JP4175504B2 - Non-magnetic one-component developing toner - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真、静電記録、静電印刷等に於ける静電荷像を現像する為の現像剤に使用されるトナー、該トナーが充填されたトナー容器、該トナーを保持したプロセスカートリッジ、該容器又は該プロセスカートリッジを装着した画像形成装置、及び該トナーを使用する画像形成方法に関する。更に詳しくは直接または間接電子写真現像方式を用いた複写機、レーザープリンター、及び普通紙ファックス等に使用されるトナー、該トナーが充填されたトナー容器、該トナーを保持したプロセスカートリッジ、該容器又は該プロセスカートリッジを装着した画像形成装置、及び該トナーを使用する画像形成方法に関する。更に直接または間接電子写真多色現像方式を用いたフルカラー複写機、フルカラーレーザープリンター、及びフルカラー普通紙ファックス等に使用されるトナー、該トナーが充填されたトナー容器、該トナーを保持したプロセスカートリッジ、該容器又は該プロセスカートリッジを装着した画像形成装置、及び該トナーを使用する画像形成方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子写真、静電記録、静電印刷等に於いて使用される現像剤は、その現像工程において、例えば、静電荷像が形成されている感光体等の像担持体に一旦付着され、次に転写工程において感光体から転写紙等の転写媒体に転写された後、定着工程において紙面に定着される。その際、潜像保持面上に形成される静電荷像を現像する為の現像剤として、キャリアとトナーから成る二成分系現像剤、及びキャリアを必要としない一成分系現像剤（磁性トナー、非磁性トナー）が知られている。
従来、電子写真、静電記録、静電印刷などに用いられる乾式トナーとしては、スチレン系樹脂、ポリエステルなどのトナーバインダーを着色剤などと共に溶融混練し、微粉砕したものが用いられている。
【０００３】
（定着性の問題点）
これらの乾式トナーは紙などに現像転写された後、熱ロールを用いて加熱溶融することで定着することが行われている。その際、熱ロール温度が高すぎるとトナーが過剰に溶融し熱ロールに融着する問題（ホットオフセット）が発生する。また、熱ロール温度が低すぎるとトナーが充分に溶融せず定着が不十分になる問題が発生する。省エネルギー化、複写機等の装置の小型化の観点から、よりホットオフセット発生温度が高く（耐ホットオフセット性）、かつ定着温度が低い（低温定着性）トナーが求められている。また、トナーが保管中および装置内の雰囲気温度下でブロッキングしない耐熱保存性が必要である。とりわけフルカラー複写機、フルカラープリンターにおいては、その画像の光沢性および混色性が必要なことから、トナーはより低溶融粘度であることが必要であり、シャープメルト性のポリエステル系のトナーバインダーが用いられている。このようなトナーではホットオフセットの発生がおこりやすいことから、従来からフルカラー用の機器では、熱ロールにシリコーンオイルなどを塗布することが行われている。
【０００４】
しかしながら、熱ロールにシリコーンオイルを塗布する方法は、オイルタンク、オイル塗布装置が必要であり装置が複雑、大型となる。また、熱ロールの劣化をも引き起こし、一定期間毎のメンテナンスを必要とする。さらに、コピー用紙、ＯＨＰ（オーバーヘッドプロジェクター）用フィルム等にオイルが付着することが不可避であり、とりわけＯＨＰにおいては付着オイルによる色調の悪化の問題がある。
【０００５】
（粒径、形状の問題点）
高品位、高画質の画像を得るためには、トナーの粒子径を小さくすることにより改良が図られているが、通常の混練、粉砕法による製造方法ではその粒子形状が不定形であり、一成分系現像剤として用いる場合は現像ローラとトナー供給ローラ、層厚規制ブレードや摩擦帯電ブレードなどとによる接触ストレスによりさらにトナーが粉砕され、極微粒子が発生したり、流動化剤がトナー表面に埋め込まれるために画像品質が低下するという現象が発生している。またその形状ゆえに粉体としての流動性が悪く、多量の流動化を必要としたり、トナーボトル内への充填率が低く、コンパクト化への阻害要因となっている。
【０００６】
さらにフルカラー画像を作成するために多色トナーより形成された画像の感光体から転写媒体や紙への転写プロセスも複雑になってきており、粉砕トナーのような不定形の形状による転写性の悪さから、転写された画像のぬけやそれを補うためトナー消費量が多いなどの問題が発生している。
【０００７】
従って、さらなる転写効率の向上によりトナーの消費量を減少させて画像のぬけの無い高品位の画像を得たり、ランニングコストを低減させたいという要求も高まっている。転写効率が非常に良いならば、感光体や転写媒体から未転写トナーを取り除くためのクリーニングユニットが必要なくなり、機器の小型化、低コスト化が図れ、廃棄トナーも無くなるというメリットも同時に有しているからである。このような不定形の形状効果の欠点を補うために種々の球状のトナー製造法が考案されている。
【０００８】
上記問題点のうち、耐熱保存性、低温定着性、耐ホットオフセット性を両立させるものとして、▲１▼多官能のモノマーを用いて部分架橋せしめたポリエステルをトナーバインダーとして用いたもの（特開昭５７−１０９８２５号公報）、▲２▼ウレタン変性したポリエステルをトナーバインダーとして用いたもの（特公平７−１０１３１８号公報）などが提案されている。また、フルカラー用に熱ロールへのオイル塗布量を低減するものとして、▲３▼ポリエステル微粒子とワックス微粒子を造粒したもの（特開平７−５６３９０号公報）が提案されている。
【０００９】
さらに、小粒径化した場合の粉体流動性、転写性を改善するものとしては、▲４▼着色剤、極性樹脂および離型剤を含むビニル単量体組成物を水中に分散させた後、懸濁重合した重合トナー（特開平９−４３９０９号公報）、▲５▼ポリエステル系樹脂からなるトナーを水中にて溶剤を用いて球形化したトナー（特開平９−３４１６７号公報）が提案されている。
さらに▲６▼特開平１１−１３３６６６号公報（特許文献１）には、ウレア結合で変性されたポリエステル樹脂を用いた略球形のトナーが開示されている。
【００１０】
しかし、▲１▼〜▲３▼に開示されているトナーは、いずれも粉体流動性、転写性が不十分であり、小粒径化して高画質化できるものではない。さらに、▲１▼および▲２▼に開示されているトナーは、耐熱保存性と低温定着性の両立がまだ不十分であるとともに、フルカラー用には光沢性が発現しないため使用できるものではない。また、▲３▼に開示されているトナーは低温定着性が不十分であるとともに、オイルレス定着におけるホットオフセット性が満足できるものではない。
【００１１】
また▲４▼および▲５▼に開示されているトナーは粉体流動性、転写性の改善効果は見られるものの、▲４▼に開示されているトナーは、低温定着性が不十分であり、定着に必要なエネルギーが多くなる問題点がある。特にフルカラー用のトナーではこの問題が顕著である。▲５▼に開示されているトナーは、低温定着性ではより優れるものの、耐ホットオフセット性が不十分であり、フルカラー用において熱ロールへのオイル塗布を不用にできるものではない。
【００１２】
さらに▲６▼に開示されているトナーはウレア結合によって伸長されたポリエステルを用いることによってトナーの粘弾性を適宜調節でき、フルカラートナーとしての適正な光沢性と離型性を両立することができる点で優れていた。特に定着ローラーが使用中に電荷を帯び、転写媒体上の未定着画像上のトナーが静電的に散ったり、定着ローラーに付着してしまう、いわゆる静電オフセットは、ウレア結合成分の正帯電性とポリエステル樹脂自身の弱負帯電性の中和により緩和することができた。しかし以上のような利点はあるものの、実際に使用する際には、一成分系現像剤として用いる場合は現像ローラとトナー供給ローラ、層厚規制ブレードや摩擦帯電ブレードなどとによる接触ストレスによりさらにトナーが粉砕され、極微粒子が発生したり、流動化剤がトナー表面に埋め込まれるために画像品質が低下するという現象が発生しやすくなり、いわゆるトナーとしての寿命が短いといった課題が残されている。
【００１３】
【特許文献１】
特開平１１−１３３６６６号公報
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、小粒径トナーとした場合の粉体流動性、現像、転写性のいずれにも優れ、かつトナーとして寿命の長い非磁性一成分現像用トナー、該トナーが充填されたトナー容器、該トナーが保持されたプロセスカートリッジ、該容器又は該プロセスカートリッジが装着された画像形成装置、及び該トナーを用いる画像形成方法を提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
すなわち本発明によれば、下記（１）〜（１２）が提供される。
（１）少なくとも変性ポリエステル系樹脂、着色剤、離型剤、及び外添加剤からなる非磁性一成分現像用トナーにおいて、トナーの体積平均粒径が３〜８μｍであり、体積平均粒径と個数平均粒径の比（体積平均粒径／個数平均粒径）が１．０１〜１．２５であり、かつトナーの形状係数ＳＦ−１が１００〜１６０であり、しかも該トナーが、少なくとも、有機溶媒中に、活性水素基を有する化合物と反応可能な部位を有する重合体、着色剤、離型剤を含有する組成物を溶解または分散させ、該組成物の溶液または分散液を水系媒体中で分散させ、次いで該活性水素基を有する化合物と反応可能な部位を有する重合体を活性水素基を有する化合物と反応させることにより前記変性ポリエステル系樹脂を得た後、もしくは反応させることにより前記変性ポリエステル系樹脂を得ながら、該有機溶媒を除去し、洗浄、乾燥して得られたものであり、該有機溶媒の除去の途中の段階で異形化されたものであり、紡錘形状であることを特徴とする非磁性一成分現像用トナー。
（２）トナーバインダーが、変性ポリエステル系樹脂と共に、未変性ポリエステル系樹脂を含有することを特徴とする前記（１）に記載の非磁性一成分現像用トナー。
（３）前記トナーにおいて０．６〜２．０μｍの粒径の粒子の含有率が１５個数％以下であることを特徴とする前記（１）〜（２）のいずれかに記載の非磁性一成分現像用トナー。
（４）前記トナーの表面に帯電制御物質を固着させたことを特徴とする前記（１）〜（３）のいずれかに記載の非磁性一成分現像用トナー。
（５）前記外添加剤が、疎水化処理されたシリカであることを特徴とする前記（１）〜（４）のいずれかに記載の非磁性一成分現像用トナー。
（６）前記（１）〜（５）のいずれかに記載の非磁性一成分現像用トナーが充填されたことを特徴とするトナー容器。
（７）感光体と、帯電手段、現像手段、クリ−ニング手段より選ばれる少なくとも現像手段を含む手段を一体に支持し、画像形成装置本体に着脱自在であるプロセスカ−トリッジにおいて、前記現像手段は、トナーを保持し、該トナーは、前記（１）〜（５）のいずれかに記載のトナーであることを特徴とするプロセスカ−トリッジ。
（８）前記（６）に記載のトナー容器、又は前記（７）に記載のプロセスカートリッジが装着されたことを特徴とする画像形成装置。
（９）前記（１）〜（５）のいずれかに記載の非磁性一成分現像用トナーを用いることを特徴とする画像形成方法。
（１０）前記画像形成方法において、感光体として、アモルファスシリコン感光体を用いることを特徴とする前記（９）に記載の画像形成方法。
（１１）前記画像形成方法において、帯電装置として、感光体に帯電部材を接触させ、該帯電部材に電圧を印加することによって帯電を行なう帯電装置を用いることを特徴とする前記（９）又は（１０）に記載の画像形成方法。
（１２）前記画像形成方法において、定着装置として、発熱体を具備する加熱体と、前記加熱体と接触するフィルムと、前記フィルムを介して前記加熱体と圧接する加圧部材とを有する定着装置を使用し、前記フィルムと前記加圧部材の間に未定着画像を形成させた被記録材を通過させて加熱定着することを特徴とする前記（９）〜（１１）のいずれかに記載の画像形成方法。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明をさらに詳述する。
変性されたポリエステル系樹脂を含有するトナーにおいて、該トナーの体積平均粒径（Ｄｖ）が３〜８μｍであり、個数平均粒径（Ｄｎ）との比（Ｄｖ／Ｄｎ）が１．０１〜１．２５、かつトナーの形状係数ＳＦ−１が１００〜１６０のトナーにより、一成分現像剤として用いた場合に、トナーの収支が行われても、トナーの粒子径の変動が少なくなると共に、現像ローラーへのトナーのフィルミングや、トナーを薄層化する為のブレード等の部材へのトナーの融着がなく、現像装置の長期の使用（攪拌）においても、良好で安定した現像性及び画像が得られた。
【００１７】
一般的には、トナーの粒子径は小さければ小さい程、高解像で高画質の画像を得る為に有利であると言われているが、逆に転写性やクリーニング性に対しては不利である。また、トナーの体積平均粒径が本発明の範囲よりも小さい場合、一成分現像剤として用いた場合に、現像ローラーへのトナーのフィルミングや、トナーを薄層化する為のブレード等の部材へのトナーの融着を発生させやすくなる。特に、０．６〜２μｍのいわゆる超微粉トナーが１５個数％より多く存在する場合には、トナーを薄層化する為のブレード等の部材へのトナーの融着といった現象が発生しやすくなる。
逆に、トナーの体積平均粒径が本発明の範囲よりも大きい場合には、高解像で高画質の画像を得ることが難しくなると共に、現像剤中のトナーの収支が行われた場合にトナーの粒子径の変動が大きくなる場合が多い。また、体積平均粒径（Ｄｖ）／個数平均粒径（Ｄｎ）が１．２５よりも大きい場合も同様であり本発明の範囲にする必要があることが明らかとなった。
これら、０．６〜２μｍの粒子の含有率と、Ｄｖ／Ｄｎは常に相関があるわけではなく、本発明の目的を達成するためには、両特性ともに本発明の範囲とすることが好ましい。
【００１８】
＜トナーの粒径（体積平均粒径（Ｄｖ）、個数平均粒径（Ｄｎ）の測定法＞
トナーの粒径（体積平均粒径、個数平均粒径）は、コールターエレクトロニクス社製のコールターカウンターモデルＴＡ−IIにて測定した。本発明においては個数分布、体積分布を出力するインターフェイス（日科技研）及びＰＣ９８０１パーソナルコンピューター（ＮＥＣ製）に接続し測定した。
測定法としては、電解水溶液１００〜１５０ｍｌ中に分散剤として界面活性剤（好ましくはアルキルベンゼンスルフォン酸塩）を０．１〜５ｍｌ加える。ここで、電解液とは１級塩化ナトリウムを用いて約１％ＮａＣｌ水溶液を調製したもので、例えばＩＳＯＴＯＮ−II（コールター社製）が使用できる。ここで、更に測定試料を２〜２０ｍｇ加える。試料を懸濁した電解液は、超音波分散器で約１〜３分間分散処理を行ない、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、トナー粒子又はトナーの体積、個数を測定して、体積分布と個数分布を算出する。
チャンネルとしては、２．００〜２．５２μｍ未満；２．５２〜３．１７μｍ未満；３．１７〜４．００μｍ未満；４．００〜５．０４μｍ未満；５．０４〜６．３５μｍ未満；６．３５〜８．００μｍ未満；８．００〜１０．０８μｍ未満；１０．０８〜１２．７０μｍ未満；１２．７０〜１６．００μｍ未満；１６．００〜２０．２０μｍ未満；２０．２０〜２５．４０μｍ未満；２５．４０〜３２．００μｍ未満；３２．００〜４０．３０μｍ未満の１３チャンネルを使用し、粒径２．００μｍ以上乃至４０．３０μｍ未満の粒子を対象とする。本発明に係わる体積分布から求めた体積基準の体積平均粒径（Ｄｖ）及び個数分布から求めた個数平均粒径（Ｄｎ）とその比Ｄｖ／Ｄｎを求めた。
【００１９】
＜０．６〜２．０μｍの粒子の含有率の測定法＞
フロー式粒子像分析装置ＦＰＩＡ−１０００（東亜医用電子株式会社製）を用いて、下記条件で計測を実施し粒径が０．６〜２．０μｍの範囲の粒子の個数の割合を算出する。
（測定条件）
測定は、１級塩化ナトリウムを用いて１％ＮａＣｌ水溶液に調整した後０．４５μｍのフィルターを通した液５０〜１００ｍｌに分散剤として界面活性剤、好ましくはアルキルベンゼンスルフォン酸塩を０．１〜５ｍｌ加え、試料を１〜１０ｍｇ加える。これを、超音波分散機で１分間の分散処理を行ない、粒子濃度を５０００〜１５０００個／μｌに調整した分散液を用いて測定を行なった。粒子個数の測定は、ＣＣＤカメラで撮像した２次元の画像面積と、同一の面積を有する円の直径を円相当径として算出を行なう。ＣＣＤの画素の精度から、円相当径で０．６μｍ以上を有効とし粒子の測定データを得た。
【００２０】
また、トナーの形状係数ＳＦ−１は１００〜１６０であることが特に重要であり、１６０よりも大きい場合には、現像ローラーへのトナーのフィルミングや、トナーを薄層化する為のブレード等の部材へのトナーの融着が発生する場合があり、また、感光体から転写紙などへのトナーの転写効率が低下する場合がある。これは、ＳＦ−１が大きくなると、トナーの形状が球形から離れ、異形化する方向となるため、トナー表面に角部が存在するようになり、ブレード等の部材にトナーが引っかかって滞留しやすくなり、融着しやすくなる。
また、ＳＦ−１が１００よりも小さい球形のトナーの場合には、転写されずに感光体に残留するトナーのクリーニング性が悪化する場合がある。
【００２１】
＜形状係数ＳＦ−１の測定法＞
本発明において、形状係数を示すＳＦ−１とは、例えば日立製作所製ＦＥ−ＳＥＭ（Ｓ−８００）を用い倍率５００倍に拡大したトナー像を１００個無作為にサンプリングし、その画像情報はインターフェイスを介して、例えばニコン社製画像解析装置（ＬｕｚｅｘIII）に導入し解析を行い、下式より算出し得られた値を形状係数ＳＦ−１と定義する。
ＳＦ−１＝[(ＭＸＬＮＧ)2／(ＡＲＥＡ)]×(π／４)×１００
〔式中、ＭＸＬＮＧはトナー粒子の絶対最大長を示し、ＡＲＥＡはトナー粒子の投影面積を示す。〕
【００２２】
形状係数ＳＦ−１は、トナー粒子の丸さの度合を示している。
溶融混練−粉砕法で生成されるトナー粒子は、不定形であり、通常、トナー粒子の形状係数ＳＦ−１は、１５０を越えている。
【００２３】
本発明において、前記特定のトナー粒径、Ｄｖ／Ｄｎ、ＳＦ−１を有するトナーは、液相中で各種の方法、条件でトナーを造粒することにより得られる。特に有機溶媒中にトナー組成分を溶解又は分散させ、該溶解又は分散物を、樹脂微粒子を含む水系媒体中で分散させ、得られた分散液から溶媒を除去する方法が、特に粒子の前記特性が安定するので好ましい。
【００２４】
即ち、本発明において、トナーが、少なくとも、有機溶媒中に、活性水素基を有する化合物と反応可能な部位を有する重合体、着色剤、離型剤を含有する組成物を溶解または分散させ、該組成物の溶液または分散液を水系媒体中で分散させ、次いで該活性水素基を有する化合物と反応可能な部位を有する重合体を活性水素基を有する化合物と反応させた後、もしくは反応させながら、該有機溶媒を除去し、洗浄、乾燥して得られたものであることにより、トナーの粒径および形状を安定的にコントロールできる。
上記反応によって得られた変性ポリエステルの成分が、一成分現像に必要なトナーとして必要な耐久性を高めることが可能となる。具体的には、一成分系現像装置に用いられる現像ローラとトナー供給ローラ、層厚規制ブレードや摩擦帯電ブレードなどとによる接触ストレスによりさらにトナーが粉砕され、極微粒子が発生したり、流動化剤がトナー表面に埋め込まれるために画像品質が低下するという現象が防止でき、いわゆるトナーとしての寿命が向上する。
【００２５】
本発明において好適な非磁性一成分現像用トナーについて説明する。
本発明の非磁性一成分現像用トナーは、紡錘形状であることが好ましい。
トナー形状が一定しない不定形、又は扁平形状では粉体流動性が悪いことから、次のような課題を持つ。摩擦帯電が円滑に行えないことから地肌汚れ等の問題が発生しやすい。微小な潜像ドットを現像する際には、緻密で均一なトナー配置をとりにくいことから、ドット再現性に劣る。静電転写方式では、電気力線の影響を受けにくく、転写効率が劣る。
トナーが真球に近い場合、粉体流動性が良すぎて、外力に対して過度に作用してしまうことから、現像及び転写の際に、ドットの外側にトナー粒子が飛び散りやすいといった問題がある。また、球形トナーでは、感光体上で転がりやすいために、感光体とクリーニング部材との間に潜り込みクリーニング不良となることが多いという問題点がある。
【００２６】
本発明の紡錘形状のトナーは、粉体流動性が適度に調節されているために、摩擦帯電が円滑に行われて地肌汚れを発生させることがなく、微小な潜像ドットに対して整然と現像され、その後、効率よく転写されてドット再現性に優れる。更に、その際の飛び散りに対しては、粉体流動性が適度にブレーキをかけて飛び散りを防いでいる。紡錘形状のトナーは球形トナーに比べて、転がる軸が限られていることから、クリーニング部材の下に潜り込むようなクリーニング不良が発生しにくい。
【００２７】
トナー形状を図１（ａ）及び（ｂ）に基づいて説明する。
本発明の紡鐘形状のトナーは、短軸と長軸との比（ｒ２／ｒ１）が０．５〜０．８で、厚さと短軸との比（ｒ３／ｒ２）が０．７〜１．０で表される紡錘形状であることが好ましい。
短軸と長軸の比（ｒ２／ｒ１）が０．５未満では、真球形状から離れるためにクリーニング性が高いが、ドット再現性及び転写効率が劣るために高品位な画質が得られなくなる。一方、短軸と長軸との比（ｒ２／ｒ１）が０．８を越えると、球形に近づくために、低温低湿の環境下では特にクリーニング不良が発生することがある。
また、厚さと短軸との比（ｒ３／ｒ２）が０．７未満では、扁平形状に近く、不定形トナーのように飛び散りは少ないが、球形トナーのような高転写率は得られない。特に、厚さと短軸との比（ｒ３／ｒ２）が１．０では、長軸を回転軸とする回転体となる。これに近い紡錘形状にすることで不定形・扁平形状でもなく真球状でもない形状であって、双方の形状が有する摩擦帯電性、ドット再現性、転写効率、飛び散りの防止性、クリーニング性の全てを満足させる形状となる。なお、ｒ１、ｒ２、ｒ３は、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）で、視野の角度を変えて写真を撮り、観察しながら測定した。
【００２８】
（変性ポリエステル系樹脂）
変性ポリエステル系樹脂とは、ポリエステル樹脂中に、酸、アルコールのモノマーユニットに含まれる官能基とエステル結合以外の結合基が存在したり、またポリエステル樹脂中に構成の異なる樹脂成分が共有結合、イオン結合などで結合した状態を有するものをさす。
例えば、ポリエステル末端をエステル結合以外のもので反応させたもの。具体的には末端に酸基、水酸基と反応するイソシアネート基などの官能基を導入し、活性水素基を有する化合物とさらに反応させ末端を変性したり伸長反応させたものも含まれる。
さらに活性水素基が複数存在する化合物であればポリエステル末端同士を結合させたものも含まれる（ウレア変性ポリエステル、ウレタン変性ポリエステルなど）。
また、ポリエステル主鎖中に二重結合などの反応性基を導入し、そこからラジカル重合を起こして側鎖に炭素−炭素結合のグラフト成分を導入したり二重結合同士を橋かけしたものも含まれる（スチレン変性、アクリル変性ポリエステルなど）。
また、ポリエステルの主鎖中に構成の異なる樹脂成分を共重合させたり末端のカルボキシル基や水酸基と反応させたもの。例えば末端がカルボキシル基、水酸基、エポキシ基、メルカプト基によって変性されたシリコーン樹脂と共重合させたものも含まれる（シリコーン変性ポリエステルなど）。
以下具体的に説明する。
【００２９】
（変性ポリエステル系樹脂の合成例）
冷却管、攪拌機および窒素導入管の付いた反応槽中に、ビスフェノールＡエチレンオキサイド２モル付加物７２４部、イソフタル酸２００部およびフマール酸７０部、ジブチルチンオキサイド２部を入れ、常圧で２３０℃で８時間反応し、さらに１０〜１５ｍｍＨｇの減圧で５時間反応した後、１６０℃まで冷却して、これに３２部の無水フタル酸を加えて２時間反応させた。次いで、８０℃まで冷却し、酢酸エチル中にてスチレン２００部、過酸化ベンゾイル１部、ジメチルアニリン０．５部を加えて２時間反応を行い、酢酸エチルを蒸留除去し、重量平均分子量９２０００のポリスチレングラフト変性ポリエステル（１）を得た。
【００３０】
ウレア変性されたポリエステル（ｉ）としては、例えばイソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー（Ａ）と、活性水素基を有する化合物としてのアミン類（Ｂ）との反応物などが挙げられる。イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー（Ａ）としては、ポリオール（１）とポリカルボン酸（２）の重縮合物でかつ活性水素基を有するポリエステルをさらにポリイソシアネート（３）と反応させた物などが挙げられる。上記ポリエステルの有する活性水素基としては、水酸基（アルコール性水酸基およびフェノール性水酸基）、アミノ基、カルボキシル基、メルカプト基などが挙げられ、これらのうち好ましいものはアルコール性水酸基である。
【００３１】
ポリオール（１）としては、ジオール（１−１）および３価以上のポリオール（１−２）が挙げられ、（１−１）単独、または（１−１）と少量の（１−２）の混合物が好ましい。
ジオール（１−１）としては、アルキレングリコール（エチレングリコール、１，２−プロピレングリコール、１，３−プロピレングリコール、１，４−ブタンジオール、１，６−ヘキサンジオールなど）；アルキレンエーテルグリコール（ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ジプロピレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレンエーテルグリコールなど）；脂環式ジオール（１，４−シクロヘキサンジメタノール、水素添加ビスフェノールＡなど）；ビスフェノール類（ビスフェノールＡ、ビスフェノールＦ、ビスフェノールＳなど）；上記脂環式ジオールのアルキレンオキサイド（エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイドなど）付加物；上記ビスフェノール類のアルキレンオキサイド（エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイドなど）付加物などが挙げられる。これらのうち好ましいものは、炭素数２〜１２のアルキレングリコールおよびビスフェノール類のアルキレンオキサイド付加物であり、特に好ましいものはビスフェノール類のアルキレンオキサイド付加物、およびこれと炭素数２〜１２のアルキレングリコールとの併用である。
【００３２】
３価以上のポリオール（１−２）としては、３〜８価またはそれ以上の多価脂肪族アルコール（グリセリン、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ソルビトールなど）；３価以上のフェノール類（トリスフェノールＰＡ、フェノールノボラック、クレゾールノボラックなど）；上記３価以上のポリフェノール類のアルキレンオキサイド付加物などが挙げられる。
【００３３】
ポリカルボン酸（２）としては、ジカルボン酸（２−１）および３価以上のポリカルボン酸（２−２）が挙げられ、（２−１）単独、および（２−１）と少量の（２−２）の混合物が好ましい。
ジカルボン酸（２−１）としては、アルキレンジカルボン酸（コハク酸、アジピン酸、セバシン酸など）；アルケニレンジカルボン酸（マレイン酸、フマール酸など）；芳香族ジカルボン酸（フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、ナフタレンジカルボン酸など）などが挙げられる。これらのうち好ましいものは、炭素数４〜２０のアルケニレンジカルボン酸および炭素数８〜２０の芳香族ジカルボン酸である。
【００３４】
３価以上のポリカルボン酸（２−２）としては、炭素数９〜２０の芳香族ポリカルボン酸（トリメリット酸、ピロメリット酸など）などが挙げられる。なお、ポリカルボン酸（２）としては、上述のものの酸無水物または低級アルキルエステル（メチルエステル、エチルエステル、イソプロピルエステルなど）を用いてポリオール（１）と反応させてもよい。
【００３５】
ポリオール（１）とポリカルボン酸（２）の比率は、水酸基［ＯＨ］とカルボキシル基［ＣＯＯＨ］の当量比［ＯＨ］／［ＣＯＯＨ］として、通常２／１〜１／１、好ましくは１．５／１〜１／１、さらに好ましくは１．３／１〜１．０２／１である。
【００３６】
ポリイソシアネート（３）としては、脂肪族ポリイソシアネート（テトラメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、２，６−ジイソシアナトメチルカプロエートなど）；脂環式ポリイソシアネート（イソホロンジイソシアネート、シクロヘキシルメタンジイソシアネートなど）；芳香族ジイソシアネート（トリレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネートなど）；芳香脂肪族ジイソシアネート（α，α，α′，α′−テトラメチルキシリレンジイソシアネートなど）；イソシアヌレート類；前記ポリイソシアネートをフェノール誘導体、オキシム、カプロラクタムなどでブロックしたもの；およびこれら２種以上の併用が挙げられる。
【００３７】
ポリイソシアネート（３）の比率は、イソシアネート基［ＮＣＯ］と、水酸基を有するポリエステルの水酸基［ＯＨ］の当量比［ＮＣＯ］／［ＯＨ］として、通常５／１〜１／１、好ましくは４／１〜１．２／１、さらに好ましくは２．５／１〜１．５／１である。［ＮＣＯ］／［ＯＨ］が５を超えると低温定着性が悪化する。［ＮＣＯ］のモル比が１未満では、変性ポリエステル中のウレア含量が低くなり、耐ホットオフセット性が悪化する。
【００３８】
末端にイソシアネート基を有するプレポリマー（Ａ）中のポリイソシアネート（３）構成成分の含有量は、通常０．５〜４０重量％、好ましくは１〜３０重量％、さらに好ましくは２〜２０重量％である。０．５重量％未満では、耐ホットオフセット性が悪化するとともに、耐熱保存性と低温定着性の両立の面で不利になる。また、４０重量％を超えると低温定着性が悪化する。
【００３９】
イソシアネート基を有するプレポリマー（Ａ）中の１分子当たりに含有するイソシアネート基は、通常１個以上、好ましくは、平均１．５〜３個、さらに好ましくは、平均１．８〜２．５個である。１分子当たり１個未満では、変性ポリエステルの分子量が低くなり、耐ホットオフセット性が悪化する。
【００４０】
活性水素基を有する化合物であるアミン類（Ｂ）としては、ジアミン（Ｂ１）、３価以上のポリアミン（Ｂ２）、アミノアルコール（Ｂ３）、アミノメルカプタン（Ｂ４）、アミノ酸（Ｂ５）、およびＢ１〜Ｂ５のアミノ基をブロックしたもの（Ｂ６）などが挙げられる。
ジアミン（Ｂ１）としては、芳香族ジアミン（フェニレンジアミン、ジエチルトルエンジアミン、４，４′−ジアミノジフェニルメタンなど）；脂環式ジアミン（４，４′−ジアミノ−３，３′−ジメチルジシクロヘキシルメタン、ジアミンシクロヘキサン、イソホロンジアミンなど）；および脂肪族ジアミン（エチレンジアミン、テトラメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミンなど）などが挙げられる。
【００４１】
３価以上のポリアミン（Ｂ２）としては、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミンなどが挙げられる。アミノアルコール（Ｂ３）としては、エタノールアミン、ヒドロキシエチルアニリンなどが挙げられる。アミノメルカプタン（Ｂ４）としては、アミノエチルメルカプタン、アミノプロピルメルカプタンなどが挙げられる。アミノ酸（Ｂ５）としては、アミノプロピオン酸、アミノカプロン酸などが挙げられる。Ｂ１〜Ｂ５のアミノ基をブロックしたもの（Ｂ６）としては、前記Ｂ１〜Ｂ５のアミン類とケトン類（アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンなど）から得られるケチミン化合物、オキサゾリン化合物などが挙げられる。これらアミン類（Ｂ）のうち好ましいものは、Ｂ１およびＢ１と少量のＢ２の混合物である。
【００４２】
さらに、必要により伸長停止剤を用いて変性ポリエステルの分子量を調整することができる。伸長停止剤としては、モノアミン（ジエチルアミン、ジブチルアミン、ブチルアミン、ラウリルアミンなど）、およびそれらをブロックしたもの（ケチミン化合物）などが挙げられる。
【００４３】
アミン類（Ｂ）の比率は、イソシアネート基を有するプレポリマー（Ａ）中のイソシアネート基［ＮＣＯ］と、アミン類（Ｂ）中のアミノ基［ＮＨｘ］の当量比［ＮＣＯ］／［ＮＨｘ］として、通常１／２〜２／１、好ましくは１．５／１〜１／１．５、さらに好ましくは１．２／１〜１／１．２である。［ＮＣＯ］／［ＮＨｘ］が２を超えたり１／２未満では、ウレア変性ポリエステル（ｉ）の分子量が低くなり、耐ホットオフセット性が悪化する。
【００４４】
本発明においては、変性されたポリエステル（ｉ）中に、ウレア結合と共にウレタン結合を含有していてもよい。ウレア結合含有量とウレタン結合含有量のモル比は、通常１００／０〜１０／９０であり、好ましくは８０／２０〜２０／８０、さらに好ましくは、６０／４０〜３０／７０である。ウレア結合のモル比が１０％未満では、耐ホットオフセット性が悪化する。
【００４５】
本発明の変性ポリエステル系樹脂のＴＨＦ可溶分の分子量分布において、メインピーク分子量は、通常１０００〜１００００、好ましくは２０００〜８０００である。分子量１０００未満成分の量が増えると耐熱保存性が悪化傾向となり、分子量１００００以上成分が増えると単純には低温定着性が低下傾向になるがバランスコントロールで低下を極力押さえることも可能である。また、分子量３００００以上のような高分子の成分の含有量は１〜１０％で、トナー材料により異なるが好ましくは３〜６％である。１％未満では充分な耐ホットオフセット性が得られず、１０％を超えると光沢性、透明性が悪化するケースも発生する。
【００４６】
またＴＨＦ不溶分を１〜２５重量％含む変性ポリエステル系樹脂を使用することでホットオフセット向上につながる。また、一成分現像装置内部で長期間の攪拌により、現像ローラとトナー供給ローラ、層厚規制ブレードや摩擦帯電ブレードなどとによる接触ストレスによりさらにトナーが粉砕され、極微粒子が発生したり、流動化剤がトナー表面に埋め込まれるために画像品質の低下といった問題に対して効果をもたらす。また、ＴＨＦ不溶分はカラートナーにおいてはホットオフセットには効果があるものの光沢性やＯＨＰの透明性については確実にマイナスであるが離型幅を広げるなどには１〜１０重量％内で効果を発揮するケースもある。
【００４７】
（未変性ポリエステル系樹脂）
本発明においては、前記変性されたポリエステル系樹脂（ｉ）単独使用だけでなく、この（ｉ）と共に、変性されていないポリエステル（ii）をトナーバインダー成分として含有させることもできる。（ii）を併用することで、低温定着性およびフルカラー装置に用いた場合の光沢性が向上し、単独使用より好ましい。（ii）としては、前記（ｉ）のポリエステル成分と同様なポリオール（１）とポリカルボン酸（２）との重縮合物などが挙げられ、好ましいものも（ｉ）と同様である。（ｉ）と（ii）は少なくとも一部が相溶していることが低温定着性、耐ホットオフセット性の面で好ましい。従って、（ｉ）のポリエステル成分と（ii）は類似の組成が好ましい。
【００４８】
（ii）を含有させる場合の（ｉ）と（ii）の重量比は、通常５／９５〜８０／２０、好ましくは５／９５〜３０／７０、さらに好ましくは５／９５〜２５／７５、特に好ましくは７／９３〜２０／８０である。（ｉ）の重量比が５％未満では、耐ホットオフセット性が悪化するとともに、耐熱保存性と低温定着性の両立の面で不利になる。
【００４９】
（ii）のピーク分子量は、通常１０００〜２００００、好ましくは１５００〜１００００、さらに好ましくは２０００〜８０００である。１０００未満では耐熱保存性が悪化し、１００００を超えると低温定着性が悪化する。（ii）の水酸基価は５以上であることが好ましく、さらに好ましくは１０〜１２０、特に好ましくは２０〜８０である。５未満では耐熱保存性と低温定着性の両立の面で不利になる。（ii）の酸価は好ましくは１０〜３０である。酸価を持たせることで負帯電性となりやすく、さらに定着性が良好になる傾向がある。但し、酸価が３０を超えると特に高温高湿環境下で使用の場合には、トナーの帯電量が低下し、画像上での地汚れなどの問題が発生する場合がある。
【００５０】
本発明において、（ii）のガラス転移点（Ｔｇ）は３５〜５５℃が好ましく、より好ましくは４０〜５５℃である。３５未満ではトナーの耐熱保存性が悪化し、５５℃を超えると低温定着性が不十分となる。変性ポリエステル樹脂の共存により、本発明の乾式トナーにおいては、公知のポリエステル系トナーと比較して、ガラス転移点が低くても耐熱保存性が良好な傾向を示す。
【００５１】
トナーバインダーの貯蔵弾性率としては、測定周波数２０Ｈｚにおいて１００００ｄｙｎｅ／ｃｍ２となる温度（ＴＧ′）が、通常１００℃以上、好ましくは１１０〜２００℃である。１００℃未満では耐ホットオフセット性が悪化する。トナーバインダーの粘性としては、測定周波数２０Ｈｚにおいて１０００ポイズとなる温度（Ｔη）が、通常１８０℃以下、好ましくは９０〜１６０℃である。１８０℃を超えると低温定着性が悪化する。すなわち、低温定着性と耐ホットオフセット性の両立の観点から、ＴＧ′はＴηより高いことが好ましい。言い換えるとＴＧ′とＴηの差（ＴＧ′−Ｔη）は０℃以上が好ましい。さらに好ましくは１０℃以上であり、特に好ましくは２０℃以上である。差の上限は特に限定されない。また、耐熱保存性と低温定着性の両立の観点から、ＴηとＴｇの差は０〜１００℃が好ましい。さらに好ましくは１０〜９０℃であり、特に好ましくは２０〜８０℃である。
【００５２】
＜分子量分布測定法＞
トナーバインダー成分の分子量分布は以下に示す方法により測定される。
トナー約１ｇを三角フラスコで精評した後、ＴＨＦ（テトラヒドロフラン）１０〜２０ｇを加え、バインダー濃度５〜１０重量％のＴＨＦ溶液とする。４０℃のヒートチャンバー内でカラムを安定させ、この温度におけるカラムに、溶媒としてＴＨＦを１ｍｌ／ｍｉｎの流速で流し、前記ＴＨＦ試料溶液２０μｌを注入する。試料の分子量は、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リテンションタイムとの関係から算出する。検量線はポリスチレン標準試料を用いて作成される。単分散ポリスチレン標準試料としては、例えば東ソー社製の分子量２．７×１０２〜６．２×１０６の範囲のものを使用する。検出器には屈折率（ＲＩ）検出器を使用する。カラムとしては、例えば東ソー社製のＴＳＫｇｅｌ、Ｇ１０００Ｈ、Ｇ２０００Ｈ、Ｇ２５００Ｈ、Ｇ３０００Ｈ、Ｇ４０００Ｈ、Ｇ５０００Ｈ、Ｇ６０００Ｈ、Ｇ７０００Ｈ、ＧＭＨを組み合わせて使用する。
【００５３】
＜ＴＨＦ不溶解分測定方法＞
樹脂又はトナー約１．０ｇ（Ａ）を秤量する。
これにＴＦＴ約５０ｇを加えて２０℃で２４時間静置する。
これを、まず遠心分離で分けＪＩＳ規格（Ｐ３８０１）５種Ｃの定量用ろ紙を用いてろ過する。
このろ液の溶剤分を真空乾燥し樹脂分のみ残査量（Ｂ）を計測する。
この残査量がＴＨＦ溶解分である。
ＴＨＦ不溶解分（％）は下記式より求める。
ＴＨＦ不溶解分（％）＝［（Ａ−Ｂ）／Ａ］×１００
トナーの場合、樹脂以外のＴＨＦ不溶解成分量（Ｗ１）とＴＨＦ溶解成分量（Ｗ２）は別途公知の方法、例えばＴＧ法による熱減量法で調べておき、下記式より求める。
ＴＨＦ不溶解分（％）＝［(Ａ−Ｂ−Ｗ２)／(Ａ−Ｗ１−Ｗ２)］×１００
【００５４】
また、本発明の液相中でトナーを作成する場合には、混練・粉砕法によるトナーで使用される帯電制御剤をそのまま使用した場合に、液相中で帯電制御剤をトナー内部に均一に分散させることが困難であるとともに、帯電制御剤が液体に触れることにより変質し、所望の帯電量が得られない場合が多い。一方、トナーの帯電はトナーの表面で起こるため、トナーの表面に帯電制御物質が一定量存在することが好ましい。これはトナーの表面に帯電制御物質を固着させることにより達成される。
【００５５】
トナーの表面に帯電制御物質を固着させる方法としては、高速で回転する羽根によって混合物に衝撃力を加える方法、高速気流中に混合物を投入し、加速させ、粒子同士または複合化した粒子を適当な衝突板に衝突させる方法などがある。装置としては、オングミル（ホソカワミクロン社製）、Ｉ式ミル（日本ニューマチック社製）を改造して、粉砕エアー圧力を下げた装置、ハイブリダイゼイションシステム（奈良機械製作所社製）、クリプトロンシステム（川崎重工業社製）、Ｑ型ミキサ（三井鉱山社製）、自動乳鉢などがある。
【００５６】
本発明における帯電制御剤粒子としては公知のものが全て使用でき、例えばニグロシン系染料、トリフェニルメタン系染料、クロム含有金属錯体染料、モリブデン酸キレート顔料、ローダミン系染料、アルコキシ系アミン、４級アンモニウム塩（フッ素変性４級アンモニウム塩を含む）、アルキルアミド、燐の単体または化合物、タングステンの単体または化合物、フッ素系活性剤、サリチル酸金属塩、及びサリチル酸誘導体の金属塩等である。具体的にはニグロシン系染料のボントロン０３、第四級アンモニウム塩のボントロンＰ−５１、含金属アゾ染料のボントロンＳ−３４、オキシナフトエ酸系金属錯体のＥ−８２、サリチル酸系金属錯体のＥ−８４、フェノール系縮合物のＥ−８９（以上、オリエント化学工業社製）、第四級アンモニウム塩モリブデン錯体のＴＰ−３０２、ＴＰ−４１５やジルコニウム化合物のＴＮ−１０５（以上、保土谷化学工業社製）、第四級アンモニウム塩のコピーチャージ ＰＳＹ ＶＰ２０３８、トリフェニルメタン誘導体のコピーブルーＰＲ、第四級アンモニウム塩のコピーチャージ ＮＥＧ ＶＰ２０３６、コピーチャージ ＮＸ ＶＰ４３４（以上、ヘキスト社製）、ＬＲＡ−９０１、ホウ素錯体であるＬＲ−１４７（日本カーリット社製）、銅フタロシアニン、ペリレン、キナクリドン、アゾ系顔料、その他スルホン酸基、カルボキシル基、四級アンモニウム塩等の官能基を有する高分子系の化合物が挙げられる。好ましくは結晶性化合物で、応力等により１μｍの微細な粒子に解砕されやすいものがより好ましい。これら帯電制御剤粒子は帯電性の補強のために着色剤が含まれる樹脂粒子内部にあらかじめ入れておくこともできる。着色剤が含まれる樹脂粒子とともに攪拌処理する帯電制御剤粒子の量は着色剤が含まれる樹脂粒子１００重量部に対し、好ましくは０．０１〜２重量部、さらに好ましくは０．０５〜１重量部、最も好ましくは０．１〜０．５重量部用いることができる。
【００５７】
（外添加剤）
外添加剤としては流動性や帯電性を向上させる目的で、無機微粒子を好ましく用いることができる。具体的には、シリカ、酸化チタン、アルミナなど各種のものが使用できるが、特に疎水化されたシリカが特に好ましい。このような流動化剤は表面処理を行って、疎水性を上げ、高湿度下においても流動特性や帯電特性の悪化を防止することができ、特に一成分現像において、現像ローラー上のトナー薄層が均一化する。例えばシランカップリング剤、シリル化剤、フッ化アルキル基を有するシランカップリング剤、有機チタネート系カップリング剤、アルミニウム系のカップリング剤、シリコーンオイル、変性シリコーンオイルなどが好ましい表面処理剤として挙げられる。
【００５８】
また、外添加剤を母体トナー１００重量部に対して０．３〜５．０重量部の比率で添加混合されていることが現像性、転写性の面から好ましく、０．３重量部よりも少ない場合には、トナーの流動性が不十分で感光体から転写紙などへのトナーの転写効率が低下する場合があり、５．０重量部よりも多く添加した場合には外添加剤がトナー表面に十分に付着されずに遊離した状態で存在することにより、外添加剤が単独で感光体表面に付着して汚染したり、感光体表面を削ってしまうなどにより、画像白ヌケや、地汚れなどの副作用が発生する場合がある。
【００５９】
この無機微粒子の一次粒子径は、５ｍμ〜２μｍであることが好ましく、特に５ｍμ〜５００ｍμであることが好ましい。また、ＢＥＴ法による比表面積は、２０〜５００ｍ２／ｇであることが好ましい。
無機微粒子のその他の具体例としては、例えば、チタン酸バリウム、チタン酸マグネシウム、チタン酸カルシウム、チタン酸ストロンチウム、酸化亜鉛、酸化スズ、ケイ砂、クレー、雲母、ケイ灰石、ケイソウ土、酸化クロム、酸化セリウム、ベンガラ、三酸化アンチモン、酸化マグネシウム、酸化ジルコニウム、硫酸バリウム、炭酸バリウム、炭酸カルシウム、炭化ケイ素、窒化ケイ素などを挙げることができる。
【００６０】
この他、高分子系微粒子たとえばソープフリー乳化重合や懸濁重合、分散重合によって得られるポリスチレン、メタクリル酸エステルやアクリル酸エステル共重合体やシリコーン、ベンゾグアナミン、ナイロンなどの重縮合系、熱硬化性樹脂による重合体粒子が挙げられる。
【００６１】
感光体や一次転写媒体に残存する転写後の現像剤を除去するためのクリーニング性向上剤を含有させることが好ましく、該クリーニング性向上剤としては、例えばステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸など脂肪酸金属塩、例えばポリメチルメタクリレート微粒子、ポリスチレン微粒子などのソープフリー乳化重合などによって製造された、ポリマー微粒子などを挙げることができる。ポリマー微粒子は比較的粒度分布が狭く、体積平均粒径が０．０１〜１μｍのものが好ましい。
【００６２】
（離型剤）
また、本発明において、トナーバインダー、着色剤とともに離型剤、例えばワックスを含有させる。本発明者らが検討の結果、トナー中でのワックス存在状態が定着時におけるトナーの離型性に大きく影響することが明らかになり、ワックスがトナー中で微分散し、かつトナーの内部にあって表面近傍に多く存在することで、良好な定着離型性が得られることが明らかになった。特に、ワックスは長径で１μｍ以下に分散されている状態が好ましい。ただし、離型剤がトナー表面に多く露出した状態では、現像装置内部での長期攪拌により、ワックスがトナー表面から外れやすくなることによるキャリア表面への付着や、現像装置内の部材表面に付着し、現像剤の帯電量を低下させる場合があるため好ましくない。なお、これら離型剤の分散は、透過型電子顕微鏡を用いて得られた拡大写真から判断する。
【００６３】
ワックスとしては公知のものが使用でき、例えばポリオレフィンワックス（ポリエチレンワックス、ポリプロピレンワックスなど）；長鎖炭化水素（パラフィンワックス、サゾールワックスなど）；カルボニル基含有ワックスなどが挙げられる。これらのうち好ましいものは、カルボニル基含有ワックスである。カルボニル基含有ワックスとしては、ポリアルカン酸エステル（カルナバワックス、モンタンワックス、トリメチロールプロパントリベヘネート、ペンタエリスリトールテトラベヘネート、ペンタエリスリトールジアセテートジベヘネート、グリセリントリベヘネート、１，１８−オクタデカンジオールジステアレートなど）；ポリアルカノールエステル（トリメリット酸トリステアリル、ジステアリルマレエートなど）；ポリアルカン酸アミド（エチレンジアミンジベヘニルアミドなど）；ポリアルキルアミド（トリメリット酸トリステアリルアミドなど）；およびジアルキルケトン（ジステアリルケトンなど）などが挙げられる。これらカルボニル基含有ワックスのうち好ましいものは、ポリアルカン酸エステルである。
【００６４】
本発明のトナーで用いるワックスの融点は、通常４０〜１６０℃であり、好ましくは５０〜１２０℃、さらに好ましくは６０〜９０℃である。融点が４０℃未満のワックスは耐熱保存性に悪影響を与え、１６０℃を超えるワックスは低温での定着時にコールドオフセットを起こしやすい。また、ワックスの溶融粘度は、融点より２０℃高い温度での測定値として、５〜１０００ｃｐｓが好ましく、さらに好ましくは１０〜１００ｃｐｓである。１０００ｃｐｓを超えるワックスは、耐ホットオフセット性、低温定着性への向上効果に乏しい。
トナー中のワックスの含有量は通常０〜４０重量％であり、好ましくは３〜３０重量％である。
【００６５】
（着色剤）
本発明のトナーで用いる着色剤としては公知の染料及び顔料が全て使用でき、例えば、カーボンブラック、ニグロシン染料、鉄黒、ナフトールイエローＳ、ハンザイエロー（１０Ｇ、５Ｇ、Ｇ）、カドミュウムイエロー、黄色酸化鉄、黄土、黄鉛、チタン黄、ポリアゾイエロー、オイルイエロー、ハンザイエロー（ＧＲ、Ａ、ＲＮ、Ｒ）、ピグメントイエローＬ、ベンジジンイエロー（Ｇ、ＧＲ）、パーマネントイエロー（ＮＣＧ）、バルカンファストイエロー（５Ｇ、Ｒ）、タートラジンレーキ、キノリンイエローレーキ、アンスラザンイエローＢＧＬ、イソインドリノンイエロー、ベンガラ、鉛丹、鉛朱、カドミュウムレッド、カドミュウムマーキュリレッド、アンチモン朱、パーマネントレッド４Ｒ、パラレッド、ファイセーレッド、パラクロルオルトニトロアニリンレッド、リソールファストスカーレットＧ、ブリリアントファストスカーレット、ブリリアントカーンミンＢＳ、パーマネントレッド（Ｆ２Ｒ、Ｆ４Ｒ、ＦＲＬ、ＦＲＬＬ、Ｆ４ＲＨ）、ファストスカーレットＶＤ、ベルカンファストルビンＢ、ブリリアントスカーレットＧ、リソールルビンＧＸ、パーマネントレッドＦ５Ｒ、ブリリアントカーミン６Ｂ、ポグメントスカーレット３Ｂ、ボルドー５Ｂ、トルイジンマルーン、パーマネントボルドーＦ２Ｋ、ヘリオボルドーＢＬ、ボルドー１０Ｂ、ボンマルーンライト、ボンマルーンメジアム、エオシンレーキ、ローダミンレーキＢ、ローダミンレーキＹ、アリザリンレーキ、チオインジゴレッドＢ、チオインジゴマルーン、オイルレッド、キナクリドンレッド、ピラゾロンレッド、ポリアゾレッド、クロームバーミリオン、ベンジジンオレンジ、ペリノンオレンジ、オイルオレンジ、コバルトブルー、セルリアンブルー、アルカリブルーレーキ、ピーコックブルーレーキ、ビクトリアブルーレーキ、無金属フタロシアニンブルー、フタロシアニンブルー、ファストスカイブルー、インダンスレンブルー（ＲＳ、ＢＣ）、インジゴ、群青、紺青、アントラキノンブルー、ファストバイオレットＢ、メチルバイオレットレーキ、コバルト紫、マンガン紫、ジオキサンバイオレット、アントラキノンバイオレット、クロムグリーン、ジンクグリーン、酸化クロム、ピリジアン、エメラルドグリーン、ピグメントグリーンＢ、ナフトールグリーンＢ、グリーンゴールド、アシッドグリーンレーキ、マラカイトグリーンレーキ、フタロシアニングリーン、アントラキノングリーン、酸化チタン、亜鉛華、リトボン及びそれらの混合物が使用できる。
着色剤の含有量はトナーに対して通常１〜１５重量％、好ましくは３〜１０重量％である。
【００６６】
本発明で用いる着色剤は樹脂と複合化されたマスターバッチとして用いることもできる。マスターバッチの製造またはマスターバッチとともに混練されるバインダー樹脂としては、先にあげた変性、未変性ポリエステル樹脂の他にポリスチレン、ポリｐ−クロロスチレン、ポリビニルトルエンなどのスチレン及びその置換体の重合体；スチレン−ｐ−クロロスチレン共重合体、スチレン−プロピレン共重合体、スチレン−ビニルトルエン共重合体、スチレン−ビニルナフタリン共重合体、スチレン−アクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリル酸エチル共重合体、スチレン−アクリル酸ブチル共重合体、スチレン−アクリル酸オクチル共重合体、スチレン−メタクリル酸メチル共重合体、スチレン−メタクリル酸エチル共重合体、スチレン−メタクリル酸ブチル共重合体、スチレン−α−クロルメタクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−ビニルメチルケトン共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−イソプレン共重合体、スチレン−アクリロニトリル−インデン共重合体、スチレン−マレイン酸共重合体、スチレン−マレイン酸エステル共重合体などのスチレン系共重合体；ポリメチルメタクリレート、ポリブチルメタクリレート、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、エポキシ樹脂、エポキシポリオール樹脂、ポリウレタン、ポリアミド、ポリビニルブチラール、ポリアクリル酸樹脂、ロジン、変性ロジン、テルペン樹脂、脂肪族又は脂環族炭化水素樹脂、芳香族系石油樹脂、塩素化パラフィン、パラフィンワックスなどが挙げられ、単独あるいは混合して使用できる。
【００６７】
本マスターバッチはマスターバッチ用の樹脂と着色剤とを高せん断力をかけて混合、混練してマスターバッチを得ることができる。この際着色剤と樹脂の相互作用を高めるために、有機溶剤を用いることができる。またいわゆるフラッシング法と呼ばれる着色剤の水を含んだ水性ペーストを樹脂と有機溶剤とともに混合混練し、着色剤を樹脂側に移行させ、水分と有機溶剤成分を除去する方法も着色剤のウエットケーキをそのまま用いることができるため乾燥する必要がなく、好ましく用いられる。混合混練するには３本ロールミル等の高せん断分散装置が好ましく用いられる。
【００６８】
本発明の乾式トナーは以下の方法で製造することができるが勿論これらに限定されることはない。
【００６９】
（水系媒体中でのトナーの製造法）
本発明に用いる水系媒体としては、水単独でもよいが、水と混和可能な溶剤を併用することもできる。混和可能な溶剤としては、アルコール（メタノール、イソプロパノール、エチレングリコールなど）、ジメチルホルムアミド、テトラヒドロフラン、セルソルブ類（メチルセルソルブなど）、低級ケトン類（アセトン、メチルエチルケトンなど）などが挙げられる。
【００７０】
水系媒体中でプレポリマー（Ａ）、及び未変性ポリエステル（ii）からなる分散体を安定して形成させる方法としては、水系媒体中にプレポリマー（Ａ）、及び未変性ポリエステル（ii）からなるトナー原料の組成物を加えて、せん断力により分散させる方法などが挙げられる。プレポリマー（Ａ）、及び未変性ポリエステル（ii）と他のトナー組成物（以下トナー原料と呼ぶ）である着色剤、着色剤マスターバッチ、離型剤、帯電制御剤などは、水系媒体中で分散体を形成させる際に混合してもよいが、あらかじめトナー原料を混合した後、水系媒体中にその混合物を加えて分散させたほうがより好ましい。また、本発明においては、着色剤、離型剤、帯電制御剤などの他のトナー原料は、必ずしも、水系媒体中で粒子を形成させる時に混合しておく必要はなく、粒子を形成せしめた後、添加してもよい。たとえば、着色剤を含まない粒子を形成させた後、公知の染着の方法で着色剤を添加することもできる。
【００７１】
分散の方法としては特に限定されるものではないが、低速せん断式、高速せん断式、摩擦式、高圧ジェット式、超音波などの公知の設備が適用できる。分散体の粒径を２〜２０μｍにするために高速せん断式が好ましい。高速せん断式分散機を使用した場合、回転数は特に限定はないが、通常１０００〜３００００ｒｐｍ、好ましくは５０００〜２００００ｒｐｍである。分散時間は特に限定はないが、バッチ方式の場合は、通常０．１〜５分である。分散時の温度としては、通常、０〜１５０℃（加圧下）、好ましくは４０〜９８℃である。高温なほうが、変性ポリエステル（ｉ）やプレポリマー（Ａ）からなる分散体の粘度が低く、分散が容易な点で好ましい。
【００７２】
プレポリマー（Ａ）、及び未変性ポリエステル（ii）を含むトナー組成物１００部に対する水系媒体の使用量は、通常５０〜２０００重量部、好ましくは１００〜１０００重量部である。５０重量部未満ではトナー組成物の分散状態が悪く、所定の粒径のトナー粒子が得られない。２０００重量部を超えると経済的でない。また、必要に応じて、樹脂微粒子と共に分散剤を用いることもできる。分散剤を用いたほうが、粒度分布がシャープになるとともに分散が安定である点で好ましい。
【００７３】
プレポリマー（Ａ）からウレア変性ポリエステルを合成する工程は水系媒体中でトナー組成物を分散する前にアミン類（Ｂ）を加えて反応させても良いし、水系媒体中に分散した後にアミン類（Ｂ）を加えて粒子界面から反応を起こしても良い。この場合製造されるトナー表面に優先的にウレア変性ポリエステルが生成し、粒子内部で濃度勾配を設けることもできる。
【００７４】
トナー組成物が分散された油性相を水が含まれる液体に乳化、分散するための分散剤としてアルキルベンゼンスルホン酸塩、α−オレフィンスルホン酸塩、リン酸エステルなどの陰イオン界面活性剤、アルキルアミン塩、アミノアルコール脂肪酸誘導体、ポリアミン脂肪酸誘導体、イミダゾリンなどのアミン塩型や、アルキルトリメチルアンモニム塩、ジアルキルジメチルアンモニウム塩、アルキルジメチルベンジルアンモニウム塩、ピリジニウム塩、アルキルイソキノリニウム塩、塩化ベンゼトニウムなどの四級アンモニウム塩型の陽イオン界面活性剤、脂肪酸アミド誘導体、多価アルコール誘導体などの非イオン界面活性剤、例えばアラニン、ドデシルジ（アミノエチル）グリシン、ジ（オクチルアミノエチル）グリシンやＮ−アルキル−Ｎ，Ｎ−ジメチルアンモニウムべタインなどの両性界面活性剤が挙げられる。
【００７５】
またフルオロアルキル基を有する界面活性剤を用いることにより、非常に少量でその効果をあげることができる。好ましく用いられるフルオロアルキル基を有するアニオン性界面活性剤としては、炭素数２〜１０のフルオロアルキルカルボン酸及びその金属塩、パーフルオロオクタンスルホニルグルタミン酸ジナトリウム、３−［オメガ−フルオロアルキル（Ｃ６〜Ｃ１１）オキシ］−１−アルキル（Ｃ３〜Ｃ４）スルホン酸ナトリウム、３−［オメガ−フルオロアルカノイル（Ｃ６〜Ｃ８）−Ｎ−エチルアミノ］−１−プロパンスルホン酸ナトリウム、フルオロアルキル（Ｃ１１〜Ｃ２０）カルボン酸及び金属塩、パーフルオロアルキルカルボン酸（Ｃ７〜Ｃ１３）及びその金属塩、パーフルオロアルキル（Ｃ４〜Ｃ１２）スルホン酸及びその金属塩、パーフルオロオクタンスルホン酸ジエタノールアミド、Ｎ−プロピル−Ｎ−（２ヒドロキシエチル）パーフルオロオクタンスルホンアミド、パーフルオロアルキル（Ｃ６〜Ｃ１０）スルホンアミドプロピルトリメチルアンモニウム塩、パーフルオロアルキル（Ｃ６〜Ｃ１０）−Ｎ−エチルスルホニルグリシン塩、モノパーフルオロアルキル（Ｃ６〜Ｃ１６）エチルリン酸エステルなどが挙げられる。
【００７６】
商品名としては、サーフロンＳ−１１１、Ｓ−１１２、Ｓ−１１３（旭硝子社製）、フロラードＦＣ−９３、ＦＣ−９５、ＦＣ−９８、ＦＣ−ｌ２９（住友３Ｍ社製）、ユニダインＤＳ−１０１、ＤＳ−ｌ０２（ダイキン工業社製）、メガファックＦ−ｌｌ０、Ｆ−ｌ２０、Ｆ−１１３、Ｆ−１９１、Ｆ−８１２、Ｆ−８３３（大日本インキ社製）、エクトップＥＦ−１０２、ｌ０３、１０４、１０５、１１２、１２３Ａ、１２３Ｂ、３０６Ａ、５０１、２０１、２０４（トーケムプロダクツ社製）、フタージェントＦ−１００、Ｆ１５０（ネオス社製）などが挙げられる。
【００７７】
また、カチオン界面活性剤としては、フルオロアルキル基を右する脂肪族一級、二級もしくは二級アミン酸、パーフルオロアルキル（Ｃ６〜Ｃ１０）スルホンアミドプロピルトリメチルアンモニウム塩などの脂肪族４級アンモニウム塩、ベンザルコニウム塩、塩化ベンゼトニウム、ピリジニウム塩、イミダゾリニウム塩、商品名としてはサーフロンＳ−ｌ２１（旭硝子社製）、フロラードＦＣ−１３５（住友３Ｍ社製）、ユニダインＤＳ−２０２（ダイキン工業社製）、メガファックＦ−１５０、Ｆ−８２４（大日本インキ社製）、エクトップＥＦ−ｌ３２（トーケムプロダクツ社製）、フタージェントＦ−３００（ネオス社製）などが挙げられる。
【００７８】
また水に難溶の無機化合物分散剤としてリン酸三カルシウム、炭酸カルシウム、酸化チタン、コロイダルシリカ、ヒドロキシアパタイトなども用いることが出来る。
【００７９】
また高分子系保護コロイドにより分散液滴を安定化させることが特に好ましい。例えばアクリル酸、メタクリル酸、α−シアノアクリル酸、α−シアノメタクリル酸、イタコン酸、クロトン酸、フマール酸、マレイン酸または無水マレイン酸などの酸類、あるいは水酸基を含有する（メタ）アクリル系単量体、例えばアクリル酸β−ヒドロキシエチル、メタクリル酸β−ヒドロキシエチル、アクリル酸β−ヒドロキシプロビル、メタクリル酸β−ヒドロキシプロピル、アクリル酸γ−ヒドロキシプロピル、メタクリル酸γ−ヒドロキシプロピル、アクリル酸３−クロロ−２−ヒドロキシプロピル、メタクリル酸３−クロロ−２−ヒドロキシプロピル、ジエチレングリコールモノアクリル酸エステル、ジエチレングリコールモノメタクリル酸エステル、グリセリンモノアクリル酸エステル、グリセリンモノメタクリル酸エステル、Ｎ−メチロールアクリルアミド、Ｎ−メチロールメタクリルアミドなど、ビニルアルコールまたはビニルアルコールとのエーテル類、例えばビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル、ビニルプロピルエーテルなど、またはビニルアルコールとカルボキシル基を含有する化合物のエステル類、例えば酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、酪酸ビニルなど、アクリルアミド、メタクリルアミド、ジアセトンアクリルアミドあるいはこれらのメチロール化合物、アクリル酸クロライド、メタクリル酸クロライドなどの酸クロライド類、ビニルビリジン、ビニルピロリドン、ビニルイミダゾール、エチレンイミンなどの窒素原子、またはその複素環を有するものなどのホモポリマーまたは共重合体、ポリオキシエチレン、ポリオキシプロピレン、ポリオキシエチレンアルキルアミン、ポリオキシプロピレンアルキルアミン、ポリオキシエチレンアルキルアミド、ポリオキシプロピレンアルキルアミド、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンラウリルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルフェニルエステル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエステルなどのポリオキシエチレン系、メチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロースなどのセルロース類などが使用できる。
【００８０】
なお、分散安定剤としてリン酸カルシウム塩などの酸、アルカリに溶解可能な物を用いた場合は、塩酸等の酸により、リン酸カルシウム塩を溶解した後、水洗するなどの方法によって、微粒子からリン酸カルシウム塩を除去する。その他酵素による分解などの操作によっても除去できる。
【００８１】
分散剤を使用した場合には、該分散剤がトナー粒子表面に残存したままとすることもできるが、伸長及び／又は架橋反応後、洗浄除去するほうがトナーの帯電面から好ましい。
【００８２】
さらに、トナー組成物の粘度を低くするために、プレポリマー（Ａ）、及び未変性ポリエステル（ii）が可溶の溶剤を使用することもできる。溶剤を用いたほうが粒度分布がシャープになる点で好ましい。該溶剤は沸点が１００℃未満の揮発性であることが除去が容易である点から好ましい。該溶剤としては、例えば、トルエン、キシレン、ベンゼン、四塩化炭素、塩化メチレン、１，２−ジクロロエタン、１，１，２−トリクロロエタン、トリクロロエチレン、クロロホルム、モノクロロベンゼン、ジクロロエチリデン、酢酸メチル、酢酸エチル、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンなどを単独あるいは２種以上組合せて用いることができる。特に、トルエン、キシレン等の芳香族系溶媒および塩化メチレン、１，２−ジクロロエタン、クロロホルム、四塩化炭素等のハロゲン化炭化水素が好ましい。
プレポリマー（Ａ）１００重量部に対する溶剤の使用量は、通常０〜３００重量部、好ましくは０〜１００重量部、さらに好ましくは２５〜７０重量部である。溶剤を使用した場合は、伸長及び／又は架橋反応後、常圧または減圧下にて加温し除去する。
【００８３】
伸長及び／又は架橋反応時間は、プレポリマー（Ａ）の有するイソシアネート基構造とアミン類（Ｂ）の組み合わせによる反応性により選択されるが、通常１０分〜４０時間、好ましくは２〜２４時間である。反応温度は、通常０〜１５０℃、好ましくは５〜５０℃である。また、必要に応じて公知の触媒を使用することができる。具体的にはジブチルチンラウレート、ジオクチルチンラウレートなどが挙げられる。
【００８４】
得られた乳化分散体から有機溶媒を除去するためには、系全体を徐々に昇温し、液滴中の有機溶媒を完全に蒸発除去する方法を採用することができる。あるいはまた、乳化分散体を乾燥雰囲気中に噴霧して、液滴中の非水溶性有機溶媒を完全に除去してトナー微粒子を形成し、合せて水系分散剤を蒸発除去することも可能である。乳化分散体が噴霧される乾燥雰囲気としては、空気、窒素、炭酸ガス、燃焼ガス等を加熱した気体、特に使用される最高沸点溶媒の沸点以上の温度に加熱された各種気流が一般に用いられる。スプレイドライアー、ベルトドライアー、ロータリーキルンなどの短時間の処理で十分目的とする品質が得られる。
【００８５】
乳化分散時の粒度分布が広く、その粒度分布を保って洗浄、乾燥処理が行われた場合、所望の粒度分布に分級して粒度分布を整えることができる。
分級操作は液中でサイクロン、デカンター、遠心分離等により、微粒子部分を取り除くことができる。もちろん乾燥後に粉体として取得した後に分級操作を行っても良いが、液体中で行うことが効率の面で好ましい。
用いた分散剤は得られた分散液からできるだけ取り除くことが好ましいが、先に述べた分級操作と同時に行うのが好ましい。
【００８６】
得られた乾燥後のトナーの粉体と離型剤微粒子、帯電制御性微粒子、流動化剤微粒子、着色剤微粒子などの異種粒子とともに混合したり、混合粉体に機械的衝撃力を与えることによって表面で固定化、融合化させ、得られる複合体粒子の表面からの異種粒子の脱離を防止することができる。
【００８７】
具体的手段としては、高速で回転する羽根によって混合物に衝撃力を加える方法、高速気流中に混合物を投入し、加速させ、粒子同士または複合化した粒子を適当な衝突板に衝突させる方法などがある。装置としては、オングミル（ホソカワミクロン社製）、Ｉ式ミル（日本ニューマチック社製）を改造して、粉砕エアー圧力を下げた装置、ハイブリダイゼイションシステム（奈良機械製作所社製）、クリプトロンシステム（川崎重工業社製）、自動乳鉢などがあげられる。
【００８８】
本発明は、前記トナーを充填したトナー容器とすることもでき、また前記トナーを保持したプロセスカートリッジとすることもできる。これらトナー容器、及びプロセスカートリッジは、画像形成装置に装着可能に構成されている。
図２に本発明の、前記トナーを保持するプロセスカートリッジを有する画像形成装置の概略構成を示す。
図２において、１はプロセスカートリッジ全体を示し、２は感光体、３は帯電手段、４は現像手段、５はクリーニング手段を示す。
本発明においては、上述の感光体２、帯電装置手段３、現像手段４及びクリーニング手段５等の構成要素のうち、少なくとも現像手段４を含む複数のものをプロセスカートリッジとして一体に結合して構成し、このプロセスカートリッジを複写機やプリンター等の画像形成装置本体に対して着脱可能に構成する。
【００８９】
（画像形成装置の説明）
本発明の前記トナーを保持したプロセスカートリッジを有する画像形成装置は、感光体が所定の周速度で回転駆動される。感光体は回転過程において、帯電手段によりその周面に正または負の所定電位の均一帯電を受け、次いで、スリット露光やレーザービーム走査露光等の像露光手段からの画像露光光を受け、こうして感光体の周面に静電潜像が順次形成され、形成された静電潜像は、次いで現像手段によりトナー現像され、現像されたトナー像は、給紙部から感光体と転写手段との間に感光体の回転と同期されて給送された転写材に、転写手段により順次転写されていく。像転写を受けた転写材は感光体面から分離されて像定着手段へ導入されて像定着され、複写物（コピー）として装置外へプリントアウトされる。像転写後の感光体の表面は、クリーニング手段によって転写残りトナーの除去を受けて清浄面化され、更に除電された後、繰り返し画像形成に使用される。
【００９０】
本発明において、前記トナーを用いて画像を形成する際に、感光体としてはいずれのものも用いることができるが、特にアモルファスシリコン感光体を用いることが好ましい。該アモルファスシリコン感光体は、表面硬度が高く、半導体レーザ（７７０〜８００ｎｍ）などの長波長光に高い感度を示し、しかも繰り返し使用による劣化もほとんど認められない。
以下、アモルファスシリコン感光体について説明する。
【００９１】
《アモルファスシリコン感光体について》
本発明に用いられるアモルファスシリコン感光体としては、導電性支持体を５０℃〜４００℃に加熱し、該支持体上に真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、熱ＣＶＤ法、光ＣＶＤ法、プラズマＣＶＤ法等の成膜法によりａ−Ｓｉからなる光導電層を有するアモルファスシリコン感光体（以下、「ａ−Ｓｉ系感光体」と称する。）を用いることが出来る。なかでもプラズマＣＶＤ法、すなわち、原料ガスを直流または高周波あるいはマイクロ波グロー放電によって分解し、支持体上にａ−Ｓｉ堆積膜を形成する方法が好適なものとして用いられている。
【００９２】
《層構成について》
アモルファスシリコン感光体の層構成は例えば以下のようなものである。
図３は、層構成を説明するための模式的構成図である。図３（ａ）に示す感光体５００は、支持体５０１の上にａ−Ｓｉ：Ｈ，Ｘからなり光導電性を有する光導電層５０２が設けられている。図３（ｂ）に示す感光体５００は、支持体５０１の上に、ａ−Ｓｉ：Ｈ，Ｘからなり光導電性を有する光導電層５０２と、アモルファスシリコン系表面層５０３とから構成されている。図３（ｃ）に示す感光体５００は、支持体５０１の上に、ａ−Ｓｉ：Ｈ，Ｘからなり光導電性を有する光導電層５０２と、アモルファスシリコン系表面層５０３と、アモルファスシリコン系電荷注入阻止層５０４とから構成されている。図３（ｄ）に示す電子写真用感光体５００は、支持体５０１の上に、光導電層５０２が設けられている。該光導電層５０２はａ−Ｓｉ：Ｈ，Ｘからなる電荷発生層５０５ならびに電荷輸送層５０６とからなり、その上にアモルファスシリコン系表面層５０３が設けられている。
【００９３】
《支持体について》
感光体の支持体としては、導電性でも電気絶縁性であってもよい。導電性支持体としては、Ａｌ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ａｕ、Ｉｎ、Ｎｂ、Ｔｅ、Ｖ、Ｔｉ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｆｅ等の金属、およびこれらの合金、例えばステンレス等が挙げられる。また、ポリエステル、ポリエチレン、ポリカーボネート、セルロースアセテート、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリアミド等の合成樹脂のフィルムまたはシート、ガラス、セラミック等の電気絶縁性支持体の少なくとも感光層を形成する側の表面を導電処理した支持体も用いることができる。
支持体の形状は平滑表面あるいは凹凸表面の円筒状または板状、無端ベルト状であることができ、その厚さは、所望通りの画像形成装置用感光体を形成し得るように適宜決定するが、画像形成装置用感光体としての可撓性が要求される場合には、支持体としての機能が充分発揮できる範囲内で可能な限り薄くすることができる。しかしながら、支持体は製造上および取り扱い上、機械的強度等の点から通常は１０μｍである。
【００９４】
《注入防止層について》
本発明に用いることが出来るアモルファスシリコン感光体には必要に応じて導電性支持体と光導電層との間に、導電性支持体側からの電荷の注入を阻止する働きのある電荷注入阻止層を設けるのがいっそう効果的である（図３（ｃ））。すなわち、電荷注入阻止層は感光層が一定極性の帯電処理をその自由表面に受けた際、支持体側より光導電層側に電荷が注入されるのを阻止する機能を有し、逆の極性の帯電処理を受けた際にはそのような機能が発揮されない、いわゆる極性依存性を有している。そのような機能を付与するために、電荷注入阻止層には伝導性を制御する原子を光導電層に比べ比較的多く含有させる。
電荷注入阻止層の層厚は所望の電子写真特性が得られること、及び経済的効果等の点から好ましくは０．１〜５μｍ、より好ましくは０．３〜４μｍ、最適には０．５〜３μｍとされるのが望ましい。
【００９５】
《光導電層について》
光導電層は必要に応じて下引き層上に形成され、光導電層５０２の層厚は所望の電子写真特性が得られること及び経済的効果等の点から適宜所望にしたがって決定され、好ましくは１〜１００μｍ、より好ましくは２０〜５０μｍ、最適には２３〜４５μｍとされるのが望ましい。
【００９６】
《電荷輸送層について》
電荷輸送層は、光導電層を機能分離した場合の電荷を輸送する機能を主として奏する層である。この電荷輸送層は、その構成要素として少なくともシリコン原子と炭素原子と弗素原子とを含み、必要であれば水素原子、酸素原子を含むａ−ＳｉＣ（Ｈ、Ｆ、Ｏ）からなり、所望の光導電特性、特に電荷保持特性、電荷発生特性および電荷輸送特性を有する。本発明においては酸素原子を含有することが特に好ましい。
電荷輸送層の層厚は所望の電子写真特性が得られることおよび経済的効果などの点から適宜所望にしたがって決定され、電荷輸送層については、好ましくは５〜５０μｍ、より好ましくは１０〜４０μｍ、最適には２０〜３０μｍとされるのが望ましい。
【００９７】
《電荷発生層について》
電荷発生層は、光導電層を機能分離した場合の電荷を発生する機能を主として奏する層である。この電荷発生層は、構成要素として少なくともシリコン原子を含み、実質的に炭素原子を含まず、必要であれば水素原子を含むａ−Ｓｉ：Ｈから成り、所望の光導電特性、特に電荷発生特性、電荷輸送特性を有する。
電荷発生層の層厚は所望の電子写真特性が得られることおよび経済的効果等の点から適宜所望にしたがって決定され、好ましくは０．５〜１５μｍ、より好ましくは１〜１０μｍ、最適には１〜５μｍとされる。
【００９８】
《表面層について》
本発明に用いることが出来るアモルファスシリコン感光体には必要に応じて、上述のようにして支持体上に形成された光導電層の上に、更に表面層を設けることが出来、アモルファスシリコン系の表面層を形成することが好ましい。この表面層は自由表面を有し、主に耐湿性、連続繰り返し使用特性、電気的耐圧性、使用環境特性、耐久性等を達成するために設けられる。
本発明における表面層の層厚としては、通常０．０１〜３μｍ、好適には０．０５〜２μｍ、最適には０．１〜１μｍとされるのが望ましいものである。層厚が０．０１μｍよりも薄いと感光体を使用中に摩耗等の理由により表面層が失われてしまい、３μｍを超えると残留電位の増加等の電子写真特性低下がみられる。
【００９９】
また、本発明において、前記トナーを用いて画像を形成する際に、帯電に用いる手段としてはいずれのものでもよいが、感光体に帯電部材を接触させ、該帯電部材に電圧を印加することによって帯電を行なう帯電装置を用いることにより、オゾン発生が低減され好ましい。その時の接触帯電の帯電特性を図４に示す。
以下、帯電部材に電圧を印加する帯電装置について説明する。
【０１００】
（ローラ帯電の場合）
図５に接触式の帯電装置を用いた画像形成装置の一例の概略構成を示す。被帯電体、像担持体としての感光体は矢印の方向に所定の速度（プロセススピード）で回転駆動される。この感光ドラムに接触させた帯電部材である帯電ローラーは、芯金とこの芯金の外周に同心一体にローラー上に形成した導電ゴム層を基本構成とし、芯金の両端を不図示の軸受け部材などで回転自由に保持させると供に、不図示の加圧手段によって感光体に所定の加圧力で押圧させており、図５の場合はこの帯電ローラーは感光体の回転駆動に従動して回転する。帯電ローラは、一般に例えば直径９ｍｍの芯金上に１０００００Ω・ｃｍ程度の中抵抗ゴム層を被膜して直径１６ｍｍに形成されている。
帯電ローラーの芯金と図示の電源とは電気的に接続されており、電源により帯電ローラーに対して所定のバイアスが印加される。これにより感光体の周面が所定の極性・電位に一様に帯電処理される。
【０１０１】
（ファーブラシ帯電の場合）
図６に接触式の帯電装置を用いた画像形成装置の一例の概略構成を示す（ブラシ部にファーブラシを使用）。被帯電体、像担持体としての感光体は矢印の方向に所定の速度（プロセススピード）で回転駆動される。この感光体に対して、ファーブラシによって構成されるブラシローラが、ブラシ部の弾性に抗して所定の押圧力をもって所定のニップ幅で接触させてある。
本例における接触帯電部材としてのファーブラシローラは、例えば、電極を兼ねる直径６ｍｍの金属製の芯金に、ブラシ部としてユニチカ（株）製の導電性レーヨン繊維ＲＥＣ−Ｂをパイル地にしたテープをスパイラル状に巻き付けて、外径１４ｍｍ、長手長さ２５０ｍｍのロールブラシとしたものである。ブラシ部のブラシは３００デニール／５０フィラメント、１平方ミリメートル当たり１５５本の密度である。このロールブラシを内径が１２ｍｍのパイプ内に一方向に回転させながらさし込み、ブラシと、パイプが同心となるように設定し、高温多湿雰囲気中に放置してクセ付けで斜毛させる。
【０１０２】
ファーブラシローラの抵抗値は印加電圧１００Ｖにおいて例えば１×１０５Ωである。この抵抗値は、金属製の直径φ３０ｍｍのドラムにファーブラシローラをニップ幅３ｍｍで当接させ、１００Ｖの電圧を印加したときに流れる電流から換算した。
ファーブラシ帯電器の抵抗値は、被帯電体である感光体上にピンホール等の低耐圧欠陥部が生じた場合にもこの部分に過大なリーク電流が流れ込んで帯電ニップ部が帯電不良になる画像不良を防止するために１×１０４Ω以上必要であり、感光体表面に十分に電荷を注入させるために１×１０７Ω以下である必要がある。
【０１０３】
また、ブラシの材質としては、カーボン、硫化銅、金属、および金属酸化物により導電処理されたファーを用い、例えば、ユニチカ（株）製のＲＥＣ−Ｂ以外にも、ＲＥＣ−Ｃ、ＲＥＣ−Ｍ１、ＲＥＣ−Ｍ１０、さらに東レ（株）製のＳＡ−７、日本蚕毛（株）製のサンダーロン、カネボウ製のベルトロン、クラレ（株）のクラカーボ、レーヨンにカーボンを分散したもの、三菱レーヨン（株）製のローバル等が挙げられる。ブラシは一本が３〜１０デニールで、１０〜１００フィラメント／束、８０〜６００本／ｍｍの密度が好ましい。毛足は１〜１０ｍｍが好ましい。
そして、これを金属や他の導電処理された芯金に巻き付けたり張り付けたりすることで帯電器とする。
【０１０４】
このファーブラシローラは感光体の回転方向と逆方向（カウンター）に所定の周速度（表面の速度）をもって回転駆動され、感光体面に対して速度差を持って接触する。そしてこのファーブラシローラに電源から所定の帯電電圧が印加されることで、回転感光体面が所定の極性・電位に一様に接触帯電処理される。本例では該ファーブラシローラによる感光体の接触帯電は直接注入帯電が支配的となって行なわれ、回転感光体表面はファーブラシローラに対する印加帯電電圧とほぼ等しい電位に帯電される。
【０１０５】
（磁気ブラシ帯電の場合）
図６に接触式の帯電装置を用いた画像形成装置の一例の概略構成を示す（ブラシ部に磁気ブラシを使用）。被帯電体、像担持体としての感光体は矢印の方向に所定の速度（プロセススピード）で回転駆動される。この感光体に対して、磁気ブラシによって構成されるブラシローラが、ブラシ部の弾性に抗して所定の押圧力をもって所定のニップ幅で接触させてある。
【０１０６】
磁気ブラシを用いる場合、磁気ブラシは例えばＺｎ−Ｃｕフェライト等、各種フェライト粒子を帯電部材として用い、これを支持させるための非磁性の導電スリーブ、これに内包されるマグネットロールによって構成される。
例えば、接触帯電部材としての磁気ブラシとしては、平均粒径：２５μｍのＺｎ−Ｃｕフェライト粒子と、平均粒径１０μｍのＺｎ−Ｃｕフェライト粒子を、重量比１：０．０５で混合して、それぞれの平均粒径の位置にピークを有する、平均粒径２５μｍのフェライト粒子を、中抵抗樹脂層でコートした、磁性粒子を用いた。接触帯電部材は、上述で作成された被覆磁性粒子、および、これを支持させるための非磁性の導電スリーブ、これに内包されるマグネットロールによって構成され、上記被覆磁性粒子をスリーブ上に、厚さ１ｍｍでコートして、感光体との間に幅約５ｍｍの帯電ニップを形成した。
【０１０７】
また、該磁性粒子保持スリーブと感光体との間隙は、約５００μｍとした。さらに、マグネットロールは、スリーブ表面が、感光体表面の周速に対して、その２倍の速さで逆方向に摺擦するように、回転され、感光体と磁気ブラシとが均一に接触するようにした。
【０１０８】
本発明で使われる帯電部材の形状としては、ローラ、ファーブラシ、磁気ブラシなど、どのような形態をとってもよく、画像形成装置の仕様や形態にあわせて選択可能である。
また本発明において、帯電部材に印加する電圧は、２００〜２０００Ｖが好ましい。
【０１０９】
本発明は、前記トナーを用いて画像を形成することができるが、画像を形成する際に用いる定着装置として、サーフ定着装置を用いることが好ましい。
ここでサーフ定着装置は、図７に示すように、定着フィルムを回転させて定着する定着装置である。以下詳説すると、定着フィルムはエンドレスベルト状耐熱フィルムであり、該フィルムの支持回転体である駆動ローラと、従動ローラと、この両ローラ間の下方に設けたヒータ支持体に保持させて固定支持させて配設した加熱体と、に懸回張設してある。
従動ローラは定着フィルムのテンションローラを兼ね、定着フィルムは、図７においては駆動ローラの時計回転方向の回転駆動によって、時計回転方向に回転駆動される。この回転駆動速度は、加圧ローラと定着フィルムが接する定着ニップ領域Ｌにおいて転写材と定着フィルムの速度が等しくなる速度に調節される。加圧ローラはシリコンゴム等の離型性のよいゴム弾性層を有するローラであり、反時計周りに回転しつつ、前記定着ニップ領域Ｌに対して総圧４〜１０ｋｇの当接圧をもって圧接させてある。
【０１１０】
また定着フィルムは、耐熱性、離型性、耐久性に優れたものが好ましく、総厚１００μｍ以下が好ましく、より好ましくは４０μｍ以下の薄肉のものを使用する。例えばポリイミド、ポリエーテルイミド、ＰＥＳ（ポリエーテルサルファイド）、ＰＦＡ（４フッ化エチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体樹脂）等の耐熱樹脂の単層フィルム、或いは複合層フィルム、例えば２０μｍ厚フィルムの少なくとも画像当接面側にＰＴＦＥ（４フッ化エチレン樹脂）、ＰＦＡ等のフッ素樹脂に導電材を添加した離型性コート層を１０μｍ厚に施したものや、フッ素ゴム、シリコンゴム等の弾性層を施したものである。
【０１１１】
図７において本実施形態の加熱体は平面基板および定着ヒータから構成されており、平面基板は、アルミナ等の高熱伝導度且つ高電気抵抗率を有する材料からなっており、定着フィルムと接触する表面には抵抗発熱体で構成した定着ヒータを長手方向に設置してある。かかる定着ヒータは、例えばＡｇ／Ｐｄ、ＴａＮ等の電気抵抗材料をスクリーン印刷等により線状もしくは帯状に塗工したものである。また、前記定着ヒータの両端部には、図示しない電極が形成され、この電極間に通電することで抵抗発熱体が発熱する。さらに、前記基板の定着ヒータが具備させてある面と逆の面にはサーミスタによって構成した定着温度センサが設けられている。
定着温度センサによって検出された基板の温度情報は図示しない制御手段に送られ、かかる制御手段により定着ヒータに供給される電力量が制御され、加熱体は所定の温度に制御される。該温度は通常１００〜１８０℃である。
【０１１２】
本発明において、上記サーフ定着装置を用いて画像を形成する際には、前記定着フィルムと、前記加圧部材の間に、未定着画像を形成させた被記録材を通過させ、加熱定着を行なうことができる。
【０１１３】
【実施例】
以下実施例により本発明を更に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。以下、部は重量部を示す。
【０１１４】
［参考例１］
〜有機微粒子エマルションの合成〜
製造例１
撹拌棒および温度計をセットした反応容器に、水６８３部、メタクリル酸エチレンオキサイド付加物硫酸エステルのナトリウム塩（エレミノールＲＳ−３０、三洋化成工業製）１１部、スチレン８３部、メタクリル酸８３部、アクリル酸ブチル１１０部、過硫酸アンモニウム１部を仕込み、４００回転／分で１５分間撹拌したところ、白色の乳濁液が得られた。加熱して、系内温度７５℃まで昇温し５時間反応させた。さらに、１％過硫酸アンモニウム水溶液３０部加え、７５℃で５時間熟成してビニル系樹脂（スチレン−メタクリル酸−アクリル酸ブチル−メタクリル酸エチレンオキサイド付加物硫酸エステルのナトリウム塩の共重合体）の水性分散液［微粒子分散液１］を得た。［微粒子分散液１］をＬＡ−９２０で測定した体積平均粒径は、１０５ｎｍであった。［微粒子分散液１］の一部を乾燥して樹脂分を単離した。該樹脂分のＴｇは５９℃であり、重量平均分子量は１５万であった。
【０１１５】
〜水相の調整〜
製造例２
水９９０部、［微粒子分散液１］９９部、ドデシルジフェニルエーテルジスルホン酸ナトリウムの４８．５％水溶液（エレミノールＭＯＮ−７：三洋化成工業製）３７部、酢酸エチル９０部を混合撹拌し、乳白色の液体を得た。これを［水相１］とする。
【０１１６】
〜低分子ポリエステルの合成〜
製造例３
冷却管、撹拌機および窒素導入管の付いた反応容器中に、ビスフェノールＡエチレンオキサイド２モル付加物２２９部、ビスフェノールＡプロピレンオキサイド３モル付加物５２９部、テレフタル酸２０８部、アジピン酸４６部およびジブチルチンオキサイド２部を入れ、常圧で２３０℃で８時間反応し、さらに１０〜１５ｍｍＨｇの減圧で５時間反応した後、反応容器に無水トリメリット酸４４部を入れ、１８０℃、常圧で２時間反応し、［低分子ポリエステル１］を得た。［低分子ポリエステル１］は、数平均分子量２５００、重量平均分子量６７００、Ｔｇ４３℃、酸価２５であった。
【０１１７】
〜中間体ポリエステル及びプレポリマーの合成〜
製造例４
冷却管、撹拌機および窒索導入管の付いた反応容器中に、ビスフェノールＡエチレンオキサイド２モル付加物６８２部、ビスフェノールＡプロピレンオキサイド２モル付加物８１部、テレフタル酸２８３部、無水トリメリット酸２２部およびジブチルチンオキサイド２部を入れ、常圧で２３０℃で８時間反応し、さらに１０〜１５ｍｍＨｇの減圧で５時間反応し、［中間体ポリエステル１］を得た。［中間体ポリエステル１］は、数平均分子量２１００、重量平均分子量９５００、Ｔｇ５５℃、酸価０．５、水酸基価５１であった。
次に、冷却管、撹拌機および窒素導入管の付いた反応容器中に、［中間体ポリエステル１］４１０部、イソホロンジイソシアネート８９部、酢酸エチル５００部を入れ１００℃で５時間反応し、［プレポリマー１］を得た。［プレポリマー１］の遊離イソシアネート重量％は、１．５３％であった。
【０１１８】
〜ケチミンの合成〜
製造例５
撹拌棒および温度計をセットした反応容器に、イソホロンジアミン１７０部とメチルエチルケトン７５部を仕込み、５０℃で５時間反応を行い、［ケチミン化合物１］を得た。［ケチミン化合物１］のアミン価は４１８であった。
【０１１９】
〜ＭＢの合成〜
製造例６
水１２００部、カーボンブラック（Ｐｒｉｎｔｅｘ３５ デクサ製）５４０部〔ＤＢＰ吸油量＝４２ｍｌ／１００ｍｇ、ｐＨ＝９．５〕、ポリエステル樹脂１２００部を加え、ヘンシェルミキサー（三井鉱山社製）で混合し、混合物を２本ロールを用いて１５０℃で３０分混練後、圧延冷却しパルペライザーで粉砕し、［マスターバッチ１］を得た。
【０１２０】
〜油相の作成〜
製造例７
撹拌棒および温度計をセットした容器に、［低分子ポリエステル１］３７８部、カルナバＷＡＸ１１０部、ＣＣＡ（サリチル酸金属亜鉛塩Ｅ−８４：オリエント化学工業）２２部、酢酸エチル９４７部を仕込み、撹拌下８０℃に昇温し、８０℃のまま５時間保持した後、１時間で３０℃に冷却した。次いで容器に［マスターバッチ１］５００部、酢酸エチル５００部を仕込み、１時間混合し［原料溶解液１］を得た。
［原料溶解液１］１３２４部を容器に移し、ビーズミル（ウルトラビスコミル、アイメックス社製）を用いて、送液速度１ｋｇ／ｈｒ、ディスク周速度６ｍ／秒、０．５ｍｍジルコニアビーズを８０体積％充填、３パスの条件で、カーボンブラック、ＷＡＸの分散を行った。次いで、［低分子ポリエステル１］の６５％酢酸エチル溶液１３２４部加え、上記条件のビーズミルで１パスし、［顔料・ＷＡＸ分散液１］を得た。［顔料・ＷＡＸ分散液１］の固形分濃度（１３０℃、３０分）は５０％であった。
【０１２１】
〜乳化⇒脱溶剤〜
［顔料・ＷＡＸ分散液１］７４９部、［プレポリマー１］を１１５部、［ケチミン化合物１］２．９部を容器に入れ、ＴＫホモミキサー（特殊機化製）で５，０００ｒｐｍで１分間混合した後、容器に［水相１］１２００部を加え、ＴＫホモミキサーで、回転数１３，０００ｒｐｍで３０分間混合し［乳化スラリー１］を得た。
撹拌機および温度計をセットした容器に、［乳化スラリー１］を投入し、３０℃で８時間脱溶剤した後、４５℃で４時間熟成を行い、［分散スラリー１］を得た。
【０１２２】
〜洗浄⇒乾燥〜
［分散スラリー１］１００部を減圧濾過した後、
▲１▼：濾過ケーキにイオン交換水１００部を加え、ＴＫホモミキサーで混合（回転数１２，０００ｒｐｍで１０分間）した後濾過した。
▲２▼：▲１▼の濾過ケーキに１０％水酸化ナトリウム水溶液１００部を加え、ＴＫホモミキサーで混合（回転数１２，０００ｒｐｍで３０分間）した後、減圧濾過した。
▲３▼：▲２▼の濾過ケーキに１０％塩酸１００部を加え、ＴＫホモミキサーで混合（回転数１２，０００ｒｐｍで１０分間）した後濾過した。
▲４▼：▲３▼の濾過ケーキにイオン交換水３００部を加え、ＴＫホモミキサーで混合（回転数１２，０００ｒｐｍで１０分間）した後濾過する操作を２回行い［濾過ケーキ１］を得た。
［濾過ケーキ１］を循風乾燥機にて４５℃で４８時間乾燥し、目開き７５μｍメッシュで篩い［トナー１］を得た。本トナーの体積平均粒径４．５μｍ、個数平均粒径３．７μｍであった。
【０１２３】
〜外添加剤添加〜
ついで、トナー１を１００部に疎水性酸化チタン０．７部をヘンシェルミキサーにて混合してトナーの作成を完了した。
得られたトナーを、リコー製マイリコピーＭ−５の改造機にセットし、現像ローラー上のトナー層の特性評価を行った。
【０１２４】
〔参考例２〕
〜有機微粒子エマルションの合成〜
製造例８
撹拌棒および温度計をセットした反応容器に、水６８３部、メタクリル酸エチレンオキサイド付加物硫酸エステルのナトリウム塩（エレミノールＲＳ−３０、三洋化成工業製）１１部、スチレン８０部、メタクリル酸８３部、アクリル酸ブチル１１０部、チオグリコール酸ブチル１２部、過硫酸アンモニウム１部を仕込み、４００回転／分で１５分間撹拌したところ、白色の乳濁液が得られた。加熱して、系内温度７５℃まで昇温し５時間反応させた。さらに、１％過硫酸アンモニウム水溶液３０部加え、７５℃で５時間熟成してビニル系樹脂（スチレン−メタクリル酸−アクリル酸ブチル−メタクリル酸エチレンオキサイド付加物硫酸エステルのナトリウム塩の共重合体）の水性分散液［微粒子分散液２］を得た。［微粒子分散液２］をＬＡ−９２０で測定した体積平均粒径は、１２０ｎｍであった。［微粒子分散液２］の一部を乾燥して樹脂分を単離した。該樹脂分のＴｇは４２℃であり、重量平均分子量は３万であった。
【０１２５】
参考例１での［微粒子分散液１］の代わりに［微粒子分散液２］を使用した以外は参考例１と同様にして［トナー２］を得た。
【０１２６】
〔参考例３〕
〜有機微粒子エマルションの合成〜
製造例９
撹拌棒および温度計をセットした反応容器に、水６８３部、メタクリル酸エチレンオキサイド付加物硫酸エステルのナトリウム塩（エレミノールＲＳ−３０、三洋化成工業製）１１部、スチレン１０３部、メタクリル酸８３部、アクリル酸ブチル９０部、チオグリコール酸ブチル１２部、過硫酸アンモニウム１部を仕込み、４００回転／分で１５分間撹拌したところ、白色の乳濁液が得られた。加熱して、系内温度７５℃まで昇温し５時間反応させた。さらに、１％過硫酸アンモニウム水溶液３０部加え、７５℃で５時間熟成してビニル系樹脂（スチレン−メタクリル酸−アクリル酸ブチル−メタクリル酸エチレンオキサイド付加物硫酸エステルのナトリウム塩の共重合体）の水性分散液［微粒子分散液３］を得た。［微粒子分散液３］をＬＡ−９２０で測定した体積平均粒径は、１１０ｎｍであった。［微粒子分散液３］の一部を乾燥して樹脂分を単離した。該樹脂分のＴｇは７８℃であり、重量平均分子量は２．５万であった。
【０１２７】
参考例１での［微粒子分散液１］の代わりに［微粒子分散液３］を使用した以外は参考例１と同様にして［トナー３］を得た。
【０１２８】
〔参考例４〕
〜有機微粒子エマルションの合成〜
製造例１０
撹拌棒および温度計をセットした反応容器に、水６８３部、メタクリル酸エチレンオキサイド付加物硫酸エステルのナトリウム塩（エレミノールＲＳ−３０、三洋化成工業製）１１部、スチレン７８部、メタクリル酸８３部、アクリル酸ブチル１１５部、チオグリコール酸ブチル２部、過硫酸アンモニウム１部を仕込み、４００回転／分で１５分間撹拌したところ、白色の乳濁液が得られた。加熱して、系内温度７５℃まで昇温し５時間反応させた。さらに、１％過硫酸アンモニウム水溶液３０部加え、７５℃で５時間熟成してビニル系樹脂（スチレン−メタクリル酸−アクリル酸ブチル−メタクリル酸エチレンオキサイド付加物硫酸エステルのナトリウム塩の共重合体）の水性分散液［微粒子分散液４］を得た。［微粒子分散液４］をＬＡ−９２０で測定した体積平均粒径は、１１５μｍであった。［微粒子分散液４］の一部を乾燥して樹脂分を単離した。該樹脂分のＴｇは５１℃であり、重量平均分子量は１０万であった。
【０１２９】
参考例１での［微粒子分散液１］の代わりに［微粒子分散液４］を使用し、外添加剤を疎水性酸化チタンの代わりに疎水性シリカを用いた以外は参考例１と同様にして［トナー４］を得た。
【０１３０】
〔参考例５〕
〜有機微粒子エマルションの合成〜
製造例１１
撹拌棒および温度計をセットした反応容器に、水６８３部、メタクリル酸エチレンオキサイド付加物硫酸エステルのナトリウム塩（エレミノールＲＳ−３０、三洋化成工業製）１１部、スチレン６８部、メタクリル酸９３部、アクリル酸ブチル１１５部、過硫酸アンモニウム１部を仕込み、４００回転／分で１５分間撹拌したところ、白色の乳濁液が得られた。加熱して、系内温度７５℃まで昇温し５時間反応させた。さらに、１％過硫酸アンモニウム水溶液３０部加え、７５℃で５時間熟成してビニル系樹脂（スチレン−メタクリル酸−アクリル酸ブチル−メタクリル酸エチレンオキサイド付加物硫酸エステルのナトリウム塩の共重合体）の水性分散液［微粒子分散液５］を得た。［微粒子分散液５］をＬＡ−９２０で測定した体積平均粒径は、９０ｎｍであった。［微粒子分散液５］の一部を乾燥して樹脂分を単離した。該樹脂分のＴｇは５６℃であり、重量平均分子量は１５万であった。
【０１３１】
〜油相の作成〜
製造例７−２
製造例７においてＣＣＡ（サリチル酸金属錯体Ｅ−８４：オリエント化学工業）２２部を使用しない以外は、製造例７と同様に作成し、［原料溶解液２］を得た。
［原料溶解液２］１３２４部を容器に移し、ビーズミル（ウルトラビスコミル、アイメックス社製）を用いて、送液速度１ｋｇ／ｈｒ、ディスク周速度６ｍ／秒、０．５ｍｍジルコニアビーズを８０体積％充填、３パスの条件で、カーボンブラック、ＷＡＸの分散を行った。次いで、［低分子ポリエステル１］の６５％酢酸エチル溶液１３２４部加え、上記条件のビーズミルで１パスし、［顔料・ＷＡＸ分散液２］を得た。［顔料・ＷＡＸ分散液２］の固形分濃度（１３０℃、３０分）は５０％であった。
【０１３２】
参考例１での［微粒子分散液１］の代わりに［微粒子分散液５］を使用し、［顔料・ＷＡＸ分散液１］の代わりに［顔料・ＷＡＸ分散液２］を用いた以外は参考例１と同様にして、［トナー５］を得た。
また、本トナー１００重量部に対して、ＣＣＡ（サリチル酸金属錯体Ｅ−８４：オリエント化学工業）を０．５重量部をヘンシェルミキサーを用いて１０００ｒｐｍで混合した後、Ｑ型ミキサー（三井金属工業製）で５０００ｒｐｍで混合し、トナーの表面にＣＣＡを固着させた。
外添加剤を疎水性酸化チタンの代わりに疎水性シリカを用いた以外は参考例１と同様にして［トナー５］の作成を完了した。
【０１３３】
〔実施例６〕
製造例１２
［顔料・ＷＡＸ分散液１］７５３部、［プレポリマー１］を１５４部、［ケチミン化合物１］３．８部を容器に入れ、ＴＫホモミキサー（特殊機化製）で５，０００ｒｐｍで１分間混合した後、容器に［水相１］１２００部を加え、ＴＫホモミキサーで、回転数１３，０００ｒｐｍで２０分間混合し［乳化スラリー６］を得た。
【０１３４】
参考例１での［乳化スラリー２］の代わりに［乳化スラリー６］を使用した以外は参考例１と同様にして［トナー６］を得た。また、脱溶剤の途中の段階で、ＴＫホモミキサーにサンプルを移し、回転数１３，０００ｒｐｍで３０分間攪拌しトナーを異形化した。
【０１３５】
〔実施例７〕
〜Ｌ体の合成〜
製造例１３
冷却管、撹拌機および窒素導入管の付いた反応容器中に、ビスフェノールＡプロピレンオキサイド２モル付加物１９６部、ビスフェノールＡエチレンオキサイド２モル付加物５５３部、テレフタル酸２１０部、アジピン酸７９部およびジブチルチンオキサイド２部を入れ、常圧で２３０℃で８時間反応し、さらに１０〜１５ｍｍＨｇの減圧で５時間反応した後、反応容器に無水トリメリット酸２６部を入れ、１８０℃、常圧で２時間反応し、［低分子ポリエステル２］を得た。［低分子ポリエステル２］は、数平均分子量２４００、重量平均分子量６２００，Ｔｇ４３℃、酸価１５であった。
【０１３６】
参考例５での［低分子ポリエステル１］の代わりに［低分子ポリエステル２］を使用した以外は参考例５と同様にして［トナー７］を得た。また、脱溶剤の途中の段階で、ＴＫホモミキサーにサンプルを移し、回転数１３，０００ｒｐｍで３０分間攪拌しトナーを異形化した。
【０１３７】
［比較例１］
〜水相の調整〜
製造例１４
水９９０部、［微粒子分散液１］６２部、ドデシルジフェニルエーテルジスルホン酸ナトリウムの４８．５％水溶液（エレミノールＭＯＮ−７：三洋化成工業製）３７部、酢酸エチル９０部を混合撹拌し、乳白色の液体を得た。これを［水相６］とする。
【０１３８】
参考例１での［水相１］の代わりに［水相６］を使用した以外は参考例１と同様にして［トナー８］を得た。
【０１３９】
［比較例２］
〜水相の調整〜
製造例１５
水９９０部、［微粒子分散液１］７７部、ドデシルジフェニルエーテルジスルホン酸ナトリウムの４８．５％水溶液（エレミノールＭＯＮ−７：三洋化成工業製）３７部、酢酸エチル９０部を混合撹拌し、乳白色の液体を得た。これを［水相７］とする。
【０１４０】
参考例１での［水相１］の代わりに［水相７］を使用した以外は参考例１と同様にして［トナー９］を得た。
【０１４１】
［比較例３］
〜有機微粒子エマルションの合成〜
製造例１６
撹拌棒および温度計をセットした反応容器に、水６８３部、メタクリル酸エチレンオキサイド付加物硫酸エステルのナトリウム塩（エレミノールＲＳ−３０：三洋化成工業製）１１部、スチレン１３８部、メタクリル酸１３８部、過硫酸アンモニウム１部を仕込み、４００回転／分で１５分間撹拌したところ、白色の乳濁液が得られた。加熱して、系内温度７５℃まで昇温し５時間反応させた。さらに、１％過硫酸アンモニウム水溶液３０部加え、７５℃で５時間熟成してビニル系樹脂（スチレン−メタクリル酸−メタクリル酸エテレンオキサイド付加物硫酸エステルのナトリウム塩の共重合体）の水性分散液［微粒子分散液６］を得た。［微粒子分散液６］をＬＡ−９２０で測定した体積平均粒径は、１４０ｎｍであった。［微粒子分散液６］の一部を乾燥して樹脂分を単離した。該樹脂分のＴｇは１５２℃であり、重量平均分子量は４０万であった。
【０１４２】
参考例１での［微粒子分散液１］の代わりに［微粒子分散液６］を使用した以外は参考例１と同様にして［トナー１０］を得た。また、脱溶剤の途中の段階で、ＴＫホモミキサーにサンプルを移し、回転数１３，０００ｒｐｍで３０分間攪拌しトナーを異形化した。
【０１４３】
〔比較例４〕
〜有機微粒子エマルションの合成〜
製造例１７
撹拌棒および温度計をセットした反応容器に、水６８３部、メタクリル酸エチレンオキサイド付加物硫酸エステルのナトリウム塩（エレミノールＲＳ−３０、三洋化成工業製）１１部、スチレン６３部、メタクリル酸８３部、アクリル酸ブチル１３０部、チオグリコール酸ブチル１２部、過硫酸アンモニウム１部を仕込み、４００回転／分で１５分間撹拌したところ、白色の乳濁液が得られた。加熱して、系内温度７５℃まで昇温し５時間反応させた。さらに、１％過硫酸アンモニウム水溶液３０部加え、７５℃で５時間熟成してビニル系樹脂（スチレン−メタクリル酸−アクリル酸ブチル−メタクリル酸エチレンオキサイド付加物硫酸エステルのナトリウム塩の共重合体）の水性分散液［微粒子分散液７］を得た。［微粒子分散液７］をＬＡ−９２０で測定した体積平均粒径は、１３０ｎｍであった。［微粒子分散液７］の一部を乾燥して樹脂分を単離した。該樹脂分のＴｇは３０℃であり、重量平均分子量は５千であった。
【０１４４】
参考例１での［微粒子分散液１］の代わりに［微粒子分散液７］を使用した以外は参考例１と同様にして［トナー１１］を得た。
得られたトナー１００部に疎水性シリカ０．７部をヘンシェルミキサーにて混合した。得られたトナー物性値については表１に示した。
【０１４５】
〔比較例５〕
結着樹脂１（ポリエステル樹脂：ＴＨＦ不溶分０ｗｔ％） ８０重量部
結着樹脂２
（ウレア変性ポリエステル樹脂：ＴＨＦ不溶分１５ｗｔ％） ２０重量部
ＷＡＸ（カルナウバワックス） ４重量部
帯電制御剤（サリチル酸金属亜鉛塩
ボントロンＥ−８４：オリエント化学工業） ３重量部
着色剤 カーボンブラック（Ｐｒｉｎｔｅｘ３５ デクサ製）１０重量部
上記の材料を各色ごとにブレンダーで充分混合したのち、１１０〜１２０℃に加熱した２本ロールによって溶融混練した。混練り物を自然放冷後、カッターミルで粗粉砕し、ジェット気流を用いた微粉砕機で粉砕後、風力分級装置を用いてトナー粒子を得た。本トナーを、表面改質装置（サーフュージングシステム装置：日本ニューマチック工業製）により球形化処理を行った。
更に、本トナー粒子１００重量部に対して、外添加剤として、疎水性シリカ ０．７重量部をヘンシェルミキサーにて混合を行ない、トナー１２を得た。
【０１４６】
［物性測定及び評価方法］
＜トナーの帯電量と付着量の測定方法＞
出口側にフィルター層を具備したファラデーケージを介して、現像ローラー上のトナーを吸引し、ファラデーケージ内にトラップされたトナーの比電荷を測定する吸引法比電荷測定装置により、帯電量の測定を行なった。また、同時にトラップされたトナーの重量と、吸引された現像ローラーの面積との関係から、トナー付着量を算出した。
また、これらの特性の適正な値は、現像ローラーと感光体の線速（比）などで異なるが、一般には以下の通りであり、特に多数枚のプリントによる現像ローラーの長期攪拌によっても安定していることが、現像されるトナー量が安定化する観点から好ましい。
帯電量 絶対値で１５〜２５（μｃ／ｇ）
付着量 ０．５〜１．０（ｍｇ／ｃｍ２）
【０１４７】
＜トナー薄層の状態観察＞
現像ローラ上のトナーフィルミングや、薄層化部材へのトナー固着によるトナー層のスジやムラの状態を観察した。
○：トナー層が均一で異常無し。
△：トナー層に薄いスジやムラが発生。
×：トナー層にスジやムラが発生。
【０１４８】
＜画像上の地肌汚れ＞
画像上の地肌汚れの状態を観察した。
○：未発生で異常無し。
△：薄い地肌汚れが発生。
×：地肌汚れが発生。
【０１４９】
各実施例、参考例、及び比較例のトナーについて、特性等を表１に、評価結果を表２に示す。
【０１５０】
【表１】
【０１５１】
【表２】
【０１５２】
【発明の効果】
本発明は、小粒径トナーとした場合の、現像性、転写性に優れ、地肌汚れ発生がなく、かつトナーとして寿命の長い非磁性一成分現像用トナーを提供することができる。
また、本発明により、上記トナーを充填したトナー容器、上記トナーを保持したプロセスカートリッジ、そのトナー容器又はトナーカートリッジが装着された画像形成装置、及び上記トナーを用いる画像形成方法を提供することができる。さらに、本発明の画像形成方法において、アモルファスシリコン感光体を用いることにより、表面硬度が高く、半導体レーザ（７７０〜８００ｎｍ）などの長波長光に高感度を示し、しかも繰り返し耐久性に優れるため、長期にわたって高画質の画像を形成できる。また、感光体に帯電部材を接触させ、該帯電部材に電圧を印加して帯電を行なうことにより、オゾン発生を低減させることができる。さらにまた、定着を所謂サーフ定着を行なうことにより立ち上がり時間を短縮でき、効率よく定着することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】トナー形状を説明するための図である。
【図２】本発明のプロセスカートリッジを有する画像形成装置の概略図である。
【図３】本発明の画像形成方法に用いられるアモルファスシリコン感光体の模式断面図である。
【図４】本発明の画像形成方法における接触帯電の帯電特性を示すグラフである。
【図５】本発明の画像形成方法に用いられる接触帯電装置（ローラ）の一例を示す概略図である。
【図６】本発明の画像形成方法に用いられる接触帯電装置（ブラシ）の一例を示す概略図である。
【図７】本発明の画像形成方法に用いられる定着装置の一例を示す概略図である。
【符号の説明】
（図１）
ｒ１ トナーの長軸
ｒ２ トナーの短軸
ｒ３ トナーの厚さ
（図２）
１ プロセスカートリッジ
２ 感光体
３ 帯電手段
４ 現像手段
５ クリーニング手段
（図３）
５００ 感光体
５０１ 支持体
５０２ 光導電層
５０３ アモルファスシリコン系表面層
５０４ アモルファスシリコン系電荷注入阻止層
５０５ 電荷発生層
５０６ 電荷輸送層[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a toner used as a developer for developing an electrostatic charge image in electrophotography, electrostatic recording, electrostatic printing, and the like, a toner container filled with the toner, and a process cartridge holding the toner The present invention relates to an image forming apparatus equipped with the container or the process cartridge, and an image forming method using the toner. More specifically, a toner used in a copying machine, a laser printer, and a plain paper fax machine using a direct or indirect electrophotographic developing system, a toner container filled with the toner, a process cartridge holding the toner, the container or The present invention relates to an image forming apparatus equipped with the process cartridge, and an image forming method using the toner. Further, a toner used in a full-color copying machine, a full-color laser printer, a full-color plain paper fax machine, etc. using a direct or indirect electrophotographic multicolor developing system, a toner container filled with the toner, a process cartridge holding the toner The present invention relates to an image forming apparatus equipped with the container or the process cartridge, and an image forming method using the toner.
[0002]
[Prior art]
In the developing process, the developer used in electrophotography, electrostatic recording, electrostatic printing, etc. is once attached to an image carrier such as a photoreceptor on which an electrostatic charge image is formed, and then After being transferred from the photoreceptor to a transfer medium such as transfer paper in the transfer process, it is fixed on the paper surface in the fixing process. At that time, as a developer for developing an electrostatic charge image formed on the latent image holding surface, a two-component developer composed of a carrier and a toner, and a one-component developer not requiring a carrier (magnetic toner, Non-magnetic toners are known.
Conventionally, as dry toners used for electrophotography, electrostatic recording, electrostatic printing, and the like, toner binders such as styrene resins and polyesters are melt-kneaded together with colorants and finely pulverized.
[0003]
(Fixability problem)
These dry toners are developed and transferred onto paper or the like, and then fixed by heating and melting using a hot roll. At that time, if the temperature of the hot roll is too high, a problem that the toner is excessively melted and fused to the hot roll (hot offset) occurs. On the other hand, if the heat roll temperature is too low, there is a problem that the toner is not sufficiently melted and fixing becomes insufficient. From the viewpoint of energy saving and downsizing of apparatuses such as copying machines, a toner having a higher hot offset generation temperature (hot offset resistance) and a lower fixing temperature (low temperature fixing property) is required. In addition, heat storage stability is required so that the toner is not blocked during storage and at ambient temperature in the apparatus. In particular, in full-color copying machines and full-color printers, the gloss and color mixing of the image are required, so the toner needs to have a lower melt viscosity, and a sharp-melt polyester toner binder is used. ing. Since such toner tends to cause hot offset, conventionally, in full-color devices, silicone oil or the like is applied to a heat roll.
[0004]
However, the method of applying silicone oil to the hot roll requires an oil tank and an oil application device, which is complicated and large. Moreover, it causes deterioration of the heat roll and requires maintenance every certain period. Furthermore, it is inevitable that oil adheres to copy paper, OHP (overhead projector) film, and the like, especially in OHP, there is a problem of deterioration of color tone due to the adhered oil.
[0005]
(Problems of particle size and shape)
In order to obtain a high-quality, high-quality image, improvements have been made by reducing the particle diameter of the toner. However, the particle shape is indefinite in the production method using the usual kneading and pulverization methods. When used as a component developer, the toner is further pulverized by contact stress caused by a developing roller, a toner supply roller, a layer thickness regulating blade, a friction charging blade, etc., and fine particles are generated, or a fluidizing agent is embedded in the toner surface. Therefore, a phenomenon that the image quality is deteriorated has occurred. Further, because of its shape, the fluidity as a powder is poor, a large amount of fluidization is required, and the filling rate into the toner bottle is low, which is an obstacle to downsizing.
[0006]
Furthermore, in order to create full-color images, the process of transferring images formed from multicolor toners from the photoreceptor to transfer media and paper has become complicated, and poor transferability due to irregular shapes such as pulverized toner. As a result, there are problems such as the transfer of the transferred image and a large amount of toner consumption to compensate for it.
[0007]
Therefore, there is an increasing demand for further improving transfer efficiency to reduce toner consumption to obtain a high-quality image without missing images and to reduce running costs. If the transfer efficiency is very good, there is no need for a cleaning unit for removing untransferred toner from the photoreceptor or transfer medium, which has the advantages of reducing the size and cost of the equipment and eliminating waste toner. Because. Various spherical toner manufacturing methods have been devised to compensate for the disadvantages of such irregular shape effects.
[0008]
Among the above-mentioned problems, (1) a polyester partially crosslinked with a polyfunctional monomer is used as a toner binder to satisfy both heat storage stability, low-temperature fixability and hot offset resistance 57-109825), and (2) those using urethane-modified polyester as a toner binder (Japanese Patent Publication No. 7-101318) have been proposed. Further, as a means for reducing the amount of oil applied to a hot roll for full color, (3) a product obtained by granulating polyester fine particles and wax fine particles (Japanese Patent Laid-Open No. 7-56390) has been proposed.
[0009]
Furthermore, for improving powder flowability and transferability when the particle size is reduced, (4) after dispersing a vinyl monomer composition containing a colorant, a polar resin and a release agent in water. Suspension polymerized toner (Japanese Patent Laid-Open No. 9-43909), (5) Toner made of polyester resin in water using a solvent (Japanese Patent Laid-Open No. 9-34167) is proposed. ing.
Further, (6) Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-133666 (Patent Document 1) discloses a substantially spherical toner using a polyester resin modified with a urea bond.
[0010]
However, all of the toners disclosed in (1) to (3) are insufficient in powder flowability and transferability, and cannot be improved in image quality by reducing the particle size. Further, the toners disclosed in (1) and (2) cannot be used because they are still insufficient in both heat-resistant storage stability and low-temperature fixability and do not exhibit gloss for full color. Further, the toner disclosed in (3) has insufficient low-temperature fixability and does not satisfy the hot offset property in oilless fixing.
[0011]
In addition, although the toners disclosed in (4) and (5) have an effect of improving powder flowability and transferability, the toner disclosed in (4) has insufficient low-temperature fixability, There is a problem that energy required for fixing increases. This problem is particularly noticeable with full-color toners. The toner disclosed in (5) is superior in low-temperature fixability, but has insufficient hot offset resistance, and does not make it unnecessary to apply oil to a hot roll for full color use.
[0012]
Further, the toner disclosed in (6) can adjust the viscoelasticity of the toner as appropriate by using a polyester stretched by a urea bond, and can achieve both proper glossiness and releasability as a full-color toner. It was excellent at. In particular, the so-called electrostatic offset, in which the fixing roller is charged during use and the toner on the unfixed image on the transfer medium is electrostatically scattered or attached to the fixing roller, is the positive chargeability of the urea binding component. And neutralization of the weak negative chargeability of the polyester resin itself. However, although there are advantages as described above, in actual use, when used as a one-component developer, the toner is further increased due to contact stress caused by a developing roller and a toner supply roller, a layer thickness regulating blade, a friction charging blade, and the like. Is pulverized, and fine particles are generated, or the phenomenon that the image quality is deteriorated because the fluidizing agent is embedded in the toner surface tends to occur, so that the problem of short life as a toner remains.
[0013]
[Patent Document 1]
JP-A-11-133666
[0014]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention is a non-magnetic one-component developing toner that is excellent in all of powder flowability, development and transferability in the case of a small particle size toner and has a long life as a toner, a toner container filled with the toner, It is an object of the present invention to provide a process cartridge holding the toner, an image forming apparatus to which the container or the process cartridge is mounted, and an image forming method using the toner.
[0015]
[Means for Solving the Problems]
That is, according to the present invention, the following (1) to (1) (12) Is provided.
(1) In a nonmagnetic one-component developing toner comprising at least a modified polyester resin, a colorant, a release agent, and an external additive, the toner has a volume average particle diameter of 3 to 8 μm, and the volume average particle diameter and number The ratio of the average particle diameter (volume average particle diameter / number average particle diameter) is 1.01 to 1.25, the shape factor SF-1 of the toner is 100 to 160, and the toner is at least organic. A composition containing a polymer having a site capable of reacting with a compound having an active hydrogen group, a colorant, and a release agent is dissolved or dispersed in a solvent, and the solution or dispersion of the composition is dissolved in an aqueous medium. Then, the polymer having a site capable of reacting with the compound having an active hydrogen group is reacted with the compound having an active hydrogen group. The modified polyester resin was obtained by After or reaction To obtain the modified polyester resin The organic solvent was removed, washed and dried. In other words, it is deformed in the middle of the removal of the organic solvent and has a spindle shape. And a non-magnetic one-component developing toner.
(2) The toner binder contains an unmodified polyester resin together with a modified polyester resin. (1) The toner for non-magnetic one-component development described in 1.
(3) (1) to (1) above, wherein the content of particles having a particle diameter of 0.6 to 2.0 μm in the toner is 15% by number or less (2) Any one of the toner for non-magnetic one-component development.
(4) (1) to (1) above, wherein a charge control substance is fixed on the surface of the toner. (3) Any one of the toner for non-magnetic one-component development.
(5) (1) to (1) above, wherein the external additive is hydrophobized silica. (4) Any one of the toner for non-magnetic one-component development.
(6) Said (1)- (5) A toner container filled with the nonmagnetic one-component developing toner according to any one of the above.
(7) In a process cartridge that integrally supports a photosensitive member and a unit including at least a developing unit selected from a charging unit, a developing unit, and a cleaning unit, and is detachable from an image forming apparatus main body, the developing unit includes a toner And the toners are the above (1) to (1) (5) A process cartridge comprising the toner according to any one of the above.
(8) Above (6) Or a toner container according to the above, (7) An image forming apparatus comprising the process cartridge according to claim 1.
(9) Said (1)- (5) An image forming method using the nonmagnetic one-component developing toner according to any one of the above.
(10) In the image forming method, the amorphous silicon photoconductor is used as the photoconductor. (9) The image forming method described in 1.
(11) In the image forming method, as the charging device, a charging device that performs charging by bringing a charging member into contact with a photosensitive member and applying a voltage to the charging member is used. (9) Or (10) The image forming method described in 1.
(12) In the image forming method, as the fixing device, a fixing device having a heating body having a heating element, a film in contact with the heating body, and a pressure member in pressure contact with the heating body through the film is used. The recording material on which an unfixed image is formed is passed between the film and the pressure member, and is heated and fixed. (9) ~ (11) The image forming method according to any one of the above.
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in further detail.
In the toner containing the modified polyester resin, the toner has a volume average particle diameter (Dv) of 3 to 8 μm and a ratio (Dv / Dn) to the number average particle diameter (Dn) of 1.01 to 1. .25 and a toner having a toner shape factor SF-1 of 100 to 160, when used as a one-component developer, even if the balance of the toner is performed, the fluctuation of the toner particle diameter is reduced and the development is performed. There is no filming of the toner on the roller and the toner is not fused to a member such as a blade for thinning the toner. was gotten.
[0017]
In general, it is said that the smaller the particle size of the toner, the more advantageous it is to obtain a high-resolution and high-quality image, but it is disadvantageous for transferability and cleaning properties. is there. Further, when the volume average particle size of the toner is smaller than the range of the present invention, when used as a one-component developer, a member such as a blade for thinning the toner filming the toner onto the developing roller It is easy for toner to adhere to the toner. In particular, when so-called ultra fine toner of 0.6 to 2 μm is present in an amount of more than 15% by number, a phenomenon such as toner fusing to a member such as a blade for thinning the toner tends to occur.
On the contrary, when the volume average particle diameter of the toner is larger than the range of the present invention, it becomes difficult to obtain a high-resolution and high-quality image, and when the balance of the toner in the developer is performed. In many cases, the variation in the particle diameter of the toner increases. The same applies to the case where the volume average particle diameter (Dv) / number average particle diameter (Dn) is larger than 1.25, and it is clear that it is necessary to be within the scope of the present invention.
These particle content ratios of 0.6 to 2 μm and Dv / Dn are not always correlated, and both characteristics are preferably within the scope of the present invention in order to achieve the object of the present invention.
[0018]
<Toner particle size (volume average particle size (Dv), number average particle size (Dn) measurement method)>
The particle size (volume average particle size, number average particle size) of the toner was measured with a Coulter Counter Model TA-II manufactured by Coulter Electronics. In the present invention, measurement was performed by connecting to an interface (Nikka Giken) that outputs a number distribution and a volume distribution and a PC 9801 personal computer (manufactured by NEC).
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 an electrolytic aqueous solution. Here, the electrolytic solution is a solution prepared by preparing a 1% NaCl aqueous solution using first grade sodium chloride. For example, ISOTON-II (manufactured by Coulter) can be used. Here, 2 to 20 mg of a measurement sample is further added. The electrolytic solution in which the sample is suspended is subjected to a dispersion treatment with an ultrasonic disperser for about 1 to 3 minutes, and the measurement device is used to measure the volume and number of toner particles or toner using a 100 μm aperture as an aperture. Volume distribution and number distribution are calculated.
As channels, 2.00 to less than 2.52 μm; 2.52 to less than 3.17 μm; 3.17 to less than 4.00 μm; 4.00 to less than 5.04 μm; 5.04 to less than 6.35 μm; 6 Less than 35 to 8.00 μm; less than 8.00 to less than 10.08 μm; less than 10.08 to less than 12.70 μm; less than 12.70 to less than 16.00 μm; less than 16.00 to less than 20.20 μm; Uses 13 channels of less than 40 μm; 25.40 to less than 32.00 μm; 32.00 to less than 40.30 μm, and targets particles having a particle size of 2.00 μm to less than 40.30 μm. The volume-based volume average particle diameter (Dv) obtained from the volume distribution according to the present invention and the number average particle diameter (Dn) obtained from the number distribution and the ratio Dv / Dn were obtained.
[0019]
<Measurement method of content ratio of particles of 0.6 to 2.0 μm>
Using a flow particle image analyzer FPIA-1000 (manufactured by Toa Medical Electronics Co., Ltd.), measurement is performed under the following conditions, and the ratio of the number of particles having a particle size in the range of 0.6 to 2.0 μm is calculated.
(Measurement condition)
The measurement was adjusted to a 1% NaCl aqueous solution using primary sodium chloride and then passed through a 0.45 μm filter to 50 to 100 ml of a surfactant, preferably 0.1 to 5 ml of an alkylbenzene sulfonate as a dispersant. In addition, add 1-10 mg of sample. This was subjected to a dispersion treatment for 1 minute with an ultrasonic disperser and measured using a dispersion liquid in which the particle concentration was adjusted to 5000 to 15000 particles / μl. For the measurement of the number of particles, a two-dimensional image area captured by a CCD camera and a diameter of a circle having the same area are calculated as an equivalent circle diameter. From the accuracy of the CCD pixel, a circle equivalent diameter of 0.6 μm or more was effective, and particle measurement data was obtained.
[0020]
Further, it is particularly important that the toner shape factor SF-1 is 100 to 160. When the shape factor SF-1 is larger than 160, filming of the toner on the developing roller, a blade for thinning the toner, or the like The toner may be fused to the member, and the transfer efficiency of the toner from the photoreceptor to the transfer paper may be reduced. This is because when SF-1 increases, the shape of the toner departs from the spherical shape and becomes deformed, so that corners are present on the surface of the toner, and the toner is likely to be caught and retained by a member such as a blade. It becomes easy to fuse.
Further, in the case of a spherical toner having SF-1 smaller than 100, the cleaning property of the toner that remains on the photoreceptor without being transferred may be deteriorated.
[0021]
<Measuring method of shape factor SF-1>
In the present invention, the SF-1 indicating the shape factor is, for example, a sample of 100 toner images enlarged by a magnification of 500 times using an FE-SEM (S-800) manufactured by Hitachi, Ltd. For example, it is introduced into an image analysis apparatus (Luxex III) manufactured by Nikon Corporation and analyzed, and the value obtained from the following equation is defined as a shape factor SF-1.
SF-1 = [(MXLNG) 2 / (AREA)] × (π / 4) × 100
[In the formula, MXLNG indicates the absolute maximum length of the toner particles, and AREA indicates the projected area of the toner particles. ]
[0022]
The shape factor SF-1 indicates the degree of roundness of the toner particles.
The toner particles produced by the melt-kneading-pulverization method are indeterminate, and the shape factor SF-1 of the toner particles usually exceeds 150.
[0023]
In the present invention, the toner having the specific toner particle diameter, Dv / Dn, and SF-1 can be obtained by granulating the toner by various methods and conditions in the liquid phase. In particular, a method in which the toner composition is dissolved or dispersed in an organic solvent, the dissolved or dispersed material is dispersed in an aqueous medium containing resin fine particles, and the solvent is removed from the obtained dispersion liquid. Is preferable because it is stable.
[0024]
That is, in the present invention, a toner dissolves or disperses a composition containing a polymer having a site capable of reacting with a compound having an active hydrogen group, a colorant, and a release agent in at least an organic solvent, Dispersing the solution or dispersion of the composition in an aqueous medium and then reacting or reacting the polymer having a site capable of reacting with the compound having an active hydrogen group with the compound having an active hydrogen group, By removing the organic solvent, washing and drying, the particle size and shape of the toner can be stably controlled.
The component of the modified polyester obtained by the above reaction can increase the durability necessary as a toner necessary for one-component development. Specifically, the toner is further pulverized by contact stress caused by a developing roller and a toner supply roller, a layer thickness regulating blade, a friction charging blade, or the like used in a one-component developing device, and ultrafine particles are generated. Since the toner is embedded in the toner surface, the phenomenon that the image quality is deteriorated can be prevented, and the life as a so-called toner is improved.
[0025]
A non-magnetic one-component developing toner suitable for the present invention will be described.
The non-magnetic one-component developing toner of the present invention is preferably spindle-shaped.
An irregular shape or a flat shape with a non-constant toner shape has the following problems because the powder fluidity is poor. Since frictional charging cannot be performed smoothly, problems such as background stains are likely to occur. When developing a minute latent image dot, the dot reproducibility is inferior because it is difficult to obtain a dense and uniform toner arrangement. In the electrostatic transfer method, the transfer efficiency is inferior due to being hardly affected by the lines of electric force.
When the toner is close to a true sphere, the powder fluidity is too good and excessively acts on the external force, so that there is a problem that the toner particles are likely to be scattered outside the dots during development and transfer. . Further, since the spherical toner easily rolls on the photoreceptor, there is a problem that the toner often gets into the gap between the photoreceptor and the cleaning member, resulting in poor cleaning.
[0026]
In the spindle-shaped toner of the present invention, the powder fluidity is appropriately adjusted, so that the triboelectric charging is smoothly performed and the background stain is not generated, and the minute latent image dots are developed in an orderly manner. After that, it is efficiently transferred and has excellent dot reproducibility. Further, the powder flowability is moderately braked to prevent scattering at that time. The spindle-shaped toner has a limited rolling axis as compared with the spherical toner, and therefore, it is difficult to cause a cleaning defect such as to sink under the cleaning member.
[0027]
The toner shape will be described with reference to FIGS.
The spinner-shaped toner of the present invention has a ratio (r 2 / R 1 ) Is 0.5 to 0.8, and the ratio of thickness to minor axis (r 3 / R 2 ) Is preferably a spindle shape represented by 0.7 to 1.0.
Ratio of short axis to long axis (r 2 / R 1 ) Is less than 0.5, the cleaning performance is high because it is away from the true spherical shape, but high-quality image quality cannot be obtained because of poor dot reproducibility and transfer efficiency. On the other hand, the ratio of the short axis to the long axis (r 2 / R 1 ) Exceeds 0.8, it is close to a sphere, and cleaning failure may occur particularly in a low temperature and low humidity environment.
Also, the ratio of thickness to minor axis (r 3 / R 2 ) Is less than 0.7, it is close to a flat shape and is less scattered like an irregular toner, but a high transfer rate like a spherical toner cannot be obtained. In particular, the ratio of thickness to minor axis (r 3 / R 2 ) Is 1.0, the rotating body has a long axis as a rotation axis. By making the spindle shape close to this, it is a shape that is neither an irregular shape, a flat shape nor a spherical shape, and all of the triboelectric chargeability, dot reproducibility, transfer efficiency, anti-scattering properties, and cleaning properties that both shapes have It will be a shape that satisfies. R 1 , R 2 , R 3 Were measured with a scanning electron microscope (SEM) while changing the angle of field of view and taking pictures.
[0028]
(Modified polyester resin)
The modified polyester resin is a polyester resin in which a functional group contained in an acid or alcohol monomer unit and a bonding group other than an ester bond are present, or a resin component having a different structure is covalently bonded or ionized in the polyester resin. A thing that has a state of being connected by bonding or the like.
For example, the polyester terminal is reacted with something other than an ester bond. Specifically, a functional group such as an isocyanate group that reacts with an acid group or a hydroxyl group is introduced into the terminal and further reacted with a compound having an active hydrogen group to modify or extend the terminal.
Further, compounds having a plurality of active hydrogen groups include those in which polyester ends are bonded to each other (urea-modified polyester, urethane-modified polyester, etc.).
In addition, a reactive group such as a double bond is introduced into the polyester main chain, radical polymerization is caused therefrom, and a carbon-carbon bond graft component is introduced into the side chain or the double bonds are bridged. Included (styrene modified, acrylic modified polyester, etc.).
In addition, a resin component having a different structure is copolymerized in the polyester main chain or reacted with a terminal carboxyl group or hydroxyl group. For example, those obtained by copolymerization with a silicone resin having a terminal modified with a carboxyl group, a hydroxyl group, an epoxy group, or a mercapto group (such as a silicone-modified polyester) are also included.
This will be specifically described below.
[0029]
(Synthesis example of modified polyester resin)
724 parts of bisphenol A ethylene oxide 2-mole adduct, 200 parts of isophthalic acid and 70 parts of fumaric acid, and 2 parts of dibutyltin oxide are placed in a reaction vessel equipped with a cooling pipe, a stirrer and a nitrogen introduction pipe, and are heated at 230 ° C. at normal pressure. The reaction was continued for 8 hours at a reduced pressure of 10 to 15 mmHg, followed by cooling to 160 ° C., and 32 parts of phthalic anhydride was added thereto and reacted for 2 hours. Next, the mixture was cooled to 80 ° C., 200 parts of styrene, 1 part of benzoyl peroxide and 0.5 part of dimethylaniline were added in ethyl acetate, and the reaction was performed for 2 hours. Ethyl acetate was distilled off, and the weight average molecular weight was 92,000. Polystyrene graft-modified polyester (1) was obtained.
[0030]
Examples of the urea-modified polyester (i) include a reaction product of a polyester prepolymer (A) having an isocyanate group and an amine (B) as a compound having an active hydrogen group. Examples of the polyester prepolymer (A) having an isocyanate group include a product obtained by further reacting a polyester having an active hydrogen group with a polyisocyanate (3), which is a polycondensate of polyol (1) and polycarboxylic acid (2). Can be mentioned. Examples of the active hydrogen group possessed by the polyester include hydroxyl groups (alcoholic hydroxyl groups and phenolic hydroxyl groups), amino groups, carboxyl groups, mercapto groups, and the like. Among these, alcoholic hydroxyl groups are preferred.
[0031]
Examples of the polyol (1) include a diol (1-1) and a tri- or higher valent polyol (1-2). (1-1) alone or (1-1) and a small amount of (1-2) Mixtures are preferred.
Diol (1-1) includes alkylene glycol (ethylene glycol, 1,2-propylene glycol, 1,3-propylene glycol, 1,4-butanediol, 1,6-hexanediol, etc.); alkylene ether glycol (diethylene glycol) , Triethylene glycol, dipropylene glycol, polyethylene glycol, polypropylene glycol, polytetramethylene ether glycol, etc.); alicyclic diols (1,4-cyclohexanedimethanol, hydrogenated bisphenol A, etc.); bisphenols (bisphenol A, bisphenol) F, bisphenol S, etc.); alkylene oxide (ethylene oxide, propylene oxide, butylene oxide, etc.) adduct of the above alicyclic diol; Alkylene oxide phenol compound (ethylene oxide, propylene oxide, butylene oxide, etc.), etc. adducts. Among them, preferred are alkylene glycols having 2 to 12 carbon atoms and alkylene oxide adducts of bisphenols, and particularly preferred are alkylene oxide adducts of bisphenols and alkylene glycols having 2 to 12 carbon atoms. It is a combined use.
[0032]
The trihydric or higher polyol (1-2) includes 3 to 8 or higher polyhydric aliphatic alcohols (glycerin, trimethylolethane, trimethylolpropane, pentaerythritol, sorbitol, etc.); trihydric or higher phenols (Trisphenol PA, phenol novolak, cresol novolak, etc.); and alkylene oxide adducts of the above trivalent or higher polyphenols.
[0033]
Examples of the polycarboxylic acid (2) include dicarboxylic acid (2-1) and trivalent or higher polycarboxylic acid (2-2). (2-1) alone and (2-1) with a small amount of ( The mixture of 2-2) is preferred.
Dicarboxylic acid (2-1) includes alkylene dicarboxylic acid (succinic acid, adipic acid, sebacic acid, etc.); alkenylene dicarboxylic acid (maleic acid, fumaric acid, etc.); aromatic dicarboxylic acid (phthalic acid, isophthalic acid, terephthalic acid) And naphthalenedicarboxylic acid). Of these, preferred are alkenylene dicarboxylic acids having 4 to 20 carbon atoms and aromatic dicarboxylic acids having 8 to 20 carbon atoms.
[0034]
Examples of the trivalent or higher polycarboxylic acid (2-2) include aromatic polycarboxylic acids having 9 to 20 carbon atoms (trimellitic acid, pyromellitic acid, and the like). In addition, as polycarboxylic acid (2), you may make it react with polyol (1) using the acid anhydride or lower alkyl ester (methyl ester, ethyl ester, isopropyl ester, etc.) of the above-mentioned thing.
[0035]
The ratio of the polyol (1) to the polycarboxylic acid (2) is usually 2/1 to 1/1, preferably 1. as the equivalent ratio [OH] / [COOH] of the hydroxyl group [OH] and the carboxyl group [COOH]. 5/1 to 1/1, more preferably 1.3 / 1 to 1.02 / 1.
[0036]
Examples of the polyisocyanate (3) include aliphatic polyisocyanates (tetramethylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, 2,6-diisocyanatomethylcaproate, etc.); alicyclic polyisocyanates (isophorone diisocyanate, cyclohexylmethane diisocyanate, etc.); aromatic Diisocyanates (tolylene diisocyanate, diphenylmethane diisocyanate, etc.); araliphatic diisocyanates (α, α, α ′, α′-tetramethylxylylene diisocyanate, etc.); isocyanurates; the polyisocyanates such as phenol derivatives, oximes, caprolactam And a combination of two or more of these.
[0037]
The ratio of the polyisocyanate (3) is usually 5/1 to 1/1, preferably 4 /, as an equivalent ratio [NCO] / [OH] of the isocyanate group [NCO] and the hydroxyl group [OH] of the polyester having a hydroxyl group. 1 to 1.2 / 1, more preferably 2.5 / 1 to 1.5 / 1. When [NCO] / [OH] exceeds 5, low-temperature fixability deteriorates. If the molar ratio of [NCO] is less than 1, the urea content in the modified polyester will be low, and the hot offset resistance will deteriorate.
[0038]
The content of the polyisocyanate (3) component in the prepolymer (A) having an isocyanate group at the terminal is usually 0.5 to 40% by weight, preferably 1 to 30% by weight, more preferably 2 to 20% by weight. It is. If it is less than 0.5% by weight, the hot offset resistance deteriorates, and it is disadvantageous in terms of both heat-resistant storage stability and low-temperature fixability. On the other hand, if it exceeds 40% by weight, the low-temperature fixability deteriorates.
[0039]
The number of isocyanate groups contained per molecule in the prepolymer (A) having an isocyanate group is usually 1 or more, preferably 1.5 to 3 on average, more preferably 1.8 to 2.5 on average. It is. If it is less than 1 per molecule, the molecular weight of the modified polyester will be low, and the hot offset resistance will deteriorate.
[0040]
As amines (B) which are compounds having an active hydrogen group, diamines (B1), trivalent or higher polyamines (B2), aminoalcohols (B3), aminomercaptans (B4), amino acids (B5), and B1- Examples thereof include those in which the amino group of B5 is blocked (B6).
Examples of the diamine (B1) include aromatic diamines (phenylenediamine, diethyltoluenediamine, 4,4′-diaminodiphenylmethane, etc.); alicyclic diamines (4,4′-diamino-3,3′-dimethyldicyclohexylmethane, diamines). Cyclohexane, isophoronediamine, etc.); and aliphatic diamines (ethylenediamine, tetramethylenediamine, hexamethylenediamine, etc.) and the like.
[0041]
Examples of the trivalent or higher polyamine (B2) include diethylenetriamine and triethylenetetramine. Examples of amino alcohol (B3) include ethanolamine and hydroxyethylaniline. Examples of amino mercaptan (B4) include aminoethyl mercaptan and aminopropyl mercaptan. Examples of the amino acid (B5) include aminopropionic acid and aminocaproic acid. Examples of the B1 to B5 amino group blocked (B6) include ketimine compounds and oxazoline compounds obtained from the B1 to B5 amines and ketones (acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, etc.). Among these amines (B), preferred are B1 and a mixture of B1 and a small amount of B2.
[0042]
Furthermore, if necessary, the molecular weight of the modified polyester can be adjusted using an elongation terminator. Examples of the elongation terminator include monoamines (diethylamine, dibutylamine, butylamine, laurylamine, etc.), and those obtained by blocking them (ketimine compounds).
[0043]
The ratio of amines (B) is the equivalent ratio [NCO] / [NHx] of isocyanate groups [NCO] in the prepolymer (A) having isocyanate groups and amino groups [NHx] in amines (B). The ratio is usually 1/2 to 2/1, preferably 1.5 / 1 to 1 / 1.5, more preferably 1.2 / 1 to 1 / 1.2. When [NCO] / [NHx] exceeds 2 or less than 1/2, the molecular weight of the urea-modified polyester (i) becomes low, and the hot offset resistance deteriorates.
[0044]
In the present invention, the modified polyester (i) may contain a urethane bond as well as a urea bond. The molar ratio of the urea bond content to the urethane bond content is usually 100/0 to 10/90, preferably 80/20 to 20/80, and more preferably 60/40 to 30/70. When the molar ratio of the urea bond is less than 10%, the hot offset resistance is deteriorated.
[0045]
In the molecular weight distribution of the THF-soluble component of the modified polyester resin of the present invention, the main peak molecular weight is usually 1000 to 10000, preferably 2000 to 8000. When the amount of the component having a molecular weight of less than 1000 is increased, the heat resistant storage stability tends to be deteriorated, and when the component having a molecular weight of 10,000 or more is increased, the low-temperature fixability is simply decreased, but the decrease can be suppressed as much as possible by balance control. Further, the content of a polymer component having a molecular weight of 30000 or more is 1 to 10%, and it is preferably 3 to 6% although it varies depending on the toner material. If it is less than 1%, sufficient hot offset resistance cannot be obtained, and if it exceeds 10%, the glossiness and transparency may be deteriorated.
[0046]
Moreover, it leads to an improvement in hot offset by using a modified polyester resin containing 1 to 25% by weight of THF insolubles. In addition, due to long-term agitation inside the one-component developing device, the toner is further pulverized by contact stress caused by the developing roller, toner supply roller, layer thickness regulating blade, friction charging blade, etc., and fine particles are generated or fluidized. Since the agent is embedded in the toner surface, it has an effect on the problem of deterioration in image quality. Although THF insolubles are effective for hot offset in color toners, the glossiness and transparency of OHP are certainly negative, but are effective within 1 to 10% by weight to widen the mold release width. There are also cases that demonstrate this.
[0047]
(Unmodified polyester resin)
In the present invention, not only the modified polyester resin (i) is used alone, but also the unmodified polyester (ii) can be contained as a toner binder component together with the (i). By using (ii) in combination, the low-temperature fixability and glossiness when used in a full-color apparatus are improved, which is preferable to single use. Examples of (ii) include the same polycondensates of polyol (1) and polycarboxylic acid (2) as in the polyester component (i) above, and preferred ones are also the same as (i). It is preferable that (i) and (ii) are at least partially compatible with each other in terms of low-temperature fixability and hot offset resistance. Accordingly, the polyester component (i) and (ii) preferably have similar compositions.
[0048]
When (ii) is contained, the weight ratio of (i) and (ii) is usually 5/95 to 80/20, preferably 5/95 to 30/70, more preferably 5/95 to 25/75, Particularly preferred is 7/93 to 20/80. If the weight ratio of (i) is less than 5%, the hot offset resistance deteriorates, and it is disadvantageous in terms of both heat-resistant storage stability and low-temperature fixability.
[0049]
The peak molecular weight of (ii) is usually 1000-20000, preferably 1500-10000, more preferably 2000-8000. If it is less than 1000, heat-resistant storage stability will deteriorate, and if it exceeds 10,000, low-temperature fixability will deteriorate. The hydroxyl value of (ii) is preferably 5 or more, more preferably 10 to 120, and particularly preferably 20 to 80. If it is less than 5, it is disadvantageous in terms of both heat-resistant storage stability and low-temperature fixability. The acid value of (ii) is preferably 10-30. By giving an acid value, it tends to be negatively charged, and the fixability tends to be further improved. However, when the acid value exceeds 30, particularly when used in a high-temperature and high-humidity environment, the charge amount of the toner decreases, and problems such as background smearing on the image may occur.
[0050]
In the present invention, the glass transition point (Tg) of (ii) is preferably 35 to 55 ° C, more preferably 40 to 55 ° C. If it is less than 35, the heat-resistant storage stability of the toner deteriorates, and if it exceeds 55 ° C., the low-temperature fixability becomes insufficient. Due to the coexistence of the modified polyester resin, the dry toner of the present invention tends to have good heat-resistant storage stability even when the glass transition point is low, as compared with known polyester toners.
[0051]
The storage elastic modulus of the toner binder is 10,000 dyne / cm at a measurement frequency of 20 Hz. 2 The temperature (TG ′) at which the temperature becomes is usually 100 ° C. or higher, preferably 110 to 200 ° C. If it is less than 100 ° C., the resistance to hot offset deteriorates. As the viscosity of the toner binder, the temperature (Tη) at 1000 poise at a measurement frequency of 20 Hz is usually 180 ° C. or lower, preferably 90 to 160 ° C. If it exceeds 180 ° C., the low-temperature fixability deteriorates. That is, TG ′ is preferably higher than Tη from the viewpoint of achieving both low temperature fixability and hot offset resistance. In other words, the difference between TG ′ and Tη (TG′−Tη) is preferably 0 ° C. or more. More preferably, it is 10 degreeC or more, Most preferably, it is 20 degreeC or more. The upper limit of the difference is not particularly limited. Further, from the viewpoint of achieving both heat-resistant storage stability and low-temperature fixability, the difference between Tη and Tg is preferably 0 to 100 ° C. More preferably, it is 10-90 degreeC, Most preferably, it is 20-80 degreeC.
[0052]
<Molecular weight distribution measurement method>
The molecular weight distribution of the toner binder component is measured by the following method.
After about 1 g of toner is carefully evaluated in an Erlenmeyer flask, 10 to 20 g of THF (tetrahydrofuran) is added to obtain a THF solution having a binder concentration of 5 to 10% by weight. The column is stabilized in a heat chamber at 40 ° C., and THF as a solvent is allowed to flow through the column at this temperature at a flow rate of 1 ml / min, and 20 μl of the THF sample solution is injected. The molecular weight of the sample is calculated from the relationship between the retention value and the logarithmic value of a calibration curve prepared from a monodisperse polystyrene standard sample. A calibration curve is created using a polystyrene standard sample. As a monodisperse polystyrene standard sample, for example, molecular weight 2.7 × 10 manufactured by Tosoh Corporation 2 ~ 6.2 × 10 6 Use the one in the range. A refractive index (RI) detector is used as the detector. As the column, for example, TSKgel, G1000H, G2000H, G2500H, G3000H, G4000H, G5000H, G6000H, G7000H, GMH manufactured by Tosoh Corporation are used in combination.
[0053]
<Method for measuring THF insoluble matter>
About 1.0 g (A) of resin or toner is weighed.
About 50 g of TFT is added to this and left at 20 ° C. for 24 hours.
This is first separated by centrifugation and filtered using JIS standard (P3801) type 5 C filter paper for quantification.
The solvent content of this filtrate is vacuum-dried, and the residual amount (B) is measured only for the resin content.
This residual amount is the amount dissolved in THF.
The THF insoluble content (%) is obtained from the following formula.
THF insoluble matter (%) = [(A−B) / A] × 100
In the case of toner, the THF insoluble component amount (W1) and the THF soluble component amount (W2) other than the resin are separately obtained by a known method, for example, a thermal loss method by the TG method, and obtained from the following formula.
THF insoluble matter (%) = [(A−B−W2) / (A−W1−W2)] × 100
[0054]
Further, when the toner is prepared in the liquid phase of the present invention, when the charge control agent used in the toner by the kneading and pulverization method is used as it is, the charge control agent is uniformly distributed in the toner in the liquid phase. In addition to being difficult to disperse, the charge control agent is altered by touching the liquid, and the desired charge amount is often not obtained. On the other hand, since charging of the toner occurs on the surface of the toner, it is preferable that a certain amount of charge control substance is present on the surface of the toner. This is achieved by fixing a charge control substance on the surface of the toner.
[0055]
As a method for fixing the charge control substance on the surface of the toner, a method of applying an impact force to the mixture with a blade rotating at high speed, a mixture is injected into a high-speed air stream, accelerated, and particles or composite particles are appropriately mixed. There is a method of making it collide with a collision plate. As equipment, Ong mill (manufactured by Hosokawa Micron Co., Ltd.), I-type mill (manufactured by Nippon Pneumatic Co., Ltd.) is modified to reduce the grinding air pressure, hybridization system (manufactured by Nara Machinery Co., Ltd.), kryptron system (Manufactured by Kawasaki Heavy Industries, Ltd.), Q type mixer (manufactured by Mitsui Mining Co., Ltd.), automatic mortar and the like.
[0056]
As the charge control agent particles in the present invention, all known particles can be used. For example, nigrosine dyes, triphenylmethane dyes, chromium-containing metal complex dyes, molybdate chelate pigments, rhodamine dyes, alkoxy amines, quaternary ammoniums. Salts (including fluorine-modified quaternary ammonium salts), alkylamides, phosphorus simple substances or compounds, tungsten simple substances or compounds, fluorine-based activators, salicylic acid metal salts, and metal salts of salicylic acid derivatives. Specifically, Nitronine-based dye Bontron 03, quaternary ammonium salt Bontron P-51, metal-containing azo dye Bontron S-34, oxynaphthoic acid metal complex E-82, salicylic acid metal complex E- 84, E-89 of phenol-based condensate (above, manufactured by Orient Chemical Industries), TP-302, TP-415 of quaternary ammonium salt molybdenum complex, and TN-105 of zirconium compounds (above, Hodogaya Chemical Co., Ltd.) Manufactured), quaternary ammonium salt copy charge PSY VP2038, triphenylmethane derivative copy blue PR, quaternary ammonium salt copy charge NEG VP2036, copy charge NX VP434 (manufactured by Hoechst), LRA-901, LR-147 (made by Nippon Carlit Co., Ltd.), copper lid, which is a boron complex Cyanine, perylene, quinacridone, azo pigments, sulfonate group, carboxyl group, and polymer compounds having a functional group such as a quaternary ammonium salt. A crystalline compound is preferable, and a compound that can be easily crushed into fine particles of 1 μm by stress or the like is more preferable. These charge control agent particles can also be placed in advance in resin particles containing a colorant for chargeability reinforcement. The amount of the charge control agent particles to be stirred together with the resin particles containing the colorant is preferably 0.01 to 2 parts by weight, more preferably 0.05 to 1 part by weight with respect to 100 parts by weight of the resin particles containing the colorant. Parts, most preferably from 0.1 to 0.5 parts by weight.
[0057]
(External additive)
As the external additive, inorganic fine particles can be preferably used for the purpose of improving fluidity and chargeability. Specifically, various types such as silica, titanium oxide, and alumina can be used, and hydrophobized silica is particularly preferable. Such a fluidizing agent performs surface treatment to increase hydrophobicity and prevent deterioration of flow characteristics and charging characteristics even under high humidity. Especially in one-component development, a toner thin layer on a developing roller. Becomes uniform. For example, silane coupling agents, silylating agents, silane coupling agents having a fluoroalkyl group, organic titanate coupling agents, aluminum coupling agents, silicone oils, modified silicone oils and the like are preferable surface treatment agents. .
[0058]
In addition, it is preferable that the external additive is added and mixed in a ratio of 0.3 to 5.0 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the base toner in terms of developability and transferability, and more than 0.3 parts by weight. If the amount is too small, the fluidity of the toner may be insufficient, and the transfer efficiency of the toner from the photoreceptor to the transfer paper may be lowered. By being present in a free state without being sufficiently adhered to the surface, the external additive alone adheres to the surface of the photoconductor to be contaminated, or the photoconductor surface is scraped off. Side effects such as dirt may occur.
[0059]
The primary particle diameter of the inorganic fine particles is preferably 5 mμ to 2 μm, and particularly preferably 5 mμ to 500 mμ. The specific surface area according to the BET method is 20 to 500 m. 2 / G is preferable.
Other specific examples of the inorganic fine particles include, for example, barium titanate, magnesium titanate, calcium titanate, strontium titanate, zinc oxide, tin oxide, silica sand, clay, mica, wollastonite, diatomaceous earth, chromium oxide. Cerium oxide, bengara, antimony trioxide, magnesium oxide, zirconium oxide, barium sulfate, barium carbonate, calcium carbonate, silicon carbide, silicon nitride and the like.
[0060]
In addition, polymer fine particles such as polystyrene obtained by soap-free emulsion polymerization, suspension polymerization and dispersion polymerization, methacrylic acid ester and acrylic acid ester copolymer, polycondensation system such as silicone, benzoguanamine and nylon, thermosetting resin And polymer particles.
[0061]
It is preferable to contain a cleaning property improving agent for removing the developer after transfer remaining on the photoreceptor or the primary transfer medium. Examples of the cleaning property improving agent include fatty acids such as zinc stearate, calcium stearate, and stearic acid. Examples thereof include polymer fine particles produced by soap-free emulsion polymerization of metal salts such as polymethyl methacrylate fine particles and polystyrene fine particles. The polymer fine particles preferably have a relatively narrow particle size distribution and a volume average particle size of 0.01 to 1 μm.
[0062]
(Release agent)
In the present invention, a release agent such as a wax is included together with the toner binder and the colorant. As a result of investigations by the present inventors, it has been clarified that the state of wax in the toner greatly affects the releasability of the toner at the time of fixing, and the wax is finely dispersed in the toner and is present inside the toner. As a result, it was clarified that a good fixing releasability can be obtained by the presence in the vicinity of the surface. In particular, it is preferable that the wax has a long diameter and is dispersed to 1 μm or less. However, when a large amount of the release agent is exposed on the toner surface, the wax is likely to come off from the toner surface due to long-term agitation inside the developing device, and it adheres to the surface of a member in the developing device. This is not preferable because the charge amount of the developer may be reduced. The dispersion of these release agents is judged from an enlarged photograph obtained using a transmission electron microscope.
[0063]
Known waxes can be used, and examples thereof include polyolefin wax (polyethylene wax, polypropylene wax, etc.); long chain hydrocarbon (paraffin wax, sasol wax, etc.); carbonyl group-containing wax. Of these, carbonyl group-containing waxes are preferred. Carbonyl group-containing waxes include polyalkanoic acid esters (carnauba wax, montan wax, trimethylolpropane tribehenate, pentaerythritol tetrabehenate, pentaerythritol diacetate dibehenate, glycerin tribehenate, 1,18 -Octadecanediol distearate, etc.); polyalkanol esters (tristearyl trimellitic acid, distearyl maleate, etc.); polyalkanoic acid amides (ethylenediamine dibehenyl amide, etc.); polyalkylamides (trimellitic acid tristearyl amide, etc.) And dialkyl ketones (such as distearyl ketone). Among these carbonyl group-containing waxes, polyalkanoic acid esters are preferred.
[0064]
The melting point of the wax used in the toner of the present invention is usually 40 to 160 ° C, preferably 50 to 120 ° C, more preferably 60 to 90 ° C. A wax having a melting point of less than 40 ° C. has an adverse effect on heat-resistant storage stability, and a wax having a melting point of more than 160 ° C. tends to cause a cold offset when fixing at a low temperature. Further, the melt viscosity of the wax is preferably 5 to 1000 cps, more preferably 10 to 100 cps as a measured value at a temperature 20 ° C. higher than the melting point. Waxes exceeding 1000 cps have poor effects for improving hot offset resistance and low-temperature fixability.
The content of the wax in the toner is usually 0 to 40% by weight, preferably 3 to 30% by weight.
[0065]
(Coloring agent)
As the colorant used in the toner of the present invention, all known dyes and pigments can be used, such as carbon black, nigrosine dye, iron black, naphthol yellow S, Hansa yellow (10G, 5G, G), cadmium yellow, Yellow iron oxide, ocher, yellow lead, titanium yellow, polyazo yellow, oil yellow, Hansa yellow (GR, A, RN, R), pigment yellow L, benzidine yellow (G, GR), permanent yellow (NCG), Vulcan Fast Yellow (5G, R), Tartrazine Lake, Quinoline Yellow Lake, Anthrazan Yellow BGL, Isoindolinone Yellow, Bengala, Red Tan, Lead Zhu, Cadmium Red, Cadmium Mercury Red, Antimon Zhu, Permanent Red 4R, Parared, Phisei Red, Lachlor Ortho Nitroaniline Red, Resol Fast Scarlet G, Brilliant Fast Scarlet, Brilliant Carnmin BS, Permanent Red (F2R, F4R, FRL, FRLL, F4RH), Fast Scarlet VD, Belkan Fast Rubin B, Brilliant Scarlet G, Resol Rubin GX , Permanent Red F5R, Brilliant Carmine 6B, Pigment Scarlet 3B, Bordeaux 5B, Tolujing Maroon, Permanent Bordeaux F2K, Helio Bordeaux BL, Bordeaux 10B, Bon Maroon Light, Bon Maroon Medium, Eosin Lake, Rhodamine Lake B, Rhodamine Lake Y , Alizarin lake, thioindigo red B, thioindigo maroon, oil red, quinacridone , Pyrazolone red, polyazo red, chrome vermilion, benzidine orange, perinone orange, oil orange, cobalt blue, cerulean blue, alkali blue rake, peacock blue rake, Victoria blue rake, metal-free phthalocyanine blue, phthalocyanine blue, fast sky blue, Indanthrene blue (RS, BC), indigo, ultramarine, bitumen, anthraquinone blue, fast violet B, methyl violet lake, cobalt violet, manganese purple, dioxane violet, anthraquinone violet, chrome green, zinc green, chromium oxide, pyridian, Emerald Green, Pigment Green B, Naphthol Green B, Green Gold, Acid Green Lake, Malachite Green lake, phthalocyanine green, anthraquinone green, titanium oxide, zinc white, litbon and mixtures thereof can be used.
The content of the colorant is usually 1 to 15% by weight, preferably 3 to 10% by weight, based on the toner.
[0066]
The colorant used in the present invention can also be used as a master batch combined with a resin. As the binder resin to be kneaded together with the production of the masterbatch or the masterbatch, in addition to the modified and unmodified polyester resins mentioned above, styrene such as polystyrene, poly p-chlorostyrene, polyvinyltoluene, and polymers of substituted products thereof; Styrene-p-chlorostyrene copolymer, styrene-propylene copolymer, styrene-vinyltoluene copolymer, styrene-vinylnaphthalene copolymer, styrene-methyl acrylate copolymer, styrene-ethyl acrylate copolymer Styrene-butyl acrylate copolymer, styrene-octyl acrylate copolymer, styrene-methyl methacrylate copolymer, styrene-ethyl methacrylate copolymer, styrene-butyl methacrylate copolymer, styrene-α- Chloromethyl methacrylate copolymer, Tylene-acrylonitrile copolymer, styrene-vinyl methyl ketone copolymer, styrene-butadiene copolymer, styrene-isoprene copolymer, styrene-acrylonitrile-indene copolymer, styrene-maleic acid copolymer, styrene-malein Styrene copolymers such as acid ester copolymers; polymethyl methacrylate, polybutyl methacrylate, polyvinyl chloride, polyvinyl acetate, polyethylene, polypropylene, polyester, epoxy resin, epoxy polyol resin, polyurethane, polyamide, polyvinyl butyral, poly Acrylic resin, rosin, modified rosin, terpene resin, aliphatic or alicyclic hydrocarbon resin, aromatic petroleum resin, chlorinated paraffin, paraffin wax, etc. The
[0067]
The master batch can be obtained by mixing and kneading a resin for a master batch and a colorant under a high shear force to obtain a master batch. In this case, an organic solvent can be used in order to enhance the interaction between the colorant and the resin. Also, a so-called flushing method called watering paste containing water of a colorant is mixed and kneaded together with a resin and an organic solvent, and the colorant is transferred to the resin side to remove moisture and organic solvent components. Since it can be used as it is, it does not need to be dried and is preferably used. For mixing and kneading, a high shear dispersion device such as a three-roll mill is preferably used.
[0068]
The dry toner of the present invention can be produced by the following method, but is not limited thereto.
[0069]
(Production method of toner in aqueous medium)
The aqueous medium used in the present invention may be water alone, or a solvent miscible with water may be used in combination. Examples of the miscible solvent include alcohol (methanol, isopropanol, ethylene glycol, etc.), dimethylformamide, tetrahydrofuran, cellosolves (methylcellosolve, etc.), lower ketones (acetone, methyl ethyl ketone, etc.) and the like.
[0070]
As a method for stably forming a dispersion comprising a prepolymer (A) and an unmodified polyester (ii) in an aqueous medium, the prepolymer (A) and the unmodified polyester (ii) are formed in an aqueous medium. Examples thereof include a method of adding a toner raw material composition and dispersing it by shearing force. The prepolymer (A), the unmodified polyester (ii) and other toner compositions (hereinafter referred to as toner raw materials), such as a colorant, a colorant masterbatch, a release agent, and a charge control agent, are contained in an aqueous medium. Although mixing may be performed when forming the dispersion, it is more preferable to mix the toner raw materials in advance and then add and disperse the mixture in the aqueous medium. In the present invention, other toner materials such as a colorant, a release agent, and a charge control agent do not necessarily have to be mixed when forming particles in an aqueous medium, but after the particles are formed. , May be added. For example, after forming particles containing no colorant, the colorant can be added by a known dyeing method.
[0071]
The dispersion method is not particularly limited, and known equipment such as a low-speed shear method, a high-speed shear method, a friction method, a high-pressure jet method, and an ultrasonic wave can be applied. In order to make the particle size of the dispersion 2 to 20 μm, a high-speed shearing type is preferable. When a high-speed shearing disperser is used, the number of rotations is not particularly limited, but is usually 1000 to 30000 rpm, preferably 5000 to 20000 rpm. The dispersion time is not particularly limited, but in the case of a batch method, it is usually 0.1 to 5 minutes. The temperature during dispersion is usually 0 to 150 ° C. (under pressure), preferably 40 to 98 ° C. Higher temperatures are preferred in that the dispersion made of the modified polyester (i) or the prepolymer (A) has a low viscosity and is easily dispersed.
[0072]
The amount of the aqueous medium used relative to 100 parts of the toner composition containing the prepolymer (A) and the unmodified polyester (ii) is usually 50 to 2000 parts by weight, preferably 100 to 1000 parts by weight. If the amount is less than 50 parts by weight, the dispersion state of the toner composition is poor, and toner particles having a predetermined particle diameter cannot be obtained. If it exceeds 2000 parts by weight, it is not economical. Moreover, a dispersing agent can also be used with resin fine particles as needed. It is preferable to use a dispersant because the particle size distribution becomes sharp and the dispersion is stable.
[0073]
In the step of synthesizing the urea-modified polyester from the prepolymer (A), the amines (B) may be added and reacted before the toner composition is dispersed in the aqueous medium, or the amines may be reacted after being dispersed in the aqueous medium. (B) may be added to cause a reaction from the particle interface. In this case, urea-modified polyester is preferentially produced on the surface of the manufactured toner, and a concentration gradient can be provided inside the particles.
[0074]
Anionic surfactants such as alkylbenzene sulfonates, α-olefin sulfonates and phosphates, alkylamines as dispersants for emulsifying and dispersing the oily phase in which the toner composition is dispersed in a liquid containing water Amine salts such as salts, amino alcohol fatty acid derivatives, polyamine fatty acid derivatives, imidazoline, alkyltrimethylammonium salts, dialkyldimethylammonium salts, alkyldimethylbenzylammonium salts, pyridinium salts, alkylisoquinolinium salts, benzethonium chloride, etc. Nonionic surfactants such as quaternary ammonium salt type cationic surfactants, fatty acid amide derivatives, polyhydric alcohol derivatives, such as alanine, dodecyldi (aminoethyl) glycine, di (octylaminoethyl) glycine and N-alkyl N, amphoteric surfactants such as N- dimethyl ammonium betaine and the like.
[0075]
Further, by using a surfactant having a fluoroalkyl group, the effect can be obtained in a very small amount. Preferred anionic surfactants having a fluoroalkyl group include fluoroalkyl carboxylic acids having 2 to 10 carbon atoms and metal salts thereof, disodium perfluorooctanesulfonyl glutamate, 3- [omega-fluoroalkyl (C6-C11 ) Oxy] -1-alkyl (C3-C4) sodium sulfonate, 3- [omega-fluoroalkanoyl (C6-C8) -N-ethylamino] -1-propanesulfonic acid sodium, fluoroalkyl (C11-C20) carvone Acids and metal salts, perfluoroalkylcarboxylic acids (C7 to C13) and metal salts thereof, perfluoroalkyl (C4 to C12) sulfonic acids and metal salts thereof, perfluorooctanesulfonic acid diethanolamide, N-propyl-N- ( 2-hydroxyethyl) -Fluorooctanesulfonamide, perfluoroalkyl (C6-C10) sulfonamidopropyltrimethylammonium salt, perfluoroalkyl (C6-C10) -N-ethylsulfonylglycine salt, monoperfluoroalkyl (C6-C16) ethyl phosphate, etc. Is mentioned.
[0076]
Product names include Surflon S-111, S-112, S-113 (Asahi Glass Co., Ltd.), Florard FC-93, FC-95, FC-98, FC-129 (Sumitomo 3M Co., Ltd.), Unidyne DS-101. DS-102 (Daikin Kogyo Co., Ltd.), MegaFuck F-l10, F-120, F-113, F-191, F-812, F-833 (Dainippon Ink Co., Ltd.), Xtop EF-102, 103, 104, 105, 112, 123A, 123B, 306A, 501, 201, 204 (manufactured by Tochem Products Co., Ltd.), and Fgentent F-100, F150 (manufactured by Neos).
[0077]
In addition, as the cationic surfactant, aliphatic quaternary ammonium salts such as aliphatic primary, secondary or secondary amic acid, perfluoroalkyl (C6 to C10) sulfonamidopropyltrimethylammonium salt which right the fluoroalkyl group, Benzalkonium salt, benzethonium chloride, pyridinium salt, imidazolinium salt, trade names include Surflon S-121 (Asahi Glass Co., Ltd.), Florard FC-135 (Sumitomo 3M Co., Ltd.), Unidyne DS-202 (Daikin Industries, Ltd.) ), Megafuck F-150, F-824 (Dainippon Ink Co., Ltd.), Xtop EF-132 (Tochem Products Co., Ltd.), Footgent F-300 (Neos Co., Ltd.) and the like.
[0078]
Further, tricalcium phosphate, calcium carbonate, titanium oxide, colloidal silica, hydroxyapatite and the like can be used as an inorganic compound dispersant which is hardly soluble in water.
[0079]
Further, it is particularly preferable to stabilize the dispersed droplets with a polymer protective colloid. For example, acrylic acid, methacrylic acid, α-cyanoacrylic acid, α-cyanomethacrylic acid, itaconic acid, crotonic acid, fumaric acid, maleic acid or maleic anhydride and other (meth) acrylic monomers containing hydroxyl groups Bodies such as β-hydroxyethyl acrylate, β-hydroxyethyl methacrylate, β-hydroxypropyl acrylate, β-hydroxypropyl methacrylate, γ-hydroxypropyl acrylate, γ-hydroxypropyl methacrylate, 3-acrylate Chloro-2-hydroxypropyl, 3-chloro-2-hydroxypropyl methacrylate, diethylene glycol monoacrylate, diethylene glycol monomethacrylate, glycerol monoacrylate, glycerol monomethacrylate, N-methylol acrylamide, N-methylol methacrylamide, etc., vinyl alcohol or ethers with vinyl alcohol, such as vinyl methyl ether, vinyl ethyl ether, vinyl propyl ether, or esters of compounds containing vinyl alcohol and a carboxyl group, For example, vinyl acetate, vinyl propionate, vinyl butyrate, etc., acrylamide, methacrylamide, diacetone acrylamide or their methylol compounds, acid chlorides such as acrylic acid chloride, methacrylic acid chloride, vinyl pyridine, vinyl pyrrolidone, vinyl imidazole, ethyleneimine Homopolymers or copolymers such as those having a nitrogen atom, or a heterocyclic ring thereof, polyoxyethylene, polyoxypropylene, Reoxyethylene alkylamine, polyoxypropylene alkylamine, polyoxyethylene alkylamide, polyoxypropylene alkylamide, polyoxyethylene nonylphenyl ether, polyoxyethylene lauryl phenyl ether, polyoxyethylene stearyl phenyl ester, polyoxyethylene nonylphenyl Polyoxyethylenes such as esters, celluloses such as methyl cellulose, hydroxyethyl cellulose, and hydroxypropyl cellulose can be used.
[0080]
In addition, when an acid such as calcium phosphate salt or an alkali-soluble substance is used as the dispersion stabilizer, the calcium phosphate salt is removed from the fine particles by a method such as dissolving the calcium phosphate salt with an acid such as hydrochloric acid and washing with water. To do. It can also be removed by operations such as enzymatic degradation.
[0081]
When a dispersant is used, the dispersant may remain on the surface of the toner particles. However, it is preferable from the charged surface of the toner that the dispersant is washed and removed after the elongation and / or crosslinking reaction.
[0082]
Furthermore, in order to reduce the viscosity of the toner composition, a solvent in which the prepolymer (A) and the unmodified polyester (ii) are soluble can be used. The use of a solvent is preferable in that the particle size distribution becomes sharp. The solvent is preferably volatile with a boiling point of less than 100 ° C. from the viewpoint of easy removal. Examples of the solvent include toluene, xylene, benzene, carbon tetrachloride, methylene chloride, 1,2-dichloroethane, 1,1,2-trichloroethane, trichloroethylene, chloroform, monochlorobenzene, dichloroethylidene, methyl acetate, ethyl acetate, Methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone and the like can be used alone or in combination of two or more. In particular, aromatic solvents such as toluene and xylene and halogenated hydrocarbons such as methylene chloride, 1,2-dichloroethane, chloroform, and carbon tetrachloride are preferable.
The usage-amount of the solvent with respect to 100 weight part of prepolymers (A) is 0-300 weight part normally, Preferably it is 0-100 weight part, More preferably, it is 25-70 weight part. When a solvent is used, it is removed by heating under normal pressure or reduced pressure after the elongation and / or crosslinking reaction.
[0083]
The elongation and / or crosslinking reaction time is selected depending on the reactivity of the isocyanate group structure of the prepolymer (A) and the amines (B), but is usually 10 minutes to 40 hours, preferably 2 to 24 hours. is there. The reaction temperature is generally 0 to 150 ° C., preferably 5 to 50 ° C. Moreover, a well-known catalyst can be used as needed. Specific examples include dibutyltin laurate and dioctyltin laurate.
[0084]
In order to remove the organic solvent from the obtained emulsified dispersion, a method can be employed in which the temperature of the entire system is gradually raised and the organic solvent in the droplets is completely evaporated and removed. Alternatively, it is also possible to spray the emulsified dispersion in a dry atmosphere to completely remove the water-insoluble organic solvent in the droplets to form toner fine particles, and to evaporate and remove the aqueous dispersant together. . As a dry atmosphere in which the emulsified dispersion is sprayed, a gas obtained by heating air, nitrogen, carbon dioxide gas, combustion gas, or the like, particularly various air streams heated to a temperature equal to or higher than the boiling point of the highest boiling solvent used are generally used. Sufficient quality can be obtained with a short treatment such as spray dryer, belt dryer or rotary kiln.
[0085]
When the particle size distribution at the time of emulsification dispersion is wide and washing and drying processes are performed while maintaining the particle size distribution, the particle size distribution can be adjusted by classifying into a desired particle size distribution.
In the classification operation, the fine particle portion can be removed in the liquid by a cyclone, a decanter, centrifugation, or the like. Of course, the classification operation may be performed after obtaining the powder as a powder after drying.
The dispersant used is preferably removed from the obtained dispersion as much as possible, but it is preferable to carry out it simultaneously with the classification operation described above.
[0086]
By mixing the resulting dried toner powder with dissimilar particles such as release agent fine particles, charge control fine particles, fluidizing agent fine particles, and colorant fine particles, or by giving mechanical impact force to the mixed powder By immobilizing and fusing on the surface, it is possible to prevent detachment of the foreign particles from the surface of the resulting composite particle.
[0087]
Specific means include a method of applying an impact force to the mixture by blades rotating at high speed, a method of injecting and accelerating the mixture in a high-speed air stream, and causing particles or composite particles to collide with an appropriate collision plate, etc. is there. As equipment, Ong mill (manufactured by Hosokawa Micron Co., Ltd.), I-type mill (manufactured by Nippon Pneumatic Co., Ltd.) is modified to reduce the grinding air pressure, hybridization system (manufactured by Nara Machinery Co., Ltd.), kryptron system (Made by Kawasaki Heavy Industries, Ltd.), automatic mortar and the like.
[0088]
The present invention can be a toner container filled with the toner, or a process cartridge holding the toner. The toner container and the process cartridge are configured to be attachable to the image forming apparatus.
FIG. 2 shows a schematic configuration of an image forming apparatus having a process cartridge for holding the toner according to the present invention.
In FIG. 2, 1 indicates the entire process cartridge, 2 indicates a photosensitive member, 3 indicates a charging unit, 4 indicates a developing unit, and 5 indicates a cleaning unit.
In the present invention, a plurality of components including at least the developing means 4 among the constituent elements such as the photosensitive member 2, the charging device means 3, the developing means 4 and the cleaning means 5 are integrally combined as a process cartridge. The process cartridge is configured to be detachable from a main body of an image forming apparatus such as a copying machine or a printer.
[0089]
(Description of image forming apparatus)
In the image forming apparatus having the process cartridge holding the toner of the present invention, the photosensitive member is rotationally driven at a predetermined peripheral speed. In the rotation process, the photosensitive member is uniformly charged with a positive or negative predetermined potential on its peripheral surface by the charging unit, and then receives image exposure light from an image exposing unit such as slit exposure or laser beam scanning exposure. An electrostatic latent image is sequentially formed on the peripheral surface of the body, and the formed electrostatic latent image is then developed with toner by a developing unit, and the developed toner image is transferred between the photosensitive member and the transfer unit from the paper feeding unit. Then, the image is sequentially transferred to the transfer material fed in synchronization with the rotation of the photosensitive member by the transfer means. The transfer material that has received the image transfer is separated from the surface of the photosensitive member, introduced into the image fixing means, and fixed on the image, and printed out as a copy (copy). The surface of the photoconductor after the image transfer is cleaned by removing toner remaining after transfer by a cleaning unit, and after being further neutralized, it is repeatedly used for image formation.
[0090]
In the present invention, when an image is formed using the toner, any photoreceptor can be used, but it is particularly preferable to use an amorphous silicon photoreceptor. The amorphous silicon photoreceptor has a high surface hardness, shows high sensitivity to long wavelength light such as a semiconductor laser (770 to 800 nm), and hardly deteriorates due to repeated use.
Hereinafter, the amorphous silicon photoreceptor will be described.
[0091]
<Amorphous silicon photoconductor>
As an amorphous silicon photoreceptor used in the present invention, a conductive support is heated to 50 ° C. to 400 ° C., and a vacuum deposition method, a sputtering method, an ion plating method, a thermal CVD method, a photo CVD method is applied on the support. An amorphous silicon photoconductor (hereinafter referred to as “a-Si-based photoconductor”) having a photoconductive layer made of a-Si can be used by a film forming method such as a plasma CVD method. Among them, a plasma CVD method, that is, a method in which a source gas is decomposed by direct current, high frequency or microwave glow discharge to form an a-Si deposited film on a support is preferably used.
[0092]
<About layer structure>
The layer structure of the amorphous silicon photoconductor is, for example, as follows.
FIG. 3 is a schematic configuration diagram for explaining a layer configuration. A photoconductor 500 shown in FIG. 3A is provided with a photoconductive layer 502 made of a-Si: H, X and having photoconductivity on a support 501. 3B includes a photoconductive layer 502 made of a-Si: H, X and having photoconductivity, and an amorphous silicon-based surface layer 503 on a support 501. The photoconductor 500 shown in FIG. Yes. A photoconductor 500 shown in FIG. 3C has a photoconductive layer 502 made of a-Si: H, X and having photoconductivity, an amorphous silicon-based surface layer 503, and an amorphous silicon-based material on a support 501. And a charge injection blocking layer 504. In the electrophotographic photoreceptor 500 shown in FIG. 3D, a photoconductive layer 502 is provided on a support 501. The photoconductive layer 502 includes a charge generation layer 505 made of a-Si: H, X and a charge transport layer 506, and an amorphous silicon-based surface layer 503 is provided thereon.
[0093]
About the support
The support for the photoreceptor may be conductive or electrically insulating. Examples of the conductive support include metals such as Al, Cr, Mo, Au, In, Nb, Te, V, Ti, Pt, Pd, and Fe, and alloys thereof such as stainless steel. Also, at least the surface of the electrically insulating support such as polyester, polyethylene, polycarbonate, cellulose acetate, polypropylene, polyvinyl chloride, polystyrene, polyamide, etc. A conductively treated support can also be used.
The shape of the support can be a cylindrical or plate-like or endless belt with a smooth or uneven surface, and the thickness thereof is appropriately determined so that a desired photoreceptor for an image forming apparatus can be formed. When flexibility as a photoreceptor for an image forming apparatus is required, it can be made as thin as possible within a range where the function as a support can be sufficiently exhibited. However, the support is usually 10 μm from the viewpoint of production and handling, such as mechanical strength.
[0094]
<Injection prevention layer>
In the amorphous silicon photoconductor that can be used in the present invention, a charge injection blocking layer that functions to block charge injection from the conductive support side is provided between the conductive support and the photoconductive layer as necessary. It is more effective to provide this (FIG. 3C). That is, the charge injection blocking layer has a function of blocking charge injection from the support side to the photoconductive layer side when the photosensitive layer is subjected to a charging process with a certain polarity on its free surface. When charged, it has a so-called polarity dependency that does not exhibit such a function. In order to provide such a function, the charge injection blocking layer contains a relatively large number of atoms for controlling conductivity as compared with the photoconductive layer.
The layer thickness of the charge injection blocking layer is preferably from 0.1 to 5 μm, more preferably from 0.3 to 4 μm, and most preferably from 0.5 to 5 in view of obtaining desired electrophotographic characteristics and economic effects. It is desirable to be 3 μm.
[0095]
<< Photoconductive layer >>
The photoconductive layer is formed on the undercoat layer as necessary, and the layer thickness of the photoconductive layer 502 is appropriately determined as desired from the viewpoint of obtaining desired electrophotographic characteristics and economic effects, preferably It is desirable that the thickness is 1 to 100 μm, more preferably 20 to 50 μm, and most preferably 23 to 45 μm.
[0096]
<About the charge transport layer>
The charge transport layer is a layer mainly having a function of transporting charges when the photoconductive layer is functionally separated. The charge transport layer includes at least silicon atoms, carbon atoms, and fluorine atoms as constituent elements, and is formed of a-SiC (H, F, O) including hydrogen atoms and oxygen atoms as required. It has conductive properties, in particular charge retention properties, charge generation properties and charge transport properties. In the present invention, it is particularly preferable to contain an oxygen atom.
The layer thickness of the charge transport layer is appropriately determined as desired from the viewpoints of obtaining desired electrophotographic characteristics and economic effects. The charge transport layer is preferably 5 to 50 μm, more preferably 10 to 40 μm, Optimally, it is desirably 20 to 30 μm.
[0097]
《Charge generation layer》
The charge generation layer is a layer mainly having a function of generating charges when the photoconductive layer is functionally separated. This charge generation layer is composed of a-Si: H containing at least silicon atoms as components and substantially no carbon atoms and, if necessary, hydrogen atoms, and has desired photoconductive properties, particularly charge generation properties. Have charge transport properties.
The layer thickness of the charge generation layer is appropriately determined as desired from the viewpoint of obtaining desired electrophotographic characteristics and economic effects, etc., preferably 0.5 to 15 μm, more preferably 1 to 10 μm, optimally 1 ˜5 μm.
[0098]
<About the surface layer>
If necessary, the amorphous silicon photoconductor that can be used in the present invention can be provided with a surface layer on the photoconductive layer formed on the support as described above. It is preferable to form a surface layer. This surface layer has a free surface and is provided mainly to achieve moisture resistance, continuous repeated use characteristics, electrical pressure resistance, use environment characteristics, durability, and the like.
The thickness of the surface layer in the present invention is usually 0.01 to 3 μm, preferably 0.05 to 2 μm, and most preferably 0.1 to 1 μm. If the layer thickness is less than 0.01 μm, the surface layer is lost due to wear or the like during use of the photoreceptor, and if it exceeds 3 μm, electrophotographic characteristics such as an increase in residual potential are observed.
[0099]
In the present invention, when forming an image using the toner, any means may be used for charging, but by contacting a charging member with a photosensitive member and applying a voltage to the charging member. Use of a charging device that performs charging is preferable because ozone generation is reduced. The charging characteristics of contact charging at that time are shown in FIG.
Hereinafter, a charging device that applies a voltage to the charging member will be described.
[0100]
(In case of roller charging)
FIG. 5 shows a schematic configuration of an example of an image forming apparatus using a contact-type charging device. A photoreceptor to be charged and an image carrier is driven to rotate at a predetermined speed (process speed) in the direction of the arrow. The charging roller, which is a charging member brought into contact with the photosensitive drum, is basically composed of a cored bar and a conductive rubber layer formed concentrically on the outer periphery of the cored bar, and both ends of the cored bar are bearing members (not shown). In this case, the charging roller is rotated by the rotation of the photosensitive member in the case of FIG. 5. To do. The charging roller is generally formed to have a diameter of 16 mm by coating a medium resistance rubber layer of about 100,000 Ω · cm on a core metal having a diameter of 9 mm, for example.
The core roller of the charging roller and the illustrated power source are electrically connected, and a predetermined bias is applied to the charging roller by the power source. As a result, the peripheral surface of the photoconductor is uniformly charged to a predetermined polarity and potential.
[0101]
(Fur brush charging)
FIG. 6 shows a schematic configuration of an example of an image forming apparatus using a contact-type charging device (a fur brush is used for the brush portion). A photoreceptor to be charged and an image carrier is driven to rotate at a predetermined speed (process speed) in the direction of the arrow. A brush roller constituted by a fur brush is brought into contact with the photosensitive member with a predetermined nip width with a predetermined pressing force against the elasticity of the brush portion.
The fur brush roller as the contact charging member in this example is, for example, a tape in which a metal cored bar having a diameter of 6 mm also serving as an electrode and a conductive rayon fiber REC-B manufactured by Unitika Co., Ltd. as a brush portion is piled. Is wound in a spiral shape to form a roll brush having an outer diameter of 14 mm and a longitudinal length of 250 mm. The brush of the brush part has a density of 300 denier / 50 filaments and 155 per square millimeter. This roll brush is inserted into a pipe having an inner diameter of 12 mm while being rotated in one direction, set so that the brush and the pipe are concentric, and left in a high-temperature and high-humidity atmosphere to bend and bevel.
[0102]
The resistance value of the fur brush roller is, for example, 1 × 10 at an applied voltage of 100V. 5 Ω. This resistance value was converted from the current that flows when a fur brush roller is brought into contact with a metal drum having a diameter of φ30 mm with a nip width of 3 mm and a voltage of 100 V is applied.
The resistance value of the fur brush charger is such that, even when a low-voltage defective part such as a pinhole occurs on the photosensitive member that is the object to be charged, an excessive leakage current flows into this part and the charging nip part becomes poorly charged. 1 × 10 to prevent image defects 4 1 × 10 in order to sufficiently inject charges onto the surface of the photoreceptor. 7 Must be Ω or less.
[0103]
Further, as the material of the brush, fur treated with carbon, copper sulfide, metal, and metal oxide is used. For example, in addition to REC-B manufactured by Unitika Ltd., REC-C, REC-M1 , REC-M10, SA-7 manufactured by Toray Industries, Inc., Sanderlon manufactured by Nippon Kashiwa Co., Ltd., Beltron manufactured by Kanebo, Kuraray Co., Ltd. Examples of such products are Global. One brush is 3 to 10 denier, and preferably has a density of 10 to 100 filaments / bundle and 80 to 600 brushes / mm. The hair foot is preferably 1 to 10 mm.
And it is set as a charging device by winding or sticking this around a metal or other conductive metal core.
[0104]
The fur brush roller is rotationally driven at a predetermined peripheral speed (surface speed) in a direction (counter) opposite to the rotation direction of the photoconductor, and contacts the photoconductor surface with a speed difference. A predetermined charging voltage is applied to the fur brush roller from a power source, so that the surface of the rotating photoconductor is uniformly contact-charged to a predetermined polarity and potential. In this example, the contact charging of the photosensitive member by the fur brush roller is performed by direct injection charging, and the surface of the rotating photosensitive member is charged to a potential substantially equal to the charging voltage applied to the fur brush roller.
[0105]
(In case of magnetic brush charging)
FIG. 6 shows a schematic configuration of an example of an image forming apparatus using a contact-type charging device (a magnetic brush is used for the brush portion). A photoreceptor to be charged and an image carrier is driven to rotate at a predetermined speed (process speed) in the direction of the arrow. A brush roller composed of a magnetic brush is brought into contact with the photosensitive member with a predetermined nip width with a predetermined pressing force against the elasticity of the brush portion.
[0106]
In the case of using a magnetic brush, the magnetic brush is composed of various ferrite particles such as Zn—Cu ferrite as a charging member, a non-magnetic conductive sleeve for supporting it, and a magnet roll included therein.
For example, as a magnetic brush as a contact charging member, a Zn—Cu ferrite particle having an average particle diameter of 25 μm and a Zn—Cu ferrite particle having an average particle diameter of 10 μm are mixed at a weight ratio of 1: 0.05, respectively. Magnetic particles having a peak at the position of the average particle diameter and having ferrite particles with an average particle diameter of 25 μm coated with a medium resistance resin layer were used. The contact charging member is composed of the coated magnetic particles prepared above, a nonmagnetic conductive sleeve for supporting the coated magnetic particles, and a magnet roll included therein, and the coated magnetic particles are formed on the sleeve with a thickness. Coating was performed at 1 mm to form a charging nip having a width of about 5 mm between the photosensitive member and the photosensitive member.
[0107]
The gap between the magnetic particle holding sleeve and the photosensitive member was about 500 μm. Further, the magnet roll is rotated so that the sleeve surface rubs in the opposite direction at twice as fast as the peripheral speed of the surface of the photoconductor, and the photoconductor and the magnetic brush are in uniform contact with each other. I did it.
[0108]
The shape of the charging member used in the present invention may take any form such as a roller, a fur brush, or a magnetic brush, and can be selected according to the specifications and form of the image forming apparatus.
In the present invention, the voltage applied to the charging member is preferably 200 to 2000V.
[0109]
In the present invention, an image can be formed using the toner, but a surf fixing device is preferably used as a fixing device used when forming an image.
Here, the surf fixing device is a fixing device that rotates and fixes a fixing film as shown in FIG. In detail, the fixing film is an endless belt-like heat-resistant film, and is fixed and supported by a driving roller, a driven roller, and a heater support provided below the rollers, which are support rotating members of the film. The heating body is arranged in a suspended manner.
The driven roller also serves as a tension roller for the fixing film, and the fixing film is rotated in the clockwise direction by the clockwise rotation of the driving roller in FIG. The rotational driving speed is adjusted to a speed at which the transfer material and the fixing film have the same speed in the fixing nip region L where the pressure roller and the fixing film are in contact with each other. The pressure roller is a roller having a rubber elastic layer having good releasability, such as silicon rubber, and is brought into contact with the fixing nip region L with a contact pressure of 4 to 10 kg while rotating counterclockwise. It is.
[0110]
The fixing film is preferably excellent in heat resistance, releasability, and durability, and preferably has a total thickness of 100 μm or less, more preferably 40 μm or less. For example, at least a single layer film of a heat-resistant resin such as polyimide, polyetherimide, PES (polyether sulfide), PFA (tetrafluoroethylene / perfluoroalkyl vinyl ether copolymer resin), or a composite layer film, for example, a 20 μm thick film A 10 μm thick releasable coating layer in which a conductive material is added to a fluororesin such as PTFE (tetrafluoroethylene resin) or PFA on the image contact surface side, or an elastic layer such as fluororubber or silicon rubber It has been applied.
[0111]
In FIG. 7, the heating body of the present embodiment is composed of a flat substrate and a fixing heater, and the flat substrate is made of a material having high thermal conductivity and high electrical resistivity such as alumina, and is a surface in contact with the fixing film. Has a fixing heater formed of a resistance heating element in the longitudinal direction. Such a fixing heater is obtained by coating an electric resistance material such as Ag / Pd, TaN or the like in a linear or belt shape by screen printing or the like. In addition, electrodes (not shown) are formed at both ends of the fixing heater, and the resistance heating element generates heat when energized between the electrodes. Furthermore, a fixing temperature sensor constituted by a thermistor is provided on the surface of the substrate opposite to the surface provided with the fixing heater.
The temperature information of the substrate detected by the fixing temperature sensor is sent to a control unit (not shown), and the amount of electric power supplied to the fixing heater is controlled by the control unit, and the heating body is controlled to a predetermined temperature. The temperature is usually 100 to 180 ° C.
[0112]
In the present invention, when an image is formed using the surf fixing device, a recording material on which an unfixed image is formed is passed between the fixing film and the pressure member to perform heat fixing. be able to.
[0113]
【Example】
EXAMPLES The present invention will be further described below with reference to examples, but the present invention is not limited thereto. Hereinafter, a part shows a weight part.
[0114]
[ Reference example 1]
~ Synthesis of organic fine particle emulsion ~
Production Example 1
In a reaction vessel in which a stir bar and a thermometer were set, 683 parts of water, 11 parts of a sodium salt of ethylene oxide methacrylate adduct sulfate (Eleminol RS-30, manufactured by Sanyo Chemical Industries), 83 parts of styrene, 83 parts of methacrylic acid, When 110 parts of butyl acrylate and 1 part of ammonium persulfate were charged and stirred for 15 minutes at 400 rpm, a white emulsion was obtained. The system was heated to raise the system temperature to 75 ° C. and reacted for 5 hours. Further, 30 parts of a 1% ammonium persulfate aqueous solution was added, and the mixture was aged at 75 ° C. for 5 hours, and an aqueous vinyl resin (a copolymer of styrene-methacrylic acid-butyl acrylate-methacrylic acid ethylene oxide adduct sulfate sodium salt). A dispersion [fine particle dispersion 1] was obtained. The volume average particle diameter of [fine particle dispersion 1] measured by LA-920 was 105 nm. A portion of [Fine Particle Dispersion 1] was dried to isolate the resin component. The resin content had a Tg of 59 ° C. and a weight average molecular weight of 150,000.
[0115]
-Adjustment of aqueous phase-
Production Example 2
990 parts of water, 99 parts of [fine particle dispersion 1], 37 parts of a 48.5% aqueous solution of dodecyl diphenyl ether disulfonate (Eleminol MON-7: manufactured by Sanyo Chemical Industries) and 90 parts of ethyl acetate were mixed and stirred to give a milky white liquid. Got. This is designated as [Aqueous Phase 1].
[0116]
~ Synthesis of low molecular weight polyester ~
Production Example 3
In a reaction vessel equipped with a condenser, a stirrer and a nitrogen inlet tube, 229 parts of bisphenol A ethylene oxide 2-mole adduct, 529 parts of bisphenol A propylene oxide 3-mole adduct, 208 parts terephthalic acid, 46 parts adipic acid and dibutyl 2 parts of tin oxide was added, reacted at 230 ° C. for 8 hours at normal pressure, and further reacted for 5 hours at a reduced pressure of 10 to 15 mmHg. Then, 44 parts of trimellitic anhydride was added to the reaction vessel, and 2 parts at 180 ° C. and normal pressure. The reaction was performed for a while to obtain [Low molecular weight polyester 1]. [Low molecular polyester 1] had a number average molecular weight of 2500, a weight average molecular weight of 6700, a Tg of 43 ° C., and an acid value of 25.
[0117]
~ Synthesis of intermediate polyester and prepolymer ~
Production Example 4
In a reaction vessel equipped with a cooling pipe, a stirrer and a nitrogen introduction pipe, 682 parts of bisphenol A ethylene oxide 2-mole adduct, 81 parts of bisphenol A propylene oxide 2-mole adduct, 283 parts of terephthalic acid, trimellitic anhydride 22 And 2 parts of dibutyltin oxide were added, reacted at 230 ° C. for 8 hours at normal pressure, and further reacted for 5 hours under reduced pressure of 10 to 15 mmHg to obtain [Intermediate Polyester 1]. [Intermediate Polyester 1] had a number average molecular weight of 2,100, a weight average molecular weight of 9,500, Tg of 55 ° C., an acid value of 0.5, and a hydroxyl value of 51.
Next, 410 parts of [Intermediate Polyester 1], 89 parts of isophorone diisocyanate and 500 parts of ethyl acetate are placed in a reaction vessel equipped with a cooling pipe, a stirrer and a nitrogen introduction pipe, and reacted at 100 ° C. for 5 hours. Polymer 1] was obtained. [Prepolymer 1] had a free isocyanate weight% of 1.53%.
[0118]
~ Synthesis of ketimine ~
Production Example 5
In a reaction vessel equipped with a stirrer and a thermometer, 170 parts of isophoronediamine and 75 parts of methyl ethyl ketone were charged and reacted at 50 ° C. for 5 hours to obtain [ketimine compound 1]. The amine value of [ketimine compound 1] was 418.
[0119]
~ Synthesis of MB ~
Production Example 6
1200 parts of water, 540 parts of carbon black (made by Printex 35 Dexa) [DBP oil absorption = 42 ml / 100 mg, pH = 9.5] and 1200 parts of polyester resin are added and mixed with a Henschel mixer (made by Mitsui Mining Co., Ltd.). After kneading at 150 ° C. for 30 minutes using two rolls, rolling and cooling and pulverizing with a pulverizer, [Masterbatch 1] was obtained.
[0120]
~ Creation of oil phase ~
Production Example 7
In a container equipped with a stirrer and a thermometer, 378 parts of [Low molecular weight polyester 1], 110 parts of Carnauba WAX, 22 parts of CCA (metal salicylic acid zinc salt E-84: Orient Chemical Industry), 947 parts of ethyl acetate are charged and stirred. The temperature was raised to 80 ° C., kept at 80 ° C. for 5 hours, and then cooled to 30 ° C. in 1 hour. Next, 500 parts of [Masterbatch 1] and 500 parts of ethyl acetate were charged in a container and mixed for 1 hour to obtain [Raw material solution 1].
[Raw material solution 1] 1324 parts are transferred to a container, and using a bead mill (Ultra Visco Mill, manufactured by Imex Co., Ltd.), a liquid feeding speed of 1 kg / hr, a disk peripheral speed of 6 m / sec, and 0.5 mm zirconia beads are 80% by volume. Carbon black and WAX were dispersed under conditions of filling and 3 passes. Next, 1324 parts of a 65% ethyl acetate solution of [low molecular weight polyester 1] was added, followed by one pass with a bead mill under the above conditions to obtain [Pigment / WAX Dispersion 1]. The solid content concentration of [Pigment / WAX Dispersion 1] (130 ° C., 30 minutes) was 50%.
[0121]
~ Emulsification⇒Desolvation ~
[Pigment / WAX Dispersion 1] 749 parts, [Prepolymer 1] 115 parts, [Ketimine Compound 1] 2.9 parts in a container, and TK homomixer (manufactured by Tokushu Kika) at 5,000 rpm for 1 minute After mixing, 1200 parts of [Aqueous Phase 1] was added to the container and mixed with a TK homomixer at 13,000 rpm for 30 minutes to obtain [Emulsion Slurry 1].
[Emulsion slurry 1] was put into a container equipped with a stirrer and a thermometer, and after removing the solvent at 30 ° C. for 8 hours, aging was carried out at 45 ° C. for 4 hours to obtain [Dispersion slurry 1].
[0122]
~ Washing⇒Drying ~
[Dispersion Slurry 1] After filtering 100 parts under reduced pressure,
{Circle around (1)} 100 parts of ion-exchanged water was added to the filter cake, mixed with a TK homomixer (rotation speed: 12,000 rpm for 10 minutes), and then filtered.
(2): 100 parts of 10% aqueous sodium hydroxide solution was added to the filter cake of (1), mixed with a TK homomixer (30 minutes at 12,000 rpm), and then filtered under reduced pressure.
(3): 100 parts of 10% hydrochloric acid was added to the filter cake of (2), mixed with a TK homomixer (10 minutes at 12,000 rpm), and then filtered.
(4): Add 300 parts of deionized water to the filter cake of (3), mix with a TK homomixer (10 minutes at 12,000 rpm), and filter twice to obtain [Filter cake 1]. It was.
[Filtration cake 1] was dried at 45 ° C. for 48 hours in a circulating drier, and sieved with an opening of 75 μm mesh to obtain [Toner 1]. The toner had a volume average particle diameter of 4.5 μm and a number average particle diameter of 3.7 μm.
[0123]
~ Addition of external additives ~
Next, 100 parts of toner 1 and 0.7 parts of hydrophobic titanium oxide were mixed in a Henschel mixer to complete the toner preparation.
The obtained toner was set in a modified machine of Ricoh's Myricopy M-5, and the characteristics of the toner layer on the developing roller were evaluated.
[0124]
[ Reference example 2]
~ Synthesis of organic fine particle emulsion ~
Production Example 8
In a reaction vessel equipped with a stir bar and a thermometer, 683 parts of water, 11 parts of sodium salt of ethylene oxide methacrylate adduct sulfate (Eleminol RS-30, manufactured by Sanyo Chemical Industries), 80 parts of styrene, 83 parts of methacrylic acid, When 110 parts of butyl acrylate, 12 parts of butyl thioglycolate and 1 part of ammonium persulfate were added and stirred for 15 minutes at 400 rpm, a white emulsion was obtained. The system was heated to raise the system temperature to 75 ° C. and reacted for 5 hours. Further, 30 parts of a 1% ammonium persulfate aqueous solution was added, and the mixture was aged at 75 ° C. for 5 hours, and an aqueous vinyl resin (a copolymer of styrene-methacrylic acid-butyl acrylate-methacrylic acid ethylene oxide adduct sulfate sodium salt). A dispersion [fine particle dispersion 2] was obtained. The volume average particle diameter of [fine particle dispersion 2] measured with LA-920 was 120 nm. A portion of [Fine Particle Dispersion 2] was dried to isolate the resin component. The Tg of the resin was 42 ° C., and the weight average molecular weight was 30,000.
[0125]
Reference example 1 except that [fine particle dispersion 2] was used instead of [fine particle dispersion 1]. Reference example [Toner 2] was obtained in the same manner as in Example 1.
[0126]
[ Reference example 3]
~ Synthesis of organic fine particle emulsion ~
Production Example 9
In a reaction vessel equipped with a stir bar and a thermometer, 683 parts of water, 11 parts of a sodium salt of ethylene oxide methacrylate adduct sulfate (Eleminol RS-30, manufactured by Sanyo Chemical Industries), 103 parts of styrene, 83 parts of methacrylic acid, When 90 parts of butyl acrylate, 12 parts of butyl thioglycolate, and 1 part of ammonium persulfate were charged and stirred for 15 minutes at 400 rpm, a white emulsion was obtained. The system was heated to raise the system temperature to 75 ° C. and reacted for 5 hours. Further, 30 parts of a 1% ammonium persulfate aqueous solution was added, and the mixture was aged at 75 ° C. for 5 hours, and an aqueous vinyl resin (a copolymer of styrene-methacrylic acid-butyl acrylate-methacrylic acid ethylene oxide adduct sulfate sodium salt). A dispersion [fine particle dispersion 3] was obtained. The volume average particle diameter of [fine particle dispersion 3] measured with LA-920 was 110 nm. A portion of [Fine Particle Dispersion 3] was dried to isolate the resin component. The resin content had a Tg of 78 ° C. and a weight average molecular weight of 25,000.
[0127]
Reference example Except that [fine particle dispersion 3] was used instead of [fine particle dispersion 1] in FIG. Reference example In the same manner as in Example 1, [Toner 3] was obtained.
[0128]
[ Reference example 4]
~ Synthesis of organic fine particle emulsion ~
Production Example 10
In a reaction vessel equipped with a stir bar and a thermometer, 683 parts of water, 11 parts of sodium salt of ethylene oxide methacrylate adduct sulfate (Eleminol RS-30, manufactured by Sanyo Chemical Industries), 78 parts of styrene, 83 parts of methacrylic acid, When 115 parts of butyl acrylate, 2 parts of butyl thioglycolate and 1 part of ammonium persulfate were charged and stirred for 15 minutes at 400 rpm, a white emulsion was obtained. The system was heated to raise the system temperature to 75 ° C. and reacted for 5 hours. Further, 30 parts of a 1% ammonium persulfate aqueous solution was added, and the mixture was aged at 75 ° C. for 5 hours, and an aqueous vinyl resin (a copolymer of styrene-methacrylic acid-butyl acrylate-methacrylic acid ethylene oxide adduct sulfate sodium salt). A dispersion [fine particle dispersion 4] was obtained. The volume average particle diameter of [fine particle dispersion 4] measured by LA-920 was 115 μm. A portion of [Fine Particle Dispersion 4] was dried to isolate the resin component. The Tg of the resin was 51 ° C., and the weight average molecular weight was 100,000.
[0129]
Reference example 1 except that [Fine Particle Dispersion 4] was used instead of [Fine Particle Dispersion 1] and hydrophobic silica was used instead of hydrophobic titanium oxide as an external additive. Reference example In the same manner as in Example 1, [Toner 4] was obtained.
[0130]
[ Reference example 5]
~ Synthesis of organic fine particle emulsion ~
Production Example 11
In a reaction vessel equipped with a stir bar and a thermometer, 683 parts of water, 11 parts of sodium salt of ethylene oxide methacrylate adduct sulfate (Eleminol RS-30, Sanyo Chemical Industries), 68 parts of styrene, 93 parts of methacrylic acid, When 115 parts of butyl acrylate and 1 part of ammonium persulfate were added and stirred at 400 rpm for 15 minutes, a white emulsion was obtained. The system was heated to raise the system temperature to 75 ° C. and reacted for 5 hours. Further, 30 parts of a 1% ammonium persulfate aqueous solution was added, and the mixture was aged at 75 ° C. for 5 hours, and an aqueous vinyl resin (a copolymer of styrene-methacrylic acid-butyl acrylate-methacrylic acid ethylene oxide adduct sulfate sodium salt). A dispersion [fine particle dispersion 5] was obtained. The volume average particle diameter of the [fine particle dispersion 5] measured by LA-920 was 90 nm. A portion of [Fine Particle Dispersion 5] was dried to isolate the resin component. The Tg of the resin was 56 ° C., and the weight average molecular weight was 150,000.
[0131]
~ Creation of oil phase ~
Production Example 7-2
It was produced in the same manner as in Production Example 7 except that 22 parts of CCA (salicylic acid metal complex E-84: Orient Chemical Industry) was not used in Production Example 7, and [Raw Material Solution 2] was obtained.
[Raw material solution 2] 1324 parts are transferred to a container, and using a bead mill (Ultra Visco Mill, manufactured by Imex Co., Ltd.), a liquid feeding speed of 1 kg / hr, a disk peripheral speed of 6 m / sec, and 0.5 mm zirconia beads are 80% by volume. Carbon black and WAX were dispersed under conditions of filling and 3 passes. Next, 1324 parts of a 65% ethyl acetate solution of [low molecular weight polyester 1] was added, and one pass was performed with a bead mill under the above conditions to obtain [Pigment / WAX Dispersion 2]. The solid content concentration of [Pigment / WAX Dispersion 2] (130 ° C., 30 minutes) was 50%.
[0132]
Reference example 1 except that [Fine Particle Dispersion 1] is used instead of [Fine Particle Dispersion 1], and [Pigment / WAX Dispersion 2] is used instead of [Pigment / WAX Dispersion 1]. Reference example In the same manner as in Example 1, [Toner 5] was obtained.
Further, after mixing 0.5 parts by weight of CCA (salicylic acid metal complex E-84: Orient Chemical Industry) at 1000 rpm with a Henschel mixer with respect to 100 parts by weight of the present toner, a Q-type mixer (manufactured by Mitsui Kinzoku Kogyo). And CCA was fixed to the surface of the toner.
Except for using external silica as hydrophobic silica instead of hydrophobic titanium oxide Reference example 1 to complete the preparation of [Toner 5].
[0133]
Example 6
Production Example 12
[Pigment / WAX Dispersion 1] 753 parts, [Prepolymer 1] 154 parts and [Ketimine Compound 1] 3.8 parts are put in a container and TK homomixer (manufactured by Tokushu Kika) at 5,000 rpm for 1 minute. After mixing, 1200 parts of [Aqueous Phase 1] was added to the container, and mixed with a TK homomixer at 13,000 rpm for 20 minutes to obtain [Emulsified Slurry 6].
[0134]
Reference example 1 except that [Emulsified slurry 6] was used instead of [Emulsified slurry 2] Reference example In the same manner as in Example 1, [Toner 6] was obtained. In the middle of the solvent removal, the sample was transferred to a TK homomixer and stirred for 30 minutes at 13,000 rpm to deform the toner.
[0135]
Example 7
~ L-form synthesis ~
Production Example 13
In a reaction vessel equipped with a condenser, a stirrer and a nitrogen inlet tube, 196 parts of bisphenol A propylene oxide 2 mole adduct, 553 parts of bisphenol A ethylene oxide 2 mole adduct, 210 parts terephthalic acid, 79 parts adipic acid and dibutyl 2 parts of tin oxide was added, reacted at 230 ° C. for 8 hours at normal pressure, and further reacted for 5 hours at a reduced pressure of 10 to 15 mmHg. The reaction was performed for a while to obtain [Low molecular weight polyester 2]. [Low molecular polyester 2] had a number average molecular weight of 2,400, a weight average molecular weight of 6,200, Tg of 43 ° C., and an acid value of 15.
[0136]
Reference example Except that [low molecular weight polyester 2] was used instead of [low molecular weight polyester 1] Reference example In the same manner as in Example 5, [Toner 7] was obtained. In the middle of the solvent removal, the sample was transferred to a TK homomixer and stirred for 30 minutes at 13,000 rpm to deform the toner.
[0137]
[Comparative Example 1]
-Adjustment of aqueous phase-
Production Example 14
990 parts of water, 62 parts of [fine particle dispersion 1], 37 parts of a 48.5% aqueous solution of dodecyl diphenyl ether disulfonate (Eleminol MON-7: manufactured by Sanyo Chemical Industries) and 90 parts of ethyl acetate are mixed and stirred to give a milky white liquid. Got. This is designated as [Aqueous Phase 6].
[0138]
Reference example Except that [aqueous phase 6] was used instead of [aqueous phase 1] Reference example In the same manner as in Example 1, [Toner 8] was obtained.
[0139]
[Comparative Example 2]
-Adjustment of aqueous phase-
Production Example 15
990 parts of water, 77 parts of [fine particle dispersion 1], 37 parts of 48.5% aqueous solution of sodium dodecyl diphenyl ether disulfonate (Eleminol MON-7: manufactured by Sanyo Chemical Industries) and 90 parts of ethyl acetate were mixed and stirred to give a milky white liquid. Got. This is designated as [Aqueous Phase 7].
[0140]
Reference example Except that [aqueous phase 7] was used instead of [aqueous phase 1] Reference example [Toner 9] was obtained in the same manner as in Example 1.
[0141]
[Comparative Example 3]
~ Synthesis of organic fine particle emulsion ~
Production Example 16
In a reaction vessel equipped with a stir bar and a thermometer, 683 parts of water, 11 parts of sodium salt of ethylene oxide methacrylate adduct sulfate (Eleminol RS-30: manufactured by Sanyo Chemical Industries), 138 parts of styrene, 138 parts of methacrylic acid, When 1 part of ammonium persulfate was charged and stirred at 400 rpm for 15 minutes, a white emulsion was obtained. The system was heated to raise the system temperature to 75 ° C. and reacted for 5 hours. Further, 30 parts of a 1% ammonium persulfate aqueous solution was added, and the mixture was aged at 75 ° C. for 5 hours, and an aqueous dispersion of a vinyl resin (styrene-methacrylic acid-methacrylic acid etherene oxide adduct sulfate sodium salt copolymer) [ A fine particle dispersion 6] was obtained. The volume average particle diameter of the [fine particle dispersion 6] measured by LA-920 was 140 nm. A portion of [Fine Particle Dispersion 6] was dried to isolate the resin component. The resin content had a Tg of 152 ° C. and a weight average molecular weight of 400,000.
[0142]
Reference example 1 except that [Fine Particle Dispersion 1] was used instead of [Fine Particle Dispersion 1]. Reference example In the same manner as in Example 1, [Toner 10] was obtained. In the middle of the solvent removal, the sample was transferred to a TK homomixer and stirred for 30 minutes at 13,000 rpm to deform the toner.
[0143]
[Comparative Example 4]
~ Synthesis of organic fine particle emulsion ~
Production Example 17
In a reaction vessel equipped with a stir bar and a thermometer, 683 parts of water, 11 parts of sodium salt of ethylene oxide methacrylate adduct sulfate (Eleminol RS-30, manufactured by Sanyo Chemical Industries), 63 parts of styrene, 83 parts of methacrylic acid, When 130 parts of butyl acrylate, 12 parts of butyl thioglycolate and 1 part of ammonium persulfate were added and stirred for 15 minutes at 400 rpm, a white emulsion was obtained. The system was heated to raise the system temperature to 75 ° C. and reacted for 5 hours. Further, 30 parts of a 1% ammonium persulfate aqueous solution was added, and the mixture was aged at 75 ° C. for 5 hours, and an aqueous vinyl resin (a copolymer of styrene-methacrylic acid-butyl acrylate-methacrylic acid ethylene oxide adduct sulfate sodium salt). A dispersion [fine particle dispersion 7] was obtained. The volume average particle diameter of the [fine particle dispersion 7] measured by LA-920 was 130 nm. A portion of [Fine Particle Dispersion 7] was dried to isolate the resin component. The Tg of the resin was 30 ° C., and the weight average molecular weight was 5,000.
[0144]
Reference example 1 except that [Fine Particle Dispersion 1] was used instead of [Fine Particle Dispersion 1]. Reference example In the same manner as in Example 1, [Toner 11] was obtained.
To 100 parts of the obtained toner, 0.7 part of hydrophobic silica was mixed with a Henschel mixer. The obtained toner physical property values are shown in Table 1.
[0145]
[Comparative Example 5]
Binder resin 1 (polyester resin: THF insoluble content 0 wt%) 80 parts by weight
Binder resin 2
(Urea-modified polyester resin: 15 wt% insoluble in THF) 20 parts by weight
WAX (carnauba wax) 4 parts by weight
Charge control agent (zinc salicylic acid metal salt)
Bontron E-84: Orient Chemical Industry) 3 parts by weight
Colorant Carbon black (Printex35 Dexa) 10 parts by weight
The above materials were sufficiently mixed with a blender for each color, and then melt-kneaded with two rolls heated to 110 to 120 ° C. The kneaded product was allowed to cool naturally, then coarsely pulverized with a cutter mill, pulverized with a fine pulverizer using a jet stream, and toner particles were obtained using an air classifier. The toner was spheroidized by a surface modification device (surfing system device: manufactured by Nippon Pneumatic Industry).
Further, 0.7 part by weight of hydrophobic silica as an external additive was mixed with 100 parts by weight of the toner particles using a Henschel mixer to obtain toner 12.
[0146]
[Physical property measurement and evaluation method]
<Measurement method of toner charge amount and adhesion amount>
Charge amount is measured by a suction method specific charge measuring device that sucks the toner on the developing roller through a Faraday cage equipped with a filter layer on the outlet side and measures the specific charge of the toner trapped in the Faraday cage. I did it. Further, the toner adhesion amount was calculated from the relationship between the weight of the toner trapped at the same time and the area of the attracted developing roller.
The appropriate values of these characteristics differ depending on the linear velocity (ratio) between the developing roller and the photoconductor, but are generally as follows. In particular, they are stable even by long-term agitation of the developing roller with a large number of prints. It is preferable from the viewpoint of stabilizing the amount of toner to be developed.
Charge amount 15-25 (μc / g) in absolute value
Adhesion amount 0.5-1.0 (mg / cm 2 )
[0147]
<Observation of toner thin layer>
The state of streaks and unevenness in the toner layer due to toner filming on the developing roller and toner adhesion to the thinning member was observed.
○: The toner layer is uniform and there is no abnormality.
Δ: Thin streaks or unevenness occur in the toner layer.
X: Streaks and unevenness occur in the toner layer.
[0148]
<Skin dirt on the image>
The state of background dirt on the image was observed.
○: No occurrence and no abnormality.
(Triangle | delta): Thin background dirt generate | occur | produces.
X: Soil dirt occurs.
[0149]
Examples , Reference examples, Table 1 shows the characteristics and the evaluation results are shown in Table 2.
[0150]
[Table 1]
[0151]
[Table 2]
[0152]
【The invention's effect】
The present invention can provide a non-magnetic one-component developing toner that has excellent developability and transferability when it is a small particle size toner, has no background stain, and has a long life as a toner.
The present invention can also provide a toner container filled with the toner, a process cartridge holding the toner, an image forming apparatus equipped with the toner container or toner cartridge, and an image forming method using the toner. . Furthermore, in the image forming method of the present invention, by using an amorphous silicon photoconductor, the surface hardness is high, high sensitivity to long wavelength light such as a semiconductor laser (770 to 800 nm), and excellent repeated durability. High-quality images can be formed over a long period of time. Further, ozone generation can be reduced by bringing a charging member into contact with the photosensitive member and applying a voltage to the charging member for charging. Furthermore, by performing so-called surf fixing, the rise time can be shortened and fixing can be performed efficiently.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram for explaining a toner shape;
FIG. 2 is a schematic view of an image forming apparatus having a process cartridge of the present invention.
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of an amorphous silicon photoreceptor used in the image forming method of the present invention.
FIG. 4 is a graph showing charging characteristics of contact charging in the image forming method of the present invention.
FIG. 5 is a schematic view showing an example of a contact charging device (roller) used in the image forming method of the present invention.
FIG. 6 is a schematic view showing an example of a contact charging device (brush) used in the image forming method of the present invention.
FIG. 7 is a schematic diagram illustrating an example of a fixing device used in the image forming method of the present invention.
[Explanation of symbols]
(Figure 1)
r 1 Toner long axis
r 2 Toner short axis
r 3 Toner thickness
(Figure 2)
1 Process cartridge
2 Photoconductor
3 Charging means
4 Development means
5 Cleaning means
(Figure 3)
500 photoconductor
501 Support
502 Photoconductive layer
503 Amorphous silicon surface layer
504 Amorphous silicon charge injection blocking layer
505 Charge generation layer
506 Charge transport layer
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