JPH086286A - Color toner and developer - Google Patents
Color toner and developerInfo
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- JPH086286A JPH086286A JP6163319A JP16331994A JPH086286A JP H086286 A JPH086286 A JP H086286A JP 6163319 A JP6163319 A JP 6163319A JP 16331994 A JP16331994 A JP 16331994A JP H086286 A JPH086286 A JP H086286A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、電子写真,静電記録,
静電印刷等における静電荷像を現像するためのカラート
ナー及び現像剤に関する。The present invention relates to electrophotography, electrostatic recording,
The present invention relates to a color toner and a developer for developing an electrostatic charge image in electrostatic printing or the like.
【0002】[0002]
【従来の技術】静電手段によって光導電材料の表面に像
を形成し、トナーにより現像することは従来周知であ
る。BACKGROUND OF THE INVENTION It is well known in the art to form an image on the surface of a photoconductive material by electrostatic means and develop with toner.
【0003】即ち、米国特許第2,297,691号明
細書、特公昭42−23910号公報及び特公昭43−
24748号公報等、多数の方法が知られているが、一
般には光導電性物質を利用し、種々の手段により感光体
上に電気的潜像を形成し、次いで該潜像上にトナーと呼
ばれる極く微細に粉砕された検電材料を付着させること
によって静電潜像に相当するトナー像を形成する。That is, US Pat. No. 2,297,691, Japanese Patent Publication No. 42-23910 and Japanese Patent Publication No. 43-43.
Although a number of methods are known, such as Japanese Patent No. 24748, a photoconductive substance is generally used to form an electric latent image on a photoconductor by various means, and then the toner is called toner on the latent image. A toner image corresponding to an electrostatic latent image is formed by adhering an extremely finely ground electrophotographic material.
【0004】次いで必要に応じて紙の如き画像支持体表
面にトナーを転写した後、加熱,加圧或は溶剤蒸気など
により定着し複写物を得るものである。また、トナー画
像を転写する工程を有する場合には、通常残余のトナー
を除去するための工程が設けられる。Then, the toner is transferred onto the surface of the image support such as paper, if necessary, and then fixed by heating, pressurizing or solvent vapor to obtain a copy. In addition, when there is a step of transferring the toner image, a step for removing the residual toner is usually provided.
【0005】電気的潜像をトナーを用いて可視化する現
像方法は、例えば、米国特許第2,221,776号明
細書に記載されている粉末雲法、同第2,618,55
2号明細書に記載されているカスケード現像法、同第
2,874,063号明細書に記載されている磁気ブラ
シ法、及び同第3,909,258号明細書に記載され
ている導電性磁性トナーを用いる方法などが知られてい
る。A developing method for visualizing an electric latent image by using a toner is, for example, a powder cloud method described in US Pat. No. 2,221,776 and 2,618,55.
No. 2 specification, cascade development method, No. 2,874,063 specification, magnetic brush method, and No. 3,909,258 specification, conductivity. A method using a magnetic toner is known.
【0006】これらの現像法に適用されるトナーとして
は一般には熱可塑性樹脂に着色剤を混合分散後、微粉化
したものが用いられる。熱可塑性樹脂としては、ポリス
チレン系樹脂が最も一般的であるが、ポリエステル系樹
脂、エポキシ系樹脂、アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂
等も用いられる。着色剤としてはカーボンブラックが最
も広く使用され、また磁性トナーの場合は、酸化鉄系の
黒色の磁性粉が多く用いられる。いわゆる二成分系現像
剤を用いる方式の場合には、トナーは通常ガラスビー
ズ、鉄粉などのキャリア粒子と混合されて用いられる。As the toner applied to these developing methods, a toner obtained by mixing and dispersing a colorant in a thermoplastic resin and then pulverizing it is generally used. Polystyrene resin is the most common thermoplastic resin, but polyester resin, epoxy resin, acrylic resin, urethane resin, etc. are also used. Carbon black is most widely used as the colorant, and iron oxide-based black magnetic powder is often used in the case of magnetic toner. In the case of a system using a so-called two-component developer, the toner is usually used by being mixed with carrier particles such as glass beads and iron powder.
【0007】紙などの最終複写画像形成部材上のトナー
像は、熱,圧力等により支持体上に永久的に定着され
る。従来より、この定着工程は熱によるものが多く採用
されている。The toner image on the final copy image forming member such as paper is permanently fixed on the support by heat, pressure or the like. Conventionally, this fixing process has been often adopted by heat.
【0008】また、トナー画像を転写する工程を有する
場合には、通常、感光体上の残余のトナーを除去するた
めの工程が設けられる。When the method has a step of transferring a toner image, a step for removing the residual toner on the photosensitive member is usually provided.
【0009】近年、複写機等においてモノカラー複写か
らフルカラー複写への展開が急速に進みつつあり、2色
カラー複写機やフルカラー複写機の検討及び実用化も大
きくなされている。例えば「電子写真学会誌」Vol
22,No.1(1983)や「電子写真学会誌」Vo
l 25,No.1,P52(1986)のごとく色再
現性、階調再現性の報告もある。In recent years, the development from mono-color copying to full-color copying has been rapidly progressing in copying machines and the like, and two-color copying machines and full-color copying machines have been studied and put to practical use. For example, "Electronic Photography Society" Vol
22, no. 1 (1983) and "Electronic Photography Society" Vo
l 25, No. 1, P52 (1986), there are reports of color reproducibility and gradation reproducibility.
【0010】しかしテレビ、写真、カラー印刷物のよう
に実物と直ちに対比されることはなく、また、実物より
も美しく加工されたカラー画像を見なれた人々にとって
は、現在実用化されているフルカラー電子写真画像は必
ずしも満足しうるものとはなっていない。However, it is not immediately compared to the real thing like a TV, a photograph, and a color printed matter, and for people who can see a color image which is more beautifully processed than the real thing, the full-color electrophotography currently in practical use. Images are not always pleasing.
【0011】フルカラー電子写真法によるカラー画像形
成は一般に3原色であるイエロー、マゼンタ、シアンの
3色のカラートナーを用いて全ての色の再現を行うもの
である。Color image formation by full-color electrophotography generally reproduces all colors using color toners of three primary colors of yellow, magenta, and cyan.
【0012】その方法は、まず原稿からの光をトナーの
色と補色の関係にある色分解光透過フィルターを通して
光導電層上に静電潜像を形成させ、次いで現像、転写工
程を経てトナーを支持体に保持させる。この工程を順次
複数回行い、レジストレーションを合わせつつ、同一支
持体上にトナーを重ね合わせた後、一回の定着によって
最終のフルカラー画像を得る。In the method, first, light from the original is passed through a color separation light transmitting filter having a complementary color relationship with the color of the toner to form an electrostatic latent image on the photoconductive layer, and then the toner is subjected to development and transfer steps. Hold on a support. This step is sequentially carried out a plurality of times, the toners are superposed on the same support while matching the registration, and then the final full-color image is obtained by fixing once.
【0013】一般に現像剤がトナーとキャリアとからな
るいわゆる二成分系の現像方式の場合において現像剤
は、キャリアとの摩擦によってトナーを所要の帯電量及
び帯電極性に帯電せしめ、静電引力を利用して静電像を
現像するものであり、従って良好な可視画像を得るため
には、主としてキャリアとの関係によって定まるトナー
の摩擦帯電性が良好であることが必要である。Generally, in the case of a so-called two-component developing system in which the developer is composed of toner and carrier, the developer charges the toner to a required charge amount and charge polarity by friction with the carrier and utilizes electrostatic attraction. In order to obtain a good visible image, it is necessary that the triboelectric chargeability of the toner, which is mainly determined by the relationship with the carrier, is good.
【0014】今日上記の様な問題に対してキャリアコア
剤、キャリアコート剤の探索やコート量の最適化、或は
トナーに加える電荷制御剤、流動性付与剤の検討、更に
は母体となるバインダーの改良などいずれも現像剤を構
成するあらゆる材料において優れた摩擦帯電性を達成す
べく多くの研究がなされている。To solve the above problems, the search for carrier core agents and carrier coating agents and the optimization of the coating amount, the examination of charge control agents and fluidity imparting agents to be added to toners, and the binder serving as the base material are taken place. Many studies have been made to achieve excellent triboelectrification properties in all materials constituting a developer, including improvements in the above.
【0015】例えば帯電性微粒子の如き帯電補助剤をト
ナーに添加する技術として、特公昭52−32256号
公報、特開昭56−64352号公報には、トナーと逆
極性の樹脂微粉末を、また特開昭61−160760号
公報にはフッ素含有化合物をそれぞれ現像剤に添加し、
安定した摩擦帯電性を得るという技術が提案されており
今日でも多くの帯電補助剤の開発が行なわれている。For example, Japanese Patent Publication No. 52-32256 and Japanese Unexamined Patent Publication No. 56-64352 disclose a technique of adding a charging auxiliary agent such as chargeable fine particles to a toner. JP-A-61-160760 discloses that a fluorine-containing compound is added to each developer,
A technique for obtaining a stable triboelectric charging property has been proposed, and many charging aids have been developed even today.
【0016】更に上記の如き帯電補助剤を添加する手法
としては色々工夫されている。例えばトナー粒子と帯電
補助剤との静電力或いは、ファンデルワールス力等によ
りトナー粒子表面に付着せしめる手法が一般的であり、
撹拌、混合機等が用いられる。しかしながら、該手法に
おいては均一に添加剤をトナー粒子表面に分散させるこ
とは容易ではなく、またトナー粒子に未付着で添加剤同
士が凝集物となって、いわゆる遊離状態となった添加剤
の存在を避けることは困難である。この傾向は、帯電補
助剤の比電気抵抗が大きいほど、粒径が細かいほど顕著
となってくる。この様な場合、トナーの性能に影響が出
てくる。例えば、摩擦帯電量が不安定となり画像濃度が
一定せず、またカブリの多い画像となる。Furthermore, various methods have been devised as a method of adding the charging auxiliary agent as described above. For example, a method of attaching the toner particles to the surface of the toner particles by an electrostatic force between the toner particles and the charging aid, or a Van der Waals force is generally used.
Stirring, a mixer, etc. are used. However, in this method, it is not easy to uniformly disperse the additive on the surface of the toner particle, and the additive does not adhere to the toner particle and the additives become aggregates, so that there is an additive in a so-called free state. Is difficult to avoid. This tendency becomes more remarkable as the specific electric resistance of the charging aid increases and the particle size decreases. In such a case, the performance of the toner is affected. For example, the amount of triboelectricity becomes unstable, the image density is not constant, and the image becomes fogged.
【0017】或いは連続コピー等を行うと帯電補助剤の
含有量が変化し、初期時の画像品質を保持することが出
来ない、などの問題点を有していた。Further, when continuous copying or the like is performed, the content of the charging aid changes, and there is a problem that the initial image quality cannot be maintained.
【0018】他の添加手法としては、トナーの製造時に
結着樹脂や着色剤と共に、あらかじめ帯電補助剤を添加
する手法がある。しかしながら、荷電制御剤の均一化が
容易でないこと、また実質的に帯電性に寄与するのは、
トナー粒子表面近傍のものであり、また粒子内部に存在
する帯電補助剤や荷電制御剤は帯電性に寄与しないた
め、帯電補助剤の添加量や表面への分散量等のコントロ
ールが容易ではない。また、この様な手法で得られたト
ナーにおいてもトナーの摩擦帯電量が不安定であり、前
述の如く現像剤特性を満足するものを容易に得ることは
出来ないなど、帯電補助剤を使用するだけでは十分満足
な品質のものが得られていないのが実情である。As another addition method, there is a method in which a charging auxiliary agent is added in advance together with the binder resin and the colorant at the time of manufacturing the toner. However, it is not easy to make the charge control agent uniform, and it is substantially contributed to the charging property.
It is not near the surface of the toner particles, and the charging aid and charge control agent present inside the particles do not contribute to the charging property, so that it is not easy to control the addition amount of the charging aid and the dispersion amount on the surface. Further, even in the toner obtained by such a method, the triboelectric charge amount of the toner is unstable, and it is not possible to easily obtain a toner satisfying the developer characteristics as described above. It is the actual situation that the product of satisfactory quality is not obtained by itself.
【0019】更に近年、複写機の高精細,高画質化の要
求が市場では高まっており、当該技術分野では、トナー
の粒径を細かくして高画質カラー化を達成しようという
試みがなされているが、粒径が細かくなると単位重量当
りの表面積が増え、トナーの帯電量が大きくなる傾向に
あり、画像濃度薄や、耐久劣化が懸念されるところであ
る。加えて、トナーの帯電量が大きいために、トナー同
士の付着力が強く、流動性が低下し、トナー補給の安定
性や補給トナーへのトリボ付与に問題が生じてくる。Further, in recent years, demands for high definition and high image quality of copying machines have been increasing in the market, and in this technical field, attempts have been made to achieve high image quality color by making toner particle size fine. However, as the particle size becomes smaller, the surface area per unit weight increases, and the amount of charge on the toner tends to increase, and there is a concern that the image density will be low and the durability will deteriorate. In addition, since the toner has a large charge amount, the adhesion between the toners is strong, the fluidity is lowered, and problems arise in stability of toner replenishment and imparting tribo to the replenishment toner.
【0020】また、カラートナーの場合は、磁性体やカ
ーボンブラック等の導電性物質を含まないので、帯電を
リークする部分がなく一般に帯電量が大きくなる傾向に
ある。この傾向は、特に帯電性能の高いポリエステル系
バインダーを使用した時により顕著である。Further, since the color toner does not contain a conductive substance such as a magnetic material or carbon black, there is no portion for leaking the charge, and the charge amount generally tends to increase. This tendency is more remarkable when a polyester binder having high charging performance is used.
【0021】特にカラートナーにおいては、下記に示す
ような特性が強く望まれている。 (1)定着したトナーは、光に対して乱反射して、色再
現を妨げることのないように、トナー粒子の形が判別出
来ないほどのほぼ完全溶融に近い状態となることが必要
である。 (2)そのトナー層の下にある異なった色調のトナー層
を妨げない透明性を有する着色トナーでなければならな
い。 (3)構成する各トナーはバランスのとれた色相及び分
光反射特性と十分な彩度を有しなければならない。Particularly in color toners, the following characteristics are strongly desired. (1) The fixed toner needs to be in a state of almost completely melted so that the shape of the toner particles cannot be discriminated so as not to diffusely reflect light and prevent color reproduction. (2) It must be a colored toner having transparency that does not interfere with the toner layers of different tones below the toner layer. (3) Each of the constituent toners must have well-balanced hue and spectral reflection characteristics and sufficient saturation.
【0022】このような観点から多くの結着樹脂に関す
る検討がなされており、上記の特性を全て満足するトナ
ーが待望されている。今日当該技術分野においてはポリ
エステル系の樹脂がカラー用結着樹脂として多く用いら
れているが、ポリエステル系樹脂からなるトナーは一般
に温湿度の影響を受け易く、低湿下での帯電量過大、高
湿下での帯電量不足といった問題が起こり、広範な環境
においても安定した帯電量を有するカラートナーの開発
が急務とされている。From this point of view, many studies on binder resins have been made, and a toner satisfying all of the above characteristics is desired. Today, polyester resins are often used as binder resins for color in the technical field, but toners made of polyester resins are generally susceptible to temperature and humidity, and have excessive charge amount under high humidity and high humidity. There is an urgent need to develop a color toner having a stable charge amount even in a wide range of environments due to the problem that the charge amount is insufficient.
【0023】従来、特開昭48−47345号公報では
研磨剤として、特開昭52−19535号公報や特開昭
56−128956号公報では流動化剤として酸化チタ
ン等の金属酸化物を使用している。更に、処理酸化チタ
ンをトナーに含有させる例として特開平4−33773
9号公報、特開平4−348354号公報、特開平4−
40467号公報、特開平5−72797号公報等にも
流動性付与,帯電安定化,フィルミング防止等を目的と
して表面処理されたアモルファス酸化チタンの記載があ
る。Conventionally, a metal oxide such as titanium oxide is used as a polishing agent in JP-A-48-47345, and as a fluidizing agent in JP-A-52-19535 and JP-A-56-128956. ing. Further, as an example in which the treated titanium oxide is contained in the toner, JP-A-4-33773 is used.
No. 9, JP-A-4-348354 and JP-A-4-348354.
Japanese Patent No. 40467 and Japanese Patent Laid-Open No. 5-72797 also describe amorphous titanium oxide surface-treated for the purpose of imparting fluidity, stabilizing charging, preventing filming, and the like.
【0024】また、疎水性酸化チタンをトナーに添加す
ることが提案されている。例えば、特開昭59−522
55号公報には、アルキルトリアルコキシシランで処理
した酸化チタンが、また特公平3−39307号公報で
はアルキル基の炭素数6〜8のアルキルトリアルコキシ
シランで疎水化処理が施された酸化チタンが提案されて
いるが、酸化チタンの添加により、確かにトナーの電子
写真諸特性は向上しているものの、酸化チタンの表面活
性はシリカ等と比較して元来小さく、目的とするレベル
まで疎水性の度合を高めることができなかったり、ある
いはまた疎水化度を高めようと、処理剤量をふやす、更
には処理時間を長めるという手段をとると、処理の段階
で合一粒子が生じたり、疎水化が不均一であったりして
必ずしも満足のいく疎水性酸化チタンを生成することが
困難であった。It has also been proposed to add hydrophobic titanium oxide to the toner. For example, JP-A-59-522
No. 55 discloses titanium oxide treated with alkyltrialkoxysilane, and in Japanese Examined Patent Publication No. 3-39307 discloses titanium oxide hydrophobized with alkyltrialkoxysilane having an alkyl group having 6 to 8 carbon atoms. Although proposed, the addition of titanium oxide has certainly improved the electrophotographic characteristics of the toner, but the surface activity of titanium oxide is inherently small compared to silica, etc., and it is hydrophobic to the target level. Of the amount of the treating agent cannot be increased, or the amount of the treating agent is increased in order to increase the degree of hydrophobicity, and further, if the means of increasing the treating time is taken, coalesced particles are generated in the treatment stage, It was difficult to produce a satisfactory hydrophobic titanium oxide because the hydrophobicity was not uniform.
【0025】一方、トナー、キャリア双方からの改良検
討も多く報告されている。On the other hand, there have been many reports of improvement studies from both the toner and the carrier.
【0026】例えば、特開昭51−3244号公報で
は、粒度分布を規制して、画質の向上を意図した非磁性
トナーが提案されている。該トナーにおいて、8〜12
μmの粒径を有するトナーが主体であり、比較的粗く、
この粒径では本発明者らの検討によると、潜像への均密
なる“のり”は困難であり、かつ、5μm以下が30個
数%以下であり、20μm以上が5個数%以下であると
いう特性から、粒径分布はブロードであるという点も均
一性を低下させる傾向がある。このような粗めのトナー
粒子であり、且つブロードな粒度分布を有するトナーを
用いて、鮮明なる画像を形成するためには、トナー粒子
を厚く重ねることでトナー粒子間の間隙を埋めて見かけ
の画像濃度を上げる必要があり、所定の画像濃度を出す
ために必要なトナー消費量が増加するという問題点も有
している。For example, Japanese Laid-Open Patent Publication No. 51-3244 proposes a non-magnetic toner intended to improve the image quality by regulating the particle size distribution. In the toner, 8 to 12
The toner mainly has a particle size of μm, and is relatively coarse.
According to the studies made by the present inventors with this particle size, it is difficult to obtain a uniform “paste” on the latent image, and 5 μm or less is 30% by number or less and 20 μm or more is 5% by number or less. From the characteristics, the particle size distribution is broad, which also tends to reduce the uniformity. In order to form a clear image using a toner having such a coarse toner particle and a broad particle size distribution, the toner particles are superposed in a thick manner to fill the gaps between the toner particles to form an apparent image. There is also a problem that it is necessary to increase the image density, and the amount of toner consumption required to obtain a predetermined image density increases.
【0027】また、特開昭54−72054号公報で
は、前者よりもシャープな分布を有する非磁性トナーが
提案されているが、中間の重さの粒子の寸法が8.5〜
11.0μmと粗く、高解像性のトナーとしては、いま
だ改良すべき余地を残している。Further, Japanese Patent Application Laid-Open No. 54-72054 proposes a non-magnetic toner having a sharper distribution than the former, but the size of particles having an intermediate weight is 8.5 to 8.5.
As a toner having a high resolution of 11.0 μm, there is still room for improvement.
【0028】特開昭58−129437号公報では、平
均粒径が6〜10μmであり、最多粒子が5〜8μmで
ある非磁性トナーが提案されているが、5μm以下の粒
子が15個数%以下と少なく、鮮鋭さの欠けた画像が形
成される傾向がある。JP-A-58-129437 proposes a non-magnetic toner having an average particle size of 6 to 10 μm and a maximum number of particles of 5 to 8 μm, but particles of 5 μm or less are 15% by number or less. There is a tendency that an image lacking sharpness is formed.
【0029】本発明者らの検討によれば、5μm以下の
トナー粒子が、潜像の輪郭を明確に再現し、且つ潜像全
体への緻密なトナーののりの主要なる機能をもつことが
知見された。特に、感光体上の静電荷潜像においては電
気力線の集中のため、輪郭たるエッジ部は内部より電界
強度が高く、この部分に集まるトナー粒子の質により、
画質の鮮鋭さが決まる。本発明者らの検討によれば5μ
m以下の粒子の量が画質の鮮鋭さの問題点の解決に有効
であることが判明した。According to the studies by the present inventors, it has been found that toner particles of 5 μm or less clearly reproduce the contour of the latent image and have a main function of fine toner paste to the entire latent image. Was done. In particular, in the electrostatic latent image on the photoconductor, the electric field lines are concentrated in the electrostatic charge latent image, so the electric field strength is higher at the edge portion that is the contour than inside, and the quality of the toner particles gathering at this portion causes
The sharpness of the image quality is decided. According to the study by the present inventors, 5 μ
It has been found that the amount of particles of m or less is effective for solving the problem of sharpness of image quality.
【0030】そこで、本発明者らは、特開平2−222
966号公報で、5μm以下のトナー粒子を15〜40
個数%含有するトナーを提案し、これにより、かなりの
画質向上は達成されたが、さらに向上した画質も望まれ
ている。Therefore, the inventors of the present invention disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 222222.
No. 966, the toner particles of 5 μm or less are
Although a toner containing several percent by weight has been proposed, and a considerable improvement in image quality has been achieved by this, further improved image quality is also desired.
【0031】さらにまた、特開平2−877号公報で、
5μm以下のトナー粒子を17〜60個数%含有するト
ナーが提案されており、これにより、確かに画質、画像
濃度は安定したが、写真原稿のように、トナー消費量の
多いオリジナル画像を連続してプリントした場合、トナ
ーとしての対策だけではトナーの粒度分布が変化してし
まい、常に一定の画像を得るのが難しいことも判明し
た。Furthermore, in JP-A-2-877,
A toner containing 17 to 60% by number of toner particles of 5 μm or less has been proposed, which certainly stabilizes the image quality and the image density, but allows continuous production of an original image that consumes a large amount of toner, such as a photographic original. It has also been found that it is difficult to always obtain a constant image when the toner is printed by changing the particle size distribution of the toner only by taking measures as the toner.
【0032】一方、キャリアの平均粒径や粒度分布を示
唆したものとして、特開昭51−3238号公報、特開
昭58−144839号公報、特開昭61−20464
6号公報がある。特開昭51−3238号公報は大まか
な粒度分布を言及している。しかしながら、現像剤の現
像性や現像装置内での搬送性に密接に関係している磁気
特性については具体的に開示していない。さらに実施例
中のキャリアは全て250メッシュ以上が約80重量%
以上もあり、平均粒径も60μm以上である。On the other hand, as an indication of the average particle size and particle size distribution of the carrier, JP-A-51-3238, JP-A-58-144839, and JP-A-61-20464 are proposed.
There is No. 6 publication. JP-A-51-3238 refers to a rough particle size distribution. However, it does not specifically disclose the magnetic characteristics that are closely related to the developability of the developer and the transportability within the developing device. Further, in all the carriers in Examples, 250 mesh or more is about 80% by weight.
In addition, the average particle diameter is 60 μm or more.
【0033】また、特開昭58−144839号公報
は、単に平均粒径のみを開示するものであって、感光体
へのキャリア付着に影響を及ぼす微粉量や画像の鮮鋭性
に影響を与える粗粉量まで言及しカラー複写の特性を考
慮して詳細にその分布まで記載してはいない。さらに、
特開昭61−204646号公報は複写装置と適当な現
像剤の組合せを発明の骨子としており、キャリアの粒度
分布や磁気特性については具体的に述べられていない。
さらには、該現像剤がなぜその複写装置に有効なのかさ
えも開示されていない。Further, Japanese Laid-Open Patent Publication No. 58-144839 discloses only the average particle size, and the amount of fine powder which influences the carrier adhesion to the photoreceptor and the coarseness which affects the sharpness of the image. The amount of powder is referred to, and the distribution thereof is not described in detail in consideration of the characteristics of color copying. further,
Japanese Unexamined Patent Publication (Kokai) No. 61-204646 discloses a combination of a copying machine and a suitable developer as the main point of the invention, and does not specifically describe the particle size distribution or magnetic characteristics of the carrier.
Moreover, it does not even disclose why the developer is so effective in the copying machine.
【0034】また、特開昭49−70630号公報は、
キャリアの磁気力に関して記載しているが、これらはキ
ャリア素材として、フェライトよりも比重の大きい鉄粉
についてのものであり、飽和磁気も高いものである。こ
れら鉄粉キャリアは従来多く使用されてきたが、比重が
大きいために複写装置の重量化や駆動トルクの過負荷を
生じやすく、環境依存性も大きい。Further, JP-A-49-70630 discloses that
Although the magnetic force of the carrier is described, these are about iron powder having a larger specific gravity than ferrite as the carrier material, and the saturation magnetism is also high. Although many of these iron powder carriers have been used in the past, they have a large specific gravity and are apt to cause a heavy weight of the copying apparatus and overload of driving torque, and have a large environmental dependency.
【0035】また、特開昭58−23032号公報に記
載されているフェライトキャリアは、多孔性の空孔の多
い材料についてのものであり、このようなキャリアはエ
ッジ効果が発生しやすく耐久性に乏しいものであり、カ
ラー用キャリアとしては不適当であることが判明してい
る。Further, the ferrite carrier described in JP-A-58-23032 is for a porous material having a lot of pores, and such a carrier is liable to have an edge effect and is durable. It is scarce and proved to be unsuitable as a color carrier.
【0036】今まで、少量の現像剤で、画像面積の大き
い画像を連続複写することが可能であり、耐久後もエッ
ジ効果が生じないカラー複写特有の特性を満足しうる現
像剤が待望されている。現像剤及びキャリアに関して検
討が行われているが、それらのほとんどは白黒複写を考
慮して提案されたものであり、フルカラー用複写用とし
て提案されたものは極めてわずかである。また、ほとん
どベタ画像に近い20%以上の画像面積をもつ画像を複
写しつづける能力やエッジ効果の軽減、一枚の複写物中
での画像濃度の一様性を保持しうる能力を有するキャリ
アが待望されている。Until now, there has been a long-felt demand for a developer capable of continuously copying an image having a large image area with a small amount of developer and satisfying the characteristic peculiar to color copying without causing an edge effect even after endurance. There is. Although developers and carriers have been studied, most of them have been proposed in consideration of black-and-white copying, and very few have been proposed for full-color copying. In addition, a carrier having the ability to continue copying an image having an image area of 20% or more, which is almost similar to a solid image, the reduction of edge effect, and the ability to maintain the uniformity of image density in one copy are Long-awaited.
【0037】そこで本発明者らは、特開平2−2812
80号公報で、微粉の存在量および粗粉の存在量をコン
トロールした粒度分布の狭いキャリアを提案して、現像
特性の向上したキャリアを達成した。Therefore, the inventors of the present invention disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2812/1990.
In JP-A-80, a carrier having a narrow particle size distribution in which the amount of fine powder and the amount of coarse powder are controlled was proposed, and a carrier having improved developing characteristics was achieved.
【0038】しかしながら、先に述べたように複写機の
高精細,高画質化の要求が市場では高まっており、当該
技術分野では、トナーの粒径を細かくして高画質カラー
化を達成しようという試みがなされているが、粒径が細
かくなると単位重量当りの表面積が増え、トナーの帯電
気量が大きくなる傾向にあり、画像濃度薄や、耐久劣化
が懸念されるところである。However, as described above, there is an increasing demand in the market for high-definition and high-quality copying machines, and in the technical field concerned, the particle size of the toner should be reduced to achieve high-quality color. Attempts have been made, but as the particle size becomes finer, the surface area per unit weight increases and the amount of electrification of the toner tends to increase, and there is a concern that the image density will be low and the durability will deteriorate.
【0039】それゆえ、トナー粒径を細かくしたことに
よる画像濃度薄や耐久劣化防止、あるいは、現像効率向
上を目的としてキャリアの更なる小径化が試みられてい
る。しかしながら、このようなキャリアにおいては、ト
ナーの環境、あるいは耐久による帯電量変化に対処でき
るだけの十分な品質が得られておらず、トナーの適正化
なくして、高画像濃度、高画質、良好なカブリ、および
キャリア付着防止のすべてを達成することは難しいのが
実情である。Therefore, attempts have been made to further reduce the diameter of the carrier for the purpose of reducing the image density and preventing the deterioration of durability by reducing the toner particle diameter, or improving the developing efficiency. However, in such a carrier, sufficient quality has not been obtained to cope with changes in the amount of charge due to the environment of the toner or durability, and high image density, high image quality, and good fog can be achieved without optimizing the toner. In reality, it is difficult to achieve all of the prevention of carrier adhesion.
【0040】[0040]
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上述
の如き問題点を解決したカラートナー及び現像剤を提供
することにある。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a color toner and a developer that solve the above problems.
【0041】すなわち、本発明の目的は、カブリのない
鮮明な画像特性を有し、且つキャリア付着のない耐久安
定性に優れたカラートナー及び現像剤を提供することに
ある。That is, an object of the present invention is to provide a color toner and a developer which have clear image characteristics free from fog and have excellent durability stability without carrier adhesion.
【0042】本発明の更なる目的は、流動性に優れ、且
つ現像忠実性と転写性に優れたカラートナー及び現像剤
を提供することにある。A further object of the present invention is to provide a color toner and a developer which are excellent in fluidity, development fidelity and transferability.
【0043】本発明の更なる目的は、温湿度等の環境に
左右されにくく、つねに安定した摩擦帯電性を有するカ
ラートナー及び現像剤を提供することにある。A further object of the present invention is to provide a color toner and a developer which are not easily affected by the environment such as temperature and humidity and which always have stable triboelectric charging properties.
【0044】本発明の更なる目的は、クリーニング性が
良好であり、感光体へのフィルミング、または汚染の少
ないカラートナー及び現像剤を提供することにある。A further object of the present invention is to provide a color toner and a developer which have good cleaning properties and have less filming or contamination on the photoreceptor.
【0045】本発明の更なる目的は、定着性に優れ、O
HP透明性にも優れたカラートナー及び現像剤を提供す
ることにある。A further object of the present invention is to provide excellent fixability,
It is to provide a color toner and a developer having excellent HP transparency.
【0046】[0046]
【課題を解決するための手段及び作用】本発明は、少な
くとも非磁性の着色剤含有樹脂粒子と外添剤とを含有す
るカラートナーにおいて、該カラートナーは、外添剤と
して、 TiO2成分 85〜99.5% 及び Ti(OR)m(OH)n成分 0.5〜15% (式中、m及びnは0〜4の整数であり、m+n=4を
満足し、Rは飽和あるいは不飽和の環状もしくは非環状
の炭化水素基)を主要成分とする組成物の微粉体表面
を、シラン系有機化合物で処理した処理微粉体を含有
し、該カラートナーは重量平均粒径3〜7μmを有して
おり、該カラートナーは、5.04μm以下の粒径を有
するトナーを40個数%より多く含有し、4μm以下の
粒径を有するトナーを10〜70個数%含有し、8μm
以上の粒径を有するトナーを2〜20体積%含有し、1
0.08μm以上の粒径を有するトナーを6体積%以下
含有することを特徴とするカラートナーに関する。The present invention relates to a color toner containing at least non-magnetic colorant-containing resin particles and an external additive, the color toner being an TiO 2 component as an external additive. ˜99.5% and Ti (OR) m (OH) n component 0.5 to 15% (In the formula, m and n are integers of 0 to 4, m + n = 4 is satisfied, and R is saturated or unsaturated. Saturated cyclic or acyclic hydrocarbon group) is used as a main component, and the surface of the fine powder is treated fine powder treated with a silane organic compound, and the color toner has a weight average particle diameter of 3 to 7 μm. The color toner contains more than 40% by number of toner having a particle size of 5.04 μm or less, 10 to 70% by number of toner having a particle size of 4 μm or less, and 8 μm.
2 to 20% by volume of the toner having the above particle size is contained, and 1
The present invention relates to a color toner containing 6% by volume or less of a toner having a particle size of 0.08 μm or more.
【0047】更に、本発明は、上記カラートナーと、キ
ャリアとして、50%平均粒径20〜45μmを有して
おり、かつ21μmより小さいキャリア粒子を全キャリ
アの0.1〜20体積%含有しており、43μmより大
きいキャリア粒子を全キャリアの3〜40体積%含有し
ているキャリアを含有する二成分系カラー現像剤に関す
る。Further, in the present invention, the above-mentioned color toner and a carrier having a 50% average particle diameter of 20 to 45 μm and containing carrier particles smaller than 21 μm in an amount of 0.1 to 20% by volume of all carriers are contained. The present invention relates to a two-component type color developer containing a carrier containing carrier particles larger than 43 μm in an amount of 3 to 40% by volume of all carriers.
【0048】本発明者らは、トナーの流動性,帯電安定
性,ハイライト再現性,転写性,クリーニング性等につ
いて鋭意検討したところ、外添剤として上記の組成物の
微粉体が流動性の付与,帯電の安定化等の点で非常に優
れていることを見い出し、特に上記のごとき特定の粒度
分布を有する微粒子トナーの実力を最大限に発揮させる
ために、極めて有効であることを見い出したものであ
る。The present inventors have diligently studied the fluidity, charge stability, highlight reproducibility, transferability, cleaning ability and the like of the toner. As a result, the fine powder of the above composition as an external additive has a fluidity. It has been found that it is extremely excellent in terms of imparting and stabilizing charging, and in particular, is extremely effective in maximizing the performance of the fine particle toner having a specific particle size distribution as described above. It is a thing.
【0049】さらにトナーを小径化した際、一般に感光
体表面との付着力が高まり、通常のクリーニング手段に
おいては転写工程以後、感光体表面に残存している、い
わゆる転写残トナーをブレードごときクリーニング手段
で充分にかき取ることが難しくなり、画像上にクリーニ
ング不良が発生することが多々見られたが、本発明の処
理微粉体を外添したトナーにおいては、感光体表面との
付着力も極端に軽減されており、クリーニング性向上と
いう点においてもさらには感光体上のトナーのフィルミ
ング防止という点においても極めて有効に機能している
ことを見い出したものである。Further, when the diameter of the toner is further reduced, the adhesive force to the surface of the photoconductor is generally increased, and in the usual cleaning means, the so-called transfer residual toner remaining on the surface of the photoconductor after the transfer step is cleaned by a cleaning means such as a blade. It was difficult to sufficiently scrape off the surface with the toner, and cleaning defects were often found on the image. However, in the toner to which the treated fine powder of the present invention is externally added, the adhesion to the surface of the photoconductor is also extremely reduced. It has been found that it functions extremely effectively in terms of improvement of cleaning property and prevention of filming of toner on the photoconductor.
【0050】これは一般に知られている流動性付与剤と
しての酸化チタン等の無機微粉体では、到底達成できな
かったものである。This cannot be achieved by the generally known inorganic fine powder such as titanium oxide as a fluidity imparting agent.
【0051】その理由としては、従来の酸化チタン製造
法では高温での焼結あるいは加水分解あるいは熱分解工
程が必要とされるために、粒子は粗大化しやすく、得ら
れる酸化チタン粒子はアナターゼまたはルチル型の結晶
構造をとり易くなる。The reason for this is that the conventional titanium oxide production method requires a sintering, hydrolysis or thermal decomposition step at a high temperature, so that the particles are easily coarsened, and the obtained titanium oxide particles are anatase or rutile. It becomes easy to take the crystal structure of the mold.
【0052】それに対してTiO2成分とTi(OR)m
(OH)n成分(但し式中、m及びnは0〜4の整数で
あり、m+n=4を満足し、Rは飽和或いは不飽和の環
状もしくは非環状の炭化水素基を示す)を主要成分とす
る組成物の微粉体では、粒子の粗大化が抑えられ、しか
も一次粒子どうしの合一も少なく、着色剤含有樹脂粒子
に良好な流動性を付与することが可能になり、オリジナ
ル原稿の細線再現性、ハイライト再現性に優れた高品位
のトナー画像を提供し得る。On the other hand, the TiO 2 component and Ti (OR) m
(OH) n component (wherein, m and n are integers of 0 to 4, m + n = 4 is satisfied, and R represents a saturated or unsaturated cyclic or acyclic hydrocarbon group) as a main component With the fine powder of the composition described below, coarsening of the particles is suppressed, the primary particles are less likely to coalesce with each other, and it becomes possible to impart good fluidity to the colorant-containing resin particles. It is possible to provide a high-quality toner image having excellent reproducibility and highlight reproducibility.
【0053】加えて本発明で使用する微粉体はチタンア
ルコキシド及びチタンヒドロキシ成分を含んでいるた
め、通常のルチル型、アナターゼ型、もしくはアモルフ
ァス状の酸化チタン粒子と比較して微粉体表面の活性T
i−OH基がはるかに多く、それゆえ着色剤含有樹脂粒
子に分散させた場合には良好な分散性を示し、また着色
剤含有樹脂粒子の表面に付着せしめた時には、結着樹脂
と上記微粉体の付着力が高く、耐久によって着色剤含有
樹脂粒子表面から微粉体が脱離してキャリア粒子表面
や、感光ドラムを汚染するといったこともなく、長期の
耐久においても、初期の特性を長く維持することが可能
である。In addition, since the fine powder used in the present invention contains a titanium alkoxide and a titanium hydroxy component, the activity T on the fine powder surface is higher than that of ordinary rutile type, anatase type or amorphous titanium oxide particles.
The i-OH group is much larger, and therefore, when it is dispersed in the colorant-containing resin particles, it exhibits good dispersibility, and when it is attached to the surface of the colorant-containing resin particles, the binder resin and the fine powder are added. It has high body adhesion and does not contaminate the carrier particle surface or the photosensitive drum due to desorption of fine powder from the colorant-containing resin particle surface due to durability, and maintains the initial characteristics for a long time even in long-term durability. It is possible.
【0054】また、本発明で使用する処理微粉体は、T
iO2成分とTi(OR)m(OH)n成分を有するた
め、処理微粉体を着色剤含有樹脂粒子に分散したトナー
とキャリアとを摩擦帯電せしめた時に、処理微粉体中の
Ti(OR)m(OH)n成分が一種のリークポイントと
なって帯電量の過大化を抑制する。特に低温低湿下での
帯電量過大抑制に大いに機能し、安定した帯電量が得ら
れる。特に結着樹脂としてポリエステル系の樹脂を用い
た時、その効果は大きい。The treated fine powder used in the present invention is T
Since it has an iO 2 component and a Ti (OR) m (OH) n component, when the toner and the carrier in which the treated fine powder is dispersed in the colorant-containing resin particles are triboelectrically charged, the Ti (OR) in the treated fine powder is The m (OH) n component serves as a kind of leak point and suppresses excessive charging. In particular, it greatly functions to suppress an excessive charge amount under low temperature and low humidity, and a stable charge amount can be obtained. Particularly when a polyester resin is used as the binder resin, the effect is great.
【0055】さらに着色剤含有樹脂粒子を小粒径化した
時、その効果は顕著である。Further, when the particle size of the colorant-containing resin particles is reduced, the effect is remarkable.
【0056】更に、本発明で使用する処理微粉体は、一
次粒子が小さくて、しかも二次凝集体が非常に少ないた
めに、フルカラー画像を形成するためのカラートナーに
使用した場合、着色剤含有樹脂粒子への外添が均一にお
こなえ、可視光における光透過性に優れ、鮮明なOHP
画像が得られる。これは従来の酸化チタン粒子では達成
し得なかったことである。Furthermore, since the treated fine powder used in the present invention has small primary particles and very few secondary aggregates, it contains a colorant when used in a color toner for forming a full-color image. OHP can be added externally to resin particles uniformly, has excellent optical transparency in visible light, and has a clear OHP.
An image is obtained. This is something that cannot be achieved with conventional titanium oxide particles.
【0057】さらに微粉体表面を例えばシラン系有機化
合物で処理しようとする際、従来のルチル型、アナター
ゼ型またはアモルファス状の酸化チタン微粒子であると
表面の活性Ti−OH基が少なく、充分に処理できなか
ったものが、本発明で使用する微粉体だと微粉体中のT
i(OR)m(OH)n成分と処理剤との反応がスムーズ
に進行し、しかも凝集体を生成することなしに均一に表
面を処理することが可能であり、疎水化の程度を目標と
するレベルまで充分に高めることができる。これにより
高温高湿下での帯電安定化が良好に図れる。Further, when the surface of the fine powder is treated with, for example, a silane-based organic compound, conventional rutile type, anatase type or amorphous titanium oxide fine particles have less active Ti-OH groups on the surface and are sufficiently treated. What could not be achieved is that in the fine powder used in the present invention, T in the fine powder is
The reaction between the i (OR) m (OH) n component and the treatment agent proceeds smoothly, and the surface can be uniformly treated without forming aggregates. You can raise it to the level you want to. This makes it possible to favorably stabilize the charge under high temperature and high humidity.
【0058】本発明においては、特にチタンアルコキシ
ドの如き揮発性チタン化合物を気相中温度600℃以
下、好ましくは温度200〜400℃の比較的低温で熱
分解して製造されたTiO2成分とTi(OR)m(O
H)n成分を主要成分とする組成物の微粉体が好まし
い。In the present invention, in particular, a TiO 2 component and Ti produced by thermally decomposing a volatile titanium compound such as a titanium alkoxide in the gas phase at a temperature of 600 ° C. or lower, preferably at a relatively low temperature of 200 to 400 ° C. (OR) m (O
H) Fine powder of a composition containing the n component as a main component is preferable.
【0059】特に、温度200〜400℃の比較的低温
で揮発性のチタン化合物を気化または霧化した後、加熱
水蒸気の存在下にて加水分解(あるいは熱分解であって
も良い)し、分解後直ちに微粒子が再び合一しない温度
(好ましくは100℃以下)までにできるだけ短時間で
冷却することが好ましい。Particularly, the volatile titanium compound is vaporized or atomized at a relatively low temperature of 200 to 400 ° C., and then hydrolyzed (or pyrolyzed) in the presence of heated steam to decompose. Immediately thereafter, it is preferable to cool the particles to a temperature (preferably 100 ° C. or lower) at which the particles do not coalesce again in the shortest possible time.
【0060】上記手段により微細な一次粒子径を有する
微粉体が得られる。By the above means, fine powder having a fine primary particle diameter can be obtained.
【0061】更に詳細に説明する。A more detailed description will be given.
【0062】すなわち、本発明者らは微粉体の粗大化を
抑え、凝集性の少ない微粉体を生成するために種々検討
したところ、TiO2成分のみならず、Ti(OR)
m(OH)n成分を必須成分とする組成物の場合に酸化チ
タンの結晶化が抑えられ、粒子はより微小粒径化の方向
へ、形状はより球状の方向へ、更に微粉体表面のTi−
OH基はより多くなる方向へ変移することを見い出し本
発明に到達したものである。That is, the inventors of the present invention conducted various studies to suppress coarsening of the fine powder and produce fine powder having less cohesiveness. As a result, not only the TiO 2 component but also Ti (OR)
In the case of a composition in which the m (OH) n component is an essential component, the crystallization of titanium oxide is suppressed, the particles become finer in particle size, the shape becomes more spherical, and Ti −
The present invention was found by finding that the OH group is displaced in the direction of increasing the number.
【0063】これは、ルチル型もしくはアナターゼ型の
酸化チタンでも、またアモルファス状の酸化チタンでも
達成し得なかったことである。This cannot be achieved by using rutile type or anatase type titanium oxide or amorphous titanium oxide.
【0064】中でも本発明に用いるTiO2成分とTi
(OR)m(OH)n成分を主要成分とする組成物の微粉
体は、 TiO2成分 85〜99.5重量% Ti(OR)m(OH)n成分 0.5〜15重量% の組成を有していることが好ましい。Above all, the TiO 2 component and Ti used in the present invention
The fine powder of the composition containing the (OR) m (OH) n component as the main component is composed of TiO 2 component 85 to 99.5 wt% Ti (OR) m (OH) n component 0.5 to 15 wt% It is preferable to have
【0065】すなわち、TiO2成分が85%より少な
い場合には、チタンアルコキシド及びチタンヒドロキシ
成分が多く残っている場合もしくは、多量の不純物を含
んでいる系がこれにあてはまり、これではシャープな粒
度分布を有する微粉体を生成することが困難であり、且
つ、個々の粒子が不均一な組成となりやすく、上記の如
き微粉体を含有するトナーはキャリア粒子と帯電せしめ
た時に、帯電量分布がブロードとなりやすく、均一な現
像及び高い転写率を達成することが困難となる。That is, when the TiO 2 component is less than 85%, a large amount of titanium alkoxide and titanium hydroxy component remains, or a system containing a large amount of impurities is applicable to this, and a sharp particle size distribution is obtained. It is difficult to produce a fine powder having the above, and the individual particles are likely to have a non-uniform composition, and the toner containing the fine powder as described above has a broad charge amount distribution when charged with carrier particles. It is difficult to achieve uniform development and high transfer rate.
【0066】一方、TiO2成分が99.5重量%より
多い場合には、微粉体は純粋な酸化チタン粒子に限りな
く近づき、結晶構造を取り易くなり、粒子は粗大化して
しまう傾向にある。これでは目的とする良好な流動性を
得ることは容易ではない。On the other hand, when the content of TiO 2 is more than 99.5% by weight, the fine powder approaches the pure titanium oxide particles as much as possible, the crystal structure is easily taken, and the particles tend to become coarse. With this, it is not easy to obtain the desired good fluidity.
【0067】また、Ti(OR)m(OH)n成分が0.
5重量%より少ない場合には、処理微粉体の着色剤含有
樹脂粒子への分散性が低下し、特に着色剤含有樹脂粒子
表面に付着せしめた場合(処理微粉体を外添した場合)
着色剤含有樹脂粒子表面からの脱離が起こり易くなり、
キャリア汚染やドラム汚染を引き起こし易くなる。特に
キャリア表面を汚染した場合には、トナーの帯電量は大
きく低下してしまい、耐久時のトナー飛散、カブリ等が
悪化し、一定の画像濃度の確保も難しくなる。更にTi
(OR)m(OH)n成分が0.5重量%より少ない場合
は、微粉体は粗大化する傾向を示し、トナーの流動性を
目的とするレベルまで向上させることが難しくなる。Further, the Ti (OR) m (OH) n component is 0.
When it is less than 5% by weight, the dispersibility of the treated fine powder in the colorant-containing resin particles is lowered, and particularly when the treated fine powder is adhered to the surface of the colorant-containing resin particles (when the treated fine powder is externally added).
Desorption from the colorant-containing resin particle surface easily occurs,
It becomes easy to cause carrier contamination and drum contamination. In particular, when the carrier surface is contaminated, the toner charge amount is greatly reduced, toner scattering and fog during endurance are deteriorated, and it becomes difficult to secure a constant image density. Further Ti
When the content of the (OR) m (OH) n component is less than 0.5% by weight, the fine powder tends to coarsen, and it becomes difficult to improve the fluidity of the toner to a target level.
【0068】一方、Ti(OR)m(OH)n成分が15
重量%より多い場合は、加水分解あるいは熱分解が目的
とするレベルまで進行しなかった系がこれにあてはま
り、微粉体の組成自体が広くバラついたものになってし
まう。この場合、帯電的に安定したトリボ分布のシャー
プなトナーを生成することは容易ではない。特にチタン
アルコキシ成分もチタンヒドロキシ成分も、ともに水分
を吸着する特性が酸化チタン成分よりもはるかに強いた
め、Ti(OR)m(OH)n成分が15重量%より多い
場合は、特に高温高湿環境下で帯電量不足となり易く、
耐久時のトナー飛散、カブリ等が発生しやすくなる。On the other hand, the Ti (OR) m (OH) n component is 15
When the content is more than wt%, a system in which hydrolysis or thermal decomposition has not progressed to a target level is applicable to this, and the composition itself of the fine powder becomes widely varied. In this case, it is not easy to generate a toner having a stable tribo distribution that is electrostatically stable. In particular, both the titanium alkoxy component and the titanium hydroxy component have much stronger properties of adsorbing water than the titanium oxide component. Therefore, when the Ti (OR) m (OH) n component is more than 15% by weight, the temperature and humidity are high. In the environment, the amount of charge tends to be insufficient,
Toner scattering, fog, and the like are likely to occur during durability.
【0069】更に、Ti(OR)m(OH)n成分が15
重量%よりも多い微粉体では、クリーニング性が低下し
てしまい、画像上にクリーニング不良跡が発生する場合
がある。これは感光体表面を微粉体(とりわけTi(O
R)m(OH)n成分がより多く含まれる微粉体)で汚染
してしまい、感光体からのトナーの離型性が大きく低下
するためと推察される。Furthermore, if the Ti (OR) m (OH) n component is 15
If the amount of the fine powder is more than 5% by weight, the cleaning property may be deteriorated and a defective cleaning mark may be generated on the image. This is because the surface of the photoreceptor is finely divided (especially Ti (O
It is presumed that this is because R) m (OH) n is contaminated with fine powder containing a larger amount of component), and the releasability of the toner from the photoconductor is significantly reduced.
【0070】それゆえ本発明においては、処理微粉体は
Ti(OR)m(OH)n成分は0.5〜15重量%、好
ましくは1.0〜12重量%、より好ましくは1.5〜
10重量%含有しているものが良い。Therefore, in the present invention, the treated fine powder has a Ti (OR) m (OH) n component of 0.5 to 15% by weight, preferably 1.0 to 12% by weight, more preferably 1.5 to
Those containing 10% by weight are preferable.
【0071】TiO2成分とTi(OR)m(OH)n成
分との組成比決定は下記の手順にて行う。The composition ratio of the TiO 2 component and the Ti (OR) m (OH) n component is determined by the following procedure.
【0072】はじめに、微粉体を60℃で3日間、真空
乾燥機中に放置し減圧乾燥せしめ含水量を定量する。First, the fine powder is left for 3 days at 60 ° C. in a vacuum dryer and dried under reduced pressure to quantify the water content.
【0073】次にカルロエルバ社製元素分析装置EA−
1108にてC量とH量を算出し、この値より計算して
TiO2成分とTi(OR)m(OH)n成分の組成割合
を計算する。Next, an elemental analyzer EA- manufactured by Carlo Erba Co.
At 1108, the amount of C and the amount of H are calculated, and from these values, the composition ratio of the TiO 2 component and the Ti (OR) m (OH) n component is calculated.
【0074】なお、TiO2以外の化合物がTi(O
R)m(OH)n(m+n=4)で示される化合物である
ことは、FT−IR分析にて確認し、減圧乾燥後は、上
記2種の化合物以外の他の成分は微量であり、無視し得
る。Compounds other than TiO 2 are Ti (O
It is confirmed by FT-IR analysis that the compound is represented by R) m (OH) n (m + n = 4), and after drying under reduced pressure, the components other than the above two compounds are in trace amounts, Can be ignored.
【0075】本発明に用いられる微粉体の原料としてチ
タンテトラメトキシド、チタンテトラエトキシド、チタ
ンテトラプロポキシド、チタンテトラブトキシド、ジエ
トキシチタンオキシドなどのチタンアルコキシドの他、
四塩化チタン、四臭化チタンなどのテトラハロゲン化チ
タン、更に、トリハロゲン化モノアルコキシチタン、ジ
ハロゲン化ジアルコキシチタン、モノハロゲン化トリア
ルコキシチタンなどの揮発性を有するチタン化合物を用
いることもできる。In addition to titanium alkoxides such as titanium tetramethoxide, titanium tetraethoxide, titanium tetrapropoxide, titanium tetrabutoxide and diethoxytitanium oxide, as raw materials for the fine powder used in the present invention,
Tetrahalogenated titanium compounds such as titanium tetrachloride and titanium tetrabromide, and volatile titanium compounds such as trihalogenated monoalkoxytitanium, dihalogenated dialkoxytitanium and monohalogenated trialkoxytitanium can also be used.
【0076】揮発性チタン化合物を気化または霧化する
際に、希釈ガスで揮発性チタン化合物を0.1〜10容
量%の割合に希釈することが好ましい。この希釈ガス
は、気化せしめられた揮発性チタン化合物を分解を行う
分解炉に導入するためのキャリアーガスとしての役割を
果たすものである。When vaporizing or atomizing the volatile titanium compound, it is preferable to dilute the volatile titanium compound with a diluent gas to a ratio of 0.1 to 10% by volume. The diluent gas serves as a carrier gas for introducing the vaporized volatile titanium compound into a decomposition furnace for decomposing.
【0077】ここで希釈ガスとしては、アルゴンガス、
ヘリウムガス、チッ素ガスの如き不活性ガスや、水蒸気
または酸素が用いられる。特にヘリウムガスまたは/お
よびチッ素ガスを用いることが好ましい。更に必要に応
じて分散助剤、表面改質剤等を含有させても良い。Here, as the diluting gas, argon gas,
An inert gas such as helium gas or nitrogen gas, water vapor or oxygen is used. Particularly, it is preferable to use helium gas and / or nitrogen gas. Further, if necessary, a dispersion aid, a surface modifier and the like may be added.
【0078】本発明においては揮発性チタン化合物を気
化または霧化せしめた後に分解を行うため、アルコキサ
イドの如き酸素含有化合物を使用する以外は、酸素含有
ガスが必要である。In the present invention, since the volatile titanium compound is decomposed after being vaporized or atomized, an oxygen-containing gas is required except for the use of an oxygen-containing compound such as alkoxide.
【0079】分解の温度としては600℃以下が好まし
く、より好ましくは200〜400℃、特に好ましくは
250〜350℃が好ましい。200℃未満の温度では
十分な分解速度が得られにくく、一方600℃を超える
高温では微細な微粉体が得にくい。The decomposition temperature is preferably 600 ° C. or lower, more preferably 200 to 400 ° C., particularly preferably 250 to 350 ° C. At temperatures below 200 ° C, it is difficult to obtain a sufficient decomposition rate, while at temperatures above 600 ° C, it is difficult to obtain fine fine powder.
【0080】更に本発明においては、生成した微粉体同
士が気相中で再合一しないよう、分解後直ちに合一しな
い温度まで急冷することが好ましい。急冷により、微粉
体の合一を防止し、得られた微粉体を一次粒子の状態で
補集および回収できる。Further, in the present invention, it is preferable to rapidly cool to a temperature at which they do not coalesce immediately after decomposition so that the fine powders produced do not coalesce again in the gas phase. The rapid cooling prevents coalescence of the fine powders, and the fine powders thus obtained can be collected and collected in the form of primary particles.
【0081】次に本発明におけるもうひとつの特徴であ
る表面処理について説明する。Next, the surface treatment which is another feature of the present invention will be described.
【0082】本発明においては、帯電特性の調整や高湿
下での安定性を向上させるために、シラン系有機化合物
で微粉体表面が表面処理されていることにも大きな特徴
がある。The present invention is also characterized in that the fine powder surface is surface-treated with a silane organic compound in order to adjust the charging characteristics and improve the stability under high humidity.
【0083】特に上述の如く気相法で核となる微粉体を
生成させた後、直ちに該微粉体に気化または霧化せしめ
たシラン系有機化合物を混合し、引き続き気相中に表面
処理することが好ましい。Particularly, as described above, after the fine powder which becomes the core is formed by the vapor phase method, immediately after the fine powder is mixed with the vaporized or atomized silane organic compound, the surface treatment is continuously carried out in the vapor phase. Is preferred.
【0084】本発明者らの提案するTiO2成分とTi
(OR)m(OH)n成分とを主要成分とする組成物の微
粉体は純粋な酸化チタンと比較して、はるかに表面活性
能が高く、すなわちシラン系有機化合物と反応し得るT
i−OH基でより多く含有しているため反応に有利であ
り、少量の処理剤で均一に処理し、疎水化度を高めるこ
とができる。特に気相中にて表面処理した場合には、従
来の湿式処理とちがってろ過〜乾燥〜解砕といった工程
をとらずに表面処理できるため、処理前の微粉体のもつ
特性を損なわずに均一にしかも充分に表面処理を施すこ
とが可能となる。The TiO 2 component and Ti proposed by the present inventors
The fine powder of the composition containing the (OR) m (OH) n component as the main component has much higher surface activity than that of pure titanium oxide, that is, T which can react with a silane-based organic compound.
Since the i-OH group is contained in a larger amount, it is advantageous for the reaction, and it can be uniformly treated with a small amount of a treating agent to increase the degree of hydrophobicity. Especially when the surface treatment is performed in the gas phase, unlike the conventional wet treatment, the surface treatment can be performed without taking steps such as filtration, drying and crushing, so that the characteristics of the fine powder before treatment are not impaired and uniform. Moreover, it becomes possible to sufficiently perform the surface treatment.
【0085】TiO2成分とTi(OR)m(OH)nを
主要成分とする組成物の微粉体に対するシラン系有機化
合物の処理量及び処理時間等は特に何ら限定するもので
はないが、処理後の処理微粉体のSiO2換算のSi量
が好ましくは1〜18重量%、より好ましくは1.5〜
16重量%、さらに好ましくは2.5〜14重量%とな
る様、微粉体表面にシラン系有機化合物が処理されてい
ることが好ましい。The treatment amount and treatment time of the silane-based organic compound with respect to the fine powder of the composition containing the TiO 2 component and Ti (OR) m (OH) n as the main components are not particularly limited. The amount of Si in terms of SiO 2 of the treated fine powder of is preferably 1 to 18% by weight, more preferably 1.5 to
It is preferable that the surface of the fine powder is treated with a silane-based organic compound so that the content of the fine powder is 16% by weight, more preferably 2.5 to 14% by weight.
【0086】処理微粉体のSiO2換算のSi量が1重
量%より低い時は、処理が充分でない、あるいは何らか
の理由で処理がうまくいかなかったことを意味し、これ
では、帯電量不足、特に高温高湿下での濃度アップ、耐
久時トナー飛散、カブリ等が悪化する傾向を示す。ま
た、SiO2換算のSi量が18重量%を超える場合
は、極端にシラン系有機化合物の処理量が多かった時が
これに相当し、これでは一次粒径の小さいしかも凝集性
の少ない微粉体を生成することが容易ではなく、凝集体
の多い処理微粉体になってしまい、トナーに良好な流動
性を付与することが容易ではない。充分に母体の微粉体
表面と反応し得なかった処理剤の脱落等により、カブリ
の多い、しかもガサついたトナー画像が生成しやすい。
さらにこれが原因となってキャリア汚染という新たな問
題も引き起こしやすい。When the amount of Si in terms of SiO 2 of the treated fine powder is lower than 1% by weight, it means that the treatment is not sufficient or the treatment is not successful for some reason. There is a tendency that density increase under high temperature and high humidity, toner scattering during endurance, fog and the like deteriorate. Further, when the amount of Si in terms of SiO 2 exceeds 18% by weight, this corresponds to the case where the amount of the silane-based organic compound treated is extremely large, which corresponds to a fine powder having a small primary particle size and a small cohesiveness. Is not easy to generate, and it becomes a treated fine powder with a lot of aggregates, and it is not easy to impart good fluidity to the toner. Due to the removal of the processing agent which could not sufficiently react with the surface of the fine powder of the base material, a toner image with a lot of fog and rubbing tends to be generated.
Further, this causes a new problem of carrier contamination.
【0087】先にも示した様に本発明のTiO2成分と
Ti(OR)m(OH)nを主要成分とする組成物の微粉
体は、従来の酸化チタンと比較してはるかに微粉体中の
Ti−OH基が多くそれゆえ表面活性能が高く、シラン
系有機化合物との反応に有利であり、少ない処理剤量で
均一に微粉体表面を処理し疎水化の程度を高めることが
できる。As described above, the fine powder of the composition containing the TiO 2 component and Ti (OR) m (OH) n of the present invention as the main components is much finer than the conventional titanium oxide. It has a large amount of Ti-OH groups in it, and therefore has a high surface activity, and is advantageous for the reaction with a silane-based organic compound, and it is possible to uniformly treat the fine powder surface with a small amount of a treating agent to enhance the degree of hydrophobicity. .
【0088】加えて、気相中にて処理する際は二次凝集
体を作らずにSiO2換算のSi量を高めることが可能
である。これは他の処理方法、例えば湿式での処理では
なし得なかったことである。言い換えれば通常の湿式処
理方法で単純にSiO2換算のSi量を高めようと加え
る処理剤量を増やせば、SiO2換算のSi量そのもの
を高くすることはできるが、どうしても微粉体の粒子同
士が凝集してしまい、処理前と比較してBET比表面積
の値も低く、見かけの一次粒径も大きくなる傾向を示
す。In addition, when the treatment is carried out in the gas phase, it is possible to increase the amount of Si in terms of SiO 2 without forming secondary aggregates. This is something that cannot be achieved by other treatment methods, for example, wet treatment. Increasing the treating agent amount added trying simply to increase the amount of Si in terms of SiO 2 in conventional wet processing method other words, although it is possible to increase the Si content itself in terms of SiO 2, the particles of the just fine powder As a result, the BET specific surface area is low and the apparent primary particle size tends to be large as compared with before the treatment.
【0089】それに対して気相処理方法であると処理前
後でBET比表面積の値を殆ど変えずに、しかも母体の
一次粒径を保ったままでSiO2換算のSi量を高める
ことができる。On the other hand, in the case of the vapor phase treatment method, the amount of Si in terms of SiO 2 can be increased with almost no change in the value of BET specific surface area before and after the treatment and while maintaining the primary particle diameter of the base material.
【0090】本発明において、SiO2換算のSi量の
測定にあたっては、けい光X線分光分析法を用いる。In the present invention, the fluorescent X-ray spectroscopic analysis method is used to measure the amount of Si in terms of SiO 2 .
【0091】本発明に用いられるシラン系有機化合物と
しては、表面改質の目的、たとえば帯電特性のコントロ
ール、さらには高湿下での帯電の安定化および反応性に
応じて適宜選択すれば良い。例えばアルキルアルコキシ
シラン,シロキサン,シラン,シリコーンオイル等の化
合物であり、反応処理温度にて、それ自体が熱分解しな
いものが良い。The silane-based organic compound used in the present invention may be appropriately selected depending on the purpose of surface modification, for example, control of charging characteristics, and stabilization and reactivity of charging under high humidity. For example, compounds such as alkylalkoxysilanes, siloxanes, silanes, and silicone oils, which do not thermally decompose themselves at the reaction processing temperature, are preferable.
【0092】特に好ましいものとしては、カップリング
剤等の揮発性を有し、疎水性基及び反応性に富んだ結合
基の双方を有している下記一般式で示されるところのア
ルキルアルコキシシランを用いるのが良い。Particularly preferred is an alkylalkoxysilane represented by the following general formula, which is volatile such as a coupling agent and has both a hydrophobic group and a bonding group rich in reactivity. Good to use.
【0093】RmSiYn [式中、Rはアルコキシ基を示し、mは1〜3の整数を
示し、Yはアルキル基,ビニル基,グリシドキシ基,メ
タクリル基の如き炭化水素基を示し、nは、1〜3の整
数を示す]R m SiY n [wherein R represents an alkoxy group, m represents an integer of 1 to 3, Y represents a hydrocarbon group such as an alkyl group, a vinyl group, a glycidoxy group or a methacryl group, and n Represents an integer of 1 to 3]
【0094】例えばビニルトリメトキシシラン、ビニル
トリエトキシシラン、γ−メタクリルオキシプロピルト
リメトキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン、メチ
ルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、イ
ソブチルトリメトキシシラン、ジメチルジメトキシシラ
ン、ジメチルジエトキシシラン、トリメチルメトキシシ
ラン、ヒドロキシプロピルトリメトキシシラン、フェニ
ルトリメトキシシラン、n−ヘキサデシルトリメトキシ
シラン、n−オクタデシルトリメトキシシラン等を挙げ
ることができる。For example, vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane, vinyltriacetoxysilane, methyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, isobutyltrimethoxysilane, dimethyldimethoxysilane, dimethyldiethoxy. Examples thereof include silane, trimethylmethoxysilane, hydroxypropyltrimethoxysilane, phenyltrimethoxysilane, n-hexadecyltrimethoxysilane, and n-octadecyltrimethoxysilane.
【0095】より好ましくは、式CaH2a+1−Si−
(OCbH2b+1)3[式中、aは4〜12の整数を示し、
bは1〜3の整数を示す]で示されるアルキルアルコキ
シシラン化合物が良い。More preferably, the formula C a H 2a + 1 -Si-
(OC b H 2b + 1 ) 3 [wherein a represents an integer of 4 to 12,
b represents an integer of 1 to 3] is preferable.
【0096】ここで一般式における、aが4より小さい
と、処理は容易となるが良好な疎水性が得られにくい。
またaが13より大きいと疎水性は十分になるが、微粉
体同士の合一が多くなり流動性付与能が低下してしまう
傾向を示す。When a in the general formula is smaller than 4, the treatment is easy, but good hydrophobicity is difficult to obtain.
If a is greater than 13, the hydrophobicity will be sufficient, but the coalescence of the fine powders will increase and the fluidity imparting ability will tend to decrease.
【0097】また、bは3より大きいと反応性が低下し
て良好な疎水化が得られにくい。If b is larger than 3, the reactivity is lowered and it is difficult to obtain good hydrophobicity.
【0098】したがって本発明において、aは好ましく
は4〜12、より好ましくは4〜8であり、bは好まし
くは1〜3、より好ましくは1〜2が良い。Therefore, in the present invention, a is preferably 4-12, more preferably 4-8, and b is preferably 1-3, more preferably 1-2.
【0099】さらに本発明における処理微粉体は、流動
性付与の点から平均粒径は、好ましくは0.005〜
0.1μm、より好ましくは0.01〜0.05μmが
良い。Further, the treated fine powder in the present invention has an average particle size of preferably 0.005 to 5 from the viewpoint of imparting fluidity.
0.1 μm, and more preferably 0.01 to 0.05 μm.
【0100】平均粒径が0.1μmより大きいと、流動
性が低下しトナーの帯電が不均一となりやすく、結果と
してトナーの飛散、カブリ等が生じやすく、高画質なト
ナー画像を生成しにくくなる。また、平均粒径が0.0
05μmより小さいと着色剤含有樹脂粒子表面に処理微
粉体が埋め込まれ易くなり、トナー劣化が早く生じやす
く、耐久性が低下しやすい。この傾向はシャープメルト
性のカラートナーに適用した場合より顕著である。When the average particle size is larger than 0.1 μm, the fluidity is lowered and the toner is apt to be non-uniformly charged, resulting in toner scattering and fogging, which makes it difficult to form a high quality toner image. . The average particle size is 0.0
If it is less than 05 μm, the treated fine powder is likely to be embedded in the surface of the colorant-containing resin particles, the toner is likely to deteriorate quickly, and the durability is likely to be deteriorated. This tendency is more remarkable than when it is applied to a color toner having a sharp melt property.
【0101】本発明における処理微粉体の粒径は透過型
電子顕微鏡により測定する。The particle size of the treated fine powder in the present invention is measured by a transmission electron microscope.
【0102】次にトナーの粒度分布について説明する。Next, the particle size distribution of the toner will be described.
【0103】本発明者らは、現像剤の画像濃度,ハイラ
イト再現性,細線再現性等について鋭意検討した結果、
トナーの重量平均粒径が3〜7μmにある時、感光体上
の潜像に対して忠実に現像可能であることと、また、4
μm以下の粒子の量が特にハイライト再現性向上に大き
く寄与することを見い出した。The inventors of the present invention have earnestly studied the image density, highlight reproducibility, fine line reproducibility, etc. of the developer.
When the weight average particle diameter of the toner is 3 to 7 μm, the toner can be faithfully developed with respect to the latent image on the photosensitive member.
It has been found that the amount of particles of μm or less greatly contributes particularly to the improvement of highlight reproducibility.
【0104】すなわち、トナーの重量平均粒径が7μm
より大きい時は基本的に高画質化に寄与し得る微粒子が
少ないことを意味し、確かに高い画像濃度が得られ易
く、トナーの流動性に優れる等のメリットもあるもの
の、ドラム上微細な潜像上には忠実に付着しづらく、ハ
イライト再現性に乏しく、さらに充分な解像性も得られ
なくなってしまう。また、必要以上の現像、すなわちト
ナーの乗りすぎが起こり、トナー消費量の増大を招きや
すい傾向にもある。That is, the weight average particle diameter of the toner is 7 μm.
A larger value basically means that there are few fine particles that can contribute to high image quality, and although it is easy to obtain a high image density and the toner has excellent fluidity, it is possible to obtain a fine latent image on the drum. It is difficult to adhere faithfully to the image, the highlight reproducibility is poor, and sufficient resolution cannot be obtained. Further, there is also a tendency that excessive development, that is, toner is overloaded, which tends to cause an increase in toner consumption.
【0105】逆にトナーの重量平均粒径が3μmより小
さい時にはトナーの単位重量あたりの帯電量が極端に高
くなることを意味し、濃度薄、特に低温低湿下での画像
濃度薄が顕著となる。これでは、グラフィック画像など
の画像面積比率の高い用途には不向きである。On the contrary, when the weight average particle diameter of the toner is smaller than 3 μm, it means that the charge amount per unit weight of the toner becomes extremely high, and the density is low, particularly the image density is low at low temperature and low humidity. . This is not suitable for applications with a high image area ratio such as graphic images.
【0106】さらに3μmより小さい時には、キャリア
との接触帯電がスムーズに行なわれず、充分に帯電し得
ないトナーが増大し、非画像部への飛び散り、すなわち
カブリが目立つ様になる。これに対処すべくキャリアの
比表面積を稼ぐべくキャリアの小径化が考えられるが、
重量平均径が3μm未満のトナーでは、トナー自己凝集
も起こり易く、キャリアとの均一混合が短時間では達成
されず、トナーの連続補給耐久においては、どうしても
カブリトナーが生じてしまう傾向にある。When the particle size is smaller than 3 μm, the contact charging with the carrier is not smoothly carried out, the amount of toner which cannot be sufficiently charged increases, and scattering to the non-image area, that is, fog becomes conspicuous. In order to deal with this, it is possible to reduce the diameter of the carrier in order to increase the specific surface area of the carrier,
A toner having a weight average particle diameter of less than 3 μm easily causes toner self-aggregation, uniform mixing with a carrier is not achieved in a short time, and fog toner tends to occur inevitably in continuous toner replenishment durability.
【0107】よって本発明においては、トナーの重量平
均粒径は3〜7μmが好ましい。Therefore, in the present invention, the weight average particle diameter of the toner is preferably 3 to 7 μm.
【0108】また本発明のトナーは、これまで述べてき
たことを基に4μm以下の粒径のトナー粒子を全粒子数
の10〜70個数%、好ましくは15〜60個数%とす
る。4μm以下の粒径のトナー粒子が10個数%未満で
あると、高画質のために必須な成分である微小のトナー
粒子が少ないことを意味し、特に、コピー又はプリント
アウトを続けることによってトナーが連続的に使われる
に従い、有効なトナー粒子成分が減少して、本発明で示
すトナーの粒度分布のバランスが悪化し、画質がしだい
に低下する傾向を示す。Based on what has been described so far, the toner of the present invention contains toner particles having a particle diameter of 4 μm or less in an amount of 10 to 70% by number, preferably 15 to 60% by number based on the total number of particles. If the number of toner particles having a particle diameter of 4 μm or less is less than 10% by number, it means that there are few fine toner particles which are essential components for high image quality. As it is continuously used, the effective toner particle component decreases, the balance of the toner particle size distribution shown in the present invention deteriorates, and the image quality tends to gradually deteriorate.
【0109】また4μm以下の粒径のトナー粒子が70
個数%を超えると、トナー粒子相互の凝集状態が生じ易
く、本来の粒径以上のトナー塊としてふるまうことも多
くなり、その結果、荒れた画像となったり、解像性を低
下させたり、又は潜像のエッジ部と内部との濃度差が大
きくなり、中抜け気味の画像となり易く、好ましくな
い。Toner particles having a particle diameter of 4 μm or less are 70
If it exceeds the number%, the toner particles are likely to aggregate with each other and often act as a toner lump having a particle size larger than the original particle size, resulting in a rough image or a reduction in resolution, or The density difference between the edge portion and the inside of the latent image becomes large, and the image tends to have a hollow image, which is not preferable.
【0110】また8μm以上の粒子が2〜20体積%で
あることが良く、好ましくは3.0〜18.0体積%が
良い。20体積%より多いと画質が悪化するとともに、
必要以上の現像、すなわちトナーの乗り過ぎが起こり、
トナー消費量の増大を招く。一方、2体積%未満である
と、トナー処方をどんなに工夫しても流動性の低下によ
り、画像性が低下する恐れがある。Particles having a size of 8 μm or more are preferably 2 to 20% by volume, and more preferably 3.0 to 18.0% by volume. If it is more than 20% by volume, the image quality will deteriorate and
Unnecessary development, that is, toner overload occurs,
This leads to an increase in toner consumption. On the other hand, if the content is less than 2% by volume, the image quality may be deteriorated due to the deterioration of fluidity, no matter how the toner formulation is devised.
【0111】さらに本発明の効果をより一層向上させる
ために、トナーの帯電性,流動性を向上させる目的で、
5.04μm以下の粒子が40個数%より大きく90個
数%以下、好ましくは、40個数%より大きく80個数
%以下、また10.08μm以上の粒子が、0〜6体積
%、好ましくは0〜4体積%とすることが必要である。In order to further improve the effect of the present invention, for the purpose of improving the chargeability and fluidity of the toner,
Particles of 5.04 μm or less are more than 40% by number and 90% by number or less, preferably more than 40% by number and 80% by number or less, and particles of 10.08 μm or more are 0 to 6% by volume, preferably 0 to 4%. It is necessary to set the volume%.
【0112】特に本発明のごとき微粒子トナーを使いこ
なすためには、流動性の向上と帯電の安定化が大きなポ
イントであり、そのどちらかが欠けていても決して良好
な画像は望めない。In particular, in order to make full use of the fine particle toner of the present invention, improvement of fluidity and stabilization of charging are important points, and a good image cannot be expected even if either of them is lacking.
【0113】それゆえ、上記のごとき粒度分布を有する
微粒子トナーのポテンシャルを最大限に引き出し、高解
像度,高階調を達成するためには、前述のごとき流動性
付与能の大きな微粉体を外添して用いることが必須であ
り、両者の組み合わせによってはじめて良好な画像が得
られる。Therefore, in order to maximize the potential of the fine particle toner having the above-mentioned particle size distribution and achieve high resolution and high gradation, the fine powder having a large fluidity imparting ability as described above is externally added. It is indispensable to use the above, and a good image can be obtained only by combining the two.
【0114】またトナーの微粒子化によってトナー1個
当たりの有する電荷は小さくなり、一般にトナー飛散し
やすくなる傾向を示すが、本発明の微粉体は帯電付与能
も高く、流動性向上と帯電安定化の両立が図れる。これ
は、他の外添剤では決して達成し得なかったことであ
る。Further, as the toner is made finer, the charge per toner becomes smaller and the toner tends to scatter in general. However, the fine powder of the present invention has a high charge imparting ability, improves the fluidity and stabilizes the charge. Both can be achieved. This has never been achievable with other external additives.
【0115】以下に本発明のトナーの構成素材について
詳細に説明する。The constituent materials of the toner of the present invention will be described in detail below.
【0116】本発明の着色剤含有樹脂粒子に使用する結
着物質としては、従来電子写真用トナー結着樹脂として
知られる各種の材料樹脂が用いられる。As the binder used in the colorant-containing resin particles of the present invention, various material resins conventionally known as electrophotographic toner binder resins are used.
【0117】例えば、ポリスチレン、スチレン・ブタジ
エン共重合体、スチレン・アクリル共重合体等のスチレ
ン系共重合体、ポリエチレン、エチレン・酢酸ビニル共
重合体、エチレン・ビニルアルコール共重合体のような
エチレン系共重合体、フェノール系樹脂、エポキシ系樹
脂、アクリルフタレート樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエ
ステル樹脂、マレイン酸系樹脂等である。また、いずれ
の樹脂もその製造方法等は特に制約されるものではな
い。For example, styrene-based copolymers such as polystyrene, styrene-butadiene copolymer, styrene-acryl copolymer, etc., ethylene-based such as polyethylene, ethylene-vinyl acetate copolymer, ethylene-vinyl alcohol copolymer. Examples thereof include copolymers, phenol resins, epoxy resins, acrylic phthalate resins, polyamide resins, polyester resins, maleic acid resins and the like. In addition, the manufacturing method and the like of each resin are not particularly limited.
【0118】これらの樹脂の中で、特に負帯電能の高い
ポリエステル系樹脂を用いた場合本発明の効果は絶大で
ある。すなわち、ポリエステル系樹脂は、定着性にすぐ
れ、カラートナーに適している反面、負帯電能が強く帯
電が過大になりやすいが、本発明の構成にポリエステル
樹脂を用いると弊害は改善され、優れたトナーが得られ
る。Of these resins, the effect of the present invention is remarkable when a polyester resin having a high negative chargeability is used. That is, while polyester-based resins have excellent fixability and are suitable for color toners, they have a strong negative charging ability and are prone to excessive charging, but when the polyester resin is used in the constitution of the present invention, the harmful effects are improved and excellent. Toner is obtained.
【0119】特に、次式In particular, the following equation
【0120】[0120]
【化1】 Embedded image
【0121】(式中Rはエチレンまたはプロピレン基で
あり、x,yはそれぞれ1以上の整数であり、かつx+
yの平均値は2〜10である。)で代表されるビスフェ
ノール誘導体もしくは置換体をジオール成分とし、2価
以上のカルボン酸またはその酸無水物またはその低級ア
ルキルエステルとからなるカルボン酸成分(例えばフマ
ル酸、マレイン酸、無水マレイン酸、フタル酸、テレフ
タル酸、トリメリット酸、ピロメリット酸など)とを共
縮重合したポリエステル樹脂がシャープな溶融特性を有
するのでより好ましい。(Wherein R is an ethylene or propylene group, x and y are each an integer of 1 or more, and x +
The average value of y is 2 to 10. ), A bisphenol derivative or a substitution product represented by the formula (1) is used as a diol component, and a carboxylic acid component composed of a carboxylic acid having a valence of 2 or more or an acid anhydride thereof or a lower alkyl ester thereof (eg, fumaric acid, maleic acid, maleic anhydride, phthalate). An acid, terephthalic acid, trimellitic acid, pyromellitic acid, etc.) is more preferable because it has a sharp melting property.
【0122】本発明に使用される着色剤としては、非磁
性トナーとしては公知の染顔料、例えばフタロシアニン
ブルー、インダスレンブルー、ピーコックブルー、パー
マネントレッド、レーキレッド、ローダミンレーキ、ハ
ンザイエロー、パーマネントイエロー、ベンジジンイエ
ロー等を使用することができる。その含有量としては、
OHP用フィルムの透過性に対し敏感に反映するため
に、結着樹脂100重量部に対して12重量部以下であ
り、好ましくは0.5〜9重量部である。Examples of the colorant used in the present invention include dyes and pigments known as non-magnetic toner, for example, phthalocyanine blue, indanthrene blue, peacock blue, permanent red, lake red, rhodamine lake, Hansa yellow, permanent yellow, Benzidine yellow or the like can be used. As its content,
In order to sensitively reflect the transparency of the OHP film, it is 12 parts by weight or less, preferably 0.5 to 9 parts by weight, based on 100 parts by weight of the binder resin.
【0123】また、本発明のトナーは、負帯電性、正帯
電性を限定するものではないが、負帯電性トナーをつく
る場合は、特に負荷電特性を安定化させる目的で荷電制
御剤を添加することが好ましい。負荷電制御剤としては
例えばアルキル置換サリチル酸の金属錯体(例えば、ジ
−ターシャリーブチルサリチル酸のクロム錯体又は亜鉛
錯体)の如き有機金属錯体が挙げられる。The toner of the present invention is not limited to the negative charging property and the positive charging property, but in the case of producing the negative charging toner, a charge control agent is added particularly for the purpose of stabilizing the negative charge characteristic. Preferably. Examples of the negative charge control agent include organometallic complexes such as metal complexes of alkyl-substituted salicylic acid (eg, chromium complex or zinc complex of di-tert-butylsalicylic acid).
【0124】正帯電性のトナーをつくる場合には、正帯
電性を示す荷電制御剤として、ニグロシンやトリフェニ
ルメタン系化合物、ローダミン系染料、ポリビニルピリ
ジンなどを用いてもかまわない。また、カラートナーを
つくる場合においては、トナーの色調に影響を与えない
無色又は淡色の正荷電制御剤を用いることが望ましい。When a positively chargeable toner is prepared, nigrosine, a triphenylmethane compound, a rhodamine dye, polyvinyl pyridine or the like may be used as the charge control agent exhibiting the positive chargeability. Further, in the case of producing a color toner, it is desirable to use a colorless or pale color positive charge control agent that does not affect the color tone of the toner.
【0125】本発明のトナーには必要に応じてトナーの
特性を損ねない範囲で添加剤を混合しても良い。そのよ
うな添加剤としては、例えば有機樹脂粒子、金属酸化物
の如きの帯電助剤、あるいはテフロン、ステアリン酸亜
鉛、ポリフッ化ビニリデンの如き滑剤、あるいは定着助
剤(例えば低分子量ポリエチレン、低分子量ポリプロピ
レンなど)が挙げられる。If necessary, the toner of the present invention may be mixed with an additive as long as the characteristics of the toner are not impaired. Examples of such additives include organic resin particles, charging aids such as metal oxides, lubricants such as Teflon, zinc stearate and polyvinylidene fluoride, or fixing aids (eg low molecular weight polyethylene, low molecular weight polypropylene). Etc.).
【0126】本発明に係る着色剤含有樹脂粒子を作製す
るには熱可塑性樹脂を必要に応じて着色剤としての顔料
又は染料、荷電制御剤、その他の添加剤等をボールミル
の如き混合機により充分混合してから加熱ロール、ニー
ダー、エクストルーダーの如き熱混練機を用いて溶融、
捏和及び練肉して樹脂類を互いに相溶せしめた中に顔料
又は染料を分散又は溶解せしめ、冷却固化後粉砕及び厳
密な分級をおこなって本発明に係るところの着色剤含有
樹脂粒子を得ることが出来る。To prepare the colorant-containing resin particles according to the present invention, a thermoplastic resin, if necessary, a pigment or dye as a colorant, a charge control agent, other additives, etc. are sufficiently mixed by a mixer such as a ball mill. After mixing, melt using a heat kneader such as heating roll, kneader, extruder.
Disperse or dissolve the pigment or dye in the kneading and kneading meat to make the resins compatible with each other, and after cooling and solidification, pulverization and strict classification are performed to obtain the colorant-containing resin particles according to the present invention. You can
【0127】次に本発明に用いるキャリアについて説明
する。Next, the carrier used in the present invention will be described.
【0128】本発明に用いるキャリアは平均粒径は小さ
く、微粉および粗粉の存在量をコントロールした粒径の
そろった均一の小粒径キャリアである。そのため、小粒
径化したトナーとの摩擦帯電性の立上がりも好ましく改
良されている。しかしながら、本発明のキャリアは従来
知られているキャリアよりは、微粉の存在量は非常に多
く、現像時に潜像保持体上へのキャリア付着が心配され
るところであるが、本発明のトナーと組合わせることに
よりキャリア付着は発生しないばかりか、がさつきのな
い良好なハイライト画像を得ることも可能となった。The carrier used in the present invention has a small average particle size and is a uniform small particle size carrier having a uniform particle size in which the amounts of fine powder and coarse powder are controlled. Therefore, the rise of the triboelectric chargeability with the toner having a reduced particle size is also preferably improved. However, the carrier of the present invention has a much larger amount of fine powder than the conventionally known carriers, and there is concern about carrier adhesion on the latent image holding member during development. By combining them, not only carrier adhesion does not occur, but also it becomes possible to obtain a good highlight image without roughness.
【0129】この理由はいまだ明確ではないが、以下の
ように推察される。The reason for this is not clear yet, but it is presumed as follows.
【0130】すなわち、本発明のキャリアは従来のキャ
リアよりも小粒径になったため、キャリア自身の流動性
が低下し、現像領域における現像剤は疎い磁気ブラシを
形成しやすい。しかるに、本発明のトナーと組合せるこ
とによって、帯電が均一かつ現像剤としての流動性が向
上し、緻密な磁気ブラシが形成され画質が向上すると同
時に、潜像保持体への磁気ブラシの接触の衝撃も和らぎ
キャリア付着も良化する。That is, since the carrier of the present invention has a smaller particle size than the conventional carrier, the flowability of the carrier itself is lowered, and the developer in the developing area is liable to form a magnetic brush. However, by combining with the toner of the present invention, the charging is uniform, the fluidity as a developer is improved, and a dense magnetic brush is formed to improve the image quality, and at the same time, the contact of the magnetic brush with the latent image carrier is prevented. The impact is softened and carrier adhesion is improved.
【0131】以上のことから、上記条件の現像剤を使用
することによって、ハイライト潜像におけるドットの再
現性が向上し、ガサツキが良化する。さらに、現像領域
における磁気ブラシが緻密になることで、接触状態によ
るムラのない均一なハーフトーン、ベタ画像が達成でき
る。From the above, by using the developer under the above conditions, the reproducibility of dots in the highlight latent image is improved and the roughness is improved. Further, since the magnetic brush in the developing area becomes dense, a uniform halftone and solid image without unevenness due to the contact state can be achieved.
【0132】さらに詳しく説明する。A more detailed description will be given.
【0133】キャリアとしては、キャリアの50%平均
粒径が20〜45μmであり、21μmより小さいキャ
リア粒子が全キャリアの0.1〜20体積%,好ましく
は0.5〜15体積%、43μmより大きいキャリア粒
子が全キャリアの3〜40体積%,好ましくは5〜30
体積%のものが好ましい。The carrier has a 50% average particle size of 20 to 45 μm, and carrier particles smaller than 21 μm are 0.1 to 20% by volume, preferably 0.5 to 15% by volume, of 43 μm. Large carrier particles account for 3-40% by volume of total carrier, preferably 5-30
Volume% is preferable.
【0134】微粉の存在量が上記の範囲を超えて多く存
在すると、本発明の特定のトナーと組み合わせても、キ
ャリア付着やトナーとの円滑な帯電を妨げ、良好な画像
が得られなくなってくる。また、現像剤の流動性が極端
に低下し、混合が短時間で充分に行なわれず、トナー飛
散やカブリの原因となる。If the amount of the fine powder present exceeds the above range, even if the fine powder is combined with the specific toner of the present invention, the adhesion of the carrier and the smooth charging of the toner are hindered and a good image cannot be obtained. . Further, the fluidity of the developer is extremely lowered, and the mixing is not sufficiently performed in a short time, which causes toner scattering and fog.
【0135】一方、43μm以上のキャリアの粗粉量
は、画像の鮮鋭性と密接に相関し、全キャリアの3〜4
0体積%であることが必要である。40体積%を超える
と、キャリアトナー搬送能力が低下し、トナーの非画像
部への飛び散りが増加し、画像の解像力の低下やハイラ
イト再現性が低下する。3体積%未満であると、現像剤
の流動性が悪くなり、現像器内での現像剤の片寄りなど
が生じ、安定な画像が得られにくくなる。On the other hand, the amount of coarse powder of the carrier of 43 μm or more closely correlates with the sharpness of the image, and is 3 to 4 of all carriers.
It should be 0% by volume. If it exceeds 40% by volume, the carrier toner transporting ability is lowered, the toner is scattered to the non-image portion, the resolution of the image is lowered, and the highlight reproducibility is lowered. When the content is less than 3% by volume, the flowability of the developer is deteriorated, the developer is biased in the developing device, and it is difficult to obtain a stable image.
【0136】さらに、本発明の効果をより一層効果的に
するためには、キャリアの見掛密度は1.0〜2.7g
/cm3とすることが好ましい。見掛密度が上記値より
小さいと、キャリア付着が発生しやすくなり、また、上
記値より大きいと、現像剤の循環が悪くなり、トナー飛
散等が発生し易くなるだけでなく、画質劣化も早まって
しまう。Further, in order to make the effect of the present invention more effective, the apparent density of the carrier is 1.0 to 2.7 g.
/ Cm 3 is preferable. If the apparent density is smaller than the above value, carrier adhesion is likely to occur, and if it is larger than the above value, the circulation of the developer is deteriorated, toner scattering is likely to occur, and the image quality is deteriorated earlier. Will end up.
【0137】本発明に使用されるキャリアとしては、例
えば表面酸化または未酸化の鉄、ニッケル、銅、亜鉛、
コバルト、マンガン、クロム、希土類等の金属およびそ
れらの合金または酸化物及びフェライトなどが使用でき
る。また、その製造方法として特別な制約はない。The carrier used in the present invention is, for example, surface-oxidized or unoxidized iron, nickel, copper, zinc,
Metals such as cobalt, manganese, chromium, rare earths, their alloys or oxides and ferrites can be used. In addition, there is no particular limitation on the manufacturing method.
【0138】また、上記キャリアの表面を樹脂等で被覆
する方法としては、樹脂等の被覆材を溶剤中に溶解もし
くは懸濁せしめて塗布しキャリアに付着せしめる方法、
単に粉体で混合する方法等、従来公知の方法がいずれも
適用できる。As a method of coating the surface of the carrier with a resin or the like, a method of dissolving or suspending a coating material such as a resin in a solvent and applying the coating material onto the carrier,
Any conventionally known method such as a method of simply mixing with powder can be applied.
【0139】キャリア表面への固着物質としてはトナー
材料により異なるが、例えばポリテトラフルオロエチレ
ン、モノクロロトリフルオロエチレン重合体、ポリフッ
化ビニリデン、シリコーン樹脂、ポリエステル樹脂、ジ
ターシャーリーブチルサリチル酸の金属錯体、スチレン
系樹脂、アクリル系樹脂、ポリアミド、ポリビニルブチ
ラール、ニグロシン、アミノアクリレート樹脂、塩基性
染料及びそのレーキ、シリカ微粉末、アルミナ微粉末な
どを単独或は複数で用いるのが適当であるが、必ずしも
これに制約されない。The substance adhered to the surface of the carrier varies depending on the toner material. For example, polytetrafluoroethylene, monochlorotrifluoroethylene polymer, polyvinylidene fluoride, silicone resin, polyester resin, metal complex of tert-butyl salicylic acid, and styrene type. Resin, acrylic resin, polyamide, polyvinyl butyral, nigrosine, amino acrylate resin, basic dye and its lake, fine silica powder, fine alumina powder and the like are suitable, but are not necessarily limited to these. Not done.
【0140】上記化合物の処理量は、キャリアが前記条
件を満足するよう適宜決定すれば良いが、一般には総量
でキャリアに対し0.1〜30重量%(好ましくは0.
5〜20重量%)が好ましい。The amount of the above-mentioned compound to be treated may be appropriately determined so that the carrier satisfies the above conditions, but generally, the total amount is 0.1 to 30% by weight (preferably 0.
5 to 20% by weight) is preferable.
【0141】キャリアの磁気特性は現像スリーブに内蔵
されたマグネットローラーによって影響され、現像剤の
現像特性及び搬送性に大きく影響を及ぼすものである。The magnetic characteristics of the carrier are influenced by the magnet roller incorporated in the developing sleeve, and greatly affect the developing characteristics and the transportability of the developer.
【0142】本発明においてはマグネットローラーを内
蔵した現像スリーブ上で、マグネットローラーを固定し
て現像スリーブを単体で回転し、磁性粒子と絶縁性カラ
ートナーからなる二成分系現像剤を循環搬送し、該二成
分系現像剤にて静電潜像担持体表面に担持された静電潜
像を現像するに際して、該マグネットローラーが反発
極を有する5極構成であり、現像領域における磁束密
度が600〜1200ガウスであり、キャリアの飽和
磁化が35〜90emu/gのとき、カラー複写におい
て画像の均一性や階調再現性にすぐれ好適である。In the present invention, on the developing sleeve having a built-in magnet roller, the magnet roller is fixed and the developing sleeve is rotated by itself to circulate and convey the two-component developer consisting of magnetic particles and insulating color toner. When the electrostatic latent image carried on the surface of the electrostatic latent image carrier is developed with the two-component developer, the magnet roller has a five-pole structure having a repulsive pole, and the magnetic flux density in the developing region is 600 to When the carrier has a saturation magnetization of 35 to 90 emu / g, the uniformity of the image and the gradation reproducibility in color copying are excellent and suitable.
【0143】飽和磁化が90emu/g(3000エル
ステッドの印加磁場に対し)を超える場合であると、現
像時感光体上の静電潜像に対向した現像スリーブ上のキ
ャリアとトナーにより構成されるブラシ状の穂立ちが固
く締った状態となり、階調性や中間調の再現が悪くな
る。また、35emu/g未満であると、トナー及びキ
ャリアを現像スリーブ上に良好に保持することが困難に
なり、キャリア付着やトナー飛散が悪化するという問題
点が発生しやすくなる。さらにキャリアの残留磁化及び
保磁力が高すぎると現像器内の現像剤の良好な搬送性が
妨げられ、画像欠陥としてカスレやベタ画像中での濃度
不均一等が発生しやすくなり、現像能力を低下せしめる
ものとなる。それゆえ、一般の白黒複写と異なりカラー
複写における現像性を維持するためには、その残留磁化
が10emu/g以下、好ましくは5emu/g以下、
より好ましくは実質上0であり、保磁力が40エルステ
ッド以下(3000エルステッド、印加磁場に対し)、
好ましくは30エルステッド以下、より好ましくは10
エルステッド以下であることが重要である。When the saturation magnetization exceeds 90 emu / g (for an applied magnetic field of 3000 oersteds), the brush composed of the carrier and the toner on the developing sleeve facing the electrostatic latent image on the photoreceptor during development. -Like spikes are tightly tightened, and the reproduction of gradation and halftone is poor. If it is less than 35 emu / g, it becomes difficult to properly hold the toner and the carrier on the developing sleeve, and problems such as carrier adhesion and toner scattering are likely to occur. Further, if the residual magnetization and coercive force of the carrier are too high, the good transportability of the developer in the developing device is hindered, and image defects such as scratches and uneven density in a solid image are likely to occur, and the developing ability is deteriorated. It will be lowered. Therefore, in order to maintain the developability in color copying, which is different from general black-and-white copying, the residual magnetization thereof is 10 emu / g or less, preferably 5 emu / g or less,
More preferably, it is substantially 0, and the coercive force is 40 oersted or less (3000 oersted, with respect to the applied magnetic field),
Preferably 30 oersted or less, more preferably 10
It is important to be less than or equal to Oersted.
【0144】本発明におけるトナーと混合して二成分現
像剤を調製する場合、その混合比率は現像剤中のトナー
濃度として、2重量%〜15重量%、好ましくは3重量
%〜13重量%、より好ましくは4重量%〜10重量%
にすると通常良好な結果が得られる。トナー濃度が2%
未満では画像濃度が低く実用不可となり、15%を超え
る場合ではカブリや機内飛散を増加せしめ、現像剤の耐
用寿命を短める。When a two-component developer is prepared by mixing with the toner of the present invention, the mixing ratio is 2% by weight to 15% by weight, preferably 3% by weight to 13% by weight, as toner concentration in the developer. More preferably 4% to 10% by weight
A good result is usually obtained. Toner concentration is 2%
When it is less than 15%, the image density is too low to be practically applicable, and when it exceeds 15%, fog and scattering in the machine are increased and the useful life of the developer is shortened.
【0145】以下に各特性値の測定法について述べる。The measuring method of each characteristic value will be described below.
【0146】トナーの粒度分布の測定 測定装置としては、コールターカウンターTA−II或
いはコールターマルチサイザーII(コールター社製)
を用いる。電解液は、1級塩化ナトリウムを用いて、約
1%NaCl水溶液を調製する。例えば、ISOTON
−II(コールターサイエンティフィックジャパン社
製)が使用できる。測定方法としては、前記電解水溶液
100〜150ml中に分散剤として、界面活性剤(好
ましくはアルキルベンゼンスルホン酸塩)を、0.1〜
5ml加え、さらに測定試料を2〜20mg加える。試
料を懸濁した電解液は、超音波分散器で約1〜3分間分
散処理を行ない、前記測定装置により、アパーチャーと
して100μmアパーチャーを用いて、トナー粒子の体
積及び個数を各チャンネルごとに測定して、トナーの体
積分布と個数分布とを算出する。それから、トナー粒子
の体積分布から求めた重量基準のトナーの重量平均粒径
(D4)(各チャンネルの中央値をチャンネル毎の代表
値とする)を求める。Measurement of toner particle size distribution As a measuring device, Coulter Counter TA-II or Coulter Multisizer II (manufactured by Coulter Co.)
To use. As the electrolytic solution, about 1% NaCl aqueous solution is prepared using first-grade sodium chloride. For example, ISOTON
-II (made by Coulter Scientific Japan) can be used. As a measuring method, a surfactant (preferably an alkylbenzene sulfonate) as a dispersant in 100 to 150 ml of the electrolytic aqueous solution is added in an amount of 0.1 to 0.1 ml.
5 ml is added, and 2 to 20 mg of the measurement sample is further added. The electrolytic solution in which the sample is suspended is subjected to a dispersion treatment with an ultrasonic disperser for about 1 to 3 minutes, and the volume and the number of toner particles are measured for each channel by using the measuring device with a 100 μm aperture as an aperture. Then, the volume distribution and the number distribution of the toner are calculated. Then, the weight-based toner weight average particle diameter (D4) (the median value of each channel is used as a representative value for each channel) obtained from the volume distribution of the toner particles is obtained.
【0147】チャンネルとしては、2.00〜2.52
μm;2.52〜3.17μm;3.17〜4.00μ
m;4.00〜5.04μm;5.04〜6.35μ
m;6.35〜8.00μm;8.00〜10.08μ
m;10.08〜12.70μm;12.70〜16.
00μm;16.00〜20.20μm;20.20〜
25.40μm;25.40〜32.00μm;32.
00〜40.30μmの13チャンネルを用いる。The channels are 2.00 to 2.52.
μm; 2.52 to 3.17 μm; 3.17 to 4.00 μm
m; 4.00 to 5.04 μm; 5.04 to 6.35 μ
m; 6.35 to 8.00 μm; 8.00 to 10.08 μm
m; 10.08-12.70 μm; 12.70-16.
00 μm; 16.0-20.20 μm; 20.20
25.40 μm; 25.40-32.00 μm; 32.
13 channels of 00-40.30 μm are used.
【0148】キャリアの粒度分布の測定 測定装置としては、レーザ回折式粒度分布測定装置HE
LOS(日本電子社製)に乾式分散装置RODOS(日
本電子社製)を装備し、分散圧3.0barの条件下で
各サンプルについて3回の測定を行ない、その平均を取
ってキャリアの粒度分布とした。なお、本発明における
平均粒径は50%平均粒径とした。Measurement of Carrier Particle Size Distribution As a measuring device, a laser diffraction type particle size distribution measuring device HE is used.
LOS (manufactured by JEOL Ltd.) is equipped with a dry dispersion device RODOS (manufactured by JEOL Ltd.), and each sample is measured three times under the condition of a dispersion pressure of 3.0 bar, and the average is taken to obtain the carrier particle size distribution. And The average particle size in the present invention was 50%.
【0149】[0149]
【実施例】以下に本発明の実施例について説明するが、
[部]は全て[重量部]を示す。EXAMPLES Examples of the present invention will be described below.
All parts are parts by weight.
【0150】処理微粉体の合成例1 原料にチタンテトライソプロポキシドを使用した。チッ
素ガスをキャリアガスとして使用して200℃に加熱し
た蒸発器にケミカルポンプでチタンテトライソプロポキ
シドを少量ずつ、送り込んでチタンテトライソプロポキ
シドを完全に気化せしめた。一方、ケミカルポンプを用
いてキャリアガスであるチッ素ガスとともに水を蒸発器
に送り込み気化させ、さらに加熱させた後、前述の気化
せしめたチタンテトライソプロポキシドとともに反応器
内で温度280℃にて加熱分解した後、チッ素ガスをキ
ャリアガスとして、表面処理剤である、イソブチルトリ
メトキシシランをケミカルポンプにて蒸発器に送り込み
完全に気化せしめ、先に合成した微粉体と加熱水蒸気を
含むチッ素流と混合し、280℃で反応させ、疎水化処
理すると同時に急冷却を行ない表面がイソブチルトリメ
トキシシランで改質された処理微粉体−Aを補集した。 Synthesis Example 1 of Treated Fine Powder Titanium tetraisopropoxide was used as a raw material. Titanium tetraisopropoxide was fed little by little by a chemical pump into an evaporator heated to 200 ° C. using nitrogen gas as a carrier gas to completely vaporize titanium tetraisopropoxide. On the other hand, water was sent to the evaporator together with nitrogen gas which is a carrier gas using a chemical pump to vaporize and further heat, and then at a temperature of 280 ° C. in the reactor together with the vaporized titanium tetraisopropoxide. After thermal decomposition, using nitrogen gas as a carrier gas, isobutyltrimethoxysilane, which is a surface treatment agent, was sent to an evaporator by a chemical pump to be completely vaporized, and nitrogen powder containing the fine powder and heated steam synthesized previously was added. The mixture was mixed with a flow, reacted at 280 ° C., subjected to hydrophobic treatment and simultaneously cooled rapidly to collect the treated fine powder-A whose surface was modified with isobutyltrimethoxysilane.
【0151】微粉体の比較合成例1 イソブチルトリメトキシシランで疎水化処理しないこと
以外は合成例1と同様にして未処理微粉体−Bを得た。 Comparative Synthesis Example 1 of Fine Powder An untreated fine powder-B was obtained in the same manner as in Synthesis Example 1 except that the hydrophobic treatment was not performed with isobutyltrimethoxysilane.
【0152】処理微粉体の合成例2 イソブチルトリメトキシシランのかわりにプロピルトリ
メトキシシランを用いたことを除いて合成例1と同様に
表面改質された処理微粉体−Cを得た。 Synthesis Example 2 of treated fine powder A treated fine powder-C surface-modified in the same manner as in Synthesis Example 1 was obtained except that propyltrimethoxysilane was used instead of isobutyltrimethoxysilane.
【0153】処理微粉体の合成例3 チタンテトライソプロポキシドのかわりにチタンテトラ
ノルマルプロポキシドを使用し蒸発器の温度を220
℃、反応器の温度を300℃にした以外は合成例1と同
様にして表面改質された処理微粉体−Dを得た。 Synthesis Example 3 of Treated Fine Powder Titanium tetranormal propoxide was used instead of titanium tetraisopropoxide, and the temperature of the evaporator was set to 220.
A surface-modified treated fine powder-D was obtained in the same manner as in Synthesis Example 1 except that the temperature of the reactor was 300C and the temperature of the reactor was 300C.
【0154】微粉体の比較合成例2 合成例3において合成例1で用いたイソブチルトリメト
キシシランを用いなかったことを除いて未処理の微粉体
−Eを得た。 Comparative Synthesis Example 2 of Fine Powder An untreated fine powder-E was obtained except that the isobutyltrimethoxysilane used in Synthesis Example 1 in Synthesis Example 3 was not used.
【0155】処理微粉体の合成例4 比較合成例1で得た未処理の微粉体−Bを水系中で撹拌
混合しながらカップリング剤(ノルマルブチルトリメト
キシシラン)を上記微粉体に対して20重量%となるよ
うにかつ粒子が合一しないように添加混合し、乾燥、解
砕して表面改質された処理微粉体−Fを得た。 Synthesis Example 4 of Treated Fine Powder A coupling agent (normal butyltrimethoxysilane) was added to the above fine powder while stirring and mixing the untreated fine powder-B obtained in Comparative Synthesis Example 1 in an aqueous system. The mixture was added and mixed so as to be in a weight percentage and particles were not united, dried and crushed to obtain a surface-modified treated fine powder-F.
【0156】処理微粉体の合成例5 合成例1において原料のチタンテトライソプロポキシド
の供給量を増加して加熱分解後、急冷却を行われない以
外はほぼ同様にして表面改質された処理微粉体−Gを得
た。 Synthetic Example 5 of treated fine powder In the Synthetic Example 1, the surface-modified treatment was carried out in substantially the same manner as in Synthetic Example 1 except that the supply amount of titanium tetraisopropoxide as a raw material was increased and the rapid decomposition was not carried out after thermal decomposition. Fine powder-G was obtained.
【0157】同様にして表面改質しなかっただけの微粉
体も合成し組成分析を行ったところ、TiO2成分は9
0.2重量%含有され、Ti(OR)m(OH)n成分は
7.2重量%含有されていた。[0157] was carried out fine powder also synthesized composition analysis only did not surface modification in the same manner, TiO 2 component 9
The content was 0.2% by weight, and the Ti (OR) m (OH) n component was 7.2% by weight.
【0158】微粉体の比較合成例3 四塩化チタンを気相中で800℃で加熱分解して微粉体
−Hを得た。 Comparative Synthesis Example 3 of Fine Powder Titanium tetrachloride was decomposed by heating in a gas phase at 800 ° C. to obtain Fine Powder-H.
【0159】微粉体の比較合成例4 硫酸チタン水溶液中で中和した後、生成した沈殿物を焼
成する硫酸法で製造して微粉体−Iを得た。 Comparative Synthesis Example 4 of Fine Powder A fine powder-I was obtained by neutralizing the fine powder in an aqueous solution of titanium sulfate and then producing the resulting precipitate by the sulfuric acid method.
【0160】処理微粉体の比較合成例5 比較合成例3で得た微粉体−Hを湿式法にてオクチルト
リメトキシシランで疎水化処理して処理微粉体−Jを得
た。 Comparative Synthesis Example 5 of Treated Fine Powder The fine powder-H obtained in Comparative Synthesis Example 3 was hydrophobized with octyltrimethoxysilane by a wet method to obtain a treated fine powder-J.
【0161】処理微粉体の合成例6 合成例1において、イソブチルトリメトキシシランの供
給量を極端に減らしたことをのぞいて合成例1と同様に
して処理微粉体−Kを得た。 Synthesis Example 6 of Treated Fine Powder A treated fine powder-K was obtained in the same manner as in Synthesis Example 1 except that the supply amount of isobutyltrimethoxysilane was extremely reduced.
【0162】処理微粉体の合成例7 合成例1において加熱分解の温度を200℃にし、反応
器に送り込む水の量を減らした以外は合成例1と同様に
して処理微粉体−Lを得た。同様にして表面処理しなか
った微粉体も合成し組成分析を行なったところ、TiO
2成分の含有量は86.0重量%でありTi(OR)
m(OH)n成分の含有量は12.7重量%であった。 Synthesis Example 7 of Treated Fine Powder A treated fine powder-L was obtained in the same manner as in Synthesis Example 1 except that the temperature of thermal decomposition was 200 ° C. and the amount of water fed into the reactor was reduced. . Similarly, fine powder that had not been surface-treated was also synthesized and its composition was analyzed.
The content of the two components is 86.0% by weight and Ti (OR)
The content of the m (OH) n component was 12.7% by weight.
【0163】処理微粉体の合成例8 合成例1において加熱分解の温度を280℃からさらに
170℃へ下げ、さらに原料のチタンテトライソプロポ
キシドの送り込む量を増やしたことを除いてほぼ同様に
して微粉体−Mを得た。 Synthetic Example 8 of treated fine powder In the same manner as in Synthetic Example 1, except that the temperature of thermal decomposition was further lowered from 280 ° C. to 170 ° C. and the feed amount of titanium tetraisopropoxide as a raw material was increased. Fine powder-M was obtained.
【0164】同様にしてイソブチルトリメトキシシラン
で表面処理しなかっただけの微粉体も合成し、組成分析
を行なったところTiO2成分の含有量が82.7重量
%であり、Ti(OR)m(OH)n成分の含有量が1
5.1重量%であった。Similarly, fine powder which had not been surface-treated with isobutyltrimethoxysilane was synthesized, and the composition was analyzed. As a result, the content of TiO 2 component was 82.7% by weight, and Ti (OR) m The content of (OH) n component is 1
It was 5.1% by weight.
【0165】[0165]
【表1】 [Table 1]
【0166】実施例1 ・プロポキシ化ビスフェノールとフマル酸を 100部 縮合して得られたポリエステル樹脂 ・フタロシアニン顔料 4部 ・ジ−tert−ブチルサリチル酸のクロム錯塩 4部 Example 1 • Polyester resin obtained by condensing 100 parts of propoxylated bisphenol and fumaric acid • Phthalocyanine pigment 4 parts • Chromium complex salt of di-tert-butylsalicylic acid 4 parts
【0167】上記材料をヘンシェルミキサーにより十分
予備混合を行い、2軸式押出し機で溶融混練し、冷却後
ハンマーミルを用いて約1〜2mm程度に粗粉砕し、次
いでエアージェット方式による微粉砕機で微粉砕した。
更に得られた微粉砕物を分級して重量平均粒径6.0μ
mの着色剤含有樹脂粒子(I)を得た。The above materials were sufficiently premixed by a Henschel mixer, melt-kneaded by a twin-screw extruder, cooled, roughly crushed to about 1 to 2 mm by a hammer mill, and then finely crushed by an air jet system. Finely crushed with.
The finely pulverized product obtained was further classified to have a weight average particle diameter of 6.0 μ.
m colorant-containing resin particles (I) were obtained.
【0168】この着色剤含有樹脂粒子と合成例1の疎水
化処理微粉体Aの1.2重量%とをヘンシェルミキサー
で混合し、シアントナーとした。このシアントナーは、
重量平均粒径が6.0μmであった。着色剤含有樹脂粒
子上の処理微粉体をSEMにて観察してみると、均一に
ほぼ一次粒子の状態でトナー表面に付着している様子を
確認した。Cyan toner was prepared by mixing the colorant-containing resin particles and 1.2% by weight of the hydrophobized fine powder A of Synthesis Example 1 with a Henschel mixer. This cyan toner is
The weight average particle diameter was 6.0 μm. When the treated fine powder on the colorant-containing resin particles was observed by SEM, it was confirmed that the particles were uniformly adhered to the toner surface in the state of almost primary particles.
【0169】Cu−Zn−Fe系フェライトキャリア
に、スチレン50重量%およびメチルメタクリレート2
0重量%および2エチルヘキシルアクリレート30重量
%からなる共重合体を、0.5重量%コーティングした
コートフェライトキャリア93部と、シアントナー7部
混合し現像剤とした。なお本キャリア(キャリア
(イ))の50%平均粒径は33.1μm,21μmよ
り小さいキャリアは全体の2.9体積%,43μmより
大きいキャリアは全キャリアの15.1体積%であっ
た。50% by weight of styrene and 2 parts of methyl methacrylate were added to a Cu-Zn-Fe ferrite carrier.
A copolymer composed of 0% by weight and 30% by weight of 2-ethylhexyl acrylate was mixed with 93 parts of coated ferrite carrier coated with 0.5% by weight and 7 parts of cyan toner to prepare a developer. The 50% average particle size of this carrier (carrier (a)) was 33.1 μm, 2.9% by volume of the carriers smaller than 21 μm, and 15.1% by volume of the carriers in excess of 43 μm.
【0170】この現像剤を用いて市販の普通紙カラー複
写機(カラーレーザーコピア550、キヤノン製)にて
現像コントラストを300Vに設定し、23℃/65%
RH下で画出しを行った。得られた画像はX−Rite
社製X−Rite 404Aを用いて反射濃度測定を行
った(以後の画像濃度測定方法も同様)。トナー画像濃
度は1.58と高く、カブリもない鮮明なものであっ
た。以後、更に10,000枚のコピーを行ったが、キ
ャリア付着も問題とならず、その間の濃度変動は0.0
8と小さく、カブリ、鮮明さも初期と同様のものが得ら
れた。低温低湿下(20℃/10%RH)においても現
像コントラストを300Vに設定し、画出しを行ったと
ころ、画像濃度は1.44と高く、低湿下での帯電量制
御にも効果があった。Using this developer, the development contrast was set to 300 V with a commercially available plain paper color copying machine (color laser copier 550, made by Canon), and 23 ° C./65%.
Drawing was performed under RH. The obtained image is X-Rite
The reflection density was measured using X-Rite 404A manufactured by the company (the same applies to the subsequent image density measuring method). The toner image density was as high as 1.58 and was clear without fog. After that, 10,000 more copies were made, but carrier adhesion did not pose a problem, and the density fluctuation during that time was 0.0
It was as small as 8, and the fog and sharpness were similar to those in the initial stage. Even under low temperature and low humidity (20 ° C./10% RH), when the development contrast was set to 300 V and images were printed, the image density was high at 1.44, and it was effective in controlling the charge amount even under low humidity. It was
【0171】OHP用フィルムにシアントナー像を転写
し、定着したものをオーバーヘッドプロジェクトで透光
したところ鮮明なシアン色の像がスクリーン上に投影さ
れた。When a cyan toner image was transferred onto an OHP film and fixed, the light was transmitted through an overhead project, and a clear cyan image was projected on the screen.
【0172】高温高湿下でも(30℃/80%RH)同
様に現像コントラストを300Vに設定し、画出しを行
ったところ、画像濃度も1.50と非常に安定で良好な
画像が得られた。Even under high temperature and high humidity (30 ° C./80% RH), similarly, when the development contrast was set to 300 V and image formation was performed, the image density was 1.50, and a very stable and good image was obtained. Was given.
【0173】更に23℃/60%RH、20℃/10%
RH、30℃/80%RHの各環境に1カ月間放置後の
初期画像においても、全く異常は認められなかった。23 ° C./60% RH, 20 ° C./10%
No abnormalities were observed even in the initial image after being left for 1 month in each environment of RH and 30 ° C./80% RH.
【0174】表3にトナー物性および画像特性を示す
(以下同様)。Table 3 shows toner physical properties and image characteristics (the same applies hereinafter).
【0175】比較例1 未処理の微粉体Bを使用する以外は実施例1と同様にし
てトナー及び現像剤を調製し、高温高湿下(30℃/8
0%RH)でテストしたところ、実施例1と比較して画
像濃度が高くなり、全体のカブリの多い画像になった。 Comparative Example 1 A toner and a developer were prepared in the same manner as in Example 1 except that untreated fine powder B was used, and the toner and developer were prepared under high temperature and high humidity (30 ° C./8).
When tested at 0% RH), the image density was higher than that in Example 1 and the image was more fogged overall.
【0176】実施例2及び3 表面改質された微粉体C及びDを使用する以外は実施例
1と同様にしてトナーおよび現像剤を調製し、実施例1
と同様にしてテストしたところ良好な結果が得られた。 Examples 2 and 3 A toner and a developer were prepared in the same manner as in Example 1 except that the surface-modified fine powders C and D were used.
When tested in the same manner as above, good results were obtained.
【0177】比較例2 未処理の微粉体Eを使用する以外は実施例1と同様にし
てトナーおよび現像剤を調製し、実施例1と同様にして
テストしたところ、低温低湿環境下では全く問題がなか
ったものの、高温高湿環境下(30℃/80%RH)で
の耐久において、放置途中から画像濃度が若干高くなる
傾向を示し、現像器まわりのトナー飛散も見られはじめ
耐久を中断した。 Comparative Example 2 A toner and a developer were prepared in the same manner as in Example 1 except that untreated fine powder E was used, and tested in the same manner as in Example 1. As a result, no problem was found in a low temperature and low humidity environment. However, in durability under high temperature and high humidity environment (30 ° C./80% RH), the image density tended to increase slightly during the standing period, and toner scattering around the developing device was also observed and the durability was interrupted. .
【0178】実施例4 表面改質された処理微粉体Fを使用する以外は実施例1
と同様にしてトナー及び現像剤を調製し、実施例1と同
様にテストした。 Example 4 Example 1 except that the surface-modified treated fine powder F is used.
A toner and a developer were prepared in the same manner as in (1) and tested in the same manner as in Example 1.
【0179】表面処理により高温高湿下(30℃/80
%RH)の帯電性も安定し、画像濃度も1.5前後で安
定して推移したものの、低温低湿環境下(20℃/10
%RH)では耐久とともに画像はガサついたものにな
り、目標とするところの高品位な画像は得られなかっ
た。これは、トナーの流動性低下による転写性の悪化が
要因であると考えられる。ただ、画像としては何とか実
用レベル内であった。By surface treatment, high temperature and high humidity (30 ° C./80
% RH) was stable and the image density remained stable at around 1.5, but under low temperature and low humidity environment (20 ° C / 10
% RH), the image became dull with durability, and the target high-quality image was not obtained. It is considered that this is because the transferability is deteriorated due to the decrease in the fluidity of the toner. However, the image was somehow within the practical level.
【0180】トナー表面をSEMにて観察してみると、
微粉体がいくつか凝集して表面に付着している様子が確
認でき、実施例1と比較して一次粒子の状態で付着して
いる微粉体の割合は少ないと判断した。Observing the toner surface with an SEM,
It was confirmed that some of the fine powders were agglomerated and attached to the surface, and it was judged that the proportion of the fine powders attached in the state of primary particles was small compared to Example 1.
【0181】実施例5 表面改質された処理微粉体Gを使用する以外は実施例1
と同様にしてトナー及び現像剤を調製し、実施例1と同
様にテストした。 Example 5 Example 1 except that the surface-modified treated fine powder G is used.
A toner and a developer were prepared in the same manner as in (1) and tested in the same manner as in Example 1.
【0182】実施例1と比較して細線再現性やハーフト
ーン部再現性に劣る画像ではあったが、着色剤含有樹脂
粒子と混合する割合を1.2重量%から1.8重量%へ
増量することによって画質は実用レベルまで向上した。Although the image was inferior in fine line reproducibility and halftone part reproducibility as compared with Example 1, the proportion mixed with the colorant-containing resin particles was increased from 1.2% by weight to 1.8% by weight. By doing so, the image quality was improved to a practical level.
【0183】比較例3,4 未処理の微粉体H,Iをそれぞれ使用する以外は実施例
1と同様に試験した。 Comparative Examples 3 and 4 Tests were carried out in the same manner as in Example 1 except that untreated fine powders H and I were used.
【0184】低温低湿下ではガサついた画像しか得られ
なく、また高温高湿下では画像濃度が極端に高くなって
しまい、耐久初期からトナー飛散が激しく、耐久評価に
値しなかった。Only a rough image was obtained under low temperature and low humidity, and the image density became extremely high under high temperature and high humidity, and the toner was scattered from the beginning of the durability, and the durability was not evaluated.
【0185】添加する部数を増量しても画質はほとんど
向上せず、むしろ高温高湿下でのレベルが悪化した。Even if the number of copies to be added was increased, the image quality was hardly improved, but rather the level under high temperature and high humidity was deteriorated.
【0186】比較例5 未処理の微粉体Jを使用する以外は実施例1と同様にテ
ストした。比較例3,4と比較して高温高湿下での性能
は向上し、トナー飛散は抑えられたものの、低温低湿下
及び耐久後の画質は向上できなかった。 Comparative Example 5 A test was performed in the same manner as in Example 1 except that the untreated fine powder J was used. Compared to Comparative Examples 3 and 4, the performance under high temperature and high humidity was improved and the toner scattering was suppressed, but the image quality under low temperature and low humidity and after durability could not be improved.
【0187】実施例6 処理微粉体Kを使用する以外は実施例1と同様にしてト
ナー及び現像剤を調製し、高温高湿下(30℃/80%
RH)でテストしたところ、実施例1と比較して画像濃
度が高くなり全体のカブリの多い画像になった。また耐
久とともに飛散のレベルが悪化し、途中で中断した。 Example 6 A toner and a developer were prepared in the same manner as in Example 1 except that the treated fine powder K was used, and the toner and the developer were prepared under high temperature and high humidity (30 ° C./80%).
As a result of a test with RH), the image density was higher than that in Example 1 and the image with a large amount of fog was obtained. In addition, the level of scattering deteriorated with endurance, and the flight was interrupted.
【0188】実施例7 表面改質された処理微粉体Lを使用する以外は実施例1
と同様にしてトナー及び現像剤を調製し、実施例1と同
様にテストした。 Example 7 Example 1 except that the surface-modified treated fine powder L was used.
A toner and a developer were prepared in the same manner as in (1) and tested in the same manner as in Example 1.
【0189】高温高湿環境下で若干濃度高の傾向が見ら
れたが、充分実用レベルであり、低温低湿環境下では着
色剤含有樹脂粒子と混合する割合を1.2重量%から
1.7重量%へ増量することによってさらに画質を向上
させることができた。Although there was a tendency for the concentration to be slightly higher in a high temperature and high humidity environment, it was at a sufficiently practical level, and in a low temperature and low humidity environment, the mixing ratio with the colorant-containing resin particles was 1.2% by weight to 1.7%. The image quality could be further improved by increasing the amount to the weight percentage.
【0190】比較例6 表面改質された処理微粉体Mを使用する以外は、実施例
1と同様にしてトナー及び現像剤を調製し、実施例1と
同様にテストした。 Comparative Example 6 A toner and a developer were prepared in the same manner as in Example 1 except that the surface-modified treated fine powder M was used, and tested in the same manner as in Example 1.
【0191】着色剤含有樹脂粒子と混合する割合が0.
5重量%の時はトナーに充分な流動性が得られず、耐久
途中現像器中での剤の動きが悪くなり、濃度ムラや混合
不良のトナー飛散が発生した。そこで、添加量を種々ふ
ってみたところ、1.2重量%から2.0重量%へ増量
することによって低温低湿環境下で、実用レベルの画像
が得られる様になった。ただ、この条件下では高温高湿
下での帯電量不足が顕著であり、耐久初期からトナー飛
散,カブリが目立ち、両環境下での両立はできなかっ
た。The mixing ratio with the colorant-containing resin particles is 0.
When the content was 5% by weight, the toner did not have sufficient fluidity, the movement of the agent in the developing device during the endurance of the toner became poor, and uneven density and improper mixing of the toner occurred. Then, when the amount of addition was variously examined, by increasing the amount from 1.2% by weight to 2.0% by weight, it became possible to obtain a practical level image in a low temperature and low humidity environment. However, under these conditions, the shortage of the charge amount under high temperature and high humidity was remarkable, and toner scattering and fog were conspicuous from the initial stage of durability, and it was not possible to satisfy both conditions.
【0192】実施例8 実施例1に記載の材料を用いて重量平均粒径5.2μm
の着色剤含有樹脂粒子(II)を同様にして得た。この
着色剤含有樹脂粒子と合成例3の疎水化処理微粉体C
1.5重量%とを混合して同様にしてシアントナーとし
た。 Example 8 Weight average particle diameter of 5.2 μm using the material described in Example 1.
The colorant-containing resin particles (II) of Example 1 were obtained in the same manner. The colorant-containing resin particles and the hydrophobized fine powder C of Synthesis Example 3
Cyan toner was similarly prepared by mixing with 1.5% by weight.
【0193】Cu−Zn−Fe系フェライトキャリアに
硬化性シリコーン樹脂を0.5重量%コーティングした
コートフェライトキャリア(キャリア(ロ):50%平
均粒径が36.0μm,21μmより小さいキャリアが
全キャリアの0.33体積%,43μmより大きいキャ
リアが全キャリアの24体積%)93部とシアントナー
7部混合して、現像剤として同様にして評価した。結果
はすこぶる良好であり、特にハーフトーン部の再現性は
極めて良好であった。Coated ferrite carrier obtained by coating a Cu-Zn-Fe ferrite carrier with 0.5% by weight of a curable silicone resin (carrier (b): 50% average particle size is 36.0 μm, carriers smaller than 21 μm are all carriers). (3% by volume of carrier of 0.33% by volume, carrier of greater than 43 μm is 24% by volume of the total carrier) and 7 parts of cyan toner were mixed and evaluated in the same manner as a developer. The result was extremely good, and particularly the reproducibility of the halftone portion was extremely good.
【0194】実施例9,10 実施例1で用いたフタロシアニン顔料のかわりにキナク
リドン顔料を5部、ジスアゾ系のイエロー顔料4部をそ
れぞれ用いて、着色剤含有樹脂粒子(III),(I
V)を得た。 Examples 9 and 10 Using 5 parts of a quinacridone pigment and 4 parts of a disazo yellow pigment instead of the phthalocyanine pigment used in Example 1, colorant-containing resin particles (III), (I
V) was obtained.
【0195】それぞれの着色剤含有樹脂粒子に合成例1
の疎水化処理微粉体を1.2重量%外添してマゼンタト
ナー(重量平均粒径=5.9μm),イエロートナー
(重量平均粒径=5.8μm)を得た。Synthetic Example 1 was added to each colorant-containing resin particle.
1.2 wt% of the hydrophobized fine powder was externally added to obtain magenta toner (weight average particle size = 5.9 μm) and yellow toner (weight average particle size = 5.8 μm).
【0196】以下実施例1と同様にして画出しして評価
したところ、良好な結果が得られた。When images were printed and evaluated in the same manner as in Example 1, good results were obtained.
【0197】比較例7 表2に記載の粒度分布を有する着色剤含有樹脂粒子
(V)に処理微粉体Aを0.6重量%外添して、実施例
1と同様にして画出ししたところ、ベタ部は問題ないも
のの、ハイライト部はガサついた画像になってしまっ
た。 Comparative Example 7 The treated fine powder A was externally added to the colorant-containing resin particles (V) having the particle size distribution shown in Table 2 in an amount of 0.6% by weight and imaged in the same manner as in Example 1. However, although the solid part is fine, the highlight part has a dull image.
【0198】比較例8 表2に記載の粒度分布を有する着色剤含有樹脂粒子(V
I)に処理微粉体Aを2.0重量%外添し、トナー濃度
5%にしたことを除いて実施例1と同様にして画出しし
たところ、全環境において画像濃度が低く、貧弱な画像
になってしまった。 Comparative Example 8 Colorant-containing resin particles having a particle size distribution shown in Table 2 (V
An image was produced in the same manner as in Example 1 except that 2.0% by weight of the treated fine powder A was externally added to I) and the toner concentration was set to 5%. It became an image.
【0199】比較例9 表2に記載の粒度分布を有する着色剤含有樹脂粒子(V
II)に処理微粉体Aを1.0重量%外添して実施例1
と同様にして画出ししたところ、トナーの流動性がさほ
ど向上せず、そこで外添剤量を増量して流動性を良くし
ようとすると高温高湿下での帯電量不足を引き起こして
しまい、満足のいく結果が得られなかった。これはトナ
ーの粒度分布がブロードであるために起こった現象と考
察している。 Comparative Example 9 Colorant-containing resin particles having a particle size distribution shown in Table 2 (V
Example 1 was prepared by adding 1.0% by weight of the treated fine powder A to II).
When the image is printed in the same manner as above, the fluidity of the toner does not improve so much, and if the amount of the external additive is increased to improve the fluidity, the charge amount becomes insufficient under high temperature and high humidity. No satisfactory results were obtained. It is considered that this is a phenomenon caused by the broad particle size distribution of the toner.
【0200】[0200]
【表2】 [Table 2]
【0201】[0201]
【表3】 [Table 3]
【0202】比較例10 実施例1で用いたキャリアのかわりに表4に記載の粒度
分布を有するキャリア(ハ)(コート剤は実施例1で用
いたキャリア(イ)と同じ)を用い、トナー濃度を5重
量%にして現像剤を調製したことを除いて、実施例1と
同様に画出しした。現像コントラスト300Vで23℃
/65%の環境下では初期画像濃度が1.22と低く、
トナー濃度を7%にして(初期画像濃度1.46)耐久
したところ、1000枚ぐらいからトナー飛散が目立ち
はじめ、カブリの多い画像になってしまった。また、ト
ナー濃度を5重量%に維持したまま現像コントラストを
450Vに上げて耐久したところ、画像濃度は問題のな
いレベルまで上げられたが、耐久途中から、画像の均一
性が落ちはじめ、ハーフトーン部で特にガサついた画像
になってしまった。 Comparative Example 10 Instead of the carrier used in Example 1, a carrier (c) having the particle size distribution shown in Table 4 (the coating agent is the same as the carrier (a) used in Example 1) was used, and toner was used. Images were produced in the same manner as in Example 1 except that the developer was prepared at a concentration of 5% by weight. Development contrast of 300V at 23 ℃
In the environment of / 65%, the initial image density is as low as 1.22,
When the toner was durable with the toner density of 7% (initial image density of 1.46), toner scattering began to be noticeable from about 1000 sheets, and an image with a lot of fog was formed. When the development contrast was increased to 450 V and the toner was durable while the toner concentration was maintained at 5% by weight, the image density was raised to a level where there was no problem. The image has become particularly rough in the department.
【0203】比較例11 実施例1で用いたキャリアのかわりに表4に記載の粒度
分布を有するキャリア(ニ)(コート剤は実施例1で用
いたキャリア(イ)と同じ)を用い、トナー濃度8重量
%にして現像剤を調製したことを除いて、実施例1と同
様にして画出しした。現像剤の流動性が極端に低下して
いるためと思われる剤の現像器内での片寄りが起こり、
画像の右左の画像濃度に極端に差が生じてしまった。ま
たキャリア付着も多く、現像条件,現像バイアス等条件
を振ってみたが、完全に抑え込むには至らず、耐久を中
断した。 Comparative Example 11 Instead of the carrier used in Example 1, a carrier (d) having the particle size distribution shown in Table 4 (the coating agent is the same as the carrier (a) used in Example 1) was used. Images were formed in the same manner as in Example 1 except that the developer was prepared at a concentration of 8% by weight. Deviation of the developer in the developing unit, which seems to be due to extremely low fluidity of the developer, occurs,
There was an extreme difference in the image densities on the right and left of the image. In addition, carrier adhesion was large, and the development conditions, development bias, and other conditions were tried, but the results were not fully suppressed, and durability was interrupted.
【0204】[0204]
【表4】 [Table 4]
【0205】[0205]
【発明の効果】本発明によれば、特定の粒度分布を有す
るトナー粒子に、シラン系有機化合物で処理した上記処
理微粉体を外添剤として用いるため、カブリのない鮮明
なカラー画像が得られる上、耐久安定性や流動性,転写
性に優れ、OHP透明性にも優れたものである。According to the present invention, since the above-mentioned treated fine powder treated with a silane-based organic compound is used as an external additive for toner particles having a specific particle size distribution, a clear color image free from fog can be obtained. In addition, it has excellent durability stability, fluidity, transferability, and OHP transparency.
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Claims (4)
と外添剤とを含有するカラートナーにおいて、 該カラートナーは、外添剤として、 TiO2成分 85〜99.5% 及びTi(OR)
m(OH)n成分 0.5〜15% (式中、m及びnは0〜4の整数であり、m+n=4を
満足し、Rは飽和あるいは不飽和の環状もしくは非環状
の炭化水素基を示す。)を主要成分とする組成物の微粉
体表面を、シラン系有機化合物で処理した処理微粉体を
含有し、 該カラートナーは重量平均粒径3〜7μmを有してお
り、 該カラートナーは、5.04μm以下の粒径を有するト
ナーを40個数%より多く含有し、4μm以下の粒径を
有するトナーを10〜70個数%含有し、8μm以上の
粒径を有するトナーを2〜20体積%含有し、10.0
8μm以上の粒径を有するトナーを6体積%以下含有す
ることを特徴とするカラートナー。1. A color toner containing at least non-magnetic colorant-containing resin particles and an external additive, wherein the color toner contains, as an external additive, a TiO 2 component of 85 to 99.5% and Ti (OR).
m (OH) n component 0.5 to 15% (In the formula, m and n are integers of 0 to 4, satisfying m + n = 4, and R is a saturated or unsaturated cyclic or acyclic hydrocarbon group. The composition of the present invention comprises a fine powder surface treated with a silane-based organic compound, and the color toner has a weight average particle diameter of 3 to 7 μm. The toner contains more than 40% by number of toner having a particle size of 5.04 μm or less, 10 to 70% by number of toner having a particle size of 4 μm or less, and 2 to 2% of toner having a particle size of 8 μm or more. Contains 20% by volume, 10.0
A color toner comprising 6% by volume or less of a toner having a particle diameter of 8 μm or more.
理された微粉体であることを特徴とする請求項1に記載
のカラートナー。2. The color toner according to claim 1, wherein the treated fine powder is a fine powder that has been subjected to a hydrophobic treatment in a gas phase.
5〜0.1μmの範囲内にあることを特徴とする請求項
1又は2に記載のカラートナー。3. The treated fine powder has a primary particle size of 0.00
3. The color toner according to claim 1, which is in the range of 5 to 0.1 μm.
る二成分系カラー現像剤において、 該トナーは、少なくとも非磁性の着色剤含有樹脂粒子と
外添剤とを含有するカラートナーであって、 該カラートナーは、外添剤として、 TiO2成分 85〜99.5% 及びTi(OR)
m(OH)n成分 0.5〜15% (式中、m及びnは0〜4の整数であり、m+n=4を
満足し、Rは飽和あるいは不飽和の環状もしくは非環状
の炭化水素基を示す。)を主要成分とする組成物の微粉
体表面を、シラン系有機化合物で処理した処理微粉体を
含有しており、 該カラートナーは重量平均粒径3〜7μmを有してお
り、 該カラートナーは、5.04μm以下の粒径を有するト
ナーを40個数%より多く含有し、4μm以下の粒径を
有するトナーを10〜70個数%含有し、8μm以上の
粒径を有するトナーを2〜20体積%含有し、10.0
8μm以上の粒径を有するトナーを6体積%以下含有し
ており、 該キャリアは、50%平均粒径20〜45μmを有して
おり、かつ21μmより小さいキャリア粒子を全キャリ
アの0.1〜20体積%含有しており、43μmより大
きいキャリア粒子を全キャリアの3〜40体積%含有し
ていることを特徴とする二成分系カラー現像剤。4. A two-component color developer containing at least a toner and a carrier, wherein the toner is a color toner containing at least non-magnetic colorant-containing resin particles and an external additive. The toner contains TiO 2 component 85 to 99.5% and Ti (OR) as external additives.
m (OH) n component 0.5 to 15% (In the formula, m and n are integers of 0 to 4, satisfying m + n = 4, and R is a saturated or unsaturated cyclic or acyclic hydrocarbon group. Of the composition containing (a) as a main component, the surface of the fine powder treated with a silane-based organic compound is contained, and the color toner has a weight average particle diameter of 3 to 7 μm. The color toner contains more than 40% by number of toner having a particle size of 5.04 μm or less, 10 to 70% by number of toner having a particle size of 4 μm or less, and a toner having a particle size of 8 μm or more. 2-20% by volume, 10.0
6% by volume or less of a toner having a particle size of 8 μm or more is contained, the carrier has a 50% average particle size of 20 to 45 μm, and carrier particles smaller than 21 μm are contained in an amount of 0.1 to 10% of all carriers. A two-component color developer comprising 20% by volume and 3 to 40% by volume of carrier particles larger than 43 μm based on all carriers.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6163319A JPH086286A (en) | 1994-06-23 | 1994-06-23 | Color toner and developer |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6163319A JPH086286A (en) | 1994-06-23 | 1994-06-23 | Color toner and developer |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH086286A true JPH086286A (en) | 1996-01-12 |
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ID=15771586
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP6163319A Withdrawn JPH086286A (en) | 1994-06-23 | 1994-06-23 | Color toner and developer |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH086286A (en) |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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1994
- 1994-06-23 JP JP6163319A patent/JPH086286A/en not_active Withdrawn
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