JP4181420B2

JP4181420B2 - Toner for electrophotography and method for producing the same

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Publication number: JP4181420B2
Application number: JP2003004763A
Authority: JP
Inventors: 誠治菊島; 洋一郎渡辺; 健荒川; 猛雄溝部
Original assignee: Kyocera Mita Corp
Current assignee: Kyocera Document Solutions Inc
Priority date: 2003-01-10
Filing date: 2003-01-10
Publication date: 2008-11-12
Anticipated expiration: 2023-01-10
Also published as: JP2004219570A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真や静電記録などの静電潜像を現像するために使用される電子写真用トナーおよびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、地球的規模での環境保全に対する関心の高まりの中で、情報機器に対しても環境負荷の少ない環境配慮型の製品が求められている。そのため電子写真技術においてもエコロジーを踏まえた上で、技術課題である高画質化およびその長期安定化が検討されている。その中で電子写真用トナーのエコロジー対応としては、有害物質の排除と並んで低温での定着性改良が主な課題であり、結着樹脂および離型剤の低粘度化による改良が盛んに行なわれている。
【０００３】
しかし、この結着樹脂等の低粘度化は、トナーが感光体表面やキャリア表面またはトナー担持体表面に固着するトナーフィルミングや、定着ローラに付着して生じるホットオフセットを招きやすくする。そして次のように高画質化やその長期安定化を阻害する。
感光体表面へのトナー成分の固着が起こった場合、露光時に画像パターンに対応した光の一部が遮断されることとなり画像パターンに対応した静電潜像が形成されず、正転現象では黒点等の画像欠陥を発生することとなる。また、キャリア表面にトナーが固着した場合、キャリアとトナーの摩擦帯電において帯電不良を起こしてキャリアからトナーに必要な電荷量が与えられず、トナー帯電量が低下して画像品質が著しく低下することとなる。更に、トナー担持体表面にトナーが固着した場合は、トナー固着部にトナーが搬送されなくなって画像欠陥を発生する原因になる。また複写用紙上のトナーが定着ローラーヘ付着した場合は、ローラの回転とともに複写用紙に再転写して同様に画像欠陥を発生することになる。
【０００４】
そこで結着樹脂を単に低粘度化するのではなく、分子量分布における高分子量領域と低分子領域のそれぞれにピークを有するように分子設計し、高分子量領域がその樹脂強度を活かして耐ホットオフセット性を、低分子領域がその低粘性を活かして複写用紙に対する定着性を担うような対応がとられている（特許文献１参照）。しかし、この方法では低速機から高速機といった定着スピードの幅が広い範囲の装置に対しては、定着性、耐ホットオフセット性および耐フィルミング性のいずれをも満足なものにするには不十分である。
【０００５】
そのため定着助剤、離型剤としてのワックスの機能化が必要とされ、ポリエチレン、ポリプロピレン、エステル、パラフィン等のワックスの改良がなされているが、単に添加しただけではそれ自身の結着樹脂中での分散性が低いために逆極性トナーを発生したり、高い凝集性のためにトナーフィルミング現象を生じさせたりすることとなる。ワックスの分散性は結着樹脂特性に左右され、定着性向上のために低粘度の樹脂を用いた場合、トナー製造時の混練工程において練り力が有効に加わらなくなり、ワックス等の内添剤の分散性が劣悪なものとなる。混練時に強い練り力を溶融状態のトナーに与えるために樹脂粘性が高い低温域にて混練を行なうと、混練機と溶融トナーとの間で発生する摩擦熱が大きくなって樹脂粘性が低下し、結果的に練り力が低下してワックスの分散性が悪くなる。
【０００６】
そこでワックスを予め分散内添させた低粘度の樹脂を用いて低温域で混練することにより、ワックスの分散性を高めたまま低粘度のトナーを製造することが一般的に知られている。しかし、ワックスを均一に分散できた場合でも、分散粒径が小さすぎると定着性や耐ホットオフセット性の改良効果は殆ど見られない。また大きすぎると耐トナーフィルミング性や帯電性での性能低下を招くことになる。そのため適度な分散粒径をもたせ、これらの特性を満足させることが必要である。
【０００７】
【特許文献１】
特開２００１−１８３８６６号公報（請求項１など）
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
上記なような状況から、低温定着性に優れた低粘度のトナーであって、感光体表面やキャリア表面、またはトナー担持体表面にトナーが固着するトナーフィルミング現象や、定着ローラに付着して生じるホットオフセット現象を起こすことなく、高画質な出力画像を長期にわたり安定して供給することができる電子写真用トナーの開発が要望されている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記の課題を解決するために、電子写真用トナーの製造に際して、結着樹脂にワックスを内添するときの諸条件を検討していたところ、ＤＳＣ（Differential Scanning Calorimetry, 示差熱走査熱量測定）曲線を測定したときに高い発熱ピークａと、それよりも低い発熱ピークｂの二個が特定の大小関係と温度関係を持って出現するように設計することによって、得られる電子写真トナーが所期性能を有することを見出して本発明を完成したものである。
【００１０】
すなわち、本発明は次の電子写真用トナーおよびその製造方法に関する。
１）少なくともワックスを内添した結着樹脂、着色剤および滑剤を有する電子写真用トナーであって、当該トナーのＤＳＣ（示差走査熱量測定）曲線の発熱ピークが下式（１）および（２）：
０．５５ａａ'＜ｂｂ'＜０．７ａａ' （１）
０．３ａ'ｃ＜ａ'ｂ'＜０．５５ａ'ｃ（２）
（式中、ａおよびｂはＤＳＣ曲線における二つの発熱ピークを表し、その高い方をａ、低い方をｂとし、またｃは発熱開始点（℃）を表す。また、ａ'は発熱ピークａから横軸への垂線が交差するときの温度（℃）を、ｂ'は発熱ピークｂから横軸への垂線が交差するときの温度（℃）をそれぞれ表す。さらに、ａａ'は高温側から内挿されたベースラインとピークａの間の横軸に垂直な距離に相当する発熱ピーク高さ（ｍＷ／ｇ）を、ｂｂ'は高温側から内挿されたベースラインとピークｂの間の横軸に垂直な距離に相当する発熱ピーク高さ（ｍＷ／ｇ）を、ａ'ｃはｃとａ'との距離に相当する温度差を、ｂ'ｃはｃとｂ'との距離に相当する温度差を、また a'b' は b' と a' との距離に相当する温度差を、それぞれ表す。）
の関係を満足するように、ワックス分散安定剤が添加されていることを特徴とする電子写真用トナー。
【００１１】
２）少なくともワックスを内添した結着樹脂、着色剤および滑剤を有する電子写真用トナーを製造するに際し、当該トナーのＤＳＣ曲線の発熱ピークが下式（１）および（２）：
０．５５ａａ'＜ｂｂ'＜０．７ａａ' （１）
０．３ａ'ｃ＜ａ'ｂ'＜０．５５ａ'ｃ（２）
（式中、ａおよびｂはＤＳＣ曲線における二つの発熱ピークを表し、その高い方をａ、低い方をｂとし、またｃは発熱開始点（℃）を表す。また、ａ'は発熱ピークａから横軸への垂線が交差するときの温度（℃）を、ｂ'は発熱ピークｂから横軸への垂線が交差するときの温度（℃）をそれぞれ表す。さらに、ａａ'は高温側から内挿されたベースラインとピークａの間の横軸に垂直な距離に相当する発熱ピーク高さ（ｍＷ／ｇ）を、ｂｂ'は高温側から内挿されたベースラインとピークｂの間の横軸に垂直な距離に相当する発熱ピーク高さ（ｍＷ／ｇ）を、ａ'ｃはｃとａ'との距離に相当する温度差を、ｂ'ｃはｃとｂ'との距離に相当する温度差を、また a'b' は b' と a' との距離に相当する温度差を、それぞれ表す。）
を満足するように、ワックス分散安定剤を添加することを特徴とする電子写真用トナーの製造方法。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明の電子写真用トナーは、ＤＳＣによる発熱曲線を測定するとき、上記のとおり、式（１）および（２）の関係を満足するものである。これらの式における熱特性ａ、ｂ、ａ'、ｂ'およびｃの意味は、図１の発熱曲線に例示するとおりである。ここで、横軸は温度（℃）を、縦軸はトナー試料の単位質量当たりの発熱量（ｍＷ／ｇ）を表す。ベースラインは、試料トナーに発熱ピークを生じない温度領域のＤＳＣ曲線をいい、実際上は横軸において傾きの少ない高温側基底ラインの延長線で表される。図１のＢ-Ｂ'は、ベースラインの作図例を示す。
【００１３】
ＤＳＣ曲線における発熱ピークは、曲線がそれまでのベースラインから離れてから再度ベースラインに戻るまでの部分で表され、本発明においてはピークａおよびｂは独立して存在する場合と、図１のようにピークａにピークｂが重なって存在する場合を含み、後者におけるピークｂは認識できる程度にショルダー状であってもよい。
本発明において、ＤＳＣ測定は、ティー・エイ・インスツルメンツ製のＱ１００を用いて、トナー試料を試料ホルダーに入れ、レファレンス材料としてアルミナ１０ｍｇを用い、１０℃／ｍｉｎで１８０℃まで昇温した後、１０℃／ｍｉｎで２５℃まで降温したときの発熱特性を測定する方法によった。
【００１４】
本発明の電子写真用トナーは、少なくともワックスを内添した結着樹脂、着色剤および滑剤を含有し、前記のとおり、式（１）および（２）の関係を満足するように構成される。このためには、上記の各成分の種類や配合量を適宜、選択することに加えて、ワックス安定分散剤を上記の関係が成り立つように添加することが、本発明のトナー製造上の有効な手段となり得る。
本発明のトナーは、バインダーあるいは定着性付与などを目的に、樹脂成分をトナー全体量中に５０〜９７重量％を含有するのが好ましい。この樹脂成分のうちポリスチレン系樹脂量は樹脂成分全体量の約５０重量％以上、好ましくは７０重量％以上とし、これに加えてポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ポリアミド、ポリメチルメタクリレート、ポリビニルブチラールなどの他のバインダー樹脂を併用することもできる。また、結着樹脂１００重量部に対し、前記ワックスは１〜１０重量部、着色剤は５〜２０重量部、滑剤は０．００５〜０．１重量部を含有させるのが好ましい。
【００１５】
以下に、本発明のトナーにおけるこれらの構成成分について説明する。
前記ポリスチレン系樹脂としては、スチレンの単独重合体でも、スチレンと共重合可能な他の共重合モノマーとの共重合体でもよい。共重合モノマーとしては、ｐ−クロルスチレン；ビニルナフタレン；エチレン、プロピレン、ブチレン、イソブチレンなどのエチレン不飽和モノオレフイン類；塩化ビニル、臭化ビニル、弗化ビニルなどのハロゲン化ビニル；酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、ベンゾエ酸ビニル、酪酸ビニルなどのビニルエステル類；アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ｎ−ブチル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸ドテシル、アクリル酸ｎ−オクチル、アクリル酸２−クロルエチル、アクリル酸フェニル、α−クロルアクリル酸メチル、メタアクリル酸メチル、メタアクリル酸エチル、メタアクリル酸ブチルなどの（メタ）アクリル酸エステル；アクリロニトリル、メタアクリロニトリル、アクリルアミドなどの他のアクリル酸誘導体；ビニルメチルエーテル、ビニルイソブチルエーテルなどのビニルエーテル類；ビニルメチルケトン、ビニルエチルケトン、メチルイソプロペニルケトンなどのビニルケトン類；Ｎ−ビニルピロール、Ｎ−ビニルカルバゾール、Ｎ−ビニルインドール、Ｎ−ビニルピロリデンなどのＮ−ビニル化合物などが挙げられる。これらは、１種を単独で使用することもできるし、あるいは２種以上を組み合わせてスチレン単量体と共重合させることもできる。
【００１６】
バインダー樹脂としての前記ポリスチレン系樹脂は、その分子量分布が、二つの重量平均分子量ピーク（低分子量ピークと、高分子量ピ一クと称する。）を有することが好ましい。具体的に、低分子量ピークが３,０００〜２０,０００の範囲内であり、もう一つの高分子量ピークが３００,０００〜１,５００、０００の範囲内であり、Ｍｗ／Ｍｎが１０以上あるものが好ましい。重量平均分子量ピークがこのような範囲内にあれば、トナーを容易に定着させることができ、また、耐オフセット性を向上させることもできる。尚、バインダー樹脂の重量平均分子量は、分子量測定装置（ＧＰＣ）を用いて、カラムからの溶出時問を測定し、標準ポリスチレン樹脂を用いて予め作成しておいた検量線と照らし合わせることにより、求めることができる。
【００１７】
また、バインダー樹脂は、定着性が良好な観点から熱可塑性樹脂が好ましいが、ソックスレー抽出器を用いて測定される架橋部分量（ゲル量）が１０重量％以下の値、より好ましくは０．１〜１０重量％の範囲内の値であれば、熱硬化性樹脂であっても良い。このように一部架橋構造を導入することにより、定着性を低下させることなく、トナーの保存安定性や形態保持性、あるいは耐久性をより向上させることができる。よって、トナーのバインダー樹脂として、熱可塑性樹脂を１００重量％使用する必要はなく、架橋剤の添加や、あるいは、熱硬化性樹脂を一部使用することも好ましい。
【００１８】
前記バインダー樹脂は、磁性粉、帯電制御剤等の分散性を向上させるために、ヒドキロキシ（水酸）基、カルボキシル基、アミノ基およびグリシドキシ（エポキシ）基から選択される少なくとも一つの官能基を分子内に有する樹脂を使用することが好ましい。なお、これらの官能基を有しているか否かは、ＦＴ−ＩＲ装置を用いて確認することができ、さらに滴定法を用いて定量することができる。バインダー樹脂のガラス転移点は、ガラス転移点（Ｔｇ）を５５〜７０℃の範囲内の値とするのが好ましい。バインダー樹脂のガラス転移点が、５５℃未満では、得られたトナー同士が融着し、保存安定性が低下する傾向がある。一方、バインダー樹脂のガラス転移点が、７０℃を超えると、トナーの定着性が乏しくなる傾向がある。尚、バインダー樹脂のガラス転移点は、ＤＳＣを用いて、比熱の変化点から求めることができる。
【００１９】
前記ワックスは、定着性助剤、ホットオフセット性改良剤としての機能を有し、前記結着樹脂に内添して用いられる。当該ワックスとしては、例えば、合成ポリエチレンワックス、合成ポリプロピレンワックス等のオレフイン系ワックス、カルナバワックス、ライスワックス、キャンデリラワックス等の植物系ワックス、モンタンワックス等の鉱物系ワックス、石炭及び天然ガス等からフィッシャー・トロプシュ法により作製されるフィッシャー・トロプシュワックス、パラフインワックス、マイクロクリスタリンワックス等の石油系ワックス、エステル系ワックス、テフロン（登録商標）系ワックス等の中から選択することができる。また、これらワックスを併用しても構わない。
【００２０】
該ワックスの添加量は、前記したとおり、結着樹脂１００重量部に対して１〜１０重量部の範囲内で使用することが好ましい。１重量部未満では、ワックスのトナーへの低溶融化の効果が薄れてしまい、定着不良を招く。一方、１０重量部を超えると、トナー中におけるワックスが単独で存在している確率が高くなり、感光体への汚染、すなわちドラムフィルミングの発生や、また、帯電量分布を大きく乱していまい、画像濃度低下、カブリ発生などの画像欠陥を引き起こしてしまう。
【００２１】
本発明の電子写真用トナーが有するＤＳＣ上の特徴は、主として前記のワックスを内添した結着樹脂に依存するものであるが、ここで式（１）および（２）の関係が満足するように、ワックス分散安定剤が添加される。
前記ワックス安定分散剤とは、結着樹脂とワックスの両方に対して相溶性が高く、トナー製造工程において溶融した結着樹脂とワックスの界面に偏在して、ワックスの分散粒子径を、該分散安定剤が存在していない場合と比較して小さくする材料を言う。その例として、イソプレンゴム、ブタジェンゴム、スチレンブタジェンゴム、ブチルゴム、エチレンプロピレンゴム、エチレン酢酸ビニル共重合体、クロロプレンゴム、クロロスルホン化ポリエチレン、エピクロルヒドリンゴム、ニトリルイソプレンゴム、アクリルゴム、ウレタンゴム、多硫化ゴム、シリコンゴム、フッ化ゴム、または天然ゴム等のゴム類や、スチレン／ポリエチレン共重合体等の結着樹脂成分とワックス成分の共重合体などが挙げられる。ワックス分散安定剤は、例えば結着樹脂１００重量部に対して０．１〜２重量部となる範囲から、式（１）および（２）の関係を満足するように添加する。
【００２２】
前記着色剤としては、一般にトナー製造に用いられているものでよく、例えばカーボンブラック（例、ファーネスブラック、チャネルブラックなど）を始めとして、無機顔料（例、マグネタイト、鉄黒など）、有機顔料（例、スーダンブラックＳＭ、ファーストイエローＧ、ベンジンイエロー、ピグメントイエロー、インドファーストオレンジ、イルガシンレッド、バラニトアニリンレッド、トルイジンレッド、カーミン、ピグＦＢメントオレンジＲ、レーキレッド２Ｇ、ローダミンＦＢ、ローダミンＢレーキ、メチルバイオレッドＢレーキ、フタロシアニンブルー、ピグメントブルー、プリリアントグリーン、フタロシアニングリーン、オイルイエローＧＧ、カヤセットＹＧ、オラゾールブラウンＢ、オイルピンクＯＰなど）などが挙げられる。
【００２３】
前記滑剤は、トナーに離型性を向上させ、感光体ドラムや定着ローラへのトナーの付着を軽減させる材料を言う。その例としては、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸マグネシウム、ステアリン酸アルミニウム、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸クロム、ステアリン酸水銀、ステアリン酸セリウム、ステアリン酸第２鉄、ステアリン酸ナトリウム、ステアリン酸鉛、ステアリン酸バリウムなどのステアリン酸無機塩や、ステアリン酸アミドなどのステアリン酸有機塩、等が挙げられる。
【００２４】
次に、本発明のトナーにおいて、帯電レベルや帯電立ち上がり特性（短時間で、一定の電荷レベルに帯電するかの指標）が著しく向上し、耐久性や安定性に優れた特性等が得られる観点から、電荷制御剤を添加することが好ましい。
ここで、添加する電荷制御剤の種類としては、特に制限されるものではないが、例えば、ニグロシン、第四級アンモニウム塩化合物、樹脂にアミン系化合物を結合させた樹脂タイプの電荷制御剤等の正帯電性を示す電荷制御剤を使用することが好ましい。また、これら電荷制御剤を併用しても構わない。
【００２５】
例えば、具体的に、アジン化合物としてのピリダジン、ピリミジン、ピラジン、オルトオキサジン、メタオキサジン、バラオキサジン、オルトチアジン、メタチアジン、パラチアジン、１，２，３−トリアジン、１，２，４−トリアジン、１，３，５−トリアジン、１，２，４−オキサジアジン、１，３，４−オキサジアジン、１，２，６−オキサジアジン、１，３，４−チアジアジン、１，３，５−チアジアジン、１，２，３，４−テトラジン、１，２，４，５−テトラジン、１，２，３，５−テトラジン、１，２，４，６−オキサトリアジン、１，３，４，５−オキサトリアジン、フタラジン、キナゾリン、キノキサリン、アジン化合物からなる直接染料としての、アジンファストレッドＦＣ、アジンファストレッド１２ＢＫ、アジンバイオレットＢＯ、アジンブラウン３Ｇ、アジンライトブラウンＧＲ、アジンダークグリーンＢＨ／Ｃ、アジンディープブラックＥＷおよびアジンディープブラック３ＲＬ、ニグロシン化合物としてのニグロシン、ニグロシン塩、ニグロシン誘導体、ニグロシン化合物からなる酸性染料としての、ニグロシンＢＫ、ニグロシンＮＢ、ニグロシンＺ、ナフテン酸または高級脂肪酸の金属塩類、アルコキシル化アミン、アルキルアミド、４級アンモニウム塩としてのべンジルメチルへキシルデシルアンモニウム、デシルトリメチルアンモニウムクロライド等の１種または２種以上が挙げられる。特に、ニグロシン化合物は、より迅速な立ち上がり性が得られる観点から、正帯電性トナーの使用には最適である。
【００２６】
また、４級アンモニウム塩を有する樹脂またはオリゴマー、カルボン酸塩を有する樹脂またはオリゴマー、カルボキシル基を有する樹脂またはオリゴマー等が挙げられ、より具体的には、４級アンモニウム塩を有するポリスチレン系樹脂、４級アンモニウム塩を有するアクリル系樹脂、４級アンモニウム塩を有するスチレン・アクリル系樹脂、４級アンモニウム塩を有するポリエステル系樹脂、カルボン酸塩を有するポリスチレン系樹脂、カルボン酸塩を有するアクリル系樹脂、カルボン酸塩を有するスチレン・アクリル系樹脂、カルボン酸塩を有するポリエステル系樹脂、カルボキシル基を有するポリスチレン系樹脂、カルボキシル基を有するアクリル系樹脂、カルボキシル基を有するスチレン−アクリル系樹脂、カルボキシル基を有するポリエステル系樹脂等の１種または２種以上が挙げられる。
【００２７】
特に、４級アンモニウム塩、カルボン酸塩あるいはカルボキシル基を官能基として有するスチレン・アクリル系樹脂（スチレン−アクリル系共重合体）は、帯電量を所望の範囲内の値に容易に調節することができる観点から、最適である。また、上述したスチレン・アクリル系樹脂あるいはアクリル系樹脂自体における好ましいアクリル系樹脂として、（メタ）アクリル酸アルキルエステルとしては、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ｎ−プロピル、アクリル酸ｉｓｏ−プロピル、アクリル酸ｎ−ブチル、アクリル酸ｉｓｏ−ブチル、アクリル酸２−エチルへキシル、メタアクリル酸メチル、メタアクリル酸エチル、メタアクリル酸ｎ−ブチル、メタアクリル酸ｉｓｏ−ブチルなどが挙げられる。
【００２８】
さらに、４級アンモニウム塩化合物としては、ジアルキルアミノアルキル（メタ）アクリレートから第４級化の工程を経て誘導される単位が用いられる。誘導されるジアルキルアミノアルキル（メタ）アクリレートとしては、例えば、ジメチルアミノエチル（メタ）アクリレート、ジエチルアミノエチル（メタ）アクリレート、ジプロピルアミノエチル（メタ）アクリレート、ジブチルアミノエチル（メタ）アクリレート等のジ（低級アルキル）アミノエチル（メタ）アクリレート；ジメチルメタクリルアミド、ジメチルアミノプロピルメタクリルアミドが好適である。また、ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシブチル（メタ）アクリレート、Ｎ−メチロール（メタ）アクリルアミド等のヒドロキシ基含有重合性モノマーを重合時に併用することもできる。
【００２９】
また、本発明のトナーの全体量を１００重量％としたときに、電荷制御剤の添加量は、１．５〜１５重量％の範囲内の値とするのが好ましい。電荷制御剤の添加量が１．５重量％未満となると、トナーに対して、安定して帯電特性を付与することが困難となり、画像濃度が低くなったり、耐久性が低下したりする傾向がある。また、分散不良が起こりやすく、いわゆるカブリの原因となったり、感光体汚染が激しくなったりする等の傾向がある。一方、電荷制御剤の添加量が１５重量％を超えると、耐環境性、特に高温高湿下での帯電不良、画像不良となり、感光体汚染等の欠点が生じやすくなる傾向がある。したがって、電荷制御機能と、トナーの耐久性等とのバランスがより良好な観点から、電荷制御剤の添加量を、２．０〜８．０重量％の範囲内の値とするのがより好ましく、３．０〜７．０重量％の範囲内の値とするのがさらに好ましい。
【００３０】
本発明のトナーは、公知の磁性粉体をトナー中に分散させ磁性トナーとして用いることができる。フェライト、マグネタイトを初めとする鉄、コバルト、ニッケル等の強磁性を示す金属、もしくは合金またはこれらの元素を含む化合物、あるいは、強磁性元素を含まないが適当な熱処理を施すことによって強磁性を示すようになる合金、または二酸化クロム等を挙げることができる。これらの磁性粉体は平均粒子径が０．１〜１μｍ、好ましくは０．１〜０．５μｍの範囲内の微粉末の形でトナーバインダー中に均一に分散される。また、磁性粉体は、単体およびチタン系カップリング剤、シラン系カップリング剤などの表面処理剤で表面処理を施したものでも良い。
【００３１】
さらに、本発明のトナーは、フェライトキャリア等の現像剤キャリアと混合して二成分現像剤としてもよく、また、単独で一成分現像剤とするなど適宜の方法で使用できる。
本発明のトナーは、さらにトナーの流動性、保存安定性を維持する目的で、コロイダルシリカ、疎水性シリカ等でトナー粒子表面を処理することができる。本発明のトナーは、平均粒径５〜１２μｍ程度が好適である。
【００３２】
本発明のトナー製造法には、通常の機械的粉砕法が好ましく採用し得る。すなわち、前記成分を粉体混合、溶融混練、粉砕、分級、表面処理、球状化処理などを適宜、選択して製造できる。
【００３３】
【実施例】
以下、実施例に基づいて本発明をさらに具体的に説明する。なお、言うまでもないが、これら実施例は本発明を例示するものであり、これによって本発明の範囲が限定されるものではない。
実施例１、２および比較例１、２
結着樹脂としてスチレン／アクリル樹脂（積水化学製、商品名：エスレックＰＰ−１９０）１００重量部を、ワックス（日本精鑞社製フィッシャートロプシュワックス商品名：ＦＴ−１００）５．０重量部、着色剤（三菱化学社製カーボンブラック商品名：ＭＡ−１００）１２．０重量部、滑剤（日本油脂社製ステアリン酸亜鉛商品名：ジンクステアレート）０．０１重量部および電荷制御剤（オリエント化学工業社製商品名：ボントロンＮ−０７）１．０重量部と、さらにワックス分散安定剤（シェルジャパン社製イソプレンゴム商品名：カリフレックスＩＲ）を表１に示すように２．００重量部（比較例１）、１．６７重量部（実施例１）、１．２０重量部（実施例２）および０．８０重量部（比較例２）の４レベルで混合した混合物を２軸押出機にて溶融混練した後、これを冷却し、粉砕、分級して平均粒径７μｍの粉体を得た。この粉体に酸化チタンを０．１重量％、シリカ（ＳｉＯ₂）を０．４重量％外添、混合し表面に付着させて、電子写真用トナーを作製した。これらの各トナーについて、ＤＳＣによる発熱曲線を測定した。
【００３４】
次に、耐ホットオフセット性、耐フィルミング性（感光体）、生産性（設備への付着性）の評価を行い、それらの結果を表１に合わせて示した。
これらの評価方法は、以下の通りである。
（１）耐ホットオフセット性測定法
各実施例および比較例で得たトナーについてそれぞれ平均粒径が８０μｍのフェライトキャリアを配合して均一に攪拌混合してトナー濃度（Ｔ／Ｄ）５．０重量％の２成分系現像剤を作製した。この現像剤と各実施例および比較例で得たトナーを使用して２３℃／８３％にて１週間にわたって調温調湿した紙を、京セラミタ社製ＫＭ−２０３０にて定着温度を２２０℃に設定して５枚連続通紙した。５枚当たりの各サンプルのホットオフセットの有無を確認して０枚を◎、１〜２枚を○、３〜５枚を×として評価した。
（２）耐フィルミング性測定法
上記現像剤とトナーを使用して京セラミタ社製Ｃｒｅａｇｅ８３３１にて１００，０００枚連続複写時のドラムへのフィルミングの程度を評価した。ドラム上にフィルミングが認められない場合を◎、ドラム上にフィルミングが認められるが画像上に影響が認められない場合を○、画像上に影響が認められる場合を×として評価した。
【００３５】
（３）生産性評価法
ヘンシェルミキサー混合機による分散混合工程、二軸混練機による溶融混練工程、ジェットミルによる粉砕工程、風力分級機による分級工程、ヘンシェルミキサー混合機による表面処理工程を介して生産されるトナーの生産において、ジェットミル配管内へのワックス成分の付着による生産への影響を評価した。安定生産できる場合を○、安定生産できない場合を×として評価した。
【００３６】
（４）ＤＳＣによる熱特性の測定
ＤＳＣとして、ティー・エイ・インスツルメンツ社製のＱ１００を用いた。測定は、トナー試料を試料ホルダーに入れ、レファレンス試料としてアルミナ１０ｍｇを用いて行った。１０℃／minで１８０℃まで昇温した後、１０℃／ｍｉｎで２５℃まで降温したときの発熱特性を測定し、前記で定義するａａ'、ｂｂ'、ａ（＝ａ'）、ｂ（＝ｂ'）およびｃの各特性値を求め、次いでｂｂ'／ａａ'およびａ'ｂ'／ａ'ｃの各値を計算した。それらの結果を表１に示す。
なお、比較例１のトナーは、ピークは認められなかった。
【００３７】
【表１】

【００３８】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、低温定着性に優れた低粘度のトナーであって、感光体表面やキャリア表面、またはトナー担持体表面にトナーが固着するトナーフィルミング現象や、定着ローラに付着して生じるホットオフセット現象を起こすことなく、高画質な出力画像を長期にわたり安定して供給可能な電子写真用トナーを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】トナーＤＳＣ発熱曲線（降温過程）の一例とそれから求められる発熱特性値を示す。
【符号の説明】
ａ、ｂ：発熱ピーク
ｃ：発熱開始点（℃）
ａ'：発熱ピークａから横軸への垂線が交差するときの温度（℃）
ｂ'：発熱ピークｂから横軸への垂線が交差するときの温度（℃）
Ｂ−Ｂ':ベースライン[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an electrophotographic toner used for developing an electrostatic latent image such as electrophotography or electrostatic recording, and a method for producing the same.
[0002]
[Prior art]
In recent years, with the growing interest in environmental conservation on a global scale, environmentally conscious products with a low environmental burden have been demanded for information devices. For this reason, in the electrophotographic technology, considering the ecology, high image quality and long-term stabilization, which are technical issues, are being studied. Among these, as an ecological measure for toner for electrophotography, improvement of fixability at low temperatures is a major issue along with the elimination of harmful substances, and improvements by reducing the viscosity of binder resins and release agents are being actively pursued. It is.
[0003]
However, this reduction in the viscosity of the binder resin or the like tends to cause toner filming in which the toner adheres to the surface of the photosensitive member, the surface of the carrier, or the surface of the toner carrier, and hot offset caused by adhering to the fixing roller. And it hinders high image quality and long-term stabilization as follows.
When the toner component adheres to the surface of the photoconductor, part of the light corresponding to the image pattern is blocked during exposure, and an electrostatic latent image corresponding to the image pattern is not formed. Such an image defect occurs. In addition, when toner adheres to the surface of the carrier, charging failure occurs in the frictional charging between the carrier and the toner, and the necessary charge amount from the carrier is not given to the toner, and the toner charge amount is reduced and the image quality is significantly lowered. It becomes. Further, when the toner is fixed on the surface of the toner carrier, the toner is not conveyed to the toner fixing portion, which causes image defects. If the toner on the copy paper adheres to the fixing roller, it is retransferred to the copy paper along with the rotation of the roller, and image defects are similarly generated.
[0004]
Therefore, instead of simply lowering the viscosity of the binder resin, the molecular design is made so that there are peaks in the high molecular weight region and the low molecular region in the molecular weight distribution, and the high molecular weight region takes advantage of the resin strength to prevent hot offset resistance. The low molecular area takes advantage of its low viscosity to take the fixability to copy paper (see Patent Document 1). However, this method is not sufficient for satisfying all of fixability, hot offset resistance, and filming resistance for a wide range of fixing speed ranges from low speed machines to high speed machines. It is.
[0005]
For this reason, functionalization of waxes as fixing aids and mold release agents is required, and waxes such as polyethylene, polypropylene, esters, and paraffin have been improved, but simply adding them in their own binder resins. Therefore, a toner having a reverse polarity is generated due to low dispersibility, and a toner filming phenomenon is caused due to high aggregation. The dispersibility of the wax depends on the properties of the binder resin. When a low-viscosity resin is used to improve the fixability, the kneading force is not effectively applied in the kneading process at the time of toner production. Dispersibility is poor. When kneading in a low temperature region where the resin viscosity is high in order to give a strong kneading force to the molten toner at the time of kneading, the frictional heat generated between the kneading machine and the molten toner increases and the resin viscosity decreases, As a result, the kneading force is lowered and the dispersibility of the wax is deteriorated.
[0006]
Therefore, it is generally known to produce a low-viscosity toner while improving the dispersibility of the wax by kneading in a low temperature range using a low-viscosity resin into which wax has been added in advance. However, even when the wax can be uniformly dispersed, if the dispersed particle diameter is too small, the effect of improving the fixing property and hot offset resistance is hardly seen. On the other hand, if the size is too large, the toner filming resistance and the charging performance will be reduced. Therefore, it is necessary to have an appropriate dispersed particle size and satisfy these characteristics.
[0007]
[Patent Document 1]
JP 2001-183866 A (Claim 1 etc.)
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
From the above situation, it is a low-viscosity toner excellent in low-temperature fixability, and adheres to the toner filming phenomenon in which the toner adheres to the surface of the photosensitive member, the surface of the carrier, or the surface of the toner carrier, or the fixing roller. There is a demand for the development of an electrophotographic toner that can stably supply a high-quality output image over a long period of time without causing a hot offset phenomenon.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problems, the present inventors have studied various conditions when wax is internally added to the binder resin in the production of an electrophotographic toner. DSC (Differential Scanning Calorimetry, Differential) Heat scanning calorimetry) The electron obtained by designing the two exothermic peaks a and the lower exothermic peak b to appear with a specific magnitude relationship and temperature relationship when the curve is measured. The present invention has been completed by finding that the photographic toner has the desired performance.
[0010]
That is, the present invention relates to the following electrophotographic toner and a method for producing the same.
1) An electrophotographic toner having at least a wax-containing binder resin, a colorant, and a lubricant, and the DSC (differential scanning calorimetry) curve of the toner has an exothermic peak represented by the following formulas (1) and (2): :
0.55aa ′ <bb ′ <0.7aa ′ (1)
0.3a'c <a'b '<0.55a'c (2)
(Wherein, a and b represent two exothermic peaks in the DSC curve, the higher one being a, the lower one being b, and c representing the exothermic starting point (° C.), and a ′ being the exothermic peak a. B ′ represents the temperature (° C.) when the perpendicular line from the horizontal axis to the horizontal axis intersects, and b ′ represents the temperature (° C.) when the perpendicular line from the exothermic peak b to the horizontal axis intersects. The exothermic peak height (mW / g) corresponding to the distance perpendicular to the horizontal axis between the interpolated base line and the peak a, bb ′ is the distance between the base line interpolated from the high temperature side and the peak b. The exothermic peak height (mW / g) corresponding to the distance perpendicular to the horizontal axis, a'c the temperature difference corresponding to the distance between c and a ', b'c the distance between c and b' the temperature difference corresponding, also the temperature difference a'b 'is the b' corresponding to the distance between the a ', representing respectively.)
A toner for electrophotography, wherein a wax dispersion stabilizer is added so as to satisfy the above relationship.
[0011]
2) When producing an electrophotographic toner having at least a wax-containing binder resin, a colorant and a lubricant, the exothermic peak of the DSC curve of the toner is represented by the following formulas (1) and (2):
0.55aa ′ <bb ′ <0.7aa ′ (1)
0.3a'c <a'b '<0.55a'c (2)
(Wherein, a and b represent two exothermic peaks in the DSC curve, the higher one being a, the lower one being b, and c representing the exothermic starting point (° C.), and a ′ being the exothermic peak a. B ′ represents the temperature (° C.) when the perpendicular line from the horizontal axis to the horizontal axis intersects, and b ′ represents the temperature (° C.) when the perpendicular line from the exothermic peak b to the horizontal axis intersects. The exothermic peak height (mW / g) corresponding to the distance perpendicular to the horizontal axis between the interpolated base line and the peak a, bb ′ is the distance between the base line interpolated from the high temperature side and the peak b. The exothermic peak height (mW / g) corresponding to the distance perpendicular to the horizontal axis, a'c the temperature difference corresponding to the distance between c and a ', b'c the distance between c and b' the temperature difference corresponding, also the temperature difference a'b 'is the b' corresponding to the distance between the a ', representing respectively.)
And a wax dispersion stabilizer is added so as to satisfy the requirements.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The electrophotographic toner of the present invention satisfies the relationship of the formulas (1) and (2) as described above when measuring the heat generation curve by DSC. The meanings of the thermal characteristics a, b, a ′, b ′ and c in these formulas are as illustrated in the exothermic curve of FIG. Here, the horizontal axis represents temperature (° C.), and the vertical axis represents the calorific value (mW / g) per unit mass of the toner sample. The base line is a DSC curve in a temperature region where no exothermic peak occurs in the sample toner, and is actually represented by an extension of the high temperature side base line with a small inclination on the horizontal axis. BB ′ in FIG. 1 shows an example of baseline drawing.
[0013]
The exothermic peak in the DSC curve is represented by the portion from when the curve leaves the previous baseline until it returns to the baseline. In the present invention, peaks a and b exist independently, Thus, the peak b in the latter may include a case where the peak b overlaps, and the peak b in the latter may have a shoulder shape to the extent that it can be recognized.
In the present invention, DSC measurement is performed using Q100 manufactured by TA Instruments, putting a toner sample in a sample holder, using 10 mg of alumina as a reference material, raising the temperature to 180 ° C. at 10 ° C./min, This was based on a method of measuring heat generation characteristics when the temperature was lowered to 25 ° C. at a rate of ° C./min.
[0014]
The toner for electrophotography of the present invention contains at least a binder resin internally added with wax, a colorant, and a lubricant, and is configured to satisfy the relations of the formulas (1) and (2) as described above. For this purpose, in addition to appropriately selecting the type and blending amount of each component described above, it is effective for the toner production of the present invention to add a wax stable dispersant so that the above relationship is satisfied. It can be a means.
The toner of the present invention preferably contains 50 to 97% by weight of the resin component in the total amount of the toner for the purpose of imparting binder or fixability. Of this resin component, the amount of polystyrene resin is about 50% by weight or more, preferably 70% by weight or more of the total amount of the resin component. In addition to this, polyester resin, epoxy resin, polyamide, polymethyl methacrylate, polyvinyl butyral, etc. These binder resins can also be used in combination. The wax preferably contains 1 to 10 parts by weight of wax, 5 to 20 parts by weight of colorant, and 0.005 to 0.1 parts by weight of lubricant.
[0015]
Hereinafter, these components in the toner of the present invention will be described.
The polystyrene resin may be a styrene homopolymer or a copolymer with another copolymerizable monomer copolymerizable with styrene. As copolymerizable monomers, p-chlorostyrene; vinyl naphthalene; ethylene unsaturated monoolefins such as ethylene, propylene, butylene and isobutylene; vinyl halides such as vinyl chloride, vinyl bromide and vinyl fluoride; vinyl acetate and propion Vinyl esters such as vinyl acrylate, vinyl benzoate, vinyl butyrate; methyl acrylate, ethyl acrylate, n-butyl acrylate, isobutyl acrylate, dodecyl acrylate, n-octyl acrylate, 2-chloroethyl acrylate, acrylic (Meth) acrylic acid esters such as phenyl acid, methyl α-chloroacrylate, methyl methacrylate, ethyl methacrylate, butyl methacrylate; other acrylic acid derivatives such as acrylonitrile, methacrylonitrile, acrylamide; Vinyl ethers such as nylmethyl ether and vinyl isobutyl ether; Vinyl ketones such as vinyl methyl ketone, vinyl ethyl ketone and methyl isopropenyl ketone; N-vinyl pyrrole, N-vinyl carbazole, N-vinyl indole, N-vinyl pyrrolidene, etc. N-vinyl compounds of These may be used alone or in combination of two or more with a styrene monomer.
[0016]
The molecular weight distribution of the polystyrene-based resin as the binder resin preferably has two weight average molecular weight peaks (referred to as a low molecular weight peak and a high molecular weight peak). Specifically, the low molecular weight peak is in the range of 3,000 to 20,000, the other high molecular weight peak is in the range of 300,000 to 1,500,000, and Mw / Mn is 10 or more. Those are preferred. If the weight average molecular weight peak is within such a range, the toner can be easily fixed, and offset resistance can be improved. The weight average molecular weight of the binder resin is measured by measuring the elution time from the column using a molecular weight measuring device (GPC) and comparing it with a calibration curve prepared in advance using a standard polystyrene resin. Can be sought.
[0017]
The binder resin is preferably a thermoplastic resin from the viewpoint of good fixability, but the amount of cross-linked portion (gel amount) measured using a Soxhlet extractor is 10% by weight or less, more preferably 0.1. A thermosetting resin may be used as long as the value is within a range of 10 wt% to 10 wt%. By introducing a partially crosslinked structure in this way, it is possible to further improve the storage stability, form retention, and durability of the toner without deteriorating the fixability. Therefore, it is not necessary to use 100% by weight of the thermoplastic resin as the binder resin of the toner, and it is also preferable to add a crosslinking agent or partially use a thermosetting resin.
[0018]
The binder resin has at least one functional group selected from hydroxyl group, hydroxyl group, amino group and glycidoxy (epoxy) group in order to improve dispersibility of magnetic powder, charge control agent, etc. It is preferable to use the resin contained therein. In addition, it can be confirmed using an FT-IR apparatus whether it has these functional groups, and also can be quantified using a titration method. The glass transition point of the binder resin preferably has a glass transition point (Tg) in the range of 55 to 70 ° C. When the glass transition point of the binder resin is less than 55 ° C., the obtained toners are fused with each other, and the storage stability tends to be lowered. On the other hand, when the glass transition point of the binder resin exceeds 70 ° C., the fixability of the toner tends to be poor. In addition, the glass transition point of binder resin can be calculated | required from the change point of specific heat using DSC.
[0019]
The wax has a function as a fixing aid and a hot offset improver, and is used by being internally added to the binder resin. Examples of the wax include olefin wax such as synthetic polyethylene wax and synthetic polypropylene wax, plant wax such as carnauba wax, rice wax and candelilla wax, mineral wax such as montan wax, fisher from coal and natural gas, etc. -It can be selected from petroleum-based waxes such as Fischer-Tropsch wax, paraffin wax, microcrystalline wax, ester wax, Teflon (registered trademark) wax and the like produced by the Tropsch method. These waxes may be used in combination.
[0020]
As described above, the added amount of the wax is preferably in the range of 1 to 10 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the binder resin. If the amount is less than 1 part by weight, the effect of reducing the melting of the wax into the toner is diminished, resulting in poor fixing. On the other hand, if the amount exceeds 10 parts by weight, there is a high probability that the wax in the toner is present alone, and contamination of the photoreceptor, that is, drum filming, and the charge amount distribution will not be greatly disturbed. In addition, image defects such as image density reduction and fogging are caused.
[0021]
The DSC characteristics of the electrophotographic toner of the present invention mainly depend on the binder resin internally added with the wax, but the relations of the formulas (1) and (2) are satisfied here. In addition, a wax dispersion stabilizer is added.
The wax stable dispersant is highly compatible with both the binder resin and the wax, and is unevenly distributed at the interface between the binder resin and the wax melted in the toner production process. A material that is made smaller compared to the case where no stabilizer is present. Examples include isoprene rubber, butadiene rubber, styrene butadiene rubber, butyl rubber, ethylene propylene rubber, ethylene vinyl acetate copolymer, chloroprene rubber, chlorosulfonated polyethylene, epichlorohydrin rubber, nitrile isoprene rubber, acrylic rubber, urethane rubber, polysulfide. Examples thereof include rubbers such as rubber, silicon rubber, fluorinated rubber, and natural rubber, and copolymers of a binder resin component such as a styrene / polyethylene copolymer and a wax component. The wax dispersion stabilizer is added so as to satisfy the relationship of the formulas (1) and (2) from a range of 0.1 to 2 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the binder resin, for example.
[0022]
The colorant may be one generally used for toner production, such as carbon black (eg, furnace black, channel black), inorganic pigment (eg, magnetite, iron black), organic pigment (eg, black). Examples: Sudan Black SM, First Yellow G, Benzine Yellow, Pigment Yellow, Indian First Orange, Irgasin Red, Balanitoaniline Red, Toluidine Red, Carmine, Pig FB Mento Orange R, Lake Red 2G, Rhodamine FB, Rhodamine B Lake , Methyl Bio Red B Lake, Phthalocyanine Blue, Pigment Blue, Priliant Green, Phthalocyanine Green, Oil Yellow GG, Kaya Set YG, Orazol Brown B, Oil Pink OP, etc.) That.
[0023]
The lubricant is a material that improves the releasability of the toner and reduces the adhesion of the toner to the photosensitive drum and the fixing roller. Examples include zinc stearate, magnesium stearate, aluminum stearate, calcium stearate, chromium stearate, mercury stearate, cerium stearate, ferric stearate, sodium stearate, lead stearate, barium stearate, etc. Stearic acid inorganic salts, stearic acid organic salts such as stearamide, and the like.
[0024]
Next, in the toner of the present invention, the charge level and the charge rising characteristic (indicator of whether the charge is charged to a constant charge level in a short time) are remarkably improved, and the viewpoint that the characteristic excellent in durability and stability can be obtained. Therefore, it is preferable to add a charge control agent.
Here, the type of charge control agent to be added is not particularly limited, but examples thereof include nigrosine, quaternary ammonium salt compounds, resin-type charge control agents in which an amine compound is bound to a resin, and the like. It is preferable to use a charge control agent exhibiting positive chargeability. Further, these charge control agents may be used in combination.
[0025]
For example, specifically, pyridazine, pyrimidine, pyrazine, orthooxazine, metaoxazine, valoxazine, orthothiazine, metathiazine, parathiazine, 1,2,3-triazine, 1,2,4-triazine, 1,3 as azine compounds , 5-triazine, 1,2,4-oxadiazine, 1,3,4-oxadiazine, 1,2,6-oxadiazine, 1,3,4-thiadiazine, 1,3,5-thiadiazine, 1,2,3 , 4-tetrazine, 1,2,4,5-tetrazine, 1,2,3,5-tetrazine, 1,2,4,6-oxatriazine, 1,3,4,5-oxatriazine, phthalazine, quinazoline , Azin Fast Red FC, Azin Fast Red 12BK, Azinba as a direct dye consisting of quinoxaline and azine compounds Olet BO, Azine Brown 3G, Azin Light Brown GR, Azin Dark Green BH / C, Azin Deep Black EW and Azin Deep Black 3RL, Nigrosine as Nigrosine Compound, Nigrosine Salt, Nigrosine Derivative, Nigrosine Compound as Acid Dye One or more of nigrosine BK, nigrosine NB, nigrosine Z, metal salts of naphthenic acid or higher fatty acids, alkoxylated amines, alkylamides, benzylmethylhexyldecylammonium as quaternary ammonium salts, decyltrimethylammonium chloride, etc. Is mentioned. In particular, the nigrosine compound is most suitable for the use of a positively chargeable toner from the viewpoint of obtaining quicker start-up properties.
[0026]
In addition, a resin or oligomer having a quaternary ammonium salt, a resin or oligomer having a carboxylate, a resin or oligomer having a carboxyl group, and the like, more specifically, a polystyrene resin having a quaternary ammonium salt, 4 Acrylic resin having quaternary ammonium salt, styrene / acrylic resin having quaternary ammonium salt, polyester resin having quaternary ammonium salt, polystyrene resin having carboxylate, acrylic resin having carboxylate, carvone Styrene / acrylic resin having acid salt, polyester resin having carboxylate, polystyrene resin having carboxyl group, acrylic resin having carboxyl group, styrene-acrylic resin having carboxyl group, having carboxyl group One or more of such Riesuteru resins.
[0027]
In particular, a styrene / acrylic resin (styrene-acrylic copolymer) having a quaternary ammonium salt, a carboxylate or a carboxyl group as a functional group can easily adjust the charge amount to a value within a desired range. It is optimal from the point of view. In addition, as a preferable acrylic resin in the above-described styrene / acrylic resin or acrylic resin itself, as the (meth) acrylic acid alkyl ester, methyl acrylate, ethyl acrylate, n-propyl acrylate, iso-propyl acrylate N-butyl acrylate, iso-butyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, methyl methacrylate, ethyl methacrylate, n-butyl methacrylate, iso-butyl methacrylate, and the like.
[0028]
Furthermore, as the quaternary ammonium salt compound, a unit derived from a dialkylaminoalkyl (meth) acrylate through a quaternization step is used. Examples of the derived dialkylaminoalkyl (meth) acrylate include di (amino) ethyl (meth) acrylate, diethylaminoethyl (meth) acrylate, dipropylaminoethyl (meth) acrylate, dibutylaminoethyl (meth) acrylate and the like ( Lower alkyl) aminoethyl (meth) acrylate; dimethylmethacrylamide, dimethylaminopropylmethacrylamide are preferred. Further, hydroxy group-containing polymerizable monomers such as hydroxyethyl (meth) acrylate, hydroxypropyl (meth) acrylate, 2-hydroxybutyl (meth) acrylate, and N-methylol (meth) acrylamide can be used in combination during polymerization.
[0029]
Further, when the total amount of the toner of the present invention is 100% by weight, the addition amount of the charge control agent is preferably set to a value within the range of 1.5 to 15% by weight. When the amount of the charge control agent added is less than 1.5% by weight, it becomes difficult to stably impart charging characteristics to the toner, and the image density tends to be low or the durability tends to be low. is there. In addition, poor dispersion tends to occur, so-called fogging tends to occur, and the photoreceptor contamination becomes severe. On the other hand, if the addition amount of the charge control agent exceeds 15% by weight, there is a tendency that defects such as contamination of the photosensitive member tend to occur due to environmental resistance, in particular, charging failure and image failure under high temperature and high humidity. Therefore, from the viewpoint of a better balance between the charge control function and the durability of the toner, the addition amount of the charge control agent is more preferably set to a value in the range of 2.0 to 8.0% by weight. More preferably, the value is in the range of 3.0 to 7.0% by weight.
[0030]
The toner of the present invention can be used as a magnetic toner by dispersing a known magnetic powder in the toner. Ferrite, magnetite and other iron, cobalt, nickel and other metals exhibiting ferromagnetism, alloys, compounds containing these elements, or ferromagnetism by applying an appropriate heat treatment that does not contain ferromagnetic elements Examples of such alloys or chromium dioxide can be given. These magnetic powders are uniformly dispersed in the toner binder in the form of fine powders having an average particle size in the range of 0.1 to 1 μm, preferably 0.1 to 0.5 μm. The magnetic powder may be a single substance or a surface treated with a surface treatment agent such as a titanium coupling agent or a silane coupling agent.
[0031]
Further, the toner of the present invention may be mixed with a developer carrier such as a ferrite carrier to form a two-component developer, or may be used by an appropriate method such as a single component developer.
In the toner of the present invention, the surface of toner particles can be treated with colloidal silica, hydrophobic silica or the like for the purpose of maintaining the fluidity and storage stability of the toner. The toner of the present invention preferably has an average particle size of about 5 to 12 μm.
[0032]
In the toner production method of the present invention, a normal mechanical pulverization method can be preferably employed. That is, the components can be produced by appropriately selecting powder mixing, melt kneading, pulverization, classification, surface treatment, spheroidization treatment, and the like.
[0033]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described more specifically based on examples. Needless to say, these examples are illustrative of the present invention and are not intended to limit the scope of the present invention.
Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 and 2
As binder resin, 100 parts by weight of styrene / acrylic resin (manufactured by Sekisui Chemical, trade name: ESREC PP-190), 5.0 parts by weight of wax (Fischer-Tropsch wax trade name: FT-100, manufactured by Nippon Seisakusha), colored 12.0 parts by weight of the agent (Mitsubishi Chemical Co., Ltd. carbon black trade name: MA-100), 0.01 parts by weight of the lubricant (Zinc stearate trade name: zinc stearate manufactured by NOF Corporation) and the charge control agent (Orient Chemical Industries) Product name: Bontron N-07) 1.0 parts by weight and a wax dispersion stabilizer (Isoprene rubber product name: Califlex IR, manufactured by Shell Japan) as shown in Table 1, 2.00 parts by weight (comparison) Example 1), 1.67 parts by weight (Example 1), 1.20 parts by weight (Example 2) and 0.80 parts by weight (Comparative Example 2) mixed at four levels After melt-kneaded by a twin-screw extruder, which was cooled and pulverized, classified to obtain a powder having an average particle size 7 [mu] m. To this powder, 0.1% by weight of titanium oxide and 0.4% by weight of silica (SiO ₂ ) were externally added and mixed to adhere to the surface to prepare an electrophotographic toner. About each of these toners, the exothermic curve by DSC was measured.
[0034]
Next, hot offset resistance, filming resistance (photoreceptor), and productivity (adhesion to equipment) were evaluated, and the results are shown in Table 1.
These evaluation methods are as follows.
(1) Hot offset resistance measurement method For the toners obtained in each of the examples and comparative examples, a ferrite carrier having an average particle diameter of 80 μm is blended and uniformly stirred and mixed to a toner concentration (T / D) of 5.0 weight. % Two-component developer. Using this developer and the toner obtained in each of Examples and Comparative Examples, the temperature of the paper was adjusted at 23 ° C./83% for one week, and the fixing temperature was 220 ° C. using KM-2030 manufactured by Kyocera Mita. 5 sheets were continuously fed. The presence or absence of hot offset of each sample per 5 sheets was confirmed, and 0 sheets were evaluated as ◎, 1-2 sheets as ◯, and 3-5 sheets as x.
(2) Filming resistance measurement method Using the above developer and toner, Kyocera Mita's Creation 8331 was used to evaluate the degree of filming on the drum during continuous copying of 100,000 sheets. The case where filming was not observed on the drum was evaluated as ◎, the case where filming was observed on the drum but no effect was observed on the image was evaluated as ◯, and the case where the effect was recognized on the image was evaluated as ×.
[0035]
(3) Productivity evaluation method Produced through a dispersion mixing process using a Henschel mixer, a melt kneading process using a twin-screw kneader, a pulverizing process using a jet mill, a classification process using an air classifier, and a surface treatment process using a Henschel mixer. In the production of the toner, the influence on the production due to the adhesion of the wax component in the jet mill pipe was evaluated. The case where stable production was possible was evaluated as ○, and the case where stable production was impossible was evaluated as ×.
[0036]
(4) Measurement of thermal characteristics by DSC As DSC, Q100 manufactured by TA Instruments Inc. was used. The measurement was performed by putting a toner sample in a sample holder and using 10 mg of alumina as a reference sample. After the temperature was raised to 180 ° C. at 10 ° C./min, the heat generation characteristics when the temperature was lowered to 25 ° C. at 10 ° C./min were measured, and aa ′, bb ′, a (= a ′), b (defined above) = B ′) and c characteristic values were determined, and then bb ′ / aa ′ and a′b ′ / a′c values were calculated. The results are shown in Table 1.
In the toner of Comparative Example 1, no peak was observed.
[0037]
[Table 1]

[0038]
【The invention's effect】
As is clear from the above description, according to the present invention, a toner having a low viscosity excellent in low-temperature fixability and a toner filming phenomenon in which the toner adheres to the surface of the photoreceptor, the surface of the carrier, or the surface of the toner carrier. In addition, it is possible to provide an electrophotographic toner capable of stably supplying a high-quality output image over a long period of time without causing a hot offset phenomenon caused by adhering to the fixing roller.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 shows an example of a toner DSC heat generation curve (temperature lowering process) and heat generation characteristic values obtained therefrom.
[Explanation of symbols]
a, b: exothermic peak c: exothermic starting point (° C)
a ′: Temperature (° C.) when the perpendicular line from the exothermic peak a to the horizontal axis intersects
b ′: Temperature (° C.) when the perpendicular line from the exothermic peak b to the horizontal axis intersects
BB ': Baseline

Claims

An electrophotographic toner having at least a binder resin internally added with a wax, a colorant, and a lubricant, and an exothermic peak of a DSC (differential scanning calorimetry) curve of the toner is represented by the following formulas (1) and (2):
0.55aa ′ <bb ′ <0.7aa ′ (1)
0.3a'c <a'b '<0.55a'c (2)
(Wherein, a and b represent two exothermic peaks in the DSC curve, the higher one being a, the lower one being b, and c representing the exothermic starting point (° C.), and a ′ being the exothermic peak a. B ′ represents the temperature (° C.) when the perpendicular line from the horizontal axis to the horizontal axis intersects, and b ′ represents the temperature (° C.) when the perpendicular line from the exothermic peak b to the horizontal axis intersects. The exothermic peak height (mW / g) corresponding to the distance perpendicular to the horizontal axis between the interpolated base line and the peak a, bb ′ is the distance between the base line interpolated from the high temperature side and the peak b. The exothermic peak height (mW / g) corresponding to the distance perpendicular to the horizontal axis, a'c the temperature difference corresponding to the distance between c and a ', b'c the distance between c and b' the temperature difference corresponding, also the temperature difference a'b 'is the b' corresponding to the distance between the a ', representing respectively.)
A toner for electrophotography, wherein a wax dispersion stabilizer is added so as to satisfy the above relationship.

When producing an electrophotographic toner having at least a binder resin internally added with wax, a colorant and a lubricant, the exothermic peak of the DSC curve of the toner is represented by the following formulas (1) and (2):
0.55aa ′ <bb ′ <0.7aa ′ (1)
0.3a'c <a'b '<0.55a'c (2)
(Wherein, a and b represent two exothermic peaks in the DSC curve, the higher one being a, the lower one being b, and c representing the exothermic starting point (° C.), and a ′ being the exothermic peak a. B ′ represents the temperature (° C.) when the perpendicular line from the horizontal axis to the horizontal axis intersects, and b ′ represents the temperature (° C.) when the perpendicular line from the exothermic peak b to the horizontal axis intersects. The exothermic peak height (mW / g) corresponding to the distance perpendicular to the horizontal axis between the interpolated base line and the peak a, bb ′ is the distance between the base line interpolated from the high temperature side and the peak b. The exothermic peak height (mW / g) corresponding to the distance perpendicular to the horizontal axis, a'c the temperature difference corresponding to the distance between c and a ', b'c the distance between c and b' the temperature difference corresponding, also the temperature difference a'b 'is the b' corresponding to the distance between the a ', representing respectively.)
So as to satisfy, electrophotographic method for producing a toner, which comprises adding a wax dispersion stabilizer.