waxes such as montan wax, ceresin wax, ozokerite, and Fischer-Tropsch wax are also preferably used.
[0090]
Saponification value refers to the number of milligrams of potassium hydroxide KOH required to saponify 1 g of a sample. This is the sum of acid value and ester value. To determine the saponification value, a sample is saponified in an alcohol solution of about 0.5 N potassium hydroxide, and then excess potassium hydroxide is titrated with 0.5 N hydrochloric acid.
[0091]
The iodine value refers to the amount of halogen absorbed when halogen is allowed to act on a sample, and expressed in terms of g relative to 100 g of the sample. This is the number of grams of iodine absorbed by 100 g of fat, and the higher this value, the higher the degree of unsaturation of the fatty acid in the sample. Add iodine and mercury (II) chloride alcohol solution or iodine chloride glacial acetic acid solution to chloroform or carbon tetrachloride solution of sample and titrate the remaining iodine without reaction with sodium thiosulfate standard solution to absorb iodine Calculate the amount.
[0092]
For the measurement of the loss on heating, the weight of the sample cell is precisely weighed to 0.1 mg (W1 mg), and 10 to 15 mg of the sample is put in this, and then weighed to 0.1 mg (W2 mg). The sample cell is set on a differential thermobalance, and the measurement is started with a weighing sensitivity of 5 mg. Temperature control is performed by the following program. After the measurement, the weight loss when the sample temperature reaches 220 ° C. is read to 0.1 mg by the chart (W3 mg). The apparatus is TGD-3000 manufactured by Vacuum Riko, the heating rate is 10 ° C./min, the maximum temperature is 220 ° C., the holding time is 1 min, and the heating loss (%) = W 3 / (W 2 −W 1) × 100. .
[0093]
Meadowfoam oil derivatives include Meadowfoam oil fatty acid, metal salt of Meadowfoam oil fatty acid, Meadowfoam oil fatty acid ester, hydrogenated Meadowfoam oil, Meadowfoam oil amide, Homo Meadowfoam oil amide, Meadowfoam oil triester, Epoxy Preferred materials that are effective in improving the oil-less fixing, extending the life of the developer and improving the transferability of the maleic acid derivative of the modified medofoam oil, the isocyanate polymer of the medofoam oil fatty acid polyhydric alcohol ester, and the halogenated modified meadowfoam oil It is. These can be used alone or in combination of two or more.
[0094]
Meadowfoam oil fatty acids obtained by saponification and decomposition of meadowfoam oil are composed of fatty acids having 18 to 22 carbon atoms. As the metal salt, metal salts such as sodium, potassium, calcium, magnesium, barium, zinc, lead, manganese, iron, nickel, cobalt, and aluminum can be used. Good offset resistance at high temperatures.
[0095]
Meadowfoam oil fatty acid esters include, for example, esters such as methyl, ethyl, butyl, glycerin, pentaerythritol, polypropylene glycol, and trimethylolpropane. Ester, meadow foam oil fatty acid trimethylolpropane ester and the like are preferable. Good cold offset resistance as well as offset resistance at high temperatures.
[0096]
Furthermore, an esterification reaction product of a meadow foam fatty acid and a polyhydric alcohol such as glycerin, pentaerythritol, trimethylolpropane, or the like is obtained by using tolylene diisocyanate (TDI), diphenylmethane-4,4′-diisocyanate (MDI), or the like. An isocyanate polymer of a meadow foam oil fatty acid polyhydric alcohol ester obtained by crosslinking with isocyanate can also be preferably used. The spent property to the carrier is small and the life of the two-component developer can be extended.
[0097]
Hydrogenated Meadowfoam oil is obtained by hydrogenating Meadowfoam oil to make unsaturated bonds saturated bonds. Glossiness and translucency can be improved along with offset resistance.
[0098]
Meadowfoam oil amide is obtained by hydrolyzing meadowfoam oil and esterifying it into fatty acid methyl ester, and then reacting with a mixture of concentrated aqueous ammonia and ammonium chloride. Furthermore, it becomes possible to adjust melting | fusing point by hydrogenating this. It is also possible to hydrogenate before hydrolysis. A product having a melting point of 75 to 120 ° C. is obtained. Homomeadofoam oil amide is obtained through nitrile after hydrolyzing and reducing it to an alcohol. Glossiness and translucency can be improved along with offset resistance.
[0099]
Jojoba oil derivatives include jojoba oil fatty acid, metal salt of jojoba oil fatty acid, jojoba oil fatty acid ester, hydrogenated jojoba oil, jojoba oil amide, homo jojoba oil amide, jojoba oil triester, maleic acid derivative of epoxidized jojoba oil, jojoba An isocyanate polymer of an oil fatty acid polyhydric alcohol ester and a halogenated modified jojoba oil are preferable materials that are effective for oilless fixing, extending the life of a developer, and improving transferability. These can be used alone or in combination of two or more.
[0100]
Jojoba oil fatty acid obtained by saponifying and decomposing jojoba oil consists of fatty acids having 18 to 22 carbon atoms. As the metal salt, metal salts such as sodium, potassium, calcium, magnesium, barium, zinc, lead, manganese, iron, nickel, cobalt, and aluminum can be used. Good offset resistance at high temperatures.
[0101]
Examples of jojoba oil fatty acid esters include esters such as methyl, ethyl, butyl, glycerin, pentaerythritol, polypropylene glycol, and trimethylol propane. Particularly, jojoba oil fatty acid pentaerythritol monoester, jojoba oil fatty acid pentaerythritol triester, jojoba Oil fatty acid trimethylolpropane ester and the like are preferable. Good cold offset resistance as well as offset resistance at high temperatures.
[0102]
Furthermore, an esterification reaction product of jojoba oil fatty acid and a polyhydric alcohol such as glycerin, pentaerythritol, trimethylolpropane, tolylene diisocyanate (TDI), diphenylmethane-4,4′-disicocyanate (MDI), etc. An isocyanate polymer of jojoba oil fatty acid polyhydric alcohol ester obtained by crosslinking with the above isocyanate can also be preferably used. The spent property to the carrier is small and the life of the two-component developer can be extended.
[0103]
Hydrogenated jojoba oil is obtained by hydrogenating jojoba oil to make unsaturated bonds saturated bonds. Glossiness and translucency can be improved along with offset resistance.
[0104]
Jojoba oil amide is obtained by hydrolyzing jojoba oil and then esterifying it into fatty acid methyl ester, and then reacting with a mixture of concentrated aqueous ammonia and ammonium chloride. Furthermore, it becomes possible to adjust melting | fusing point by hydrogenating this. It is also possible to hydrogenate before hydrolysis. A product having a melting point of 75 to 120 ° C. is obtained. Homo jojoba oil amide is obtained through hydrolysis of jojoba oil and then reducing it to alcohol, followed by nitrile. Glossiness and translucency can be improved along with offset resistance.
[0105]
In addition, as the wax to be added to the toner of this embodiment, a material such as a hydroxy stearic acid derivative, a glycerin fatty acid ester, a glycol fatty acid ester, a polyhydric alcohol fatty acid ester such as sorbitan fatty acid ester is also preferable, and one kind or a combination of two or more kinds is used. In combination with crystalline polyester, it is also effective. Further, the use in combination with the above-mentioned carrier can achieve a long life of the developer together with oilless fixing, can maintain uniformity in the developing device, and can suppress development memory.
[0106]
Preferred derivatives of hydroxystearic acid include methyl 12-hydroxystearate, butyl 12-hydroxystearate, propylene glycol mono12-hydroxystearate, glycerin mono12-hydroxystearate, ethylene glycol mono12-hydroxystearate, etc. Material. It has the effect of preventing paper wrapping in oilless fixing and the effect of preventing filming.
[0107]
As the glycerin fatty acid ester, glycerin monostearate, glycerin tristearate, glycerin stearate, glycerin monopalmitate, glycerin tripalmitate and the like are suitable materials. It has the effect of alleviating cold offset at low temperatures and preventing deterioration of transferability in oilless fixing.
[0108]
As the glycol fatty acid ester, propylene glycol fatty acid esters such as propylene glycol monopalmitate and propylene glycol monostearate, and ethylene glycol fatty acid esters such as ethylene glycol monostearate and ethylene glycol monopalmitate are suitable materials. Along with oil-less fixability, it has the effect of preventing slippage during development and preventing carrier spent.
[0109]
As sorbitan fatty acid esters, sorbitan monopalmitate, sorbitan monostearate, sorbitan tripalmitate, and sorbitan tristearate are suitable materials. Furthermore, materials such as stearic acid ester of pentaerythritol and mixed esters of adipic acid and stearic acid or oleic acid are preferable, and one kind or a combination of two or more kinds can be used. It has the effect of preventing paper wrapping in oilless fixing and the effect of preventing filming.
[0110]
In addition, it is also effective to use an aliphatic amide wax in combination with a crystalline polyester in a polyester resin as a wax to be added to the toner of this embodiment. Further, the use in combination with the above-mentioned carrier can achieve a long life of the developer together with oilless fixing, can maintain uniformity in the developing device, and can suppress development memory.
[0111]
The translucency in color images can be greatly improved. In particular, it is possible to promote the smoothness of the surface of the fixed image and obtain a high-quality color image. Furthermore, it is possible to prevent the copy paper from being wound around the fixing roller at the time of fixing, and it is possible to achieve both the light-transmitting property and the offset resistance and to prevent omission during transfer.
[0112]
Examples of the aliphatic amide wax include 16 to 16 carbon atoms such as palmitic acid amide, palmitoleic acid amide, stearic acid amide, oleic acid amide, arachidic acid amide, eicosenoic acid amide, behenic acid amide, erucic acid amide, and ligrinoseric acid amide. A saturated or monovalent unsaturated aliphatic amide having a melting point of 60 to 120 ° C. More preferably, it is 70-100 degreeC, More preferably, it is 75-95 degreeC. The addition amount is preferably 1 to 20 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the binder resin. When the melting point is lower than 60 ° C., the dispersibility in the resin is lowered, and filming on the photoconductor tends to occur. When the melting point is higher than 120 ° C., the smoothness of the surface of the fixed image is lowered and the translucency is deteriorated. On the other hand, if the amount added exceeds 20 parts by weight, the storage stability deteriorates. If the amount added is less than 1 part by weight, the function cannot be exhibited.
[0113]
Furthermore, methylene bis stearic acid amide, ethylene bis stearic acid amide, propylene bis stearic acid amide, butylene bis stearic acid amide, methylene bis oleic acid amide, ethylene bis oleic acid amide, propylene bis oleic acid amide, butylene bis oleic acid amide, Methylene bis lauric acid amide, ethylene bis lauric acid amide, propylene bis lauric acid amide, butylene bis lauric acid amide, methylene bis myristic acid amide, ethylene bis myristic acid amide, propylene bis myristic acid amide, butylene bis myristic acid amide, methylene bis Palmitic acid amide, ethylene bis palmitic acid amide, propylene bis palmitic acid amide, butylene bis palmitic acid amide, methylene bis palmitic tray Acid amide, ethylene bispalmitoleic acid amide, propylene bispalmitoleic acid amide, butylene bispalmitoleic acid amide, methylene bisarachidic acid amide, ethylene bisarachidic acid amide, propylene bisarachidic acid amide, butylene bisarachidic acid amide, methylene Biseicosenoic acid amide, ethylene biseicosenoic acid amide, propylene biseicosenoic acid amide, butylene biseicosenoic acid amide, methylene bisbehenic acid amide, ethylene bisbehenic acid amide, propylene bisbehenic acid amide , Alkylene of saturated or divalent unsaturated fatty acid such as butylene bisbehenic acid amide, methylene biserucic acid amide, ethylene biserucic acid amide, propylene biserucic acid amide, butylene biserucic acid amide Scan fatty acid amide wax are preferable.
[0114]
Thereby, it is possible to improve the translucency in the color image and to improve the resistance to offset to the roller. Further, it is possible to suppress the occurrence of spent on the carrier and to extend the life of the developer.
[0115]
In addition, particles having a dispersion average particle size of 0.1 to 1.5 μm in the wax binder resin and a particle size distribution of less than 0.1 μm are 35% by number or less, and particles having a particle size of 0.1 to 2.0 μm. It is preferable that the number of particles of 65% by number or more and more than 2.0 μm is 5% by number or less. The particle size and the number thereof were determined from a cross-sectional photograph of the toner by TEM.
[0116]
When the dispersion average particle diameter is smaller than 0.1 μm and the number of particles smaller than 0.1 μm is larger than 35% by number, the releasing effect as a releasing agent is small and the fixing ability cannot be exhibited. When the dispersion average particle diameter is larger than 1.5 μm and the number of particles exceeding 2.0 μm is more than 5% by number, the dispersibility of the wax in the resin is deteriorated, and the repulsion due to the charge action of the toner is difficult to be alleviated. In addition, fog and toner scattering increase.
[0117]
When the wax has a linear or elliptical structure in the resin, the average major axis diameter is 0.5 to 3 μm, 35% by number or less of particles having a length of less than 0.5 μm, and 65 to 0.5 to 3.5 μm. It is preferable that the number of particles of not less than number% and exceeding 3.5 μm is not more than 5 number%. When the average diameter is smaller than 0.5 μm and the number of particles smaller than 0.5 μm is larger than 35% by number, the releasing effect as a releasing agent is small and the fixing ability cannot be exhibited. When the average diameter is larger than 3 μm and the number of particles exceeding 3.5 μm is more than 5% by number, the dispersibility of the wax in the resin is deteriorated, and the repulsion due to the charge action of the toner is difficult to be alleviated. In addition, fog and toner scattering increase. The handling property in the developing device is lowered, and the developing memory property is also lowered.
[0118]
(Binder resin)
The binder resin suitably used in this embodiment is preferably a polyester resin obtained by polycondensation of a polyhydric alcohol component and a polyvalent carboxylic acid component such as a polyvalent carboxylic acid, a carboxylic acid ester and a carboxylic acid anhydride. used.
[0119]
Examples of divalent carboxylic acids or lower alkyl esters include malonic acid, succinic acid, glutaric acid, adipic acid, hexahydrophthalic anhydride and other aliphatic dibasic acids, maleic acid, maleic anhydride, fumaric acid, itaconic acid, citraconic acid And aliphatic unsaturated dibasic acids such as phthalic anhydride, phthalic anhydride, terephthalic acid and isophthalic acid, and methyl and ethyl esters thereof. Of these, aromatic dibasic acids such as succinic acid, phthalic acid, terephthalic acid, and isophthalic acid, and lower alkyl esters thereof are preferred. It is preferable to use a combination of succinic acid and terephthalic acid or phthalic acid and terephthalic acid.
[0120]
Examples of the trivalent or higher carboxylic acid component include 1,2,4-benzenetricarboxylic acid, 1,2,5-benzenetricarboxylic acid, 1,2,4-cyclohexanetricarboxylic acid, 2,5,7-naphthalenetricarboxylic acid, , 2,4-Naphthalenetricarboxylic acid, 1,2,4-butanetricarboxylic acid, 1,2,5-hexatricarboxylic acid, 1,3-dicarboxyl-2-methyl-2-methylenecarbopropane, tetra (methylenecarboxyl) Examples include methane, 1,2,7,8-octanetetracarboxylic acid, pyromellitic acid, emporic trimer acid, acid anhydrides thereof, and alkyl (carbon number 1 to 12) esters.
[0121]
Examples of the dihydric alcohol include ethylene glycol, 1,2-propylene glycol, 1,3-propylene glycol, 1,3-butylene glycol, 1,4-butylene glycol, 1,6-hexanediol, neopentyl glycol, diethylene glycol, Examples include diols such as dipropylene glycol, bisphenol A ethylene oxide adduct, and bisphenol A propylene oxide adduct, triols such as glycerin, trimethylolpropane, and trimethylolethane, and mixtures thereof. Of these, bisphenol A, derivatives thereof, alkylene oxide adducts thereof, neopentyl glycol, and totimethylolpropane are particularly preferred.
[0122]
Examples of the trivalent or higher alcohol component include sorbitol, 1,2,3,6-hexanetetrol, 1,4-sorbitan, pentaerythritol, dipentaerythritol, tripentaerythritol, 1,2,4-butanetriol, 1 , 2,5-pentanetriol, glycerol, 2-methylpropanetriol, 2-methyl-1,2,4-butanetriol, trimethylolethane, trimethylolpropane, 1,3,5-trihydroxymethylbenzene, etc. It is done.
[0123]
For the polymerization, known polycondensation, solution polycondensation or the like can be used. As a result, a good toner can be obtained without impairing the PVC mat resistance and the color of the color toner.
[0124]
The ratio of the polyvalent carboxylic acid and the polyhydric alcohol is generally 0.8 to 1.4 in terms of the ratio of the number of hydroxyl groups to the number of carboxyl groups (OH / COOH).
[0125]
In the use of crystalline polyester, which will be described later, a polyester binder resin comprising, as essential components, a polyhydric alcohol represented by (Chemical Formula 19), a polyvalent carboxylic acid represented by (Chemical Formula 20), and a trivalent carboxylic acid. Is preferred. This is to prevent the crystalline polyester resin from being non-crystallized by suppressing the compatibilization of the crystalline polyester resin and uniformly dispersing it in the binder resin.
[0126]
As the polycarboxylic acid represented by (Chemical Formula 20), adipic acid, pimelic acid, suberic acid, azelaic acid, and sebacic acid having n of 4 or more can be preferably used.
[0127]
Embedded image
Figure 0004172336
[0128]
Embedded image
Figure 0004172336
[0129]
In this embodiment, the polyester as a binder resin is subjected to urethane chain extension reaction in the presence of isocyanates, and the urethane chain extended polyester resin is used as a part or all of the binder resin. Urethane chain-extended polyester resin has high viscoelasticity and functions effectively in offset resistance, and suppresses compatibilization of the crystalline polyester resin and uniformly disperses it in the binder resin to prevent the crystalline polyester from becoming non-crystallized. It is to do.
[0130]
Examples of the isocyanate compound used include hexamethylene diisocyanate, isophorone diisocyanate, tolylene diisocyanate, diphenylmethane diisocyanate, xylylene diisocyanate, and tetramethylxylylene diisocyanate.
[0131]
The urethane-modified polyester resin can be obtained by adding polyisocyanate into a solution containing the polyester resin alone or polyester resin at a temperature of 50 to 150 ° C. in a lump or divided and reacting at the same temperature for several hours. The amount of the isocyanate compound used is preferably 0.3 to 0.99 mole equivalent per mole equivalent of hydroxyl group of the polyester resin before urethane modification. More preferably 0.5 to 0.95 molar equivalent. If it is less than 0.3, the offset resistance decreases. If it is 0.99 or more, the viscosity rises remarkably and stirring may become difficult.
[0132]
The molecular weight distribution in GPC of the binder resin of this embodiment is 2 × 10.Three~ 3x10Four3 × 10 as a component having at least one molecular weight maximum peak in the region and existing in the high molecular weight regionFour5% or more of the above molecular weight components with respect to the whole binder resin, the weight average molecular weight is 10,000 to 300,000, the Z average molecular weight is 20,000 to 5,000,000, and the ratio of the weight average molecular weight to the number average molecular weight (weight average molecular weight / Number average molecular weight) is 3 to 100, the ratio of the Z average molecular weight to the number average molecular weight (Z average molecular weight / number average molecular weight) is 10 to 2000, and the melting temperature by the 1/2 method using a constant load extrusion capillary rheometer flow tester It is preferable to use as a component a polyester resin (hereinafter referred to as a softening point) of 80 to 150 ° C, an outflow start temperature of 80 to 120 ° C, and a glass transition point of the resin of 45 to 68 ° C.
[0133]
Preferably, the weight average molecular weight is 10,000 to 200,000, the Z average molecular weight is 20,000 to 3 million, the weight average molecular weight / number average molecular weight is 3 to 50, the Z average molecular weight / number average molecular weight is 20 to 1000, and the softening point is 90. It is preferable to use as a component a polyester resin having a temperature of ~ 140 ° C, an outflow start temperature of 85 to 115 ° C, and a glass transition point of 52 to 68 ° C.
[0134]
More preferably, the weight average molecular weight is 10,000 to 150,000, the Z average molecular weight is 20,000 to 500,000, the weight average molecular weight / number average molecular weight is 3 to 15, the Z average molecular weight / number average molecular weight is 50 to 1,000, and the softening point is It is preferable to use as a component a polyester resin having a temperature of 105 to 135 ° C, an outflow start temperature of 90 to 120 ° C, and a glass transition point of 58 to 66 ° C.
[0135]
Moreover, as a component which exists in a high molecular weight area | region, Preferably it is 1x10.FiveIt is preferable to have the above molecular weight components at 3% or more with respect to the entire binder resin. Furthermore, as a component existing in the high molecular weight region, 3 × 10FiveIt is preferable to have 0.5% or more of the above molecular weight components with respect to the whole binder resin.
[0136]
Preferably 8 × 10 8 as a component present in the high molecular weight regionFour~ 1x107Having a molecular weight component of 3% or more with respect to the entire binder resin, and 1 × 107The structure which does not contain the above components is preferable.
[0137]
More preferably, as a component present in the high molecular weight region, 3 × 10Five~ 9x106Having a high molecular weight component of 1% or more with respect to the whole binder resin, and 9 × 106The above components are not included.
[0138]
More preferably, as the component existing in the high molecular weight region, 7 × 10Five~ 6 × 106Having a high molecular weight component of 1% or more with respect to the whole binder resin, and 6 × 106The above components are not included.
[0139]
If the amount of the high molecular weight component is too large or too large, the large molecular weight component remains at the time of kneading and hinders the translucency. In addition, the production efficiency of the resin itself decreases. Unnecessary scratches are made on the developing roller supply roller to cause vertical stripes in the image. Also, the dispersibility of the wax decreases.
[0140]
The binder resin has a weight average molecular weight of less than 10,000, a Z average molecular weight of less than 20,000, a weight average molecular weight / number average molecular weight of less than 3, a Z average molecular weight / number average molecular weight of less than 10, and a softening point of 80. When the temperature is lower than 0 ° C., the outflow start temperature is lower than 80 ° C., and the glass transition point is lower than 45 ° C., the dispersibility at the time of kneading decreases, resulting in an increase in fog and a deterioration in durability. Further, the kneading stress during kneading is not sufficiently applied, and the molecular weight cannot be maintained at an appropriate value. The dispersibility of the wax or crystalline polyester in the resin is deteriorated, and the repulsion due to the charge action of the toner is hardly reduced. In addition, fog and toner scattering increase. In addition, offset resistance and storage stability at high temperatures are deteriorated, and further, poor cleaning on the transfer member and filming on the photosensitive member occur.
[0141]
The weight average molecular weight of the binder resin is greater than 300,000, the Z average molecular weight is greater than 5 million, the weight average molecular weight / number average molecular weight is greater than 100, the Z average molecular weight / number average molecular weight is greater than 2000, and the softening point is 150. If it is greater than ℃, the outflow start temperature is greater than 120 ℃, and the glass transition point is greater than 68 ℃, the load during processing of the machine becomes excessive, resulting in an extreme decrease in productivity and a decrease in translucency in color images. And lead to a decrease in fixing strength.
[0142]
The molecular weights of the resin, wax, and toner are values measured by gel permeation chromatography (GPC) using several types of monodisperse polystyrene as standard samples.
[0143]
The apparatus is HPLC 8120 series manufactured by Tosoh Corporation, the column is TSKgel superHM-H H4000 / H3000 / H2000 (7.8 mm diameter, 150 mm × 3), eluent THF (tetrahydrofuran), flow rate 0.6 ml / min, sample concentration 0.1 %, Injection amount 20 μL, detector RI, measurement temperature 40 ° C., pretreatment for measurement is to measure a resin component obtained by dissolving a sample in THF and filtering through a 0.45 μm filter to remove additives such as silica. The measurement conditions are conditions in which the molecular weight distribution of the target sample is included in a range in which the logarithm of the molecular weight and the count number are linear in a calibration curve obtained with several types of monodisperse polystyrene standard samples.
[0144]
Moreover, the measurement of the wax obtained by reaction with C5-C100 long-chain alkyl alcohol, unsaturated polycarboxylic acid or its anhydride, and a hydrocarbon-type wax is the apparatus GPC-150C made from WATERS, and a column is Shodex HT. -806M (8.0 mm ID-30 cm × 2), eluent is o-dichlorobenzene, flow rate is 1.0 mL / min, sample concentration is 0.3%, injection volume is 200 μL, detector is RI, measurement The temperature was 130 ° C., and pre-measurement treatment was performed by filtering the sample with a 0.5 μm sintered metal filter after dissolving the sample in a solvent. The measurement conditions are conditions in which the molecular weight distribution of the target sample is included in a range in which the logarithm of the molecular weight and the count number are linear in a calibration curve obtained with several types of monodisperse polystyrene standard samples.
[0145]
In addition, the softening point of the binder resin is 1 cm by a constant load extrusion type capillary rheometer flow tester (CFT500) manufactured by Shimadzu Corporation.ThreeThe sample was heated at a rate of temperature increase of 6 ° C./min.FiveN / m2 The temperature at which the piston stroke starts to rise is the outflow start temperature (Tfb) from the relationship between the temperature rise characteristic in the relationship between the piston stroke and the temperature of the plunger. ), 1/2 of the difference between the lowest value of the curve and the end point of the outflow is obtained, and the temperature at the point of adding the lowest value of the curve is the melting temperature (softening point Tm) in the 1/2 method.
[0146]
The glass transition point of the resin was raised to 100 ° C. using a differential scanning calorimeter, allowed to stand at that temperature for 3 minutes, and then cooled to room temperature at a cooling rate of 10 ° C./min. The temperature at the intersection of the baseline extension below the glass transition point and the tangent indicating the maximum slope between the peak rise and the peak apex when the thermal history is measured at a temperature rise of / min. To tell.
[0147]
For the endothermic start temperature and endothermic peak temperature of the endothermic characteristics by DSC, a differential calorimeter DSC-50 manufactured by Shimadzu Corporation was used. The temperature was raised to 200 ° C. at 5 ° C./min, rapidly cooled to 10 ° C. for 5 minutes, then allowed to stand for 15 minutes and then heated at 5 ° C./min. The amount of sample put into the cell was 10 mg ± 2 mg.
[0148]
(Crystalline polyester)
Examples of the diol used to obtain the crystalline polyester include ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, 1,2-propylene glycol, 1,3-propylene glycol, 1,4-butanediol, and 1,4-butenediol. 1,5-pentanediol, neopentyl glycol, 1,5-pentane glycol, 1,6-hexanediol, 1,4-cyclohexanediol, 1,4-cyclohexanedimethanol, dipropylene glycol, polyethylene glycol, polypropylene glycol , Polytetramethylene glycol, polyoxypropylene (2.2) -2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane, polyoxyethylene (2.2) -2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane, etc. of Examples include bisphenol A alkylene (2 to 3 carbon atoms) oxide (average added mole number 1 to 10) adduct, bisphenol Z, hydrogenated bisphenol A and the like.
[0149]
Among them, an alcohol component containing 50 mol% or more of an aliphatic diol having 2 to 6 carbon atoms is preferable, 1,4-butanediol, ethylene glycol, 1,2-propylene glycol, 1,3-propylene glycol, 1, 6-hexanediol, neopentyl glycol, 1,4-butenediol, 1,5-pentanediol and the like are preferable. The alcohol component contains 60 mol% or more, preferably 80 to 100 mol%.
[0150]
Dicarboxylic acids used to obtain crystalline polyesters include oxalic acid, malonic acid, succinic acid, glutaric acid, adipic acid, pimelic acid, speric acid, azelaic acid, sebacic acid, maleic acid, fumaric acid, citraconic acid , Itaconic acid, glutamic acid, n-dodecyl succinic acid, n-dodecenyl succinic acid, isododecyl succinic acid, isododecenyl succinic acid, n-octyl succinic acid, n-octenyl succinic acid, acid anhydrides or acid chlorides thereof Can be mentioned. Among them, a resin obtained by polycondensing a carboxylic acid component containing 60 mol% or more of an aliphatic dicarboxylic acid compound having 2 to 8, preferably 4 to 6, and more preferably 4 carbon atoms is preferable.
[0151]
Examples of the aliphatic dicarboxylic acid compound having 2 to 8 carbon atoms include oxalic acid, malonic acid, maleic acid, fumaric acid, citraconic acid, itaconic acid, glutaconic acid, succinic acid, adipic acid, and anhydrides of these acids, alkyl (C1-C3) ester etc. are mentioned, Among these, fumaric acid is preferable. In addition, as mentioned above, the aliphatic dicarboxylic compound refers to an aliphatic dicarboxylic acid, its anhydride, and its alkyl (C1-3) ester. Among these, an aliphatic dicarboxylic acid is preferable.
[0152]
The aliphatic dicarboxylic acid compound having 2 to 8 carbon atoms occupies 60 mol% or more, preferably 80 to 100 mol% or more in the carboxylic acid component.
[0153]
The alcohol component and the carboxylic acid component can be polycondensed in an inert gas atmosphere by reacting them at a temperature of 120 to 230 ° C., if necessary, using an esterification catalyst, a polymerization inhibitor or the like.
[0154]
Particularly preferred crystalline polyesters include polyesters obtained by reacting 1,4-cyclohexanedimethanol and adipic acid, polyesters obtained by reacting 1,6-hexanediol and sebacic acid, ethylene glycol and succinic acid. And polyester obtained by reacting ethylene glycol and sebacic acid, polyester obtained by reacting 1,4-butanediol and succinic acid, among these, Most preferred is a polyester obtained by reacting 1,4-cyclohexanedimethanol with adipic acid.
[0155]
The addition amount for extracting an appropriate effect is 5 to 25 parts by weight, preferably 8 to 20 parts by weight, and more preferably 8 to 15 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the binder resin.
[0156]
Moreover, it is preferable that the crystalline polyester of this embodiment has an endothermic start temperature of 60 ° C. or higher and an endothermic peak temperature of 100 ° C. to 140 ° C. in the endothermic characteristics by DSC method. When the endothermic start temperature is lower than 60 ° C. and the endothermic peak temperature is lower than 100 ° C., the printing durability of the toner is lowered, and carrier spent and OPC filming are likely to occur. When the endothermic peak temperature is higher than 140 ° C., the low-temperature fixability is weakened.
[0157]
(Charge control agent)
In this embodiment, a charge control agent is added in order to make toner charge control purposes and oilless fixing more robust. A preferable material is an acrylic sulfonic acid polymer, and a vinyl copolymer of a styrene monomer and an acrylic acid monomer having a sulfonic acid group as a polar group. In particular, a copolymer with acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid can exhibit preferable characteristics. By using in combination with the carrier described above, the handling property in the developing device is improved, and the uniformity of the toner density is improved. Further, development memory can be suppressed.
[0158]
As a preferable material, a metal salt of a salicylic acid derivative represented by (Chemical Formula 21) is used.
[0159]
Embedded image
Figure 0004172336
[0160]
Further, as a preferable material, a metal salt of a benzylic acid derivative represented by (Chemical Formula 22) is used.
[0161]
Embedded image
Figure 0004172336
[0162]
With this configuration, a wide non-offset temperature range can be secured in oil-less fixing, and image disturbance due to charging during fixing can be prevented. This seems to be the effect of the functional group having the acid value of the wax and the charging polarity of the metal salt. In addition, it is possible to prevent a decrease in charge amount during continuous use.
[0163]
The addition amount is preferably 0.5 to 5 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the binder resin. More preferably, it is 1-4 weight part, More preferably, it is 3-4 weight part. When the amount is less than 0.5 parts by weight, the charging effect is lost. When the amount exceeds 5 parts by weight, the color turbidity in the color image becomes conspicuous.
[0164]
(Pigment)
Examples of the pigment used in this embodiment include carbon black, iron black, graphite, nigrosine, metal complexes of azo dyes, C.I. I. Acetoacetic acid arylamide monoazo yellow pigments such as CI Pigment Yellow 1,3,74,97,98; I. Acetoacetic acid arylamide-based disazo yellow pigments such as C.I. Pigment Yellow 12, 13, 14, and 17; I. Solvent Yellow 19, 77, 79, C.I. I. Disperse Yellow 164 is blended, and C.I. I. Pigment Yellow 93, 180, 185 benzimidazolone is effective for photoconductor filming.
[0165]
C. I. Red pigments such as CI Pigment Red 48, 49: 1, 53: 1, 57, 57: 1, 81, 122, 5; I. Red dyes such as Solvent Red 49, 52, 58, 8; I. One or two or more kinds of blue dyed pigments of phthalocyanine and derivatives thereof such as Pigment Blue 15: 3 are blended. The addition amount is preferably 3 to 8 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the binder resin.
[0166]
(External additive)
In this embodiment, as external additives, fine metal oxide powders such as silica, alumina, titanium oxide, zirconia, magnesia, ferrite, magnetite, titanates such as barium titanate, calcium titanate, strontium titanate, barium zirconate Zirconate salts such as calcium zirconate and strontium zirconate, or mixtures thereof are used.
[0167]
The surface treatment of these inorganic fine powders is carried out with one or more of polysiloxane, fatty acid ester, fatty acid amide, and fatty acid metal salt. The purpose is to suppress overcharging of the toner containing the crystalline polyester under low humidity, avoid carrier spent and OPC filming, and further suppress transfer defects such as reverse transfer and void.
[0168]
Examples of the fatty acid include caprylic acid, capric acid, undecylic acid, lauric acid, myristylic acid, parimitic acid, stearic acid, behenic acid, montanic acid, laccellic acid, oleic acid, erucic acid, sorbic acid, linoleic acid and the like. Of these, fatty acids having 15 to 20 carbon atoms are preferred. Examples of the metal constituting the fatty acid metal salt include aluminum, zinc, calcium, magnesium, lithium, sodium, lead, and barium. Of these, aluminum, zinc, and sodium are preferable. Particularly preferred is aluminum distearate (Al (OH) (C17H35COO)2) Or aluminum monostearate (Al (OH)2(C17H35COO)), and the like are preferably difatty acid aluminum and monofatty acid aluminum. Having an OH group can prevent overcharging and suppress poor transfer. Moreover, it is thought that the processability with inorganic fine powders, such as a silica, improves at the time of a process.
[0169]
As the aliphatic amide, it has 16 to 24 carbon atoms such as palmitic acid amide, palmitoleic acid amide, stearic acid amide, oleic acid amide, arachidic acid amide, eicosenoic acid amide, behenic acid amide, erucic acid amide, ligrinoceric acid amide. Saturated or monovalent unsaturated aliphatic amides are preferably used. The toner containing the crystalline polyester can be prevented from being overcharged under low humidity, and transfer defects can be suppressed.
[0170]
Examples of the fatty acid ester include esters such as methyl, ethyl, butyl, glycerin, pentaerythritol, polypropylene glycol, and trimethylol propane. Particularly, fatty acid pentaerythritol monoester, fatty acid pentaerythritol triester, and fatty acid trimethylol propane ester are preferable. Used.
[0171]
Materials such as hydroxystearic acid derivatives, polyhydric alcohol fatty acid esters such as glycerin fatty acid esters, glycol fatty acid esters, and sorbitan fatty acid esters are preferred, and they can be used alone or in combination of two or more. The toner containing the crystalline polyester can be prevented from being overcharged under low humidity, and transfer defects can be suppressed.
[0172]
The polysiloxane is preferably a polysiloxane selected from dimethylpolysiloxane, diphenylpolysiloxane, and methylphenylpolysiloxane represented by (Chemical Formula 23). A polysiloxane selected from phenyl hydrogen polysiloxane, methyl hydrogen polysiloxane, and phenyl hydrogen methyl hydrogen polysiloxane is preferably used. The toner containing the crystalline polyester can be prevented from being overcharged under low humidity, and transfer defects can be suppressed.
[0173]
Embedded image
Figure 0004172336
[0174]
In the surface treatment, the above-mentioned polysiloxane or fatty acid is dissolved in a hydrocarbon organic solvent such as toluene, xylene, hexane, isopar, etc., and it is mixed with an inorganic fine powder such as silica, titanium oxide, alumina, etc. by wet mixing. It is produced by adhering to the surface of the fine powder by the treatment agent, applying a surface treatment, and then removing the solvent and performing a drying treatment.
[0175]
It is preferable that the ignition loss of the surface-treated inorganic fine powder is 1.5 to 25 wt%. When the amount is less than 1.5 wt%, the function of the treating agent is not sufficiently exhibited, and the effect of improving the chargeability and transferability does not appear. When it exceeds 25 wt%, an untreated agent is present, which adversely affects developability and durability.
[0176]
Moreover, as a more preferable form, it is also preferable to perform the said process after performing the coupling agent process on the surface of the inorganic fine powder processed. This is because more uniform processing is possible, and the toner can be highly charged, and the fluidity when added to the toner is improved.
[0177]
As silane coupling agents, dimethyldichlorosilane, trimethylchlorosilane, allyldimethylchlorosilane, hexamethyldisilazane, allylphenyldichlorosilane, benzylmethylchlorosilane, vinyltriethoxysilane, γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane, There are vinyltriacetoxysilane, divinylchlorosilane, dimethylvinylchlorosilane, and the like. The silane coupling agent treatment is a dry treatment in which the vaporized silane coupling agent is reacted with a fine powder made into a cloud by stirring or the like, or a wet treatment in which a silane coupling agent in which the fine powder is dispersed in a solvent is dropped. Processed by law.
[0178]
By specifying the composition of the external additive formulation of the toner added with the wax described above, the handling property of the toner particles can be improved, and even in the state where a part of the wax is exposed on the toner surface, the image quality is improved and transferred in development and transfer. Compatibility improvement can be achieved. In development, the latent image can be reproduced more faithfully. The toner particles can be transferred without deteriorating the transfer rate. In addition, retransfer can be prevented even in tandem transfer, and the occurrence of voids can be suppressed. Furthermore, a high image density can be obtained even if the development amount is reduced. Further, the spent resistance to the carrier can be further improved, the handling property in the developing device can be improved, and the uniformity of the toner density can be increased. Moreover, development memory generation can be suppressed. Further, it is possible to prevent filming on the photoreceptor and fusion to the fixing heating member.
[0179]
As a constitution of the external additive, the average particle size of the inorganic fine powder is preferably 6 nm to 150 nm. If it is smaller than 6 nm, silica aggregates increase, and the above-described effects are hardly exhibited. When it is larger than 150 nm, the fluidity of the toner is not improved.
[0180]
The external additive is preferably added in an amount of 1.6 to 4.3 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the toner base particles. When the amount is less than 1.6 parts by weight, the fluidity of the toner is deteriorated. The occurrence of reverse transcription during transcription cannot be suppressed. If the amount is more than 4.3 parts by weight, silica floating and filming on the photoreceptor are likely to occur.
[0181]
In addition, a preferable external additive has a structure in which an inorganic fine powder having an average particle size of 6 nm to 20 nm, an ignition loss of 1.5 to 25 wt%, and a drying loss of 0.01 to 1.5 wt% is added to 100 parts by weight of the toner base. An inorganic fine powder having 0.6 to 2.5 parts by weight, an average particle diameter of 20 nm to 150 nm, an ignition loss of 1.5 to 25 wt%, and a drying loss of 0.01 to 1.5 wt% is used as a toner base. In this configuration, 1.0 to 3.5 parts by weight are externally added to 100 parts by weight.
[0182]
By using the silica whose function is separated by this configuration, it is possible to obtain a margin with respect to handling properties in development with toner added with crystalline polyester, reverse transfer at the time of transfer, voids, and scattering. In addition, the spent on the carrier can be prevented. By deviating from the range, the margin width is narrowed, and improvement in accuracy on the machine side is required.
[0183]
Further, the preferred external additive is composed of an inorganic fine powder having an average particle size of 6 nm to 20 nm, an ignition loss of 1.5 to 25 wt%, and a drying loss of 0.01 to 1.5 wt%. 0.6 to 2.5 parts by weight with respect to parts,
An inorganic fine powder having an average particle size of 20 nm to 80 nm, an ignition loss of 1.5 to 25 wt%, and a drying loss of 0.01 to 1.5 wt% is added to 1.0 to 3. 5 parts by weight and an inorganic fine powder having an average particle diameter of 100 nm to 150 nm are contained in an amount of 1.0 to 1.5 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the toner base particles.
[0184]
Inorganic fine powder having an average particle diameter of 6 nm to 20 nm ensures fluidity of the toner, and filming of the wax exposed to the inorganic fine powder having an average particle diameter of 30 nm to 80 nm on the photoreceptor and adhesion of spent to the carrier are prevented. . It reduces the driving of silica having a smaller particle diameter into the inorganic fine powder having an average particle diameter of 100 nm to 150 nm into the wax, and is effective in improving the life of the developer. Further, the pressure applied to the toner layer at the time of transfer is relieved to prevent transfer skipping and reverse transfer with toner added with crystalline polyester and wax.
[0185]
By specifying the loss on ignition of silica, more margin can be taken against reverse transfer, dropout and scattering during transfer. Further, the use in combination with the carrier and crystalline polyester described above can improve the spent resistance, improve the handling property in the developing device, and increase the uniformity of the toner density. Moreover, development memory generation can be suppressed. By deviating from the range, the margin width is narrowed, and improvement in accuracy on the machine side is required. In particular, the releasing action at the time of transfer can be stabilized, and the transfer margin against reverse transfer and void can be stabilized.
[0186]
If the loss on ignition of the inorganic fine powder is less than 1.5 wt%, the transfer margin for reverse transfer and hollow out becomes narrow. If it exceeds 25 wt%, the surface treatment becomes uneven, resulting in uneven charging. Moreover, it is a value which becomes saturated during manufacture and becomes difficult to process. The ignition loss is preferably 3 to 20 wt%, more preferably the ignition loss is 5 to 15 wt%. If the loss on drying of the inorganic fine powder is greater than 1.5 wt%, the transfer margin for reverse transfer and hollow out becomes narrower. Reduces charge under high humidity.
[0187]
Further, a positively chargeable inorganic fine powder having an average particle diameter of 6 nm to 120 nm and an ignition loss of 1.5 to 25 wt% is further combined with 0.5 to 1.5 parts by weight based on 100 parts by weight of the toner base particles. A configuration in which external addition processing is performed is also preferable. The toner can be prevented from being overcharged during long-term continuous use, and the developer life can be further extended. Furthermore, the effect of suppressing scattering during transfer due to overcharging can also be obtained.
[0188]
The effect of adding the positively chargeable inorganic fine powder has a great effect on the stabilization of the charge during long-term continuous use of the toner by adding the inorganic fine powder having positive chargeability to the toner. Further, in the tandem electrophotographic system, it is possible to suppress image disturbance and transfer failure due to charging repulsion during transfer. If the amount is less than 0.5 parts by weight, it is difficult to obtain the effect. If it exceeds 1.5 parts by weight, fogging during development increases. The loss on ignition is preferably 1.5 to 25 wt%, more preferably 5 to 19 wt%.
[0189]
By treating fatty acid and / or fatty acid metal salt with an inorganic fine powder having a large particle size, the effect of releasing the stress on the toner between the transfer member and the photosensitive member can be obtained, and the effect on transferability can be obtained. . By using the positively chargeable inorganic fine powder A having a small particle size, it is easier to adhere to the toner surface than the inorganic fine powder B, and it is possible to suppress overcharge in one-component development, stabilization of charge in development, transfer Effectiveness is increased by countermeasures against defects.
[0190]
As the positively chargeable silica, aminosilane, amino-modified silicone oil shown in (Chemical Formula 24), silica treated with aminoammonium, titanium oxide, alumina and the like are preferable. At this time, the toner base exhibits a negative chargeability, and this structure is preferably a structure in which inorganic fine powder having a reverse chargeability to the toner base is added.
[0191]
Embedded image
Figure 0004172336
[0192]
Further, the drying loss of the inorganic fine powder added as an external additive is preferably 1.0 wt% or less. If it exceeds 1.0 wt%, image quality deterioration such as fogging at the time of development occurs. The degree of hydrophobicity is preferably 70% or more. If it is less than 70%, the moisture resistance decreases.
[0193]
For drying loss (%), about 1 g of a sample is placed in a container that has been dried, allowed to cool, and precisely weighed in advance, and weighed accurately. Dry in a hot air dryer (105 ° C ± 1 ° C) for 2 hours. After cooling in a desiccator for 30 minutes, the weight is precisely weighed and calculated from the following formula.
[0194]
Loss on drying (%) = Loss on drying (g) / Sample amount (g) × 100
For ignition loss, about 1 g of a sample is placed in a magnetic crucible that has been dried, allowed to cool, and precisely weighed in advance, and weighed accurately. Ignite for 2 hours in an electric furnace set to 500 ° C. After standing to cool in a desiccator for 1 hour, its weight is precisely weighed and calculated from the following formula.
[0195]
Loss on ignition (%) = Loss on ignition (g) / Sample amount (g) × 100
Moreover, it is preferable that the moisture adsorption amount of the processed inorganic fine powder is 1 wt% or less. Preferably it is 0.5 wt% or less, More preferably, it is 0.1 wt% or less, More preferably, it is 0.05 wt% or less. When the content is more than 1 wt%, chargeability is deteriorated and filming on the photoconductor during durability is caused. The water adsorption amount was measured with a continuous vapor adsorption device (BELSORP18: Nippon Bell Co., Ltd.) for the water adsorption device.
[0196]
For the determination of the degree of hydrophobicity, 0.2 g of the product to be tested is weighed into 50 ml of distilled water charged in a 250 ml beaker. At the tip, methanol is dropped from a burette invaded in the liquid until the total amount of the inorganic fine powder is wet. At that time, slowly stir slowly with an electromagnetic stirrer. The degree of hydrophobicity is calculated by the following equation from the amount of methanol a (ml) essential for complete wetting.
[0197]
Hydrophobic degree = (a / (50 + a)) × 100 (%)
(Toner powder properties)
In this embodiment, the toner has a volume average particle size of 3.5 to 6.5 μm, a content of 5.04 μm or less in the number distribution is contained in 30 to 80% by number, and a content of 3.17 μm or less in the number distribution. 5 to 35% by number and toner particles having a particle size of 6.35 to 10.1 μm have a particle size distribution containing 35% by volume or less.
[0198]
In a more preferred embodiment, the toner containing at least a binder resin, a colorant and a wax has a volume average particle size of 3.5 to 6.5 μm and a content of 5.04 μm or less in the number distribution is 30 to 80. In the number distribution, the content of 3.17 μm or less in the number distribution is 5 to 35% by number, the toner particles having a particle size of 6.35 to 10.1 μm are contained in 30% by volume or less, The particle size distribution is such that the content of 8 μm or more is 5% by volume or less.
[0199]
It is possible to prevent high-resolution image quality, and also prevent reverse transfer and dropout in tandem transfer, and achieve both oil-less fixing.
[0200]
If the image quality volume average particle size is larger than 6.5 μm, it is impossible to achieve both image quality and transfer. If the volume average particle size is less than 3.5 μm, it becomes difficult to handle the toner particles during development. When the content of 5.04 μm or less in the number distribution is less than 30% by number, it is impossible to achieve both image quality and transfer. If it exceeds 80% by number, it becomes difficult to handle the toner particles during development. Carrier contamination occurs. If the number distribution of 3.17 μm or less in the number distribution is less than 5% by number, it is impossible to achieve both image quality and transfer. When the content is more than 35% by number, it becomes difficult to handle the toner particles during development. When toner particles having a particle size of 6.35 to 10.1 μm are contained in an amount of more than 35% by volume, it is impossible to achieve both image quality and transfer.
[0201]
Further, toner particles having a particle size of 6.35 to 10.1 μm are contained in an amount of more than 30% by volume, and if the content of 8 μm or more in the number distribution is contained in an amount of more than 5% by volume, image quality and transfer are improved. A balance cannot be achieved.
[0202]
Further, the ratio SSt (SSt = SSt = the specific surface area value St equivalent to the true sphere converted from the volume average particle diameter (St = 6 / (true specific gravity × volume average particle diameter)) and the measured specific surface area of the toner base. (St / specific surface area value of pulverized toner) is set to 0.4 to 0.95, preferably 0.5 to 0.85, and more preferably 0.55 to 0.8. If it is larger than .95, the spheroidization progresses, leading to a decrease in chargeability during continuous use, and causing adverse effects such as scattering during transfer, etc. If it is smaller than 0.4, the shape becomes too irregular or excessive. This is the cause of the large amount of pulverized fine powder.
[0203]
It is preferable that the variation coefficient of the volume particle size distribution of the toner is 16 to 32% and the variation coefficient of the number particle size distribution is 18 to 35%. More preferably, the variation coefficient of the volume particle size distribution is 18 to 24%, the variation coefficient of the number particle size distribution is 20 to 26%, and more preferably, the variation coefficient of the volume particle size distribution is 18 to 22%, the number particle size. The variation coefficient of distribution is 20 to 24%.
[0204]
The coefficient of variation is the standard deviation of the toner particle size divided by the average particle size. This is based on the particle diameter measured using a Coulter counter (Coulter). The standard deviation is expressed as the square root of a value obtained by dividing the sum of the squares of the differences from the average value of each measured value when (n-1) is measured when n particle systems are measured.
[0205]
In other words, the coefficient of variation refers to the extent of the particle size distribution, and if the coefficient of variation of the volume particle size distribution is less than 16% or the coefficient of variation of the number particle size distribution is less than 18%, it is difficult to produce, This will increase costs. When the variation coefficient of the volume particle size distribution is larger than 32% or the variation coefficient of the number particle size distribution is larger than 35%, when the particle size distribution is broad, the toner cohesion becomes stronger, and filming and transfer to the photosensitive member are performed. It is difficult to collect the residual toner in a defective and cleanerless process.
[0206]
The fine powder in the toner affects toner fluidity, image quality, storage stability, filming on the photosensitive member, developing roller, and transfer member, aging characteristics, transferability, particularly multi-layer transfer in the tandem system. Furthermore, it affects the non-offset property, glossiness and translucency in oilless fixing. In a toner containing a release agent such as wax for realizing oil-less fixing, the amount of fine powder affects compatibility with tandem transferability.
[0207]
When the amount of fine powder becomes excessive, crystalline polyester that cannot be dispersed increases the exposure of the toner surface, and filming on the photosensitive member and transfer member occurs. Furthermore, fine powder tends to be offset because of its high adhesion to the heat roller. Further, in the tandem system, toner aggregation tends to be strong, and transfer failure of the second color is likely to occur during multilayer transfer. When the amount of fine powder is reduced, the image quality is degraded.
[0208]
The particle size distribution is measured using a Coulter Counter TA-II type (Coulter Counter Co., Ltd.) by connecting an interface (manufactured by Nikkaki Co., Ltd.) for outputting the number distribution and volume distribution and a personal computer. The electrolyte solution is a surfactant (sodium lauryl sulfate) added to a concentration of 1%. About 2 mg of the toner to be measured is added to about 50 ml. The electrolyte solution in which the sample is suspended is dispersed for about 3 minutes with an ultrasonic disperser. And an aperture of 70 μm was used with a Coulter counter TA-II type. In the 70 μm aperture system, the particle size distribution measurement range is 1.26 μm to 50.8 μm, but the region less than 2.0 μm is not practical because the measurement accuracy and measurement reproducibility are low due to the influence of external noise and the like. Therefore, the measurement area was set to 2.0 μm to 50.8 μm.
[0209]
Further, the degree of compression is calculated from the static bulk density and the dynamic bulk density, which is one of the indicators of toner fluidity. The fluidity of the toner is affected by the particle size distribution of the toner, the toner particle shape, the external additive, and the type and amount of the wax. When the toner particle size distribution is narrow and the amount of fine powder is small, the toner surface has few irregularities and the shape is nearly spherical, the amount of external additive added is large, or the particle size of the external additive is small, the degree of compression is small. The fluidity of the toner becomes higher. The degree of compression is preferably 5 to 40%. More preferably, it is 10 to 30%. It is possible to achieve both oilless fixing and tandem multi-layer transfer. If it is less than 5%, the fixability is lowered, and the translucency is particularly likely to deteriorate. Toner scattering tends to increase from the developing roller. Transferability greater than 40% is lowered, and tandem-type deficiency occurs and transfer failure occurs.
[0210]
(Pulverization)
The toner according to this embodiment can prevent spent on the carrier even when the particle size is reduced, and can realize oilless fixing.
[0211]
As an example of the pulverization, in order to make the particle size small and sharpen the particle size distribution, a cylindrical rotating body that has irregularities on the surface and rotates at high speed after melt-kneading the toner composition, and the rotating body A cylindrical fixed body that is fitted with a gap of 0.5 mm to 40 mm on the outside of the surface and shares a central axis with the rotating body, a supply port through which toner pulverized material flows, and pulverization The powder is pulverized to a predetermined particle size distribution by a pulverizer having a discharge port for discharging the processed pulverized toner. At this time, before the pulverized toner is introduced from the supply port, a means for reducing the aggregation of the pulverized toner is added, and the pulverized toner is introduced from the supply port and pulverized to a predetermined particle size distribution.
[0212]
As a means for alleviating the aggregation of the toner pulverized product, an evaporating medium such as water vapor, ethanol, iso-propyl alcohol, n-butyl, etc. The object is to remove the electric charge of the powder with alcohol, sec-butyl alcohol, iso-butyl alcohol or the like. This is a method of spraying and mixing or adhering the toner to be pulverized product in a mist state and allowing it to flow from the pulverization supply port.
[0213]
Further, before the pulverized toner object is fed from the supply port, a vibration means is added to the pulverized toner object to be supplied, and examples of the vibration means include ultrasonic vibration and vibration vibration. Before the pulverized toner object passes through the pipe and flows from the pulverization part supply port, the piping part is provided with a vibration device, and the pulverized toner substance flows from the supply port while being dispersed.
[0214]
In addition, there is a method in which the pulverized toner to be ground and the inorganic fine powder are mixed in advance before the pulverized toner to be fed from the quantitative feeder, and the mixture is pulverized by being fed from the quantitative feeder. The above-mentioned materials are suitable as the inorganic fine powder.
[0215]
In addition, when the toner is pulverized, the inorganic fine powder is supplied from the inorganic fine powder supply machine and mixed with the pulverized toner before flowing the toner pulverized material from the metering feeder, and then flows from the pulverization inlet. A configuration of pulverizing to a predetermined particle size distribution can also be taken. It is also possible to put them in at the same time.
[0216]
As a result, the pulverized toner object enters the pulverizing portion having the rotating body in a uniformly dispersed state, and the pulverized toner object is uniformly pulverized by the vortex generated by the rotating body. This makes it possible to pulverize with a reduced particle size and to pulverize the coarse powder with a sharp cut.
[0217]
The inorganic fine powder supplied and mixed at this time is preferably silica or titanium oxide fine powder having an average particle diameter of 8 to 40 nm and an ignition loss of 0.5 to 25 wt%. Furthermore, silica or titanium oxide fine powder obtained by surface-treating one or more of fatty acid esters, fatty acid amides, and fatty acid metal salts is preferable. Furthermore, the inorganic fine powder is preferably a silica or titanium oxide fine powder whose surface is treated with silicone oil. An inorganic fine powder having a charging polarity opposite to the charging polarity of the toner base particles is also an effective means for relaxing the charge of the pulverized toner.
[0218]
When the average particle size is smaller than 6 nm, the quantitative cutting becomes unstable. When the average particle size is larger than 40 nm, uniform grindability is not improved. If the ignition loss is less than 0.5 wt%, fine powder will be scattered. If the loss on ignition is greater than 25 wt%, the fine powder is strongly agglomerated and the uniform supply of the pulverized toner is deteriorated.
[0219]
The inorganic fine powder adheres to the toner surface in an electrostatically attached state without being fixed to the toner base. The supply amount of the inorganic fine powder is preferably about 0.1 to 5 wt% of the supply amount of the pulverized toner.
[0220]
By setting the gap between the convex part of the rotating body and the convex part of the fixed body to 0.5 to 40 mm, preferably 0.5 to 10 mm, more preferably 0.5 to 6 mm, the pulverization efficiency and the spheroidizing effect are further improved. Can be increased. If the diameter is smaller than 0.5 mm, contact between the particles, the rotating body, and the fixed body is remarkably increased, so that frictional heat is significantly generated, and toner fusion occurs at the tip portion. If it is larger than 40 mm, a high-speed air current cannot be vigorously generated, and sufficient pulverizability cannot be obtained.
[0221]
When this method is used, it is possible to perform an external addition process at the same time as the pulverization. In addition, since the toner particles are rounded to have a spherical shape, the fluidity is improved.
[0222]
If the fluidity of the toner is low, unevenness occurs in the solid image area, the frictional chargeability decreases, the reverse polarity toner increases, the toner strongly adheres to the non-image area of the photoconductor, and cannot be removed. As a result, the image is deteriorated and the transfer efficiency is lowered. Increasing the amount of the external additive silica to increase the fluidity of the toner tends to make the triboelectric charge uniform, reduce background fogging, increase the image density, and eliminate unevenness in the solid black image area. However, there are problems such as filming of silica and toner on the photoconductor and adhesion of white spots on solid black image portions of silica aggregates.
[0223]
Therefore, high fluidity is obtained with a small amount of silica added, the generation of floating silica is suppressed, the white point of silica on the solid black image area, the silica on the intermediate transfer member and the photosensitive member, and toner filming. Occurrence is suppressed. Further, the occurrence of unevenness in the solid black image portion seen with low-fluidity toner can be suppressed, uniform transferability can be obtained, and the occurrence of reverse polarity toner can be suppressed low, which is a factor for improving the transfer efficiency.
[0224]
Furthermore, at the time of transfer, particularly at high temperature and high humidity, where toner such as characters and lines is concentrated, even if transferred with a predetermined pressing force, the toner does not easily aggregate due to the high fluidity of the toner, A clear image without voids can be obtained.
[0225]
An embodiment of the toner pulverizing apparatus of this embodiment shown in FIG. 3 will be described.
[0226]
The to-be-ground toner 503 obtained by passing the kneaded material by coarse pulverization and having a mesh diameter of about 1 to 5 mm is fed from a constant supply unit 508 and sent to the pulverization supply unit by the cooling air 511 supplied by the cooler 509, and the pulverization processing unit Milled at 500. The raw material 503 is input from the pulverization inlet 504, and rotates at a high speed and has a rotator 501 having a concavo-convex portion 506 on the surface, and a fixed member 502 having a concavo-convex portion 507 on the surface located in a gap between the rotator 501 and a narrow gap. With the flow of the high-speed airflow generated between the rotating body and the stationary body rotating at a high speed, the raw material particles are spheroidized while being pulverized by a powerful collision. The spherical particles 510 exit from the outlet 505 and are sent to the coarse powder classifier 513, and the coarse particles are sent again to the grinding inlet 504 by the air 511. The product is sent to a cyclone 515 and collected in a collection container 520. 512 is a thermometer, 514 is a bag filter, 516 is an air flow meter, and 517 is a blower.
[0227]
519 is a vibrator vibration device, and 518 is an inorganic fine powder feeder. When separated by coarse powder classification and supplied again to the pulverizing section, it is preferable to supply the inorganic fine powder from behind. As a result, the inorganic fine powder is uniformly mixed when colliding with the pulverized product. An evaporable solvent can be supplied instead of the inorganic fine powder.
[0228]
4 is a cross-sectional view taken along the line A-A ′ of FIG. 3 as viewed from above. Concave and convex portions are added over the entire circumference. Some of them are shown in the figure, and the rest are omitted. FIG. 5 is an enlarged view of the portion B in FIG. s1 is the width of the convex portion of the surface uneven portion 507 of the fixed body 502, s2 is the distance between the convex portions of the surface uneven portion 507 of the fixed body 502, s3 is the height of the convex portion of the surface uneven portion 507 of the fixed body 502, r1 is the width of the convex portion of the surface uneven portion 506 of the rotating body 501, r2 is the distance between the convex portions of the surface uneven portion 506 of the rotating body 501, and r3 is the height of the convex portion of the surface uneven portion 506 of the fixed body 501. Show. In order to efficiently reduce the toner particle size and spheroidize and pulverize the toner while the rotating body rotates at high speed and is supplied with an inorganic fine powder such as silica, the density of the surface irregularities 507 of the fixed body 502 is set to the rotating body. This can be realized by making the configuration higher than the density of the surface irregularities 506 of 501. It is preferable that the number of convex portions is one or more per 1 cm circumference. Preferably it is 2.5 or more. Furthermore, it is preferable to have a relationship of 0.2 ≦ s1 / r1 ≦ 0.7 and 0.2 ≦ s2 / r2 ≦ 0.7. In particular, when pulverizing while supplying the inorganic fine powder, the material to be pulverized is charged in a uniformly dispersed state, and therefore it is necessary to increase the density in order to stabilize the collision with the wall surface of the fixed body. . If it is smaller than 0.2, the cost for surface processing increases. If it exceeds 0.7, the flow of the vortex is not uniform, and it becomes difficult to pulverize to a small particle size.
[0229]
(Two-component development)
An AC bias is applied between the photoconductor and the developing roller together with a DC bias.
[0230]
The frequency at that time is 1 to 10 kHz, the AC bias is 1.0 to 2.5 kV (pp), and the peripheral speed ratio between the photoconductor and the developing roller is 1: 1.2 to 1: 2. It is preferable.
[0231]
More preferably, the frequency is 3.5 to 8 kHz, the AC bias is 1.2 to 2.0 kV (pp), and the peripheral speed ratio between the photosensitive member and the developing roller is 1: 1.5 to 1: 1. .8.
[0232]
More preferably, the frequency is 5.5 to 7 kHz, the AC bias is 1.5 to 2.0 kV (pp), and the peripheral speed ratio between the photosensitive member and the developing roller is 1: 1.6 to 1: 1. .8.
[0233]
By using this development process configuration, dots can be faithfully reproduced, and development γ characteristics can be obtained. Both high-quality images and oilless fixability can be achieved. In addition, the toner of this embodiment containing crystalline polyester can prevent charge-up under low humidity, and a high image density can be obtained even in continuous use. This is considered to be possible in combination with the AC bias to reduce the adhesion force of the toner to the carrier, maintain the image density, reduce the fog, and faithfully reproduce the dots.
[0234]
If the frequency is smaller than 1 kHz, dot reproducibility is deteriorated and halftone reproducibility is deteriorated. When the frequency is higher than 10 kHz, the development region cannot be followed and the effect does not appear. In this frequency range, in the two-component development using a high resistance carrier, it works to reciprocate between the carrier and the toner rather than between the developing roller and the photoreceptor, and has the effect of slightly releasing the toner from the carrier. Good reproducibility and halftone reproducibility are achieved, and a high image density can be obtained.
[0235]
When the AC bias is smaller than 1.0 kV (pp), the effect of suppressing charge-up cannot be obtained, and when the AC bias is larger than 2.5 kV (pp), the fog increases. If the peripheral speed ratio between the photoconductor and the developing roller is smaller than 1: 1.2 (the developing roller becomes slow), it is difficult to obtain image density. When the peripheral speed ratio between the photosensitive member and the developing roller is larger than 1: 2 (the developing roller speed is increased), toner scattering increases.
[0236]
(Tandem color process)
In addition, in order to form a color image at high speed, this embodiment has a plurality of toner image forming stations including a photosensitive member, a charging unit, and a toner carrier, and develops an electrostatic latent image formed on the image carrier. A primary transfer process in which an imaged toner image is transferred to the transfer body by bringing an endless transfer body into contact with the image carrier is sequentially performed, and a multilayer transfer toner image is formed on the transfer body. In the transfer process configured to execute a secondary transfer process in which a multi-layer toner image formed and then formed on the transfer body is collectively transferred to a transfer medium such as paper or OHP, the first primary When the distance from the transfer position to the second primary transfer position is d1 (mm) and the peripheral speed of the photoreceptor is v (mm / s), the transfer position configuration is d1 / v ≦ 0.65. , Both machine miniaturization and printing speed Is shall. The demand for miniaturization that can output color images at high speed and does not take up space in the office is becoming stronger, and it is possible to process more than 16 sheets (A4) per minute, and the size of the machine can be used for SOHO applications. In order to achieve this, it is essential to have a configuration in which a plurality of toner image forming stations are short and the process speed is increased. In order to achieve both a reduction in size and a printing speed, a configuration in which the above value is 0.65 or less is considered a minimum.
[0237]
However, when this configuration is adopted, for example, the time from the primary transfer of the yellow toner of the first color to the primary transfer of the next magenta toner of the second color is extremely short. When the magenta toner is transferred onto the yellow toner, the magenta toner is repelled by the charge action of the yellow toner, resulting in a problem that the transfer efficiency is lowered and characters are lost during transfer. Further, during the primary transfer of the cyan toner of the third color, the cyan toner scatters, transfer failure, and transfer loss occur remarkably when transferred onto the previous yellow and magenta toners. Furthermore, during repeated use, toner of a specific particle size is selectively developed, and if the fluidity of each toner particle differs greatly, the chance of frictional charging differs, resulting in variation in charge amount and further deterioration in transferability. Will be invited.
[0238]
Therefore, by adopting the developer constitution of this embodiment, in the toner of this embodiment containing the crystalline polyester, the wax and the crystalline polyester in the binder resin are uniformly dispersed, the charge distribution is stabilized, and the toner is overcharged. In addition, it is possible to suppress fluctuations in fluidity, and therefore, it is possible to prevent a decrease in transfer efficiency and character omission during transfer without sacrificing fixing characteristics.
[0239]
(Cleanerless process)
Further, in this embodiment, an electrophotography having a cleaner-less process as a basic configuration without performing a cleaning process step for recovering toner remaining on the photoreceptor after the transfer process by cleaning, and performing the following charging, exposure, and development processes. It is preferably used for an apparatus.
[0240]
By using the toner of this embodiment, toner aggregation can be suppressed, overcharging can be prevented, charging stability can be stabilized, and high transfer efficiency can be obtained. Further, the improvement in uniform dispersibility in the resin, good chargeability, and the releasability of the material make it possible to recover the toner remaining in the non-image area during development. For this reason, there is no development memory in which the image pattern in front of the non-image portion remains.
[0241]
(Oil-less color fixing)
In this embodiment, it is preferably used for an electrophotographic apparatus having a fixing process of an oil-less fixing configuration in which oil is not used as a means for fixing toner. As the heating means, electromagnetic induction heating is a preferable configuration from the viewpoint of temperature rise and energy saving. A heating and pressurizing unit having at least a magnetic field generating unit, a rotary heating member having at least a heat generation layer and a release layer generated by electromagnetic induction, and a rotary pressurizing member forming a fixed nip with the rotary heating member; In this configuration, a transfer medium such as copy paper on which toner is transferred is passed between the rotary heating member and the rotary pressure member, and is fixed.
[0242]
A configuration using a fixing belt in which a heating member and a fixing member are separated is also preferably used.
[0243]
As the belt, a heat resistant belt such as a nickel electroformed belt or a polyimide belt having heat resistance and deformability is preferably used. In order to improve releasability, silicone rubber, fluororubber, or fluororesin is used as the surface layer.
[0244]
In these fixing processes, release oil has been applied so far to prevent offset. It is no longer necessary to apply release oil with toner having releasability without using oil. However, if the release oil is not applied, it is easy to be charged, and when an unfixed toner image comes close to the heating member or the fixing member, toner jump may occur due to the influence of charging. It tends to occur especially at low temperatures and low humidity.
[0245]
Therefore, by using the toner of this embodiment, it is possible to prevent the occurrence of offset without using oil and to obtain high color translucency. Further, the toner can be prevented from being overcharged, and toner flying due to the charging action with the heating member or the fixing member can be suppressed.
[0246]
Next, the present invention will be described in more detail with reference to examples. However, the present invention is not limited to this.
[0247]
(Carrier production example 1)
A cross-linked fluorine-modified silicone resin containing 15 mol% of SiO having a trifluoropropyl group was dissolved in 120 g in terms of solid content, and 6 g of γ- (2-aminoethyl) aminopropyltrimethoxysilane was dissolved in 300 cc of a toluene solvent. This was coated on 10 kg of ferrite particles having an average particle diameter of 50 μm and a saturation magnetization of 65 emu / g when the applied magnetic field was 3000 oerste using an immersion drying type coating apparatus, and then at 230 ° C. for 1.5 hours. Baking was performed to obtain carrier A1.
[0248]
(Carrier production example 2)
As coating resin, C8F17CH2CH2Si (OCHThree)ThreeA core material was produced in the same process as in Production Example 1 except that the content was changed to a crosslinkable fluorine-modified silicone resin containing 15 mol%, and a carrier A2 was obtained.
[0249]
(Carrier production example 3)
The core material is manufactured and coated in the same process as in Production Example 1 except that conductive carbon (EC made by Ketjen Black International Co., Ltd.) is dispersed in a pearl mill in an amount of 5 wt% based on the resin solid content. A3 was obtained.
[0250]
(Carrier Production Example 4)
Except having changed the addition amount of the aminosilane coupling agent into 30g, the core material was manufactured in the process similar to the manufacture example 3, it coated, and carrier A4 was obtained.
[0251]
(Carrier Production Example 5) Ratio
A core material was manufactured in the same steps as in Production Example 1 except that the coating resin was changed to straight silicone (SR-2411 manufactured by Toray Dow Corning Co., Ltd.), and coating was performed to obtain carrier b1.
[0252]
(Carrier Production Example 6) Ratio
A core material was produced in the same process as in Production Example 3 except that the coating resin was changed to a perfluorooctylethyl acrylate / methacrylate copolymer, and coating was performed to obtain carrier b2.
[0253]
(Carrier Production Example 7) Ratio
A core material was produced in the same process as in Carrier Production Example 3 except that the coating resin was changed to an acrylic-modified silicone resin (KR-9706 manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.), and coating was performed to obtain carrier b3.
[0254]
Next, the present invention will be described in more detail with reference to examples.
[0255]
The characteristics of the binder resin used in the examples are shown.
[0256]
Polyester resins PES1, 2, 3, and 4 use bisphenol A propyl oxide adduct and bisphenol A ethylene oxide adduct as alcohol components, and oxalic acid, fumaric acid, adipic acid, trimellitic acid, etc. are suitable as acid components It mix | blended in a proper ratio, and it charged in the flask provided with the reflux condenser, the water separator, the nitrogen gas inlet tube, the thermometer, and the stirring apparatus, and performed dehydration condensation at 220-250 degreeC, introduce | transducing nitrogen in a flask.
[0257]
Urethane-modified polyester resin PES5,6 is charged with bisphenol A propyl oxide adduct and isophthalic acid into a flask equipped with a reflux condenser, water separator, nitrogen gas inlet tube, thermometer and stirring device, and nitrogen is introduced into the flask. The dehydration condensation was performed at 220 to 250 ° C. When the acid value became 10 or less, it was cooled to 130 ° C., xylene was added and reacted with diphenylmethane diisocyanate for 4 hours to prepare a urethane-modified polyester resin. A flask equipped with a reflux condenser, a nitrogen gas inlet tube, a thermometer, a stirrer, and a vacuum desolvation device is charged with a urethane-modified polyester resin and a xylene solution of the polyester resin, and heated to remove the solvent at normal pressure. When the temperature reached 200 ° C., the system was depressurized, and the solvent was removed under high temperature and high vacuum for 1 hour, and then returned to normal pressure with nitrogen gas to obtain a polyester resin containing a urethane-modified polyester resin having desired characteristics.
[0258]
Polyester resin PES7,8,9 uses bisphenol A propyl oxide adduct, bisphenol A ethylene oxide adduct, and a polyester resin with adipic acid and trimellitic acid as essential components, and fumaric acid added as appropriate. Resin with changed thermal characteristics was used.
[0259]
Table 1 shows the resin characteristics of the polyester resin, which is the binder resin used in the examples.
[0260]
[Table 1]
Figure 0004172336
[0261]
Mnf is the number average molecular weight of the binder resin, Mwf is the weight average molecular weight of the binder resin, Mzf is the Z average molecular weight of the binder resin, Wmf is the ratio of the weight average molecular weight Mwf to the number average molecular weight Mnf, Mwf / Mnf, and Wzf is Ratio Mzf / Mnf of Z average molecular weight Mzf and number average molecular weight Mnf of binder resin, AV is resin acid value, Tg (° C) is glass transition point of binder resin, Tm (° C), Ti (° C) are flow testers It is the softening point and the outflow start temperature. st1 represents a copolymer of styrene and butyl acrylate.
[0262]
(Table 2) (Table 3) (Table 4) show the waxes used in this example and their physical properties. Mnr is the number average molecular weight of the wax, Mwr is the weight average molecular weight of the wax, and Mzr is the Z average molecular weight of the wax. Tw (° C.) represents the melting point by DSC method, Ct (%) represents the volume increase rate (%) at the melting point + 10 ° C., and Ck (wt%) represents the heating loss of 220 ° C.
[0263]
Wa11 and wa12 indicate polyethylene wax (LEL800, melting point 133 ° C., manufactured by Sanyo Chemical Industries) and polypropylene wax (Biscol 330P, melting point 152 ° C., manufactured by Sanyo Chemical Industries).
[0264]
[Table 2]
Figure 0004172336
[0265]
[Table 3]
Figure 0004172336
[0266]
[Table 4]
Figure 0004172336
[0267]
Table 5 shows the crystalline polyester used in this example. Place in a 5-liter four-necked flask, set a thermocouple, stirrer, and condenser, blow nitrogen gas from the nitrogen inlet tube, and add 0.07 parts by mass of dibutyltin oxide as the catalyst to the total acid component The mixture was added and reacted at 220 ° C. for 15 hours while removing water produced by dehydration condensation.
[0268]
Crystalline polyester PC1 was produced at a blending ratio of 0.9 mol part of 1,4 butanediol, 0.1 mol part of 1,6 hexanediol and 1 mol part of fumaric acid.
[0269]
Crystalline polyester PC2 has a mixing ratio of 2.5 mol parts of terephthalic acid, 2.0 mol parts of fumaric acid, and 4.2 mol parts of polyoxyethylene- (2.0) -2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane. Manufactured.
[0270]
Crystalline polyester PC3 was produced at a blending ratio of 1,6 hexanediol 0.8 mol part, 1,8 octanediol 0.2 mol part, and succinic acid 1 mol part.
[0271]
Tci (° C.) and Tc (° C.) indicate the endothermic start temperature and endothermic peak temperature by DSC method, Mnc indicates the number average molecular weight of the binding polyester, and Mwc indicates the weight average molecular weight of the binding polyester.
[0272]
[Table 5]
Figure 0004172336
[0273]
Table 6 shows the pigments used in this example.
[0274]
[Table 6]
Figure 0004172336
[0275]
(Table 7) shows the charge control agents used in this example and their physical properties.
[0276]
As a metal salt of a salicylic acid derivative, examples of the alkyl group having 1 to 10 carbon atoms include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, an isobutyl group, a sec-butyl group, and a tert-butyl group. Etc. Examples of the metal Y include zinc, nickel, cobalt, copper, and chromium, and zinc and chromium are preferable. Examples of metal salts of benzylic acid derivatives include R1~ RFourAs the benzene ring and alkali metal X, lithium, sodium, potassium and the like can be mentioned, and potassium is preferred.
[0277]
[Table 7]
Figure 0004172336
[0278]
Table 8 shows the external additives used in this example. The amount of charge was measured by the blow-off method of frictional charging with an uncoated ferrite carrier. Under an environment of 25 ° C. and 45% RH, 50 g of a carrier and 0.1 g of silica or the like are mixed in a 100 ml polyethylene container, and 100 minutes by longitudinal rotation.-1After stirring at a speed of 5 minutes for 30 minutes, 0.3 g was collected and nitrogen gas 1.96 × 10 6 was collected.Four(Pa) was blown for 1 minute.
[0279]
For positive chargeability, the 5-minute value after stirring for 5 minutes is preferably +100 to +800 μC / g, and the 30-minute value after stirring for 30 minutes is preferably +50 to +400 μC / g. Silica having a charge amount at 30 minutes of 40% or more of the charge amount at 5 minutes is preferable. If the rate of decrease is large, the change in charge amount during long-term continuous use is large, and a constant image cannot be maintained.
[0280]
For negative chargeability, the 5-minute value is preferably −100 to −800 μC / g, and the 30-minute value is preferably −50 to −600 μC / g. Highly charged silica can function with a small amount of addition.
[0281]
[Table 8]
Figure 0004172336
[0282]
Table 9 and Table 10 show the grinding conditions in this example.
[0283]
In this example, grinding condition (1) peripheral speed of rotating body: 130 m / s, gap between rotating body and fixed body: 1.5 mm, supply amount of pulverized toner: 5 kg / h, supply amount of inorganic fine powder : 0.03 kg / h, cooling air temperature: 0 ° C, discharge part temperature: 45 ° C,
Pulverization condition (2) Peripheral speed of rotating body: 120 m / s, gap between rotating body and fixed body: 1 mm, supply amount of pulverized toner: 5 kg / h, supply amount of inorganic fine powder: 0.02 kg / h, cooling Air temperature: 0 degreeC, discharge part temperature: 40 degreeC was performed.
[0284]
s1 was 1 mm, s2 was 4 mm, s3 was 3 mm, r1 was 4 mm, r2 was 7 mm, r3 was 3 mm, and the circumference of the fixed body was 57 cm. Inorganic fine powder supplied before pulverization, its supply amount, and vibrator vibration are applied.
[0285]
[Table 9]
Figure 0004172336
[0286]
[Table 10]
Figure 0004172336
[0287]
  Table 11 shows the toner material composition and physical property values used in this example. TM indicates magenta and TB indicates black toner. The pigment used was CM or BK. Cyan toner and yellow toner use CC and CY pigments, and other compositions are the same as the magenta composition.The toner samples TM5, TM6, TM8, TB5, T B 6 and TB8 are reference examples.
[0288]
[Table 11]
Figure 0004172336
[0289]
The ratio of the pigment, charge control agent, and wax is shown in parentheses as the ratio of the amount (parts by weight) to 100 parts by weight of the binder resin. The external additive indicates a blending amount (parts by weight) with respect to 100 parts by weight of the toner base. External addition process is FM20B, stirring blade Z0S0 type, rotation speed 2000 min-1The treatment time was 5 min and the input amount was 1 kg.
[0290]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a configuration of an image forming apparatus for forming a full-color image used in this embodiment. In FIG. 1, the outer casing of the color electrophotographic printer is omitted.
[0291]
The transfer belt unit 17 includes a transfer belt 12, a first color (yellow) transfer roller 10Y made of an elastic body, a second color (magenta) transfer roller 10M, a third color (cyan) transfer roller 10C, and a fourth color (black). Transfer roller 10K, drive roller 11 made of aluminum roller, second transfer roller 14 made of elastic body, second transfer driven roller 13, belt cleaner blade 16 for cleaning the toner image remaining on the transfer belt 12, and opposed to the cleaner blade A roller 15 is provided at a position to be used.
[0292]
At this time, the distance from the first color (Y) transfer position to the second color (M) transfer position is 35 mm (second color (M) transfer position to third color (C) transfer position, third color (C) The fourth color (K) transfer position is the same distance from the transfer position), and the peripheral speed of the photosensitive member is 125 mm / s.
[0293]
The transfer belt 12 is used by kneading a conductive filler in an insulating polycarbonate resin and forming a film with an extruder. In the present example, a film obtained by adding 5 parts by weight of conductive carbon (for example, ketjen black) to 95 parts by weight of polycarbonate resin (for example, Iupilon Z300, manufactured by Mitsubishi Gas Chemical) as the insulating resin was used. Further, the surface is coated with a fluororesin, the thickness is about 100 μm, and the volume resistance is 107-1012Ω · cm, surface resistance is 107-1012Ω / □. This is also for improving dot reproducibility. This is for the purpose of effectively preventing loosening and charge accumulation due to long-term use of the transfer belt 12, and the reason that the surface is coated with fluororesin is that the toner filming on the surface of the transfer belt after long-term use. This is so that it can be effectively prevented. Volume resistance is 107If it is smaller than Ω · cm, retransfer is likely to occur.12If it is larger than Ω · cm, the transfer efficiency deteriorates.
[0294]
The first transfer roller is a carbon conductive foamed urethane roller having an outer diameter of 10 mm, and the resistance value is 102-106Ω. During the first transfer operation, the first transfer roller 10 is pressed against the photoreceptor 1 with a pressing force of 1.0 to 9.8 (N) via the transfer belt 12, and the toner on the photoreceptor is transferred onto the belt. Is done. Resistance value is 102If it is smaller than Ω, retransfer is likely to occur. 106Larger transfer defects are more likely to occur than Ω. If it is less than 1.0 (N), transfer defects occur, and if it is greater than 9.8 (N), transfer character omission occurs.
[0295]
The second transfer roller 14 is a carbon conductive foamed urethane roller having an outer diameter of 15 mm, and the resistance value is 102-106Ω. The second transfer roller 14 is pressed against the transfer roller 13 via the transfer belt 12 and a transfer medium 19 such as paper or OHP. The transfer roller 13 is configured to be driven to rotate by the transfer belt 12. In the second transfer, the second transfer roller 14 and the counter transfer roller 13 are pressed against each other with a pressing force of 5.0 to 21.8 (N), and the toner is transferred from the transfer belt onto the recording material 19 such as paper. The Resistance value is 102If it is smaller than Ω, retransfer is likely to occur. 106Larger transfer defects are more likely to occur than Ω. If it is smaller than 5.0 (N), transfer failure occurs. If it is larger than 21.8 (N), the load increases and jitter tends to occur.
[0296]
Four sets of image forming units 18Y, 18M, 18C, and 18K for each color of yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (B) are arranged in series as shown in the figure.
[0297]
Each of the image forming units 18Y, 18M, 18C, and 18K is composed of the same constituent members except for the developer contained therein, so that the Y image forming unit 18Y will be described to simplify the description, and the units for other colors The description of is omitted.
[0298]
The image forming unit is configured as follows. 1 is a photoconductor, 3 is a pixel laser signal light, 4 is a developing roller having an outer diameter of 12 mm made of aluminum having a magnet having a magnetic force of 1200 Gauss inside, and is opposed to the photoconductor with a gap of 0.3 mm. Rotate in the direction of. 6 is a stirring roller that stirs the toner and carrier in the developing device and supplies them to the developing roller. The composition ratio of the carrier and the toner is read by a magnetic permeability sensor (not shown) and is supplied from a toner hopper (not shown) in a timely manner. Reference numeral 5 denotes a metal magnetic blade that regulates the magnetic brush layer of the developer on the developing roller. The developer amount is 150 g. The gap was 0.4 mm. Although the power source is omitted, a direct current of −500 V and an alternating voltage of 1.5 kV (pp) and a frequency of 6 kHz are applied to the developing roller 4. The peripheral speed ratio between the photoreceptor and the developing roller was 1: 1.6. The mixing ratio of toner and carrier was 93: 7, and the developer amount in the developing unit was 150 g.
[0299]
A charging roller 2 having an outer diameter of 12 mm made of epichlorohydrin rubber is applied with a DC bias of -1.2 kV. The surface of the photoreceptor 1 is charged to −600V. 8 is a cleaner, 9 is a waste toner box, and 7 is a developer.
[0300]
The paper is transported from below the transfer unit 17 so that the paper 19 is fed by a paper feed roller (not shown) to the nip portion where the transfer belt 12 and the second transfer roller 14 are pressed. A conveyance path is formed.
[0301]
The toner on the transfer belt 12 is transferred to the paper 19 by +1000 V applied to the second transfer roller 14, and includes a fixing roller 201, a pressure roller 202, a fixing belt 203, a heating medium roller 204, and an induction heater unit 205. It is conveyed to the fixing unit and fixed there.
[0302]
FIG. 2 shows the fixing process. A belt 203 is placed between the fixing roller 201 and the heat roller 204. A predetermined load is applied between the fixing roller 201 and the pressure roller 202, and a nip is formed between the belt 203 and the pressure roller 202. An induction heater unit 205 including a ferrite core 206 and a coil 207 is provided on the outer peripheral surface of the heat roller 204, and a temperature sensor 208 is provided on the outer surface.
[0303]
The belt has a structure in which 30 μm of Ni is used as a base, silicone rubber is 150 μm thereon, and further, PFA tube is 30 μm.
[0304]
The pressure roller 202 is pressed against the fixing roller 201 by a pressure spring 209. The recording material 19 having the toner 210 moves along the guide plate 211.
[0305]
A fixing roller 201 as a fixing member is a silicone rubber having a rubber hardness (JIS-A) of 20 degrees according to JIS standard on the surface of an aluminum hollow roller metal core 213 having a length of 250 mm, an outer diameter of 14 mm, and a thickness of 1 mm. An elastic layer 214 having a thickness of 3 mm is provided. A silicone rubber layer 215 is formed thereon with a thickness of 3 mm and has an outer diameter of about 20 mm. It receives a driving force from a driving motor (not shown) and rotates at 125 mm / s.
[0306]
The heat roller 204 is a hollow pipe having a thickness of 1 mm and an outer diameter of 20 mm. The surface temperature of the fixing belt was controlled to 170 ° using a thermistor.
[0307]
The pressure roller 202 as a pressure member has a length of 250 mm and an outer diameter of 20 mm. This is provided with a 2 mm thick elastic layer 217 made of silicone rubber having a rubber hardness (JIS-A) of 55 degrees according to JIS standards on the surface of a hollow roller metal core 216 made of aluminum having an outer diameter of 16 mm and a thickness of 1 mm. . The pressure roller 202 is rotatably installed, and a nip width of 5.0 mm is formed between the pressure roller 202 and the fixing roller 201 by a spring-loaded spring 209 on one side 147N.
[0308]
The operation will be described below. In the full color mode, all of the first transfer rollers 10 of Y, M, C, and K are pushed up and press the photoreceptor 1 of the image forming unit via the transfer belt 12. At this time, a DC bias of +800 V is applied to the first transfer roller. An image signal is sent from the laser beam 3 and is incident on the photoreceptor 1 whose surface is charged by the charging roller 2 to form an electrostatic latent image. The toner on the developing roller 4 that rotates in contact with the photoreceptor 1 visualizes the electrostatic latent image formed on the photoreceptor 1.
[0309]
At this time, the image forming speed of the image forming unit 18Y (125 mm / s equal to the peripheral speed of the photoconductor) and the moving speed of the transfer belt 12 are 0.5 to 1.5% slower than the transfer belt speed. Is set to
[0310]
In the image forming process, the Y signal light 3Y is input to the image forming unit 18Y, and image formation with Y toner is performed. Simultaneously with the image formation, the first transfer roller 10Y causes the Y toner image to be transferred from the photoreceptor 1Y to the transfer belt 12. At this time, a DC voltage of +800 V was applied to the first transfer roller 10Y.
[0311]
With a time lag between the first color (Y) first transfer and the second color (M) first transfer, M signal light 3M is input to the image forming unit 18M, and image formation with M toner is performed. Simultaneously with the image formation, the M toner image is transferred from the photosensitive member 1M to the transfer belt 12 by the action of the first transfer roller 10M. At this time, the first color (Y) toner is formed and the M toner is transferred. Similarly, image formation with C (cyan) and K (black) toners is performed, and a YMCK toner image is formed on the transfer belt 12 by the action of the first transfer rollers 10C and 10B simultaneously with the image formation. This is a so-called tandem method.
[0312]
On the transfer belt 12, toner images of four colors are positioned and overlapped to form a color image. After the transfer of the final B toner image, the four color toner images are collectively transferred to the paper 19 fed from a paper feed cassette (not shown) at the same time by the action of the second transfer roller 14. At this time, the transfer roller 13 was grounded, and a DC voltage of +1 kV was applied to the second transfer roller 14. The toner image transferred to the paper was fixed by a pair of fixing rollers 201 and 202. The paper was then discharged out of the apparatus through a pair of discharge rollers (not shown). The residual transfer toner remaining on the intermediate transfer belt 12 was cleaned by the action of the cleaning blade 16 to prepare for the next image formation.
[0313]
  Table 12 shows the results of image output using the electrophotographic apparatus shown in FIG. In Table 13, the state of transfer failure at the character portion in a full-color image in which three colors of toner are superimposed, and the paper wrapping property around the fixing belt during fixing were evaluated. The charge amount is measured by the blow-off method of frictional charging with the ferrite carrier. Under an environment of 25 ° C. and 45% RH, 0.3 g of a sample for durability evaluation was collected and nitrogen gas was 1.96 × 10 6.Four(Pa) was blown for 1 minute.Developer samples DM5, DM6, DM8, DB5, DB6 and DB8, and color image samples CC5, CC6 and CC8 are reference examples.
[0314]
[Table 12]
Figure 0004172336
[0315]
[Table 13]
Figure 0004172336
[0316]
When using a developer to produce an image, the image is very high resolution with a uniform solid black image and 16 lines / mm. A high density image having an image density of 1.3 or higher was obtained. In addition, the ground cover of the non-image area did not occur. Further, even in the long-term durability test of 10,000 sheets of A4 paper, both the fluidity and the image density showed little change and stable characteristics. In addition, the uniformity when the entire solid image was taken at the time of development was also good. There is no development memory. Even during continuous use, no abnormal image of the vertical muscles occurred. There is almost no spent toner component on the carrier. There is little change in carrier resistance and decrease in charge amount, and fog does not occur. Fluctuations in charge amount under low temperature and low humidity hardly occur. Also, in the transfer, the void is at a level that causes no problem in practical use, and the transfer efficiency is about 95%. Further, the filming of the toner on the photosensitive member and the transfer belt was at a level where there was no practical problem. There was no defective cleaning of the transfer belt. Also, there is almost no toner disturbance or toner skipping during fixing.
[0317]
In addition, in the full-color image in which the three colors overlap, no transfer failure occurred, and no paper wrapping around the fixing belt occurred during fixing.
[0318]
However, toners tm11 to 14, ty11 to 14, tc11 to 14, tb11 to 14 and process speed of 100 mm / s for the developer and a distance between the photosensitive members of 70 mm cause the characters to be scattered during transfer, transfer characters to be lost, and reverse transfer to be performed. However, when the process speed was increased to 120 mm / s or when the distance between the photoconductors was set to 60 mm, characters were scattered at the time of transfer, transfer characters were lost, and reverse transfer occurred. The level was unacceptable for practical use. In addition, a lot of filming and fogging of the photoconductor occurred.
[0319]
In addition, there was a large amount of spent on the carrier, a large change in carrier resistance, a tendency to decrease the charge amount and increase fog. An increase in fog due to a decrease in charge amount under high temperature and high humidity and a decrease in image density due to an increase in charge amount under low temperature and low humidity were observed. The transfer efficiency decreased to about 60 to 70%, and filming of the transfer belt and poor cleaning occurred. When the entire solid image was taken at the time of development, the second half was blurred. During continuous use, the wax was fused to the developing blade, and an abnormal image of vertical stripes was generated. When the three-color image was output, the paper was wound around the fixing belt. Toner skip occurred during fixing.
[0320]
  Next, the adhesion amount 0.6 g / cm2In a fixing device using a solid image with a process speed of 200 mm / s and a belt not coated with oil, OHP transmittance (fixing temperature 160 ° C.), fixing strength test (fixing temperature 140, 150, 160, 170 ° C.), A non-offset property test was conducted. The transmittance, the low-temperature fixing rate, and the offset property at high temperatures were evaluated. The OHP transmittance was measured with a spectrophotometer U-3200 (Hitachi, Ltd.) for the transmittance of 700 nm light. Table 14 shows the results of fixing strength (a solid image having an image density of about 1.0 is a residual ratio of image density in a rubbing test), offset resistance, and storage stability at 60 ° C. for 5 hours.The toner samples TM5, TM6, and TM8 are reference examples.
[0321]
[Table 14]
Figure 0004172336
[0322]
No OHP jam occurred at the fixing nip. In the full-solid image of plain paper, no offset occurred at 200,000 sheets. Even if the oil is not applied with a silicone or fluorine-based fixing belt, the surface deterioration phenomenon of the belt is not observed. The OHP translucency was 80% or more, and the non-offset temperature range was obtained in a wide range in the fixing roller not using oil. In addition, almost no aggregation was observed in the storage stability at 60 ° C. for 5 hours (◯ level). However, the toners of tm 11 to 14 were hardened in the storage stability test, resulting in the occurrence of cold offset and a narrow non-offset temperature range.
[0323]
【The invention's effect】
As described above, a polyester binder resin synthesized by polycondensation of a polyhydric alcohol and a polycarboxylic acid, a crystalline polyester having specific endothermic characteristics by the DSC method, an ester wax or a hydrocarbon wax. The composition that externally treats the toner base with inorganic fine powder enables oil-less fixing that prevents offset while maintaining high OHP transmissivity without applying oil, and spends toner components on the carrier. The service life can be extended. In addition, it is possible to prevent voids and scattering during transfer and to obtain high transfer efficiency.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a configuration of an image forming apparatus used in an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a configuration of a fixing unit used in an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a block diagram of toner pulverization processing used in an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a cross-sectional view of a toner pulverization process used in an embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a cross-sectional view of a toner pulverization process used in an embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
1 Photoconductor
2 Charging roller
3 Laser signal light
4 Development roller
5 blade
10 First transfer roller
12 Transfer belt
14 Second transfer roller
13 Drive tension roller
17 Transfer belt unit
18B, 18C, 18M, 18Y Image forming unit
18 Image forming units
201 Fixing roller
202 Pressure roller
203 fixing belt
205 induction heater
206 Ferrite core
207 coil
508 Metering machine
500 Crushing section
501 Rotating body
502 Fixed body
503 Raw material
506 Concavity and convexity
509 Cooler
511 Air
512 thermometer
514 Bug filter
515 Cyclone
516 air flow meter
517 Blower
518 Inorganic fine powder feeder
519 Vibrator vibrator

Claims (19)

少なくとも多価アルコールと多価カルボン酸との縮重合により合成されるポリエステル結着樹脂と,
DSC法による吸熱特性において吸熱開始温度が60℃以上で、吸熱ピーク温度が100℃〜140℃である結晶性ポリエステルを前記結着樹脂100重量部あたり5〜25重量部と、
ヨウ素価が25以下、けん化価が30〜300であるエステル系ワックスを前記結着樹脂100重量部あたり1〜20重量部とを含むトナー母体と、
平均粒子径が6nm〜20nm、強熱減量が3〜15wt%、乾燥減量が0.01〜1.5wt%である無機微粉末をトナー母体100重量部に対し0.6〜2.5重量部、平均粒子径が20nm〜150nm、強熱減量が3〜15wt%、乾燥減量が0.01〜1.5wt%である無機微粉末をトナー母体100重量部に対し1.0〜3.5重量部、外添処理したことを特徴とするトナー。
A polyester binder resin synthesized by condensation polymerization of at least a polyhydric alcohol and a polycarboxylic acid;
5 to 25 parts by weight of a crystalline polyester having an endothermic start temperature of 60 ° C. or higher and an endothermic peak temperature of 100 ° C. to 140 ° C.
A toner base comprising 1 to 20 parts by weight of an ester wax having an iodine value of 25 or less and a saponification value of 30 to 300 per 100 parts by weight of the binder resin;
0.6 to 2.5 parts by weight of inorganic fine powder having an average particle diameter of 6 nm to 20 nm, an ignition loss of 3 to 15 wt%, and a drying loss of 0.01 to 1.5 wt% with respect to 100 parts by weight of the toner base. Inorganic fine powder having an average particle diameter of 20 nm to 150 nm, loss on ignition of 3 to 15 wt%, and loss on drying of 0.01 to 1.5 wt% is 1.0 to 3.5 wt% based on 100 parts by weight of the toner base. Part of the toner that has been externally added.
少なくとも多価アルコールと多価カルボン酸との縮重合により合成されるポリエステル結着樹脂と,DSC法による吸熱特性において吸熱開始温度が60℃以上で、吸熱ピーク温度が100℃〜140℃である結晶性ポリエステルを前記結着樹脂100重量部あたり5〜25重量部と、少なくとも炭素数5〜100の長鎖アルキルアルコール、不飽和多価カルボン酸又はその無水物及び不飽和炭化水素系ワックスとの反応により得られる炭化水素系ワックスとを前記結着樹脂100重量部あたり1〜20重量部とを含むトナー母体と、
平均粒子径が6nm〜20nm、強熱減量が3〜15wt%、乾燥減量が0.01〜1.5wt%である無機微粉末をトナー母体100重量部に対し0.6〜2.5重量部、平均粒子径が20nm〜150nm、強熱減量が3〜15wt%、乾燥減量が0.01〜1.5wt%である無機微粉末をトナー母体100重量部に対し1.0〜3.5重量部、外添処理したことを特徴とするトナー。
A polyester binder resin synthesized by at least polycondensation of a polyhydric alcohol and a polycarboxylic acid, and a crystal having an endothermic start temperature of 60 ° C. or higher and an endothermic peak temperature of 100 ° C. to 140 ° C. in the endothermic characteristics by the DSC method Of 5 to 25 parts by weight per 100 parts by weight of the binder resin with a long-chain alkyl alcohol having at least 5 to 100 carbon atoms, an unsaturated polycarboxylic acid or an anhydride thereof, and an unsaturated hydrocarbon wax A toner base comprising 1 to 20 parts by weight per 100 parts by weight of the binder resin with a hydrocarbon wax obtained by
0.6 to 2.5 parts by weight of inorganic fine powder having an average particle diameter of 6 nm to 20 nm, an ignition loss of 3 to 15 wt%, and a drying loss of 0.01 to 1.5 wt% with respect to 100 parts by weight of the toner base. Inorganic fine powder having an average particle diameter of 20 nm to 150 nm, loss on ignition of 3 to 15 wt%, and loss on drying of 0.01 to 1.5 wt% is 1.0 to 3.5 wt% based on 100 parts by weight of the toner base. Part of the toner that has been externally added.
少なくとも(化1)で示される多価アルコールと、アジピン酸、及び3価のカルボン酸とを必須成分とするポリエステル結着樹脂と、
DSC法による吸熱特性において吸熱開始温度が60℃以上で、吸熱ピーク温度が100℃〜140℃である結晶性ポリエステルを前記結着樹脂100重量部あたり5〜25重量部と、ワックスを前記結着樹脂100重量部あたり1〜20重量部とを含むトナー母体と、
平均粒子径が6nm〜20nm、強熱減量が3〜15wt%、乾燥減量が0.01〜1.5wt%である無機微粉末をトナー母体100重量部に対し0.6〜2.5重量部、平均粒子径が20nm〜150nm、強熱減量が3〜15wt%、乾燥減量が0.01〜1.5wt%である無機微粉末をトナー母体100重量部に対し1.0〜3.5重量部、外添処理したことを特徴とするトナー。
Figure 0004172336
A polyester binder resin comprising at least polyhydric alcohol represented by (Chemical Formula 1) , adipic acid, and trivalent carboxylic acid as essential components;
5 to 25 parts by weight of a crystalline polyester having an endothermic start temperature of 60 ° C. or higher and an endothermic peak temperature of 100 ° C. to 140 ° C. per 100 parts by weight of the binder resin in the endothermic characteristics by DSC method, and the wax is bound A toner base comprising 1 to 20 parts by weight per 100 parts by weight of resin;
0.6 to 2.5 parts by weight of inorganic fine powder having an average particle diameter of 6 nm to 20 nm, an ignition loss of 3 to 15 wt%, and a drying loss of 0.01 to 1.5 wt% with respect to 100 parts by weight of the toner base. Inorganic fine powder having an average particle diameter of 20 nm to 150 nm, loss on ignition of 3 to 15 wt%, and loss on drying of 0.01 to 1.5 wt% is 1.0 to 3.5 wt% based on 100 parts by weight of the toner base. Part of the toner that has been externally added.
Figure 0004172336
ワックスのDSC法による吸熱ピーク温度が、結晶性ポリエステルのDSC法による吸熱ピーク温度よりも低い構成である請求項1〜3いずれか記載のトナー。 The toner according to claim 1, wherein the endothermic peak temperature of the wax by the DSC method is lower than the endothermic peak temperature of the crystalline polyester by the DSC method . ワックスのDSC法による吸熱ピーク温度が、結晶性ポリエステルのDSC法による吸熱ピーク温度よりも20℃以上低い構成である請求項1〜いずれか記載のトナー。Endothermic peak temperature by DSC method wax, the toner of claim 1 to 3, wherein any by DSC method of the crystalline polyester is less configuration 20 ° C. or higher than the endothermic peak temperature. 無機微粉末が、ポリシロキサン、脂肪酸エステル、脂肪酸アミド、脂肪酸 金属塩のいずれか1種または2種以上を表面に処理したシリカ又は酸化チタン微粉末を含む請求項1〜いずれか記載のトナー。The toner according to any one of claims 1 to 3 , wherein the inorganic fine powder contains silica or titanium oxide fine powder having a surface treated with one or more of polysiloxane, fatty acid ester, fatty acid amide, and fatty acid metal salt . ポリシロキサンが少なくともジメチルポリシロキサン、ジフェニルポリシロキサン、メチルフェニルポリシロキサンから選択される請求項記載のトナー。The toner according to claim 6, wherein the polysiloxane is selected from at least dimethylpolysiloxane, diphenylpolysiloxane, and methylphenylpolysiloxane . ポリシロキサンが少なくともフェニルハイドロジェンポリシロキサン、メチルハイドロジェンポリシロキサン、フェニルハイドロジェンメチルハイドロジェンポリシロキサンから選択される請求項記載のトナー。The toner according to claim 6, wherein the polysiloxane is selected from at least phenyl hydrogen polysiloxane, methyl hydrogen polysiloxane, and phenyl hydrogen methyl hydrogen polysiloxane . 少なくとも結着樹脂、着色剤及びワックスを含むトナー母体と外添剤からなるトナーとキャリアからなる二成分現像剤であって、A two-component developer comprising a toner base comprising at least a binder resin, a colorant and a wax, a toner comprising an external additive, and a carrier,
少なくとも多価アルコールと多価カルボン酸との縮重合により合成されるポリエステル結着樹脂と,DSC法による吸熱特性において吸熱開始温度が60℃以上で、吸熱ピーク温度が100℃〜140℃である結晶性ポリエステルを前記結着樹脂100重量部あたり5〜25重量部と、ヨウ素価が25以下、けん化価が30〜300であるエステル系ワックスを前記結着樹脂100重量部あたり1〜20重量部とを含むトナー母体と、  A polyester binder resin synthesized by at least polycondensation of a polyhydric alcohol and a polycarboxylic acid, and a crystal having an endothermic start temperature of 60 ° C. or higher and an endothermic peak temperature of 100 ° C. to 140 ° C. in the endothermic characteristics by DSC method 5 to 25 parts by weight of the conductive polyester per 100 parts by weight of the binder resin, and 1 to 20 parts by weight of the ester wax having an iodine value of 25 or less and a saponification value of 30 to 300 parts by weight of the binder resin A toner matrix containing
平均粒子径が6nm〜20nm、強熱減量が3〜15wt%、乾燥減量が0.01〜1.5wt%である無機微粉末をトナー母体100重量部に対し0.6〜2.5重量部と、平均粒子径が20nm〜150nm、強熱減量が3〜15wt%、乾燥減量が0.01〜1.5wt%である無機微粉末をトナー母体100重量部に対し1.0〜3.5重量部とを外添処理したトナーと、  0.6 to 2.5 parts by weight of inorganic fine powder having an average particle diameter of 6 nm to 20 nm, an ignition loss of 3 to 15 wt%, and a drying loss of 0.01 to 1.5 wt% with respect to 100 parts by weight of the toner base. And an inorganic fine powder having an average particle diameter of 20 nm to 150 nm, an ignition loss of 3 to 15 wt%, and a drying loss of 0.01 to 1.5 wt% with respect to 100 parts by weight of the toner base. A toner with externally added parts by weight, and
コア材の表面を被覆する樹脂がアミノシランカップリング剤を含むフッ素変性シリコーン樹脂を少なくとも有するキャリアとから構成されることを特徴とする二成分現像剤。  A two-component developer, wherein the resin covering the surface of the core material is composed of a carrier having at least a fluorine-modified silicone resin containing an aminosilane coupling agent.
少なくとも結着樹脂、着色剤及びワックスを含むトナー母体と外添剤からなるトナーとキャリアからなる二成分現像剤であって、A two-component developer comprising a toner base comprising at least a binder resin, a colorant and a wax, a toner comprising an external additive, and a carrier,
少なくとも多価アルコールと多価カルボン酸との縮重合により合成されるポリエステル結着樹脂と,DSC法による吸熱特性において吸熱開始温度が60℃以上で、吸熱ピーク温度が100℃〜140℃である結晶性ポリエステルを前記結着樹脂100重量部あたり5〜25重量部と、少なくとも炭素数5〜100の長鎖アルキルアルコール、不飽和多価カルボン酸又はその無水物及び不飽和炭化水素系ワックスとの反応により得られる炭化水素系ワックスとを前記結着樹脂100重量部あたり1〜20重量部とを含むトナー母体と、  A polyester binder resin synthesized by at least polycondensation of a polyhydric alcohol and a polycarboxylic acid, and a crystal having an endothermic start temperature of 60 ° C. or higher and an endothermic peak temperature of 100 ° C. to 140 ° C. in the endothermic characteristics by DSC method Reaction of 5 to 25 parts by weight of the functional polyester with respect to 100 parts by weight of the binder resin and at least a long-chain alkyl alcohol having 5 to 100 carbon atoms, an unsaturated polycarboxylic acid or an anhydride thereof, and an unsaturated hydrocarbon wax A toner base comprising 1 to 20 parts by weight per 100 parts by weight of the binder resin, and a hydrocarbon wax obtained by
平均粒子径が6nm〜20nm、強熱減量が3〜15wt%、乾燥減量が0.01〜1.5wt%である無機微粉末をトナー母体100重量部に対し0.6〜2.5重量部と、平均粒子径が20nm〜150nm、強熱減量が3〜15wt%、乾燥減量が0.01〜1.5wt%である無機微粉末をトナー母体100重量部に対し1.0〜3.5重量部とを外添処理したトナーと、  0.6 to 2.5 parts by weight of inorganic fine powder having an average particle diameter of 6 nm to 20 nm, an ignition loss of 3 to 15 wt%, and a drying loss of 0.01 to 1.5 wt% with respect to 100 parts by weight of the toner base. And an inorganic fine powder having an average particle diameter of 20 nm to 150 nm, an ignition loss of 3 to 15 wt%, and a drying loss of 0.01 to 1.5 wt% with respect to 100 parts by weight of the toner base. A toner with externally added parts by weight, and
コア材の表面を被覆する樹脂がアミノシランカップリング剤を含むフッ素変性シリコーン樹脂を少なくとも有するキャリアとから構成されることを特徴とする二成分現像剤。  A two-component developer, wherein the resin covering the surface of the core material is composed of a carrier having at least a fluorine-modified silicone resin containing an aminosilane coupling agent.
少なくとも結着樹脂、着色剤及びワックスを含むトナー母体と外添剤からなるトナーとキャリアからなる二成分現像剤であって、A two-component developer comprising a toner base comprising at least a binder resin, a colorant and a wax, a toner comprising an external additive, and a carrier,
少なくとも  at least (( 化22 )) で示される多価アルコールと、アジピン酸、及び3価のカルボン酸とを必須成分とするポリエステル結着樹脂と、A polyester binder resin comprising as essential components a polyhydric alcohol represented by: adipic acid, and trivalent carboxylic acid;
DSC法による吸熱特性において吸熱開始温度が60℃以上で、吸熱ピーク温度が100℃〜140℃である結晶性ポリエステルを前記結着樹脂100重量部あたり5〜25重量部と、ワックスを前記結着樹脂100重量部あたり1〜20重量部とを含むトナー母体と、  5 to 25 parts by weight of a crystalline polyester having an endothermic start temperature of 60 ° C. or higher and an endothermic peak temperature of 100 ° C. to 140 ° C. per 100 parts by weight of the binder resin in the endothermic characteristics by DSC method, and the wax is bound A toner base comprising 1 to 20 parts by weight per 100 parts by weight of resin;
平均粒子径が6nm〜20nm、強熱減量が3〜15wt%、乾燥減量が0.01〜1.5wt%である無機微粉末をトナー母体100重量部に対し0.6〜2.5重量部と、平均粒子径が20nm〜150nm、強熱減量が3〜15wt%、乾燥減量が0.01〜1.5wt%である無機微粉末をトナー母体100重量部に対し1.0〜3.5重量部とを外添処理したトナーと、  0.6 to 2.5 parts by weight of inorganic fine powder having an average particle diameter of 6 nm to 20 nm, an ignition loss of 3 to 15 wt%, and a drying loss of 0.01 to 1.5 wt% with respect to 100 parts by weight of the toner base. And an inorganic fine powder having an average particle diameter of 20 nm to 150 nm, an ignition loss of 3 to 15 wt%, and a drying loss of 0.01 to 1.5 wt% with respect to 100 parts by weight of the toner base. A toner with externally added parts by weight, and
コア材の表面を被覆する樹脂がアミノシランカップリング剤を含むフッ素変性シリコーン樹脂を少なくとも有するキャリアとから構成されることを特徴とする二成分現像剤。  A two-component developer, wherein the resin covering the surface of the core material is composed of a carrier having at least a fluorine-modified silicone resin containing an aminosilane coupling agent.
Figure 0004172336
Figure 0004172336
ワックスのDSC法による吸熱ピーク温度が、結晶性ポリエステルのDSC法による吸熱ピーク温度よりも低い構成である請求項9〜11いずれか記載の二成分現像剤。 The two-component developer according to any one of claims 9 to 11 , wherein the endothermic peak temperature of the wax by DSC method is lower than the endothermic peak temperature of crystalline polyester by DSC method . ワックスのDSC法による吸熱ピーク温度が、結晶性ポリエステルのDSC法による吸熱ピーク温度よりも20℃以上低い構成である請求項9〜11いずれか記載の二成分現像剤。The two-component developer according to any one of claims 9 to 11, wherein the endothermic peak temperature of the wax by DSC method is 20 ° C or lower than the endothermic peak temperature of crystalline polyester by DSC method. 無機微粉末が、ポリシロキサン、脂肪酸エステル、脂肪酸アミド、脂肪酸金属塩のいずれか1種または2種以上を表面に処理したシリカ又は酸化チタン微粉末を含む請求項9〜11いずれか記載の二成分現像剤。 The two-component according to any one of claims 9 to 11, wherein the inorganic fine powder includes silica or titanium oxide fine powder having a surface treated with one or more of polysiloxane, fatty acid ester, fatty acid amide, and fatty acid metal salt. Developer. ポリシロキサンが少なくともジメチルポリシロキサン、ジフェニルポリシロキサン、メチルフェニルポリシロキサンから選択される請求項14記載の二成分現像剤。 The two-component developer according to claim 14, wherein the polysiloxane is selected from at least dimethylpolysiloxane, diphenylpolysiloxane, and methylphenylpolysiloxane . ポリシロキサンが少なくともフェニルハイドロジェンポリシロキサン、メチルハイドロジェンポリシロキサン、フェニルハイドロジェンメチルハイドロジェンポリシロキサンから選択される請求項14記載の二成分現像剤。 The two-component developer according to claim 14, wherein the polysiloxane is selected from at least phenyl hydrogen polysiloxane, methyl hydrogen polysiloxane, and phenyl hydrogen methyl hydrogen polysiloxane . 磁場発生手段と、電磁誘導により発熱する発熱層及び離型層を少なくとも有する回転作用を有する加熱部材と、前記加熱部材と一定のニップを形成している回転作用を有する加圧部材とを少なくとも有する加熱加圧手段を具備し、前記加熱部材と前記加圧部材間に請求項1〜16いずれか記載のトナー又は二成分現像剤が転写された転写媒体を通過させて定着させる定着プロセスを有することを特徴とする画像形成装置。At least a magnetic field generating means, a heating member having a rotating action having at least a heat generating layer and a release layer that generate heat by electromagnetic induction, and a pressing member having a rotating action that forms a fixed nip with the heating member. A heating process is provided, and a fixing process for fixing the transfer medium on which the toner or the two-component developer according to any one of claims 1 to 16 is transferred between the heating member and the pressing member is provided. An image forming apparatus. 感光体と現像ローラ間に直流バイアスと共に、周波数が1〜10kHz、バイアスが1.0〜2.5kV(p−p)である交流バイアスを印加し、かつ感光体と現像ローラ間の周速度比が1:1.2〜1:2である現像手段を具備し請求項1〜16いずれか記載のトナー又は二成分現像剤を使用することを特徴とする画像形成装置。A DC bias is applied between the photosensitive member and the developing roller, and an AC bias having a frequency of 1 to 10 kHz and a bias of 1.0 to 2.5 kV (pp), and a peripheral speed ratio between the photosensitive member and the developing roller. An image forming apparatus comprising a developing unit having a ratio of 1: 1.2 to 1: 2, and using the toner or the two-component developer according to any one of claims 1 to 16. 少なくとも像担持体と前記像担持体に静電潜像を形成する帯電手段とトナー担持体を含むトナー像形成ステーションを複数個有し、前記像担持体上に形成した静電潜像を請求項1〜16いずれか記載のトナー又は二成分現像剤により顕像化し、静電潜像を顕像化した前記トナー像を、前記像担持体に無端状の転写体を当接させて前記転写体に転写させる一次転写プロセスが順次連続して実行して、前記転写体に多層の転写トナー画像を形成し、その後前記転写体に形成した多層のトナー像を、一括して転写媒体に転写させる二次転写プロセスが実行されるよう構成された転写システムを具備し、前記転写プロセスが、第1の一次転写位置から第2の一次転写位置までの距離、又は第2の一次転写位置から第3の一次転写位置までの距離、又は第3の一次転写位置から第4の一次転写位置までの距離をd1(mm)、感光体の周速度をv(mm/s)とした場合、d1/v≦0.65(sec)の条件を満足する構成であることを特徴とする画像形成装置。And a plurality of toner image forming stations including at least an image carrier, a charging unit for forming an electrostatic latent image on the image carrier and a toner carrier, and an electrostatic latent image formed on the image carrier. The toner image which is visualized by the toner or the two-component developer according to any one of 1 to 16 and visualizes the electrostatic latent image is brought into contact with an endless transfer member on the image carrier, and the transfer member The primary transfer process for transferring the toner image to the transfer body is successively executed to form a multilayer transfer toner image on the transfer body, and then the multilayer toner image formed on the transfer body is collectively transferred to a transfer medium. A transfer system configured to perform a second transfer process, wherein the transfer process is a distance from a first primary transfer position to a second primary transfer position, or a second primary transfer position to a third The distance to the primary transfer position, or When the distance from the primary transfer position 3 to the fourth primary transfer position 3 is d1 (mm) and the peripheral speed of the photoreceptor is v (mm / s), the condition of d1 / v ≦ 0.65 (sec) is satisfied. An image forming apparatus having a satisfactory configuration.
JP2003174343A 2003-06-19 2003-06-19 Toner, two-component developer and image forming apparatus Expired - Fee Related JP4172336B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003174343A JP4172336B2 (en) 2003-06-19 2003-06-19 Toner, two-component developer and image forming apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003174343A JP4172336B2 (en) 2003-06-19 2003-06-19 Toner, two-component developer and image forming apparatus

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2005010454A JP2005010454A (en) 2005-01-13
JP4172336B2 true JP4172336B2 (en) 2008-10-29

Family

ID=34097853

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2003174343A Expired - Fee Related JP4172336B2 (en) 2003-06-19 2003-06-19 Toner, two-component developer and image forming apparatus

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4172336B2 (en)

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4597724B2 (en) * 2004-03-18 2010-12-15 株式会社リコー Toner, developer, toner container, process cartridge, fixing method, image forming apparatus, and image forming method
JP4542986B2 (en) * 2005-01-25 2010-09-15 株式会社リコー Electrophotographic toner, developer, image forming apparatus using the developer, and process cartridge
JP5041716B2 (en) * 2005-03-18 2012-10-03 株式会社リコー Fixing method and image forming method
JP2006276071A (en) * 2005-03-25 2006-10-12 Fuji Xerox Co Ltd Developing device and image forming apparatus
JP4513627B2 (en) * 2005-03-28 2010-07-28 富士ゼロックス株式会社 Electrostatic latent image developing toner, electrostatic latent image developer, and image forming method
JP4978990B2 (en) * 2005-08-05 2012-07-18 株式会社リコー Image forming apparatus
JP4817386B2 (en) * 2006-02-07 2011-11-16 株式会社リコー Image forming apparatus and toner and developer used therefor
CN101529341B (en) * 2006-10-16 2012-11-07 花王株式会社 Toner for electrophotography
JP4930325B2 (en) * 2007-10-30 2012-05-16 富士ゼロックス株式会社 Image fixing method, image forming method, and image forming apparatus
JP5125767B2 (en) * 2008-05-29 2013-01-23 コニカミノルタビジネステクノロジーズ株式会社 Toner for developing electrostatic image and image forming method
JP7483544B2 (en) * 2020-08-04 2024-05-15 キヤノン株式会社 Image forming device

Also Published As

Publication number Publication date
JP2005010454A (en) 2005-01-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4197516B2 (en) Toner, two-component developer and image forming method
JP4485382B2 (en) Toner production method
JP4149998B2 (en) Two-component developer and image forming method using the same
JP4172336B2 (en) Toner, two-component developer and image forming apparatus
JP3985591B2 (en) Toner and image forming apparatus
JP4400192B2 (en) Toner, method for selecting binder resin and crystalline resin component in toner
JP4449810B2 (en) Toner production method
JP4830324B2 (en) Image forming apparatus and image forming method
JP2005010457A (en) Toner, two-component developer, and image forming apparatus
JP4134822B2 (en) Toner, two-component developer and image forming apparatus
JP4482481B2 (en) Toner production method, two-component developer and image forming apparatus using the same
JP4172337B2 (en) Toner, two-component developer and image forming apparatus
JP4035040B2 (en) Toner and two-component developer
JP2010160234A (en) Method for producing electrophotographic toner, toner, developing agent, image formation method, image formation device and process cartridge
JP3975788B2 (en) Toner manufacturing method and image forming apparatus
JP3925228B2 (en) Toner and image forming apparatus
JP4186735B2 (en) Toner, toner manufacturing method, two-component developer, and image forming apparatus
JP3932932B2 (en) toner
JP4457540B2 (en) Toner and electrophotographic apparatus
JP6191274B2 (en) Non-magnetic one-component toner, electrostatic charge image developer, process cartridge, image forming method, and image forming apparatus
JP2010210703A (en) Developer for electrostatic charge image development, and gloss imparting device
JPH0627728A (en) Developer and manufacture thereof
JP2023173661A (en) Toner, toner storage unit, image forming apparatus, and image forming method
JP2003255620A (en) Toner and image forming device
JP2021051186A (en) Image forming apparatus and process cartridge

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20060213

RD01 Notification of change of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421

Effective date: 20060314

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20080228

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A132

Effective date: 20080304

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20080408

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20080507

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20080722

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20080804

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110822

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110822

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120822

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130822

Year of fee payment: 5

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees