JP4174353B2 - Non-magnetic toner - Google Patents

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Description

【0001】
【発明が属する技術分野】
本発明は、電子写真法、静電記録法、静電印刷法及びトナージェット法の如き画像形成方法に用いられるトナー、特にオイルレス熱ロール定着に適したトナーに関し、詳しくは、特定の離型剤を用いて、トナー粒子表面における離型剤の存在量とトナー形状をコントロールすることで、連続複写による帯電安定性に優れた静電荷像現像用カラートナーに関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、複写装置やプリンターは、省スペース、省エネなどの要求から、より小型、より軽量そしてより高速、より高信頼性が厳しく追求されてきており、種々な点でよりシンプルな要素で構成されるようになってきている。その結果、トナーに要求される性能は、より高度になり、トナーの性能の向上が達成できなければ、前述したように構成されている装置の優れた機能は十分に発現されなくなってきている。
【0003】
例えば、トナー像を紙などのシートに定着する工程に関して、種々の方法や装置が開発されている。従来、定着部材の表面にトナーを付着させない目的で、トナーに対して離型性の優れた材料で定着部材の表面を形成し、さらにその表面にオフセットを防止し、かつローラ表面の疲労を防止するために、シリコーンオイルの如き離型性の良い液体の薄膜でローラ表面を被覆することが行われている。しかしながら、この方法は、トナーのオフセットを防止する点では極めて有効であるが、オフセット防止用液体を供給するための装置が必要なため、定着装置が複雑になる等の問題点を有している。また、前述した方法は、装置の小型化、軽量化への技術動向に逆行し、しかもシリコーンオイルなどが熱により蒸発し、機内を汚染する場合がある。そこでシリコーンオイルの供給装置などを用いないで、かわりにトナー中から加熱時にオフセット防止液体を供給しようという考えから、トナー中に低分子量ポリエチレン、低分子量ポリプロピレンなどの離型剤を添加する方法が提案されている。
【0004】
また省エネなどの観点から、未定着のトナー像を有する転写材を、フィルムを介して加熱体に加圧部材により密着させる加熱定着方法が一つの有効な手段として挙げられる。フィルムを介した加熱方式は、トナーに対し離型性を有する材料で表面を形成したフィルムの表面に、トナー像を有する被定着シートのトナー像面を接触させながら通過せしめることにより定着を行うものである。この方法は、フィルムの表面と被定着シートのトナー像とが接触するため、トナー像を被定着シート上に融着する際の熱効率が極めて良好であり、迅速に定着を行うことができ、電子写真複写機において非常に良好である。しかしながら上記方法では、フィルムのよじれや耐久性から、熱ローラ定着ほど圧力をかけて定着することができず、低圧低温状態でも十分定着できるトナーが要求される。 特に今日のカラー画像の形成においては、混色させて色を表現するため、多量のトナーを一度に定着させることが重要である。
【0005】
一方、フルカラー用複写装置やプリンターでは、高画質画像を得るために、高転写効率を達成させることは必須となっている。複数のトナー像を現像後転写せしめるフルカラー複写機を用いた場合においては、白黒複写機に用いられる一色の黒トナーの場合と比較して、感光体上のトナー量が増加し、単に従来のトナーを用いただけでは転写効率を向上させることが困難である。
【0006】
そこで転写効率を上げる手法の一つとして、トナー形状を球形に近づけることが近年行われてきている。 例えば懸濁重合や乳化重合などの重合トナーや、粉砕トナーを溶剤中で球形化するもの、そして熱風により球形化するもの(例えば、特許文献1及び2参照。)や、機械的衝撃力で球形化する方法(例えば、特許文献3参照。)などが挙げられる。
【0007】
さらに近年では、高画質画像や高精細画像が求められるにつれ、従来はあまり目立たなかった問題点もクローズアップされるようになってきた。その一つが「飛び散り」と呼ばれる問題である。これは、静電引力により、画や文字部に必要以上にトナーが転写され、その部分が記録材上で熱圧着されるときに、トナーがエッジ部にまで飛び散り、そのまま定着されるために起こる現象であり、エッジ部や画像の境界部がギザギザに荒れてしまい、画質を低下させる現象である。これは、トナー帯電量が不足したり、トナーが過剰に荷電されたりして、帯電量にばらつきが生じると発生するとされている。
【0008】
これらの技術、すなわち離型剤の使用とトナーの球形化を両立させようとした時、例えば重合トナーにおいてはどうしても離型剤が内包化されるため、定着時に圧力を掛けられない場合、離型剤がトナー表面に出にくくなり、定着性が若干劣るものになる傾向にある。また、粉砕トナーを球形化する、これまでの様々な手法は、転写効率の向上には非常に有効な技術ではあるが、溶剤や熱等により離型剤がトナー表面に出やすくなり、外添剤の劣化や帯電部材の汚染に対する耐久性が弱くなる傾向にあり、さらなる改良を求められていた。
【0009】
さらに、外添剤の組み合わせによって帯電を安定化させ、飛び散りを改善する方法(例えば、特許文献4及び5参照。)があるが、更なる改良が求められていた。
【0010】
【特許文献1】
特開平11−295917号公報
【特許文献2】
特開2000−29241号公報
【特許文献3】
特開平7−181732号公報
【特許文献4】
特開平8−248674号公報
【特許文献5】
特開2002−23416号公報
【0011】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、多量のオイルを塗布することなく、またはオイルを全く塗布することない定着システムにおいて、高い定着性や現像性を維持しながら、転写効率を向上させ、かつ飛び散りを防止することを目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】
上記課題は、以下の構成により達成される。すなはち、本発明は、結着樹脂、着色剤、及び離型剤を少なくとも含有する非磁性トナー粒子と、外添剤とを有する非磁性トナーにおいて、円相当径が3μm以上の非磁性トナーに含まれる粒子の平均円形度が0.915以上0.960以下であり、非磁性トナーを45体積%メタノール水溶液に攪拌混合した混合液の紫外可視分光分析による波長600nmの光の透過率が10乃至70%であり、離型剤は、少なくともビニル系ユニットを有する炭化水素系ワックスを含む非磁性トナーに関する。
【0013】
【発明の実施の形態】
高転写効率を達成させるためにトナーに機械的衝撃を与えて球形化することは良く知られている。しかし、離型剤が添加されているトナーでは、球形化のときの機械的衝撃によって離型剤がトナー粒子の表面に析出し、外添剤の劣化や、現像スリーブや帯電部材の汚染が発生し、現像性が悪化することがある。そこで機械的衝撃によって離型剤が表面に析出しにくくするために、本発明者らは鋭意検討の結果、ビニル系ユニットを有する炭化水素系ワックスを離型剤として用いることが非常に有効であることを見出した。これは、結着樹脂と離型剤の相溶性が増すことによって離型剤がトナー粒子の表面に出難くなったためと考えられる。さらに通常の炭化水素系ワックスではなく、ビニル系ユニットを有する炭化水素ワックスを離型剤として用いる方が、トナーの帯電の安定化により有利であることを見出した。この理由は定かではないが、おそらく通常の炭化水素系ワックスに比べて、ビニル系ユニットを有することによって、本発明で用いられる離型剤自身の帯電能力が改善されたものと考えられる。
【0014】
本発明では、トナー粒子が球形化されることによって転写効率が向上し、外添剤による流動性付与の効果も大きくなった。また、離型剤の帯電能力が改善されることによって、トナー粒子の帯電のバラツキが小さくなり、飛び散りが改善された。
【0015】
しかし、結着樹脂と離型剤の相溶性を良くしても、大きな機械的衝撃をトナー粒子に与えると離型剤が表面に析出してしまう。本発明者らは、転写効率を向上させるために必要なトナー粒子の円形度とトナー粒子の表面に析出している離型剤の量を、トナーの平均円形度と、トナーを45体積%メタノール水溶液に攪拌混合した混合液の紫外可視分光分析による波長600nmの光の透過率によって規定できることを見出し、上記構成の本発明に至ったものである。
【0016】
以下、本発明の好ましい実施の形態を挙げて本発明を更に詳細に説明する。
本発明のトナーは、トナーに含まれる粒子のうち、円相当径が3μm以上の粒子の平均円形度が0.915以上0.960以下である。前記平均円形度は、トナー粒子の平均円形度を実質的には表しており、優れた転写性と帯電安定性を実現する点から、より好ましくは0.920〜0.955である。
【0017】
前記平均円形度が0.915未満の場合は、外添剤による流動性付与の効果が小さくなるため、トナーの流動性が低下し、トナーの帯電量にバラツキが生じ、転写効率の低下や飛び散りが生じやすくなる。また、前記平均円形度が0.960よりも大きい場合は、トナーの摩擦帯電性が不十分となり、カブリが発生し易くなる。前記平均円形度は、トナー粒子の球形化処理によって調整することが可能である。
【0018】
本発明のトナーは、トナー粒子の形状を球形に近づける特定の処理装置を用いることによって、円形度を調整することが可能である。このようなトナー粒子の形状の処理を行えば高い転写性が得られるが、現像性と定着性を両立させるためには、球形化する際に離型剤のトナー粒子の表面へのしみ出しも配慮しなければならない。
【0019】
トナー粒子を球形化する装置としては、例えば、粒子表面を熱溶融させて球形化させるサーフィージョン(日本ニューマチック社製)、熱風式球形化装置(ホソカワミクロン社製)等の熱処理装置等が挙げられる。或いは機械的衝撃処理によって粒子表面を球形化するハイブリダイザー(奈良機械社製)やターボミル(ターボ工業社製)、クリプトロン(川崎重工社製)、メカノフュージョンシステム(ホソカワミクロン社製)等が挙げられる。これらのうち、熱処理装置では、離型剤のトナー粒子の表面へのしみ出しを調整するのはほぼ不可能である。また、上記の機械的衝撃によってトナー粒子を球形化する装置を用いた場合でも、これらの装置は装置ごとの程度はあるものの、トナー粒子を粉砕しながら機械的衝撃力をトナー粒子に与えるシステムであり、特定の離型剤を用いて結着樹脂との親和性を向上させても、球形化の処理時に新しい表面が出ることにより、トナー粒子の表面に離型剤がしみ出し易くなってしまう。
【0020】
そこで、本発明のトナーに好適な球形化処理を行える装置を、図面を参照しながら具体的に説明する。
【0021】
図2は、本発明に使用する表面改質装置の一例を示す。
図3に示す表面改質装置では、ケーシング15と、冷却水或いは不凍液を通水できるジャケット(図示しない)と、所定の粒径よりも大きい粒子と所定の粒径以下の微粒子とを分ける分級手段である分級ロータ1と、粒子に機械的な衝撃を与えて前記粒子の表面を処理する表面処理手段である分散ロータ6と、分散ロータ6の外周に対して所定の間隔を有して周設されるライナ4と、分級ロータ1で分けられた粒子のうちの所定の粒径より大きい粒子を分散ロータ6に案内する案内手段であるガイドリング9と、分級ロータ1で分けられた粒子のうちの所定の粒径以下の微粒子を装置の外に排出する排出手段である微粉回収用排出口2と、分散ロータ6で表面を処理された粒子を分級ロータ1に送る粒子循環手段である冷風導入口5と、被処理粒子をケーシング15内に導入するための原料供給口3と、表面を処理された粒子をケーシング15内から排出するための開閉自在な粉体排出口7及び排出弁8とを有する。
【0022】
分級ロータ1は、円筒状のロータであり、ケーシング15内の一端面側に設けられている。微粉回収用排出口2は、分級ロータ1の内側の粒子を排出するように、ケーシング15の一端部に設けられている。原料供給口3は、ケーシング15の周面の中央部に設けられている。冷風導入口5は、ケーシング15の周面の他端面側に設けられている。粉体排出口7は、ケーシング15の周面で原料供給口3に対向する位置に設けられている。排出弁8は、粉体排出口7を自在に開閉する弁である。
【0023】
冷風導入口5と、原料供給口3及び粉体排出口7との間には、分散ロータ6及びライナ4が設けられている。ライナ4は、ケーシング15の内周面に沿って周設されている。分散ロータ6は、図3に示すように、円盤と、この円盤の周縁に、円盤の法線に沿って配置される複数の角型ディスク10とを有する。分散ロータ6は、ケーシング15の他端面側に設けられており、かつライナ4と角型ディスク10との間に所定の間隔が形成される位置に設けられている。ケーシング15の中央部にはガイドリング9が設けられている。ガイドリング9は、円筒体であり、分級ロータ1の外周面の一部に被さる位置から、かつ分級ロータ6の近傍まで延出するように設けられている。ガイドリング9は、ケーシング15内に、ガイドリング9の外周面とケーシング15の内周面とに挟まれた空間である第一の空間11と、ガイドリング9の内側の空間である第二の空間12とを形成する。
【0024】
なお、分散ロータ6は、角型ディスク10の代わりに円柱状のピンを有していても良い。ライナ4は、本実施の形態では角型ディスク10に対向する表面に多数の溝が設けられているものとするが、表面に溝を有さないものであっても良い。また、分級ロータ1の設置方向は、図1に示したように縦型でも構わないし、横型でも構わない。また、分級ロータ1の個数は、図1に示したように単体でも構わないし、複数でも構わない。
【0025】
以上のように構成してなる表面改質装置では、排出弁8を閉とした状態で原料供給口3から微粉砕品を一定量投入すると、投入された微粉砕品は、まずブロワー(図示しない)により吸引され、分級ロータ1で分級される。その際、分級された所定粒径以下の微粉は、分級ロータ1の周面を通過して分級ロータ1の内側に導かれ、装置外へ連続的に排出除去される。所定粒径以上の粗粉は、遠心力によりガイドリング9の内周(第二の空間12)に沿いながら分散ロータ6により発生する循環流にのり、角型ディスク10とライナ4との隙間(以下、「表面改質ゾーン」とも言う)へ導かれる。表面改質ゾーンに導かれた粉体は、分散ロータ6とライナ4との間で機械式衝撃力を受け、表面改質処理される。表面改質された表面改質粒子は、機内を通過する冷風にのって、ガイドリング9の外周(第一の空間11)に沿いながら分級ロータ1に運ばれ、分級ロータ1により、さらに微粉は機外へ排出され、粗粉は、循環流にのり、再度第二の空間12に戻され、表面改質ゾーンで繰り返し表面改質作用を受ける。このように、図2の表面改質装置では、分級ロータ1による粒子の分級と、分散ロータ6による粒子の表面の処理とが繰り返される。一定時間経過後、排出弁8を開とし、排出口7より表面改質粒子を回収する。
【0026】
このような装置では、熱による離型剤のしみ出しはほとんど無く、前述した公知の機械的衝撃力を与えるシステムに比べ、新しい表面が出ることによるトナー粒子の表面への離型剤のしみ出しも生じ難く、トナー粒子の球形化と離型剤のしみ出しの調整を容易に行うことができ、非常に好ましい。
【0027】
本発明のトナーは、重量平均粒径をX(μm)とし、円形度が0.960以上のトナーに含まれる粒子の個数基準累積値をY(%)としたときに、4≦X≦11、及び−X+20≦Y≦−X+70の関係を満足することが、トナーの現像性及び転写効率を向上させる上で好ましい。これらの式は、トナーの大きさと、トナー中の球形度の高いトナーの比率とを規定しており、現像性と転写性の両立を図る上で好ましいトナーの大きさと球形度の比率を示している。現像性については、現像スリーブへの汚染を低減させることが重要である。現像スリーブへの汚染を低減させるためには、パッキング性を低くすることが好ましく、トナーは、粒径が大きいか、又は球形度が低いことが好ましい。逆に転写性については、トナーの粒径は小さい方がドット再現性は良く、トナーの球形度は高い方が転写効率の向上や飛び散りの防止等に良い。
【0028】
具体的には、トナーの重量平均粒径が4.0μm未満で、円形度0.960以上の粒子の個数基準累積値が66%より大きいと、トナーのパッキング性が高まり、しいては現像装置における帯電付与部材への摩擦力が高まり、離型剤による現像スリーブへの汚染を助長する可能性がある。トナーの重量平均粒径が4.0μm未満で、円形度0.960以上の粒子の個数基準累積値が16%よりも小さいと、トナーの転写が不十分であり、また飛び散りが見られる、画質の劣る画像が形成されることがある。
【0029】
またトナーの重量平均粒径が11.0μmより大きく、円形度0.960以上の粒子の個数基準累積値が9%未満だと、転写性が関わってくるので、飛び散りの発生等、画質が劣ることがある。トナーの重量平均粒径が11.0μmより大きく、円形度0.960以上の粒子の個数基準累積値が59%よりも大きいと、トナーの転写性が低下して画質の劣る画像が形成されることがあり、また現像スリーブへのトナー汚染が生じることがある。
【0030】
前記重量平均粒径は、例えばトナー粒子の分級によって調整することが可能である。また、前記個数基準累積値は、前述した粒子像分析装置によって測定することが可能であり、例えば球形化処理の条件や、既知の円形度のトナー粒子の混合によって調整することが可能である。
【0031】
次に平均円形度及び0.960以上の粒子の個数基準累積値Y(%)の測定について説明する。
【0032】
トナーの円相当径、円形度及びそれらの頻度分布とは、トナー粒子の形状を定量的に表現する簡便な方法として用いたものであり、本発明ではフロー式粒子像測定装置「FPIA−2100型」(シスメックス社製)を用いて測定を行い、下式を用いて算出することができる。
【0033】
【数1】

Figure 0004174353
【0034】
【数2】
Figure 0004174353
【0035】
ここで、「粒子投影面積」とは二値化されたトナー粒子像の面積であり、「粒子投影像の周囲長」とは該トナー粒子像のエッジ点を結んで得られる輪郭線の長さと定義する。
【0036】
本発明における円形度はトナー粒子の凹凸の度合いを示す指標であり、トナー粒子が完全な球形の場合に1.000を示し、表面形状が複雑になる程、円形度は小さな値となる。
【0037】
本発明において、トナーの個数基準の粒径頻度分布の平均値を意味する円相当個数平均径D1(μm)と粒径標準偏差SDdは、粒度分布の分割点iでの粒径(中心値)をdi、頻度をfiとすると次式から算出される。
【0038】
【数3】
Figure 0004174353
【0039】
【数4】
Figure 0004174353
【0040】
また、円形度頻度分布の平均値を意味する平均円形度Cと円形度標準偏差SDcは、粒度分布の分割点iでの円形度(中心値)をci、頻度をfciとすると、次式から算出される。
【0041】
【数5】
Figure 0004174353
【0042】
【数6】
Figure 0004174353
【0043】
具体的な測定方法としては、容器中に予め不純固形物などを除去したイオン交換水10mlを用意し、その中に分散剤として界面活性剤、好ましくはアルキルベンゼンスルホン酸塩を加えた後、更に測定試料を0.02g加え、均一に分散させる。分散させる手段としては、超音波分散機「Tetora150型」(日科機バイオス社製)を用い、2分間分散処理を行い、測定用の分散液とする。その際、該分散液の温度が40℃以上とならない様に適宜冷却する。
【0044】
トナー粒子の形状測定には、前記フロー式粒子像測定装置を用い、測定時のトナー粒子濃度が3000〜1万個/μlとなる様に該分散液濃度を再調整し、トナー粒子を1000個以上計測する。計測後、このデータを用いて、3μm以下のデータをカットして、トナー粒子の平均円形度Cや円形度頻度分布から0.960以上の粒子の個数基準累積値Y(%)を求める。
【0045】
また本発明は、上記のようにトナーの性能、具体的にはトナーの表面における離型剤の量を規定する。トナー表面近傍の離型剤の量は、簡易且つ精度の高い方法として、メタノール45体積%水溶液における透過率を測定することで、トナー粒子全体を把握することができる。この測定方法はトナーを一度混合溶媒中で強制分散させて、トナー粒子一粒一粒の離型剤の存在量の特徴を出やすくした上で、一定時間後の透過率を測定することで、トナー全体の離型剤の存在量を正確に把握できるものである。つまり表面に疎水性である離型剤がトナー表面に多く存在すると、溶媒に分散しにくく凝集し沈殿するため、透過率が70%のような高い値になる。逆に離型剤がトナー表面に存在しないと、親水性である結着樹脂のポリエステルユニットが凡そ表面を占めるため、均一分散し透過率が10%未満のような小さな値になる。
【0046】
本発明のトナーは、トナーを45体積%メタノール水溶液に攪拌混合した混合液の紫外可視分光分析による波長600nmの光の透過率が10乃至70%である。前記透過率が前記範囲内にあれば、トナー粒子の表面における離型剤の量が適当であることを示している。前記透過率は、トナー粒子の球形化処理の条件や処理方法によって調整することが可能である。
【0047】
前記透過率は、以下に示す操作によって測定することができる。測定に用いられる浸とう器及び分光光度計は以下に例示する機器に限定されない。
【0048】
(1)トナー分散液の調整
メタノール:水の体積混合比が45:55の水溶液を作製する。この水溶液10mlを30mlのサンプルビン(日電理化硝子:SV-30)に入れ、トナー20mgを液面上に侵し、ビンのフタをする。その後、ヤヨイ式振とう器(モデル:YS-LD)により150rpmで5秒間振とうさせる。この時、振とうする角度は、振とう器の真上(垂直)を0度とすると、前方に15度、後方に20度、振とうする支柱が動くようにする。サンプルビンは支柱の先に取り付けた固定用ホルダー(サンプルビンの蓋が支柱中心の延長上に固定されたもの)に固定する。サンプルビンを取り出した後、30秒静置後の分散液を測定用分散液とする。
【0049】
(2)透過率測定
(1)で得た分散液を1cm角の石英セルに入れて分光光度計MPS2000(島津製作所社製)を用いて、10分後の分散液の波長600nmにおける透過率(%)(次式参照)を測定する。
【0050】
【数7】
透過率(%)=I/I0×100
(ただしIは入射光束であり、I0は透過光束である。)
【0051】
前記透過率が70%以上であると、トナー粒子の表面に存在する離型剤量が多いことを示しており、トナーの流動性の悪化や、現像スリーブや帯電部材の汚染が生じ、カブリやトナー飛散が発生しやすい。また、透過率が10%より小さいと、トナー粒子の中の離型剤の染み出しがトナー粒子の表面の樹脂物性に左右されるため、融点の高い樹脂を用いるとホットオフセット能が低下しやすい。
【0052】
次に、本発明で使用する離型剤について説明する。
本発明で使用される離型剤は、少なくともビニル系ユニットを有する炭化水素系ワックスが使用できる。ビニル系ユニットを有する炭化水素系ワックスは、ビニル系ユニットが炭化水素系ワックスの水素の1つあるいは複数が置換され、結合している化合物であり、ワックスにビニル系モノマー、あるいはビニル系コポリマーがグラフトされているものを示す。本発明において、ビニル系ユニットを有する炭化水素系ワックスはトナー中への分散性が向上しているため、トナー表面に出難くなるが、さらに鋭意検討の結果、表面改質装置によってトナー粒子を球形化するための表面処理時間を短縮できることが分かった。
【0053】
この原因の詳細は定かではないが、おそらく次のようであると考えた。ビニル系ユニットを有する炭化水素系ワックスはトナー中で高度に微分散されているため、トナー粒子の可塑性が向上し、より効果的に表面改質される。このことにより、トナー粒子の平均円形度がコントロールし易くなるとともに、少ない処理時間で表面処理出来るため、トナー表面の離型剤の量もコントロールし易くなった。
【0054】
本発明では、ビニル系ユニットを有する炭化水素系ワックスの一種又は二種以上を用いることができ、またビニル系ユニットを有する炭化水素系ワックスと他の種類のワックスとを併用しても良い。
【0055】
ビニル系ユニットを有する炭化水素系ワックスは、ビニル系モノマーを用い、通常の方法及び、条件に従って炭化水素ワックスを処理することにより作製することができる。具体的には例えば、放射線を利用する方法、ラジカル触媒を用いる方法等を利用することができるが、ラジカル触媒を用いる方法が好ましい。
【0056】
前記炭化水素系ワックスとしては、最大吸熱ピークの極大温度が60〜110℃のパラフィンワックス、ポリオレフィンワックス等の炭化水素系ワックスが好ましく使用できるが、特に好ましいのはパラフィン炭化水素系ワックスである。なお、ワックスの最大吸熱ピークの極大温度は、示差走査熱量計(DSC測定装置)で測定される。パラフィン炭化水素系ワックスとしては、天然パラフィンワックス、合成パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、また、フィッシャー・トロプシュワックス等の、公知のものが使用できる。
【0057】
前記ビニル系モノマーには、スチレン系モノマーや不飽和カルボン酸系モノマー等の種々のビニル系モノマーを用いることができる。まず、スチレン系モノマーとしてはスチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエン、イソプロペニルトルエン、p−メチルスチレン、p−メトキシスチレン、m−メチルスチレン等が挙げられる。
【0058】
不飽和カルボン酸系モノマーとしては、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、アクリル酸−sec−ブチル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸プロピル、アクリル酸イソプロピル、アクリル酸−2−オクチル、アクリル酸ドデシル、アクリル酸ステアリル、アクリル酸ヘキシル、アクリル酸イソヘキシル、アクリル酸フェニル、アクリル酸−2−クロロフェニル、アクリル酸ジエチルアミノエチル、アクリル酸−3−メトキシブチル、アクリル酸ジエチレングリコールエトキシレート、アクリル酸−2,2,2−トリフルオロエチル等のアクリル酸エステル類、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸−n−ブチル、メタクリル酸−sec−ブチル、メタクリル酸イソブチル、メタクリル酸プロピル、メタクリル酸イソプロピル、メタクリル酸−2−オクチル、メタクリル酸ドデシル、メタクリル酸ステアリル、メタクリル酸ヘキシル、メタクリル酸デシル、メタクリル酸フェニル、メタクリル酸−2−クロロヘキシル、メタクリル酸ジエチルアミノエチル、メタクリル酸−2−ヘキシルエチル、メタクリル酸−2,2,2−トリフルオロエチル等のメタクリル酸エステル類、その他に、マレイン酸エチル、マレイン酸プロピル、マレイン酸ブチル、マレイン酸ジエチル、マレイン酸ジプロピル、マレイン酸ジブチル等のマレイン酸エステル類、フマル酸エチル、フマル酸ブチル、フマル酸ジブチル等のフマル酸エステル類、イタコン酸エチル、イタコン酸ジエチル、イタコン酸ブチル等のイタコン酸エステル類等が挙げられる。
【0059】
ラジカル触媒としては、有機ペルオキシド、有機ペルエステル、例えばベンゾイルペルオキシド、ジクロルベンゾイルペルオキシド、ジクミルペルオキシド、ジ−tert−ブチルペルオキシド、2,5−ジメチル−2,5−ジ(ペルオキシドベンゾエート)ヘキシン−3、1,4−ビス(tert−ブチルペルオキシイソプロピル)ベンゼン、ラウロイルペルオキシド、tert−ブチルペルアセテート、2,5−ジメチル−2,5−ジ(tert−ブチルペルオキシ)ヘキシン−3、2,5−ジメチル−2,5−ジ(tert−ブチルペルオキシ)ヘキサン、tert−ブチルペルベンゾエート、tert−ブチルペルフェニルアセテート、tert−ブチルペルイソブチレート、tert−ブチルペル−sec−オクトエート、tert−ブチルペルピバレート、クミルペルピバレートおよびtert−ブチルペルジエチルアセテート;その他アゾ化合物、例えばアゾビスイソブチルニトリル、ジメチルアゾイソブチレートなどがある。これらの中ではジクミルペルオキシド、ジ−tert−ブチルペルオキシド、2,5−ジメチル−2,5−ジ(tert−ブチルペルオキシ)ヘキシン−3、2,5−ジメチル−2,5−ジ(tert−ブチルペルオキシ)ヘキサン、1,4−ビス(tert−ブチルペルオキシイソプロピル)ベンゼンなどのジアルキルペルオキシドが好ましい。
【0060】
前記ビニル系モノマーは、一種類のモノマーであっても良いし、又は二種以上のモノマーであっても良く、モノマーの種類や数に限定されるものはない。また、複数種のビニル系モノマーを用いる場合では、モノマーを処理する順番についても限定はない。さらに本発明では、処理によりビニル系モノマーの重合体も生成されるが、本発明においては、前記重合体の生成の有無や種類は何ら限定されるものはない。本発明により処理されたビニル系ユニットを有する炭化水素系ワックスの最大吸熱ピークの極大温度は、処理される前の炭化水素系ワックスとは一般に大きくは変わらない。
【0061】
本発明で使用される離型剤は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)による分子量測定で二つのピークを有し、これらのピークのうちの高分子側のピークの面積をαとし、低分子側のピークの面積をβとしたときに、下記式(1)を満足することが好ましい。より好ましくは0.3≦β/(α+β)≦0.8である。
【0062】
【数8】
0.2≦β/(α+β)≦0.9 (1)
【0063】
前記高分子側のピークは、ビニル系ユニットを有するワックス及びビニル系モノマーの重合体のピークであり、前記低分子側のピークは、わずかに反応したワックス及び未反応のワックスのピークである。これは未処理の炭化水素系ワックスをGPCで分析した結果、ピークトップの位置が、前記低分子側のピークとほぼ一致したことから判断した。
【0064】
また、前記高分子側のピークの成分を抽出したものと、処理により使用したビニル系モノマーとを容積比1:1の割合で加熱混合し、抽出成分とビニル系モノマーとが相分離するまでしばらく放置し、容積比を確認すると、ほぼ1:1のままであった。このことから、ビニル系モノマーの重合体は極わずかであると判断した。
【0065】
本発明では、定着性の点からも、未反応ワックスは存在していることが好ましい。なおピークが三つ以上存在する場合では、全ピークの内、最も低分子成分側のものの1つを前記低分子側のピークとし、残りのピーク部分の総和を高分子側のピークとすればよい。
【0066】
β/(α+β) が0.2よりも小さいと、離型剤としての効果が不十分となり、定着性が十分に向上しないことがある。また、β/(α+β)が0.8よりも大きいと、トナー粒子の表面における離型剤の分散性が若干悪くなる傾向にある。
【0067】
前記高分子側のピークの面積αは、図1に示すように、GPC分子量分布曲線の谷から垂直に横軸に降ろした線、GPC分子量分布曲線、及び前記横軸によって区切られる区域のうち、前記高分子側のピークを含む区域の面積である。前記低分子側のピークの面積βは、図1に示すように、GPC分子量分布曲線の谷から垂直に横軸に降ろした線、GPC分子量分布曲線、及び前記横軸によって区切られる区域のうち、前記低分子側のピークを含む区域の面積である。
【0068】
また、各ピークにショルダーが含まれる場合は、ショルダーを含めて一つのピークとして前記面積を求める。
【0069】
また、本発明で使用される離型剤は、トナー粒子中の樹脂成分100質量部に対して総量で1〜10質量部含有されていることが好ましく、3〜8質量部含有されていることが、優れた定着性と現像性を両立させる上でより好ましい。他のワックスと併用して使用する時は各ワックスの総量が離型剤の総量となる。前記離型剤の含有量が1質量部よりも少ないと、トナーの低温定着性及び耐オフセット性が低下することがあり、前記離型剤の含有量が10質量部よりも多いと、飛び散りやカブリが発生しやすくなり、また耐久に伴い転写効率が低下しやすくなる。
【0070】
次に本発明で使用する結着樹脂について説明する。
本発明で使用できる結着樹脂は、市販のものが使用できるが、好ましいのは(a)ポリエステル樹脂、(b)ポリエステルユニットとビニル系共重合体ユニットを有しているハイブリッド樹脂、(c)ハイブリッド樹脂とビニル系共重合体との混合物、(d)ポリエステル樹脂とビニル系共重合体との混合物、(e)ハイブリッド樹脂とポリエステル樹脂との混合物、及び(f)ポリエステル樹脂とハイブリッド樹脂とビニル系共重合体との混合物から選択される樹脂である。
【0071】
結着樹脂としてポリエステル樹脂を用いる場合は、多価アルコールと多価カルボン酸、もしくは多価カルボン酸無水物、多価カルボン酸エステル等が原料モノマーとして使用できる。
【0072】
具体的には、例えば二価アルコール成分としては、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、ポリオキシプロピレン(3.3)−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(2.0)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン、ポリオキシプロピレン(2.0)−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、ポリオキシプロピレン(6)−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のアルキレンオキシド付加物、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、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、1,6−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、ビスフェノールA、水素添加ビスフェノールA等が挙げられる。
【0073】
三価以上のアルコール成分としては、例えばソルビトール、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。
【0074】
多価カルボン酸成分としては、フタル酸、イソフタル酸及びテレフタル酸の如き芳香族ジカルボン酸類又はその無水物;こはく酸、アジピン酸、セバシン酸及びアゼライン酸の如きアルキルジカルボン酸類又はその無水物;炭素数6〜12のアルキル基で置換されたこはく酸もしくはその無水物;フマル酸、マレイン酸及びシトラコン酸の如き不飽和ジカルボン酸類又はその無水物;が挙げられる。
【0075】
それらの中でも、特に、下記一般式(1)で代表されるビスフェノール誘導体をジオール成分とし、二価以上のカルボン酸又はその酸無水物、又はその低級アルキルエステルとからなるカルボン酸成分(例えば、フマル酸、マレイン酸、無水マレイン酸、フタル酸、テレフタル酸、トリメリット酸、ピロメリット酸等)を酸成分として、これらを縮重合したポリエステル樹脂が、カラートナーとして、良好な帯電特性を有するので好ましい。
【0076】
【化1】
Figure 0004174353
【0077】
本発明のトナーに含有される結着樹脂において、「ハイブリッド樹脂」とは、ビニル系重合体ユニットとポリエステルユニットが化学的に結合された樹脂を意味する。具体的には、ポリエステルユニットと(メタ)アクリル酸エステルの如きカルボン酸エステル基を有するモノマーを重合したビニル系重合体ユニットとがエステル交換反応によって形成する樹脂であり、好ましくはビニル系重合体を幹重合体、ポリエステルユニットを枝重合体としたグラフト共重合体(あるいはブロック共重合体)である。
【0078】
なお、本発明において「ポリエステルユニット」とはポリエステルに由来する部分を示し、「ビニル系重合体ユニット」とはビニル系重合体に由来する部分を示す。ポリエステルユニットを構成するポリエステル系モノマーとしては、多価カルボン酸成分と多価アルコール成分であり、ビニル系重合体ユニットとは、ビニル基を有するモノマー成分であり、モノマー中に多価カルボン酸成分とビニル基を有するモノマー、または多価アルコール成分とビニル基を有するモノマーにについては「ポリエステルユニット」成分として定義する。
【0079】
ビニル系重合体ユニットを生成するためのビニル系モノマーとしては、スチレン;o−メチルスチレン、m−メチルスチレン、p−メチルスチレン、α−メチルスチレン、p−フェニルスチレン、p−エチルスチレン、2,4−ジメチルスチレン、p−n−ブチルスチレン、p−tert−ブチルスチレン、p−n−ヘキシルスチレン、p−n−オクチルスチレン、p−n−ノニルスチレン、p−n−デシルスチレン、p−n−ドデシルスチレン、p−メトキシスチレン、p−クロルスチレン、3,4−ジクロルスチレン、m−ニトロスチレン、o−ニトロスチレン、p−ニトロスチレンの如きスチレン及びその誘導体;エチレン、プロピレン、ブチレン、イソブチレンの如きスチレン不飽和モノオレフィン類;ブタジエン、イソプレンの如き不飽和ポリエン類;塩化ビニル、塩化ビニルデン、臭化ビニル、フッ化ビニルの如きハロゲン化ビニル類;酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、ベンゾエ酸ビニルの如きビニルエステル類;メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸プロピル、メタクリル酸−n−ブチル、メタクリル酸イソブチル、メタクリル酸−n−オクチル、メタクリル酸ドデシル、メタクリル酸−2−エチルヘキシル、メタクリル酸ステアリル、メタクリル酸フェニル、メタクリル酸ジメチルアミノエチル、メタクリル酸ジエチルアミノエチルの如きα−メチレン脂肪族モノカルボン酸エステル類;アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸プロピル、アクリル酸−n−ブチル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸−n−オクチル、アクリル酸ドデシル、アクリル酸−2−エチルヘキシル、アクリル酸ステアリル、アクリル酸−2−クロルエチル、アクリル酸フェニルの如きアクリル酸エステル類;ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル、ビニルイソブチルエーテルの如きビニルエーテル類;ビニルメチルケトン、ビニルヘキシルケトン、メチルイソプロペニルケトンの如きビニルケトン類;N−ビニルピロール、N−ビニルカルバゾール、N−ビニルインドール、N−ビニルピロリドンの如きN−ビニル化合物;ビニルナフタリン類;アクリロニトリル、メタクリロニトリル、アクリルアミドの如きアクリル酸もしくはメタクリル酸誘導体等が挙げられる。
【0080】
さらに、マレイン酸、シトラコン酸、イタコン酸、アルケニルコハク酸、フマル酸、メサコン酸の如き不飽和二塩基酸;マレイン酸無水物、シトラコン酸無水物、イタコン酸無水物、アルケニルコハク酸無水物の如き不飽和二塩基酸無水物;マレイン酸メチルハーフエステル、マレイン酸エチルハーフエステル、マレイン酸ブチルハーフエステル、シトラコン酸メチルハーフエステル、シトラコン酸エチルハーフエステル、シトラコン酸ブチルハーフエステル、イタコン酸メチルハーフエステル、アルケニルコハク酸メチルハーフエステル、フマル酸メチルハーフエステル、メサコン酸メチルハーフエステルの如き不飽和二塩基酸のハーフエステル;ジメチルマレイン酸、ジメチルフマル酸の如き不飽和二塩基酸エステル;アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、ケイヒ酸の如きα,β−不飽和酸;クロトン酸無水物、ケイヒ酸無水物の如きα,β−不飽和酸無水物、前記α,β−不飽和酸と低級脂肪酸との無水物;アルケニルマロン酸、アルケニルグルタル酸、アルケニルアジピン酸、これらの酸無水物及びこれらのモノエステルの如きカルボキシル基を有するモノマーが挙げられる。
【0081】
さらに、2−ヒドロキシエチルアクリレート、2−ヒドロキシエチルメタクリレート、2−ヒドロキシプロピルメタクリレートなどのアクリル酸またはメタクリル酸エステル類;4−(1−ヒドロキシ−1−メチルブチル)スチレン、4−(1−ヒドロキシ−1−メチルヘキシル)スチレンの如きヒドロキシ基を有するモノマーが挙げられる。
【0082】
本発明のトナーにおいて、結着樹脂のビニル系重合体ユニットは、ビニル基を二個以上有する架橋剤で架橋された架橋構造を有していてもよい。この場合に用いられる架橋剤には、芳香族ジビニル化合物として例えば、ジビニルベンゼン、ジビニルナフタレンが挙げられ;アルキル鎖で結ばれたジアクリレート化合物類として例えば、エチレングリコールジアクリレート、1,3−ブチレングリコールジアクリレート、1,4−ブタンジオールジアクリレート、1,5−ペンタンジオールジアクリレート、1,6−ヘキサンジオールジアクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート及び以上の化合物のアクリレートをメタクリレートに代えたものが挙げられ;エーテル結合を含むアルキル鎖で結ばれたジアクリレート化合物類としては、例えば、ジエチレングリコールジアクリレート、トリエチレングリコールジアクリレート、テトラエチレングリコールジアクリレート、ポリエチレングリコール#400ジアクリレート、ポリエチレングリコール#600ジアクリレート、ジプロピレングリコールジアクリレート及び以上の化合物のアクリレートをメタアクリレートに代えたものが挙げられ;芳香族基及びエーテル結合を含む鎖で結ばれたジアクリレート化合物類として例えば、ポリオキシエチレン(2)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパンジアクリレート、ポリオキシエチレン(4)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパンジアクリレート及び以上の化合物のアクリレートをメタクリレートに代えたものが挙げられる。
【0083】
多官能の架橋剤としては、ペンタエリスリトールトリアクリレート、トリメチロールエタントリアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、テトラメチロールメタンテトラアクリレート、オリゴエステルアクリレート及び以上の化合物のアクリレートをメタクリレートに代えたもの;トリアリルシアヌレート、トリアリルトリメリテートが挙げられる。
【0084】
本発明ではビニル系重合体ユニット及びポリエステルユニットのいずれか一方又は両方の中に、両樹脂ユニットの成分と反応し得るモノマー成分を含むことが好ましい。ポリエステル樹脂ユニットを構成するモノマーのうちビニル系重合体ユニットの成分と反応し得るものとしては、例えば、フタル酸、マレイン酸、シトラコン酸、イタコン酸の如き不飽和ジカルボン酸又はその無水物などが挙げられる。ビニル系重合体ユニットを構成するモノマーのうちポリエステルユニットの成分と反応し得るものとしては、カルボキシル基又はヒドロキシ基を有するものや、アクリル酸もしくはメタクリル酸エステル類が挙げられる。
【0085】
ビニル系重合体ユニットとポリエステルユニットの反応生成物を得る方法としては、先に挙げたビニル系重合体ユニット及びポリエステルユニットのそれぞれと反応しうるモノマー成分を含むポリマーが存在しているところで、どちらか一方もしくは両方の樹脂の重合反応を行うことにより得る方法が好ましい。
【0086】
本発明に用いられるビニル系重合体ユニットを製造する場合に用いられる重合開始剤としては、例えば、2,2’−アゾビスイソブチロニトリル、2,2’−アゾビス(4−メトキシ−2,4−ジメチルバレロニトリル)、2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)、2,2’−アゾビス(2−メチルブチロニトリル)、ジメチル−2,2’−アゾビスイソブチレート、1,1’−アゾビス(1−シクロヘキサンカルボニトリル)、2−(カーバモイルアゾ)−イソブチロニトリル、2,2’−アゾビス(2,4,4−トリメチルペンタン)、2−フェニルアゾ−2,4−ジメチル−4−メトキシバレロニトリル、2,2’−アゾビス(2−メチル−プロパン)、メチルエチルケトンパーオキサイド、アセチルアセトンパーオキサイド、シクロヘキサノンパーオキサイドの如きケトンパーオキサイド類、2,2−ビス(t−ブチルパーオキシ)ブタン、t−ブチルハイドロパーオキサイド、クメンハイドロパーオキサイド、1,1,3,3−テトラメチルブチルハイドロパーオキサイド、ジ−t−ブチルパーオキサイド、t−ブチルクミルパーオキサイド、ジ−クミルパーオキサイド、α,α’−ビス(t−ブチルパーオキシイソプロピル)ベンゼン、イソブチルパーオキサイド、オクタノイルパーオキサイド、デカノイルパーオキサイド、ラウロイルパーオキサイド、3,5,5−トリメチルヘキサノイルパーオキサイド、ベンゾイルパーオキサイド、m−トリオイルパーオキサイド、ジ−イソプロピルパーオキシジカーボネート、ジ−2−エチルヘキシルパーオキシジカーボネート、ジ−n−プロピルパーオキシジカーボネート、ジ−2−エトキシエチルパーオキシカーボネート、ジ−メトキシイソプロピルパーオキシジカーボネート、ジ(3−メチル−3−メトキシブチル)パーオキシカーボネート、アセチルシクロヘキシルスルホニルパーオキサイド、t−ブチルパーオキシアセテート、t−ブチルパーオキシイソブチレート、t−ブチルパーオキシネオデカノエイト、t−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート、t−ブチルパーオキシラウレート、t−ブチルパーオキシベンゾエイト、t−ブチルパーオキシイソプロピルカーボネート、ジ−t−ブチルパーオキシイソフタレート、t−ブチルパーオキシアリルカーボネート、t−アミルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート、ジ−t−ブチルパーオキシヘキサハイドロテレフタレート、ジ−t−ブチルパーオキシアゼレートが挙げられる。
【0087】
本発明のトナーに用いられるハイブリッド樹脂を調製できる製造方法としては、例えば、以下の(1)〜(6)に示す製造方法を挙げることができる。
【0088】
(1)ビニル系重合体、ポリエステル樹脂及びハイブリッド樹脂をそれぞれ製造後にブレンドする方法であり、ブレンド品は、有機溶剤(例えば、キシレン)に前記樹脂成分を溶解・膨潤した後に有機溶剤を留去することによって製造される。尚、ハイブリッド樹脂には、ビニル系重合体とポリエステル樹脂を別々に製造後、少量の有機溶剤に溶解・膨潤させ、エステル化触媒及びアルコールを添加し、加熱することによりエステル交換反応を行って合成されるエステル化合物を用いることができる。
【0089】
(2)ビニル系重合体ユニット製造後に、これの存在下にポリエステルユニット及びハイブリッド樹脂成分を製造する方法である。ハイブリッド樹脂成分はビニル系重合体ユニット(必要に応じてビニル系モノマーも添加できる)とポリエステルモノマー(多価アルコール、多価カルボン酸)との反応、及び前記ユニット及びモノマーと必要に応じて添加されるポリエステルとの反応により製造される。この場合も適宜、有機溶剤を使用することができる。
【0090】
(3)ポリエステルユニット製造後に、これの存在下にビニル系重合体ユニット及びハイブリッド樹脂成分を製造する方法である。ハイブリッド樹脂成分はポリエステルユニット(必要に応じてポリエステルモノマーも添加できる)とビニル系モノマーとの反応、及び前記ユニット及びモノマーと必要に応じて添加されるビニル系重合体ユニットとの反応により製造される。この場合も適宜、有機溶剤を使用することができる。
【0091】
(4)ビニル系重合体ユニット及びポリエステルユニット製造後に、これらの重合体ユニット存在下にビニル系モノマー及びポリエステルモノマー(多価アルコール、多価カルボン酸)のいずれか一方又は両方を添加し、添加したモノマーに応じた条件の重合反応を行うことにより、ハイブリッド樹脂成分を製造することができる。この場合も適宜、有機溶剤を使用することができる。
【0092】
(5)ハイブリッド樹脂を製造後、ビニル系モノマー及びポリエステルモノマー(多価アルコール、多価カルボン酸)のいずれか一方又は両方を添加して、付加重合及び縮重合反応のいずれか一方又は両方を行うことにより、ビニル系重合体ユニット及びポリエステルユニットを製造する。この場合、ハイブリッド樹脂成分には、上記(2)乃至(4)の製造方法により製造されるものを使用することもでき、必要に応じて公知の製造方法により製造されたものを使用することもできる。さらに、適宜、有機溶剤を使用することができる。
【0093】
(6)ビニル系モノマー及びポリエステルモノマー(多価アルコール、多価カルボン酸等)を混合して付加重合及び縮重合反応を連続して行うことによりビニル系重合体ユニット、ポリエステルユニット及びハイブリッド樹脂成分が製造される。さらに、適宜、有機溶剤を使用することができる。
【0094】
上記(1)乃至(5)の製造方法において、ビニル系重合体ユニット及びポリエステルユニットには、分子量や架橋度の異なる複数種の重合体ユニットを使用することができる。なお、本発明におけるビニル系重合体又はビニル系重合体ユニットとは、ビニル系単重合体若しくはビニル系共重合体又はビニル系単重合体ユニット若しくはビニル系共重合体ユニットを意味するものである。
【0095】
本発明で使用される着色剤として、黒色着色剤としては、カーボンブラック、磁性体、イエロー、マゼンタ、及びシアン着色剤を用い黒色に調色したものが利用される。黒色着色剤として磁性体を用いる場合には、他の着色剤と異なり、樹脂100質量部に対し30〜200質量部添加して用いられる。
【0096】
磁性体としては、鉄、コバルト、ニッケル、銅、マグネシウム、マンガン、アルミニウム、ケイ素等の元素を含む金属酸化物等がある。中でも四三酸化鉄,γ−酸化鉄等、酸化鉄を主成分とするものが好ましい。また、トナーの帯電性のコントロールの観点から、ケイ素元素及びアルミニウム元素等、他の金属元素を含有していてもよい。前記磁性体は、窒素吸着法によるBET比表面積が2〜30m2/g、特に3〜28m2/gが好ましく、更にモース硬度が5〜7であることが好ましい。
【0097】
磁性体量は結着樹脂100質量部に対し30〜200質量部、好ましくは40〜200質量部、さらには50〜150質量部が好ましい。30質量部未満では着色力が不足したり、トナー搬送に磁気力を用いる現像器においては、搬送性が不十分で現像剤担持体上の現像剤層にムラが生じ、画像ムラが発生する傾向があり、さらに現像剤トリボの上昇に起因する画像濃度の低下が生じ易い傾向がある。一方、200質量部を超えると定着性に問題が生ずる傾向がある。
【0098】
本発明のトナーをカラートナーとして用いる場合の着色剤としては、公知の染料及び顔料使用することができる。
【0099】
マゼンタトナー用着色顔料としてはC.I.ピグメントレッド1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、21、22、23、30、31、32、37、38、39、40、41、48、49、50、51、52、53、54、55、57、58、60、63、64、68、81、83、87、88、89、90、112、114、122、123、163、202、206、207.209、238、C.I.ピグメントバイオレット19;C.I.バットレッド1、2、10、13、15、23、29、35などが挙げられる。
【0100】
着色剤には、顔料を単独で使用してもかまわないが、染料と顔料とを併用してその鮮明度を向上させた方がフルカラー画像の画質の点からより好ましい。
【0101】
マゼンタトナー用染料としては、C.Iソルベントレッド1、3、8、23、24、25、27、30、49、81、82、83、84、100、109、121;C.I.ディスパースレッド9;C.I.ソルベントバイオレット8、13、14、21、27;C.I.ディスパーバイオレット1の如き油溶染料、C.I.ベーシックレッド1、2、9、12、13、14、15、17、18、22、23、24、27、29、32、34、35、36、37、38、39、40;C.I.ベーシックバイオレット1、3、7、10、14、15、21、25、26、27、28などの塩基性染料が挙げられる。
【0102】
シアントナー用着色顔料としては、C.I.ピグメントブルー2、3、15:3、15:4、16、17;C.I.バットブルー6;C.I.アシッドブルー45、及び下記式で示される構造を有するフタロシアニン骨格にフタルイミドメチル基を1〜5個置換した銅フタロシアニン顔料などが挙げられる。
【0103】
【化2】
Figure 0004174353
【0104】
イエロー用着色顔料としては、C.I.ピグメントイエロー1、2、3、4、5、6、7、10、11、12、13、14、15、16、17、23、62、65、73、74、83、93、94、95、97、109、110、111、120、127、128、129、147、151、154、155、168、174、175、176、180、181、185;C.I.バットイエロー1、3、20などが挙げられる。
【0105】
イエロー用着色染料としては、C.I.ソルベントイエロー162等があり、顔料と染料を併用することも好ましい。
【0106】
着色剤の使用量は、結着樹脂100重量部に対して好ましくは0.1〜15重量部であり、より好ましくは0.5〜12重量部であり、最も好ましくは3〜10重量部である。
【0107】
本発明においてトナーに含有される荷電制御剤としては、公知のものが利用できるが、特に、無色でトナーの帯電スピードが速く且つ一定の帯電量を安定して維持できる芳香族カルボン酸の金属化合物が好ましい。
【0108】
ネガ系荷電制御剤としては、サリチル酸金属化合物、ナフトエ酸金属化合物、ダイカルボン酸金属化合物、スルホン酸又はカルボン酸を側鎖に持つ高分子型化合物、ホウ素化合物、尿素化合物、ケイ素化合物、カリックスアレーン等が利用できる。ポジ系荷電制御剤としては、四級アンモニウム塩、前記四級アンモニウム塩を側鎖に有する高分子型化合物、グアニジン化合物、イミダゾール化合物等が利用できる。荷電制御剤はトナー粒子に対して内添しても良いし外添しても良い。荷電制御剤の添加量は結着樹脂100質量部に対し総量で0.2〜10質量部が好ましい。
【0109】
本発明のトナーには、流動性向上のため、外添剤が添加されている。外添剤としては、ケイ酸微粉体、酸化チタン、酸化アルミニウム等の無機微粉体が好ましい。前記無機微粉体は、シランカップリング剤、シリコーンオイル又はそれらの混合物の如き疎水化剤で疎水化されていることが好ましい。
【0110】
外添剤は、通常、トナー粒子100質量部に対して0.1〜5質量部使用される。本発明は非磁性一成分現像、非磁性二成分現像においても非常に有効である。トナー粒子がフルカラー画像形成用の非磁性のカラートナー粒子である場合は、外添剤として、酸化チタン微粒子を使用することが好ましい。トナー粒子と外添剤との混合は、ヘンシェルミキサーの如き公知の混合機を用いることができる。
【0111】
本発明のトナーを二成分系現像剤に用いる場合は、トナーは磁性キャリアと混合して使用される。磁性キャリアとしては、例えば表面酸化又は未酸化の鉄、ニッケル、銅、亜鉛、コバルト、マンガン、クロム、希土類の如き金属粒子、それらの合金粒子、酸化物粒子及びフェライト等が使用できる。
【0112】
上記磁性キャリア粒子の表面を樹脂で被覆した被覆キャリアは、現像スリーブに交流バイアスを印加する現像法において特に好ましい。被覆方法としては、樹脂の如き被覆材を溶剤中に溶解もしくは懸濁せしめて調製した塗布液を磁性キャリア粒子表面に付着せしめる方法、磁性キャリア粒子と被覆材とを粉体の状態で混合する方法等、従来公知の方法が適用できる。
【0113】
磁性キャリア粒子の表面への被覆材料としては、シリコーン樹脂、ポリエステル樹脂、スチレン系樹脂、アクリル系樹脂、ポリアミド、ポリビニルブチラール、アミノアクリレート樹脂が挙げられる。これらは、単独或いは複数で用いられる。
【0114】
上記被覆材料の処理量は、磁性キャリア粒子に対し0.1〜30重量%(好ましくは0.5〜20重量%)が好ましい。磁性キャリアの平均粒径は10〜100μmであることが好ましく、20〜70μmであることがより好ましい。
【0115】
本発明のトナーと磁性キャリアとを混合して二成分系現像剤を調製する場合、その混合比率は現像剤中のトナー濃度として2重量%〜15重量%にすると通常良好な結果が得られ、より好ましくは4重量%〜13重量%である。
【0116】
本発明のトナーの物性の測定法として、好適な測定法を以下に示す。
【0117】
<GPC測定>
ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)によるクロマトグラムの分子量は次の条件で測定される。
【0118】
40℃のヒートチャンバー中でカラムを安定化させ、この温度におけるカラムに溶媒としてテトラヒドロフラン(THF)を毎分1mlの流速で流し、試料濃度として0.05〜0.6質量%に調整した樹脂のTHF試料溶液を約50〜200μl注入して測定する。検出器にはRI(屈折率)検出器を用いる。カラムとしては、103〜2×106の分子量領域を的確に測定するために、市販のポリスチレンジェルカラムを複数本組み合わせるのが良く、例えば昭和電工社製のshodex GPC KF−801、802、803、804、805、806、807の組み合わせや、Waters社製のμ−styragel 500、103、104、105の組み合わせを挙げることができる。
【0119】
試料の分子量測定にあたっては、試料の有する分子量分布を数種の単分散ポリスチレン標準試料により作成された検量線の対数値とカウント数(リテンションタイム)との関係から算出する。検量線作成用の標準ポリスチレン試料としては、例えば東ソー社製或いはPressure Chemical Co.製の分子量が6×102、2.1×103、4×103、1.75×104、5.1×104、1.1×105、3.9×105、8.6×105、2×106、4.48×106のものを用い、少なくとも10点程度の標準ポリスチレン試料を用いるのが適当である。
【0120】
(GPCによるワックス分子量の測定)
装置:GPC−150C(ウォーターズ社)
カラム:GMH−HT30cm、2連(東ソー社製)
温度:135℃
溶媒:o−ジクロロベンゼン(0.1質量%アイオノール添加)
流速:1.0ml/min
試料:0.15質量%のワックスを0.4ml注入
以上の条件で測定し、ワックスの分子量算出にあたっては単分散ポリスチレン標準試料により作成した分子量校正曲線を使用する。さらに、Mark−Houwink粘度式から導き出される換算式に基づいてポリエチレン換算することでワックスの分子量を算出する。
【0121】
<トナー粒度分布の測定>
本発明において、トナーの平均粒径及び粒度分布は、コールターカウンターTA−II型(コールター社製)を用いて測定することができる。また、コールターマルチサイザー(コールター社製)を用いることも可能である。測定においては、電解液が使用されるが、この電解液には1%NaCl水溶液が使用される。1%NaCl水溶液は、1級塩化ナトリウムを使用して調製しても良いし、また例えば、ISOTON R−II(コールターサイエンティフィックジャパン社製)等の市販品を使用しても良い。
【0122】
測定法としては、前記電解水溶液100〜150ml中に分散剤として界面活性剤、好ましくはアルキルベンゼンスルホン酸塩を0.1〜5ml加え、更に測定試料を2〜20mg加える。試料を懸濁した電解液を超音波分散器で約1〜3分間分散処理し、前記測定装置により、アパーチャーとして100μmアパーチャーを用いて、2.00μm以上のトナーの体積、個数を測定して体積分布と個数分布とを算出し、重量平均粒径(D4)(各チャンネルの中央値をチャンネル毎の代表値とする)を求める。
【0123】
チャンネルとしては、2.00〜2.52μm;2.52〜3.17μm;3.17〜4.00μm;4.00〜5.04μm;5.04〜6.35μm;6.35〜8.00μm;8.00〜10.08μm;10.08〜12.70μm;12.70〜16.00μm;16.00〜20.20μm;20.20〜25.40μm;25.40〜32.00μm;32.00〜40.30μmの13チャンネルを用いる。
【0124】
<トナー及びワックス等における最大吸熱ピークの極大温度の測定>
トナー及びワックスの最大吸熱ピークは、示差走査熱量計(DSC測定装置)、DSC−7(パーキンエルマー社製)やDSC2920(TAインスツルメンツジャパン社製)を用いて測定することができる。測定方法は、ASTM D3418−82に準ずる。
【0125】
測定試料は5〜20mg、好ましくは10mgを精密に秤量する。それをアルミパン中に入れ、リファレンスとして空のアルミパンを用い、測定範囲30〜200℃の間で、10℃/minの速度で以下の昇温及び降温条件によって昇温及び降温を行い、測定を行う。
Figure 0004174353
【0126】
トナー及びワックスの最大吸熱ピークは、昇温IIの過程で、樹脂Tgの吸熱ピーク以上の領域のベースラインからの高さが一番高いものを、若しくは樹脂Tgの吸熱ピークが別の吸熱ピークと重なり判別し難い場合、その重なるピークの一番高いものを最大吸熱ピークとする。
【0127】
本発明に含まれる実施態様を以下に列挙する。
【0128】
[実施態様1]
結着樹脂、着色剤、及び離型剤を少なくとも含有する非磁性トナー粒子と、外添剤とを有する非磁性トナーにおいて、円相当径が3μm以上の非磁性トナーに含まれる粒子の平均円形度が0.915以上0.960以下であり、前記非磁性トナーを45体積%メタノール水溶液に攪拌混合した混合液の紫外可視分光分析による波長600nmの光の透過率が10乃至70%であり、前記離型剤は、少なくともビニル系ユニットを有する炭化水素系ワックスを含むことを特徴とする非磁性トナー。
【0129】
[実施態様2]
前記非磁性トナーの重量平均粒径をX(μm)とし、円形度が0.960以上の非磁性トナーに含まれる粒子の個数基準累積値をY(%)としたときに、4≦X≦11、及び−X+20≦Y≦−X+70の関係を満足することを特徴とする実施態様1に記載の非磁性トナー。
【0130】
[実施態様3]
前記結着樹脂は、(a)ポリエステル樹脂、(b)ポリエステルユニットとビニル系重合体ユニットを有しているハイブリッド樹脂、(c)ハイブリッド樹脂とビニル系重合体との混合物、及び(d)ポリエステル樹脂とビニル系重合体との混合物から選択される樹脂であることを特徴とする実施態様1又は2に記載の非磁性トナー。
【0131】
[実施態様4]
前記離型剤は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーによる分子量測定で二つのピークを有し、これらのピークのうちの高分子側のピークの面積をαとし、低分子側のピークの面積をβとしたときに、下記式(1)を満足することを特徴とする実施態様1乃至3のいずれか一つの態様に記載の非磁性トナー。
【0132】
【数9】
0.2≦β/(α+β)≦0.9 (1)
【0133】
[実施態様5]
前記離型剤は、非磁性トナー粒子中の樹脂成分100質量部に対して総量で1乃至10質量部含有されていることを特徴とする実施態様1乃至4のいずれか一つの態様に記載の非磁性トナー。
【0134】
【実施例】
以下、本発明の具体的実施例について説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【0135】
(処理ワックスの製造法)
スチレンモノマー600gに反応開始剤としてジクミルパーオキサイド100gを添加した後、加熱溶融したパラフィンワックスA3300g中に攪拌しながら滴下し、4時間反応させ、離型剤1を得た。
【0136】
ビニル系モノマーの種類や比率、加熱温度等を変え、同様に離型剤2〜4を得た。得られた離型剤及び使用したワックスの組成及び物性を表1、表2に示す。
【0137】
【表1】
Figure 0004174353
【0138】
【表2】
Figure 0004174353
【0139】
(トナー製造法1)
表3に示す組成及び物性の樹脂、及び表4に示すトナー材料を表4に示す組成でヘンシェルミキサーにより十分予備混合を行い、混合物を二軸式押出機で溶融混練し、溶融混練物を冷却し、冷却物をハンマーミルを用いて粒径約1〜2mm程度に粗粉砕した。次いで、粗粉砕物をエアージェット方式による微粉砕機で微粉砕した。
【0140】
さらに、得られた微粉砕物を図2及び図3に示したような処理装置を用い、分級ロータの回転数を7300rpmとして微粒子を除去しながら、分散ロータの回転数を5800rpm(回転周速を130m/sec)として一回当たり40秒間の表面処理を20分間行った(原料供給口3より微粉砕物を投入し、40秒間処理し、排出弁8を開けて処理品として取り出す操作を一回と数えた)。分散ロータ上部には角型のディスクを10個設置し、ガイドリングと分散ロータ角型ディスクとの間隔を30mmとし、分散ロータとライナーとの間隔を5mmとした。またブロワー風量を14m/minとし、ジャケットに通す冷媒の温度及び冷風温度T1を−20℃とした。この状態で20分間運転した結果、分級ロータ後方の温度T2は27℃で安定しており、重量平均粒径6.8μmのトナー樹脂粒子を得た。
【0141】
上記トナー樹脂粒子100質量部に対して、針状チタン(テイカ社製 MT−100T)1.5質量部を前記トナー樹脂粒子と混合してトナー1とした。さらにトナー1と、シリコーン樹脂で表面被覆した磁性マンガンマグネシウムフェライトキャリア粒子(平均粒径50μm)とを、トナー濃度が6質量%になるように混合し、二成分系現像剤1とした。得られたトナーの物性を表5に示す。
【0142】
(トナー製造法2〜18)
トナー材料、粉砕粒径、処理装置の条件を変えてトナー2〜18および現像剤2〜18を得た。得られたトナーの物性を表5に示す。
【0143】
【表3】
Figure 0004174353
【0144】
【表4】
Figure 0004174353
【0145】
【表5】
Figure 0004174353
【0146】
<実施例1>
以下のようにしてトナー1及び現像剤1の評価を行った。
【0147】
<定着可能温度幅の測定>
カラー複写機CLC1000(キヤノン製)のオイル塗布機構を取り外し、さらに定着温度を自由に設定できるように前記カラー複写機を改造し、この改造機を用いて定着試験を行った。この試験では、画像面積比率は25%に設定し、単位面積当たりのトナー載り量は0.7mg/cm2に設定した。
【0148】
前記の設定で、定着器の設定温度を120〜210℃迄の温度範囲で5℃おきに温度調節して、各々の温度で定着画像を出力し、得られた定着画像を4.9kPa(50g/cm2)の荷重をかけたシルボン紙で摺擦し、摺擦前後の濃度低下率が10%以下となる定着温度を定着開始温度とした。また定着開始温度から更に設定温度を上げて行き、目視で高温オフセットの発生した温度をオフセット開始温度とした。また、定着開始温度からオフセット発生温度までの温度領域を定着可能温度幅とした。
【0149】
<転写効率、飛び散り、カブリの評価>
上記カラー複写機CLC1000の改造機を用いて常温環境下(N/N環境 23℃/60%)で、画像面積比率25%のオリジナル原稿を用いて、連続複写1万枚の試験を行った。
【0150】
転写率は、耐久前後の画像を現像、転写し、感光体上の転写前のトナー量(単位面積当たり)と、転写材上のトナー量(単位面積当たり)をそれぞれ測定し、下式により求めた。
【0151】
【数10】
転写率(%)=(転写材上のトナー量)/(感光体上の転写前のトナー量)×100
【0152】
カブリは、白地部分の白色度をリフレクトメーター(東京電色社製)により測定し、白地部分の白色度と転写紙の白色度との差からカブリ濃度(%)を算出し、評価した。評価基準は次の通りである。
A:非常に良好(0.5%未満)
B:良好(0.5%〜1.5%)
C:普通(1.5%〜2.5%)
D:やや悪い(2.5%〜3.5%)
E:悪い(3.5%以上)
【0153】
飛び散り性は、図4に示した「電」文字パターンを普通紙(75g/m2)と厚紙(105g/m2と135g/m2)にプリントした際の文字周辺部へのトナー飛び散り(図5の状態)を目視で評価した。評価基準は次の通りである。
A:目視で飛び散り無し。
B:ほとんど発生せず。
C:軽微な飛び散りが見られる。
D:若干の飛び散りが見られる。
E:顕著な飛び散りが見られる。
【0154】
結果を表6に示す。評価の結果、トナー1は、広い定着可能温度幅を有することがわかった。さらにトナー1は、1万枚後の画像形成においても非常に良好な転写性を示し、1万枚後の画像形成においても飛び散りやカブリを生じなかった。
【0155】
<実施例2>
実施例1と同様にしてトナー2及び現像剤2の評価を行った。
実施例2では実施例1に比べ、1万枚の耐久試験において飛び散りが若干生じたが問題ないレベルであった。転写性や定着性は非常に良好であった。結果を表6に示す。
【0156】
<実施例3>
実施例1と同様にしてトナー3及び現像剤3の評価を行った。
実施例3では実施例1に比べ、初期の転写効率が若干低くなったが、1万枚の耐久試験で転写効率は低下しなかった。飛び散り、カブリや定着性については非常に良好であった。結果を表6に示す。
【0157】
<実施例4>
実施例1と同様にしてトナー4及び現像剤4の評価を行った。
実施例4では実施例1に比べ、定着温度幅が若干狭くなったが、問題なく使用できるレベルであった。また、飛び散り、カブリや転写性については非常に良好であった。結果を表6に示す。
【0158】
<実施例5>
実施例1と同様にしてトナー5及び現像剤5の評価を行った。
実施例5では実施例1に比べ、1万枚の耐久試験においてカブリが若干生じたが問題ないレベルであった。初期の転写効率も若干低くなったが、耐久試験で転写効率は低下しなかった。定着性は非常に良好であった。結果を表6に示す。
【0159】
<実施例6>
実施例1と同様にしてトナー6及び現像剤6の評価を行った。
実施例6では実施例1に比べ、1万枚の耐久試験において飛び散りやカブリが若干生じたが問題ないレベルであった。また、定着性では定着温度幅が若干狭くなったが問題なく使用できるレベルであった。結果を表6に示す。
【0160】
<実施例7>
実施例1と同様にしてトナー7及び現像剤7の評価を行った。
実施例7では実施例1に比べ、初期の転写効率が若干下がり、1万枚の耐久試験において飛び散りが若干生じたが問題ないレベルであった。また、定着性では定着温度幅が若干狭くなったが問題なく使用できるレベルであった。結果を表6に示す。
【0161】
<実施例8>
実施例1と同様にしてトナー8及び現像剤8の評価を行った。
実施例8では実施例1に比べ、1万枚の耐久試験において飛び散りやカブリが若干生じたが問題ないレベルであった。また、定着性では定着温度幅が若干狭くなり、特に耐オフセット性が低下したが問題なく使用できるレベルであった。結果を表6に示す。
【0162】
<実施例9>
実施例1と同様にしてトナー9及び現像剤9の評価を行った。
実施例9では実施例1に比べ、1万枚の耐久試験において転写効率が低下し、飛び散りが生じやすくなったが使用可能レベルであった。また、定着性では定着温度幅が若干狭くなったが問題なく使用できるレベルであった。結果を表6に示す。
【0163】
<実施例10>
実施例1と同様にしてトナー10及び現像剤10の評価を行った。
実施例10では実施例1に比べ、転写効率が低く、1万枚の耐久試験において飛び散りやカブリが若干生じたが問題ないレベルであった。また、定着性では定着温度幅が若干狭くなり、特に低温定着性が悪くなったが使用可能レベルであった。結果を表6に示す。
【0164】
<実施例11>
実施例1と同様にしてトナー11及び現像剤11の評価を行った。
実施例11では実施例1に比べ、初期の転写効率が低く、1万枚の耐久試験において飛び散りやカブリが若干生じたが問題ないレベルであった。また、定着性では定着温度幅が狭くなったが使用可能レベルであった。結果を表6に示す。
【0165】
<実施例12>
実施例1と同様にしてトナー12及び現像剤12の評価を行った。
実施例12では実施例1に比べ、初期の転写効率が低く、1万枚の耐久試験において転写効率が若干低下した。また飛び散りやカブリが生じやすくなったが使用可能レベルであった。結果を表6に示す。
【0166】
<実施例13>
C.I.ピグメントブルー15:3に替えてC.I.ピグメントレッド57:1を6質量部使用した以外はトナー製造法1と同様にして、マゼンタトナー1を得、マゼンタ現像剤1を得た。また、C.I.ピグメントブルー15:3に替えてC.I.ピグメントイエロー74を7質量部使用した以外はトナー製造法1と同様にして、イエロートナー1を得、イエロー現像剤1を得た。また、C.I.ピグメントブルー15:3に替えてカーボンブラックを3部使用した以外はトナー製造法1と同様にして、ブラックトナー1を得、ブラック現像剤1を得た。
【0167】
得られたマゼンタ、イエロー、ブラックの各トナー及び各現像剤を実施例1と同様に評価した結果、これらのトナー及び現像剤は実施例1と同等に広い定着可能温度幅を有することがわかった。さらに1万枚後の耐久性も非常に良好な転写生を示し、飛び散りやカブリも発生しなかった。
【0168】
さらにシアントナー1及びシアン現像剤1(トナー製造法1で製造したトナー1及び現像剤1)、マゼンタトナー1及びマゼンタ現像剤1、イエロートナー1及びイエロー現像剤1、ブラックトナー1及びブラック現像剤1を用いて、上記カラー複写機CLC1000の改造機を用いて、常温環境下(N/N環境 23℃/60%)、フルカラーモードでオリジナル原稿を用いた1万枚の耐久試験を実施した。その結果、耐久後もカブリや飛び散りも無く、非常に高精細なフルカラー画像を得ることができた。
【0169】
さらにシアントナー1、マゼンタトナー1、イエロートナー1、ブラックトナー1を用いて非磁性一成分の市販のフルカラー複写機(クリエイティブプロセッサー660、キヤノン製)用いて、常温環境下(N/N環境 23℃/60%)、フルカラーモードでオリジナル原稿を用いた1万枚の耐久試験を実施した。その結果、耐久後もカブリや飛び散りも無く、非常に高精細なフルカラー画像を得ることができた。
【0170】
<比較例1>
実施例1と同様にしてトナー13及び現像剤13の評価を行った。
比較例1では、実施例1に比べ、1万枚の耐久試験において飛び散りが生じた。また、初期の転写効率が下がり、耐久試験後の転写効率の低下も見られた。さらに定着温度幅も狭くなった。結果を表6に示す。
【0171】
<比較例2>
実施例1と同様にしてトナー14及び現像剤14の評価を行った。
比較例2では、実施例1に比べ、1万枚の耐久試験において飛び散りが生じた。また、初期の転写効率が非常に下がり、耐久試験後の転写効率の低下も見られた。結果を表6に示す。
【0172】
<比較例3>
実施例1と同様にしてトナー15及び現像剤15の評価を行った。
比較例3では、実施例1に比べ、1万枚の耐久試験において、カブリがより多く生じ、特に飛び散りが非常に多く生じた。また、初期の転写効率が下がり、耐久試験後、転写効率が大きく低下した。結果を表6に示す。
【0173】
<比較例4>
実施例1と同様にしてトナー16及び現像剤16の評価を行った。
比較例4では、実施例1に比べ、1万枚の耐久試験において飛び散りやカブリがより多く生じた。また、初期の転写効率が非常に下がり、耐久試験後の転写効率の低下も見られた。また、定着可能温度領域が測定されなかった。結果を表6に示す。
【0174】
<比較例5>
実施例1と同様にしてトナー17及び現像剤17の評価を行った。
比較例5では、実施例1に比べ、1万枚の耐久試験において飛び散りやカブリが非常に多く生じた。また、初期の転写効率が下がり、耐久試験後の転写効率が非常に低下した。結果を表6に示す。
【0175】
<比較例6>
実施例1と同様にしてトナー18及び現像剤18の評価を行った。
比較例6では、実施例1に比べ、1万枚の耐久試験において飛び散りやカブリがより多く生じた。また、初期の転写効率が非常に下がり、耐久試験後の転写効率の低下も見られた。また、定着可能温度領域が測定されなかった。結果を表6に示す。
【0176】
【表6】
Figure 0004174353
【0177】
【発明の効果】
本発明は、多量のオイルを塗布することなく、またはオイルを全く塗布することなく、低温定着性に優れ且つ耐高温オフセット性に優れたトナーを提供できる。また、本発明のトナーは、高い定着性や現像性を維持しながら、転写効率を向上させ、飛び散りを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に使用される離型剤のGPC分子量分布曲線のピーク面積の分割方法を説明するための図である。
【図2】本発明のトナーを製造する際の表面改質工程において使用される一例の表面改質装置の一例の構成を示す概略的断面図である。
【図3】図2に示す分散ロータの上面図の一例を示す概略図である。
【図4】飛び散り評価用にプリントした文字「電」を示す図である。
【図5】図4に示す文字「電」をプリントしたときに文字周辺部へトナーが飛び散ったときの状態を示す図である。
【符号の説明】
1 分級ロータ
2 微粉回収用排出口
3 原料供給口
4 ライナ
5 冷風導入口
6 分散ロータ
7 粉体排出口
8 排出弁
9 ガイドリング
10 角型ディスク
11 第一の空間
12 第二の空間
15 ケーシング[0001]
[Technical field to which the invention belongs]
The present invention relates to a toner used in an image forming method such as an electrophotographic method, an electrostatic recording method, an electrostatic printing method, and a toner jet method, particularly a toner suitable for oilless heat roll fixing. The present invention relates to a color toner for developing an electrostatic image having excellent charge stability by continuous copying by controlling the amount of the release agent present on the surface of the toner particles and the toner shape using the agent.
[0002]
[Prior art]
In recent years, copying machines and printers have been pursued strictly for smaller size, lighter weight, higher speed, and higher reliability due to demands for space saving and energy saving, and are composed of simpler elements in various respects. It has become like this. As a result, the performance required for the toner becomes higher, and if the improvement in the performance of the toner cannot be achieved, the excellent functions of the apparatus configured as described above cannot be fully expressed.
[0003]
For example, various methods and apparatuses have been developed for fixing a toner image on a sheet such as paper. Conventionally, for the purpose of preventing toner from adhering to the surface of the fixing member, the surface of the fixing member is formed of a material excellent in releasability with respect to the toner, and further, offset is prevented on the surface, and fatigue of the roller surface is prevented. For this purpose, the roller surface is covered with a thin film of liquid having good releasability such as silicone oil. However, this method is extremely effective in preventing toner offset, but has a problem that the fixing device is complicated because an apparatus for supplying the liquid for preventing offset is necessary. . Further, the above-described method goes against the technical trend toward downsizing and weight reduction of the apparatus, and there are cases where silicone oil or the like evaporates due to heat and contaminates the inside of the machine. Therefore, instead of using a silicone oil supply device, instead of supplying an offset prevention liquid from the toner during heating, a method of adding a release agent such as low molecular weight polyethylene or low molecular weight polypropylene to the toner was proposed. Has been.
[0004]
Further, from the viewpoint of energy saving or the like, a heat fixing method in which a transfer material having an unfixed toner image is brought into close contact with a heating body through a film with a pressure member can be cited as one effective means. The heating method using a film is a method in which fixing is performed by allowing the toner image surface of a fixing sheet having a toner image to pass through the surface of a film formed of a material having releasability with respect to the toner while contacting the surface. It is. In this method, since the surface of the film and the toner image of the fixing sheet are in contact with each other, the thermal efficiency when fusing the toner image on the fixing sheet is extremely good, and the fixing can be performed quickly, Very good in photocopiers. However, in the above method, because of the kinking and durability of the film, a toner that cannot be fixed by applying pressure as much as heat roller fixing and can be sufficiently fixed even in a low pressure and low temperature state is required. Particularly in today's color image formation, it is important to fix a large amount of toner at a time in order to express colors by mixing colors.
[0005]
On the other hand, in full-color copying machines and printers, it is essential to achieve high transfer efficiency in order to obtain high-quality images. In the case of using a full-color copying machine that transfers a plurality of toner images after development, the amount of toner on the photosensitive member is increased as compared with the case of one-color black toner used in a black-and-white copying machine. It is difficult to improve transfer efficiency only by using.
[0006]
Therefore, in recent years, as one of the techniques for increasing the transfer efficiency, the toner shape has been made closer to a spherical shape. For example, polymerized toner such as suspension polymerization or emulsion polymerization, pulverized toner spheroidized in a solvent, spheroidized with hot air (see, for example, Patent Documents 1 and 2), or spherical with mechanical impact force. The method (for example, refer patent document 3) etc. are mentioned.
[0007]
Further, in recent years, as high-quality images and high-definition images are required, problems that have not been so conspicuous in the past have been highlighted. One of them is a problem called “scattering”. This occurs because the toner is transferred more than necessary to the image or character portion due to electrostatic attraction, and when that portion is thermocompression bonded on the recording material, the toner scatters to the edge portion and is fixed as it is. This is a phenomenon in which the edge portion and the boundary portion of the image are rough and rough, and the image quality is deteriorated. This is said to occur when the charge amount varies due to insufficient toner charge amount or excessive toner charge.
[0008]
When trying to achieve both of these technologies, that is, the use of a release agent and the spheroidization of a toner, for example, in a polymerized toner, the release agent is inevitably included, so if pressure cannot be applied at the time of fixing, release It tends to be difficult for the agent to come out on the toner surface, and the fixability tends to be slightly inferior. In addition, various conventional methods for making the pulverized toner into a sphere are very effective techniques for improving transfer efficiency, but the release agent tends to come out on the toner surface due to solvent, heat, etc. The durability against the deterioration of the agent and the contamination of the charging member tends to be weak, and further improvement has been demanded.
[0009]
Furthermore, there is a method (for example, see Patent Documents 4 and 5) that stabilizes charging and improves scattering by a combination of external additives, but further improvements have been demanded.
[0010]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 11-295917
[Patent Document 2]
JP 2000-29241 A
[Patent Document 3]
Japanese Patent Laid-Open No. 7-181732
[Patent Document 4]
Japanese Patent Laid-Open No. 8-248673
[Patent Document 5]
JP 2002-23416 A
[0011]
[Problems to be solved by the invention]
An object of the present invention is to improve transfer efficiency and prevent scattering in a fixing system without applying a large amount of oil or without applying oil at all while maintaining high fixability and developability. And
[0012]
[Means for Solving the Problems]
The above-mentioned subject is achieved by the following composition. That is, the present invention contains at least a binder resin, a colorant, and a release agent. Non-magnetic Having toner particles and external additives Non-magnetic In the toner, the equivalent circle diameter is 3 μm or more. Non-magnetic The average circularity of the particles contained in the toner is 0.915 or more and 0.960 or less, Non-magnetic The mixture obtained by stirring and mixing the toner in a 45% by volume methanol aqueous solution has a light transmittance of 10 to 70% by UV-visible spectroscopic analysis, and the release agent is a hydrocarbon wax having at least a vinyl unit. Include Non-magnetic It relates to toner.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
In order to achieve high transfer efficiency, it is well known that a toner is mechanically impacted to be spheroidized. However, in a toner with a release agent added, the release agent is deposited on the surface of the toner particles due to mechanical impact during spheroidization, causing deterioration of external additives and contamination of the developing sleeve and charging member. However, developability may deteriorate. Therefore, in order to make it difficult for the release agent to deposit on the surface due to mechanical impact, the present inventors have intensively studied and as a result, it is very effective to use a hydrocarbon wax having a vinyl unit as the release agent. I found out. This is presumably because the release agent became difficult to come out on the surface of the toner particles due to the increased compatibility between the binder resin and the release agent. Furthermore, it has been found that the use of a hydrocarbon wax having a vinyl-based unit instead of a normal hydrocarbon-based wax as a release agent is more advantageous for stabilizing the charging of the toner. Although the reason for this is not clear, it is considered that the charging ability of the release agent itself used in the present invention is improved by having a vinyl-based unit as compared with a normal hydrocarbon-based wax.
[0014]
In the present invention, the transfer efficiency is improved by making the toner particles spherical, and the effect of imparting fluidity by the external additive is also increased. In addition, by improving the charging ability of the release agent, the variation in charging of the toner particles is reduced, and the scattering is improved.
[0015]
However, even if the compatibility between the binder resin and the release agent is improved, the release agent is deposited on the surface when a large mechanical impact is applied to the toner particles. The inventors have determined the degree of circularity of the toner particles and the amount of the release agent deposited on the surface of the toner particles to improve the transfer efficiency, the average degree of circularity of the toner, and 45% by volume of methanol. The inventors have found that it can be defined by the transmittance of light having a wavelength of 600 nm by ultraviolet-visible spectroscopic analysis of a mixed solution stirred and mixed in an aqueous solution, and have arrived at the present invention having the above-described configuration.
[0016]
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to preferred embodiments of the present invention.
In the toner of the present invention, among the particles contained in the toner, the average circularity of particles having an equivalent circle diameter of 3 μm or more is 0.915 or more and 0.960 or less. The average circularity substantially represents the average circularity of the toner particles, and is preferably 0.920 to 0.955 from the viewpoint of realizing excellent transferability and charging stability.
[0017]
When the average circularity is less than 0.915, the effect of imparting fluidity by an external additive is reduced, so that the fluidity of the toner is reduced, the toner charge amount varies, and the transfer efficiency is reduced or scattered. Is likely to occur. On the other hand, when the average circularity is larger than 0.960, the triboelectric chargeability of the toner becomes insufficient and fogging is likely to occur. The average circularity can be adjusted by spheroidizing the toner particles.
[0018]
The toner of the present invention can adjust the circularity by using a specific processing device that brings the shape of toner particles close to a sphere. Such toner particle shape treatment can provide high transferability. However, in order to achieve both developability and fixability, the toner particles may exude onto the surface of the toner particles when spheroidizing. You must consider it.
[0019]
Examples of the device for spheroidizing toner particles include heat treatment devices such as surffusion (manufactured by Nippon Pneumatic Co., Ltd.) for hot-melting the particle surface and spheroidizing device (manufactured by Hosokawa Micron Co.). It is done. Alternatively, a hybridizer (made by Nara Machinery Co., Ltd.), a turbo mill (produced by Turbo Industry Co., Ltd.), a kryptron (produced by Kawasaki Heavy Industries Co., Ltd.), a mechano-fusion system (produced by Hosokawa Micron Co., Ltd.), etc. that spheroidizes the particle surface by mechanical impact treatment. . Among these, in the heat treatment apparatus, it is almost impossible to adjust the exudation of the release agent to the surface of the toner particles. In addition, even when using the above-described devices that spheroidize toner particles by mechanical impact, these devices have a degree for each device, but the system applies mechanical impact force to the toner particles while pulverizing the toner particles. Yes, even if the affinity with the binder resin is improved by using a specific release agent, the release agent tends to ooze out on the surface of the toner particles due to a new surface appearing during the spheronization process. .
[0020]
Therefore, an apparatus capable of performing spheroidization suitable for the toner of the present invention will be specifically described with reference to the drawings.
[0021]
FIG. 2 shows an example of a surface modification apparatus used in the present invention.
In the surface reforming apparatus shown in FIG. 3, the classification means for separating the casing 15, a jacket (not shown) through which cooling water or antifreeze liquid can be passed, and particles larger than a predetermined particle size and fine particles having a predetermined particle size or less. A classifying rotor 1, a dispersion rotor 6 which is a surface treatment means for applying a mechanical impact to the particles to treat the surface of the particles, and a predetermined interval with respect to the outer periphery of the dispersion rotor 6. Of the particles divided by the classification rotor 1, the guide ring 9 that is a guide means for guiding particles larger than a predetermined particle size among the particles divided by the classification rotor 1, and the particles divided by the classification rotor 1 The fine powder collection discharge port 2 is a discharge means for discharging fine particles having a predetermined particle size or less to the outside of the apparatus, and cold air introduction is a particle circulation means for sending particles whose surface is treated by the dispersion rotor 6 to the classification rotor 1. Mouth 5 and treatment A raw material supply port 3 for introducing the particles into the casing 15, and a closable powder discharge port 7 and the discharge valve 8 for discharging the treated surface particles from the casing 15 inside.
[0022]
The classification rotor 1 is a cylindrical rotor and is provided on one end face side in the casing 15. The fine powder collection outlet 2 is provided at one end of the casing 15 so as to discharge particles inside the classification rotor 1. The raw material supply port 3 is provided at the center of the peripheral surface of the casing 15. The cold air introduction port 5 is provided on the other end surface side of the peripheral surface of the casing 15. The powder discharge port 7 is provided at a position facing the raw material supply port 3 on the peripheral surface of the casing 15. The discharge valve 8 is a valve that freely opens and closes the powder discharge port 7.
[0023]
A dispersion rotor 6 and a liner 4 are provided between the cold air introduction port 5 and the raw material supply port 3 and the powder discharge port 7. The liner 4 is provided along the inner peripheral surface of the casing 15. As shown in FIG. 3, the dispersion rotor 6 includes a disk and a plurality of square disks 10 arranged along the normal line of the disk at the periphery of the disk. The dispersion rotor 6 is provided on the other end surface side of the casing 15 and is provided at a position where a predetermined interval is formed between the liner 4 and the square disk 10. A guide ring 9 is provided at the center of the casing 15. The guide ring 9 is a cylindrical body and is provided so as to extend from a position covering a part of the outer peripheral surface of the classification rotor 1 to the vicinity of the classification rotor 6. The guide ring 9 includes a first space 11 that is a space between the outer peripheral surface of the guide ring 9 and the inner peripheral surface of the casing 15 in the casing 15, and a second space that is a space inside the guide ring 9. A space 12 is formed.
[0024]
The dispersion rotor 6 may have a cylindrical pin instead of the square disk 10. In the present embodiment, the liner 4 is provided with a large number of grooves on the surface facing the square disk 10, but may have no grooves on the surface. Moreover, the installation direction of the classification rotor 1 may be vertical as shown in FIG. 1 or horizontal. Further, the number of classification rotors 1 may be single or multiple as shown in FIG.
[0025]
In the surface reforming apparatus configured as described above, when a certain amount of finely pulverized product is introduced from the raw material supply port 3 with the discharge valve 8 closed, the charged finely pulverized product is first blower (not shown). ) And classified by the classification rotor 1. At that time, the classified fine powder having a predetermined particle size or less passes through the peripheral surface of the classification rotor 1, is guided to the inside of the classification rotor 1, and is continuously discharged and removed out of the apparatus. Coarse powder having a predetermined particle diameter or more is applied to a circulating flow generated by the dispersion rotor 6 along the inner periphery (second space 12) of the guide ring 9 due to centrifugal force, and the gap between the square disk 10 and the liner 4 ( Hereinafter, it is also referred to as “surface modification zone”. The powder guided to the surface modification zone is subjected to a surface modification treatment by receiving a mechanical impact force between the dispersion rotor 6 and the liner 4. The surface-modified particles having undergone surface modification are transported to the classification rotor 1 along the outer periphery (first space 11) of the guide ring 9 on the cold air passing through the machine. Is discharged to the outside of the machine, and the coarse powder is circulated into the second space 12 again and repeatedly subjected to the surface modification action in the surface modification zone. As described above, in the surface modification apparatus of FIG. 2, the classification of particles by the classification rotor 1 and the treatment of the surface of the particles by the dispersion rotor 6 are repeated. After a certain period of time, the discharge valve 8 is opened and the surface modified particles are recovered from the discharge port 7.
[0026]
In such an apparatus, there is almost no exudation of the release agent due to heat, and the exudation of the release agent to the surface of the toner particles due to the emergence of a new surface as compared with the above-described system that gives a mechanical impact force. This is very preferable because it makes it easy to adjust the spheroidization of toner particles and the exudation of the release agent.
[0027]
The toner of the present invention has a weight average particle diameter of X (μm) and a number-based cumulative value of particles contained in toner having a circularity of 0.960 or more as Y (%), 4 ≦ X ≦ 11 And satisfying the relationship of −X + 20 ≦ Y ≦ −X + 70 is preferable in terms of improving toner developability and transfer efficiency. These formulas define the size of the toner and the ratio of the toner with high sphericity in the toner, and indicate the preferable ratio between the size of the toner and the sphericity for achieving both developability and transferability. Yes. Regarding developability, it is important to reduce contamination on the developing sleeve. In order to reduce contamination on the developing sleeve, it is preferable to lower the packing property, and the toner preferably has a large particle size or low sphericity. Conversely, with regard to transferability, the smaller the toner particle size, the better the dot reproducibility, and the higher the toner sphericity, the better the transfer efficiency and the prevention of scattering.
[0028]
Specifically, when the weight average particle size of the toner is less than 4.0 μm and the number-based cumulative value of particles having a circularity of 0.960 or more is greater than 66%, the toner packing property is improved, and thus the developing device. There is a possibility that the frictional force on the charging member is increased and the contamination of the developing sleeve by the release agent is promoted. When the toner has a weight average particle size of less than 4.0 μm and the number-based cumulative value of particles having a circularity of 0.960 or more is smaller than 16%, the transfer of the toner is insufficient and scattering is observed. Inferior images may be formed.
[0029]
Further, if the toner has a weight average particle size larger than 11.0 μm and the number-based cumulative value of the particles having a circularity of 0.960 or more is less than 9%, transferability is involved, so that the image quality is inferior, such as occurrence of scattering. Sometimes. When the weight average particle diameter of the toner is larger than 11.0 μm and the number-based cumulative value of the particles having a circularity of 0.960 or more is larger than 59%, the transferability of the toner is deteriorated and an image with inferior image quality is formed. In some cases, toner contamination on the developing sleeve may occur.
[0030]
The weight average particle diameter can be adjusted by, for example, classification of toner particles. Further, the number-based cumulative value can be measured by the particle image analyzer described above, and can be adjusted by, for example, spheroidizing conditions or mixing of toner particles having a known circularity.
[0031]
Next, measurement of the average circularity and the number-based cumulative value Y (%) of particles of 0.960 or more will be described.
[0032]
The equivalent circle diameter, circularity and frequency distribution of the toner are used as a simple method for quantitatively expressing the shape of the toner particles. In the present invention, the flow type particle image measuring device “FPIA-” is used. Model 2100 ”(Manufactured by Sysmex Corporation), and can be calculated using the following formula.
[0033]
[Expression 1]
Figure 0004174353
[0034]
[Expression 2]
Figure 0004174353
[0035]
Here, the “particle projected area” is the area of the binarized toner particle image, and the “peripheral length of the particle projected image” is the length of the contour line obtained by connecting the edge points of the toner particle image. Define.
[0036]
In the present invention, the circularity is an index indicating the degree of unevenness of the toner particles, and is 1.000 when the toner particles are completely spherical. The more complicated the surface shape, the smaller the circularity.
[0037]
In the present invention, the circle-equivalent number average diameter D1 (μm) and the particle size standard deviation SDd, which mean the average value of the particle number frequency distribution based on the number of toners, are the particle size (central value) at the dividing point i of the particle size distribution. Is di, and the frequency is fi.
[0038]
[Equation 3]
Figure 0004174353
[0039]
[Expression 4]
Figure 0004174353
[0040]
In addition, the average circularity C and the circularity standard deviation SDc, which mean the average value of the circularity frequency distribution, can be obtained from the following equation when the circularity (center value) at the division point i of the particle size distribution is ci and the frequency is fci. Calculated.
[0041]
[Equation 5]
Figure 0004174353
[0042]
[Formula 6]
Figure 0004174353
[0043]
As a specific measuring method, 10 ml of ion-exchanged water from which impure solids have been removed in advance is prepared in a container, and a surfactant, preferably an alkylbenzene sulfonate, is added as a dispersant therein, and then further measurement is performed. Add 0.02 g of sample and disperse uniformly. As a means for dispersion, an ultrasonic disperser “Tetora 150 type” (manufactured by Nikka Ki Bios Co., Ltd.) is used, and dispersion treatment is performed for 2 minutes to obtain a dispersion for measurement. In that case, it cools suitably so that the temperature of this dispersion may not be 40 degreeC or more.
[0044]
To measure the shape of the toner particles, the flow type particle image measuring device is used, the concentration of the dispersion is readjusted so that the toner particle concentration at the time of measurement is 3000 to 10,000 / μl, and 1000 toner particles are obtained. Measure above. After the measurement, using this data, data of 3 μm or less is cut, and the number reference cumulative value Y (%) of 0.960 or more is obtained from the average circularity C or circularity frequency distribution of the toner particles.
[0045]
Further, the present invention defines the toner performance, specifically, the amount of the release agent on the surface of the toner as described above. The amount of the release agent in the vicinity of the toner surface can be grasped as a whole by measuring the transmittance in a 45 volume% methanol aqueous solution as a simple and accurate method. In this measurement method, the toner is forcibly dispersed once in a mixed solvent, and the characteristics of the amount of the release agent for each toner particle are easily obtained, and then the transmittance after a predetermined time is measured. It is possible to accurately grasp the amount of the release agent present in the entire toner. That is, when a large amount of hydrophobic release agent is present on the surface of the toner, it is difficult to disperse in the solvent and aggregates and precipitates, so that the transmittance is as high as 70%. On the contrary, if no release agent is present on the toner surface, the polyester unit of the binder resin that is hydrophilic occupies almost the surface, so that it is uniformly dispersed and the transmittance becomes a small value of less than 10%.
[0046]
In the toner of the present invention, the transmittance of light having a wavelength of 600 nm is 10 to 70% by ultraviolet-visible spectroscopic analysis of a mixed solution obtained by stirring and mixing a toner in a 45 volume% methanol aqueous solution. If the transmittance is within the above range, it indicates that the amount of the release agent on the surface of the toner particles is appropriate. The transmittance can be adjusted by the conditions and processing method of the spheroidizing treatment of the toner particles.
[0047]
The transmittance can be measured by the following operation. The immersion device and the spectrophotometer used for the measurement are not limited to the devices exemplified below.
[0048]
(1) Adjustment of toner dispersion
An aqueous solution having a volume mixing ratio of methanol: water of 45:55 is prepared. 10 ml of this aqueous solution is placed in a 30 ml sample bottle (Nippon Denka Glass: SV-30), 20 mg of toner is invaded on the liquid surface, and the bottle is covered. Then, it shakes at 150 rpm for 5 seconds with a Yayoi type shaker (model: YS-LD). At this time, the angle of shaking is such that the shaking column moves 15 degrees forward and 20 degrees backward, assuming that the vertical (vertical) of the shaker is 0 degree. The sample bottle is fixed to a fixing holder (with the sample bottle lid fixed on the extension of the center of the column) attached to the tip of the column. After removing the sample bottle, the dispersion after standing for 30 seconds is used as a measurement dispersion.
[0049]
(2) Transmittance measurement
The dispersion obtained in (1) is put into a 1 cm square quartz cell and the transmittance (%) at a wavelength of 600 nm of the dispersion after 10 minutes using a spectrophotometer MPS2000 (manufactured by Shimadzu Corporation) (see the following formula) ).
[0050]
[Expression 7]
Transmittance (%) = I / I 0 × 100
(Where I is the incident light beam and I 0 Is the transmitted light flux. )
[0051]
When the transmittance is 70% or more, it indicates that the amount of the release agent present on the surface of the toner particles is large, resulting in deterioration of toner fluidity, contamination of the developing sleeve and charging member, fogging, Toner scattering is likely to occur. Further, if the transmittance is less than 10%, the exudation of the release agent in the toner particles depends on the resin physical properties of the toner particle surface. Therefore, the use of a resin having a high melting point tends to reduce the hot offset ability. .
[0052]
Next, the release agent used in the present invention will be described.
As the release agent used in the present invention, a hydrocarbon wax having at least a vinyl unit can be used. Hydrocarbon waxes with vinyl units are compounds in which one or more of the hydrogens in the hydrocarbon wax are replaced and bonded, and vinyl monomers or vinyl copolymers are grafted onto the wax. Indicates what is being done. In the present invention, since the hydrocarbon wax having a vinyl unit has improved dispersibility in the toner, it is difficult for the wax to come out on the surface of the toner. It has been found that the surface treatment time for the conversion can be shortened.
[0053]
The details of the cause are not clear, but I thought it was probably as follows. Since the hydrocarbon wax having a vinyl unit is highly finely dispersed in the toner, the plasticity of the toner particles is improved and the surface is more effectively modified. As a result, the average circularity of the toner particles can be easily controlled, and the surface treatment can be performed in a short processing time, so that the amount of the release agent on the toner surface can be easily controlled.
[0054]
In the present invention, one type or two or more types of hydrocarbon waxes having vinyl units can be used, and hydrocarbon waxes having vinyl units and other types of waxes may be used in combination.
[0055]
A hydrocarbon wax having a vinyl unit can be produced by treating a hydrocarbon wax using a vinyl monomer in accordance with ordinary methods and conditions. Specifically, for example, a method using radiation or a method using a radical catalyst can be used, but a method using a radical catalyst is preferable.
[0056]
As the hydrocarbon wax, a hydrocarbon wax such as paraffin wax or polyolefin wax having a maximum endothermic peak maximum temperature of 60 to 110 ° C. can be preferably used, and paraffin hydrocarbon wax is particularly preferable. The maximum temperature of the maximum endothermic peak of the wax is measured with a differential scanning calorimeter (DSC measuring device). As the paraffin hydrocarbon wax, known paraffin wax, synthetic paraffin wax, microcrystalline wax, Fischer-Tropsch wax and the like can be used.
[0057]
Various vinyl monomers such as a styrene monomer and an unsaturated carboxylic acid monomer can be used as the vinyl monomer. First, examples of the styrene monomer include styrene, α-methyl styrene, vinyl toluene, isopropenyl toluene, p-methyl styrene, p-methoxy styrene, m-methyl styrene, and the like.
[0058]
Unsaturated carboxylic acid monomers include methyl acrylate, ethyl acrylate, butyl acrylate, acrylate-sec-butyl, isobutyl acrylate, propyl acrylate, isopropyl acrylate, 2-octyl acrylate, dodecyl acrylate , Stearyl acrylate, hexyl acrylate, isohexyl acrylate, phenyl acrylate, 2-chlorophenyl acrylate, diethylaminoethyl acrylate, 3-methoxybutyl acrylate, diethylene glycol ethoxylate acrylate, acrylic acid-2,2, Acrylic esters such as 2-trifluoroethyl, methyl methacrylate, ethyl methacrylate, methacrylate-n-butyl, methacrylate-sec-butyl, isobutyl methacrylate, propyl methacrylate Isopropyl methacrylate, 2-octyl methacrylate, dodecyl methacrylate, stearyl methacrylate, hexyl methacrylate, decyl methacrylate, phenyl methacrylate, 2-chlorohexyl methacrylate, diethylaminoethyl methacrylate, 2-hexyl methacrylate Methacrylic acid esters such as ethyl and methacrylate-2,2,2-trifluoroethyl, and maleic acid such as ethyl maleate, propyl maleate, butyl maleate, diethyl maleate, dipropyl maleate and dibutyl maleate Examples thereof include acid esters, fumaric acid esters such as ethyl fumarate, butyl fumarate and dibutyl fumarate, and itaconic acid esters such as ethyl itaconate, diethyl itaconate and butyl itaconate.
[0059]
As radical catalysts, organic peroxides, organic peroxides such as benzoyl peroxide, dichlorobenzoyl peroxide, dicumyl peroxide, di-tert-butyl peroxide, 2,5-dimethyl-2,5-di (peroxidebenzoate) hexyne-3 1,4-bis (tert-butylperoxyisopropyl) benzene, lauroyl peroxide, tert-butyl peracetate, 2,5-dimethyl-2,5-di (tert-butylperoxy) hexyne-3, 2,5-dimethyl -2,5-di (tert-butylperoxy) hexane, tert-butyl perbenzoate, tert-butyl perphenyl acetate, tert-butyl perisobutyrate, tert-butyl per-sec-octate, ter - butyl perpivalate, cumyl perpivalate and tert- butyl hydroperoxide diethyl acetate; other azo compounds such as azobisisobutyronitrile, and the like dimethyl azoisobutyrate. Among these, dicumyl peroxide, di-tert-butyl peroxide, 2,5-dimethyl-2,5-di (tert-butylperoxy) hexyne-3, 2,5-dimethyl-2,5-di (tert- Dialkyl peroxides such as butylperoxy) hexane and 1,4-bis (tert-butylperoxyisopropyl) benzene are preferred.
[0060]
The vinyl monomer may be one kind of monomer or two or more kinds of monomers, and is not limited to the kind or number of monomers. In the case of using a plurality of types of vinyl monomers, there is no limitation on the order in which the monomers are processed. Furthermore, in the present invention, a polymer of a vinyl monomer is also produced by the treatment. However, in the present invention, the presence or type of the polymer is not limited at all. The maximum temperature of the maximum endothermic peak of a hydrocarbon wax having a vinyl unit treated according to the present invention is generally not significantly different from that of a hydrocarbon wax before treatment.
[0061]
Mold release used in the present invention The agent is Gelper When there are two peaks in the molecular weight measurement by miation chromatography (GPC), the peak area on the polymer side of these peaks is α, and the peak area on the low molecule side is β, It is preferable to satisfy Formula (1). More preferably, 0.3 ≦ β / (α + β) ≦ 0.8.
[0062]
[Equation 8]
0.2 ≦ β / (α + β) ≦ 0.9 (1)
[0063]
The peak on the polymer side is a peak of a polymer of a wax having a vinyl unit and a vinyl monomer, and the peak on the low molecule side is a peak of a slightly reacted wax and an unreacted wax. This was judged from the result of GPC analysis of the untreated hydrocarbon wax, that the peak top position almost coincided with the low molecular side peak.
[0064]
In addition, the component obtained by extracting the peak component on the polymer side and the vinyl monomer used in the treatment are heated and mixed at a volume ratio of 1: 1, and until the extraction component and the vinyl monomer are phase-separated for a while. When left to stand and the volume ratio was confirmed, it remained almost 1: 1. From this, it was judged that the polymer of the vinyl monomer was very small.
[0065]
In the present invention, it is preferable that an unreacted wax is present from the viewpoint of fixability. In the case where there are three or more peaks, one of the lowest molecular component side among all peaks may be the low molecular side peak, and the sum of the remaining peak portions may be the polymer side peak. .
[0066]
When β / (α + β) is smaller than 0.2, the effect as a release agent becomes insufficient, and the fixability may not be sufficiently improved. If β / (α + β) is larger than 0.8, the dispersibility of the release agent on the surface of the toner particles tends to be slightly deteriorated.
[0067]
As shown in FIG. 1, the area α of the peak on the polymer side is a line drawn vertically from the valley of the GPC molecular weight distribution curve to the horizontal axis, the GPC molecular weight distribution curve, and an area divided by the horizontal axis, It is the area of the area including the peak on the polymer side. As shown in FIG. 1, the area β of the peak on the low molecule side is a line drawn vertically from the valley of the GPC molecular weight distribution curve to the horizontal axis, the GPC molecular weight distribution curve, and an area divided by the horizontal axis, It is the area of the area including the peak on the low molecule side.
[0068]
Moreover, when a shoulder is included in each peak, the said area is calculated | required as one peak including a shoulder.
[0069]
Further, the release agent used in the present invention is preferably contained in a total amount of 1 to 10 parts by weight, and preferably 3 to 8 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the resin component in the toner particles. However, it is more preferable for achieving both excellent fixability and developability. When used in combination with other waxes, the total amount of each wax is the total amount of the release agent. When the content of the release agent is less than 1 part by mass, the low-temperature fixability and offset resistance of the toner may be deteriorated. When the content of the release agent is more than 10 parts by mass, scattering and Fog tends to occur, and transfer efficiency tends to decrease with durability.
[0070]
Next, the binder resin used in the present invention will be described.
As the binder resin that can be used in the present invention, commercially available resins can be used, but (a) a polyester resin, (b) a hybrid resin having a polyester unit and a vinyl copolymer unit, (c) Mixture of hybrid resin and vinyl copolymer, (d) Mixture of polyester resin and vinyl copolymer, (e) Mixture of hybrid resin and polyester resin, and (f) Polyester resin, hybrid resin and vinyl It is a resin selected from a mixture with a copolymer.
[0071]
When a polyester resin is used as the binder resin, a polyhydric alcohol and a polyvalent carboxylic acid, a polyvalent carboxylic acid anhydride, a polyvalent carboxylic acid ester, or the like can be used as a raw material monomer.
[0072]
Specifically, for example, as the dihydric alcohol component, polyoxypropylene (2.2) -2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane, polyoxypropylene (3.3) -2,2-bis ( 4-hydroxyphenyl) propane, polyoxyethylene (2.0) -2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane, polyoxypropylene (2.0) -polyoxyethylene (2.0) -2,2 -Bisphenol A alkylene oxide adducts such as bis (4-hydroxyphenyl) propane and polyoxypropylene (6) -2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane, ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, 1, 2-propylene glycol, 1,3-propylene glycol, 1,4-butanediol, Opentyl glycol, 1,4-butenediol, 1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, 1,4-cyclohexanedimethanol, dipropylene glycol, polyethylene glycol, polypropylene glycol, polytetramethylene glycol, bisphenol A And hydrogenated bisphenol A.
[0073]
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. Can be mentioned.
[0074]
As the polyvalent carboxylic acid component, aromatic dicarboxylic acids such as phthalic acid, isophthalic acid and terephthalic acid or anhydrides thereof; alkyl dicarboxylic acids such as succinic acid, adipic acid, sebacic acid and azelaic acid or anhydrides thereof; Succinic acid substituted with 6 to 12 alkyl groups or anhydrides thereof; unsaturated dicarboxylic acids such as fumaric acid, maleic acid and citraconic acid or anhydrides thereof;
[0075]
Among them, in particular, a bisphenol derivative represented by the following general formula (1) is used as a diol component, and a carboxylic acid component consisting of a divalent or higher carboxylic acid or an acid anhydride thereof or a lower alkyl ester thereof (for example, fumaric acid). A polyester resin obtained by polycondensation using acid, maleic acid, maleic anhydride, phthalic acid, terephthalic acid, trimellitic acid, pyromellitic acid, etc.) as an acid component is preferable because it has good charging characteristics as a color toner. .
[0076]
[Chemical 1]
Figure 0004174353
[0077]
In the binder resin contained in the toner of the present invention, “hybrid resin” means a resin in which a vinyl polymer unit and a polyester unit are chemically bonded. Specifically, it is a resin formed by a transesterification reaction between a polyester unit and a vinyl polymer unit obtained by polymerizing a monomer having a carboxylic acid ester group such as (meth) acrylic acid ester, preferably a vinyl polymer. A graft copolymer (or block copolymer) having a trunk polymer and a polyester unit as a branch polymer.
[0078]
In the present invention, “polyester unit” refers to a portion derived from polyester, and “vinyl polymer unit” refers to a portion derived from a vinyl polymer. The polyester monomer constituting the polyester unit is a polyvalent carboxylic acid component and a polyhydric alcohol component, and the vinyl polymer unit is a monomer component having a vinyl group. A monomer having a vinyl group, or a polyhydric alcohol component and a monomer having a vinyl group are defined as “polyester unit” components.
[0079]
Vinyl monomers for producing vinyl polymer units include styrene; o-methylstyrene, m-methylstyrene, p-methylstyrene, α-methylstyrene, p-phenylstyrene, p-ethylstyrene, 2, 4-dimethylstyrene, pn-butylstyrene, p-tert-butylstyrene, pn-hexylstyrene, pn-octylstyrene, pn-nonylstyrene, pn-decylstyrene, pn -Styrene such as dodecylstyrene, p-methoxystyrene, p-chlorostyrene, 3,4-dichlorostyrene, m-nitrostyrene, o-nitrostyrene, p-nitrostyrene and derivatives thereof; ethylene, propylene, butylene, isobutylene Styrene unsaturated monoolefins such as butadiene, isoprene, etc. Unsaturated polyenes; vinyl halides such as vinyl chloride, vinyl chloride, vinyl bromide and vinyl fluoride; vinyl esters such as vinyl acetate, vinyl propionate and vinyl benzoate; methyl methacrylate, ethyl methacrylate, methacryl Propyl acetate, n-butyl methacrylate, isobutyl methacrylate, n-octyl methacrylate, dodecyl methacrylate, 2-ethylhexyl methacrylate, stearyl methacrylate, phenyl methacrylate, dimethylaminoethyl methacrylate, diethylaminoethyl methacrylate Α-methylene aliphatic monocarboxylic acid esters such as: methyl acrylate, ethyl acrylate, propyl acrylate, acrylate-n-butyl, acrylate isobutyl, acrylate-n-octyl, acrylate Acrylic esters such as sil, 2-ethylhexyl acrylate, stearyl acrylate, 2-chloroethyl acrylate, phenyl acrylate; vinyl ethers such as vinyl methyl ether, vinyl ethyl ether, vinyl isobutyl ether; vinyl methyl ketone, Vinyl ketones such as vinyl hexyl ketone and methyl isopropenyl ketone; N-vinyl compounds such as N-vinyl pyrrole, N-vinyl carbazole, N-vinyl indole and N-vinyl pyrrolidone; Vinyl naphthalenes; Acrylonitrile, methacrylonitrile, acrylamide And acrylic acid or methacrylic acid derivatives.
[0080]
In addition, unsaturated dibasic acids such as maleic acid, citraconic acid, itaconic acid, alkenyl succinic acid, fumaric acid, mesaconic acid; maleic anhydride, citraconic anhydride, itaconic anhydride, alkenyl succinic anhydride, etc. Unsaturated dibasic acid anhydride; maleic acid methyl half ester, maleic acid ethyl half ester, maleic acid butyl half ester, citraconic acid methyl half ester, citraconic acid ethyl half ester, citraconic acid butyl half ester, itaconic acid methyl half ester, Alkenyl succinic acid half ester, fumaric acid methyl half ester, mesaconic acid methyl half ester unsaturated dibasic acid half ester; dimethylmaleic acid, dimethyl fumaric acid unsaturated dibasic acid ester; acrylic acid, meta Α, β-unsaturated acids such as rillic acid, crotonic acid and cinnamic acid; α, β-unsaturated acid anhydrides such as crotonic acid anhydride and cinnamic anhydride, the α, β-unsaturated acid and lower fatty acids And monomers having a carboxyl group such as alkenylmalonic acid, alkenylglutaric acid, alkenyladipic acid, acid anhydrides and monoesters thereof.
[0081]
Further, acrylic acid or methacrylic acid esters such as 2-hydroxyethyl acrylate, 2-hydroxyethyl methacrylate, 2-hydroxypropyl methacrylate; 4- (1-hydroxy-1-methylbutyl) styrene, 4- (1-hydroxy-1) -Methylhexyl) Monomers having a hydroxy group such as styrene.
[0082]
In the toner of the present invention, the vinyl polymer unit of the binder resin may have a crosslinked structure crosslinked with a crosslinking agent having two or more vinyl groups. Examples of the crosslinking agent used in this case include aromatic divinyl compounds such as divinylbenzene and divinylnaphthalene; examples of diacrylate compounds linked by an alkyl chain include ethylene glycol diacrylate and 1,3-butylene glycol. Examples include diacrylate, 1,4-butanediol diacrylate, 1,5-pentanediol diacrylate, 1,6-hexanediol diacrylate, neopentyl glycol diacrylate, and those obtained by replacing acrylates of the above compounds with methacrylate. The diacrylate compounds linked by an alkyl chain containing an ether bond include, for example, diethylene glycol diacrylate, triethylene glycol diacrylate, tetraethylene glycol diacrylate, poly Examples include ethylene glycol # 400 diacrylate, polyethylene glycol # 600 diacrylate, dipropylene glycol diacrylate, and acrylates of the above compounds replaced with methacrylate; di-linked by a chain containing an aromatic group and an ether bond. Examples of acrylate compounds include polyoxyethylene (2) -2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane diacrylate, polyoxyethylene (4) -2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane diacrylate and What replaced the acrylate of the above compound with the methacrylate is mentioned.
[0083]
Polyfunctional cross-linking agents include pentaerythritol triacrylate, trimethylol ethane triacrylate, trimethylol propane triacrylate, tetramethylol methane tetraacrylate, oligoester acrylate, and acrylates of the above compounds replaced with methacrylate; triallylcia Examples include nurate and triallyl trimellitate.
[0084]
In this invention, it is preferable that the monomer component which can react with the component of both resin units is included in any one or both of a vinyl-type polymer unit and a polyester unit. Examples of monomers that can react with the components of the vinyl polymer unit among the monomers constituting the polyester resin unit include unsaturated dicarboxylic acids such as phthalic acid, maleic acid, citraconic acid, and itaconic acid, or anhydrides thereof. It is done. Among the monomers constituting the vinyl polymer unit, those capable of reacting with the components of the polyester unit include those having a carboxyl group or a hydroxy group, and acrylic acid or methacrylic acid esters.
[0085]
As a method of obtaining a reaction product of a vinyl polymer unit and a polyester unit, there is a polymer containing a monomer component capable of reacting with each of the vinyl polymer unit and the polyester unit listed above. A method obtained by carrying out the polymerization reaction of one or both resins is preferred.
[0086]
Examples of the polymerization initiator used in producing the vinyl polymer unit used in the present invention include 2,2′-azobisisobutyronitrile, 2,2′-azobis (4-methoxy-2, 4-dimethylvaleronitrile), 2,2′-azobis ( 2,4- Dimethylvaleronitrile), 2,2′-azobis ( 2- Methylbutyronitrile), dimethyl-2,2′-azobisisobutyrate, 1,1′-azobis (1-cyclohexanecarbonitrile), 2- (carbamoylazo) -isobutyronitrile, 2,2′-azobis (2,4,4-trimethylpentane), 2-phenylazo-2,4-dimethyl-4-methoxyvaleronitrile, 2,2'-azobis (2-methyl-propane), methyl ethyl ketone peroxide, acetylacetone peroxide, cyclohexanone Ketone peroxides such as peroxide, 2,2-bis (t-butylperoxy) butane, t-butyl hydroperoxide, cumene hydroperoxide, 1,1,3,3-tetramethylbutyl hydroperoxide, Di-t-butyl peroxide, t-butylcumylpa -Oxide, di-cumyl peroxide, α, α'-bis (t-butylperoxyisopropyl) benzene, isobutyl peroxide, octanoyl peroxide, decanoyl peroxide, lauroyl peroxide, 3,5,5-trimethylhexa Noyl peroxide, benzoyl peroxide, m-trioyl peroxide, di-isopropyl peroxydicarbonate, di-2-ethylhexyl peroxydicarbonate, di-n-propyl peroxydicarbonate, di-2-ethoxyethyl peroxide Oxycarbonate, di-methoxyisopropylperoxydicarbonate, di (3-methyl-3-methoxybutyl) peroxycarbonate, acetylcyclohexylsulfonyl peroxide, t-butylperoxy Seteto, t- butyl peroxy isobutyrate, t- butyl peroxyneodecanoate Eight, t- butyl peroxy -2- Ethyl hexanoate, t-butyl peroxylaurate, t-butyl peroxybenzoate, t-butyl peroxyisopropyl carbonate, di-t-butyl peroxyisophthalate, t-butyl peroxyallyl carbonate, t-amyl Peroxy -2- Examples thereof include ethyl hexanoate, di-t-butyl peroxyhexahydroterephthalate, and di-t-butyl peroxyazelate.
[0087]
Examples of the production method capable of preparing the hybrid resin used in the toner of the present invention include the following production methods (1) to (6).
[0088]
(1) A method in which a vinyl polymer, a polyester resin, and a hybrid resin are blended after production, and the blended product is obtained by dissolving and swelling the resin component in an organic solvent (for example, xylene) and then distilling the organic solvent. Manufactured by. The hybrid resin is synthesized by separately producing a vinyl polymer and a polyester resin, then dissolving and swelling in a small amount of an organic solvent, adding an esterification catalyst and an alcohol, and performing a transesterification reaction by heating. The ester compound used can be used.
[0089]
(2) A method of producing a polyester unit and a hybrid resin component in the presence of a vinyl polymer unit in the presence of the vinyl polymer unit. The hybrid resin component is added as necessary to the reaction of a vinyl polymer unit (a vinyl monomer can be added if necessary) and a polyester monomer (polyhydric alcohol, polycarboxylic acid), and the unit and monomer as necessary. Produced by reaction with polyester. Also in this case, an organic solvent can be appropriately used.
[0090]
(3) A method for producing a vinyl polymer unit and a hybrid resin component in the presence of the polyester unit after the production. The hybrid resin component is produced by a reaction between a polyester unit (a polyester monomer can be added if necessary) and a vinyl monomer, and a reaction between the unit and the monomer and a vinyl polymer unit added as necessary. . Also in this case, an organic solvent can be appropriately used.
[0091]
(4) After the production of the vinyl polymer unit and the polyester unit, one or both of the vinyl monomer and the polyester monomer (polyhydric alcohol, polycarboxylic acid) were added in the presence of these polymer units, and added. A hybrid resin component can be produced by performing a polymerization reaction under conditions according to the monomer. Also in this case, an organic solvent can be appropriately used.
[0092]
(5) After producing the hybrid resin, either one or both of a vinyl monomer and a polyester monomer (polyhydric alcohol, polyvalent carboxylic acid) are added to perform either or both of addition polymerization and condensation polymerization reaction. As a result, a vinyl polymer unit and a polyester unit are produced. In this case, as the hybrid resin component, those produced by the production methods (2) to (4) can be used, and those produced by known production methods can be used as necessary. it can. Furthermore, an organic solvent can be used as appropriate.
[0093]
(6) A vinyl polymer unit, a polyester unit and a hybrid resin component are obtained by mixing vinyl monomers and polyester monomers (polyhydric alcohol, polycarboxylic acid, etc.) and continuously performing addition polymerization and condensation polymerization reactions. Manufactured. Furthermore, an organic solvent can be used as appropriate.
[0094]
In the production methods (1) to (5), a plurality of polymer units having different molecular weights and different degrees of crosslinking can be used for the vinyl polymer unit and the polyester unit. The vinyl polymer or vinyl polymer unit in the present invention means a vinyl homopolymer or vinyl copolymer, a vinyl monopolymer unit or a vinyl copolymer unit.
[0095]
As the colorant used in the present invention, as the black colorant, a black colorant using carbon black, magnetic material, yellow, magenta, and cyan colorant is used. When a magnetic material is used as the black colorant, it is used by adding 30 to 200 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the resin, unlike other colorants.
[0096]
Examples of the magnetic material include metal oxides containing elements such as iron, cobalt, nickel, copper, magnesium, manganese, aluminum, and silicon. Among them, those containing iron oxide as a main component, such as triiron tetroxide and γ-iron oxide, are preferable. Further, from the viewpoint of controlling the chargeability of the toner, other metal elements such as silicon element and aluminum element may be contained. The magnetic material has a BET specific surface area of 2 to 30 m by a nitrogen adsorption method. 2 / G, especially 3 to 28m 2 / G is preferable, and the Mohs hardness is preferably 5 to 7.
[0097]
The amount of magnetic material is 30 to 200 parts by mass, preferably 40 to 200 parts by mass, and more preferably 50 to 150 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the binder resin. If the amount is less than 30 parts by mass, coloring power is insufficient, or in a developing device that uses magnetic force for toner conveyance, the conveyance performance is insufficient and unevenness occurs in the developer layer on the developer carrier, and image unevenness tends to occur. In addition, there is a tendency that the image density is likely to decrease due to an increase in developer tribo. On the other hand, if it exceeds 200 parts by mass, there is a tendency that a problem arises in the fixing property.
[0098]
As the colorant when the toner of the present invention is used as a color toner, known dyes and pigments can be used.
[0099]
As a coloring pigment for magenta toner, C.I. I. Pigment Red 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 21, 22, 23, 30, 31, 32, 37, 38, 39, 40, 41, 48, 49, 50, 51, 52, 53, 54, 55, 57, 58, 60, 63, 64, 68, 81, 83, 87, 88, 89, 90, 112, 114, 122, 123, 163, 202, 206, 207.209, 238, C.I. I. Pigment violet 19; C.I. I. Bat red 1, 2, 10, 13, 15, 23, 29, 35, etc. are mentioned.
[0100]
As the colorant, a pigment may be used alone, but it is more preferable from the viewpoint of the image quality of a full-color image to improve the sharpness by using a dye and a pigment together.
[0101]
Examples of the magenta toner dye include C.I. I solvent red 1, 3, 8, 23, 24, 25, 27, 30, 49, 81, 82, 83, 84, 100, 109, 121; I. Disperse thread 9; C.I. I. Solvent violet 8, 13, 14, 21, 27; C.I. I. Oil-soluble dyes such as Disper Violet 1, C.I. I. B. Basic Red 1, 2, 9, 12, 13, 14, 15, 17, 18, 22, 23, 24, 27, 29, 32, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40; I. Basic dyes such as basic violet 1, 3, 7, 10, 14, 15, 21, 25, 26, 27, and 28 may be mentioned.
[0102]
Examples of the color pigment for cyan toner include C.I. I. Pigment blue 2, 3, 15: 3, 15: 4, 16, 17; I. Bat Blue 6; C.I. I. Acid Blue 45, and a copper phthalocyanine pigment in which 1 to 5 phthalimidomethyl groups are substituted on a phthalocyanine skeleton having a structure represented by the following formula.
[0103]
[Chemical 2]
Figure 0004174353
[0104]
Examples of the color pigment for yellow include C.I. I. Pigment Yellow 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 23, 62, 65, 73, 74, 83, 93, 94, 95, 97, 109, 110, 111, 120, 127, 128, 129, 147, 151, 154, 155, 168, 174, 175, 176, 180, 181, 185; I. Bat yellow 1, 3, 20, etc. are mentioned.
[0105]
Examples of the coloring dye for yellow include C.I. I. Solvent Yellow 162 and the like, and it is also preferable to use a pigment and a dye together.
[0106]
The amount of the colorant used is preferably 0.1 to 15 parts by weight, more preferably 0.5 to 12 parts by weight, and most preferably 3 to 10 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the binder resin. is there.
[0107]
As the charge control agent contained in the toner in the present invention, known ones can be used, and in particular, an aromatic carboxylic acid metal compound that is colorless, has a high toner charging speed, and can stably maintain a constant charge amount. Is preferred.
[0108]
Negative charge control agents include salicylic acid metal compounds, naphthoic acid metal compounds, dicarboxylic acid metal compounds, polymer compounds having sulfonic acid or carboxylic acid in the side chain, boron compounds, urea compounds, silicon compounds, calixarenes, etc. Is available. As the positive charge control agent, a quaternary ammonium salt, a polymer compound having the quaternary ammonium salt in the side chain, a guanidine compound, an imidazole compound, or the like can be used. The charge control agent may be added internally or externally to the toner particles. The addition amount of the charge control agent is preferably 0.2 to 10 parts by mass in total with respect to 100 parts by mass of the binder resin.
[0109]
An external additive is added to the toner of the present invention to improve fluidity. As the external additive, inorganic fine powders such as silicate fine powder, titanium oxide, and aluminum oxide are preferable. The inorganic fine powder is preferably hydrophobized with a hydrophobizing agent such as a silane coupling agent, silicone oil, or a mixture thereof.
[0110]
The external additive is usually used in an amount of 0.1 to 5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the toner particles. The present invention is very effective in non-magnetic one-component development and non-magnetic two-component development. When the toner particles are non-magnetic color toner particles for forming a full color image, it is preferable to use titanium oxide fine particles as an external additive. For mixing the toner particles and the external additive, a known mixer such as a Henschel mixer can be used.
[0111]
When the toner of the present invention is used for a two-component developer, the toner is used by mixing with a magnetic carrier. As the magnetic carrier, for example, surface oxidized or unoxidized iron, nickel, copper, zinc, cobalt, manganese, chromium, rare earth metal particles, alloy particles thereof, oxide particles, ferrite and the like can be used.
[0112]
The coated carrier obtained by coating the surface of the magnetic carrier particles with a resin is particularly preferable in a developing method in which an AC bias is applied to the developing sleeve. Coating methods include a method in which a coating solution prepared by dissolving or suspending a coating material such as a resin in a solvent is adhered to the surface of the magnetic carrier particles, and a method in which the magnetic carrier particles and the coating material are mixed in a powder state. A conventionally known method can be applied.
[0113]
Examples of the coating material on the surface of the magnetic carrier particles include silicone resin, polyester resin, styrene resin, acrylic resin, polyamide, polyvinyl butyral, and aminoacrylate resin. These may be used alone or in plurality.
[0114]
The treatment amount of the coating material is preferably 0.1 to 30% by weight (preferably 0.5 to 20% by weight) with respect to the magnetic carrier particles. The average particle size of the magnetic carrier is preferably 10 to 100 μm, and more preferably 20 to 70 μm.
[0115]
When preparing a two-component developer by mixing the toner of the present invention and a magnetic carrier, good results are usually obtained when the mixing ratio is 2 to 15% by weight as the toner concentration in the developer. More preferably, it is 4 to 13% by weight.
[0116]
As a method for measuring the physical properties of the toner of the present invention, a suitable measurement method is shown below.
[0117]
<GPC measurement>
The molecular weight of the chromatogram by gel permeation chromatography (GPC) is measured under the following conditions.
[0118]
The column was stabilized in a heat chamber at 40 ° C., and tetrahydrofuran (THF) as a solvent was passed through the column at this temperature at a flow rate of 1 ml / min, and the sample concentration was adjusted to 0.05 to 0.6% by mass. About 50 to 200 μl of THF sample solution is injected and measured. An RI (refractive index) detector is used as the detector. As column, 10 Three ~ 2x10 6 In order to accurately measure the molecular weight region, it is preferable to combine a plurality of commercially available polystyrene gel columns. For example, shodex GPC KF-801, 802, 803, 804, 805, 806, 807 manufactured by Showa Denko And a combination of μ-styragels 500, 103, 104, and 105 manufactured by Waters.
[0119]
In measuring the molecular weight of a sample, the molecular weight distribution of the sample is calculated from the relationship between the logarithmic value of a calibration curve prepared from several types of monodisperse polystyrene standard samples and the number of counts (retention time). Examples of standard polystyrene samples for preparing a calibration curve include those manufactured by Tosoh Corporation or Pressure Chemical Co. Made molecular weight 6 × 10 2 2.1 × 10 Three 4 × 10 Three 1.75 × 10 Four 5.1 × 10 Four 1.1 × 10 Five 3.9 × 10 Five 8.6 × 10 Five 2 × 10 6 4.48 × 10 6 It is appropriate to use at least about 10 standard polystyrene samples.
[0120]
(Measurement of wax molecular weight by GPC)
Apparatus: GPC-150C (Waters)
Column: GMH-HT 30 cm, 2 stations (manufactured by Tosoh Corporation)
Temperature: 135 ° C
Solvent: o-dichlorobenzene (0.1% by mass ionol added)
Flow rate: 1.0 ml / min
Sample: 0.4 ml of 0.15 mass% wax was injected
The molecular weight calibration curve prepared with the monodisperse polystyrene standard sample is used for the measurement of the molecular weight of the wax under the above conditions. Furthermore, the molecular weight of the wax is calculated by converting to polyethylene based on a conversion formula derived from the Mark-Houwink viscosity formula.
[0121]
<Measurement of toner particle size distribution>
In the present invention, the average particle size and particle size distribution of the toner can be measured using a Coulter Counter TA-II type (manufactured by Coulter). It is also possible to use a Coulter Multisizer (manufactured by Coulter). In the measurement, an electrolytic solution is used, and a 1% NaCl aqueous solution is used for this electrolytic solution. The 1% NaCl aqueous solution may be prepared using primary sodium chloride, or commercially available products such as ISOTON R-II (manufactured by Coulter Scientific Japan) may be used.
[0122]
As a measuring method, 0.1 to 5 ml of a surfactant, preferably alkylbenzene sulfonate, is added as a dispersant to 100 to 150 ml of the electrolytic aqueous solution, and 2 to 20 mg of a measurement sample is further added. The electrolytic solution in which the sample is suspended is dispersed for about 1 to 3 minutes with an ultrasonic disperser, and the volume and the number of toner particles of 2.00 μm or more are measured and measured by the measuring apparatus using a 100 μm aperture as the aperture. The distribution and the number distribution are calculated to determine the weight average particle diameter (D4) (the median value of each channel is the representative value for each channel).
[0123]
As channels, 2.00 to 2.52 μm; 2.52 to 3.17 μm; 3.17 to 4.00 μm; 4.00 to 5.04 μm; 5.04 to 6.35 μm; 6.35 to 8. 00 μm; 8.00 to 10.08 μm; 10.08 to 12.70 μm; 12.70 to 16.00 μm; 16.00 to 20.20 μm; 20.20 to 25.40 μm; 25.40 to 32.00 μm; 13 channels of 32.00-40.30 μm are used.
[0124]
<Measurement of maximum temperature of maximum endothermic peak in toner and wax>
The maximum endothermic peak of toner and wax is a differential scanning calorimeter (DSC measuring device), DSC It can be measured using -7 (manufactured by Perkin Elmer) or DSC2920 (manufactured by TA Instruments Japan). The measuring method is based on ASTM D3418-82.
[0125]
The sample to be measured is precisely weighed 5 to 20 mg, preferably 10 mg. Put it in an aluminum pan, use an empty aluminum pan as a reference, and measure the temperature by raising and lowering the temperature within the measurement range of 30 to 200 ° C at the rate of 10 ° C / min. I do.
Figure 0004174353
[0126]
The maximum endothermic peak of the toner and wax is the one having the highest height from the baseline in the region above the endothermic peak of the resin Tg in the process of temperature increase II, or the endothermic peak of the resin Tg is different from the endothermic peak. If it is difficult to discriminate overlap, the highest endothermic peak is taken as the maximum endothermic peak.
[0127]
Embodiments included in the present invention are listed below.
[0128]
[Embodiment 1]
Contains at least a binder resin, a colorant, and a release agent Non-magnetic Having toner particles and external additives Non-magnetic In the toner, the equivalent circle diameter is 3 μm or more. Non-magnetic Average circularity of particles contained in toner is 0.915 or more 0.960 And said Non-magnetic The mixture obtained by stirring and mixing a toner in a 45% by volume methanol aqueous solution has a light transmittance of 10 to 70% by UV-visible spectroscopic analysis, and the release agent is a hydrocarbon wax having at least a vinyl unit. It is characterized by including Non-magnetic toner.
[0129]
[Embodiment 2]
Above Non-magnetic The weight average particle diameter of the toner is X (μm) and the circularity is 0.960 or more. Non-magnetic The embodiment according to the first embodiment, wherein the relationship of 4 ≦ X ≦ 11 and −X + 20 ≦ Y ≦ −X + 70 is satisfied, where Y (%) is the number-based cumulative value of particles contained in the toner. Non-magnetic toner.
[0130]
[Embodiment 3]
The binder resin includes (a) a polyester resin, (b) a hybrid resin having a polyester unit and a vinyl polymer unit, (c) a mixture of the hybrid resin and the vinyl polymer, as well as (D) A polyester resin and a vinyl polymer From the mixture Embodiment 1 or 2, characterized in that it is a selected resin Non-magnetic toner.
[0131]
[Embodiment 4]
Said mold release The agent is Gelper There are two peaks in the molecular weight measurement by the migration chromatography, and when the area of the peak on the polymer side of these peaks is α and the area of the peak on the low molecule side is β, the following formula (1 The method according to any one of Embodiments 1 to 3, wherein: Non-magnetic toner.
[0132]
[Equation 9]
0.2 ≦ β / (α + β) ≦ 0.9 (1)
[0133]
[Embodiment 5]
The release agent is Non-magnetic 5. The toner according to any one of embodiments 1 to 4, wherein the resin component is contained in a total amount of 1 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the resin component in the toner particles. Non-magnetic toner.
[0134]
【Example】
Specific examples of the present invention will be described below, but the present invention is not limited to these examples.
[0135]
(Processed wax production method)
After adding 100 g of dicumyl peroxide as a reaction initiator to 600 g of styrene monomer, it was dropped into 3300 g of heated and melted paraffin wax A while stirring and reacted for 4 hours to obtain a release agent 1.
[0136]
Release agents 2 to 4 were obtained in the same manner by changing the type and ratio of the vinyl monomer, the heating temperature, and the like. Tables 1 and 2 show the composition and physical properties of the obtained release agent and the wax used.
[0137]
[Table 1]
Figure 0004174353
[0138]
[Table 2]
Figure 0004174353
[0139]
(Toner Production Method 1)
The resin having the composition and physical properties shown in Table 3 and the toner material shown in Table 4 are sufficiently premixed by a Henschel mixer with the composition shown in Table 4, the mixture is melt-kneaded with a twin screw extruder, and the melt-kneaded product is cooled. The cooled product was coarsely pulverized to a particle size of about 1 to 2 mm using a hammer mill. Subsequently, the coarsely pulverized product was finely pulverized by an air jet type fine pulverizer.
[0140]
Further, the finely pulverized product obtained was processed using a processing apparatus as shown in FIGS. 2 and 3, and the rotational speed of the dispersing rotor was set to 5800 rpm (rotational peripheral speed was adjusted) while removing the fine particles by setting the rotational speed of the classification rotor to 7300 rpm. 130 m / sec) and surface treatment for 40 seconds per time was performed for 20 minutes (the finely pulverized product was charged from the raw material supply port 3 and treated for 40 seconds, Discharge valve The operation of opening 8 and taking it out as a processed product was counted once). Ten square disks were installed on the top of the dispersion rotor, the distance between the guide ring and the dispersion rotor square disk was 30 mm, and the distance between the dispersion rotor and the liner was 5 mm. Also, blower air volume is 14m 3 / Min, and the temperature of the refrigerant passing through the jacket and the cold air temperature T1 were set to -20 ° C. As a result of operating for 20 minutes in this state, the temperature T2 behind the classification rotor was stable at 27 ° C., and toner resin particles having a weight average particle diameter of 6.8 μm were obtained.
[0141]
With respect to 100 parts by mass of the toner resin particles, 1.5 parts by mass of acicular titanium (MT-100T manufactured by Teica) was mixed with the toner resin particles to obtain toner 1. Further, the toner 1 and magnetic manganese magnesium ferrite carrier particles (average particle diameter 50 μm) coated with a silicone resin were mixed so that the toner concentration was 6% by mass, whereby a two-component developer 1 was obtained. Table 5 shows the physical properties of the obtained toner.
[0142]
(Toner production method 2-18)
Toners 2 to 18 and developers 2 to 18 were obtained by changing the toner material, the pulverized particle size, and the conditions of the processing apparatus. Table 5 shows the physical properties of the obtained toner.
[0143]
[Table 3]
Figure 0004174353
[0144]
[Table 4]
Figure 0004174353
[0145]
[Table 5]
Figure 0004174353
[0146]
<Example 1>
The toner 1 and the developer 1 were evaluated as follows.
[0147]
<Measurement of fixing temperature range>
The color application machine CLC1000 (made by Canon) was removed from the oil application mechanism, the color copy machine was remodeled so that the fixing temperature could be freely set, and a fixing test was performed using this remodeled machine. In this test, the image area ratio was set to 25%, and the applied toner amount per unit area was 0.7 mg / cm. 2 Set to.
[0148]
With the above setting, the temperature of the fixing device is adjusted every 5 ° C. within a temperature range of 120 to 210 ° C., and a fixed image is output at each temperature. The obtained fixed image is 4.9 kPa (50 g). / Cm 2 The fixing temperature at which the density reduction rate before and after the rubbing was 10% or less was determined as the fixing start temperature. Further, the set temperature was further raised from the fixing start temperature, and the temperature at which the high temperature offset occurred was determined as the offset start temperature. In addition, the temperature range from the fixing start temperature to the offset generation temperature is defined as a fixable temperature range.
[0149]
<Evaluation of transfer efficiency, scattering, and fog>
Using a modified machine of the color copier CLC1000, 10,000 copies of continuous copies were tested using an original document with an image area ratio of 25% under a normal temperature environment (N / N environment 23 ° C./60%).
[0150]
The transfer rate is obtained by developing and transferring the pre- and post-endurance images, measuring the amount of toner before transfer on the photoconductor (per unit area), and the amount of toner on the transfer material (per unit area), respectively, and calculating the transfer rate using the following formula: It was.
[0151]
[Expression 10]
Transfer rate (%) = (toner amount on transfer material) / (toner amount before transfer on photoconductor) × 100
[0152]
For the fog, the whiteness of the white background portion was measured with a reflectometer (manufactured by Tokyo Denshoku Co., Ltd.), and the fog density (%) was calculated and evaluated from the difference between the whiteness of the white background portion and the whiteness of the transfer paper. The evaluation criteria are as follows.
A: Very good (less than 0.5%)
B: Good (0.5% to 1.5%)
C: Normal (1.5% to 2.5%)
D: Slightly bad (2.5% to 3.5%)
E: Bad (over 3.5%)
[0153]
The scattering property was determined by applying the “electric” character pattern shown in FIG. 4 to plain paper (75 g / m 2 ) And cardboard (105 g / m 2 And 135 g / m 2 ) Was visually evaluated for toner scattering (state of FIG. 5) to the periphery of the character when printed. The evaluation criteria are as follows.
A: No scattering by visual inspection.
B: Almost no occurrence.
C: A slight scattering is seen.
D: Slight scattering is observed.
E: Significant scattering is observed.
[0154]
The results are shown in Table 6. As a result of the evaluation, it was found that the toner 1 has a wide fixable temperature range. Further, the toner 1 showed very good transferability even in image formation after 10,000 sheets, and no scattering or fogging occurred in image formation after 10,000 sheets.
[0155]
<Example 2>
In the same manner as in Example 1, toner 2 and developer 2 were evaluated.
In Example 2, compared with Example 1, although scattering occurred slightly in the endurance test of 10,000 sheets, it was a level with no problem. Transferability and fixability were very good. The results are shown in Table 6.
[0156]
<Example 3>
In the same manner as in Example 1, toner 3 and developer 3 were evaluated.
In Example 3, the initial transfer efficiency was slightly lower than that in Example 1, but the transfer efficiency did not decrease in the durability test for 10,000 sheets. Scattering, fogging and fixing properties were very good. The results are shown in Table 6.
[0157]
<Example 4>
In the same manner as in Example 1, toner 4 and developer 4 were evaluated.
In Example 4, although the fixing temperature range was slightly narrower than that in Example 1, it was at a level where it could be used without any problem. Further, scattering, fogging and transferability were very good. The results are shown in Table 6.
[0158]
<Example 5>
In the same manner as in Example 1, the toner 5 and the developer 5 were evaluated.
In Example 5, compared with Example 1, fogging occurred slightly in the endurance test for 10,000 sheets, but the level was satisfactory. Although the initial transfer efficiency was slightly lowered, the transfer efficiency did not decrease in the durability test. Fixability was very good. The results are shown in Table 6.
[0159]
<Example 6>
In the same manner as in Example 1, toner 6 and developer 6 were evaluated.
In Example 6, as compared with Example 1, scattering and fogging occurred slightly in the endurance test for 10,000 sheets, but the level was satisfactory. In terms of fixability, although the fixing temperature range was slightly narrow, it was at a level where it could be used without problems. The results are shown in Table 6.
[0160]
<Example 7>
In the same manner as in Example 1, the toner 7 and the developer 7 were evaluated.
In Example 7, the initial transfer efficiency was slightly lower than that in Example 1, and some scattering occurred in the endurance test for 10,000 sheets. In terms of fixability, although the fixing temperature range was slightly narrow, it was at a level where it could be used without problems. The results are shown in Table 6.
[0161]
<Example 8>
In the same manner as in Example 1, toner 8 and developer 8 were evaluated.
In Example 8, as compared with Example 1, scattering and fogging occurred slightly in the endurance test for 10,000 sheets, but the level was satisfactory. In terms of fixability, the fixing temperature range was slightly narrowed, and in particular, the anti-offset property was lowered, but it was at a level that could be used without any problem. The results are shown in Table 6.
[0162]
<Example 9>
In the same manner as in Example 1, toner 9 and developer 9 were evaluated.
In Example 9, compared with Example 1, the transfer efficiency was lowered in the endurance test for 10,000 sheets, and scattering was likely to occur, but it was at a usable level. In terms of fixability, although the fixing temperature range was slightly narrow, it was at a level where it could be used without problems. The results are shown in Table 6.
[0163]
<Example 10>
In the same manner as in Example 1, the toner 10 and the developer 10 were evaluated.
In Example 10, the transfer efficiency was lower than that in Example 1, and in the endurance test for 10,000 sheets, scattering and fogging occurred slightly, but the level was satisfactory. In terms of fixing performance, the fixing temperature range was slightly narrowed, and particularly low-temperature fixing performance was deteriorated, but it was at a usable level. The results are shown in Table 6.
[0164]
<Example 11>
In the same manner as in Example 1, the toner 11 and the developer 11 were evaluated.
In Example 11, compared with Example 1, the initial transfer efficiency was low, and in the endurance test for 10,000 sheets, scattering and fogging were slightly caused, but at a level with no problem. In terms of fixability, the fixing temperature range was narrow, but it was at a usable level. The results are shown in Table 6.
[0165]
<Example 12>
In the same manner as in Example 1, the toner 12 and the developer 12 were evaluated.
In Example 12, the initial transfer efficiency was lower than that in Example 1, and the transfer efficiency slightly decreased in the durability test for 10,000 sheets. Moreover, although it became easy to produce scattering and fog, it was a usable level. The results are shown in Table 6.
[0166]
<Example 13>
C. I. Pigment Blue 15: 3 instead of C.I. I. A magenta toner 1 was obtained and a magenta developer 1 was obtained in the same manner as in the toner production method 1 except that 6 parts by mass of Pigment Red 57: 1 was used. In addition, C.I. I. Pigment Blue 15: 3 instead of C.I. I. A yellow toner 1 was obtained and a yellow developer 1 was obtained in the same manner as in the toner production method 1 except that 7 parts by mass of Pigment Yellow 74 was used. In addition, C.I. I. Black toner 1 and black developer 1 were obtained in the same manner as in Toner Production Method 1 except that 3 parts of carbon black was used instead of Pigment Blue 15: 3.
[0167]
The obtained magenta, yellow, and black toners and developers were evaluated in the same manner as in Example 1. As a result, it was found that these toners and developers had a wide fixable temperature range as in Example 1. . Further, the durability after 10,000 sheets showed very good transfer, and no scattering or fogging occurred.
[0168]
Further, cyan toner 1 and cyan developer 1 (toner 1 and developer 1 produced by toner production method 1), magenta toner 1 and magenta developer 1, yellow toner 1 and yellow developer 1, black toner 1 and black developer 1 was used, and a durability test of 10,000 sheets using an original document in a full color mode was performed in a normal color environment (N / N environment 23 ° C./60%) using a modified machine of the color copier CLC1000. As a result, it was possible to obtain a very high-definition full-color image without fogging or scattering after endurance.
[0169]
Further, using a cyan toner 1, magenta toner 1, yellow toner 1 and black toner 1 and a non-magnetic one-component commercially available full color copier (Creative Processor 660, manufactured by Canon Inc.), in a normal temperature environment (N / N environment 23 ° C.). / 60%), a durability test of 10,000 sheets using an original document in a full color mode was performed. As a result, it was possible to obtain a very high-definition full-color image without fogging or scattering after endurance.
[0170]
<Comparative Example 1>
In the same manner as in Example 1, the toner 13 and the developer 13 were evaluated.
In Comparative Example 1, as compared with Example 1, scattering occurred in the durability test for 10,000 sheets. In addition, the initial transfer efficiency was lowered, and the transfer efficiency after the durability test was also lowered. Furthermore, the fixing temperature range was narrowed. The results are shown in Table 6.
[0171]
<Comparative example 2>
In the same manner as in Example 1, the toner 14 and the developer 14 were evaluated.
In Comparative Example 2, scattering occurred in the endurance test for 10,000 sheets as compared with Example 1. In addition, the initial transfer efficiency was greatly reduced, and a decrease in transfer efficiency after the durability test was also observed. The results are shown in Table 6.
[0172]
<Comparative Example 3>
In the same manner as in Example 1, the toner 15 and the developer 15 were evaluated.
In Comparative Example 3, as compared with Example 1, in the endurance test for 10,000 sheets, more fog was generated, and in particular, much scattering was generated. In addition, the initial transfer efficiency was lowered, and after the durability test, the transfer efficiency was greatly lowered. The results are shown in Table 6.
[0173]
<Comparative example 4>
In the same manner as in Example 1, the toner 16 and the developer 16 were evaluated.
In Comparative Example 4, more scattering and fogging occurred in the endurance test of 10,000 sheets compared to Example 1. In addition, the initial transfer efficiency was greatly reduced, and a decrease in transfer efficiency after the durability test was also observed. Also, the fixable temperature range was not measured. The results are shown in Table 6.
[0174]
<Comparative Example 5>
In the same manner as in Example 1, toner 17 and developer 17 were evaluated.
In Comparative Example 5, as compared with Example 1, splattering and fogging occurred in the endurance test of 10,000 sheets. In addition, the initial transfer efficiency was lowered, and the transfer efficiency after the durability test was extremely lowered. The results are shown in Table 6.
[0175]
<Comparative Example 6>
In the same manner as in Example 1, the toner 18 and the developer 18 were evaluated.
In Comparative Example 6, as compared with Example 1, more scattering and fogging occurred in the durability test of 10,000 sheets. In addition, the initial transfer efficiency was greatly reduced, and a decrease in transfer efficiency after the durability test was also observed. Also, the fixable temperature range was not measured. The results are shown in Table 6.
[0176]
[Table 6]
Figure 0004174353
[0177]
【The invention's effect】
The present invention can provide a toner having excellent low-temperature fixability and high-temperature offset resistance without applying a large amount of oil or without applying any oil. The toner of the present invention can improve transfer efficiency and prevent scattering while maintaining high fixability and developability.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram for explaining a method for dividing a peak area of a GPC molecular weight distribution curve of a release agent used in the present invention.
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing an example of the structure of an example of a surface modification device used in a surface modification step when manufacturing the toner of the present invention.
FIG. 3 is a schematic view showing an example of a top view of the dispersion rotor shown in FIG. 2;
FIG. 4 is a diagram illustrating a character “Den” printed for scattering evaluation.
FIG. 5 is a diagram illustrating a state where toner is scattered around the character when the character “Den” shown in FIG. 4 is printed.
[Explanation of symbols]
1 classification rotor
2 Fine powder recovery outlet
3 Raw material supply port
4 liner
5 Cold air inlet
6 Distributed rotor
7 Powder outlet
8 Discharge valve
9 Guide ring
10 square disc
11 First space
12 Second space
15 casing

Claims (5)

結着樹脂、着色剤、及び離型剤を少なくとも含有する非磁性トナー粒子と、外添剤とを有する非磁性トナーにおいて、
円相当径が3μm以上の非磁性トナーに含まれる粒子の平均円形度が0.915以上0.960以下であり、
前記非磁性トナーを45体積%メタノール水溶液に攪拌混合した混合液の紫外可視分光分析による波長600nmの光の透過率が10乃至70%であり、
前記離型剤は、少なくともビニル系ユニットを有する炭化水素系ワックスを含むことを特徴とする非磁性トナー。
In a non-magnetic toner having non -magnetic toner particles containing at least a binder resin, a colorant, and a release agent, and an external additive,
The average circularity of the particles contained in the non-magnetic toner having an equivalent circle diameter of 3 μm or more is 0.915 or more and 0.960 or less,
The transmittance of light having a wavelength of 600 nm by ultraviolet-visible spectroscopic analysis of a mixed solution obtained by stirring and mixing the nonmagnetic toner in a 45 volume% methanol aqueous solution is 10 to 70%,
The non-magnetic toner, wherein the release agent includes a hydrocarbon wax having at least a vinyl unit.
前記非磁性トナーの重量平均粒径をX(μm)とし、円形度が0.960以上の非磁性トナーに含まれる粒子の個数基準累積値をY(%)としたときに、4≦X≦11、及び−X+20≦Y≦−X+70の関係を満足することを特徴とする請求項1に記載の非磁性トナー。When the weight average particle diameter of the nonmagnetic toner is X (μm) and the number-based cumulative value of particles contained in the nonmagnetic toner having a circularity of 0.960 or more is Y (%), 4 ≦ X ≦ The nonmagnetic toner according to claim 1, wherein a relationship of 11 and −X + 20 ≦ Y ≦ −X + 70 is satisfied. 前記結着樹脂は、(a)ポリエステル樹脂、(b)ポリエステルユニットとビニル系重合体ユニットを有しているハイブリッド樹脂、(c)ハイブリッド樹脂とビニル系重合体との混合物、及び(d)ポリエステル樹脂とビニル系重合体との混合物から選択される樹脂であることを特徴とする請求項1又は2に記載の非磁性トナー。The binder resin includes (a) a polyester resin, (b) a hybrid resin having a polyester unit and a vinyl polymer unit, (c) a mixture of the hybrid resin and a vinyl polymer, and (d) a polyester. The nonmagnetic toner according to claim 1, wherein the toner is a resin selected from a mixture of a resin and a vinyl polymer. 前記離型剤は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーによる分子量測定で二つのピークを有し、これらのピークのうちの高分子側のピークの面積をαとし、低分子側のピークの面積をβとしたときに、下記式(1)を満足することを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載の非磁性トナー。
0.2≦β/(α+β)≦0.9 (1)
The releasing agent has two peaks in the molecular weight measurement by Gerupa permeation chromatography, and the area of the peak of the polymer side of these peaks alpha, the area of the peak of the low molecular side were the β 4. The non-magnetic toner according to claim 1, wherein the following formula (1) is satisfied.
0.2 ≦ β / (α + β) ≦ 0.9 (1)
前記離型剤は、非磁性トナー粒子中の樹脂成分100質量部に対して総量で1乃至10質量部含有されていることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか一項に記載の非磁性トナー。The releasing agent is not according to any one of claims 1 to 4, characterized in that it is contained 1 to 10 parts by weight in total with respect to 100 parts by mass of the resin component in the non-magnetic toner particles Magnetic toner.
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