JP4318378B2 - Electrostatic latent image developing toner, image forming method and image forming apparatus - Google Patents

Electrostatic latent image developing toner, image forming method and image forming apparatus Download PDF

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、多色カラー用画像形成方法と画像形成装置、それに用いられる静電潜像現像用トナーに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
多色カラー画像を形成する方法として一つの静電潜像担持体上に色に応じた潜像を形成して、現像/転写する工程を各色毎に繰り返し、多色カラー画像を形成する方式がある。しかし、この方式では静電潜像担持体は各色現像の回数分、現像/転写の工程を繰り返す必要があり、画像形成の速度が単色画像に比較しておそく、フルカラー画像では1/4以下となる。
【0003】
従って、この方式では、フルカラーの画像形成速度を上げることが困難である。
【0004】
一方、フルカラー画像でも高速で形成することが出来る方法として、各色に対応した静電潜像担持体を備え、その上に形成された画像を各色毎に画像支持体上に転写し、フルカラー画像を形成する通常タンデム方式と呼ばれる方法がある。
【0005】
この方式では、潜像形成工程と現像/転写の工程が各色別に形成されるから、単色の画像形成速度とフルカラーの画像形成速度が変らず、フルカラー画像の高速な画像形成に対応できる利点を有している。
【0006】
しかし、この方式では各色の画像を別々な静電潜像担持体を使用して形成するから、色のバランスを制御するため各色の現像量を安定化する必要がある。また、各静電潜像担持体上に形成されたトナー像を画像支持体へ転写後、定着することで画像形成するので、各色間で画像支持体上への付着性が異なってしまうと定着時における画像安定性がなくなる問題がある。
【0007】
尚、上記静電潜像担持体とは通常は電子写真感光体であり、以後単に感光体又は電子写真感光体ということがある。
【0008】
一方、定着方式としてはいわゆる熱ロール定着方式が装置の簡便さ等により好ましく使用されている。この定着方式では、定着ローラとトナーが接触するため、離型性を確保するためにトナー中に離型剤を添加することが好ましい。
【0009】
しかし、従来の粉砕法で調製されたトナーではトナー中に分散された材料が破断面に不均一に存在し、特に離型剤のようなシャープに溶融する材料では表面に偏在しやすく、トナー粒子間の表面性が一定になりにくい。このため現像量の安定化や各色間での付着性の均一化をはかることが困難になり、バラツキが発生しやすく、カラー画像としての色再現性が低下する問題がある。
【0010】
一方、重合法で調製するいわゆる重合トナーが知られており、この重合トナーの中で懸濁重合法トナーは球形で表面性が均一なトナーを形成することができるため、トナー間での均一性は高くなることが予想される。しかし、形状が球形となりやすく静電潜像担持体や画像支持体に対する付着性が高くなるため、転写性が低下したり、定着時の画像ハジキなどの問題が発生しやすくなる。
【0011】
この結果、タンデム方式を使用した画像形成方法で、長期に亘って安定した画像を得ることが困難な状態にある。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】
タンデム方式を使用した画像形成方式で、長期に亘って安定した色再現性の高いカラー画像形成方法と画像形成装置、それに用いられる静電潜像現像用トナーを提供することにある。
【0013】
【課題を解決するための手段】
本発明者等は、鋭意検討した結果、トナー自体の構造を特定のものとすることにより、離型性の高いトナーを使用してタンデム方式でも画像を安定化することができることを見出し、本発明を完成することができたものである。
【0014】
即ち、本発明の目的は下記構成の何れかを採ることにより達成される。
〔1〕 複数の静電潜像担持体上に潜像を形成し、各静電潜像担持体上に形成された潜像を各静電潜像担持体毎に異なる色のトナーを含む現像剤で現像することで可視像を形成し、該可視像を画像支持体上に転写した後定着する工程を含む画像形成方法に使用される静電潜像現像用トナーにおいて、該トナーが少なくとも結着樹脂と着色剤と離型剤とからなるトナーであり、且つ、ラジカル重合性単量体に離型剤を溶解させたものを水中に分散し重合させることにより得られた粒子に、さらにラジカル重合性単量体を重合させることにより得られた、結着樹脂中に離型剤を内包させた樹脂粒子と、着色剤とを塩析/融着させて得られたトナーであり、前記離型剤は下記一般式に示す化合物であることを特徴とする静電潜像現像用トナー。
一般式:R−(OCO−R
(式中、nは2〜4の整数であり、R、Rは置換基を有していてもよい炭化水素基を示し、Rは炭素数1〜40の炭化水素基、Rは炭素数16〜30の炭化水素基を示す。)
【0015】
〔2〕 複数の静電潜像担持体上に潜像を形成し、各静電潜像担持体上に形成された潜像を各静電潜像担持体毎に異なる色のトナーを含む現像剤で現像し可視像とする工程、該可視像を画像支持体上に転写する工程及び転写された可視像を定着する工程を含む画像形成方法において、該トナーが少なくとも結着樹脂と着色剤と離型剤とからなるトナーであり、且つ、ラジカル重合性単量体に離型剤を溶解させたものを水中に分散し重合させることにより得られた粒子に、さらにラジカル重合性単量体を重合させることにより得られた、結着樹脂中に離型剤を内包させた樹脂粒子と、着色剤とを塩析/融着させて得られたトナーであり、前記離型剤は下記一般式に示す化合物であることを特徴とする画像形成方法。
一般式:R−(OCO−R
(式中、nは2〜4の整数であり、R、Rは置換基を有していてもよい炭化水素基を示し、Rは炭素数1〜40の炭化水素基、Rは炭素数16〜30の炭化水素基を示す。)
【0016】
〔3〕 前記現像により得られた可視像を、一旦中間転写体に転写し、さらに画像支持体上に転写する工程を経ることを特徴とする〔2〕記載の画像形成方法。
【0017】
〔4〕 複数の静電潜像担持体上に潜像を形成し、各静電潜像担持体上に形成された潜像を各静電潜像担持体毎に異なる色のトナーを含む現像剤で現像し可視像とする工程、該可視像を画像支持体上に転写する工程及び転写された可視像を定着する工程を含む画像形成方法を行うための画像形成装置において、該トナーが少なくとも結着樹脂と着色剤と離型剤とからなるトナーであり、且つ、ラジカル重合性単量体に離型剤を溶解させたものを水中に分散し重合させることにより得られた粒子に、さらにラジカル重合性単量体を重合させることにより得られた、結着樹脂中に離型剤を内包させた樹脂粒子と、着色剤とを塩析/融着させて得られたトナーであり、前記離型剤は下記一般式に示す化合物であることを特徴とする画像形成装置。
一般式:R−(OCO−R
(式中、nは2〜4の整数であり、R、Rは置換基を有していてもよい炭化水素基を示し、Rは炭素数1〜40の炭化水素基、Rは炭素数16〜30の炭化水素基を示す。)
【0018】
本発明者等は、いわゆる重合法トナーの特徴である表面の均一性を維持しつつ、定着性、特に定着ローラへのオフセットを抑制することのできるトナーを種々検討し、発明を完成させたものである。
【0019】
本発明では、トナーとして離型剤を内包させた樹脂粒子と着色剤とを塩析/融着させて得られたトナーを使用する。
【0020】
上記本発明の構成が本発明の効果をもたらす理由は明確ではないが、いわゆる懸濁重合法トナーとは異なり、離型剤自体が樹脂粒子中に含有されており、その粒子を着色剤と塩析/融着させることでトナーが形成されているため、トナーの表面近傍に離型剤が存在しているにもかかわらず、トナー表面は均一な構成となっており、転写性を損なうことなく、離型性を発揮することができたものと推定される。
【0021】
【発明の実施の形態】
本発明の態様を更に説明するが、先ず本発明に係わるいわゆるタンデム方式の画像形成方法及び装置につき説明する。
【0022】
図1は、本発明のカラー電子写真形成装置の一例を示す概略構成図である。
カラー電子写真画像形成装置の本体内には第1、第2、第3及び第4画像形成部Pa、Pb、Pc及びPdが並列設置される。各画像形成部は同様の構成とされ、各々異なった色の可視像(トナー像)を形成する。
【0023】
画像形成部Pa、Pb、Pc及びPdは、それぞれ専用の静電潜像担持体(電子写真感光ドラム)la、lb、lc及びldを具備する。各画像形成部Pa、Pb、Pc及びPdにて形成された電子写真感光体ドラム(感光体ドラムと略すことがある)la、lb、lc及びld上の画像は、各画像形成部に隣接して移動する画像支持体担持体8上に担持し搬送される画像支持体6上に転写される。更に、画像支持体6上の画像は、定着部7にて加熱及び加圧して定着され、画像支持体はトレイ61へと排出される。
【0024】
次に、各画像形成部における潜像形成部について説明する。感光体ドラムla、lb、lc、ldの外周には、各々除電露光ランプ2la、2lb、2lc、2ld、ドラム帯電器2a、2b、2c、2d、像露光手段としてのレーザビーム露光装置17、電位センサー22a、22b、22c、22dが設けられている。除電露光ランプ2la、2lb、2lc、2ldにより除電された感光体ドラムla、lb、lc、ldは、ドラム帯電器2a、2b、2c、2dにより一様に帯電され、次いで、レーザビーム露光装置17により露光されることにより、感光体ドラムla、lb、lc、ldの上には、画像信号に応じた色分解された静電潜像が形成される。本発明の画像形成装置は、像露光手段としては、上述のレーザビーム露光装置17の他に、LEDアレー露光装置などのように、基本画像単位(画素)においてオフ以外の光量レベルが複数の光を照射可能な、周知の多値露光手段を好適に採用し得る。
【0025】
前記感光体ドラム上の静電潜像は、現像手段にて現像され可視像とされる。つまり、現像手段は、それぞれシアン色、マゼンタ色、イエロー色、ブラック色の現像剤、例えばトナーとキャリアを有した二成分現像剤が所定量充填された現像器3a、3b、3c、3dを備えており、上記感光体ドラムla、lb、lc、ldに形成された静電潜像を現像し、可視画像(トナー像)とする。
【0026】
次に、転写部について説明する。画像支持体カセット60中に保持された画像支持体6は、レジストローラ13を経て画像支持体担持体8へと送給される。
【0027】
ここで、画像支持体担持体8は、ポリエチレンテレフタレート樹脂フィルムシート(PETシート)、ポリフッ化ビニリデン樹脂フィルムシート、又は、ポリウレタン樹脂フィルムシートなどの誘電体樹脂製のフィルムであり、その両端部を互いに重ね合わせて接合し、エンドレス形状にしたものか、又は、継ぎ目を有しない(シームレス)ベルトが用いられる。継ぎ目を有するベルトの場合には、継ぎ目位置を検知する手段(図示せず)を設け、継ぎ目上で転写が行なわれないように構成するのが好ましい。
【0028】
この画像支持体担持体8が回転し始めると、画像支持体6がレジストローラ13から画像支持体担持体8上へと搬送される。このとき画像書き出し信号がONとなり、適正なタイミングにより第1の電子写真感光体ドラムla上に画像形成を行う。
【0029】
第1の電子写真感光体ドラムlaの下方には、転写帯電器4a及び転写押圧部材41aが設けていて、転写押圧部材4laにて感光体ドラムの方へと均一な押力を付与し、且つ、転写帯電器4aが電界を付与することにより感光体ドラムla上のトナー像を画像支持体6上へと転写させる。このとき、画像支持体6は、画像支持体担持体8上に静電吸着力で保持され、第2の画像形成部Pbへと画像支持体6は搬送され、次の転写が行なわれる。以下、上記と同様な方法により第3、第4の画像形成部Pc、Pdによって形成されたトナー像が転写された画像支持体6は、分離帯電器14によって除電され、静電吸着力の減衰によって画像支持体担持体8から離脱し、定着部7へと搬送される。
【0030】
定着部7は、定着ローラ71、加圧ローラ72、ローラ71、72をそれぞれクリーニングする耐熱性クリーニング部材73、74、各ローラ71、72を加熱するヒータ75、76、ジメチルシリコーンなどの離型剤オイルを定着ローラ71に塗布するオイル塗布ローラ77、そのオイルを供給するためのオイル溜め78、定着温度制御用のサーミスタ79から構成されている。
【0031】
転写後、感光体ドラムla、lb、lc、ld上に残留したトナー等は、感光体クリーニング部5a、5b、5c、5dにより除去され、引き続き行われる次の潜像形成に備えられる。又、画像支持体8上に残留したトナー等は、ベルト除電器12によって除電され静電吸着力を取り除かれた後、本例では不織布を備えたクリーニング装置62にて除去される。クリーニング装置62としては回転するファーブラシとか、ブレードとか、これらを併用した装置等も用いられる。
【0032】
次に、本発明の画像形成装置に採用し得る現像手段について、図2を参照して更に詳しく説明する。画像形成部Pa、Pb、Pc、Pdにおける現像手段は同様の構成とされるので、画像形成部Paにおける現像手段についてのみ説明する。
【0033】
図2は、画像形成部Paにおける現像手段(現像器又は現像装置)の略断面図である。感光体ドラム1aに対向して配置された現像器3aは、2成分現像剤を収容した現像容器30、現像剤担持体としての現像スリーブ31、該現像スリーブ31によって現像剤の供給位置から穂切り位置まで搬送される現像剤を規制する現像剤返し部材(現像スリーブ31上の現像剤溜り量規制部材)32、現像剤の穂立ち高さ(層厚)規制部材としてのブレード33を具備し、更に、2成分現像剤のトナー濃度を検知する現像剤濃度検知手段としての光学式のトナー濃度センサー(図示せず)を有している。
【0034】
上記現像剤容器30の内部は、ほぼ垂直方向に延在する隔壁37によって現像室30Aと攪拌室30Bとに区画されている。現像室30A及び攪拌室30Bには非磁性トナーと磁性キャリアを含む二成分現像剤が収容されている。隔壁37の上方部は解放されており、現像室30Aで余分となった二成分現像剤が攪拌室30B側に回収される。上記現像室30A及び攪拌室30Bにはそれぞれスクリュータイプの第1及び第2の現像剤攪拌・搬送手段34、35が配置されている。第1の攪拌・搬送手段34は、現像室30A内の現像剤を攪拌搬送し、また、第2の攪拌・搬送手段35は、現像剤濃度制御装置の制御のもとでトナー補給槽(図示せず)からこの攪拌・搬送手段35の上流側に供給されるトナーと既に攪拌室30B内にある現像剤とを攪拌搬送し、トナー濃度を均一化する。隔壁37には手前側と奥側の端部において現像室30Aと撹拌室30Bとを相互に連通させる現像剤通路(図示せず)が形成されており、上記攪拌・搬送手段の搬送力により、現像によってトナーが消費されてトナー濃度の低下した現像室30A内の現像剤が一方の通路から撹拌室30B内へ移動するように構成されている。
【0035】
上記現像器の現像室30Aは、感光体ドラム3aに対面した現像領域に相当する位置が開口しており、この開口部に一部露出するようにして前記現像スリーブ31が回転可能に配置されている。現像スリーブ31は非磁性材料で構成され、現像動作時には図時矢印方向に回転し、その内部には、磁界発生手段であるマグネット36が固定されている。
【0036】
上記攪拌・搬送手段によって現像スリーブ31の表面に供給された二成分現像剤は、マグネット36の磁力によって現像スリーブ31の表面に磁気ブラシの状態で保持され、現像スリーブ31の回転に伴って感光体ドラム1aと対向する現像領域に搬送されるが、搬送途上で現像剤返し部材32及びブレード33によって現像剤スリーブ31上の磁気ブラシは穂切りされ、現像領域に搬送される現像剤は適正な量に維持される。
【0037】
このようにして現像スリーブ31にて現像領域に搬送された現像剤は、感光体ドラム3aに供給されてその上に形成された静電潜像を現像する。現像効率、即ち、潜像へのトナー付与率を向上させるために、現像スリーブ31には電源から直流電圧と交番電圧を重畳した現像バイアス、或はいずれか一方の現像バイアス電圧が印加され、これによって、二成分現像剤のトナーが感光体ドラム1a上の静電潜像側に移行して該静電潜像がトナー像として顕像化される。
【0038】
尚、上記においてトナー画像の転写については、画像支持体担持体上にのって搬送される画像支持体(通常は、普通紙等、紙であるため転写紙ともいわれる)に各色トナー像を転写していく方式で説明した。しかし、画像支持体担持体ではなくその代わりに中間転写体を用い、トナー像を一旦中間転写体に転写した後画像支持体へと再転写してもよい。なお、画像支持体担持体や中間転写体はベルト状あるいはドラム状のものが通常用いられる。
【0039】
又、長大な電子写真感光体を用いるなら、電子写真感光体は複数ではなく、一つで対応することも出来る。
【0040】
次に、定着部につき説明すると、本発明において好ましく用いられる定着装置の構成を図3に示す。
【0041】
図3は、本発明において使用する定着装置(定着器ともいう)の一例を示す断面図であり、定着ローラ71と、これに当接する加圧ローラ72とを備えている。図3において、Tは画像支持体6上に形成されたトナー画像である。
【0042】
定着ローラ71は、芯金81の表面にフッ素樹脂からなる被覆層82が形成されてなり、線状ヒーターよりなる加熱部材83を内包している。
【0043】
芯金81は、アルミニウム、鉄および銅より選択された金属あるいはそれらの合金から構成され、その内径は10〜70mmとされる。
【0044】
芯金81の肉厚は0.1〜2mmとされ、省エネルギーの要請(薄肉化)と、強度(構成材料に依存)とのバランスを考慮して決定される。例えば、0.57mmの鉄よりなる芯金と同等の強度を、アルミニウムよりなる芯金で保持するためには、その肉厚を0.8mmとする必要がある。
【0045】
被覆層82を構成するフッ素系樹脂としてはPTFE(ポリテトラフルオロエチレン)およびPFA(テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体)などを例示することができる。この場合、被覆層82の厚みは10〜500μmである。好ましくは20〜400μmである。厚みが10μm未満であるとフッ素樹脂の耐久性がなく、定着装置の耐久性を確保することができないこともある。また、樹脂層が厚い場合には紙粉によるキズがつきやすく、キズ部にトナーなどの付着が発生し画像汚れを発生する問題がある。又、シリコーンゴムの場合は、例えばLTV、RTV、HTVの各シリコーンゴムあるいはスポンジをあげることができる。被覆層82の厚みは0.1〜30mmである。好ましくは0.1〜20mmである。厚みが0.1mm未満であると定着のニップを大きくすることができず、ソフト定着の効果を発揮することができないこともある。
【0046】
加熱部材83としては、ハロゲンヒーターを好適に使用することができる。
加圧ローラ72は、芯金91の表面にゴムからなる被覆層92が形成されてなる。なお、被覆層のゴムは特に限定されるものでは無く、ウレタンゴム、シリコーンゴムなどを使用することができるが、より好ましくは耐熱性のシリコーンゴムである。例えばLTV、RTV、HTVの各シリコーンゴム或いはスポンジであり、被覆層82と同様の素材を使用することができる。
【0047】
芯金91は、アルミニウム、鉄などの金属またはそれらの合金から構成されている。
【0048】
被覆層92の厚みは0.1〜30mmである。好ましくは0.1〜20mmである。厚みが0.1mm未満であると定着のニップを大きくすることができず、ソフト定着の効果を発揮することができないこともある。
【0049】
被覆層82及び92を構成するシリコーンゴムあるいはゴムのアスカーC硬度は80度、好ましくは60度未満とされ、シリコーンスポンジゴムを好ましく使用することができる。
【0050】
加熱ローラ71と加圧ローラ72との当接荷重(総荷重)としては、通常40〜350Nとされ、好ましくは50〜300N、さらに好ましくは50〜250Nとされる。この当接荷重は、加熱ローラ71の強度(芯金81の肉厚)を考慮して規定され、例えば0.3mmの鉄よりなる芯金を有する定着ローラにあっては、250N以下とすることが好ましい。
【0051】
又、耐オフセット性および定着性の観点から、ニップ幅としては4〜8mmであることが好ましく、当該ニップの面圧は0.6〜1.5×105Paであることが好ましい。
【0052】
図3に示した定着装置による定着条件の一例を示せば、定着温度(定着ローラ71の表面温度)が150〜210℃とされ、定着線速が80〜640mm/secとされる。
【0053】
本発明において使用する定着部には、必要に応じて定着装置のクリーニング機構を付与してもよい。この場合には、シリコーンオイルを定着部の定着ローラに供給する方式として、シリコーンオイルを含浸したパッド、ローラー、ウェッブ等で供給し、クリーニングする方法が使用できる。
【0054】
シリコーンオイルとしては耐熱性の高いものが使用され、ポリジメチルシリコーン、ポリフェニルメチルシリコーン、ポリジフェニルシリコーン等が使用される。粘度の低いものは使用時に流出量が大きくなることから、20℃における粘度が1〜100Pa・sのものが好適に使用される。
【0055】
特に、本発明はシリコーンオイルを使用しないかあるいは殆ど必要としない方式で顕著に効果が発揮される。この場合、シリコーンオイルの供給量は特に限定されるものでは無いが、2mg/A4以下とすることが好ましい。この結果、定着した後の紙などに対するシリコンオイルの付着量が少なくてすみ、紙へ付着したシリコーンオイルによるボールペン等の油性ペンの記入しずらさが無く、一方で定着オフセットの問題が発生しない領域として好ましい。
【0056】
さらに、仕上がり画像の表面光沢の程度としては、いわゆるセミグロス画像、即ち、標準光沢度測定において、17〜37度に仕上げるのが好ましい。この範囲とすることで、オフィス文書に好ましい非光沢性とカラー画像として必要な光沢性を同時に満足することができる。
【0057】
カラーの色再現性を確保するためには表面光沢が必要であり、これは下層の色と上層の色とのバランスにもよるが、平滑性の高い画像であるほどカラー再現性が向上する。しかし、平滑性が高いと光沢が高くなり、光が画像表面にて反射し、テカテカとした見にくい画像になってしまう。オフィス文書では文字がより容易に読め、且つ、同時に形成されるカラー画像の色再現性が高いことが好ましい。これを両立できる範囲としては、標準光沢度測定において、17〜37度のセミグロスの画像がある。
【0058】
尚、標準光沢度の測定方法は、画像支持体を画像形成材料(トナー)が90%以上被覆(面積)している画像を使用し、その部分をJIS−Z8741−1983方法2により入射角75°にてグロスメーターVGS−1D(日本電色工業株式会社製)により測定された値を示す。本発明においては、画像形成材料の画像支持体上の被覆割合については高速カラー画像解析装置SPICCA(日本アビオニクス社製)を使用して測定した。
【0059】
次に、本発明のトナー及び現像剤についての説明をする。
詳しくは後述するが、本発明に使用されるトナーは離型剤を内包した樹脂粒子を水系媒体中に於いて融着させたトナーである。この様に樹脂粒子中に離型剤を内包させた樹脂粒子を着色剤粒子と水系媒体中で塩析/融着させることで、微細に離型剤が分散されたトナーを得ることができる。
【0060】
本発明の離型剤は、エレクトール系を主体とする下記構成を有するものが好ましい。
【0061】
−(OCO−R
は2〜4の整数であり、好ましくは3〜4、特に好ましくは4である。
【0062】
1、R2は置換基を有しても良い炭化水素基を示す。
1:炭素数は1〜40の炭化水素基であり、好ましくは炭素数1〜20、さらに好ましくは2〜5である。
【0063】
2:炭素数は1〜40の炭化水素基であり、好ましくは炭素数16〜30、さらに好ましくは18〜26である。
【0064】
その具体的な構造は下記に例示化合物として挙げる。
【0065】
【化1】

Figure 0004318378
【0066】
【化2】
Figure 0004318378
【0067】
添加量は、トナー全体の1〜30質量%、好ましくは2〜20質量%、さらに好ましくは3〜15質量%である。
【0068】
本発明のトナーは、モノマー中に離型剤を溶解させたものを水中に分散し、重合させ、樹脂粒子中にエレクトール等の離型剤を内包させた粒子を形成させ、着色剤粒子ととも塩析/融着することでトナーとする。
【0069】
前記した如く、トナー画像はセミグロスを基本とするため、これを作るに好適なトナー結着樹脂の分子量分布としては、GPCによる分子量測定において、100,000〜1,000,000の領域にピークもしくは肩を有する高分子量成分と、1,000〜20,000の領域にピークもしくは肩を有する低分子量成分の両成分を含有するのがよい。
【0070】
本発明におけるGPC(ゲルパーミエーションクロマトグラフィー)による樹脂の分子量測定方法は、THF(テトロヒドロフラン)を溶媒としてGPC測定した。すなわち、測定試料0.5〜5mg、より具体的には1mgに対してTHFを1ml加え、室温にてマグネチックスターラーなどを用いて撹拌を行い、充分に溶解させる。ついで、ポアサイズ0.45〜0.50μmのメンブランフィルターで処理した後に、GPCへ注入する。GPCの測定条件は、40℃にてカラムを安定化させ、THFを毎分1mlの流速で流し、1mg/mlの濃度の試料を約100μl注入して測定する。カラムは、市販のポリスチレンジェルカラムを組み合わせて使用することが好ましい。
【0071】
例えば、昭和電工社製のShodex GPC KF−801、802、803、804、805、806、807の組合せや、東ソー社製のTSKgelG1000H、G2000H、G3000H、G4000H、G5000H、G6000H、G7000H、TSK guard columnの組合せなどを挙げることができる。また、検出器としては、屈折率検出器(IR検出器)、あるいはUV検出器を用いるとよい。試料の分子量測定では、試料の有する分子量分布を単分散のポリスチレン標準粒子を用いて作成した検量線を用いて算出する。検量線作成用のポリスチレンとしては10点程度用いるとよい。
【0072】
本発明の如く、塩析/融着したトナーはトナー製造時から表面に凹凸がある形状を有しており、さらに、水系媒体中で融着するため、粒子間の形状や表面性に差がでることも少なく、結果として表面性が均一となりやすいためにトナー間での定着性に差異を生じにくく、定着性も良好に保つことができるものである。
【0073】
水系媒体中で融着させる方法として、例えば特開昭63−186253号公報、同63−282749号公報、特開平7−146583号公報等に記載されている方法や、樹脂粒子を塩析/融着させて形成する方法等をあげることができる。
【0074】
本発明のトナーの製造に用いる離型剤を内包した樹脂粒子は質量平均粒径50〜2000nmが好ましく、これらの樹脂粒子は乳化重合、懸濁重合、シード重合等のいずれの造粒重合法によっても良い。
【0075】
以下、樹脂粒子の材料及び製造方法の例について記述する。
《材料》
単量体
重合性単量体としては、ラジカル重合性単量体を必須の構成成分とし、必要に応じて架橋剤を使用することができる。また、以下の酸性基を有するラジカル重合性単量体または塩基性基を有するラジカル重合性単量体を少なくとも1種類含有させることが好ましい。
【0076】
(1)ラジカル重合性単量体
ラジカル重合性単量体成分としては、特に限定されるものではなく従来公知のラジカル重合性単量体を用いることができる。また、要求される特性を満たすように、1種または2種以上のものを組み合わせて用いることができる。
【0077】
具体的には、芳香族系ビニル単量体、(メタ)アクリル酸エステル系単量体、ビニルエステル系単量体、ビニルエーテル系単量体、モノオレフィン系単量体、ジオレフィン系単量体、ハロゲン化オレフィン系単量体等を用いることができる。
【0078】
芳香族系ビニル単量体としては、例えば、スチレン、o−メチルスチレン、m−メチルスチレン、p−メチルスチレン、p−メトキシスチレン、p−フェニルスチレン、p−クロロスチレン、p−エチルスチレン、p−n−ブチルスチレン、p−tert−ブチルスチレン、p−n−ヘキシルスチレン、p−n−オクチルスチレン、p−n−ノニルスチレン、p−n−デシルスチレン、p−n−ドデシルスチレン、2,4−ジメチルスチレン、3,4−ジクロロスチレン等のスチレン系単量体およびその誘導体が挙げられる。
【0079】
(メタ)アクリル酸エステル系単量体としては、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、アクリル酸−2−エチルヘキシル、アクリル酸シクロヘキシル、アクリル酸フェニル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸ヘキシル、メタクリル酸−2−エチルヘキシル、β−ヒドロキシアクリル酸エチル、γ−アミノアクリル酸プロピル、メタクリル酸ステアリル、メタクリル酸ジメチルアミノエチル、メタクリル酸ジエチルアミノエチル等が挙げられる。
【0080】
ビニルエステル系単量体としては、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、ベンゾエ酸ビニル等が挙げられる。
【0081】
ビニルエーテル系単量体としては、ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル、ビニルイソブチルエーテル、ビニルフェニルエーテル等が挙げられる。
【0082】
モノオレフィン系単量体としては、エチレン、プロピレン、イソブチレン、1−ブテン、1−ペンテン、4−メチル−1−ペンテン等が挙げられる。
【0083】
ジオレフィン系単量体としては、ブタジエン、イソプレン、クロロプレン等が挙げられる。
【0084】
ハロゲン化オレフィン系単量体としては、塩化ビニル、塩化ビニリデン、臭化ビニル等が挙げられる。
【0085】
(2)架橋剤
架橋剤としては、トナーの特性を改良するためにラジカル重合性架橋剤を添加しても良い。ラジカル重合性架橋剤としては、ジビニルベンゼン、ジビニルナフタレン、ジビニルエーテル、ジエチレングリコールメタクリレート、エチレングリコールジメタクリレート、ポリエチレングリコールジメタクリレート、フタル酸ジアリル等の不飽和結合を2個以上有するものが挙げられる。
【0086】
(3)酸性基を有するラジカル重合性単量体または塩基性基を有するラジカル重合性単量体
酸性基を有するラジカル重合性単量体または塩基性基を有するラジカル重合性単量体としては、例えば、カルボキシル基含有単量体、スルホン酸基含有単量体、第1級アミン、第2級アミン、第3級アミン、第4級アンモニウム塩等のアミン系の化合物を用いることができる。
【0087】
酸性基を有するラジカル重合性単量体としては、カルボン酸基含有単量体として、アクリル酸、メタクリル酸、フマール酸、マレイン酸、イタコン酸、ケイ皮酸、マレイン酸モノブチルエステル、マレイン酸モノオクチルエステル等が挙げられる。
【0088】
スルホン酸基含有単量体としては、スチレンスルホン酸、アリルスルホコハク酸、アリルスルホコハク酸オクチル等が挙げられる。
【0089】
これらは、ナトリウムやカリウム等のアルカリ金属塩あるいはカルシウムなどのアルカリ土類金属塩の構造であってもよい。
【0090】
塩基性基を有するラジカル重合性単量体としては、アミン系の化合物があげられ、ジメチルアミノエチルアクリレート、ジメチルアミノエチルメタクリレート、ジエチルアミノエチルアクリレート、ジエチルアミノエチルメタクリレート、および上記4化合物の4級アンモニウム塩、3−ジメチルアミノフェニルアクリレート、2−ヒドロキシ−3−メタクリルオキシプロピルトリメチルアンモニウム塩、アクリルアミド、N−ブチルアクリルアミド、N,N−ジブチルアクリルアミド、ピペリジルアクリルアミド、メタクリルアミド、N−ブチルメタクリルアミド、N−オクタデシルアクリルアミド;ビニルピリジン、ビニルピロリドン;ビニルN−メチルピリジニウムクロリド、ビニルN-エチルピリジニウムクロリド、N,N−ジアリルメチルアンモニウムクロリド、N,N−ジアリルエチルアンモニウムクロリド等を挙げることができる。
【0091】
本発明に用いられるラジカル重合性単量体としては、酸性基を有するラジカル重合性単量体または塩基性基を有するラジカル重合性単量体が単量体全体の0.1〜15質量%使用することが好ましく、ラジカル重合性架橋剤はその特性にもよるが、全ラジカル重合性単量体に対して0.1〜10質量%の範囲で使用することが好ましい。
【0092】
連鎖移動剤
分子量を調製することを目的として、一般的に用いられる連鎖移動剤を用いることが可能である。
【0093】
連鎖移動剤としては、特に限定されるものではなく例えばオクチルメルカプタン、ドデシルメルカプタン、tert−ドデシルメルカプタン等のメルカプタン、四臭化炭素およびスチレンダイマー等が使用される。
【0094】
重合開始剤
本発明に用いられるラジカル重合開始剤は水溶性であれば適宜使用が可能である。例えば過硫酸塩(過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウム等)、アゾ系化合物(4,4′−アゾビス4−シアノ吉草酸及びその塩、2,2′−アゾビス(2−アミジノプロパン)塩等)、パーオキシド化合物等が挙げられる。
【0095】
更に上記ラジカル性重合開始剤は、必要に応じて還元剤と組み合わせレドックス系開始剤とする事が可能である。レドックス系開始剤を用いる事で、重合活性が上昇し重合温度の低下が図れ、更に重合時間の短縮が期待できる。
【0096】
重合温度は、重合開始剤の最低ラジカル生成温度以上であればどの温度を選択しても良いが例えば50℃から90℃の範囲が用いられる。但し、常温開始の重合開始剤、例えば過酸化水素−還元剤(アスコルビン酸等)の組み合わせを用いる事で、室温またはそれ以上の温度で重合する事も可能である。
【0097】
界面活性剤
前述のラジカル重合性単量体を使用して重合を行うためには、界面活性剤を使用して水系媒体中に油滴分散を行う必要がある。この際に使用することのできる界面活性剤としては特に限定されるものでは無いが、下記のイオン性界面活性剤を好適なものの例として挙げることができる。
【0098】
イオン性界面活性剤としては、スルホン酸塩(ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、アリールアルキルポリエーテルスルホン酸ナトリウム、3,3−ジスルホンジフェニル尿素−4,4−ジアゾ−ビス−アミノ−8−ナフトール−6−スルホン酸ナトリウム、オルト−カルボキシベンゼン−アゾ−ジメチルアニリン、2,2,5,5−テトラメチル−トリフェニルメタン−4,4−ジアゾ−ビス−β−ナフトール−6−スルホン酸ナトリウム等)、硫酸エステル塩(ドデシル硫酸ナトリウム、テトラデシル硫酸ナトリウム、ペンタデシル硫酸ナトリウム、オクチル硫酸ナトリウム等)、脂肪酸塩(オレイン酸ナトリウム、ラウリン酸ナトリウム、カプリン酸ナトリウム、カプリル酸ナトリウム、カプロン酸ナトリウム、ステアリン酸カリウム、オレイン酸カルシウム等)が挙げられる。
【0099】
また、ノニオン性界面活性剤も使用することができる。具体的には、ポリエチレンオキサイド、ポリプロピレンオキサイド、ポリプロピレンオキサイドとポリエチレンオキサイドの組み合わせ、ポリエチレングリコールと高級脂肪酸とのエステル、アルキルフェノールポリエチレンオキサイド、高級脂肪酸とポリエチレングリコールのエステル、高級脂肪酸とポリプロピレンオキサイドのエステル、ソルビタンエステル等をあげることができる。
【0100】
本発明において、これらは、主に乳化重合時の乳化剤として使用されるが、他の工程または使用目的で使用してもよい。
【0101】
着色剤
着色剤としては無機顔料、有機顔料、染料を挙げることができる。
【0102】
無機顔料としては、従来公知のものを用いることができる。具体的な無機顔料を以下に例示する。
【0103】
黒色の顔料としては、例えば、ファーネスブラック、チャンネルブラック、アセチレンブラック、サーマルブラック、ランプブラック等のカーボンブラック、更にマグネタイト、フェライト等の磁性粉も用いられる。
【0104】
これらの無機顔料は所望に応じて単独または複数を選択併用する事が可能である。また顔料の添加量は重合体に対して2〜20質量%であり、好ましくは3〜15質量%が選択される。
【0105】
磁性トナーとして使用する際には、前述のマグネタイトを添加することができる。この場合には所定の磁気特性を付与する観点から、トナー中に20〜60質量%添加することが好ましい。
【0106】
有機顔料及び染料としても従来公知のものを用いることができる。具体的な有機顔料及び染料を以下に例示する。
【0107】
マゼンタまたはレッド用の顔料としては、C.I.ピグメントレッド2、C.I.ピグメントレッド3、C.I.ピグメントレッド5、C.I.ピグメントレッド6、C.I.ピグメントレッド7、C.I.ピグメントレッド15、C.I.ピグメントレッド16、C.I.ピグメントレッド48:1、C.I.ピグメントレッド53:1、C.I.ピグメントレッド57:1、C.I.ピグメントレッド122、C.I.ピグメントレッド123、C.I.ピグメントレッド139、C.I.ピグメントレッド144、C.I.ピグメントレッド149、C.I.ピグメントレッド166、C.I.ピグメントレッド177、C.I.ピグメントレッド178、C.I.ピグメントレッド222等が挙げられる。
【0108】
オレンジまたはイエロー用の顔料としては、C.I.ピグメントオレンジ31、C.I.ピグメントオレンジ43、C.I.ピグメントイエロー12、C.I.ピグメントイエロー13、C.I.ピグメントイエロー14、C.I.ピグメントイエロー15、C.I.ピグメントイエロー17、C.I.ピグメントイエロー93、C.I.ピグメントイエロー94、C.I.ピグメントイエロー138、C.I.ピグメントイエロー180、C.I.ピグメントイエロー185、C.I.ピグメントイエロー155、C.I.ピグメントイエロー156、等が挙げられる。
【0109】
グリーンまたはシアン用の顔料としては、C.I.ピグメントブルー15、C.I.ピグメントブルー15:2、C.I.ピグメントブルー15:3、C.I.ピグメントブルー16、C.I.ピグメントブルー60、C.I.ピグメントグリーン7等が挙げられる。
【0110】
また、染料としてはC.I.ソルベントレッド1、同49、同52、同58、同63、同111、同122、C.I.ソルベントイエロー19、同44、同77、同79、同81、同82、同93、同98、同103、同104、同112、同162、C.I.ソルベントブルー25、同36、同60、同70、同93、同95等を用いる事ができ、またこれらの混合物も用いる事ができる。
【0111】
これらの有機顔料及び染料は所望に応じて単独または複数を選択併用する事が可能である。また顔料の添加量は重合体に対して2〜20質量%であり、好ましくは3〜15質量%が選択される。
【0112】
着色剤は表面改質して使用することもできる。その表面改質剤としては、従来公知のものを使用することができ、具体的にはシランカップリング剤、チタンカップリング剤、アルミニウムカップリング剤等が好ましく用いることができる。
【0113】
《製造工程》
本発明の重合トナーの製造工程は、離型剤を溶解したモノマー溶液を水系媒体中に分散し、ついで重合法により離型剤を内包した樹脂粒子を調製する工程、前記樹脂粒子分散液を用いて水系媒体中で樹脂粒子を融着させる工程、得られた粒子を水系媒体中より濾過し界面活性剤などを除去する洗浄工程、得られた粒子を乾燥させる工程、さらに乾燥させて得られた粒子に外添剤などを添加する外添剤添加工程などから構成される。ここで樹脂粒子としては着色された粒子であってもよい。また、非着色粒子を樹脂粒子として使用することもできる、この場合には、樹脂粒子の分散液に着色剤粒子分散液などを添加した後に水系媒体中で融着させることで着色粒子とすることができる。
【0114】
特に、融着の方法としては、重合工程によって生成された樹脂粒子を用いて塩析/融着する方法が好ましい。また、非着色の樹脂粒子を使用した場合には、樹脂粒子と着色剤粒子を水系媒体中で塩析/融着させることができる。
【0115】
また、着色剤や離型剤に限らず、トナーの構成要素である荷電制御剤等も本工程で粒子として添加することができる。
【0116】
なお、ここで水系媒体とは主成分として水からなるもので、水の含有量が50質量%以上であるものを示す。水以外のものとしては、水に溶解する有機溶媒を挙げることができ、例えば、メタノール、エタノール、イソプロパノール、ブタノール、アセトン、メチルエチルケトン、テトラヒドロフランなどをあげることができる。好ましくは樹脂を溶解しない有機溶媒である、メタノール、エタノール、イソプロパノール、ブタノールのようなアルコール系有機溶媒が特に好ましい。
【0117】
本発明での好ましい重合法としては、モノマー中に離型剤を溶解したモノマー溶液を臨界ミセル濃度以下の界面活性剤を溶解させた水系媒体中に機械的エネルギーによって油滴分散させた分散液に、水溶性重合開始剤を加え、ラジカル重合させる方法をあげることができる。この場合、モノマー中に油溶性の重合開始剤を加えて使用してもよい。
【0118】
この油滴分散を行うための分散機としては特に限定されるものでは無いが、例えばクレアミックス、超音波分散機、機械式ホモジナイザー、マントンゴーリンや圧力式ホモジナイザー等をあげることができる。
【0119】
着色剤自体は表面改質して使用してもよい。着色剤の表面改質法は、溶媒中に着色剤を分散し、その中に表面改質剤を添加した後昇温し反応を行う。反応終了後、ろ過し同一の溶媒で洗浄ろ過を繰り返し乾燥させ表面改質剤で処理された顔料を得る。
【0120】
着色剤粒子は着色剤を水系媒体中に分散して調製される方法がある。この分散は、水中で界面活性剤濃度を臨界ミセル濃度(CMC)以上にした状態で行われる。
【0121】
顔料分散時の分散機は特に限定されないが、好ましくはクレアミックス、超音波分散機、機械的ホモジナイザー、マントンゴーリンや圧力式ホモジナイザー等の加圧分散機、サンドグラインダー、ゲッツマンミルやダイヤモンドファインミル等の媒体型分散機が挙げられる。
【0122】
ここで使用される界面活性剤は、前述の界面活性剤を使用することができる。
塩析/融着を行う工程は、樹脂粒子及び着色剤粒子が存在している水中にアルカリ金属塩やアルカリ土類金属塩等からなる塩析剤を臨界凝集濃度以上の凝集剤として添加し、ついで樹脂粒子のガラス転移点以上に加熱することで塩析を進行させると同時に融着を行う工程である。
【0123】
ここで、塩析剤であるアルカリ金属塩及びアルカリ土類金属塩は、アルカリ金属として、リチウム、カリウム、ナトリウム等が挙げられ、アルカリ土類金属として、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、バリウムなどが挙げられ、好ましくはカリウム、ナトリウム、マグネシウム、カルシウム、バリウムが挙げられる。また塩を構成するものとしては、塩素塩、臭素塩、沃素塩、炭酸塩、硫酸塩等が挙げられる。
【0124】
本発明の融着を塩析/融着で行う場合、塩析剤を添加した後に放置する時間をできるだけ短くすることが好ましい。この理由として明確では無いが、塩析した後の放置時間によって、粒子の凝集状態が変動し、粒径分布が不安定になったり、融着させたトナーの表面性が変動したりする問題が発生する。この塩析剤を添加する温度は特に限定されない。
【0125】
また、本発明では、樹脂粒子の分散液をできるだけ速やかに昇温し、樹脂粒子のガラス転移温度以上に加熱する方法を使用することが好ましい。この昇温までの時間としては30分未満、好ましくは10分未満である。さらに、昇温を速やかに行う必要があるが、昇温速度としては、1℃/分以上が好ましい。上限としては特に明確では無いが、急速な塩析/融着の進行により粗大粒子の発生を抑制する観点で、15℃/分以下が好ましい。特に好ましい形態としては、塩析/融着をガラス転移温度以上になった時点でも継続して進行させる方法をあげることができる。この方法とすることで、粒子の成長とともに融着が効果的に進行させることができ、最終的なトナーとしての耐久性を向上させることができる。
【0126】
ここで、本発明の融着されて得られたトナーの粒径は、体積平均粒径で3〜9μmである。これらのトナーの体積平均粒径は、コールターカウンターTA−II、コールターマルチサイザー、SLAD1100(島津製作所社製レーザー回折式粒径測定装置)等を用いて測定することができる。コールターカウンターTA−II及びコールターマルチサイザーではアパーチャー径=100μmのアパーチャーを用いて2.0〜40μmの範囲における粒径分布を用いて測定されたものを示す。
【0127】
さらに、トナーとしては、3.0μm以下の微粉トナー量が個数分布で全体の20個数%以下、さらに好ましくは2.0μm以下の微粉トナー量が10個数%以下であるのがよい。この微粉トナー量は大塚電子社製・電気泳動光散乱光度計ELS−800を用いて測定することができる。この範囲に粒径分布を調製するためには、塩析/融着段階での温度制御を狭くすることがよい。具体的にはできるだけすばやく昇温する、すなわち、昇温温度を早くすることである。この条件としては、前述の条件に示したものであり、昇温までの時間としては30分未満、好ましくは10分未満、さらに、昇温速度としては、1〜15℃/分が好ましい。
【0128】
又、融着によって得られたトナーの形状は、下記式で示される形状係数の平均値(平均円形度)が0.930〜0.980、好ましくは0.940〜0.975である。
【0129】
形状係数=(円相当径から求めた円の周囲長)/(粒子投影像の周囲長)
形状係数の分布がシャープであることが好ましく、円形度の標準偏差は0.10以下がよく、下記式で算出されるCV値は20%未満が好ましく、さらに10%未満が好ましい。
【0130】
CV値=(円形度の標準偏差)/(平均円形度)×100
この平均円形度を0.930〜0.980とすることで、トナーが有する形状をある程度不定形化することができ、熱の伝達を効率化することができ、定着性をより向上することができる。すなわち、平均円形度を0.980以下とすることで定着性を向上することができる。また、0.930以上の平均円形度とすることで、粒子の不定形度合いを抑制し、長期に亘る使用時のストレスによる粒子の破砕性を抑制することができる。
【0131】
さらに、形状係数の分布がシャープであることが好ましく、円形度の標準偏差は0.10以下とすることで形状が揃ったトナーとすることができ、トナー間での定着性能差を少なくすることができるため、定着率の向上及びオフセット性の低減による定着装置の汚染防止効果がより発揮される。また、CV値も20%未満とすることで、同様にシャープな形状分布とすることができ、定着性向上効果をより顕著に発揮することができる。
【0132】
なお、上記形状係数の測定方法は限定されるものではないが、例えばトナー粒子を電子顕微鏡で500倍に拡大した写真を撮影し、画像解析装置を使用し、500個のトナーについて円形度を測定し、その算術平均値を求めることで、平均円形度を算出することができる。また、簡便な測定方法としては、FPIA−1000(東亜医用電子株式会社製)により測定することができる。
【0133】
トナー粒子は、着色剤、離型剤以外にトナー用材料として種々の機能を付与することのできる材料を加えてもよい。具体的には荷電制御剤等が挙げられる。これらの成分は前述の塩析/融着段階で樹脂粒子と着色剤粒子と同時に添加し、トナー中に包含する方法、樹脂粒子自体に添加する方法等種々の方法で添加することができる。
【0134】
荷電制御剤も同様に種々の公知のもので、且つ水中に分散することができるものを使用することができる。具体的には、ニグロシン系染料、ナフテン酸または高級脂肪酸の金属塩、アルコキシル化アミン、第4級アンモニウム塩化合物、アゾ系金属錯体、サリチル酸金属塩あるいはその金属錯体等が挙げられる。
【0135】
《外添剤》
本発明のトナーには、流動性、帯電性の改良およびクリーニング性の向上などの目的で、いわゆる外添剤を添加して使用することができる。これら外添剤としては特に限定されるものでは無く、種々の無機微粒子、有機微粒子及び滑剤を使用することができる。
【0136】
無機微粒子としては、従来公知のものを使用することができる。具体的には、シリカ、チタン、アルミナ微粒子等が好ましく用いることができる。これら無機微粒子としては疎水性のものが好ましい。具体的には、シリカ微粒子として、例えば日本アエロジル社製の市販品R−805、R−976、R−974、R−972、R−812、R−809、ヘキスト社製のHVK−2150、H−200、キャボット社製の市販品TS−720、TS−530、TS−610、H−5、MS−5等が挙げられる。
【0137】
チタン微粒子としては、例えば、日本アエロジル社製の市販品T−805、T−604、テイカ社製の市販品MT−100S、MT−100B、MT−500BS、MT−600、MT−600SS、JA−1、富士チタン社製の市販品TA−300SI、TA−500、TAF−130、TAF−510、TAF−510T、出光興産社製の市販品IT−S、IT−OA、IT−OB、IT−OC等が挙げられる。
【0138】
アルミナ微粒子としては、例えば、日本アエロジル社製の市販品RFY−C、C−604、石原産業社製の市販品TTO−55等が挙げられる。
【0139】
また、有機微粒子としては数平均一次粒子径が10〜2000nm程度の球形の有機微粒子を使用することができる。このものとしては、スチレンやメチルメタクリレートなどの単独重合体やこれらの共重合体を使用することができる。
【0140】
滑剤には、例えばステアリン酸の亜鉛、アルミニウム、銅、マグネシウム、カルシウム等の塩、オレイン酸の亜鉛、マンガン、鉄、銅、マグネシウム等の塩、パルミチン酸の亜鉛、銅、マグネシウム、カルシウム等の塩、リノール酸の亜鉛、カルシウム等の塩、リシノール酸の亜鉛、カルシウムなどの塩等の高級脂肪酸の金属塩が挙げられる。
【0141】
これら外添剤の添加量は、トナーに対して0.1〜5質量%が好ましい。
外添剤の添加方法としては、タービュラーミキサー、ヘンシェルミキサー、ナウターミキサー、V型混合機などの種々の公知の混合装置を使用することができる。
【0142】
《現像剤》
本発明のトナーは、一成分現像剤でも二成分現像剤として用いてもよい。
【0143】
一成分現像剤として用いる場合は、非磁性一成分現像剤があげられる。
又、キャリアと混合して二成分現像剤として用いることができる。この場合は、キャリアの磁性粒子として、鉄、フェライト、マグネタイト等の金属、それらの金属とアルミニウム、鉛等の金属との合金等の従来から公知の材料を用いることが出来る。特にフェライト粒子が好ましい。上記磁性粒子は、その体積平均粒径としては15〜100μm、より好ましくは25〜80μmのものがよい。
【0144】
キャリアの体積平均粒径の測定は、代表的には湿式分散機を備えたレーザ回折式粒度分布測定装置「ヘロス(HELOS)」(シンパティック(SYMPATEC)社製)により測定することができる。
【0145】
キャリアは、磁性粒子が更に樹脂により被覆されているもの、あるいは樹脂中に磁性粒子を分散させたいわゆる樹脂分散型キャリアが好ましい。コーティング用の樹脂組成としては、特に限定は無いが、例えば、オレフィン系樹脂、スチレン系樹脂、スチレン−アクリル系樹脂、シリコーン系樹脂、エステル系樹脂或いはフッ素含有重合体系樹脂等が用いられる。また、樹脂分散型キャリアを構成するための樹脂としては、特に限定されず公知のものを使用することができ、例えば、スチレン−アクリル系樹脂、ポリエステル樹脂、フッ素系樹脂、フェノール樹脂等を使用することができる。
【0146】
【実施例】
次に、本発明を実施例にて更に具体的に説明する。
【0147】
(ラテックス調製例1)
撹拌装置、温度センサー、冷却管、窒素導入装置を付けた5000mlのセパラブルフラスコに予めアニオン系活性剤(ドデシルベンゼンスルフォン酸ナトリウム:SDS)7.08gをイオン交換水(2760g)に溶解させた溶液を添加する。窒素気流下230rpmの撹拌速度で撹拌しつつ、内温を80℃に昇温させた。一方で例示化合物(19)72.0gをスチレン115.1g、n−ブチルアクリレート42.0g、メタクリル酸10.9gからなるモノマーに加え、80℃に加温し溶解させ、モノマー溶液を作製した。ここで循環経路を有する機械式分散機により上記の加熱溶液を混合分散させ、均一な分散粒子径を有する乳化粒子を作製した。ついで、重合開始剤(過硫酸カリウム:KPS)0.84gをイオン交換水200gに溶解させた溶液を添加し80℃にて3時間加熱、撹拌することでラテックス粒子を作製した。引き続いて更に重合開始剤(KPS)7.73gをイオン交換水240mlに溶解させた溶液を添加し、15分後、80℃でスチレン383.6g、n−ブチルアクリレート140.0g、メタクリル酸36.4g、t−ドデシルメルカプタン13.7gの混合液を126分かけて滴下した。滴下終了後60分加熱撹拌させた後40℃まで冷却しラテックス粒子を得た。
【0148】
このラテックス粒子をラテックス1とする。
(ラテックス調製例2)
ラテックス調製例1において、例示化合物(19)の添加量を60.0gとした他は同様にしてラテックスを得た。これをラテックス2とする。
【0149】
(ラテックス調製例3)
ラテックス調製例1において、例示化合物(19)の添加量を96.0gとした他は同様にしてラテックスを得た。これをラテックス3とする。
【0150】
(ラテックス調製例4)
ラテックス調製例1において、例示化合物(19)の添加量を120.0gとした他は同様にしてラテックスを得た。これをラテックス4とする。
【0151】
(ラテックス調製例5)
ラテックス調製例1において、例示化合物(19)の代わりに例示化合物(18)を使用した他は同様にしてラテックスを得た。これをラテックス5とする。
【0152】
(ラテックス調製例6)
ラテックス調製例1において、例示化合物(19)の代わりに例示化合物(17)を使用した他は同様にしてラテックスを得た。これをラテックス6とする。
【0153】
(ラテックス調製例7)
ラテックス調製例1において、例示化合物(19)の代わりに例示化合物(8)を使用し、添加量を120.0gとした他は同様にしてラテックスを得た。これをラテックス7とする。
【0154】
(ラテックス調製例8)
ラテックス調製例1において、高分子量体製造時(初期の重合時)に添加する過硫酸カリウムの添加量を0.42gとした他は同様にしてラテックスを得た。これをラテックス8とする。
【0155】
(ラテックス調製例9)
ラテックス調製例1において、低分子量体製造時(二段目の重合時)に添加する過硫酸カリウムの添加量を9.276gとした他は同様にしてラテックスを得た。これをラテックス9とする。
【0156】
(ラテックス調製例10)
ラテックス調製例1において、低分子量体製造時(二段目の重合時)に添加するt−ドデsジルメルカプタンの添加量を16.44gとした他は同様にしてラテックスを得た。これをラテックス10とする。
【0157】
(ラテックス調製例11)
撹拌装置、温度センサー、冷却管、窒素導入装置を付けた5000mlのセパラブルフラスコに予めアニオン系活性剤(ドデシルベンゼンスルフォン酸ナトリウム:SDS)8.4gをイオン交換水(2760g)に溶解させた溶液を添加する。窒素気流下230rpmの撹拌速度で撹拌しつつ、内温を80℃に昇温させた。一方で例示化合物(19)86.4gをスチレン138.1g、n−ブチルアクリレート50.4g、メタクリル酸13.1gからなるモノマーに加え、80℃に加温し溶解させ、モノマー溶液を作製した。ここで循環経路を有する機械式分散機により上記の加熱溶液を混合分散させ、均一な分散粒子径を有する乳化粒子を作製した。ついで、重合開始剤(過硫酸カリウム:KPS)0.84gをイオン交換水200gに溶解させた溶液を添加し80℃にて3時間加熱、撹拌することでラテックス粒子を作製した。引き続いて更に重合開始剤(KPS)6.0gをイオン交換水240mlに溶解させた溶液を添加し、15分後、80℃でスチレン306.9g、n−ブチルアクリレート112.0g、メタクリル酸29.12g、t−ドデシルメルカプタン10.96gの混合液を120分かけて滴下した。滴下終了後60分加熱撹拌させた後40℃まで冷却しラテックス粒子を得た。
【0158】
このラテックス粒子をラテックス11とする。
(ラテックス調製例12)
撹拌装置、温度センサー、冷却管、窒素導入装置を付けた5000mlのセパラブルフラスコに予めアニオン系活性剤(ドデシルベンゼンスルフォン酸ナトリウム:SDS)5.6gをイオン交換水(2760g)に溶解させた溶液を添加する。窒素気流下230rpmの撹拌速度で撹拌しつつ、内温を80℃に昇温させた。一方で例示化合物(19)57.6gをスチレン92.1g、n−ブチルアクリレート33.6g、メタクリル酸8.7gからなるモノマーに加え、80℃に加温し溶解させ、モノマー溶液を作製した。ここで循環経路を有する機械式分散機により上記の加熱溶液を混合分散させ、均一な分散粒子径を有する乳化粒子を作製した。ついで、重合開始剤(過硫酸カリウム:KPS)0.6gをイオン交換水200gに溶解させた溶液を添加し80℃にて3時間加熱、撹拌することで目的とするラテックス粒子を作製した。引き続いて更に重合開始剤(KPS)9.1gをイオン交換水240mlに溶解させた溶液を添加し、15分後、80℃でスチレン498.7g、n−ブチルアクリレート182.0g、メタクリル酸47.3g、t−ドデシルメルカプタン17.8gの混合液を120分かけて滴下した。滴下終了後60分加熱撹拌させた後40℃まで冷却しラテックス粒子を得た。
【0159】
このラテックス粒子をラテックス12とする。
(トナー調製例)
着色粒子1Bkの製造
n−ドデシル硫酸ナトリウム=9.2gをイオン交換水160mlに撹拌溶解する。この液に、撹拌下、リーガル330R(キャボット社製カーボンブラック)20gを徐々に加え、ついで、クレアミックスを用いて分散した。大塚電子社製の電気泳動光散乱光度計ELS−800を用いて、上記分散液の粒径を測定した結果、質量平均径で112nmであった。この分散液を「着色剤分散液1」とする。
【0160】
前述の「ラテックス1」1250gとイオン交換水2000ml及び「着色剤分散液1」を、温度センサー、冷却管、窒素導入装置、攪拌装置を付けた5リットルの四つ口フラスコに入れ撹拌する。30℃に調製した後、この溶液に5mol/lの水酸化ナトリウム水溶液を加え、pHを10.0に調整した。ついで、塩化マグネシウム6水和物52.6gをイオン交換水72mlに溶解した水溶液を攪拌下、30℃にて10分間で添加した。その後、3分間放置した後に、昇温を開始し、液温度90℃まで6分で昇温する(昇温速度=10℃/分)。その状態で粒径をコールターカウンターTA−IIにて測定し、体積平均粒径が6.5μmになった時点で塩化ナトリウム115gをイオン交換水700mlに溶解した水溶液を添加し粒子成長を停止させ、さらに継続して液温度90℃±2℃にて、6時間加熱撹拌し、塩析/融着させる。その後、6℃/minの条件で30℃まで冷却し、塩酸を添加し、pHを2.0に調整し、撹拌を停止した。生成した着色粒子を濾過し、イオン交換水で繰り返し洗浄し、その後、40℃の温風で乾燥し、着色粒子を得た。以上のようにして得られた着色粒子を「着色粒子1Bk」とする。
【0161】
なお、「ラテックス1」を使用し、以下に示すごとくカーボンブラックをその他の着色剤に変更した他は同様にして「着色粒子1Y」〜「着色粒子1C」を得た。これらを着色粒子1群「1Bk/1Y/1M/1C」とする。
【0162】
着色粒子1Y
カーボンブラックの代わりにC.I.ピグメントイエロー185を使用した他は同様にして着色粒子を得た。これを「着色粒子1Y」とする。
【0163】
着色粒子1M
カーボンブラックの代わりにC.I.ピグメントレッド122を使用した他は同様にして着色粒子を得た。これを「着色粒子1M」とする。
【0164】
着色粒子1C
カーボンブラックの代わりにC.I.ピグメントブルー15:3を使用した他は同様にして着色粒子を得た。これを「着色粒子1C」とする。
【0165】
着色粒子2群はラテックス2を使用し、以下ラテックス12まで使用して全体として表1に示すごとく着色粒子1群「1Bk/1Y/1M/1C」〜着色粒子12群「12Bk/12Y/12M/12C」を調製した。
【0166】
【表1】
Figure 0004318378
【0167】
尚、以下に比較用着色粒子製造例を示す。
比較用着色粒子製造例1:懸濁重合法の例
比較用着色粒子1Bk
高速攪拌装置(TKホモミキサー)を備えた4つ口フラスコにイオン交換水710質量部と0.1モル/リットルの燐酸三ナトリウム水溶液450質量部を加え、65℃に加温し、回転数12000rpmの攪拌条件下に1.0モル/リットルの塩化カルシウム水溶液68質量部を徐々に加え、コロイド状燐酸三カルシウムを含む分散液を含む水系分散媒体を調製した。ついで、スチレンモノマー165質量部、n−ブチルアクリレート35質量部にカーボンブラック(リーガル330R)14質量部を加えサンドグラインダーで分散した分散液に例示化合物(19)を60質量部加え、80℃にて溶解させた。この溶液に重合開始剤として、2,2′−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)10質量部を加えたものを前記水系分散媒体中に回転数12000rpmの攪拌条件下で徐々に加え、水中にモノマーを含む溶液を分散させた。ついで、通常の攪拌羽根にTKホモミキサーを交換し、窒素気流下、65℃、200rpm攪拌条件下で10時間重合反応を行った。重合反応終了時に塩酸を加え、分散安定剤である燐酸三カルシウムを除去し、濾過、洗浄乾燥し、着色粒子を調製した。このものを「比較用着色粒子1Bk」とする。
【0168】
比較用着色粒子1Y
カーボンブラックの代わりにC.I.ピグメントイエロー185を使用した他は同様にして着色粒子を得た。これを「比較用着色粒子1Y」とする。
【0169】
比較用着色粒子1M
カーボンブラックの代わりにC.I.ピグメントレッド122を使用した他は同様にして着色粒子を得た。これを「比較用着色粒子1M」とする。
【0170】
比較用着色粒子1C
カーボンブラックの代わりにC.I.ピグメントブルー15:3を使用した他は同様にして着色粒子を得た。これを「比較用着色粒子1C」とする。
【0171】
比較用着色粒子製造例2:粉砕法の例
比較用着色粒子2Bk
スチレンアクリル樹脂 :100質量部
カーボンブラック(リーガル330R): 10質量部
例示化合物(19) : 10質量部
上記組成をヘンシェルミキサーにて乾式混合した後に、二軸押し出し機にて溶融混練し、ついで機械式粉砕機で粉砕し、気流分級機で分級し、着色粒子をえた。このものを「比較用着色粒子2Bk」とする。
【0172】
比較用着色粒子2Y
カーボンブラックの代わりにC.I.ピグメントイエロー185を使用した他は同様にして着色粒子を得た。これを「比較用着色粒子2Y」とする。
【0173】
比較用着色粒子2M
カーボンブラックの代わりにC.I.ピグメントレッド122を使用した他は同様にして着色粒子を得た。これを「比較用着色粒子2M」とする。
【0174】
比較用着色粒子2C
カーボンブラックの代わりにC.I.ピグメントブルー15:3を使用した他は同様にして着色粒子を得た。これを「比較用着色粒子2C」とする。
【0175】
これら着色粒子の円形度、その標準偏差およびCV値と体積平均粒径等を下記一覧表に示す。
【0176】
【表2】
Figure 0004318378
【0177】
【表3】
Figure 0004318378
【0178】
上記円形度はFPIA−1000を使用し、試料分析量=0.3μリットル、検出粒子数1500〜5000個の条件で測定したものである。
【0179】
ついで上記着色粒子1群「着色粒子1Bk/1Y/1M/1C」〜着色粒子12群「着色粒子12Bk/12Y/12M/12C」にそれぞれ疎水性シリカ(数平均一次粒子径=12nm、疎水化度=68)を1質量%及び疎水性酸化チタン(数平均一次粒子径=20nm、疎水化度=63)添加し、ヘンシェルミキサーにより混合してトナーを得た。
【0180】
これらをトナー1群「トナー1Bk/1Y/1M/1C」〜トナー12群「トナー12Bk/12Y/12M/12C」とする。又、同様にして比較トナー1群「比較トナー1Bk/1Y/1M/1C」と比較トナー2群「比較トナー2Bk/2Y/2M/2C」を作製した。
【0181】
なお、形状及び粒径等の物性に関しては着色粒子及びトナーのいずれも差異は無い。
【0182】
【表4】
Figure 0004318378
【0183】
上記トナーの各々に対してシリコーン樹脂を被覆した体積平均粒径60μmのフェライトキャリアを混合し、トナー濃度が6%の現像剤を調製した。これらをトナーに対応して、「現像剤1Bk/1Y/1M/1C」〜「現像剤12Bk/12Y/12M/12C」及び「比較現像剤1Bk/1Y/1M/1C」と「比較現像剤2Bk/2Y/2M/2C」を作製した。
【0184】
ここで調製した現像剤を使用し、図1に示すデジタルカラー複写機を使用して評価を実施した。
【0185】
定着方式としては図3に示すごとき圧接方式の加熱定着装置を用いた。
具体的構成は下記の如くである。
【0186】
表面をスポンジ状シリコーンゴム(アスカーC硬度=30:厚み8mm)で被覆した内径30mmで全幅が310mmの、ヒーターを中央部に内蔵した円柱状の厚み1.0mmのアルミ合金を定着ローラ(上ローラ)として有し、表面が同様にスポンジ状シリコーンゴム(アスカーC硬度=30:厚み2mm)で構成された内径40mmの肉厚2.0mmの鉄芯金を有する加圧ローラ(下ローラ)を有している。ニップ幅は5.8mmとした。この定着装置を使用して、印字の線速を180mm/secに設定した。ニップ幅は6.6mmである。なお、定着ローラは表面をPFAのチューブ(50μm)で被覆してある。
【0187】
また、定着装置のクリーニング機構としてポリジフェニルシリコーン(20℃の粘度が10Pa・sのもの)を含浸したウェッブ方式の供給方式を使用した。
【0188】
定着の温度は上ローラの表面温度で制御し、175℃の設定温度とした。なお、シリコーンオイルの塗布量は、0.6mg/A4とした。
【0189】
現像剤としては、先に記した現像剤1群「現像剤1Bk/1Y/1M/1C」〜現像剤12群「現像剤12Bk/12Y/12M/12C」及び比較現像剤1群「比較現像剤1Bk/1Y/1M/1C」と比較現像剤2群「比較現像剤2Bk/2Y/2M/2C」の組み合わせで用い、それぞれを実施例1〜12、比較例1及び2とした。
【0190】
〔特性評価〕
上記評価において、フルカラー画像(画素率=50%)の画像を形成し、グリーンの二次色のクロマを評価した。測定器は「マクベスカラーアイ」を使用し、光源視野ASTM−D65 2°、SCEモードで評価した。また、画像上の標準光沢度を測定した。
【0191】
【表5】
Figure 0004318378
【0192】
本発明内の実施例1〜12は、何れも特性がよいことがわかる。
【0193】
【発明の効果】
本発明により、タンデム方式を使用した画像形成方式で、長期に亘って安定した色再現性の高いカラー画像形成方法と画像形成装置、それに用いられる静電潜像現像用トナーを提供することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図1】カラー電子写真画像形成装置の一例を示す概略構成図。
【図2】画像形成部における現像手段(現像器又は現像装置)の断面図。
【図3】本発明において使用する定着装置(定着器)の一例を示す断面図。
【符号の説明】
la、lb、lc、ld 静電潜像担持体(電子写真感光体ドラム又は感光体ドラム)
2a、2b、2c、2d 帯電器
6 画像支持体
7 定着部
17 レーザビーム露光装置
2la、2lb、2lc、2ld 除電露光ランプ
22a、22b、22c、22d 電位センサー
Pa、Pb、Pc、Pd 画像形成部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a multicolor image forming method, an image forming apparatus, and an electrostatic latent image developing toner used therefor.
[0002]
[Prior art]
As a method for forming a multicolor image, there is a method in which a latent image corresponding to a color is formed on one electrostatic latent image carrier, and a development / transfer process is repeated for each color to form a multicolor image. is there. However, in this method, the electrostatic latent image carrier needs to repeat the development / transfer process for the number of times of development of each color, and the image formation speed is slower than that of a single-color image, and is 1/4 or less for a full-color image. Become.
[0003]
Therefore, with this method, it is difficult to increase the full-color image formation speed.
[0004]
On the other hand, as a method capable of forming a full-color image at high speed, an electrostatic latent image carrier corresponding to each color is provided, and the image formed thereon is transferred onto the image support for each color, so that the full-color image is formed. There is a method called normal tandem system.
[0005]
In this method, since the latent image forming process and the development / transfer process are formed for each color, the monochrome image forming speed and the full-color image forming speed do not change, and there is an advantage that it can cope with high-speed image formation of a full-color image. is doing.
[0006]
However, in this method, since each color image is formed using a separate electrostatic latent image carrier, it is necessary to stabilize the development amount of each color in order to control the color balance. In addition, since the toner image formed on each electrostatic latent image carrier is transferred to the image support and then fixed, the image is formed. If the adhesion on the image support differs between the colors, the image is fixed. There is a problem that image stability at the time is lost.
[0007]
The electrostatic latent image carrier is usually an electrophotographic photosensitive member, and may hereinafter be simply referred to as a photosensitive member or an electrophotographic photosensitive member.
[0008]
On the other hand, as a fixing method, a so-called hot roll fixing method is preferably used due to the simplicity of the apparatus and the like. In this fixing method, since the fixing roller and the toner are in contact with each other, it is preferable to add a release agent to the toner in order to ensure releasability.
[0009]
However, in the toner prepared by the conventional pulverization method, the material dispersed in the toner is unevenly present on the fracture surface, and in particular, the material that sharply melts such as a release agent tends to be unevenly distributed on the surface. The surface property between them is difficult to be constant. For this reason, it is difficult to stabilize the development amount and to make the adhesion between the colors uniform, and there is a problem that the variation tends to occur and the color reproducibility as a color image is lowered.
[0010]
On the other hand, a so-called polymerized toner prepared by a polymerization method is known, and among these polymerized toners, a suspension polymerization method toner can form a spherical toner having a uniform surface property. Is expected to be higher. However, the shape tends to be spherical, and the adhesion to the electrostatic latent image carrier or the image support is increased, so that the transferability is lowered, and problems such as image repelling at the time of fixing tend to occur.
[0011]
As a result, it is difficult to obtain a stable image over a long period of time by the image forming method using the tandem method.
[0012]
[Problems to be solved by the invention]
An object is to provide a color image forming method and an image forming apparatus having high color reproducibility that are stable over a long period of time and an image forming apparatus using the tandem method, and an electrostatic latent image developing toner used therefor.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
As a result of diligent studies, the present inventors have found that by specifying a specific toner structure, it is possible to stabilize an image even in a tandem system using a highly releasable toner. Was able to be completed.
[0014]
  That is, the object of the present invention is achieved by adopting one of the following configurations.
  [1] A latent image is formed on a plurality of electrostatic latent image carriers, and the latent image formed on each electrostatic latent image carrier is developed containing toner of a different color for each electrostatic latent image carrier. In a toner for developing an electrostatic latent image used in an image forming method including a step of forming a visible image by developing with an agent, transferring the visible image onto an image support and then fixing the image, A toner comprising at least a binder resin, a colorant, and a release agent, and obtained by dispersing and polymerizing a radical polymerizable monomer in which a release agent is dissolved in water.It was obtained by polymerizing a radical polymerizable monomer to the particles,A toner obtained by salting out / fusing a resin particle in which a release agent is encapsulated in a binder resin and a colorant, wherein the release agent is a compound represented by the following general formula An electrostatic latent image developing toner.
    General formula: R1-(OCO-R2)n
(In the formula, n is an integer of 2 to 4, R1, R2Represents a hydrocarbon group which may have a substituent, and R1Is a hydrocarbon group having 1 to 40 carbon atoms, R2Represents a hydrocarbon group having 16 to 30 carbon atoms. )
[0015]
  [2] Developing latent images formed on a plurality of electrostatic latent image carriers, and developing the latent images formed on the electrostatic latent image carriers with different color toners for each electrostatic latent image carrier In an image forming method comprising a step of developing with an agent to form a visible image, a step of transferring the visible image onto an image support, and a step of fixing the transferred visible image, the toner comprises at least a binder resin A toner comprising a colorant and a release agent, and obtained by dispersing and polymerizing a radical polymerizable monomer in which the release agent is dissolved in waterIt was obtained by polymerizing a radical polymerizable monomer to the particles,A toner obtained by salting out / fusing a resin particle in which a release agent is encapsulated in a binder resin and a colorant, wherein the release agent is a compound represented by the following general formula An image forming method.
    General formula: R1-(OCO-R2)n
(In the formula, n is an integer of 2 to 4, R1, R2Represents a hydrocarbon group which may have a substituent, and R1Is a hydrocarbon group having 1 to 40 carbon atoms, R2Represents a hydrocarbon group having 16 to 30 carbon atoms. )
[0016]
[3] The image forming method according to [2], wherein the visible image obtained by the development is transferred to an intermediate transfer member and then transferred onto an image support.
[0017]
  [4] A latent image is formed on a plurality of electrostatic latent image carriers, and the latent image formed on each electrostatic latent image carrier is developed with toners of different colors for each electrostatic latent image carrier. In an image forming apparatus for performing an image forming method comprising a step of developing with an agent to form a visible image, a step of transferring the visible image onto an image support, and a step of fixing the transferred visible image, The toner is a toner composed of at least a binder resin, a colorant, and a release agent, and obtained by dispersing and polymerizing a radical polymerizable monomer in which the release agent is dissolved in water.It was obtained by polymerizing a radical polymerizable monomer to the particles,A toner obtained by salting out / fusing a resin particle in which a release agent is encapsulated in a binder resin and a colorant, wherein the release agent is a compound represented by the following general formula An image forming apparatus.
    General formula: R1-(OCO-R2)n
(In the formula, n is an integer of 2 to 4, R1, R2Represents a hydrocarbon group which may have a substituent, and R1Is a hydrocarbon group having 1 to 40 carbon atoms, R2Represents a hydrocarbon group having 16 to 30 carbon atoms. )
[0018]
The inventors of the present invention have studied the various toners that can suppress the fixing property, particularly the offset to the fixing roller, while maintaining the surface uniformity characteristic of the so-called polymerization toner, and have completed the invention. It is.
[0019]
In the present invention, a toner obtained by salting out / fusion-bonding resin particles encapsulating a release agent and a colorant is used as the toner.
[0020]
The reason why the constitution of the present invention brings about the effects of the present invention is not clear. However, unlike the so-called suspension polymerization toner, the release agent itself is contained in the resin particles, and the particles are mixed with the colorant and the salt. Since the toner is formed by depositing and fusing, the toner surface has a uniform structure despite the presence of the release agent in the vicinity of the surface of the toner, without impairing the transferability. It is presumed that the releasability could be exhibited.
[0021]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
An embodiment of the present invention will be further described. First, a so-called tandem image forming method and apparatus according to the present invention will be described.
[0022]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an example of a color electrophotographic apparatus of the present invention.
In the main body of the color electrophotographic image forming apparatus, first, second, third and fourth image forming portions Pa, Pb, Pc and Pd are installed in parallel. Each image forming unit has the same configuration, and forms visible images (toner images) of different colors.
[0023]
The image forming portions Pa, Pb, Pc, and Pd include dedicated electrostatic latent image carriers (electrophotographic photosensitive drums) la, lb, lc, and ld, respectively. Electrophotographic photosensitive drums formed by the image forming portions Pa, Pb, Pc and Pd (sometimes abbreviated as photosensitive drums) la, lb, lc and ld are adjacent to the image forming portions. The image is transferred onto the image support 6 that is carried and conveyed on the image support carrier 8 that moves. Further, the image on the image support 6 is fixed by heating and pressurizing at the fixing unit 7, and the image support is discharged to the tray 61.
[0024]
Next, the latent image forming unit in each image forming unit will be described. Disposed on the outer periphery of each of the photosensitive drums la, lb, lc, and ld are static elimination exposure lamps 2la, 2lb, 2lc, and 2ld, drum chargers 2a, 2b, 2c, and 2d, a laser beam exposure device 17 as an image exposure unit, and a potential. Sensors 22a, 22b, 22c, and 22d are provided. The photosensitive drums la, lb, lc, and ld that have been neutralized by the charge eliminating exposure lamps 2la, 2lb, 2lc, and 2ld are uniformly charged by the drum chargers 2a, 2b, 2c, and 2d, and then the laser beam exposure device 17 As a result of the exposure, a color-separated electrostatic latent image corresponding to the image signal is formed on the photosensitive drums la, lb, lc, and ld. In the image forming apparatus of the present invention, as the image exposure means, in addition to the laser beam exposure apparatus 17 described above, a light quantity level other than OFF in a basic image unit (pixel) such as an LED array exposure apparatus is used. Well-known multi-value exposure means that can irradiate can be suitably employed.
[0025]
The electrostatic latent image on the photosensitive drum is developed by a developing unit to become a visible image. That is, the developing means includes developing devices 3a, 3b, 3c, and 3d filled with a predetermined amount of cyan, magenta, yellow, and black developers, for example, two-component developers having toner and carrier. The electrostatic latent images formed on the photosensitive drums la, lb, lc, and ld are developed to obtain visible images (toner images).
[0026]
Next, the transfer part will be described. The image support 6 held in the image support cassette 60 is fed to the image support carrier 8 through the registration roller 13.
[0027]
Here, the image support carrier 8 is a dielectric resin film such as a polyethylene terephthalate resin film sheet (PET sheet), a polyvinylidene fluoride resin film sheet, or a polyurethane resin film sheet. A belt that is overlapped and joined to form an endless shape or has no seam (seamless) is used. In the case of a belt having a seam, it is preferable to provide a means (not shown) for detecting the position of the seam so that transfer is not performed on the seam.
[0028]
When the image support carrier 8 starts to rotate, the image support 6 is conveyed from the registration roller 13 onto the image support carrier 8. At this time, the image writing signal is turned ON, and an image is formed on the first electrophotographic photosensitive drum la at an appropriate timing.
[0029]
A transfer charger 4a and a transfer pressing member 41a are provided below the first electrophotographic photosensitive drum la, and a uniform pressing force is applied to the photosensitive drum by the transfer pressing member 4la. Then, the transfer charger 4 a applies an electric field to transfer the toner image on the photosensitive drum la onto the image support 6. At this time, the image support 6 is held on the image support carrier 8 by electrostatic attraction, and the image support 6 is conveyed to the second image forming portion Pb, and the next transfer is performed. Thereafter, the image support 6 to which the toner images formed by the third and fourth image forming portions Pc and Pd are transferred by the same method as described above is discharged by the separation charger 14 and the electrostatic adsorption force is attenuated. Is separated from the image support carrier 8 and conveyed to the fixing unit 7.
[0030]
The fixing unit 7 includes a fixing roller 71, a pressure roller 72, heat resistant cleaning members 73 and 74 for cleaning the rollers 71 and 72, heaters 75 and 76 for heating the rollers 71 and 72, and a release agent such as dimethyl silicone. An oil application roller 77 for applying oil to the fixing roller 71, an oil reservoir 78 for supplying the oil, and a thermistor 79 for fixing temperature control are included.
[0031]
After the transfer, the toner remaining on the photosensitive drums la, lb, lc, and ld is removed by the photosensitive member cleaning units 5a, 5b, 5c, and 5d, and is prepared for the subsequent latent image formation. Further, the toner and the like remaining on the image support 8 are removed by the belt static eliminator 12 and the electrostatic adsorption force is removed, and then removed by the cleaning device 62 having a nonwoven fabric in this example. As the cleaning device 62, a rotating fur brush, a blade, or a device using these in combination is also used.
[0032]
Next, developing means that can be employed in the image forming apparatus of the present invention will be described in more detail with reference to FIG. Since the developing units in the image forming units Pa, Pb, Pc, and Pd have the same configuration, only the developing unit in the image forming unit Pa will be described.
[0033]
FIG. 2 is a schematic sectional view of the developing means (developing device or developing device) in the image forming portion Pa. The developing device 3a disposed opposite to the photosensitive drum 1a includes a developing container 30 containing a two-component developer, a developing sleeve 31 as a developer carrying member, and a head cutting from the developer supply position by the developing sleeve 31. A developer return member (a developer accumulation amount regulating member on the developing sleeve 31) 32 that regulates the developer conveyed to the position, and a blade 33 as a developer spike height (layer thickness) regulating member, Further, an optical toner density sensor (not shown) is provided as developer density detecting means for detecting the toner density of the two-component developer.
[0034]
The interior of the developer container 30 is divided into a developing chamber 30A and a stirring chamber 30B by a partition wall 37 extending in a substantially vertical direction. The developing chamber 30A and the stirring chamber 30B contain a two-component developer containing nonmagnetic toner and a magnetic carrier. The upper part of the partition wall 37 is released, and the two-component developer which is excessive in the developing chamber 30A is collected on the stirring chamber 30B side. Screw type first and second developer agitating / conveying means 34, 35 are disposed in the developing chamber 30A and the agitating chamber 30B, respectively. The first agitating / conveying means 34 agitates and conveys the developer in the developing chamber 30A, and the second agitating / conveying means 35 is a toner replenishing tank (see FIG. The toner supplied to the upstream side of the agitating / conveying means 35 and the developer already in the agitating chamber 30B are agitated and conveyed to make the toner density uniform. The partition wall 37 is formed with a developer passage (not shown) that allows the developing chamber 30A and the stirring chamber 30B to communicate with each other at the front and back end portions. By the transporting force of the stirring and transporting means, The developer in the developing chamber 30A in which the toner is consumed by the development and the toner density is lowered is configured to move from one passage into the stirring chamber 30B.
[0035]
The developing chamber 30A of the developing unit has an opening at a position corresponding to the developing area facing the photosensitive drum 3a, and the developing sleeve 31 is rotatably arranged so as to be partially exposed to the opening. Yes. The developing sleeve 31 is made of a non-magnetic material, and rotates in the direction of the arrow in the drawing during the developing operation, and a magnet 36 that is a magnetic field generating means is fixed therein.
[0036]
The two-component developer supplied to the surface of the developing sleeve 31 by the agitating / conveying means is held in the state of a magnetic brush on the surface of the developing sleeve 31 by the magnetic force of the magnet 36, and the photoconductor as the developing sleeve 31 rotates. While being transported to the developing area facing the drum 1a, the magnetic brush on the developer sleeve 31 is cut off by the developer returning member 32 and the blade 33 in the course of transporting, and an appropriate amount of developer is transported to the developing area. Maintained.
[0037]
The developer thus transported to the development area by the developing sleeve 31 is supplied to the photosensitive drum 3a to develop the electrostatic latent image formed thereon. In order to improve the development efficiency, that is, the toner application rate to the latent image, the development sleeve 31 is applied with a development bias in which a DC voltage and an alternating voltage are superimposed from the power source, or one of the development bias voltages. As a result, the toner of the two-component developer moves to the electrostatic latent image side on the photosensitive drum 1a, and the electrostatic latent image is visualized as a toner image.
[0038]
In the above description, the toner image is transferred by transferring each color toner image to an image support (usually referred to as transfer paper because it is paper such as plain paper) conveyed on the image support carrier. I explained with the method of doing. However, instead of the image support carrier, an intermediate transfer member may be used instead, and the toner image may be once transferred to the intermediate transfer member and then retransferred to the image support. The image support carrier and the intermediate transfer member are usually belt-shaped or drum-shaped.
[0039]
Further, if a long electrophotographic photosensitive member is used, the number of electrophotographic photosensitive members is not limited to one but can be dealt with by one.
[0040]
Next, the fixing unit will be described. FIG. 3 shows the configuration of the fixing device preferably used in the present invention.
[0041]
FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating an example of a fixing device (also referred to as a fixing device) used in the present invention, and includes a fixing roller 71 and a pressure roller 72 that contacts the fixing roller 71. In FIG. 3, T is a toner image formed on the image support 6.
[0042]
The fixing roller 71 has a coating layer 82 made of a fluororesin formed on the surface of a cored bar 81 and includes a heating member 83 made of a linear heater.
[0043]
The metal core 81 is made of a metal selected from aluminum, iron and copper, or an alloy thereof, and has an inner diameter of 10 to 70 mm.
[0044]
The thickness of the cored bar 81 is set to 0.1 to 2 mm, and is determined in consideration of a balance between a request for energy saving (thinning) and strength (depending on constituent materials). For example, in order to maintain the same strength as that of a cored bar made of iron of 0.57 mm with a cored bar made of aluminum, the wall thickness needs to be 0.8 mm.
[0045]
Examples of the fluororesin constituting the coating layer 82 include PTFE (polytetrafluoroethylene) and PFA (tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer). In this case, the thickness of the coating layer 82 is 10 to 500 μm. Preferably it is 20-400 micrometers. If the thickness is less than 10 μm, the durability of the fixing device may not be ensured because the fluororesin is not durable. Further, when the resin layer is thick, there is a problem that scratches due to paper dust are easily caused, and adhesion of toner or the like occurs in the scratched portion, resulting in image smearing. In the case of silicone rubber, for example, LTV, RTV, and HTV silicone rubber or sponge can be used. The thickness of the coating layer 82 is 0.1 to 30 mm. Preferably it is 0.1-20 mm. If the thickness is less than 0.1 mm, the fixing nip cannot be enlarged and the effect of soft fixing may not be exhibited.
[0046]
As the heating member 83, a halogen heater can be preferably used.
The pressure roller 72 is formed by forming a coating layer 92 made of rubber on the surface of the cored bar 91. The rubber of the coating layer is not particularly limited, and urethane rubber, silicone rubber, and the like can be used, but heat resistant silicone rubber is more preferable. For example, LTV, RTV, and HTV silicone rubber or sponge, and the same material as the coating layer 82 can be used.
[0047]
The cored bar 91 is made of a metal such as aluminum or iron or an alloy thereof.
[0048]
The thickness of the coating layer 92 is 0.1 to 30 mm. Preferably it is 0.1-20 mm. If the thickness is less than 0.1 mm, the fixing nip cannot be enlarged and the effect of soft fixing may not be exhibited.
[0049]
The silicone rubber or rubber constituting the coating layers 82 and 92 has an Asker C hardness of 80 degrees, preferably less than 60 degrees, and a silicone sponge rubber can be preferably used.
[0050]
The contact load (total load) between the heating roller 71 and the pressure roller 72 is usually 40 to 350 N, preferably 50 to 300 N, and more preferably 50 to 250 N. This contact load is defined in consideration of the strength of the heating roller 71 (thickness of the cored bar 81). For example, in a fixing roller having a cored bar made of 0.3 mm iron, the contact load should be 250 N or less. Is preferred.
[0051]
From the viewpoint of offset resistance and fixing property, the nip width is preferably 4 to 8 mm, and the surface pressure of the nip is 0.6 to 1.5 × 10.FivePa is preferred.
[0052]
An example of fixing conditions by the fixing device shown in FIG. 3 is that the fixing temperature (surface temperature of the fixing roller 71) is 150 to 210 ° C., and the fixing linear velocity is 80 to 640 mm / sec.
[0053]
The fixing unit used in the present invention may be provided with a fixing device cleaning mechanism, if necessary. In this case, as a method of supplying silicone oil to the fixing roller of the fixing unit, a method of supplying and cleaning with a pad, roller, web or the like impregnated with silicone oil can be used.
[0054]
As the silicone oil, one having high heat resistance is used, and polydimethyl silicone, polyphenylmethyl silicone, polydiphenyl silicone and the like are used. Since a low-viscosity thing will have a large outflow at the time of use, those having a viscosity at 20 ° C. of 1 to 100 Pa · s are preferably used.
[0055]
In particular, the present invention is remarkably effective in a system that does not use or hardly requires silicone oil. In this case, the supply amount of the silicone oil is not particularly limited, but is preferably 2 mg / A4 or less. As a result, the amount of silicon oil attached to the paper after fixing can be reduced, and there is no difficulty in filling in an oil pen such as a ballpoint pen with the silicone oil attached to the paper, while the problem of fixing offset does not occur. preferable.
[0056]
Furthermore, the degree of surface gloss of the finished image is preferably a so-called semi-gloss image, that is, finished at 17 to 37 degrees in standard gloss measurement. By setting this range, it is possible to simultaneously satisfy the non-glossiness desirable for office documents and the glossiness required for color images.
[0057]
In order to ensure color reproducibility of the color, surface gloss is required, and this depends on the balance between the lower layer color and the upper layer color, but the color reproducibility is improved as the image has higher smoothness. However, if the smoothness is high, the gloss becomes high, and the light is reflected on the image surface, resulting in a difficult-to-see image that is categorized. In an office document, it is preferable that characters can be read more easily and color reproducibility of a color image formed simultaneously is high. As a range in which this can be achieved, there is a 17-37 degree semi-gloss image in standard glossiness measurement.
[0058]
Note that the standard glossiness measurement method uses an image in which the image support is coated with 90% or more (image area) of the image support material (toner), and an incident angle of 75 is measured according to JIS-Z8741-1983 method 2. A value measured by a gloss meter VGS-1D (manufactured by Nippon Denshoku Industries Co., Ltd.) is shown at °. In the present invention, the coating ratio of the image forming material on the image support was measured using a high-speed color image analyzer SPICCA (manufactured by Nippon Avionics).
[0059]
Next, the toner and developer of the present invention will be described.
As will be described in detail later, the toner used in the present invention is a toner obtained by fusing resin particles encapsulating a release agent in an aqueous medium. In this way, the resin particles in which the release agent is encapsulated in the resin particles are salted out / fused in the aqueous medium with the colorant particles, whereby a toner in which the release agent is finely dispersed can be obtained.
[0060]
The release agent of the present invention preferably has the following constitution mainly composed of an electol system.
[0061]
      R1-(OCO-R2)n
  nIs an integer from 2 to 4,Preferably it is 3-4, Most preferably, it is 4.
[0062]
R1, R2Represents a hydrocarbon group which may have a substituent.
R1: Carbon number is 1-40 hydrocarbon group, Preferably it is C1-C20, More preferably, it is 2-5.
[0063]
R2: A hydrocarbon group having 1 to 40 carbon atoms, preferably 16 to 30 carbon atoms, more preferably 18 to 26 carbon atoms.
[0064]
The specific structure is given as an exemplary compound below.
[0065]
[Chemical 1]
Figure 0004318378
[0066]
[Chemical formula 2]
Figure 0004318378
[0067]
The addition amount is 1 to 30% by mass, preferably 2 to 20% by mass, and more preferably 3 to 15% by mass with respect to the whole toner.
[0068]
The toner of the present invention is obtained by dispersing a polymer in which a release agent is dissolved in water and polymerizing it to form particles in which a release agent such as electol is encapsulated in resin particles, together with the colorant particles. The toner is formed by salting out / fusion.
[0069]
As described above, since the toner image is based on semi-gloss, the molecular weight distribution of the toner binder resin suitable for making the toner image has a peak or peak in the region of 100,000 to 1,000,000 in GPC molecular weight measurement. It is preferable to contain both a high molecular weight component having a shoulder and a low molecular weight component having a peak or shoulder in the region of 1,000 to 20,000.
[0070]
The resin molecular weight measurement method by GPC (gel permeation chromatography) in the present invention was measured by GPC using THF (tetrohydrofuran) as a solvent. That is, 1 ml of THF is added to 0.5 to 5 mg of a measurement sample, more specifically 1 mg, and the mixture is sufficiently dissolved by stirring at room temperature using a magnetic stirrer or the like. Subsequently, after processing with a membrane filter having a pore size of 0.45 to 0.50 μm, the solution is injected into GPC. The measurement conditions of GPC are measured by stabilizing the column at 40 ° C., flowing THF at a flow rate of 1 ml / min, and injecting about 100 μl of a sample having a concentration of 1 mg / ml. The column is preferably used in combination with a commercially available polystyrene gel column.
[0071]
For example, Shodex GPC KF-801, 802, 803, 804, 805, 806, 807 made by Showa Denko KK, TSKgel G1000H, G2000H, G3000H, G4000H, G5000H, G6000H, G7000H, TSK guard column manufactured by Tosoh Corporation Combinations can be mentioned. As a detector, a refractive index detector (IR detector) or a UV detector may be used. In the measurement of the molecular weight of a sample, the molecular weight distribution of the sample is calculated using a calibration curve created using monodisperse polystyrene standard particles. About 10 points may be used as polystyrene for preparing a calibration curve.
[0072]
As in the present invention, the salted-out / fused toner has a shape with irregularities on the surface from the time of toner production, and further, the toner is fused in an aqueous medium. As a result, the surface property tends to be uniform, so that it is difficult to cause a difference in fixability between toners, and the fixability can be kept good.
[0073]
As a method for fusing in an aqueous medium, for example, methods described in JP-A-63-186253, JP-A-63-282749, JP-A-7-146582, etc. For example, a method of forming it by wearing can be given.
[0074]
The resin particles encapsulating the release agent used in the production of the toner of the present invention preferably have a mass average particle size of 50 to 2000 nm. These resin particles can be obtained by any granulation polymerization method such as emulsion polymerization, suspension polymerization, and seed polymerization. Also good.
[0075]
Hereinafter, examples of resin particle materials and manufacturing methods will be described.
"material"
Monomer
As the polymerizable monomer, a radically polymerizable monomer is an essential component, and a crosslinking agent can be used as necessary. Moreover, it is preferable to contain at least one radical polymerizable monomer having the following acidic group or radical polymerizable monomer having a basic group.
[0076]
(1) Radical polymerizable monomer
The radical polymerizable monomer component is not particularly limited, and a conventionally known radical polymerizable monomer can be used. Moreover, it can be used combining 1 type (s) or 2 or more types so that the required characteristic may be satisfy | filled.
[0077]
Specifically, aromatic vinyl monomers, (meth) acrylic acid ester monomers, vinyl ester monomers, vinyl ether monomers, monoolefin monomers, diolefin monomers , Halogenated olefin monomers and the like can be used.
[0078]
Examples of the aromatic vinyl monomer include styrene, o-methyl styrene, m-methyl styrene, p-methyl styrene, p-methoxy styrene, p-phenyl styrene, p-chloro styrene, p-ethyl styrene, p. -N-butyl styrene, p-tert-butyl styrene, pn-hexyl styrene, pn-octyl styrene, pn-nonyl styrene, pn-decyl styrene, pn-dodecyl styrene, 2, Examples thereof include styrene monomers such as 4-dimethylstyrene and 3,4-dichlorostyrene and derivatives thereof.
[0079]
Examples of (meth) acrylic acid ester monomers include methyl acrylate, ethyl acrylate, butyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, cyclohexyl acrylate, phenyl acrylate, methyl methacrylate, ethyl methacrylate, and methacrylic acid. Examples include butyl, hexyl methacrylate, 2-ethylhexyl methacrylate, ethyl β-hydroxyacrylate, propyl γ-aminoacrylate, stearyl methacrylate, dimethylaminoethyl methacrylate, diethylaminoethyl methacrylate, and the like.
[0080]
Examples of vinyl ester monomers include vinyl acetate, vinyl propionate, and vinyl benzoate.
[0081]
Examples of the vinyl ether monomer include vinyl methyl ether, vinyl ethyl ether, vinyl isobutyl ether, vinyl phenyl ether and the like.
[0082]
Examples of the monoolefin monomer include ethylene, propylene, isobutylene, 1-butene, 1-pentene, 4-methyl-1-pentene and the like.
[0083]
Examples of the diolefin monomer include butadiene, isoprene, chloroprene and the like.
[0084]
Examples of the halogenated olefin monomer include vinyl chloride, vinylidene chloride, vinyl bromide and the like.
[0085]
(2) Cross-linking agent
As the crosslinking agent, a radical polymerizable crosslinking agent may be added in order to improve the properties of the toner. Examples of the radical polymerizable crosslinking agent include those having two or more unsaturated bonds such as divinylbenzene, divinylnaphthalene, divinyl ether, diethylene glycol methacrylate, ethylene glycol dimethacrylate, polyethylene glycol dimethacrylate, and diallyl phthalate.
[0086]
(3) Radical polymerizable monomer having an acidic group or radical polymerizable monomer having a basic group
Examples of the radical polymerizable monomer having an acidic group or the radical polymerizable monomer having a basic group include a carboxyl group-containing monomer, a sulfonic acid group-containing monomer, a primary amine, and a secondary group. Amine-based compounds such as amines, tertiary amines, and quaternary ammonium salts can be used.
[0087]
Examples of the radical polymerizable monomer having an acidic group include carboxylic acid group-containing monomers such as acrylic acid, methacrylic acid, fumaric acid, maleic acid, itaconic acid, cinnamic acid, maleic acid monobutyl ester, and maleic acid monoester. An octyl ester etc. are mentioned.
[0088]
Examples of the sulfonic acid group-containing monomer include styrene sulfonic acid, allyl sulfosuccinic acid, octyl allyl sulfosuccinate and the like.
[0089]
These may have a structure of an alkali metal salt such as sodium or potassium or an alkaline earth metal salt such as calcium.
[0090]
Examples of the radical polymerizable monomer having a basic group include amine compounds, dimethylaminoethyl acrylate, dimethylaminoethyl methacrylate, diethylaminoethyl acrylate, diethylaminoethyl methacrylate, and quaternary ammonium salts of the above four compounds, 3-dimethylaminophenyl acrylate, 2-hydroxy-3-methacryloxypropyltrimethylammonium salt, acrylamide, N-butylacrylamide, N, N-dibutylacrylamide, piperidylacrylamide, methacrylamide, N-butylmethacrylamide, N-octadecylacrylamide Vinyl pyridine, vinyl pyrrolidone; vinyl N-methylpyridinium chloride, vinyl N-ethylpyridinium chloride, N, N-diallyl Examples thereof include methylammonium chloride and N, N-diallylethylammonium chloride.
[0091]
As the radical polymerizable monomer used in the present invention, a radical polymerizable monomer having an acidic group or a radical polymerizable monomer having a basic group is used in an amount of 0.1 to 15% by mass based on the whole monomer. The radical polymerizable crosslinking agent is preferably used in the range of 0.1 to 10% by mass with respect to the total radical polymerizable monomer, although it depends on its properties.
[0092]
Chain transfer agent
For the purpose of adjusting the molecular weight, it is possible to use a commonly used chain transfer agent.
[0093]
The chain transfer agent is not particularly limited, and for example, mercaptans such as octyl mercaptan, dodecyl mercaptan, tert-dodecyl mercaptan, carbon tetrabromide and styrene dimer are used.
[0094]
Polymerization initiator
The radical polymerization initiator used in the present invention can be appropriately used as long as it is water-soluble. For example, persulfates (potassium persulfate, ammonium persulfate, etc.), azo compounds (4,4′-azobis-4-cyanovaleric acid and its salts, 2,2′-azobis (2-amidinopropane) salts, etc.), peroxides Compounds and the like.
[0095]
Furthermore, the radical polymerization initiator can be combined with a reducing agent as necessary to form a redox initiator. By using a redox initiator, the polymerization activity is increased, the polymerization temperature is lowered, and the polymerization time can be further shortened.
[0096]
The polymerization temperature may be any temperature as long as it is equal to or higher than the lowest radical generation temperature of the polymerization initiator, but for example, a range of 50 ° C. to 90 ° C. is used. However, it is possible to perform polymerization at room temperature or higher by using a polymerization initiator that starts at room temperature, for example, a combination of hydrogen peroxide and a reducing agent (ascorbic acid or the like).
[0097]
Surfactant
In order to perform polymerization using the above-mentioned radical polymerizable monomer, it is necessary to perform oil droplet dispersion in an aqueous medium using a surfactant. Although it does not specifically limit as surfactant which can be used in this case, The following ionic surfactant can be mentioned as an example of a suitable thing.
[0098]
Examples of ionic surfactants include sulfonates (sodium dodecylbenzenesulfonate, sodium arylalkylpolyethersulfonate, 3,3-disulfonediphenylurea-4,4-diazo-bis-amino-8-naphthol-6 Sodium sulfonate, ortho-carboxybenzene-azo-dimethylaniline, 2,2,5,5-tetramethyl-triphenylmethane-4,4-diazo-bis-β-naphthol-6-sodium sulfonate, etc.), sulfuric acid Ester salts (sodium dodecyl sulfate, sodium tetradecyl sulfate, sodium pentadecyl sulfate, sodium octyl sulfate, etc.), fatty acid salts (sodium oleate, sodium laurate, sodium caprate, sodium caprylate, sodium caproate, potassium stearate) Beam, calcium oleate and the like).
[0099]
Nonionic surfactants can also be used. Specifically, polyethylene oxide, polypropylene oxide, combination of polypropylene oxide and polyethylene oxide, ester of polyethylene glycol and higher fatty acid, alkylphenol polyethylene oxide, ester of higher fatty acid and polyethylene glycol, ester of higher fatty acid and polypropylene oxide, sorbitan ester Etc.
[0100]
In the present invention, these are mainly used as an emulsifier at the time of emulsion polymerization, but may be used for other processes or purposes.
[0101]
Colorant
Examples of the colorant include inorganic pigments, organic pigments, and dyes.
[0102]
A conventionally well-known thing can be used as an inorganic pigment. Specific inorganic pigments are exemplified below.
[0103]
Examples of the black pigment include carbon black such as furnace black, channel black, acetylene black, thermal black, and lamp black, and magnetic powder such as magnetite and ferrite.
[0104]
These inorganic pigments can be used alone or in combination as required. Moreover, the addition amount of a pigment is 2-20 mass% with respect to a polymer, Preferably 3-15 mass% is selected.
[0105]
When used as a magnetic toner, the above-mentioned magnetite can be added. In this case, it is preferable to add 20 to 60% by mass in the toner from the viewpoint of imparting predetermined magnetic properties.
[0106]
Conventionally known organic pigments and dyes can also be used. Specific organic pigments and dyes are exemplified below.
[0107]
Examples of pigments for magenta or red include C.I. I. Pigment red 2, C.I. I. Pigment red 3, C.I. I. Pigment red 5, C.I. I. Pigment red 6, C.I. I. Pigment red 7, C.I. I. Pigment red 15, C.I. I. Pigment red 16, C.I. I. Pigment red 48: 1, C.I. I. Pigment red 53: 1, C.I. I. Pigment red 57: 1, C.I. I. Pigment red 122, C.I. I. Pigment red 123, C.I. I. Pigment red 139, C.I. I. Pigment red 144, C.I. I. Pigment red 149, C.I. I. Pigment red 166, C.I. I. Pigment red 177, C.I. I. Pigment red 178, C.I. I. And CI Pigment Red 222.
[0108]
Examples of the orange or yellow pigment include C.I. I. Pigment orange 31, C.I. I. Pigment orange 43, C.I. I. Pigment yellow 12, C.I. I. Pigment yellow 13, C.I. I. Pigment yellow 14, C.I. I. Pigment yellow 15, C.I. I. Pigment yellow 17, C.I. I. Pigment yellow 93, C.I. I. Pigment yellow 94, C.I. I. Pigment yellow 138, C.I. I. Pigment yellow 180, C.I. I. Pigment yellow 185, C.I. I. Pigment yellow 155, C.I. I. Pigment yellow 156, and the like.
[0109]
Examples of pigments for green or cyan include C.I. I. Pigment blue 15, C.I. I. Pigment blue 15: 2, C.I. I. Pigment blue 15: 3, C.I. I. Pigment blue 16, C.I. I. Pigment blue 60, C.I. I. And CI Pigment Green 7.
[0110]
As the dye, C.I. I. Solvent Red 1, 49, 52, 58, 63, 111, 122, C.I. I. Solvent Yellow 19, 44, 77, 79, 81, 82, 93, 98, 103, 104, 112, 162, C.I. I. Solvent Blue 25, 36, 60, 70, 93, 95 etc. can be used, and a mixture thereof can also be used.
[0111]
These organic pigments and dyes can be used alone or in combination as desired. Moreover, the addition amount of a pigment is 2-20 mass% with respect to a polymer, Preferably 3-15 mass% is selected.
[0112]
The colorant can also be used after surface modification. As the surface modifier, conventionally known ones can be used, and specifically, silane coupling agents, titanium coupling agents, aluminum coupling agents and the like can be preferably used.
[0113]
"Manufacturing process"
In the production process of the polymerized toner of the present invention, a monomer solution in which a release agent is dissolved is dispersed in an aqueous medium, and then a resin particle containing the release agent is prepared by a polymerization method, and the resin particle dispersion is used. Obtained by fusing resin particles in an aqueous medium, washing the obtained particles from the aqueous medium to remove the surfactant, drying the obtained particles, and further drying. It consists of an external additive addition step for adding an external additive to the particles. Here, the resin particles may be colored particles. In addition, non-colored particles can also be used as resin particles. In this case, colored particles are formed by adding a colorant particle dispersion or the like to the resin particle dispersion and then fusing it in an aqueous medium. Can do.
[0114]
In particular, the method of fusing is preferably a method of salting out / fusing using resin particles produced by the polymerization step. When non-colored resin particles are used, the resin particles and the colorant particles can be salted out / fused in an aqueous medium.
[0115]
In addition to the colorant and the release agent, a charge control agent that is a component of the toner can be added as particles in this step.
[0116]
In addition, an aqueous medium here consists of water as a main component, and shows content whose water content is 50 mass% or more. Examples of substances other than water include organic solvents that dissolve in water, such as methanol, ethanol, isopropanol, butanol, acetone, methyl ethyl ketone, and tetrahydrofuran. Alcohol organic solvents such as methanol, ethanol, isopropanol, and butanol, which are preferably organic solvents that do not dissolve the resin, are particularly preferable.
[0117]
As a preferable polymerization method in the present invention, a monomer solution in which a release agent is dissolved in a monomer is dispersed in an aqueous medium in which a surfactant having a critical micelle concentration or less is dissolved, and dispersed in oil droplets by mechanical energy. And a method of radical polymerization by adding a water-soluble polymerization initiator. In this case, an oil-soluble polymerization initiator may be added to the monomer.
[0118]
The disperser for performing the oil droplet dispersion is not particularly limited, and examples thereof include CLEARMIX, ultrasonic disperser, mechanical homogenizer, manton gourin, and pressure homogenizer.
[0119]
The colorant itself may be used after surface modification. In the surface modification method of the colorant, the colorant is dispersed in a solvent, and after the surface modifier is added therein, the temperature is raised and the reaction is performed. After completion of the reaction, the mixture is filtered, washed with the same solvent, repeatedly filtered and dried to obtain a pigment treated with a surface modifier.
[0120]
There is a method in which the colorant particles are prepared by dispersing a colorant in an aqueous medium. This dispersion is performed in a state where the surfactant concentration in water is equal to or higher than the critical micelle concentration (CMC).
[0121]
The disperser at the time of pigment dispersion is not particularly limited, but preferably a medium such as CLEARMIX, ultrasonic disperser, mechanical homogenizer, pressure disperser such as Manton Gorin or pressure homogenizer, sand grinder, Getzmann mill, diamond fine mill, etc. Type disperser.
[0122]
As the surfactant used here, the aforementioned surfactants can be used.
In the salting out / fusion process, a salting-out agent composed of an alkali metal salt or an alkaline earth metal salt is added as a flocculant having a critical coagulation concentration or more in water in which resin particles and colorant particles are present, Next, it is a step of performing fusion at the same time as salting-out proceeds by heating the resin particles to the glass transition point or higher.
[0123]
Here, the alkali metal salt and the alkaline earth metal salt which are salting-out agents include lithium, potassium, sodium and the like as the alkali metal, and examples of the alkaline earth metal include magnesium, calcium, strontium and barium. Preferably, potassium, sodium, magnesium, calcium, and barium are used. Examples of the salt include chlorine salt, bromine salt, iodine salt, carbonate salt, sulfate salt and the like.
[0124]
When the fusion of the present invention is carried out by salting out / fusion, it is preferable to make the time allowed to stand after adding the salting-out agent as short as possible. The reason for this is not clear, but there are problems that the aggregation state of the particles fluctuates depending on the standing time after salting out, the particle size distribution becomes unstable, and the surface property of the fused toner fluctuates. appear. The temperature at which the salting-out agent is added is not particularly limited.
[0125]
Moreover, in this invention, it is preferable to use the method of heating up the dispersion liquid of a resin particle as quickly as possible, and heating it more than the glass transition temperature of a resin particle. The time until this temperature rise is less than 30 minutes, preferably less than 10 minutes. Further, although it is necessary to quickly raise the temperature, the rate of temperature rise is preferably 1 ° C./min or more. The upper limit is not particularly clear, but is preferably 15 ° C./min or less from the viewpoint of suppressing the generation of coarse particles due to rapid progress of salting out / fusion. As a particularly preferred embodiment, there can be mentioned a method in which salting-out / fusion is continued even when the glass transition temperature is reached. By adopting this method, fusion can be effectively advanced as the particles grow, and the durability as a final toner can be improved.
[0126]
Here, the particle diameter of the toner obtained by fusing according to the present invention is 3 to 9 μm in terms of volume average particle diameter. The volume average particle diameter of these toners can be measured using a Coulter Counter TA-II, Coulter Multisizer, SLAD1100 (Laser Diffraction Particle Size Measuring Device manufactured by Shimadzu Corporation), or the like. For Coulter Counter TA-II and Coulter Multisizer, those measured using a particle size distribution in the range of 2.0 to 40 μm using an aperture with an aperture diameter of 100 μm are shown.
[0127]
Further, as the toner, it is preferable that the amount of fine powder toner of 3.0 μm or less is 20% by number or less, more preferably the amount of fine powder toner of 2.0 μm or less is 10% by number or less. The amount of fine powder toner can be measured using an electrophoretic light scattering photometer ELS-800 manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd. In order to adjust the particle size distribution within this range, it is preferable to narrow the temperature control in the salting-out / fusion stage. Specifically, the temperature is raised as quickly as possible, that is, the temperature is raised. As this condition, it is shown in the above-mentioned conditions. The time until the temperature rise is less than 30 minutes, preferably less than 10 minutes, and the temperature rise rate is preferably 1 to 15 ° C./min.
[0128]
The toner obtained by fusing has an average shape factor (average circularity) of 0.930 to 0.980, preferably 0.940 to 0.975, represented by the following formula.
[0129]
Shape factor = (circle circumference obtained from equivalent circle diameter) / (perimeter of particle projection image)
The distribution of the shape factor is preferably sharp, the standard deviation of the circularity is preferably 0.10 or less, and the CV value calculated by the following formula is preferably less than 20%, and more preferably less than 10%.
[0130]
CV value = (standard deviation of circularity) / (average circularity) × 100
By setting the average circularity to 0.930 to 0.980, the shape of the toner can be made amorphous to some extent, the heat transfer can be made more efficient, and the fixability can be further improved. it can. That is, the fixing property can be improved by setting the average circularity to 0.980 or less. Moreover, by setting it as an average circularity of 0.930 or more, the irregularity degree of particle | grains can be suppressed and the friability of the particle | grains by the stress at the time of use for a long term can be suppressed.
[0131]
Furthermore, it is preferable that the distribution of the shape factor is sharp, and the toner having a uniform shape can be obtained by setting the standard deviation of the circularity to 0.10 or less, and the difference in fixing performance between the toners is reduced. Therefore, the effect of preventing fouling of the fixing device by improving the fixing rate and reducing the offset property is more exhibited. Further, when the CV value is also less than 20%, a sharp shape distribution can be obtained similarly, and the effect of improving the fixability can be exhibited more remarkably.
[0132]
The method of measuring the shape factor is not limited. For example, a photograph obtained by enlarging a toner particle 500 times with an electron microscope is taken, and the circularity of 500 toners is measured using an image analyzer. The average circularity can be calculated by obtaining the arithmetic average value. Moreover, as a simple measuring method, it can measure by FPIA-1000 (made by Toa Medical Electronics Co., Ltd.).
[0133]
In addition to the colorant and the release agent, the toner particles may be added with a material capable of imparting various functions as a toner material. Specific examples include charge control agents. These components can be added simultaneously with the resin particles and the colorant particles in the salting out / fusion step described above, and can be added by various methods such as a method included in the toner and a method of adding to the resin particles themselves.
[0134]
Similarly, various known charge control agents and those that can be dispersed in water can be used. Specific examples include nigrosine dyes, naphthenic acid or higher fatty acid metal salts, alkoxylated amines, quaternary ammonium salt compounds, azo metal complexes, salicylic acid metal salts or metal complexes thereof.
[0135]
<External additive>
To the toner of the present invention, so-called external additives can be added and used for the purpose of improving fluidity, chargeability and cleaning property. These external additives are not particularly limited, and various inorganic fine particles, organic fine particles and lubricants can be used.
[0136]
A conventionally well-known thing can be used as an inorganic fine particle. Specifically, silica, titanium, alumina fine particles and the like can be preferably used. These inorganic fine particles are preferably hydrophobic. Specifically, as silica fine particles, for example, commercially available products R-805, R-976, R-974, R-972, R-812, R-809 manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd., HVK-2150, H manufactured by Hoechst -200, commercially available products TS-720, TS-530, TS-610, H-5, MS-5 and the like manufactured by Cabot Corporation.
[0137]
Examples of the titanium fine particles include commercial products T-805 and T-604 manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd., commercial products MT-100S, MT-100B, MT-500BS, MT-600, MT-600SS, and JA- 1. Commercial products TA-300SI, TA-500, TAF-130, TAF-510, TAF-510T manufactured by Fuji Titanium Co., Ltd. Commercial products IT-S, IT-OA, IT-OB, IT- manufactured by Idemitsu Kosan Co., Ltd. OC etc. are mentioned.
[0138]
Examples of the alumina fine particles include commercial products RFY-C and C-604 manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd. and commercial products TTO-55 manufactured by Ishihara Sangyo Co., Ltd.
[0139]
As the organic fine particles, spherical organic fine particles having a number average primary particle diameter of about 10 to 2000 nm can be used. As this, a homopolymer such as styrene or methyl methacrylate or a copolymer thereof can be used.
[0140]
Examples of lubricants include, for example, zinc stearate, aluminum, copper, magnesium, calcium, etc., zinc oleate, manganese, iron, copper, magnesium, etc., zinc palmitate, copper, magnesium, calcium, etc. And salts of higher fatty acids such as zinc of linoleic acid, salts of calcium, etc., zinc of ricinoleic acid, salts of calcium, etc.
[0141]
The amount of these external additives added is preferably 0.1 to 5% by mass with respect to the toner.
As a method for adding the external additive, various known mixing apparatuses such as a Turbuler mixer, a Henschel mixer, a Nauter mixer, and a V-type mixer can be used.
[0142]
<Developer>
The toner of the present invention may be used as a one-component developer or a two-component developer.
[0143]
When used as a one-component developer, a non-magnetic one-component developer can be used.
Further, it can be mixed with a carrier and used as a two-component developer. In this case, conventionally known materials such as metals such as iron, ferrite and magnetite, and alloys of these metals with metals such as aluminum and lead can be used as the magnetic particles of the carrier. Ferrite particles are particularly preferable. The magnetic particles preferably have a volume average particle size of 15 to 100 μm, more preferably 25 to 80 μm.
[0144]
The volume average particle diameter of the carrier can be typically measured by a laser diffraction particle size distribution measuring apparatus “HELOS” (manufactured by SYMPATEC) equipped with a wet disperser.
[0145]
The carrier is preferably a carrier in which magnetic particles are further coated with a resin, or a so-called resin dispersion type carrier in which magnetic particles are dispersed in a resin. The resin composition for coating is not particularly limited, and for example, olefin resin, styrene resin, styrene-acrylic resin, silicone resin, ester resin, or fluorine-containing polymer resin is used. In addition, the resin for constituting the resin-dispersed carrier is not particularly limited, and a known resin can be used. For example, a styrene-acrylic resin, a polyester resin, a fluorine resin, a phenol resin, or the like is used. be able to.
[0146]
【Example】
Next, the present invention will be described more specifically with reference to examples.
[0147]
(Latex Preparation Example 1)
A solution prepared by dissolving 7.08 g of an anionic active agent (sodium dodecylbenzenesulfonate: SDS) in ion-exchanged water (2760 g) in a 5000 ml separable flask equipped with a stirrer, temperature sensor, condenser, and nitrogen introducing device. Add. The internal temperature was raised to 80 ° C. while stirring at a stirring speed of 230 rpm under a nitrogen stream. On the other hand, 72.0 g of the exemplified compound (19) was added to a monomer composed of 115.1 g of styrene, 42.0 g of n-butyl acrylate, and 10.9 g of methacrylic acid, and heated to 80 ° C. and dissolved to prepare a monomer solution. Here, the above heated solution was mixed and dispersed by a mechanical disperser having a circulation path to produce emulsified particles having a uniform dispersed particle size. Subsequently, a solution in which 0.84 g of a polymerization initiator (potassium persulfate: KPS) was dissolved in 200 g of ion-exchanged water was added, and the mixture was heated and stirred at 80 ° C. for 3 hours to prepare latex particles. Subsequently, a solution obtained by further dissolving 7.73 g of a polymerization initiator (KPS) in 240 ml of ion-exchanged water was added, and after 15 minutes, 383.6 g of styrene, 140.0 g of n-butyl acrylate, 36. A mixed solution of 4 g and 13.7 g of t-dodecyl mercaptan was added dropwise over 126 minutes. After completion of dropping, the mixture was heated and stirred for 60 minutes and then cooled to 40 ° C. to obtain latex particles.
[0148]
This latex particle is designated as Latex 1.
(Latex Preparation Example 2)
Latex was obtained in the same manner as in Latex Preparation Example 1 except that the amount of Example Compound (19) added was 60.0 g. This is called latex 2.
[0149]
(Latex Preparation Example 3)
Latex was obtained in the same manner as in Preparation Example 1 except that the amount of Example Compound (19) added was 96.0 g. This is designated as Latex 3.
[0150]
(Latex Preparation Example 4)
A latex was obtained in the same manner as in Latex Preparation Example 1 except that the amount of Example Compound (19) added was 120.0 g. This is latex 4.
[0151]
(Latex Preparation Example 5)
Latex was obtained in the same manner as in Preparation Example 1 except that Exemplified Compound (18) was used instead of Exemplified Compound (19). This is designated as Latex 5.
[0152]
(Latex Preparation Example 6)
Latex was obtained in the same manner as in Preparation Example 1 except that Exemplified Compound (17) was used instead of Exemplified Compound (19). This is designated as latex 6.
[0153]
(Latex Preparation Example 7)
Latex was obtained in the same manner as in Preparation Example 1 except that Exemplified Compound (8) was used instead of Exemplified Compound (19) and the addition amount was 120.0 g. This is designated as Latex 7.
[0154]
(Latex Preparation Example 8)
A latex was obtained in the same manner as in Latex Preparation Example 1 except that the amount of potassium persulfate added during the production of the high molecular weight product (at the initial polymerization) was 0.42 g. This is designated as Latex 8.
[0155]
(Latex Preparation Example 9)
Latex was obtained in the same manner as in Preparation Example 1 except that the amount of potassium persulfate added during the production of the low molecular weight product (during the second stage polymerization) was 9.276 g. This is designated as latex 9.
[0156]
(Latex Preparation Example 10)
Latex was obtained in the same manner as in Preparation Example 1 except that the amount of t-dodesil mercaptan added during production of the low molecular weight product (during the second stage polymerization) was 16.44 g. This is latex 10.
[0157]
(Latex Preparation Example 11)
A solution prepared by previously dissolving 8.4 g of an anionic active agent (sodium dodecylbenzenesulfonate: SDS) in ion-exchanged water (2760 g) in a 5000 ml separable flask equipped with a stirrer, temperature sensor, condenser, and nitrogen introducing device. Add. The internal temperature was raised to 80 ° C. while stirring at a stirring speed of 230 rpm under a nitrogen stream. On the other hand, 86.4 g of the exemplified compound (19) was added to a monomer composed of 138.1 g of styrene, 50.4 g of n-butyl acrylate, and 13.1 g of methacrylic acid, and heated to 80 ° C. to dissolve, thereby preparing a monomer solution. Here, the above heated solution was mixed and dispersed by a mechanical disperser having a circulation path to produce emulsified particles having a uniform dispersed particle size. Subsequently, a solution in which 0.84 g of a polymerization initiator (potassium persulfate: KPS) was dissolved in 200 g of ion-exchanged water was added, and the mixture was heated and stirred at 80 ° C. for 3 hours to prepare latex particles. Subsequently, a solution obtained by dissolving 6.0 g of a polymerization initiator (KPS) in 240 ml of ion-exchanged water was added, and after 15 minutes, 306.9 g of styrene, 112.0 g of n-butyl acrylate, 29. A mixed liquid of 12 g and 10.96 g of t-dodecyl mercaptan was dropped over 120 minutes. After completion of dropping, the mixture was heated and stirred for 60 minutes and then cooled to 40 ° C. to obtain latex particles.
[0158]
This latex particle is designated as Latex 11.
(Latex Preparation Example 12)
A solution prepared by dissolving 5.6 g of an anionic active agent (sodium dodecylbenzenesulfonate: SDS) in ion-exchanged water (2760 g) in a 5000 ml separable flask equipped with a stirrer, temperature sensor, condenser, and nitrogen introducing device. Add. The internal temperature was raised to 80 ° C. while stirring at a stirring speed of 230 rpm under a nitrogen stream. On the other hand, 57.6 g of the exemplary compound (19) was added to a monomer composed of 92.1 g of styrene, 33.6 g of n-butyl acrylate, and 8.7 g of methacrylic acid, and heated to 80 ° C. to dissolve, thereby preparing a monomer solution. Here, the above heated solution was mixed and dispersed by a mechanical disperser having a circulation path to produce emulsified particles having a uniform dispersed particle size. Next, a solution in which 0.6 g of a polymerization initiator (potassium persulfate: KPS) was dissolved in 200 g of ion-exchanged water was added, and the mixture was heated and stirred at 80 ° C. for 3 hours to produce the desired latex particles. Subsequently, a solution in which 9.1 g of a polymerization initiator (KPS) was further dissolved in 240 ml of ion-exchanged water was added, and 15 minutes later, 498.7 g of styrene, 182.0 g of n-butyl acrylate, 47. A mixed solution of 3 g and 17.8 g of t-dodecyl mercaptan was added dropwise over 120 minutes. After completion of dropping, the mixture was heated and stirred for 60 minutes and then cooled to 40 ° C. to obtain latex particles.
[0159]
This latex particle is designated as latex 12.
(Toner preparation example)
Production of colored particles 1Bk
Sodium n-dodecyl sulfate = 9.2 g is dissolved in 160 ml of ion-exchanged water with stirring. Under stirring, 20 g of Legal 330R (carbon black manufactured by Cabot Corporation) was gradually added, and then dispersed using CLEARMIX. As a result of measuring the particle diameter of the dispersion using an electrophoretic light scattering photometer ELS-800 manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd., the mass average diameter was 112 nm. This dispersion is referred to as “colorant dispersion 1”.
[0160]
1250 g of the above-mentioned “Latex 1”, 2000 ml of ion-exchanged water, and “Colorant dispersion 1” are placed in a 5-liter four-necked flask equipped with a temperature sensor, a cooling tube, a nitrogen introducing device, and a stirring device and stirred. After adjusting to 30 ° C., 5 mol / l aqueous sodium hydroxide solution was added to this solution to adjust the pH to 10.0. Subsequently, an aqueous solution in which 52.6 g of magnesium chloride hexahydrate was dissolved in 72 ml of ion-exchanged water was added at 30 ° C. for 10 minutes with stirring. Thereafter, after standing for 3 minutes, temperature increase is started and the temperature is increased to 90 ° C. in 6 minutes (temperature increase rate = 10 ° C./min). In that state, the particle size was measured with a Coulter Counter TA-II, and when the volume average particle size reached 6.5 μm, an aqueous solution in which 115 g of sodium chloride was dissolved in 700 ml of ion-exchanged water was added to stop particle growth. Further, the mixture is heated and stirred at a liquid temperature of 90 ° C. ± 2 ° C. for 6 hours to cause salting out / fusion. Then, it cooled to 30 degreeC on the conditions of 6 degreeC / min, hydrochloric acid was added, pH was adjusted to 2.0, and stirring was stopped. The produced colored particles were filtered, washed repeatedly with ion-exchanged water, and then dried with hot air at 40 ° C. to obtain colored particles. The colored particles obtained as described above are referred to as “colored particles 1Bk”.
[0161]
“Latex 1” was used, and “colored particles 1Y” to “colored particles 1C” were obtained in the same manner except that carbon black was changed to other colorants as shown below. These are designated as “1Bk / 1Y / 1M / 1C” as a group of colored particles.
[0162]
Colored particles 1Y
C. instead of carbon black I. Colored particles were obtained in the same manner except that CI Pigment Yellow 185 was used. This is designated as “colored particles 1Y”.
[0163]
Colored particles 1M
C. instead of carbon black I. Colored particles were obtained in the same manner except that CI Pigment Red 122 was used. This is designated as “colored particles 1M”.
[0164]
Colored particles 1C
C. instead of carbon black I. Colored particles were obtained in the same manner except that CI Pigment Blue 15: 3 was used. This is designated as “colored particles 1C”.
[0165]
As the colored particles 2 group, latex 2 is used, and latex 12 is used as a whole, as shown in Table 1 as a whole, colored particles 1 group “1Bk / 1Y / 1M / 1C” to colored particles 12 group “12Bk / 12Y / 12M /”. 12C "was prepared.
[0166]
[Table 1]
Figure 0004318378
[0167]
In the following, examples for producing colored particles for comparison will be shown.
Comparative Colored Particle Production Example 1: Example of Suspension Polymerization Method
Colored particles for comparison 1Bk
To a four-necked flask equipped with a high-speed stirrer (TK homomixer), 710 parts by mass of ion-exchanged water and 450 parts by mass of a 0.1 mol / liter trisodium phosphate aqueous solution are added, heated to 65 ° C., and rotated at 12,000 rpm. Under the above stirring conditions, 68 parts by mass of 1.0 mol / liter calcium chloride aqueous solution was gradually added to prepare an aqueous dispersion medium containing a dispersion containing colloidal tricalcium phosphate. Next, 165 parts by mass of styrene monomer, 35 parts by mass of n-butyl acrylate, 14 parts by mass of carbon black (Regal 330R) were added, and 60 parts by mass of the exemplified compound (19) was added to the dispersion dispersed with a sand grinder, at 80 ° C. Dissolved. A solution obtained by adding 10 parts by mass of 2,2′-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) as a polymerization initiator to this solution is gradually added to the aqueous dispersion medium under stirring conditions at a rotational speed of 12000 rpm. A solution containing the monomer was dispersed in Next, the TK homomixer was replaced with a normal stirring blade, and a polymerization reaction was performed for 10 hours under a nitrogen stream at 65 ° C. and 200 rpm stirring conditions. At the end of the polymerization reaction, hydrochloric acid was added to remove tricalcium phosphate as a dispersion stabilizer, followed by filtration, washing and drying to prepare colored particles. This is referred to as “comparative colored particle 1Bk”.
[0168]
Colored particles for comparison 1Y
C. instead of carbon black I. Colored particles were obtained in the same manner except that CI Pigment Yellow 185 was used. This is referred to as “comparative colored particles 1Y”.
[0169]
Colored particles for comparison 1M
C. instead of carbon black I. Colored particles were obtained in the same manner except that CI Pigment Red 122 was used. This is referred to as “comparative colored particles 1M”.
[0170]
Colored particles for comparison 1C
C. instead of carbon black I. Colored particles were obtained in the same manner except that CI Pigment Blue 15: 3 was used. This is referred to as “comparative colored particles 1C”.
[0171]
Comparative colored particle production example 2: Example of grinding method
Colored particles for comparison 2Bk
Styrene acrylic resin: 100 parts by mass
Carbon black (Regal 330R): 10 parts by mass
Exemplary compound (19): 10 parts by mass
The above composition was dry-mixed with a Henschel mixer, melt-kneaded with a twin-screw extruder, then pulverized with a mechanical pulverizer, and classified with an airflow classifier to obtain colored particles. This is referred to as “comparative colored particle 2Bk”.
[0172]
Colored particles for comparison 2Y
C. instead of carbon black I. Colored particles were obtained in the same manner except that CI Pigment Yellow 185 was used. This is designated as “Comparison Colored Particle 2Y”.
[0173]
Colored particles for comparison 2M
C. instead of carbon black I. Colored particles were obtained in the same manner except that CI Pigment Red 122 was used. This is referred to as “comparative colored particles 2M”.
[0174]
Colored particles for comparison 2C
C. instead of carbon black I. Colored particles were obtained in the same manner except that CI Pigment Blue 15: 3 was used. This is designated as “Comparison Colored Particle 2C”.
[0175]
The circularity, standard deviation, CV value, volume average particle diameter, and the like of these colored particles are shown in the following list.
[0176]
[Table 2]
Figure 0004318378
[0177]
[Table 3]
Figure 0004318378
[0178]
The above circularity is measured using FPIA-1000 under the conditions of sample analysis amount = 0.3 μL and 1500-5000 detection particles.
[0179]
Subsequently, each of the above colored particles 1 group “colored particles 1Bk / 1Y / 1M / 1C” to colored particles 12 group “colored particles 12Bk / 12Y / 12M / 12C” is hydrophobic silica (number average primary particle size = 12 nm, degree of hydrophobicity). = 68) and 1% by mass of hydrophobic titanium oxide (number average primary particle size = 20 nm, degree of hydrophobicity = 63) were added and mixed with a Henschel mixer to obtain a toner.
[0180]
These are designated as toner 1 group “toner 1Bk / 1Y / 1M / 1C” to toner 12 group “toner 12Bk / 12Y / 12M / 12C”. Similarly, a comparative toner 1 group “comparative toner 1Bk / 1Y / 1M / 1C” and a comparative toner 2 group “comparative toner 2Bk / 2Y / 2M / 2C” were produced.
[0181]
Note that there is no difference between colored particles and toner in terms of physical properties such as shape and particle size.
[0182]
[Table 4]
Figure 0004318378
[0183]
Each of the above toners was mixed with a ferrite carrier having a volume average particle diameter of 60 μm coated with a silicone resin to prepare a developer having a toner concentration of 6%. Corresponding to the toner, "Developer 1Bk / 1Y / 1M / 1C" to "Developer 12Bk / 12Y / 12M / 12C" and "Comparative developer 1Bk / 1Y / 1M / 1C" and "Comparative developer 2Bk" / 2Y / 2M / 2C ".
[0184]
The developer prepared here was used for evaluation using the digital color copying machine shown in FIG.
[0185]
As the fixing method, a pressure-contact type heat fixing device as shown in FIG. 3 was used.
The specific configuration is as follows.
[0186]
Fixing roller (upper roller) is a cylindrical aluminum alloy with an inner diameter of 30 mm and a total width of 310 mm, coated with sponge silicone rubber (Asker C hardness = 30: thickness 8 mm) and having a heater with a built-in heater in the center. And a pressure roller (lower roller) having an iron cored bar with an inner diameter of 40 mm and an inner diameter of 40 mm, the surface of which is similarly composed of sponge-like silicone rubber (Asker C hardness = 30: thickness 2 mm). is doing. The nip width was 5.8 mm. Using this fixing device, the linear velocity of printing was set to 180 mm / sec. The nip width is 6.6 mm. The surface of the fixing roller is covered with a PFA tube (50 μm).
[0187]
Further, a web-type supply system impregnated with polydiphenyl silicone (having a viscosity of 10 Pa · s at 20 ° C.) was used as a cleaning mechanism of the fixing device.
[0188]
The fixing temperature was controlled by the surface temperature of the upper roller, and was set to a set temperature of 175 ° C. The amount of silicone oil applied was 0.6 mg / A4.
[0189]
As the developer, the developer 1 group “Developer 1Bk / 1Y / 1M / 1C” to the developer 12 group “Developer 12Bk / 12Y / 12M / 12C” and the comparative developer 1 group “Comparative developer” described above. 1Bk / 1Y / 1M / 1C ”and 2 groups of comparative developers“ Comparative developer 2Bk / 2Y / 2M / 2C ”were used in combination as Examples 1 to 12 and Comparative Examples 1 and 2, respectively.
[0190]
(Characteristic evaluation)
In the above evaluation, a full-color image (pixel rate = 50%) was formed, and the green secondary color chroma was evaluated. The measuring device used was “Macbeth Color Eye”, and the light source visual field ASTM-D65 2 ° was evaluated in the SCE mode. Also, the standard glossiness on the image was measured.
[0191]
[Table 5]
Figure 0004318378
[0192]
It turns out that all of Examples 1 to 12 within the present invention have good characteristics.
[0193]
【The invention's effect】
According to the present invention, it is possible to provide a color image forming method, an image forming apparatus, and an electrostatic latent image developing toner used in the image forming method using a tandem method, which are stable over a long period and have high color reproducibility. .
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram illustrating an example of a color electrophotographic image forming apparatus.
FIG. 2 is a cross-sectional view of developing means (developing device or developing device) in an image forming unit.
FIG. 3 is a cross-sectional view showing an example of a fixing device (fixing device) used in the present invention.
[Explanation of symbols]
la, lb, lc, ld Electrostatic latent image carrier (electrophotographic photosensitive drum or photosensitive drum)
2a, 2b, 2c, 2d charger
6 Image support
7 Fixing part
17 Laser beam exposure equipment
2la, 2lb, 2lc, 2ld static elimination exposure lamp
22a, 22b, 22c, 22d Potential sensor
Pa, Pb, Pc, Pd Image forming unit

Claims (4)

複数の静電潜像担持体上に潜像を形成し、各静電潜像担持体上に形成された潜像を各静電潜像担持体毎に異なる色のトナーを含む現像剤で現像することで可視像を形成し、該可視像を画像支持体上に転写した後定着する工程を含む画像形成方法に使用される静電潜像現像用トナーにおいて、該トナーが少なくとも結着樹脂と着色剤と離型剤とからなるトナーであり、且つ、ラジカル重合性単量体に離型剤を溶解させたものを水中に分散し重合させることにより得られた粒子に、さらにラジカル重合性単量体を重合させることにより得られた、結着樹脂中に離型剤を内包させた樹脂粒子と、着色剤とを塩析/融着させて得られたトナーであり、前記離型剤は下記一般式に示す化合物であることを特徴とする静電潜像現像用トナー。
一般式:R−(OCO−R
(式中、nは2〜4の整数であり、R、Rは置換基を有していてもよい炭化水素基を示し、Rは炭素数1〜40の炭化水素基、Rは炭素数16〜30の炭化水素基を示す。)
A latent image is formed on a plurality of electrostatic latent image carriers, and the latent image formed on each electrostatic latent image carrier is developed with a developer containing toner of a different color for each electrostatic latent image carrier. In the toner for developing an electrostatic latent image used in an image forming method including a step of forming a visible image, transferring the visible image onto an image support, and fixing the image, the toner is at least bound A toner composed of a resin, a colorant, and a release agent, and further obtained by radical polymerization to particles obtained by dispersing and polymerizing a solution of a release agent in a radical polymerizable monomer in water. A toner obtained by polymerizing a monomer and obtained by salting out / fusion-bonding resin particles encapsulating a release agent in a binder resin and a colorant, An electrostatic latent image developing toner, wherein the agent is a compound represented by the following general formula.
General formula: R 1- (OCO-R 2 ) n
(Wherein, n is an integer from 2 to 4, R 1, R 2 represents a may have a substituent a hydrocarbon group, R 1 is a hydrocarbon group of 1 to 40 carbon atoms, R 2 Represents a hydrocarbon group having 16 to 30 carbon atoms.)
複数の静電潜像担持体上に潜像を形成し、各静電潜像担持体上に形成された潜像を各静電潜像担持体毎に異なる色のトナーを含む現像剤で現像し可視像とする工程、該可視像を画像支持体上に転写する工程及び転写された可視像を定着する工程を含む画像形成方法において、該トナーが少なくとも結着樹脂と着色剤と離型剤とからなるトナーであり、且つ、ラジカル重合性単量体に離型剤を溶解させたものを水中に分散し重合させることにより得られた粒子に、さらにラジカル重合性単量体を重合させることにより得られた、結着樹脂中に離型剤を内包させた樹脂粒子と、着色剤とを塩析/融着させて得られたトナーであり、前記離型剤は下記一般式に示す化合物であることを特徴とする画像形成方法。
一般式:R−(OCO−R
(式中、nは2〜4の整数であり、R、Rは置換基を有していてもよい炭化水素基を示し、Rは炭素数1〜40の炭化水素基、Rは炭素数16〜30の炭化水素基を示す。)
A latent image is formed on a plurality of electrostatic latent image carriers, and the latent image formed on each electrostatic latent image carrier is developed with a developer containing toner of a different color for each electrostatic latent image carrier. In the image forming method comprising the steps of forming a visible image, transferring the visible image onto an image support, and fixing the transferred visible image, the toner comprises at least a binder resin and a colorant. A toner comprising a release agent, and particles obtained by dispersing and polymerizing a radical polymerizable monomer in which the release agent is dissolved in water and further polymerizing the radical polymerizable monomer. obtained by polymerizing, resin particles obtained by encapsulating a release agent in a binder resin, a toner obtained by the colorant is salted out / fused, the releasing agent is represented by the following general formula An image forming method, which is a compound represented by the following:
General formula: R 1- (OCO-R 2 ) n
(Wherein, n is an integer from 2 to 4, R 1, R 2 represents a may have a substituent a hydrocarbon group, R 1 is a hydrocarbon group of 1 to 40 carbon atoms, R 2 Represents a hydrocarbon group having 16 to 30 carbon atoms.)
前記現像により得られた可視像を、一旦中間転写体に転写し、さらに画像支持体上に転写する工程を経ることを特徴とする請求項2記載の画像形成方法。  3. The image forming method according to claim 2, wherein the visible image obtained by the development is temporarily transferred to an intermediate transfer member and further transferred onto an image support. 複数の静電潜像担持体上に潜像を形成し、各静電潜像担持体上に形成された潜像を各静電潜像担持体毎に異なる色のトナーを含む現像剤で現像し可視像とする工程、該可視像を画像支持体上に転写する工程及び転写された可視像を定着する工程を含む画像形成方法を行うための画像形成装置において、該トナーが少なくとも結着樹脂と着色剤と離型剤とからなるトナーであり、且つ、ラジカル重合性単量体に離型剤を溶解させたものを水中に分散し重合させることにより得られた粒子に、さらにラジカル重合性単量体を重合させることにより得られた、結着樹脂中に離型剤を内包させた樹脂粒子と、着色剤とを塩析/融着させて得られたトナーであり、前記離型剤は下記一般式に示す化合物であることを特徴とする画像形成装置。
一般式:R−(OCO−R
(式中、nは2〜4の整数であり、R、Rは置換基を有していてもよい炭化水素基を示し、Rは炭素数1〜40の炭化水素基、Rは炭素数16〜30の炭化水素基を示す。)
A latent image is formed on a plurality of electrostatic latent image carriers, and the latent image formed on each electrostatic latent image carrier is developed with a developer containing toner of a different color for each electrostatic latent image carrier. In an image forming apparatus for performing an image forming method, comprising: a step of forming a visible image; a step of transferring the visible image onto an image support; and a step of fixing the transferred visible image. A toner comprising a binder resin, a colorant, and a release agent, and particles obtained by dispersing and polymerizing a radical polymerizable monomer in which the release agent is dissolved in water, A toner obtained by polymerizing a radically polymerizable monomer, obtained by salting out / fusion-bonding resin particles encapsulating a release agent in a binder resin and a colorant, An image forming apparatus, wherein the release agent is a compound represented by the following general formula.
General formula: R 1- (OCO-R 2 ) n
(Wherein, n is an integer from 2 to 4, R 1, R 2 represents a may have a substituent a hydrocarbon group, R 1 is a hydrocarbon group of 1 to 40 carbon atoms, R 2 Represents a hydrocarbon group having 16 to 30 carbon atoms.)
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