WO2004086149A1 - 電子写真用トナー及び画像形成装置 - Google Patents

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WO2004086149A1
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Shinya Nakayama
Satoshi Mochizuki
Yasuaki Iwamoto
Yasuo Asahina
Kazuhiko Umemura
Hideki Sugiura
Hisashi Nakajima
Tomoyuki Ichikawa
Tomoko Utsumi
Koichi Sakata
Akihiro Kotsugai
Osamu Uchinokura
Masayuki Ishii
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Ricoh Company, Ltd.
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Definitions

  • the present invention relates to a toner used as a developer for developing an electrostatic image in electrophotography, electrostatic recording, electrostatic printing, and the like, a toner cartridge loaded with a developer containing the toner, and an electrophotography.
  • the present invention relates to a developing device. More specifically, toners for electrophotography, electrophotographic developers used in copiers, laser printers, plain paper faxes, etc. using a direct or indirect electrophotographic development system, and processes loaded with the electrophotographic developers.
  • the present invention relates to a cartridge and an electrophotographic developing device.
  • full-color copiers and full-color copiers using direct or indirect electrophotographic multi-color image development methods laser printers, electrophotographic toners used in full-color plain paper fax machines, etc., electrophotographic developers, and electrophotographic developers It relates to process cartridges and electrophotographic developing devices loaded with chemicals. Background art
  • an electric or magnetic latent image is visualized by toner.
  • an electrostatic charge image (latent image) is formed on a photoreceptor, and then the latent image is developed using toner to form a toner image.
  • the toner image is usually transferred onto a transfer material such as paper, and then fixed by heating or the like.
  • the toner used for electrostatic image development is generally a colored particle in which a colorant, a charge control agent, and other additives are contained in a binder resin.
  • the resulting composition is pulverized and classified to produce a toner.
  • a toner material for example, a composition obtained by melt mixing must be able to be pulverized and classified by an economically usable device. From this requirement, the melt-blended composition must be made sufficiently brittle.
  • toner particles have been obtained by, for example, a suspension polymerization method (see, for example, JP-A-9-43909 (No. 17)).
  • a suspension polymerization method see, for example, JP-A-9-43909 (No. 17)
  • Page 48, left column, line 48 to right column, line 42 See Patent Document 1.
  • the toner particles obtained by the suspension polymerization method are spherical, but have a disadvantage that cleaning properties are poor. Developing and transferring images with low image area ratio.There is little untransferred toner in transfer, and there is no problem with poor cleaning.However, images with high image area ratio, such as photographic images, and untransferred images due to poor paper feed etc.
  • the residual toner may be generated on the photoreceptor as transfer residual toner.
  • the charging roller that contacts and charges the photoconductor is contaminated, so that the original charging ability cannot be exhibited.
  • offset resistance the releasability of toner particles from the heating member
  • resin fine particles A method has been disclosed in which not only one resin particle is contained, but also the resin fine particles are unevenly distributed on the surface of the toner particle, thereby improving the offset resistance (for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-292). No. 973, Japanese Patent Application Laid-Open No.
  • a method for obtaining irregular shaped toner particles by associating resin fine particles obtained by an emulsion polymerization method causes the following problems. That is, when releasing agent fine particles are associated with each other to improve the offset resistance, the releasing agent fine particles are taken into the toner particles, and as a result, the offset resistance is sufficiently improved. I can't. Since toner particles are formed by randomly fusing resin fine particles, release agent fine particles, and colorant fine particles, the composition (content ratio of the constituent components) and the molecular weight of the constituent resins vary among the obtained toner particles. As a result, toner particles have different surface characteristics, and a stable image cannot be formed for a long period of time. Furthermore, in a low-temperature fixing system that requires low-temperature fixing, there is a problem that the fixing particles are unevenly distributed on the toner surface and the fixing is hindered, so that a fixing temperature range cannot be secured.
  • the toner structure can be controlled (core / shell structure control), but the shell structure is intended to reduce the exposure of the pigment pettus to the surface with a resin-only layer. It is disclosed that the surface condition has not been devised and that it does not have such a structure (for example, Takao Ishiyama, et al., “Characteristics and future prospects of the new production toner,” 4th Japan Imaging Society 'Joint Symposium of the Electrostatics Society of Japan (2000.7.29): Non-Patent Document 1). Therefore, although it has a shell structure, the toner surface is made of ordinary resin without any special measures. When fixing at lower temperatures, heat resistance storage stability and environmental charging stability This was not enough in terms of the problem.
  • the tandem method is a method of obtaining a full-color image on a transfer paper by sequentially superimposing and transferring the images formed by the image forming unit onto a single transfer paper conveyed to a transfer belt. is there.
  • the tandem-type color image forming apparatus has the excellent characteristics that there are a wide variety of transfer papers that can be used, high quality full-color images, and high-speed full-color image acquisition.
  • the characteristic that a full-color image can be obtained at a high speed is a unique characteristic not found in other types of color image forming apparatuses.
  • attempts have been made to achieve higher image quality and higher speed using spherical toner.
  • toner particles and inorganic powders such as various metal oxides are mixed and used for the purpose of improving the flow characteristics, charging characteristics, and the like of the toner, and are called external additives.
  • a method of treating the surface of the inorganic powder with a specific silane coupling agent, a titanate coupling agent, a silicone oil, an organic acid, etc. for the purpose of modifying the hydrophobicity, charging characteristics, etc., a specific resin
  • Methods for coating such as inorganic powders include, for example, silicon dioxide (silica), titanium dioxide (titanium), aluminum oxide, zinc oxide, magnesium oxide, cerium oxide, iron oxide, copper oxide, Tin oxide and the like are known.
  • silicic acid fine particles obtained by reacting silica or titanium oxide fine particles with an organic silicon compound such as dimethyldichlorosilane, hexamethyldisilazane, or silicone oil, and replacing the silanol group on the surface of the silicic acid fine particles with an organic group to make them hydrophobic are used.
  • organic silicon compound such as dimethyldichlorosilane, hexamethyldisilazane, or silicone oil
  • Patent Document 2 Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-43909 (page 17, left column, line 48 to right column, line 42) [Patent Document 2]
  • Patent No. 25 3 75 0.3 P. 2, left column, line 2 to line 3 to line 4)
  • an object of the present invention is to provide a developer which is excellent in fluidity and can form a stable image free of transfer loss without reproducible image blur and dust on any transfer medium.
  • the present inventors have conducted intensive studies to solve such a problem, and as a result
  • the resulting solution or dispersion is dispersed in an aqueous medium containing resin fine particles and subjected to elongation and / or cross-linking reaction.
  • the organic solvent is removed from the obtained dispersion, washed and dried to form toner particles.
  • the means for solving the above problems are as follows.
  • a modified polyester resin and a colorant capable of reacting with at least a compound having an active hydrogen group are dissolved and Z or dispersed in an organic solvent, and the solution or the dispersion contains fine resin particles. While dispersing in an aqueous medium, the modified polyester resin capable of reacting with the compound having an active hydrogen group undergoes elongation and / or cross-linking reaction, and the organic solvent is removed from the obtained dispersion to remove the toner matrix.
  • An electrophotographic toner manufactured by obtaining particles, wherein at least one or more types of inorganic fine particles are contained in the toner.
  • the inorganic fine particles include at least a compound containing a silicon element and a compound containing a metal element.
  • the inorganic fine particles include at least a compound containing a silicon element and a compound containing a titanium element.
  • the toner particles have a volume average particle diameter DV of 2 to 7 ⁇ m and a ratio Dv / Dn of the volume average particle diameter DV to the number average particle diameter Dn of 1.25 or less.
  • the content of fluorine atoms derived from the fluorine-containing compound which is determined by XPS (X-ray photoelectron spectroscopy), is 2 to 30 atomic% (atomic number%). 14>.
  • the element concentration derived from the inorganic fine particles on the surface of the toner base particles determined by the XPS method is 0.1 to 15 atomic% (atomic number%).
  • the fluorine compound has the following general formula (1):
  • R 4 wherein X is one SO 2 — or —CO—, and RR 2 , R 3 , and R 4 are each independently a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, and a aryl group A group selected from the group; Y is an iodine atom, a bromine atom or a chlorine atom; m is an integer of 1 to 10; and n is an integer of 1 to 10). It is a toner for a hotel.
  • the electrophotographic toner according to ⁇ 14> wherein the resin fine particles are a vinyl resin, a polyurethane resin, an epoxy resin, a polyester resin, or a combination of at least two of them.
  • a non-reactive polyester is dissolved together with the modified polyester resin capable of reacting with the compound having an active hydrogen group, and the functional group-containing polyester resin is The electrostatic image developing toner according to ⁇ 1>, wherein the weight ratio with the non-reactive polyester is 5/95 to 75Z25.
  • Charging means for charging the electrostatic image carrier
  • a developer is loaded, and a developing unit for developing an electrostatic image on the electrostatic image carrier with the developer to form a toner image is in contact with a transfer unit via a transfer material on the surface of the electrostatic image carrier.
  • Transfer means for electrostatically transferring the toner image to the transfer material wherein the developer comprises a carrier comprising magnetic particles and a toner for electrophotography, wherein the toner for electrophotography is in an organic solvent.
  • a modified polyester resin and a colorant capable of reacting with at least a compound having an active hydrogen group are dissolved and / or dispersed, and the solution or dispersion is dispersed in an aqueous medium containing resin fine particles.
  • Toner An image forming apparatus, characterized in that inside at least one or more of the developer of a two-component system containing inorganic fine particles.
  • the image forming apparatus further including a charging device configured to bring a charging member into contact with the electrostatic image carrier and apply a voltage to the charging member to perform charging.
  • a heating element including a heating element, a film in contact with the heating element, and a pressing member that is in pressure contact with the heating element via the film, wherein the film and the pressing member ⁇ 29>
  • the toner comprises: At least a modified polyester resin and a colorant capable of reacting with a compound having an active hydrogen group are dissolved and / or dispersed, and the solution or dispersion is dispersed in an aqueous medium containing resin fine particles.
  • the modified polyester resin capable of reacting with the compound having an active hydrogen group is subjected to elongation and / or cross-linking reaction, and the organic solvent is removed from the obtained dispersion to obtain a mother toner particle.
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram illustrating an example of the image forming apparatus of the present invention.
  • FIG. 2 is a schematic configuration diagram illustrating another example of the image forming apparatus of the present invention.
  • FIG. 3 is a schematic configuration diagram illustrating another example of the image forming apparatus of the present invention.
  • FIG. 4 is a schematic configuration diagram illustrating another example of the image forming apparatus of the present invention.
  • FIG. 5 is a schematic configuration diagram illustrating another example of the image forming apparatus of the present invention.
  • FIG. 6 is a schematic configuration diagram illustrating another example of the image forming apparatus of the present invention.
  • FIG. 7 is a schematic configuration diagram illustrating an example of the contact charging device of the present invention.
  • FIGS. 8A to 8D are schematic structural views for explaining an example of a layer configuration of the photoreceptor of the present invention.
  • FIG. 9 is a schematic configuration diagram illustrating an example of the fixing device of the present invention.
  • FIG. 10 is a schematic configuration diagram of an example of an image forming apparatus having the process cartridge of the present invention.
  • the inorganic fine particles used in the present invention are contained in the toner, the charging characteristics of the toner base are stabilized, and a decrease in the charging ability due to long-term toner stirring in the developing machine can be suppressed.
  • the inorganic fine particles exposed on the surface of the toner base not only prevent the external additives from being buried, but also function as a lubricant and exhibit excellent fluidity.
  • Examples of the inorganic fine particles of the present invention include silica, alumina, titanium oxide, barium titanate, magnesium titanate, calcium titanate, titanium oxide, iron oxide, oxide, zinc oxide, tin oxide, and calcium oxide.
  • particularly preferred are silicon dioxide and titanium dioxide.
  • inorganic fine particles containing the following metal elements (doped compounds) as necessary to the silicon element forming a silicon compound such as silica can be more preferably used.
  • the above metal elements belong to Groups II to IV of the Periodic Table, and are more preferably compounds or oxides of elements having a period of 3 or more, and usually Mg, Ca, Ba ⁇ A1, Ti, V, Sr , Zr, Si, Sn, Zn, Ga, Ge, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu and the like can be used. Among them, Ti and Zn are more preferred, and Ti is particularly preferred.
  • the inorganic fine particles those subjected to a surface treatment with a hydrophobizing agent may be used.
  • Preferred examples of the surface treatment agent include a silane coupling agent, a silylation agent, a silane coupling agent having an alkyl fluoride group, an organic titanate coupling agent, and an aluminum-based force coupling agent.
  • the dielectric constant of the inorganic fine particles is preferably from 0.2 to 7.5, more preferably from 1.3 to 3.5, and particularly preferably from 1.7 to 2.5.
  • the dielectric constant of the inorganic fine particles used in the present invention was measured by placing the inorganic fine particles in a cylindrical cell having an inner diameter of 18 mm to which an electrode was attached, and disposing the inorganic fine particles in the cell to a thickness of 0.65 mm. Measure with a TR-10C type dielectric loss measuring instrument (manufactured by Ando Electric Co., Ltd.) while compacting it into a disk with a diameter of 18 mm.
  • the frequency is 1 KH z
  • RAT IO is 1 1 X 1 0- 9.
  • the inorganic fine particles can be easily contained in the toner by adding the inorganic fine particles to the toner composition solution or dispersion in the production process of the present invention.
  • the inorganic fine particles obtained by the above-mentioned hydrophobic treatment are used.
  • it is used.
  • the content of the inorganic fine particles in the toner base particles is from 0 to 50 wt%, preferably from 0.5 to 10 wt%, based on the toner, the effects of the present invention can be further exhibited. .
  • the toner base can have good charging characteristics, and there is an effect of preventing a decrease in charging ability due to burying or release of the external additive during strong stirring deterioration of the toner. Further, the inorganic fine particles exposed on the toner surface can sufficiently exhibit the effect as a lubricant, and can have excellent fluidity.
  • the content of the inorganic fine particles in the toner base particles is determined by X-ray fluorescence analysis.
  • a calibration curve was created by X-ray fluorescence analysis using the toner base particles whose content of inorganic fine particles was apparent in advance, and the content of the inorganic fine particles in the toner base particles was determined using this calibration curve. Determined by X-ray fluorescence analysis.
  • measurement can be performed using ZSX-100E manufactured by RIGAKU Co., Ltd.
  • ZSX-100E manufactured by RIGAKU Co., Ltd.
  • the sum of the analysis values of the inorganic fine particle content is measured as the content of the inorganic fine particles in the toner base particles.
  • the presence of a certain amount of inorganic fine particles near the surface of the toner base particles can provide a better effect on the charge stability and fluidity of the toner.One is to prevent the external additive from being buried. Can be.
  • the amount of inorganic fine particles present on the surface of the toner base particles is measured as follows.
  • XPS X-ray photoelectron spectroscopy
  • the surface area of the toner surface is about several nm.
  • the measurement method, device type, conditions and the like are not particularly limited as long as similar results are obtained, but the following conditions are preferable.
  • Pretreatment The sample was packed in an aluminum dish and measured by attaching it to the sample holder with a carbon sheet.
  • the obtained result is atomic% (atomic number%).
  • the sum of the element concentrations derived from the inorganic fine particles was used as the analysis value to be obtained.
  • the concentration of the element derived from the inorganic fine particles determined by the XPS method in the toner base particles is 0.1 to 15 atomic% (number of atoms), and more preferably 0 to 15 atomic%.
  • the content is 5 to 5 atomic%, the effects of the present invention can be further exhibited.
  • the amount is less than the above range, it is difficult to exert effects on the charging stability, fluidity, and embedding property of the external additive. If the amount is more than the above range, the minimum fixing temperature increases and the low-temperature fixing ability is impaired. Not preferred.
  • the average particle size of the primary particles of the inorganic fine particles is 5 to 200 nm, which is more preferable. Or 10 to 180 nm. By setting the particle size within this range, the spacer effect of preventing aggregation of the toners is sufficiently exhibited, and the toner is stored when the toner is stored at a high temperature or
  • these inorganic fine particles When used as a toner for developing an electrostatic image, they may be used alone or in combination of two or more.
  • the average particle size here is a number average particle size.
  • the particle diameter of the inorganic fine particles used in the present invention is determined by a particle size distribution measuring device using dynamic light scattering, for example, DLS-700 manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd. Coulter manufactured by Corno Letter Electronics Co., Ltd. It can be measured by N 4, but it is difficult to dissociate the secondary agglomeration of the particles after silicone oil treatment.Therefore, the particle size can be determined directly from the photographs obtained with a scanning electron microscope or a transmission electron microscope. Is preferably obtained. In this case, at least 100 or more inorganic fine particles are observed, and the average value of their major diameters is determined.
  • aqueous medium for forming the aqueous medium phase by dispersing the resin fine particles described below water alone may be used, or a solvent miscible with water may be used in combination.
  • miscible solvents include alcohols (methanol, isopropanol, ethylene dalicol, etc.), dimethylformamide, tetrahydrofuran, cellosolves, lower ketones (acetone, methylethyl ketone, etc.). These can be used alone or in combination of two or more.
  • the resin fine particles used in the present invention are adsorbed on the oil droplet surface of the toner composition solution or dispersion in an aqueous medium, and are used for controlling the toner shape (circularity, particle size distribution). Further, it is considered that the fine particles bind to the surface portion when the organic solvent phase and the active hydrogen-containing compound (amines) are dispersed in the aqueous medium to form the organic dispersed particles, as described later. As a result, similarly to the external additive described below, the resulting toner It is considered that the base particles are unevenly distributed mainly on the surface portion.
  • the amount of the resin fine particles contained in the obtained toner particles after the external additive treatment is reduced.
  • the resin fine particles used in the present invention must have a glass transition point (T g) of 40 to 100 ° C., and if the glass transition point (T g) is less than 40 ° C., the toner storage stability Is deteriorated, and blocking occurs during storage and in the developing machine. If the glass transition point (T g) exceeds 10 o ° c, the resin fine particles impair the adhesiveness to the fixing paper, and the minimum fixing temperature rises.
  • a more preferred range is 40 to 90 ° C, and a still more preferred range is 50 to 70 ° C.
  • the weight average molecular weight is desirably 200,000 or less. Preferably it is 50,000 or less.
  • the lower limit is usually 4000, preferably 9000.
  • the weight average molecular weight is 200,000 or more, the resin fine particles hinder the adhesiveness to the fixing paper, and the minimum fixing temperature rises.
  • the resin fine particles known resins can be used as long as they can form an aqueous dispersion, and may be a thermoplastic resin or a thermosetting resin.
  • a vinyl resin a polyurethane resin
  • an epoxy resin epoxy resin
  • polyester resin A polyamide resin
  • a polyimide resin a silicon resin
  • phenol resin phenol resin
  • a melamine resin a urea resin
  • aniline resin an aniline resin
  • an ionomer resin and a polycarbonate resin.
  • two or more of the above resins may be used in combination.
  • the vinyl resin is a polymer obtained by homopolymerizing or copolymerizing a vinyl monomer, such as a styrene- (meth) acrylate resin, a styrene-butadiene copolymer, and a (meth) acrylate.
  • Acid ester polymer styrene-acrylonitrile copolymer, styrene monoanhydride
  • Maleic acid copolymer styrene- (meth) acrylic acid copolymer and the like can be mentioned.
  • the average particle size of the resin fine particles is 5 to 200 nm, preferably 20 to 300 nm.
  • the organic solvent used for producing the toner of the present invention is not particularly limited as long as it is a ferromagnetic medium capable of dissolving and / or dispersing the toner composition. It is preferable that the solvent be volatile, having a boiling point of less than 150 ° C., from the viewpoint of easy removal.
  • toluene, xylene, benzene, carbon tetrachloride, methylene chloride, 1,2-dichloroethane, 1,1,2-trichloroethane, trichloroethylene, chlorophonolem, monochlorobenzene, acetic acid Methinole, ethynole acetate, methynoleethyl ketone, acetone, tetrahydrofuran and the like can be used alone or in combination of two or more.
  • the amount of the solvent to be used is usually 40 to 300 parts, preferably 60 to 140 parts, more preferably 80 to 120 parts, based on 100 parts of the toner composition.
  • the reactive modified polyester resin (RMPE) capable of reacting with a compound having an active hydrogen group includes, for example, a functional group that reacts with active hydrogen such as an incinate group. Polyester prepolymers and the like are included.
  • the polyester prepolymer preferably used in the present invention is a polyester prepolymer (A) having an isocyanate group.
  • the polyester prepolymer (A) having an isocyanate group is a polycondensate of a polyol (PO) and a polycarboxylic acid (PC) and is reacted with a polyisocyanate (PIC) to a polyester having an active hydrogen group. It is manufactured by.
  • Examples of the active hydrogen group contained in the polyester include a hydroxyl group (alcoholic hydroxyl group and phenolic hydroxyl group), an amino group, a hydroxyl group, and a mercapto group. Preferred among these are alcoholic hydroxyl groups.
  • polystyrene resin examples include diol (DIO) and trivalent or higher valent polyol (TO). DIO alone or a mixture of DI and a small amount of TO is preferred.
  • dioleno examples include alkylene glycolone (ethylene glycol, monole, 1,2-propylene glycolone, 1,3-propylene glycolone, 1,4-butanediole, 1,61-hexanediole, etc.); Glyconole (diethylene glycol, triethylene glycol, dipropylene glycol, polyethylene glycol, polypropylene glycol, polytetramethylene ether glycol, etc.); alicyclic diol (1,4-cyclohexanedimethanol, hydrogenated bis Bisphenols (bisphenol A, bisphenol A, bisphenol S, etc.); alkylene oxides of the above alicyclic diols (ethylene oxide, propylene oxide, petylene oxide) B Donado) adducts; the bi Sufuenoru such alkylene O wherein de (ethylene O wherein de, Puropirenoki rhino de, and the like Puchirenokisai Donado) adduct.
  • alkylene glycols having 2 to 12 carbon atoms and alkylene oxide adducts of bisphenols preferred are alkylene glycols having 2 to 12 carbon atoms and alkylene oxide adducts of bisphenols, and particularly preferred are alkylene oxide adducts of bisphenols, and This is the case where it is used in combination with alkylene recall having 2 to 12 carbon atoms.
  • trivalent or higher polyol examples include trivalent or higher polyvalent aliphatic alcohols (glycerin, trimethylol / leethane, trimethylonolepropane, pentaerythritol, sorbitol, etc.); trihydric or higher phenols (Tris Phenol PA, phenol nopolak, cresol novolak, etc.); and alkylene oxide adducts of the above trivalent or higher polyphenols.
  • PC polycarboxylic acid
  • DIC dicarboxylic acid
  • TC tri- or higher valent polycarboxylic acid
  • dicarboxylic acids examples include alkylenedicarboxylic acids (succinic acid, adipic acid, sebacic acid, etc.); alkenylene dicarboxylic acids (maleic acid, fumaric acid, etc.); aromatic dicarboxylic acids (phthalic acid, isophthalic acid, terephthalic acid, naphthalene dical). Boric acid, etc.). Of these, preferred are alkenylenedicarboxylic acids having 4 to 20 carbon atoms and aromatic dicarboxylic acids having 8 to 20 carbon atoms.
  • Examples of the trivalent or higher polycarboxylic acid include aromatic polycarboxylic acids having 9 to 20 carbon atoms (such as trimellitic acid and pyromellitic acid).
  • aromatic polycarboxylic acids having 9 to 20 carbon atoms (such as trimellitic acid and pyromellitic acid).
  • the polycarboxylic acid the above-mentioned acid anhydride or lower alkyl ester (eg, methyl ester, ethyl ester, isopropyl ester) may be used to react with the polyol.
  • the ratio of polyol to polycarboxylic acid is usually 2/1 to 1/1, preferably 1.5 /, as the equivalent ratio [OH] / [COOH] of hydroxyl group [OH] and carboxyl group [COOH]. It is from 1 to 1 and more preferably from 1.3 / 1 to 1.0 2/1.
  • the polyisocyanate (PIC) used to prepare a modified polyester (polyester prepolymer) capable of reacting with a compound having an active hydrogen group by reacting with the alcoholic hydroxyl group of the above polyester includes aliphatic Polyisocyanate (tetramethylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, 2,6-diisocyanatomethyl caproate, etc.); alicyclic polyisocyanate (isophorone diisocyanate, Hexyl methane diisocyanate); aromatic diisocyanate (tolylene diisocyanate, diphenyl methane diisocyanate, etc.); araliphatic diisocyanate (a, a, a, a, a'-tetramethyl xylylene diisocyanate) Isocyanurates)
  • the polyisocyanate is pheno Le derivative, old oxime, those that have been proc with such force caprolactam; ⁇
  • the ratio of the polyisocyanate is usually 5/1 to 1/1, preferably 4 as the equivalent ratio [NCO] / [OH] of the isocyanate group [NCO] and the hydroxyl group [OH] of the polyester having a hydroxyl group. / 1 to 1.2 / 1, more preferably 2.5 / 1 to 1.5 / 1.
  • the content of the polyisocyanate (PIC) component in the prepolymer ( ⁇ ) having an isocyanate group at the terminal is usually 0.5 to 40% by weight, preferably It is preferably 1 to 30% by weight, more preferably 2 to 20% by weight.
  • the content is less than 0.5% by weight, the hot offset resistance deteriorates, and the heat storage stability and the low-temperature fixability are both disadvantageous. Also 40 weight. If it exceeds / 0 , the low-temperature fixability tends to deteriorate.
  • the number of isocyanate groups contained per molecule in the polyester prepolymer (A) having isocyanate groups is usually one or more, preferably 1.5 to 3 on average.
  • the average is 1.8 to 2.5. Less than one per molecule
  • a urea-modified polyester resin (UMPE) can be obtained by reacting it with an amine (B). This shows an excellent effect as a toner binder.
  • amines (B) examples include diamine (B 1), triamine or higher polyamine (B 2), amino alcohol (B 3), aminomercaptan (B 4), amino acid (B 5), and the like.
  • diamine (B 6) wherein the amino groups of (B 1) to (B 5) are blocked.
  • diamine (B 1) include aromatic diamines (phenylenediamine, getylltwendiamine, 4,4'-diaminodiphenylmethane, etc.); alicyclic diamines (4,4, diamino-1,3,3, -dimethyldicyclic) Xinolemethane, diamine cyclohexane, isofolone diamine, etc.); and aliphatic diamines (ethylene diamine, tetramethylene diamine, hexamethylene diamine, etc.).
  • Examples of the triamine or higher polyamine (B 2) include diethylenetriamine and triethylenetetramine.
  • amino alcohol (B 3) examples include ethanolamine, and hydroxyxylaniline.
  • Aminomercaptan (B4) includes aminoethyl mercaptan, aminopropyl mercaptan and the like.
  • Examples of (B 6) obtained by blocking amino groups of (B 1) to (B 5) include amines and ketones of the above (B 1) to (B 5) (acetone, methyl ethyl ketone, methyl iso Ketimine compounds and oxazolidine compounds obtained from butyl ketone. Preferred among these amines (B) are mixtures of (B1) and (B1) with a small amount of B2.
  • the molecular weight of a modified polyester such as a urea-modified polyester can be adjusted using an elongation terminator.
  • Examples of the elongation terminator include monoamines (such as getylamine, dibutylamine, butylamine, and laurylamine), and compounds obtained by blocking them (ketimine compounds).
  • the ratio of amines (B) is calculated as the equivalent ratio [NCO] / [NHx] of isocyanate groups [NCO] in prepolymer (A) having isocyanate groups and amino groups [NHx] in amines (B).
  • 1 Z 2 to 2/1 preferably 1.5 / 1 to 1./'1.5, more preferably 1.2 / 1 to: L / 1.2.
  • the polyester modified with a rare bond may contain a urethane bond in addition to the rare bond.
  • the molar ratio of the rare bond content to the urethane bond content is usually 100/0 to 10/90, preferably 80/20 to 20/80, and more preferably 60/40 to 30/70. is there. ⁇ ⁇ If the molar ratio of the rare bond is less than 10%, the hot offset resistance deteriorates.
  • the rare-modified polyester used in the present invention is produced by a one-shot method or a prepolymer method.
  • the weight average molecular weight of the modified polyester such as rare modified polyester is usually 10,000 or more, preferably 20,000 to 100,000, and more preferably 30,000 to 100,000. If it is less than 10,000, the hot offset resistance deteriorates.
  • the number average molecular weight of a modified polyester such as a rare modified polyester is not particularly limited when an unmodified polyester described below is used.
  • the number average molecular weight which is easy to obtain to obtain the weight average molecular weight may be used.
  • It is usually 20000 or less, preferably 1000 to 10,000; and more preferably 2,000 to 8,000. If it exceeds 20000, the low-temperature fixing property and the gloss when used in a full-color device tend to deteriorate.
  • modified polyester such as the polyester modified by the urea bond
  • unmodified polyester PE
  • PE improves low-temperature fixability and glossiness when used in a full-color device, and is more preferable than single use.
  • Examples of the PE include a polycondensate of a polyol and a polycarboxylic acid similar to the polyester component of the MPE, and preferable examples thereof are also the same as the MPE.
  • PE may be not only an unmodified polyester but also a polyester modified with a chemical bond other than a urea bond, for example, may be modified with a urethan bond.
  • MPE and PE be compatible with each other in terms of low-temperature fixing property and hot-offset resistance. Therefore, it is preferable that the polyester component of MPE and PE have similar compositions.
  • the weight ratio of MPE to PE is usually 5/95 to 80/20, preferably 5/95 to 30/70, more preferably 5/95 to 25/75, and particularly preferably 7/95. 93 to 20/80.
  • the peak molecular weight of PE measured by GPC is usually from 1,000 to 30,000, preferably from 1,500 to: L0000, more preferably from 2,000 to 8,000. If it is less than 1,000, the heat-resistant storage stability deteriorates, and if it exceeds 30,000, the low-temperature fixability deteriorates.
  • the hydroxyl value of PE is preferably 5 or more, more preferably 10 to 120, and particularly preferably 20 to 80. If it is less than 5, it is disadvantageous in terms of compatibility between heat-resistant storage stability and low-temperature fixability.
  • the acid value of PE is usually 1 to 30, preferably 5 to 20. By having an acid value, it tends to be negatively charged. Those exceeding this range are susceptible to the environment in high-temperature, high-humidity, low-temperature, low-humidity environments, and are liable to cause image degradation.
  • the glass transition point (Tg) of the binder (toner binder) in the toner is usually 40 to 70 ° C, preferably 50 to 70 ° C, more preferably 55 to 65 ° C. ° C.
  • the temperature is preferably from 45 ° C to 55 ° C.
  • the temperature is lower than 40 ° C, the heat-resistant storage stability of the toner deteriorates, and if the temperature is higher than 70 ° C, the low-temperature fixability becomes insufficient.
  • the dry toner of the present invention tends to have good heat storage stability even with a low glass transition point, as compared with a known polyester toner.
  • the temperature (TG,) at which the measurement frequency is 100 dyne / cm 2 at a measurement frequency of 20 Hz is usually 100 ° C. or more, and preferably 110 ° C. to 2 ° C. 0 0. C.
  • the viscosity of the toner binder is a temperature ( ⁇ ) force at which the temperature becomes 2100 V at a measurement frequency of 2 O Hz, usually 180 ° C. or lower, preferably 90 ° C. to 160 ° C. If the temperature exceeds 180 ° C, the low-temperature fixability deteriorates.
  • TG ' is preferably higher than T77 from the viewpoint of achieving both low-temperature fixing property and hot offset resistance.
  • the difference (TG, ⁇ ⁇ ) between TG, and T7] is preferably 0 ° C or more. It is more preferably at least 10 ° C, particularly preferably at least 20 ° C. The upper limit of the difference is not particularly limited.
  • the difference between ⁇ ⁇ and Tg is preferably from 0 to 100 ° C from the viewpoint of achieving both heat-resistant storage stability and low-temperature fixability.
  • the temperature is more preferably from 10 to 90 ° C, and particularly preferably from 20 to 80 ° C.
  • dyes and pigments can be used as the coloring agent used in the present invention. Ion Bon Black, Nig Mouth Shin Dye, Iron Black, Naph Tol Yellow s, Hansa Iero I (10G, 5G, G), Forced Dom Yum Yellow, Yellow Iron Oxide, Loess, Yellow Lead, Titanium Yellow, Polyazo Yellow , Oil Yellow, Hansa Yellow (GR, A, RN, R), Pigment Yellow L, Benzidine Yellow (G, GR), Permanent Yellow (NCG), Parkanfus Toy Yellow (5G, R), Tar Trajin Lake, Kinori Yellow Lake, Anthrazan Yellow B GL, Isoindolinone Yellow, Bengala, Lead Tan, Lead Vermilion, Cadmium Umbrellad, Cadmium Umbrella Red, Antimony Vermilion, Permanent Red 4R, Parared, Faith Reed, / ⁇ 0 Lacronore Nore Toni Troi Lin Red, Reso No Refast To Scarlet G, Brilliant Fast Scarlet, Brilliant Carmine Min BS, Permanent Red (F2G
  • the coloring agent used in the present invention can also be used as a master patch combined with a resin.
  • Styrene-p-chlorostyrene copolymer styrene-propylene copolymer, styrene-vinylinolenolenene copolymer, styrene-vinylinolephthalene copolymer, styrene-methyl acrylate copolymer, Styrene monoethyl acrylate copolymer, Styrene butyl acrylate copolymer, Styrene octyl acrylate copolymer, Styrene monomethyl methacrylate copolymer, Styrene monoethyl methacrylate copolymer, Styrene monobutyl methacrylate Copolymer, styrene-ct-chlor Methyl talconate copolymer, styrene-acrylonitrile copolymer, styrene-butyl methyl ketone copolymer,
  • the master batch can be obtained by mixing and kneading the resin for the master patch and the colorant with high shearing force.
  • an organic solvent can be used to enhance the interaction between the colorant and the resin.
  • an aqueous paste containing water as a coloring agent which is a so-called flushing method, is mixed and kneaded with a resin and an organic solvent, and the coloring agent is transferred to the resin side.
  • the method of removing the agent component is preferably used because it does not need to be dried because the colorant diet cake can be used as it is.
  • a high-shear dispersion device such as a three-roll mill is preferably used.
  • the colorant or the masterbatch can be dissolved or dispersed in the organic solvent phase, but is not limited thereto.
  • the toner of the present invention may contain a release agent represented by wax together with the toner binder and the colorant.
  • waxes can be used, for example, polyolefin wax (polyethylene wax, polypropylene wax, etc.); long-chain hydrocarbons (paraffin petas, sasol pettas, etc.); Of these, preferred are waxes containing a carbonyl group.
  • carboxyl group-containing wax examples include polyal carboxylic acid esters (carnapa wax, montan wax, trimethylonolepropane tribehenate, pentaerythritol tonole tetrabehenate, pentaerythritol diacetate dibehenate, glycerin Polytrienolate, 1,18-octadecanediol distearate, etc.); Polyalkanol esters (Tristearyl trimellitate, Distearyl maleate, etc.); Polyalkanoic acid amides ( Polyalkylamide (such as tristearyl amide trimellitate); and dialkyl ketone (such as distearyl ketone).
  • polyal carboxylic acid esters include Japanese alcohol, montan wax, trimethylonolepropane tribehenate, pentaerythritol tonole tetrabehenate, pentaerythritol diacetate dibehenate, glycerin
  • polyalkynic acid esters preferred are polyalkynic acid esters.
  • the melting point of the wax of the present invention is usually from 40 to 160 ° C, preferably from 50 to 120 ° C, more preferably from 60 to 90 ° C. Waxes with melting points below 40 ° C adversely affect heat-resistant storage stability, while waxes above 160 ° C tend to cold-set when fixed at low temperatures.
  • the melt viscosity of the wax is measured at a temperature 20 ° C higher than the melting point.
  • It is preferably from 100 to 100 cps, and more preferably from 100 to 100 cps. 1
  • the content of the wax in the toner is usually 0 to 40% by weight, preferably 3 to 30% by weight.
  • the toner of the present invention can contain a charge control agent as needed.
  • charge control agents can be used, for example, Nig-mouth syn dyes, triphenylmethane dyes, chromium-containing metal complex dyes, molybdate chelate pigments, rhodamine dyes, alkoxyamines, quaternary ammonium salts ( Fluorinated quaternary ammonium salts), alkyl amides, simple substances or compounds of phosphorus, simple substances or compounds of tungsten, fluorinated activators, metal salts of salicylic acid, and metal salts of salicylic acid derivatives.
  • Bonthrone 03 a Nig Mouth syn-dye, Bontron P-51, a quaternary ammonium salt, Bontron S-34, a metal-containing azo dye, and E-82, a oxynaphthoic acid metal complex E_84 of a salicylic acid-based metal complex, E-89 of a phenol-based condensate (all manufactured by Orient Chemical Industries), TP-302 of a quaternary ammonium salt molybdenum complex, TP-415 (From Hodogaya Chemical Co., Ltd.), copy charge of quaternary ammonium salt PSYVP 209, copy blue of triphenyl methane derivative, copy charge of quaternary ammonium salt
  • the amount of the charge control agent used includes the type of the binder resin, the presence or absence of additives used as needed, and the dispersion method.It is determined by the toner manufacturing method and is uniquely limited. However, it is preferably used in an amount of 0.1 to 10 parts by weight based on 100 parts by weight of the binder resin. Preferably, the range is 0.2 to 5 parts by weight.
  • charge control agents can be melt-kneaded together with the masterbatch and resin and then dissolved and dispersed, or of course, they can be added when directly dissolved and dispersed in an organic solvent, or fixed after toner particles are formed on the toner surface. You may make it.
  • the toner particles of the present invention have an external additive adhered to the surface thereof in order to assist fluidity, developability, and chargeability.
  • inorganic fine particles can be preferably used.
  • the primary particle diameter of the inorganic fine particles for the external additive is preferably 5 nm 2 um, particularly preferably 5 nm to 500 nm.
  • the specific surface area by the BET method is preferably 20 to 500 m 2 Z g.
  • the usage ratio of the inorganic fine particles for the external additive is preferably from 0.1 to 5% by weight of the toner, and more preferably from 0.01 to 2.0% by weight.
  • the inorganic fine particles include, for example, silica, alumina, titanium oxide, barium titanate, magnesium titanate, calcium titanate, strontium titanate, zinc oxide, tin oxide, clay sand, clay, mica, and ash. Stone, cesium earth, chromium oxide, cerium oxide, red iron oxide, antimony trioxide, magnesium oxide, zirconium oxide, barium sulfate, barium carbonate, calcium carbonate, silicon carbide, silicon nitride, etc. .
  • Other external additives include polymer fine particles, for example, polystyrene obtained by soap-free emulsion polymerization, suspension polymerization, and dispersion polymerization, methacrylic acid ester / acrylic acid ester copolymer, silicone, benzoguanamine, and NIPPON. And polymer particles of a thermosetting resin.
  • Such an external additive can be subjected to a surface treatment to increase hydrophobicity and prevent deterioration of flow characteristics and charging characteristics even under high humidity.
  • silane coupling agents silylating agents, silane coupling agents having a fluorinated alkyl group, organic titanate-based coupling agents, aluminum-based coupling agents, silicone oil, and modified silicone oil are preferred surface treatment agents.
  • a cleanability improving agent can be added to remove the post-transfer developer remaining on the photoreceptor and the primary transfer medium.
  • the cleaning improver examples include fatty acid metal salts such as zinc stearate, calcium stearate, and stearic acid, and polymer fine particles produced by soap free emulsion polymerization of polymethyl methacrylate fine particles, polystyrene fine particles, and the like. be able to.
  • the polymer fine particles preferably have a relatively narrow particle size distribution and a volume average particle size of 0.01 to 1 ⁇ m.
  • the toner binder can be manufactured by the following method.
  • the polyol and polycarboxylic acid are heated to 150 to 280 ° C in the presence of a known esterification catalyst such as tetrabutoxytitanate and dibutyltin oxide, and the generated water is distilled off while reducing the pressure as necessary.
  • a polyester having a hydroxyl group is obtained.
  • a polyisocyanate is reacted therewith to obtain a prepolymer (A) having an isocyanate group.
  • the amine (B) is reacted with the amine (B) at 0 to 140 ° C. to obtain a polyester modified with a rare bond.
  • a solvent can be used if necessary.
  • Available solvents include aromatic solvents (toluene, xylene, etc.); ketones (acetone, methylethylketone, methylisobutylketone, etc.); esters (ethyl acetate, etc.); amides (dimethylformate, etc.). Amides, dimethylacetamide, etc.) and ethers (such as tetrahydrofuran)
  • this PE is produced in the same manner as in the case of the polyester having a hydroxyl group, and this PE is added to the solution after the completion of the reaction of the urea-modified polyester. Dissolve and mix.
  • a compound having a hydrogen group for example, a diamine compound having an amino group
  • a modified polyester resin for example, a polyester resin having an isocyanate group
  • the production of the toner of the present invention by using the elongation and / or crosslinking reaction in an aqueous medium will be specifically described below, but is of course not limited thereto.
  • aqueous medium water alone may be used, or a solvent miscible with water may be used in combination.
  • miscible solvents include alcohols (methanol, isopropanol, ethylene glycol, etc.), dimethinolehonolemamide, tetrahydrofuran, senolesolves (methylselsolve, etc.), and lower ketones (acetone, methylethylketo). For example).
  • the toner particles can be formed by reacting a dispersion containing a prepolymer (A) having an isocyanate group with an amine (B) in an aqueous medium.
  • a composition of the toner raw material containing the urea-modified polyester or the prepolymer (A) is added to the aqueous medium. And a method of dispersing by a shearing force.
  • Prebolimer (A) and other toner components (hereinafter referred to as toner raw materials) Colorant, colorant master patch, release agent, charge control agent, unmodified polyester resin, etc. form a dispersion in an aqueous medium.
  • the toner may be mixed at the time of mixing, but it is more preferable to mix the toner raw materials in advance and then add and disperse the mixture in an aqueous medium.
  • toner raw materials such as a colorant, a release agent, and a charge control agent do not necessarily need to be mixed when forming particles in an aqueous medium.
  • a colorant such as a colorant, a release agent, and a charge control agent
  • it may be added.
  • the coloring agent can be added by a known dyeing method.
  • the dispersing method is not particularly limited, but known equipment such as a low-speed shearing type, a high-speed shearing type, a friction type, a high-pressure jet type, and an ultrasonic wave can be applied.
  • a high-speed shearing type is preferred.
  • the number of revolutions is not particularly limited, but is usually 1000 to 30,000 rpm, preferably 5,000 to 20,000 rpm.
  • the dispersion time is not particularly limited, but is usually 0.1 to 5 minutes in the case of the batch method.
  • the temperature at the time of dispersion is usually 0 to 150 ° C (under pressure), preferably 40 to 98 ° C.
  • the dispersion of the rare-modified polyester or prepolymer (A) has a lower viscosity and is easier to disperse.
  • the amount of the aqueous medium to be used is usually 50 to 2,000 parts by weight, preferably 100 to 1,000 parts by weight, based on 100 parts of the toner component (composition) containing the rare modified polyester and the prepolymer (A). If the amount is less than 50 parts by weight, the dispersion state of the toner composition is poor, and toner particles having a predetermined particle size cannot be obtained. Exceeding 2000 parts by weight is not economical.
  • a dispersant can be used if necessary.
  • the use of a dispersant is preferred because the particle size distribution becomes sharp and the dispersion is stable.
  • the amine (B) may be added and reacted before dispersing the toner components in the aqueous medium, or the amine may be dispersed after dispersing in the aqueous medium.
  • Class (B) may be added to cause a reaction from the particle interface.
  • the urea-modified polyester is preferentially generated on the surface of the produced toner, and a concentration gradient can be provided inside the particles.
  • Phosphate esters and other anionic surfactants such as imidazoline.
  • Quaternary ammonium salt-type cationic surfactants such as alkyltrimethylammonium salt, dialkyldimethylammonium salt, alkyldimethylbenzylammonium salt, pyridinium salt, alkylisoquinoline salt, and benzethonium chloride
  • Nonionic surfactants such as fatty acid amide derivatives and polyhydric alcohol derivatives, for example, alanine, dodecyl di (aminoethyl) glycine, di (octylaminoethyl)
  • Amphoteric surfactants such as glycine and N-alkyl-N, N-dimethylammonium betaine.
  • the effect can be increased with a very small amount.
  • anionic surfactant having a fluoroalkyl group include a fluoroalkylcarboxylic acid having 2 to 10 carbon atoms and a metal salt thereof, perfluorooctanesulfol-glutamate dinadium, 3- [omega-fluoroalkyl].
  • cationic surfactant examples include aliphatic primary, secondary and secondary amine acids having a fluoroalkyl group, perfluoroalkyl (C 6 to C 10) sulfonamide propyl trimethyl ammonium salts and the like.
  • Aliphatic quaternary ammonium salt, benzalkonium salt, benzethonium chloride, pyridinium salt, imidazolinium salt The product names are Surflon S-121 (manufactured by Asahi Glass Co., Ltd.), Florard FC-135 (manufactured by Sumitomo 3M), UNIDINE DS-202 (manufactured by Daikin Industries, Ltd.), MegaFac F _15 0, F-8224 (Dai Nippon Inki), Etatop EF-132 (Tokam Products), Phagedant F-300 (Neos), etc. Calcium phosphate, calcium carbonate, titanium oxide, colloidal silica, hydroxyapatite, and the like can also be used as soluble inorganic compound dispersants.
  • the dispersed droplets may be stabilized using a polymer-based protective colloid.
  • Monochrome 2—Hydroxypropyl, Metatarinoleic acid 3-Chloro-2-Hydroxypip Pill Diethylene glycolone monoatalinoleate Estenole, Diethylene glycolone monomethacrylate, Glycerin mono Acrylic acid esters, Glycerin monomethacrylic acid ester, ⁇ -methylol acrylamide, ⁇ -methylol
  • Media or their methylol compounds include acid chlorides such as acrylic acid chloride and methacrylic acid chloride; nitrogen atoms such as vinyl pyridine, bulpyrrolidone, bulimidazole, and ethyleneimine; or those having a heterocyclic ring thereof.
  • acid chlorides such as acrylic acid chloride and methacrylic acid chloride
  • nitrogen atoms such as vinyl pyridine, bulpyrrolidone, bulimidazole, and ethyleneimine; or those having a heterocyclic ring thereof.
  • Cellulose such as noresenorelose, hydroxyxetici / resenorelose, and hydroxypropyl cellulose can be used.
  • the calcium phosphate salt is dissolved from the fine particles by a method such as dissolving the calcium phosphate salt with an acid such as hydrochloric acid and washing with water. Remove. In addition, it can be removed by an operation such as decomposition with an enzyme.
  • the dispersant can be left on the surface of the toner particles. However, it is preferable that the dispersant be washed and removed after the elongation and / or cross-linking reaction from the viewpoint of charging the toner.
  • the elongation and ⁇ or crosslinking reaction time is selected depending on the reactivity of the combination of the isocyanate group structure of the prepolymer ( ⁇ ) and the amines ( ⁇ ), but is usually 10 minutes to 40 hours, preferably 2 to 24 hours. Time.
  • the reaction temperature is generally 0 to 150 ° C, preferably 40 to 98 ° C.
  • a known catalyst can be used if necessary. Specific examples include dibutyltin laurate and dioctyltin laurate.
  • a solvent in which the rare-modified polyester prepolymer (A) is soluble can be used.
  • -Use of a solvent is preferred in that the particle size distribution becomes sharp. It is preferable that the solvent is volatile having a boiling point of less than 10 ° C. from the viewpoint of easy removal.
  • solvent examples include toluene, xylene, benzene, carbon tetrachloride, methylene chloride, 1,2-dichloroethane, 1,1,2-trichloroethane, trichloroethylene, chlorophonolem, monochlorobenzene, and dichloroethane.
  • Tylidene, methyl acetate, ethyl acetate, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone and the like can be used alone or in combination of two or more.
  • aromatic solvents such as toluene and xylene and halogenated hydrocarbons such as methylene chloride, 1,2-dichloroethane, chloroform and carbon tetrachloride are preferred.
  • Prebolimer (A) For 100 parts The amount of the solvent used is generally 0 to 300 parts, preferably 0 to 100 parts, and more preferably 25 to 70 parts. When a solvent is used, it is removed by heating under normal pressure or reduced pressure after the elongation and / or crosslinking reaction.
  • the modified polyester capable of reacting with the compound having an active hydrogen group is reacted with an amine (B) as a crosslinking agent and / or an elongating agent
  • the elongation and / or crosslinking reaction time is determined by the isocyanate group of the prepolymer (A). It is selected according to the reactivity of the combination of the structure and the amine (B), but is usually 10 minutes to 40 hours, preferably 2 to 24 hours.
  • the reaction temperature is generally 0 to 150 ° C, preferably 40 to 98 ° C.
  • a known catalyst can be used if necessary.
  • Specific examples include dibutyltin diallate and dioctyltin diallate.
  • a high-viscosity aqueous solution containing a thickener, an activator, and the like is mixed with the emulsified dispersion (oil phase), and a homomixer is added to the mixed solution.
  • a device that applies a shearing force such as Ebara Milda
  • the emulsified particles can be deformed by utilizing the viscosity difference between the oil phase and the aqueous phase.
  • the conditions at this time include a method for adjusting the shearing force of the apparatus, for example, a method for adjusting the treatment time and the number of treatments, or a method for adjusting the viscosity difference between the oil phase and the aqueous phase, for example, a water-insoluble organic solvent in the oil phase. It can be controlled by optimizing the concentration, temperature, thickener, activator, and temperature in the aqueous phase.
  • the temperature of the entire system is gradually increased.
  • a method of completely evaporating and removing the organic solvent in the droplet can be employed.
  • a gas obtained by heating air, nitrogen, carbon dioxide, combustion gas, etc., in particular, various air streams heated to a temperature equal to or higher than the boiling point of the highest boiling solvent used is generally used.
  • Short-term treatment of spray dryer, belt dryer, rotary kiln, etc. can provide the desired quality.
  • Wide particle size distribution during chemical dispersion When washing and drying are performed while keeping the cloth, the particle size distribution can be adjusted by classifying into a desired particle size distribution.
  • fine particles can be removed in the liquid by cyclone, decanter, centrifugation, or the like.
  • the classification operation may be performed after the powder is obtained after drying, but it is preferable to perform the classification in a liquid in terms of efficiency.
  • the obtained unnecessary fine particles or coarse particles can be returned to the re-kneading step and used for forming particles. At this time, the fine particles or coarse particles may be in a wet state.
  • the dispersant used is preferably removed as much as possible from the obtained dispersion, but is preferably carried out simultaneously with the classification operation described above.
  • the obtained particles may be used as toner base particles, and the toner base may be used as it is, but the dried toner base particles may be used as releasing agent fine particles, charge controlling fine particles, fluidizing agent fine particles, coloring agent fine particles, or the like.
  • the toner base particles are toner particles obtained by removing an organic solvent from a dispersion in an aqueous medium, washing and drying, and before adding an external additive.
  • a surface treatment with a fluorine-containing compound described below it refers to particles after the surface treatment with the fluorine-containing compound and before addition of an external additive.
  • Specific methods include adding a climbing force to the mixture with high-speed rotating blades, charging the mixture into a high-speed air stream, accelerating it, and applying the particles to each other or composite particles to an appropriate collision plate. There is a method of causing collision.
  • the Ongmill manufactured by Hosokawa Miku Koutun
  • the I-type mill manufactured by Nippon Pneumatic Co., Ltd.
  • Kryptron system manufactured by Kawasaki Heavy Industries, Ltd.
  • automatic mortar and the like.
  • the particles obtained through the above steps are then subjected to a surface treatment using a fluorine-containing compound as a charge control agent.
  • a fluorine-based compound used in the toner of the present invention any compound containing a fluorine atom may be used. Any of organic and inorganic compounds can be used, and is not particularly limited except that it contains a fluorine atom. Among them, the compound of the general formula (1) is more preferable.
  • X an S 0 2 - or - CO-, 1, R 2, R 3, ⁇ Pi R 4 are independently a hydrogen atom, an alkyl group having a carbon number of 1-1 0, and Ariru A group selected from the group consisting of a group, Y is an iodine atom, a bromine atom or a chlorine atom, m is an integer of 1 to 10 and n is an integer of 1 to 10)
  • Typical specific examples of the compound of the general formula include the following fluorine compounds (1) to (27), all of which show white or pale yellow. Y is more preferably oxygen.
  • N, N, N trimethyl- [3- (4-perfluorononenyloxybenzamide) propyl] ammonium oxide is more preferable in view of the charge-imparting ability. Further, a mixture with the above compound and another fluorine compound is more preferable.
  • the fluorine compound has a content of fluorine atoms depending on the fluorine-containing compound detected by XPS (X-ray photoelectron spectroscopy) of 2 to 30 atom%, preferably
  • Surface treatment can be applied to toner so that it is in the range of 4 to 15 atomic%.
  • the XPS method is similar to the XPS method used to measure the inorganic fine particles on the surface of the toner base particles described above. A method can be used.
  • toner particles before addition of inorganic fine particles as an external additive are dispersed in an aqueous solvent (preferably water containing a surfactant) in which the fluorine compound is dispersed, and the toner particles are coated on the surface of the toner particles.
  • an aqueous solvent preferably water containing a surfactant
  • the solvent is removed and dried to obtain the toner base particles, but the method is not limited to this method.
  • the toner surface treatment with a fluorine-based material is performed. It has been found that the application has an effect on the improvement of the chargeability. Although the mechanism is not clear at this stage, the fluorine-based material tends to adhere to the resin fine particles, and the fluorine-based material does not adhere under conditions where it hardly remains, such as less than 0.5 wt%, and the effect is exhibited. It is not considered. For this reason, it is preferable that resin fine particles remain on the toner surface. On the other hand, if the content exceeds 5.0 wt%, the presence of a large amount of the resin fine particles can be a fixing inhibitor against low-temperature fixing property. No ⁇ Toner shape etc.>
  • the toner according to the present invention has a specific shape and shape distribution, and the toner having an average circularity of less than 0.90 and having an irregular shape that is too far from a sphere has a satisfactory transfer. High-quality images without gender or dust cannot be obtained.
  • An appropriate method for measuring the shape is to use an optical detection band method in which a suspension containing particles is passed through a detection band on the imaging unit on a flat plate, and the particle image is optically detected and analyzed with a CCD camera. It is.
  • a substantially spherical toner having an average circularity of 0.90 to 0.90 which is a value obtained by dividing the perimeter of an equivalent circle having the same projected area obtained by this method by the perimeter of an actual particle, is an appropriate value. It has been confirmed that it is effective for forming high-definition images with reproducible density More preferably, the average circularity is 0.950 to 0.990, and even more preferably, the average circularity is 0.960 to 0.985 and the particles having a circularity of less than 0.94 are 15% or less. . is there. Further, in the toner obtained by treating the particle surface with a fluorine-containing compound, the average circularity is more preferably 0.900 to 0.975, and further preferably the average circularity is 0.9. Particles having a circularity of less than 0.94 and 950 to 0.970 are less than 15%.
  • the volume average particle diameter (DV) of the toner is 2 to m (3 to 8 m in the case of a toner obtained by treating the particle surface with a fluorine-containing compound).
  • the ratio (Dv / Dn) of 1.25 or less, more preferably 1.10 to 1/25, is excellent in all of heat-resistant storage stability, low-temperature fixability, and hot offset resistance, especially full color Excellent image gloss when used in copiers, etc.Furthermore, in a two-component developer, even if the toner balance is performed for a long time, the fluctuation of the toner particle diameter in the developer is reduced, and the It is preferable from the viewpoint that good and stable developability can be obtained even with long-term stirring.
  • the toner when the volume average particle diameter is smaller than the range of the present invention, in a two-component developer, the toner is fused to the surface of the carrier in a long-term stirring in a developing device, and the charging ability of the carrier is reduced, When the toner is used as a developer, it tends to cause the fining of the toner to the developing roller and the fusion of the toner to a member such as a blade for thinning the toner.
  • the particle size of the toner is larger than the range of the present invention, it becomes difficult to obtain a high-resolution and high-quality image, and if the toner in the developer balances, In many cases, the fluctuation of the particle size of the particles increases.
  • volume average particle diameter / number average particle diameter was larger than 1.25.
  • volume average particle diameter / number average particle diameter is smaller than 1.05, there are some aspects that are preferable in terms of stabilizing the behavior of the toner and making the charge amount uniform, but insufficient charging of the toner. In some cases, it was clarified that the cleaning performance was sometimes deteriorated.
  • volume-average particle diameter / number-average particle diameter (DvZDn) was measured with an aperture diameter of 100 ⁇ m using a Coulter Electronics Co., Ltd. particle size analyzer ⁇ Coulter Force Counter TAII ''. Volume average particle diameter (D v) and number average particle diameter
  • the toner of the present invention is used for a two-component developer
  • the toner is mixed with a magnetic carrier.
  • W may be used, and the content ratio of the carrier and the toner in the developer is preferably from 1 to 10 parts by weight, more preferably from 3 to 9 parts by weight, based on 100 parts by weight of the carrier.
  • Conventionally known magnetic carriers such as iron powder, ferrite powder, magnetite powder, and magnetic resin carrier having a particle diameter of about 20 to 200 / m can be used.
  • the coating material examples include amino resins, for example, urea-formaldehyde resin, melamine resin, benzoguanamine resin, urea resin, polyamide resin, epoxy resin and the like.
  • polyvinyl and polyvinylidene resins such as acrylic resin, polymethyl methacrylate resin, polyacrylonitrile resin, polyvinyl acetate resin, polyvinyl alcohol resin, polyvinyl butyral resin, polystyrene resin and styrene acryl Polystyrene resins such as polymerized resins, halogenated olefin resins such as polyvinyl chloride, polyester resins such as polyethylene terephthalate resin and polybutylene terephthalate resin, polycarbonate resins, polyethylene resins, polyvinyl fluoride resins, and polyfluorinated resins Vinylidene fluoride resin, polytrifluoroethylene resin, polyhexafluoropropylene resin, copolymer of vinyli
  • conductive powder metal powder, carbon black, titanium oxide, tin oxide, zinc oxide and the like can be used. These conductive powders preferably have an average particle size of 1 m or less. When the average particle size is larger than 1 ⁇ m, it becomes difficult to control the electric resistance.
  • the toner of the present invention can be used as a one-component magnetic toner or a non-magnetic toner which does not use a carrier.
  • the toner of the present invention can be used to form an image using an image forming apparatus having an intermediate transfer member.
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a copying machine according to the present embodiment.
  • Photosensitivity as image carrier Around a body drum (hereinafter, referred to as a photoreceptor) 110, a charging roller 120 as a charging device, an exposure device 130, a cleaning device having a cleaning blade (160), A static elimination lamp 170 as a static eliminator, a developing device 140, and an intermediate transfer member 150 as an intermediate transfer member are provided.
  • the intermediate transfer body 150 is suspended by a plurality of suspension rollers 151, and is configured to run endlessly in a direction indicated by an arrow by driving means such as a motor (not shown).
  • a part of the suspension roller 151 also serves as a transfer bias roller for supplying a transfer bias to the intermediate transfer member, and a predetermined transfer bias voltage is applied from a power source (not shown).
  • a cleaning device 190 having a cleaning blade for the intermediate transfer member 150 is also provided.
  • a transfer roller 180 is provided as a transfer means for transferring a developed image to a transfer paper 101 as a final transfer material, facing the intermediate transfer body 150, and the transfer roller 180 is provided. Is supplied with a transfer bias by a power supply device (not shown). .
  • a corona charger 152 is provided around the intermediate transfer member 150 as a charge applying means.
  • the developing device 140 includes a developing belt 141 as a developer carrier, and a black (hereinafter, referred to as K) developing unit 144 K provided around the developing belt 141.
  • the developing unit is composed of an yellow (hereinafter referred to as ⁇ ) developing unit 144 ⁇ ⁇ ⁇ , a magenta (hereinafter referred to as magenta) developing unit 144 5, and a cyan (hereinafter referred to as C) developing unit 144C.
  • the developing belt 141 is stretched over a plurality of belt rollers, and is configured to run endlessly in the direction of the arrow by driving means such as a motor (not shown).
  • the portion moves at substantially the same speed as the photoconductor 110.
  • each developing unit Since the structure of each developing unit is common, the following description is based on the black developing unit.
  • the developing unit 144K includes a developing tank 144K for storing a high-viscosity, high-concentration liquid developer containing toner particles and a carrier liquid component, and a lower portion for the developing tank 144K.
  • Pumping roller 144 Bk arranged to be immersed in the liquid developer in K, and the developer pumped from the pumping roller 144 K is thinned and applied to developing belt 144. It consists of a coating roller 144K.
  • the coating roller 144 K has conductivity, and a predetermined bias is applied from a power supply (not shown).
  • the apparatus configuration of the copying machine according to the present embodiment includes, in addition to the apparatus configuration shown in FIG. 1, the developing units 144K, 144K, and An apparatus configuration in which the 45 C and the 45 C are provided around the photoconductor 110 may be used.
  • the photosensitive member 110 is uniformly charged by the charging roller 120 while being driven to rotate in the direction of the arrow, and then the reflected light from the original is imaged and projected by the exposure device 130 using an optical system (not shown).
  • an electrostatic latent image is formed on the photoconductor 110.
  • This electrostatic latent image is developed by the developing device 140 to form a toner image as a visible image.
  • the developer thin layer on the development belt 141 is peeled off from the belt 141 in a thin layer state by contact with the photoconductor in the development area, and a latent image on the photoconductor 110 is formed. Move to the part where it is.
  • the toner image developed by the developing device 140 is transferred to the intermediate transfer member 150 at a contact portion (primary transfer area) between the photosensitive member 110 and the intermediate transfer member 150 moving at a constant speed. (Primary transfer). In the case of performing a transfer in which three or four colors are superimposed, this process is repeated for each color to form a color image on the intermediate transfer body 150.
  • the corona charger 15 2 for application is provided on the downstream side of the contact facing portion between the photoconductor 110 and the intermediate transfer body 150 in the rotation direction of the intermediate transfer body 150. In addition, it is installed at a position on the upstream side of the contact facing portion between the intermediate transfer member 150 and the transfer paper 101.
  • the corona charger 152 gives the toner image a true charge having the same polarity as the charged polarity of the toner particles forming the toner image, and excellent transfer to the transfer paper 101 is achieved. Provide enough charge to the toner image to do so.
  • the toner image is charged by the corona charger 152, the toner image is conveyed in a direction indicated by an arrow from a sheet feeding unit (not shown) by a transfer bias from the transfer roller 180. Is transferred all at once onto the transfer paper 101 (secondary transfer).
  • the transfer paper 101 on which the toner image has been transferred is separated from the photosensitive body 110 by a separation device (not shown), and is discharged from the device after being subjected to a fixing process by a fixing device (not shown).
  • the untransferred toner is recovered and removed from the photoconductor 110 after the transfer by the tallying device 160, and the residual charge is removed by the charge removing lamp 170 in preparation for the next charging.
  • the coefficient of static friction of the intermediate transfer member is preferably 0.1 to 0.6, and more preferably 0.3 to 0.5.
  • the volume resistivity of the intermediate transfer body arbitrary preferable to be less than or equal to the number Omega cm or 1 0 3 ⁇ cm.
  • the volume resistivity less number Omega cm or 1 0 3 ⁇ cm while preventing the charging of the intermediate transfer member itself, the charge imparted by charging unit is unlikely to remain on the intermediate transfer member, the two Transfer unevenness during the next transfer can be prevented. Further, it is possible to easily apply the transfer bias during the secondary transfer.
  • the material of the intermediate transfer member is not particularly limited, and known materials can be used. An example is shown below.
  • PC polycarbonate
  • PVDF vinylene polyfluoride
  • PAT polyalkylene terephthalate
  • PC polycarbonate
  • ETFE ethylene tetrafluoroethylene copolymer
  • PC PC / PAT blend material
  • carbon black dispersed thermosetting polyimide etc.
  • a belt having a high Young's modulus is used as a base layer, and a surface layer or an intermediate layer is provided on the outer periphery of the belt.
  • the belt has a two- or three-layer structure. Has the ability to prevent line image dropouts caused by hardness
  • a belt with a relatively low Young's modulus using rubber and elastomer have the advantage that the softness of the belt hardly causes a drop in the line image.
  • the belt width is made larger than the drive roll and the extension roll, and the elasticity of the belt ears protruding from the roll is used to prevent meandering, so ribs and meandering prevention devices are not required and low cost. Can be realized.
  • Color images are usually formed with four colored toners.
  • One to four toner layers are formed on one color image.
  • the toner layer receives pressure when passing through the primary transfer (transfer from the photoconductor to the intermediate transfer belt) and the secondary transfer (transfer from the intermediate transfer belt to the sheet), and the cohesive force between the toners increases. If the cohesive force between toners is high, the phenomenon of missing characters in a character and missing edges in a solid image is likely to occur. Since the resin belt has a high hardness and does not deform in accordance with the toner layer, the toner layer is easily compressed, and the character dropout phenomenon easily occurs.
  • the elastic belt is used for the following purposes.
  • the elastic belt is deformed at the transfer section in accordance with the toner layer and the paper having poor smoothness.
  • the elastic belt since the elastic belt is deformed following local irregularities, it does not excessively increase the transfer pressure with respect to the toner layer, provides good adhesion, has no missing characters, and has poor flatness. Therefore, a transferred image with excellent uniformity can be obtained.
  • the resin of the elastic belt is polycarbonate, fluorine resin (ETFE, PVDF
  • Polystyrene black polystyrene, poly- ⁇ -methinolestyrene, styrene-butadiene copolymer, styrene-monobutyl chloride copolymer, styrene-monobutyl acetate copolymer, styrene-maleic acid copolymer, styrene-acrylic Acid ester copolymer (Styrene-methyl acrylate copolymer, Styrene-ethyl acrylate copolymer, Styrene-butyl acrylate copolymer, Styrene-octyl acrylate copolymer and styrene-acrylic acid phenol copolymer Styrene-methyl methacrylate copolymer, styrene-methyl methacrylate copolymer, styrene-ethyl methacrylate copolymer, styrene
  • CL—Styrene-based resins (mono- or copolymers containing styrene or styrene substituents) such as methyl acrylate copolymer, styrene-acrylonitrile-acrylate ester copolymer, and methacrylic acid Methyl acrylate resin, butyl methacrylate resin, ethyl acrylate resin, butyl acrylate resin, modified acrylic resin (silicone-modified acrylic resin, vinyl chloride-modified acrylic resin, acryl-urethane resin, etc.), vinyl chloride resin Styrene-vinyl acetate copolymer, vinyl chloride-vinyl acetate copolymer, rosin-modified maleic resin, phenol resin, epoxy resin, polyester resin, polyester polyurethane resin, polyethylene, polypropylene, polybutadiene, polyvinylidene chloride, Ionomer resin, poly One or two selected from the group consisting of a tan
  • Elastic rubber and elastomers include butyl rubber, fluoro rubber, acryl rubber, EPDM, NBR, acrylonitrile-butadiene-styrene rubber, natural rubber, isoprene rubber, styrene-butadiene rubber, butadiene rubber, and ethylene rubber.
  • the material is not limited to the above.
  • the conductive agent for adjusting the resistance value examples include carbon black, graphite, metal powders such as aluminum and nickel, tin oxide, titanium oxide, antimony oxide, indium oxide, potassium titanate, and antimony oxide.
  • Conductive metal oxides such as tin oxide composite oxide (ATO) and indium oxide / tin monoxide composite oxide (ITO), and conductive metal oxides include insulating fine particles such as barium sulfate, magnesium silicate, and calcium carbonate. May be coated. It is a matter of course that the present invention is not limited to the above conductive agent. '
  • the surface layer prevents contamination of the photoreceptor with an elastic material, and reduces surface frictional resistance to the transfer belt surface to reduce toner adhesion to enhance cleaning and secondary transferability. Is required.
  • materials that reduce surface energy and increase lubricity by using one or more of polyurethane, polyester, epoxy resin, etc. such as fluororesins, fluorocarbon materials, carbon fluoride, titanium dioxide, and silicon carbide
  • fluororesins fluorocarbon materials
  • carbon fluoride carbon fluoride
  • titanium dioxide titanium dioxide
  • silicon carbide silicon carbide
  • a material obtained by performing a heat treatment such as a fluorine-based rubber material to form a fluorine-rich layer on the surface to reduce the surface energy.
  • the method for manufacturing the belt is not limited.
  • a method of preventing the elastic belt from elongating there are a method of forming a rubber layer on the core resin layer with low elongation, and a method of adding a material for preventing the elongation to the core layer, but it is not particularly concerned with the production method.
  • the material constituting the core layer for preventing elongation includes, for example, natural fibers such as cotton and silk, polyester fibers, nylon fibers, ataryl fibers, polyolefin fibers, and polyvinyl fibers.
  • natural fibers such as cotton and silk
  • polyester fibers such as polyester fibers, nylon fibers, ataryl fibers, polyolefin fibers, and polyvinyl fibers.
  • Nyl alcohol fiber such as cotton and silk
  • polyvinyl chloride fiber polyvinylidene chloride fiber
  • polyurethane fiber polyacetal fiber
  • polyfluoroethylene fiber polyfluoroethylene fiber
  • phenol fiber, etc. synthetic fiber
  • carbon fiber glass fiber
  • boron fiber, etc. inorganic fiber
  • iron fiber etc.
  • One type or two or more types selected from the group consisting of metal fibers such as copper fibers can be used, and woven or thread-like ones can be made. Of course, it is not limited to the above materials.
  • the yarn may be of any kind, such as twisted one or more filaments, single twisted yarn, multi-twisted yarn, twin yarn and the like. Further, for example, fibers of a material selected from the above material group may be blended. Of course, the yarn can be used after being subjected to an appropriate conductive treatment.
  • any woven fabric such as a knitted woven fabric can be used.
  • a cross-woven woven fabric can also be used, and naturally a conductive treatment can be applied.
  • the manufacturing method for providing the core layer is not particularly limited. For example, a method in which a tubular woven fabric is covered with a mold or the like, and a coating layer is provided thereon, And a method in which a coating layer is provided on one or both sides of the core layer by immersing the core layer in a spiral or the like at an arbitrary pitch, and a coating layer is provided thereon.
  • the thickness of the elastic layer depends on the hardness of the elastic layer, but if it is too thick, the surface expands and contracts easily, and cracks are likely to occur on the surface layer. In addition, it is not preferable that the thickness is too large (approximately 1 mm or more) because the amount of expansion and contraction increases and the image expands and contracts greatly.
  • FIG. 7 shows a schematic configuration of an example of an image forming apparatus using a contact-type charging device.
  • the photosensitive member 802 as a member to be charged and an image carrier is driven to rotate at a predetermined speed (process speed) in the direction of the arrow.
  • both ends of the cored bar are rotatably held by a bearing member (not shown) or the like, the photosensitive drum is pressed with a predetermined pressing force by a pressing means (not shown).
  • the charging roller rotates following the rotation of the photosensitive drum.
  • the charging roller is formed to a diameter of 16 mm by coating a medium resistance rubber layer of about 100 000 ⁇ ⁇ o m on a core metal having a diameter of 9 mm.
  • the core metal 806 of the charging roller 804 is electrically connected to a power supply 810 shown in the figure, and a predetermined bias is applied to the charging roller 804 by the power supply 810. As a result, the peripheral surface of the photoconductor 802 is uniformly charged to a predetermined polarity and electric charge.
  • the shape of the charging member used in the present invention includes a magnetic brush, a fur brush, and the like. It can take any form, and can be selected according to the specifications and form of the electrophotographic apparatus.
  • the magnetic brush uses various ferrite particles such as Zn_Cu ferrite as a charging member, and is composed of a nonmagnetic conductive sleeve for supporting the ferrite particles and a magnet roll included therein. Is done.
  • fur is made of carbon, copper sulfide, metal, or metal oxide and is subjected to conductive treatment.
  • a charger is obtained by winding or pasting.
  • the charging device used in the image forming apparatus of the present invention is, of course, not limited to the contact type charging device as described above, but an image forming device in which ozone generated from the charging device is reduced can be obtained. It is preferable to use a contact-type charging device.
  • a conductive support is heated to 50 ° C. to 400 ° C., and a vacuum deposition method, a sputtering method, an ion pump is applied on the support.
  • Amorphous silicon photoreceptor having a photoconductive layer consisting of a_Si by a film forming method such as a rating method, thermal CVD method, photo CVD method, or plasma CVD method (hereinafter referred to as “a-Si type photoreceptor”) Can be used.
  • the plasma CVD method that is, a method of decomposing a raw material gas by direct current, high frequency, or microwave discharge, and forming an a_Si deposited film on a support is used as a suitable method. .
  • the layer configuration of the amorphous silicon photoconductor is, for example, as follows. 8A to 8D are schematic configuration diagrams for explaining a layer configuration.
  • the electrophotographic photoconductor 500 shown in FIG. 8A has a photoconductive layer 502 made of a—Si: H, X and having photoconductivity provided on a support 501.
  • the photoconductor 500 for electrophotography shown in FIG. 8B has a photoconductive layer 502 made of a—Si: H, X and having photoconductivity on a support 501, and an amorphous silicon. And a system surface layer 503.
  • the electrophotographic photosensitive member 500 shown in FIG. 8C has a photoconductive layer 502 made of a—Si: H, X and having photoconductivity, and an amorphous silicon It comprises a system surface layer 503 and an amorphous silicon-based charge injection blocking layer 504.
  • An electrophotographic photoconductor 500 shown in FIG. 8D has a photoconductive layer 502 provided on a support 501.
  • the photoconductive layer 502 is composed of a charge generation layer 505 composed of a—Si: H, X and a charge transport layer 506, on which an amorphous silicon-based surface layer 503 is provided. I have.
  • the support for the photoreceptor may be conductive or electrically insulating.
  • the conductive support include metals such as A1, Cr, Mo, Au, In, Nb, Te, V, Ti, Pt, Pd, Fe, and alloys thereof. , For example, stainless steel.
  • at least the photosensitive layer is formed of a film or sheet of a synthetic resin such as polyester, polyethylene, polycarbonate, cellulose acetate, polypropylene, polyvinyl chloride, polystyrene, or polyamide, or an electrically insulating support such as glass or ceramic.
  • a support whose surface on the side to be conductive-treated can also be used.
  • the shape of the support may be a cylindrical or plate-like endless belt having a smooth surface or an uneven surface, and the thickness thereof is appropriately determined so as to form a desired photoreceptor for an image forming apparatus.
  • flexibility as a photoconductor for an image forming apparatus it can be made as thin as possible within a range in which the function as a support can be sufficiently exhibited.
  • the support is usually at least 10 m in view of production, handling, mechanical strength and the like.
  • the amorphous silicon photoreceptor that can be used in the image forming apparatus of the present invention includes
  • the charge injection blocking layer has a function of preventing charge from being injected from the support side to the photoconductive layer side when the photosensitive layer receives a charge treatment of a fixed polarity on its free surface. Such a function is not exhibited when it is subjected to a charging treatment, which is a so-called polarity dependency. To provide such a function, the charge injection blocking layer contains a relatively large number of atoms for controlling conductivity as compared with the photoconductive layer.
  • the thickness of the charge injection blocking layer is preferably from 0.1 to 5 m, more preferably from 0.3 to 4 ⁇ , and most preferably from 0, from the viewpoint of obtaining desired electrophotographic characteristics and economic effects. Desirably, it is 5 to 3 ⁇ m.
  • the photoconductive layer is formed on the lower eyebrows as required, and the thickness of the photoconductive layer is appropriately determined as desired from the viewpoint of obtaining desired electrophotographic characteristics and economic effects. 1 to: ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ More preferably, 20 to 50 ⁇ , and most preferably, 23 to 45 ⁇ .
  • the charge transport layer is a layer mainly having a function of transporting charge when the photoconductive layer is functionally separated.
  • This charge transport layer is composed of a—SiC (H, F, O) containing at least silicon atoms, carbon atoms and fluorine atoms, and if necessary, hydrogen atoms and oxygen atoms. It has the desired photoconductive properties, in particular charge retention properties, charge generation properties and charge transport properties. In the present invention, it is particularly preferable to contain an oxygen atom.
  • the layer thickness of the charge transport layer is appropriately determined as desired from the viewpoint of obtaining desired electrophotographic characteristics and economic effects, and the charge transport layer is preferably 5 to 50 ⁇ m, more preferably It is desirable that the thickness be 10 to 40 ⁇ m, most preferably 20 to 30 ⁇ m. .
  • the charge generation layer is a layer mainly having a function of generating charge when the photoconductive layer is separated in function.
  • This charge generation layer is composed of a_Si: H, which contains at least silicon atoms as constituent elements, contains substantially no carbon atoms, and contains hydrogen atoms if necessary, and has desired photoconductive properties, particularly It has charge generation characteristics and charge transport characteristics.
  • the thickness of the charge generation layer is appropriately determined as desired from the viewpoint of obtaining desired electrophotographic characteristics and economic effects, and is preferably 0.5 to 15 ⁇ , more preferably. Kuha :! 110 ⁇ m, optimally 1-5 ⁇ .
  • the amorphous silicon photoreceptor that can be used in the present invention can have, if necessary, a surface layer provided on the photoconductive layer formed on the support as described above. It is preferable to form a surface layer of concrete. This surface layer has a free surface and is provided to achieve the object of the present invention mainly in moisture resistance, continuous repeated use characteristics, electric pressure resistance, use environment characteristics, and durability.
  • the layer thickness of the surface layer in the present invention is usually 0.01 to 3 ⁇ , preferably 0.05 to 2 ⁇ ⁇ , and most preferably 0.1 to 1 m. is there. If the layer thickness is less than 0.01 / m, the surface layer will be lost due to abrasion etc. during use of the photoreceptor, and if it exceeds 3 m, degradation of electrophotographic properties such as increase in residual potential will be observed.
  • Amorphous silicon photoreceptors have high surface hardness, exhibit high sensitivity to long-wavelength light such as semiconductor lasers (770-800 nm), and show little deterioration due to repeated use. It is used as a photoconductor for electrophotography in machines and laser beam printers (LBPs).
  • a so-called surf fixing device for fixing by rotating a fixing film is used as a fixing device used in the image forming apparatus of the present invention.
  • the fixing film 302 is an endless belt-like heat-resistant film, and includes a driving roller 304, which is a supporting rotating body of the film, a driven roller 303, and a lower portion between these two rollers.
  • the heater is stretched around a heater 308 which is held and fixedly supported by the provided heater support.
  • the driven roller also serves as a tension roller for the fixing film, and the fixing film is rotationally driven in the clockwise direction by the rotational driving of the driving roller in the clockwise direction in the figure.
  • This rotational drive speed is adjusted to a speed at which the speed of the transfer material and the speed of the fixing film are equal in the fixing nip region L where the pressure roller 310 and the fixing film 302 are in contact with each other.
  • the pressure roller 310 is a roller having a rubber elastic layer having good releasability such as silicone rubber, and rotates counterclockwise while applying a total pressure to the fixing nip area L.
  • the fixing film 302 preferably has excellent heat resistance, releasability and durability, and a thin film having a total thickness of 100 ⁇ m or less, preferably 40 ⁇ m or less is used.
  • a single-layer film of a heat-resistant resin such as polyimide, polyetherimide, PES (polyether sulfide), PFA (tetrafluoroethylene perfluoroalkylbutyl ether copolymer resin), or a composite layer film, for example.
  • a 20 ⁇ m thick film with a 10 m thick release coating layer made by adding a conductive material to a fluororesin such as PTFE (tetrafluoroethylene resin) or PFA on at least the image contact surface side, It is provided with an elastic layer of fluorine rubber, silicon rubber, etc.
  • a fluororesin such as PTFE (tetrafluoroethylene resin) or PFA
  • the heating element 3 08 of the present embodiment is composed of a flat substrate 3 12 and a fixing heater 3 14, and the flat substrate 3 12 has high thermal conductivity and high electrical resistivity of alumina or the like.
  • a fixing heater 314 composed of a resistance heating element is provided in the longitudinal direction on the surface in contact with the fixing film 302.
  • Such fixing heater is, for example, those obtained by coating a linear or strip by A g / P d, T a 2 N subscription over screen printing or the like electric resistance material and the like.
  • Electrodes are formed at both ends of the fixing heater, and when a current flows between the electrodes, the resistance heating element generates heat.
  • a fixing temperature sensor 316 constituted by a thermistor is provided on the surface of the substrate opposite to the surface provided with the fixing heater.
  • the substrate temperature information detected by the fixing temperature sensor 316 is sent to a control means (not shown), and the amount of power supplied to the fixing heater 314 is controlled by such control means. Temperature is controlled.
  • the fixing device used in the present invention is, of course, not limited to the surf fixing device as described above. However, since an image forming apparatus using a fixing device that is efficient and can reduce the rise time can be obtained, It is preferable to use
  • the developing sleeve In the developing device used in the image forming apparatus of the present invention, at the time of development, the developing sleeve
  • An oscillating bias voltage obtained by superimposing an AC voltage on a DC voltage is applied as a developing bias by a power supply.
  • the background portion potential and the image portion potential are located between the maximum value and the minimum value of the vibration bias potential.
  • the difference (peak-to-peak voltage) between the maximum value and the minimum value of the oscillation bias voltage is preferably 0.5 to 5 KV, and the frequency is preferably 1 to 10 kV.
  • the waveform of the oscillating bias voltage can be a rectangular wave, a sine wave, a triangular wave, or the like.
  • the DC voltage component of the vibration bias is a value between the background portion potential and the image portion potential. However, a value closer to the background portion potential than the image portion potential is more likely to fog the background portion potential region. It is preferable for preventing the adhesion of the toner. '
  • the duty ratio is the ratio of the time during which the toner goes to the photoconductor in one cycle of the vibration bias. This makes it possible to increase the difference between the peak value at which the toner is going to the photoconductor and the time average value of the bias, so that the movement of the toner is further activated and the toner becomes latent. It adheres faithfully to the potential distribution on the image surface, and can improve roughness and resolution.
  • toner can reduce the difference between the peak value of a carrier having a charge of the opposite polarity going to the photoreceptor and the time average of the bias, so that the carrier motion is calmed and the latent image is reduced.
  • the probability of the carrier adhering to the background can be greatly reduced.
  • the applied bias of the developing device used in the image forming apparatus of the present invention is not limited to the above as a matter of course, but in order to obtain a fine image without roughness, the following applies. Preferably, it takes the form.
  • FIG. 10 shows a schematic configuration of an image forming apparatus having a process cartridge.
  • 81 indicates the whole process cartridge
  • 82 indicates a photoreceptor
  • 83 indicates a charging means
  • 84 indicates a developing means
  • 85 indicates a cleaning means.
  • a plurality of components are integrally connected as a process cartridge.
  • the process cartridge is configured to be detachable from an image forming apparatus main body such as a copying machine or a printer.
  • the photosensitive member is driven to rotate at a predetermined peripheral speed.
  • the photoreceptor is uniformly charged with a predetermined positive or negative potential on its peripheral surface by the charging means, and then the image exposure light from the image exposure means such as slit exposure or laser beam scanning light.
  • the image exposure means such as slit exposure or laser beam scanning light.
  • an electrostatic latent image is sequentially formed on the peripheral surface of the photoreceptor, and the formed electrostatic latent image is then developed with toner by developing means, and the developed toner image is transferred from the sheet feeding unit to the photoreceptor.
  • the image is sequentially transferred by the transfer means to the transfer material fed in synchronization with the rotation of the photosensitive member between the transfer means and the transfer means.
  • the transfer material that has undergone image transfer is separated from the photoreceptor surface, introduced into image fixing means, where the image is fixed, and printed out of the apparatus as a copy.
  • the surface of the photoreceptor after the image transfer is cleaned to remove the residual toner after the transfer, and is cleaned. After the charge is removed, the surface is repeatedly used for image formation.
  • the present invention can also be used as a tandem type color image forming apparatus.
  • a tandem type electrophotographic apparatus includes a direct transfer type in which an image on each photoreceptor 1 is sequentially transferred to a sheet s conveyed by a sheet conveying belt 3 by a transfer apparatus 2 as shown in FIG.
  • the image on each photoconductor 1 is sequentially transferred to the intermediate transfer member 4 by the primary transfer device 2 once, and then the image on the intermediate transfer member 4 is transferred to the secondary transfer device 5.
  • the transfer device 5 is a transfer conveyor belt, but there is also a roller type system.
  • the former shows that the paper feeder 6 is located upstream of the tandem type image forming apparatus T in which the photoconductors 1 are arranged and the fixing device 7 is located downstream. They have to be arranged, and there is a disadvantage that the size increases in the sheet conveying direction.
  • the secondary transfer position can be set relatively freely.
  • the paper feeding device 6 and the fixing device 7 can be arranged so as to overlap with the tandem-type image forming device T, which is advantageous in that the size can be reduced.
  • the fixing device 7 is arranged close to the tandem image forming apparatus T in order not to increase the size in the sheet conveying direction. Therefore, the fixing device 7 cannot be arranged with a sufficient margin to allow the sheet s to bend. The impact when the leading edge of s enters the fixing device 7 (particularly remarkable for a thick sheet), and the speed difference between the sheet conveying speed when passing through the fixing device 7 and the sheet conveying speed by the transfer conveying belt, There is a drawback that the fixing device 7 affects image formation on the upstream side.
  • the fixing device 7 can be arranged with a sufficient margin to allow the sheet s to bend, the fixing device 7 can hardly affect the image formation.
  • tandem type electrophotographic apparatus particularly the indirect transfer type.
  • the transfer residual toner remaining on the photoreceptor 1 after the primary transfer is removed by the photoreceptor cleaning unit 8 to remove the surface of the photoreceptor 1 Was cleaned to prepare for image formation again.
  • the transfer residual toner remaining on the intermediate transfer member 4 after the secondary transfer is removed by the intermediate transfer member cleaning device 9 to clean the surface of the intermediate transfer member 4 and prepare for image formation again.
  • FIG. 5 shows an embodiment of the present invention, and is a tandem-type indirect transfer type electrophotographic apparatus.
  • 100 is the main body of the copier
  • 200 is a paper feed table on which it is placed
  • 300 is a scanner mounted on the main body 100 of the copier
  • 400 is a document to be mounted further thereon.
  • It is an automatic transfer device (ADF).
  • An endless belt-shaped intermediate transfer body 100 is provided at the center of the copying apparatus main body 100.
  • FIG. 5 in the illustrated example, it is hung around three support rollers 14, 15, and 16 so that the paper can be rotated and conveyed clockwise in the figure.
  • an intermediate transfer member cleaning device 17 for removing residual toner remaining on the intermediate transfer member 10 after image transfer is provided to the left of the second support roller 15 among the three.
  • the device 20 is constituted.
  • an exposing apparatus 21 is further provided as shown in FIG.
  • a secondary transfer device 22 is provided on the opposite side of the intermediate transfer member 10 from the tandem image forming device 20.
  • the secondary transfer device 22 is configured by extending a secondary transfer belt 24, which is an endless belt, between two rollers 23, and has a third support port via an intermediate transfer member 10. The image on the intermediate transfer member 10 on a sheet.
  • a fixing device 25 for fixing a transferred image on a sheet is provided beside the secondary transfer device 22.
  • the fixing device 25 is configured by pressing a pressure roller 27 against a fixing belt 26 which is an endless belt.
  • the above-described secondary transfer device 22 also has a sheet conveying function of conveying the sheet after image transfer to the fixing device 25.
  • a transfer roller or a non-contact charger may be provided as the secondary transfer device 22. In such a case, it is difficult to additionally provide the sheet conveying function.
  • a sheet is printed under both the secondary transfer device 22 and the fixing device 25 in parallel with the above-described tandem image forming device 20 to record images on both sides of the sheet.
  • a sheet reversing device 28 for reversing the sheet.
  • the original is set on the original platen 30 of the automatic original feeder 400.
  • open the automatic document feeder 400 set a document on the contact glass 32 of the scanner 300, close the automatic document feeder 400, and press it.
  • the start switch (not shown) is pressed
  • the original is conveyed, moved to the contact glass 32, and then placed on the other contact glass 32.
  • the scanner 300 is immediately driven to travel on the first traveling body 33 and the second traveling body 34. And the first traveling body
  • the drive motor (not shown) turns on the support port.
  • One of the rollers 14, 15, and 16 is driven to rotate, and the other two support rollers are driven to rotate, and the intermediate transfer body 10 is rotated and conveyed.
  • the photoreceptor 40 is rotated by the individual image forming means 18 to form a black 'yellow' magenta-cyan monochrome image on each photoreceptor 40. Then, while the intermediate transfer member 10 is transported, the single-color images are sequentially transferred to form a composite color image on the intermediate transfer member 10.
  • the registration roller 49 is rotated in time with the combined force image on the intermediate transfer member 10, and the sheet is fed between the intermediate transfer member 10 and the secondary transfer device 22 to perform the secondary transfer.
  • the color image is recorded on the sheet by transferring with the device 22.
  • the sheet after the image transfer is conveyed by the secondary transfer device 22 and sent to the fixing device 25, where the transfer image is fixed by applying heat and pressure by the fixing device 25, and then the switching claw 5
  • the document is switched by 5 and discharged by the discharge rollers 56, and is stacked on the discharge tray 57.
  • the sheet is switched into the sheet reversing device 2 by the switching claw 55, then reversed and guided again to the transfer position, the image is also recorded on the back surface, and then discharged onto the discharge tray 57 by the discharge roller 56. Discharge.
  • the intermediate transfer member 10 after the image transfer is removed by an intermediate transfer member cleaning device 17 to remove the residual toner remaining on the intermediate transfer member 10 after the image transfer, and is again performed by the tandem image forming device 20.
  • an intermediate transfer member cleaning device 17 to remove the residual toner remaining on the intermediate transfer member 10 after the image transfer, and is again performed by the tandem image forming device 20.
  • the resist rollers 49 are generally used with being grounded.
  • individual image forming means 18 For example, as shown in FIG. 6, for example, as shown in FIG. 6, a charging device 60, a developing device 61, a primary transfer device 62, a photoconductor cleaning device 63, a charge removing device 63 around a drum-shaped photoconductor 40, Device 64 and the like.
  • Mn ferrite particles (weight average diameter: 35 ⁇ m) 500 parts
  • the obtained toner is a full-color color printer that uses a four-color developing unit to develop the developer on one belt photoreceptor in order for each color, sequentially transfer it to an intermediate transfer body, and collectively transfer the four colors to paper or the like.
  • a contact-type charging device, an amorphous silicon photoreceptor, and a surf fixing device were installed on the printer and the Ipsio 8000 (manufactured by Ricoh Company), and a vibration bias voltage, which was obtained by superimposing an AC voltage on a DC voltage, was applied as a developing bias.
  • An evaluation machine A improved by making the photoconductor, the charging device, the developing means and the cleaning device integrally connected as a process cartridge, and a fixing device of the evaluation machine A was evaluated by an evaluator B modified to an oilless surf fixing device.
  • Example A the same developer was added to each of the four color developing units, and the evaluation was performed.
  • the toner surface after stirring for 1 hour in the developing unit of evaluation machine A was subjected to FE-SEM (Hitachi's field emission scanning electron microscope S -4200) to observe the buried state of the external additive.
  • FE-SEM Heitachi's field emission scanning electron microscope S -4200
  • evaluation machine A 50 ° / in monochromatic mode. After outputting the image chart of the image area for 150,000 sheets, the solid image was output to Ricoh 6000 paper, and the image density was measured by X_Rite (X-Rite). This was performed independently for the four colors, and the average was calculated. If this value is less than 1.2, it is X, if it is 1.2 or more and less than 1.4, it is ⁇ , if it is 1.4 or more and less than 1.8, it is ⁇ , 1.8 or more 2.2 In the case of less than ⁇ , it was evaluated as ⁇ .
  • is the same as offset printing, ⁇ is slightly worse than offset printing, ⁇ is considerably worse than offset printing, and X is very bad for conventional electrophotographic images.
  • the blank image is stopped during development, and the developing agent on the photoreceptor after development is removed.
  • the difference between the image density of the untransferred tape and the image transferred from the tape was measured using a 938 spectrodensitometer (manufactured by XRite). The smaller the difference between the image densities, the better the background dirt, and the rank improves in the order of X, ⁇ , ⁇ , and ⁇ .
  • a powder tester (PT-N type, manufactured by Hosokawa Micron) is loaded with meshes of 75 m, 45 ⁇ m and 22 m in order from the top, and the toner matrix is the top 75 m mesh 2 g was placed on the top, and a vibration of 1 mm was given in the vertical direction for 10 seconds, and the fluidity (aggregation degree) of the toner matrix was calculated from the remaining amount of toner on each mesh.
  • Aggregation degree (%) (5 X (amount of residual toner on 75 ⁇ m mesh (g))
  • the maximum fixing temperature was rated as ⁇ for 190 ° C or higher, ⁇ for 190 to 180 ° C, ⁇ for 180 to 170 ° C, and X for 170 ° C or lower. .
  • the minimum fixing temperature is ⁇ when the temperature is below 135 ° C., ⁇ when the temperature is between 135 and 145 ° C., and 145 to 155. In the case of C, it was marked as ⁇ , and in the case of 155 ° C or more, it was marked as X.
  • the toner composition of the present invention containing a binder resin containing a modified polyester resin capable of reacting with at least a compound having an active hydrogen group in an organic solvent, a colorant, and a release agent is described.
  • the toner composition solution or dispersion is dispersed in an aqueous medium containing resin fine particles and subjected to elongation and / or cross-linking reaction.
  • the organic solvent is removed from the obtained dispersion, washed, and dried.
  • (1) to (12) will be described step by step regarding the specific production of a toner that contains at least one or more types of inorganic fine particles inside.
  • prepolymer 1 capable of reacting with a compound having at least an active hydrogen group
  • [Pigment / Pex dispersion 1] 648 parts, 154 parts of [Prepolymer 1], 8.5 parts of [ketimine compound 1] in a container, 5,000 rpm using TK homomixer (manufactured by Tokushu Kika) Then, 1,200 parts of [aqueous phase 1] was added to the vessel, and the mixture was mixed with a TK homomixer at a rotation speed of 100,000 rpm for 20 minutes to obtain [emulsified slurry 1].
  • TK homomixer manufactured by Tokushu Kika
  • the resin is dispersed in an aqueous medium containing resin fine particles, and the elongation and / or the crosslinking reaction are performed.
  • the volume average particle diameter, D v / D n, and circularity of the obtained toner are shown in Table 1.
  • the container was prepared by rotating 7 parts by weight of [Toner 1] obtained as described above and 100 parts by weight of a carrier. The mixture was uniformly mixed and charged using a turbuler mixer of a type that was moved and stirred to prepare a developer.
  • Table 2 shows the results of evaluating the above eight types of evaluation items for the obtained toner or developer using various image evaluation machines.
  • Example A-1 In the same manner as in Example A-1, except that [Particulate Dispersion 1] was changed to 65 parts in the preparation of the aqueous phase in Example A-1 and to 34 parts in the preparation of the oil phase, [Inorganic Fine Particle 1] was changed to 34 parts. [Toner 2] was obtained. Table 2 shows the evaluation results of the obtained toners with various image evaluation machines.
  • Example A Example A—Except that [Particulate Dispersion 1] was changed to 120 parts in the preparation of the aqueous phase, and [Inorganic Fine Particle 1] was changed to 4421 in the preparation of the oil phase. [Toner 3] was obtained in the same manner as in 1. Table 2 shows the evaluation results of the obtained toners with various image evaluation machines.
  • Example A-1 Except that [Inorganic fine particles 1] was changed to 17 7 parts of hydrophobic sily (HDKH 2000, manufactured by Clariant Japan) having an average primary particle diameter of 10 nm in the preparation of the oil phase of Example A-1 [Toner 4] was obtained in the same manner as in Example A-1.
  • Table 2 shows the evaluation results of the obtained toners with various image evaluation machines.
  • Example A-1 [Inorganic fine particle 2] having an average primary particle diameter of 180 nm was prepared in the same manner as in the production example of the inorganic fine particle of Example 1, and [Inorganic fine particle 2] 177 parts was used in preparing an oil phase. [Toner 5] was obtained in the same manner as in Example A-1, except for the above. Table 2 shows the evaluation results of the obtained toner with various image evaluation machines.
  • Example A-6 [Inorganic fine particle 2] having an average primary particle diameter of 180 nm was prepared in the same manner as in the production example of the inorganic fine particle of Example 1, and [Inorganic fine particle 2] 177 parts was used in preparing an oil phase.
  • [Toner 5] was obtained in the same manner as in Example A-1, except for the above. Table 2 shows the evaluation results of the obtained toner with various image evaluation machines.
  • Example A-6 shows the evaluation results of the obtained toner with various image evaluation machines.
  • Example A-1 In the preparation of the oil phase of Example A-1, [inorganic fine particles 1] were mixed with 118 parts of hydrophobic silica (HDK H2000, manufactured by Clariant Japan) having an average primary particle diameter of 10 nm and hydrophobic particles having an average primary particle diameter of 15 nm. [Toner 6] was obtained in the same manner as in Example A-1 except that 59 parts of a titanium oxide (MT-150A-M, manufactured by Tika) was used. Table 2 shows the evaluation results of the obtained toners with various image evaluation machines.
  • hydrophobic silica HDK H2000, manufactured by Clariant Japan
  • Example A-1 In the preparation of the aqueous phase in Example A-1, 95 parts of [Particulate Dispersion 1] and in the preparation of the oil phase, [Inorganic Fine Particle 1] were replaced with hydrophobic silica having an average primary particle diameter of 10 nm (HDK H2000, Clariant Japan). [Toner 7] was obtained in the same manner as in Example A_1 except that the amount of [ketimine compound] was changed to 7.5 parts in the emulsification. Table 2 shows the evaluation results of the obtained toners with various image evaluation machines.
  • Example A-1 In the preparation of the aqueous phase in Example A-1, 95 parts of [Particulate Dispersion 1] and in the preparation of the oil phase, [Inorganic Fine Particle 1] were replaced with hydrophobic silica having an average primary particle diameter of 1011 m (HDK H2000, Clariant Japan). 176 parts, 6.6 parts of [ketimine compound] in emulsification, and the homomixer rotation speed at the time of mixing [aqueous phase 1] was changed to 13000 rpm in the same manner as in Example A-1. [Toner 8] was obtained. Table 2 shows the evaluation results of the obtained toners with various image evaluation machines.
  • Example A-1 In the preparation of the oil phase of Example A-1, without adding [inorganic fine particles 1], 6.6 parts of [ketimine compound] was added in emulsification, and the number of revolutions of the homomixer when mixing [aqueous phase 1] was 13 000. [Toner 9] was obtained in the same manner as in Example A-1, except that the speed was changed to rpm. Table 2 shows the evaluation results of the obtained toners with various image evaluation machines. Viewing machine fine eight ⁇ ⁇ ⁇ sword ri
  • Inorganic fine particles Wt% J (, A7CA (silica) (Oxide titer value Toner particle Presence or absence of particles Primary particles diameter) Primary particles (atomic% diameter ( ⁇ m) Dv / Dn
  • At least a binder resin containing a modified polyester resin capable of reacting with a compound having at least an active hydrogen group in an organic solvent Dissolving or dispersing a toner composition containing one or more types of inorganic fine particles, dispersing the toner composition solution or dispersion in an aqueous medium containing resin fine particles, and performing an elongation and / or crosslinking reaction.
  • a preferred embodiment of the present invention is an electrophotographic toner in which, after removing an organic solvent from a dispersion, the surface of the particles is further treated with a fluorine-containing compound to obtain toner base particles.
  • a fluorine-containing compound to obtain toner base particles.
  • the fine particles were grown to a predetermined primary particle size, and the obtained fine particles were subjected to a hydrophobic treatment with hexamethyldisilazane to obtain [inorganic fine particles 1] having an average primary particle size of 5 n.
  • the [fine particle dispersion 1] was measured using a laser diffraction particle size distribution analyzer (LA-92).
  • prepolymer 1 Synthesis of modified polyester resin (referred to as prepolymer 1) capable of reacting with a compound having at least an active hydrogen group
  • [Material Dissolution 1] 1 3 24 parts are transferred to a container, and using a bead mill (Ultra Visco Mill, manufactured by Imex Co., Ltd.), the liquid sending speed is 1 Kg / hr, the disk peripheral speed is 6 m / sec, 0.5 mm The wax was dispersed under the conditions of 3 passes with 80% by volume of zirconia beads. Next, 1324 parts of a 65% ethyl acetate solution of [low-molecular polyester 1] and 34 parts of the above [inorganic fine particles 1] were added, and the mixture was passed once using a bead mill under the above conditions to obtain [pigment / wax dispersion 1]. Obtained. The solid content concentration of [Pigment / Wax Dispersion 1] (130 ° C, 30 minutes) was 50%.
  • the dispersing is performed in the aqueous medium containing the resin fine particles and the elongation reaction is performed.
  • Toner base particles 1 A two-component developer comprising 5% by weight and 95% by weight of a copper-zinc flat carrier coated with a silicone resin and having an average particle diameter of 40 ⁇ m was prepared. Using the developer, A4 size paper was printed on 45 sheets per minute using C-Ricoh's imagio Neo 450. Continuous printing was performed using the following evaluation method, and the obtained evaluation was performed. Table 4 shows the results.
  • Example B Example B—Except that [Particulate Dispersion 1] was changed to 120 parts in the preparation of the aqueous phase, and [Inorganic Fine Particle 1] was changed to 4421 in the preparation of the oil phase. [Toner 2] was obtained in the same manner as in 1.
  • [Inorganic fine particle 2] having an average primary particle diameter of 180 nm was prepared using the same means as in the production example of the inorganic fine particle of Example B-1, and [Inorganic fine particle 2] 177 parts was used in preparing an oil phase. [Toner 3] was obtained in the same manner as in Example 1 except for the above.
  • Example B-1 In the preparation of the oil phase of Example B-1, [inorganic fine particles 1] was mixed with 118 parts of hydrophobic silica (HDK H200, manufactured by Clariant Japan) having an average primary particle diameter of 10 nm, and an average primary particle diameter of [Toner 4] was obtained in the same manner as in Example 1 except that 59 parts of a 15 nm aqueous titanium oxide (MT-150 AFM, manufactured by Tika) was changed to 59 parts.
  • hydrophobic silica (HDK H200, manufactured by Clariant Japan) having an average primary particle diameter of 10 nm
  • Toner 4 an average primary particle diameter of [Toner 4] was obtained in the same manner as in Example 1 except that 59 parts of a 15 nm aqueous titanium oxide (MT-150 AFM, manufactured by Tika) was changed to 59 parts.
  • MT-150 AFM 15 nm aqueous titanium oxide
  • [Filter cake 2] was obtained from the toner in the same manner as in Example B-1 except that [Particle dispersion liquid 2] was used instead of [Particle dispersion liquid 1] in Example B-1. Thereafter, 15 parts of [filter cake 2] is added to 90 parts of water, and 0.002 parts of the fluorine compound (the above-mentioned exemplified compound 2) is dispersed therein, so that the fluorinated compound (2) , And dried at 45 ° C for 48 hours using a circulating drier. Thereafter, the mixture was sieved with a mesh of 75 ⁇ m to obtain toner base particles. This was subjected to the same external additive treatment as in Example B-1 to obtain [Toner 5].
  • the fluorine compound the above-mentioned exemplified compound 2
  • Example B-5 Same as Example B-5 except that in the preparation of the aqueous phase in Example B-5, [particulate dispersion liquid 2] was changed to 120 parts, and in the preparation of the oil phase, [inorganic fine particle 1] was changed to 442 1 part. [Toner 6] was thus obtained.
  • [Inorganic Fine Particle 2] having an average primary particle diameter of 180 nm was prepared using the same means as in Example B-5 for producing the inorganic fine particles, and [177] parts of [Inorganic Fine Particle 2] were used in preparing an oil phase. Except for the above, [Toner 7] was obtained in the same manner as in Example 5.
  • Example B-5 In preparing the oil phase of Example B-5, [Inorganic Fine Particle 1] was mixed with 118 parts of hydrophobic silica (HDK H2000, manufactured by Clariant Japan) having an average primary particle diameter of 10 nm, and an average primary particle diameter of 15 nm [Toner 8] was obtained in the same manner as in Example 5 except that the hydrophobic titanium oxide (MT-150AFM, manufactured by Tika) was changed to 59 parts.
  • hydrophobic silica HDK H2000, manufactured by Clariant Japan
  • the particle size of the toner was measured at a diameter of 100 m using a Coulter Electronics Co., Ltd. particle size analyzer “Coulter PowerCenter®”. The volume average particle diameter and the number average particle diameter were determined by the above particle size analyzer. (D v / D II) was automatically calculated from the above values.
  • the average circularity was measured as an average circularity using a flow-type particle image analyzer FPIA-2100 (manufactured by Toa Medical Electronics Co., Ltd.).
  • a surfactant preferably an alkylbenzenesulfonate
  • a dispersing agent in 100 to 150 ml of water from which impurity solids have been removed in advance.
  • Add 5ml and change Add about 0.1 to 0.5 g of the sample to be measured.
  • the suspension in which the sample is dispersed is subjected to a dispersion treatment for about 1 to 3 minutes using an ultrasonic disperser, and the concentration and concentration of the dispersion liquid is adjusted to 3,000 to 10,000 particles / 1, and the shape and distribution of the toner are measured by the above-described apparatus.
  • a dispersion treatment for about 1 to 3 minutes using an ultrasonic disperser, and the concentration and concentration of the dispersion liquid is adjusted to 3,000 to 10,000 particles / 1, and the shape and distribution of the toner are measured by the above-described apparatus.
  • the content of fluorine in the toner base particles and the content of the inorganic fine particles present on the surface of the toner base particles were measured by the following methods.
  • the surface area of the toner surface is about ⁇ nm.
  • the apparatus used was XP S (X-ray photoelectron spectroscopy).
  • the measurement method, device type, conditions, etc. are not particularly limited as long as similar results are obtained, but the following conditions are more preferable.
  • Pretreatment The sample was packed in an aluminum dish and the surface was measured with a smooth surface.
  • the result obtained is atomic% (atomic number%).
  • the content of the inorganic fine particles in the toner base particles was measured by the following method.
  • a calibration curve was created by X-ray fluorescence analysis using the toner base particles whose content of inorganic fine particles was apparent in advance, and the content of the inorganic fine particles in the toner base particles was determined by X-ray fluorescence analysis using this calibration curve. I asked for it.
  • As the fluorescent X-ray apparatus for example, ZSX-100E manufactured by RIGAKU Co., Ltd. was used. When two or more types of inorganic fine particles were used, the sum of the analysis values of the inorganic fine particle content was defined as the inorganic fine particle content in the toner base particles.
  • the toner is thermally decomposed, and the amount of styrene monomer in the pyrolysis product is measured using the styrene monomer derived from the styrene-acrylic copolymer resin fine particles as a label. It was determined by calculating the resin fine particle content. That is, styrene-acrylic polymer resin fine particles having a known composition are used as the labeling component, and styrene acrylic resin fine particles are added to the toner particles in an amount of 0.01 wt%, 0.10 wt%, and 1.00 wt%. %, 3.0% by weight, 10% by weight, and 100% by weight using model toners each having a known composition. Pyrolysis was performed under the conditions of CX 12 seconds, and pyrolysis products were analyzed under the following conditions, and the peak area of the styrene monomer was determined for each.
  • the image density was changed to X—Rite ( X-Rite). This was performed independently for the four colors, and the average was calculated. If this value is less than 1.2, it is X, if it is 1.2 or more and less than 1.4, it is ⁇ , if it is 1.4 or more and less than 1.8, it is ⁇ , and if it is 1.8 or more and less than 2.2 Is ⁇ .
  • is equivalent to offset printing
  • is slightly worse than offset printing
  • is considerably worse than offset printing
  • X is very bad for conventional electrophotographic images.
  • the blank image was stopped during the development, and the developing agent on the photoreceptor after the development was transferred to a tape.
  • the difference from the image density of the untransferred tape was measured using a 938 spectrodensitometer (X-Rite). The smaller the difference between the image densities, the better the background dirt, and the rank improves in the order of X, ⁇ , ⁇ , and ⁇ .
  • the character part image was output by overlaying four colors on the Ricoh Type DX QHP sheet, and the character part was printed.
  • the frequency of untransferred toner that escapes inside the line image was compared with a step sample. Rank 1 is lowest and rank 5 is highest. X for rank 1 or 2, X for rank 3, ⁇ for rank 4, and ⁇ for rank 5.
  • Powder tester (PT-N type, manufactured by Hosokawa Micron) 7 5 4 5 m, 22 ⁇ m mesh is loaded in a pile, 2 g of the toner base is put on the uppermost 75 ⁇ m mesh, and 1 mm of vibration is applied in the vertical direction for 10 seconds.
  • the fluidity (aggregation degree) of the toner matrix was calculated from the remaining amount of toner on each mesh.
  • a solid image was added to plain paper and thick paper transfer paper (Ricoh, Type 6200 and NBS Ricoh copy printing paper 1 3 5>) with a solid image of 0.85 ⁇ 0.
  • the fixing was evaluated based on the toner adhesion amount of cm 2 .
  • a fixing test was performed by changing the temperature of the fixing belt, and the upper limit temperature at which hot offset did not occur on plain paper was defined as the fixing upper limit temperature.
  • the minimum fixing temperature was measured for thick paper.
  • the minimum fixing temperature was defined as the fixing port temperature at which the residual rate of image density after rubbing the obtained fixed image with a pad was 70% or more.
  • the maximum fixing temperature is ⁇ for 190 ° C or higher, ⁇ for 190 to 180 ° C, ⁇ for 180 to 170 ° C, and 170 ° C or lower.
  • the minimum fixing temperature is ⁇ when the temperature is below 135 ° C, ⁇ when it is between 135 and 144 ° C, ⁇ when it is between 145 and 150 ° C, and 155 ° C or more. In the case of, it was set to X.
  • Example B 1 Toner 1 0.50 2.2 0.86 1.05 5 1 5
  • Example B-8 36.8 25.5 ⁇ ⁇ o ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ Comparative Example B-1 33.5 X ⁇ o ⁇ ⁇ ⁇ X ⁇ ⁇ Comparative Example B-2 23.5 X ⁇ o OX ⁇ X ⁇ X
  • a toner composition containing a binder resin containing a modified polyester resin capable of reacting with a compound having at least an active hydrogen group in an organic solvent is dissolved or dispersed.
  • the product solution or dispersion is dispersed in an aqueous medium containing resin fine particles in the presence of inorganic fine particles and subjected to an elongation reaction, and the organic solvent is removed from the resulting dispersion, and the surface of the particles obtained by washing and drying is removed.
  • the present invention provides a high-quality image without intermediate transfer member being contaminated by a developer, particularly, a developer having an appropriate image density and extremely little background contamination even when a large number of sheets are repeatedly used for a long time. It is possible to provide an electrophotographic development apparatus using the LES. In addition, we have provided a developer that has excellent fluidity and can form a stable image without reproducible image blur, dust, and transfer defects on any transfer medium. A photographic developing device can be provided. Further, it is possible to provide a toner which is compatible with a low-temperature fixing system, has good anti-offset properties, and does not contaminate a fixing device and an image while maintaining a cleaning property. Even when the toner is mounted in a process cartridge, the same excellent effects can be obtained.
  • a charging device with reduced generation of ozone, a high surface hardness, high sensitivity to long-wavelength light such as a semiconductor laser (770-800 nm), and almost no deterioration due to repeated use It is possible to provide an image forming apparatus using a photoreceptor that does not have a high efficiency and a fixing device that can efficiently reduce the rise time.

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Abstract

本発明の目的は、帯電量分布がシャープで、帯電装置、現像装置、感光体、中間転写体が現像剤によって汚染されることなく高品位な画像、特に長期間、多数枚繰り返し使用しても適正な画像濃度で地肌汚れが極めて少ない現像剤を提供し、これを用いた電子写真画像形成装置を提供することにある。

Description

明 細 書 電子写真用トナー及び画像形成装置 技術分野
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 の現像剤に使用されるトナー、 該トナーを含有する現像剤を装填しナこプロセス力 ートリッジ、 電子写真現像装置に関する。 更に詳しくは、 直接又は間接電子写真 現像方式を用いた複写機、 レーザープリンター及び普通紙ファックス等に使用さ れる電子写真用トナー、 電子写真用現像剤、 該電子写真用現像剤を装填したプロ セスカートリッジ、 電子写真現像装置に関する。 更に直接又は間接電子写真多色 画像現像方式を用いたフルカラー複写機、 フルカラ.一レーザープリンター及び、 フルカラー普通紙ファックス等に使用される電子写真用トナー、 電子写真用現像 剤、 該電子写真用現像剤を装填したプロセスカートリッジ、 電子写真現像装置に 関する。 背景技術
従来より、 電子写真装置ゃ静電記録装置等において、 電気的又は磁気的潜像は 、 トナーによって顕像化されている。 例えば、 電子写真法では、 感光体上に静電 荷像 (潜像) を形成し、 次いで、 該潜像をトナーを用いて現像して、 トナー画像 を形成している。 トナー画像は、 通常、 紙等の転写材上に転写され、 次いで、 加 熱等の方法で定着させている。 静電荷像現像に使用されるトナーは、 一般に、 結 着樹脂中に、 着色剤、 帯電制御剤、 その他の添加剤を含有させた着色粒子であり 、 その製造方法には、 大別して粉砕法と懸濁重合法がある。 粉砕法では、 熱可塑 性樹脂中に、 着色剤、 帯電制御剤、 オフセッ ト防止剤などを溶融混合して均一に 分散させ、 得られた組成物を粉砕、 分級することにより トナーを製造している。 粉砕法によれば、 ある程度優れた特性を有するトナーを製造することができるが 、 トナー用材料の選択に制限がある。 例えば、 溶融混合により得られる組成物は 、 経済的に使用可能な装置により粉砕し、 分級できるものでなければならない。 この要請から、 溶融混合した組成物は、 充分に脆くせざるを得ない。 このため、 実際に上記組成物を粉砕して粒子にする際に、 高範囲の粒径分布が形成され易く 、 良好な解像度と階調性のある複写画像を得ようとすると、 例えば、 粒径 5 μ ιη 以下の微粉と 2 0 // m以上の粗粉を分級により除去しなければならず、 収率が非 常に低くなるという欠点がある。 また、 粉砕法では、 着色剤や帯電制御剤などを 熱可塑性樹脂中に均一に分散することが困難である。 配合剤の不均一な分散は、 トナーの流動性、 現像性、 耐久性、 画像品質などに悪影響を及ぼす。
近年、 これらの粉碎法における問題点を克服するために、 例えば懸濁重合法に よってトナー粒子を得ることが行なわれている (例えば、 特開平 9— 4 3 9 0 9 号公報 (第 1 7頁左欄第 4 8行目〜右欄第 4 2行目) :特許文献 1参照)。 しかし ながら、 懸濁重合法で得られるトナー粒子は球形であるが、 クリーニング性に劣 るという欠点がある。 画像面積率の低い現像 ·転写では転写残トナーが少なく、 クリーニング不良が問題となることはないが、 写真画像など画像面積率の高いも の、 さらには、 給紙不良等で未転写の画像形成したトナーが感光体上に転写残ト ナ一として発生することがあり、 蓄積すると画像の地汚れを発生してしまう。 ま た、 感光体を接触帯電させる帯電ローラ等を汚染してしまい、 本来の帯電能力を 発揮できなくなってしまう。
このため、 乳化重合法により得られる樹脂微粒子を会合させて不定形のトナー 粒子を得る方法が開示されている (例えば、 特許第 2 5 3 7 5 0 3号公報 (第 2 頁左欄第 2 2行目〜第 3 4行目) :特許文献 2参照)。 しかし、 乳化重合法で得ら れるトナー粒子は、 水洗浄工程を経ても、 界面活性剤が、 表面だけでなく、 粒子 内部にも多量に残存し、 トナーの帯電の環境安定性を損ない、 かつ帯電量分布を 広げ、 得られた画像の地汚れが不良となる。 また、 残存する界面活性剤により、 感光体や帯電ローラ、 現像ローラ等を汚染してしまい、 本来の帯電能力を発揮で きなくなってしまう等、 問題であった。
—方、 熱ローラなどの加熱部材を使用して行なわれる接触加熱方式による定着 工程において、 加熱部材に対するトナー粒子の離型性 (以下、 「耐オフセット性」 という。) が要求される。 ここに、 耐オフセット性は、 トナー粒子表面に離型剤を 存在させることにより向上させることができる。 これに対し、 樹脂微粒子をトナ 一粒子中に含有させるだけでなく、 当該樹脂微粒子がトナー粒子の表面に偏在し ていることにより、 耐オフセット性を向上する方法が開示されている (例えば、 特開 20 0 0— 2 9 2 9 7 3号公報、 特開 2000— 2 9 2 9 7 8号公報 (請求 項 1、 請求項 2、 第 3頁右欄第 3 8行目〜第 4 5行目) :特許文献 3及び 4参照) 。 しかし、 定着下限温度が上昇し、 低温定着性即ち省エネ定着性が充分でない問 題があった。
また、 乳化重合法によって得られる樹脂微粒子を会合させて不定形のトナー粒 子を得る方法では、 下記のような問題を生じる。 つまり耐オフセット性を向上さ せるために、 離型剤微粒子を会合させる場合において、 当該離型剤微粒子がトナ 一粒子の内部に取り込まれてしまい、 この結果、 耐オフセット性の向上を充分に 図ることができない。 樹脂微粒子、 離型剤微粒子、 着色剤微粒子などがランダム に融着してトナー粒子が構成されるので、 得られるトナー粒子間において組成 ( 構成成分の含有割合) 及び構成樹脂の分子量等にパラツキが発生し、 この結果、 トナー粒子間で表面特性が異なり、 長期にわたり安定した画像を形成することが できない。 さらに低温定着が求められる低温定着システムにおいては、 トナー表 面に偏在する樹脂微粒子による定着阻害が発生し、 定着温度幅を確保できない問 題があった。
一方、 溶解懸濁法 (EA ; Emu l s i o n—Ag g r e g a t i o n法) と いう新製法が最近提案されている (例えば、 特許第 3 1 4 1 7 8 3号公報:特許 文献 5参照)。 この手法は、懸濁重合法がモノマーから粒子を形成するのに対して
、 有機溶剤等に溶解したポリマーから造粒する手法で、 樹脂の選択範囲の拡大や
、 極性の制御性等の利点を挙げている。 また、 トナーの構造制御 (コア/シェル 構造制御) が可能という利点を挙げているが、 シェル構造は樹脂のみの層で顔料 ゃヮッタスの表面への露出を低下させることを目的にしており、 特に表面状態を 工夫したわけではなく、 またそのような構造にもなつていないことが開示されて いる (例えば、 石山孝雄、 外 2名 "新製法トナーの特徴と将来展望、 " 第 4回日 本画像学会 '静電気学会ジョイントシンポジウム (2 00 2. 7. 2 9) :非特許 文献 1参照)。したがってシェル構造にはなっているがトナー表面は通常の樹脂で 特に工夫はなく、 より低温定着を目指した際には、 耐熱保存性、 環境帯電安定性 の点で充分でなく問題であった。
また、 上記懸濁重合法、 乳化重合法、 溶解懸濁法いずれもスチレンアク リル系 の樹脂を用いることが一般的で、 ポリエステル系樹脂では粒子化に難があり粒径 、 粒度分布、 形状制御が困難であった。 また、 より低温定着を目指した場合に定 着性に限界があった。
一方、 耐熱保存性、 低温定着を目的として、 ゥレア結合で変性されたポリエス テルを使用することも知られているが (例えば、 特開平 1 1一 1 3 3 6 6 7号公 報 (請求項 1、 第 2頁右欄第 3 7行目〜第 4 7行目) 特許文献 6参照)、 特に表面 が工夫されたものでなく、 特により条件の厳しい環境帯電安定性の点で充分でな く、 間題であった。
また、 電子写真の分野では、 高画質化が様々な角度から検討されており、 中で も、 トナーの小径化及び球形化が極めて有効であるとの認識が高まっている。 しかし、 トナーの小径化が進むにつれて転写性、 定着性が低下し、 貧弱な画像と なってしまう傾向が見られる。 一方、 トナーを球形化することにより転写性が改 善されることが知られている (例えば、 特開平 9 一 2 5 8 4 7 4号公報 (第 3頁 右攔第 9行目〜第 1 4行目) :特許文献 7参照)。 このような状況の中、 カラー複 写機やカラープリ ンタの分野では、 さらに画像形成の高速化が望まれている。 高 速化のためには 「タンデム方式」 が有効である (例えば、 特開平 5— 3 4 1 6 1
7号公報 (第 2頁右欄第 4 3行目〜第 3頁左欄第 1行目):特許文献 8参照)。 「タ ンデム方式」 というのは、 画像形成ュニットによつて形成された画像を転写ベル トに搬送される単一の転写紙上に順次重ね合わせて転写することにより転写紙上 にフルカラー画像を得る方式である。 タンデム方式のカラー画像形成装置は、 使 用可能な転写紙の種類が豊富であり、 フルカラー画像の品質も高く、 高速度でフ ルカラー画像を得ることができる、 という優れた特質を備える。 特に、 高速度で フルカラー画像を得ることができるという特質は、 他の方式のカラー画像形成装 置にはない特有の性質である。 一方、 球形トナーを用いて高画質化を図りつつ、 高速化も達成しょうという試みもなされている。 しかしながら、 より高速化に対 応するためには、 迅速な定着性が必要とされるが、 球形トナーで良好な定着性と 低温定着性を兼ね備えたトナーはこれまで実現できていなかった。 またトナー製造後の保管時、 運搬時における高温高湿、 低温低湿環境等はトナ 一にとつて過酷な状況にあり、 環境保存後においてもトナー同士が凝集せず、 帯 電特性、 流動性、 転写性、 定着性の劣化のない、 あるいは極めて少ない保存性に 優れたトナーが要求されているが、 特に球形トナーでこれらに対する有効な手段 はこれまで見つかっていなかった。
一方、 トナーの流動特性、 帯電特性等を改善する目的でトナー粒子と各種金属 酸化物等の無機粉末等を混合して使用する方法が提案されており、 外添剤と呼ば れている。 また必要に応じて該無機粉末表面の疎水性、 帯電特性等を改質する目 的で特定のシラン力ップリング剤、 チタネートカップリング剤、 シリコーンオイ ル、 有機酸等で処理する方法、 特定の樹脂を被覆する方法なども提案されている 前記無機粉末としては、 例えば、 二酸化珪素 (シリカ)、 二酸化チタン (チタ二 ァ)、 酸化アルミニウム、 酸化亜鉛、 酸化マグネシウム、 酸化セリウム、 酸化鉄、 酸化銅、 酸化錫等が知られている。 特にシリカや酸化チタン微粒子とジメチルジ クロロシラン、 へキサメチルジシラザン、 シリコーンオイル等の有機珪素化合物 とを反応させシリ力微粒子表面のシラノ一ル基を有機基で置換し疎水化したシリ 力微粒子が用いられている。 しかしながら、 これらの外添剤は長期間、 多数枚の 繰り返しの使用により、 現像機内部等で機械的ス ト レスにより、 トナー母体に埋 没もしくはトナー表面から遊離するため、 トナーの流動性や帯電特性が悪化する 。 その結果、 適正な画像濃度が得られなかったり、 地肌汚れの原因となる。 その ため、 トナー母体自体に適度な流動性や帯電能力を付与させることが重要な課題 となっている。
[特許文献 1 ]
特開平 9 _ 4 3 9 0 9号公報 (第 1 7頁左欄第 4 8行目〜右欄第 4 2行目) [特許文献 2 ]
特許第 2 5 3 7 5 0. 3号公報 (第 2頁左欄第 2 2行目〜第 3 4行目)
[特許文献 3 ]
特開 2 0 0 0— 2 9 2 9 7 3号公報
[特許文献 4 ]
特開 2 0 0 0— 2 9 2 9 7 8号公報 (請求項 1、 請求項 2、 第 3右欄第 3 8 行目〜第 4 5行目)
[特許文献 5]
特許第 3 141 783号公報
[特許文献 6]
特開平 1 1— 1 3366 7号公報 (請求項 1、 第 2頁右欄第 37行目〜第 4 7行目)
[特許文献 7]
特開平 9一 258474号公報 (第 3頁右欄第 9行目〜第 14行目)
[特許文献 8]
特開平 5— 341 6 1 7号公報 (第 2頁右欄第 43行目〜第 3頁左欄第 1行 目) - [非特許文献 1]
石山孝雄、 外 2名 "新製法トナーの特徴と将来展望、 " 第 4回日本画像学会 '静電気学会ジョイントシンポジゥム ( 2002. 7. 29) 発明の開示
本発明の目的は、 帯電量分布がシャープで、 帯電装置、 現像装置、 感光体、 中 間転写体が現像剤によって汚染されることなく高品位な画像、 特に長期間、 多数 枚繰り返し使用しても適正な画像濃度で地肌汚れが極めて少ない現像剤を提供し 、 これを用いた電子写真画像形成装置を提供することにある。
また、 本発明の目的は、 流動性に優れ、 どのような転写媒体に対しても、 再現 性のある画像ぼけ、 チリがなく転写抜けのない安定した画像を形成できる現像剤 を提供し、 これを用いた電子写真画像形成装置を提供することにある。
さらに、 本発明の目的は、 クリーニング性を維持しつつ、 低温定着システムに 対応し、 耐オフセット性が良好で、 定着装置及ぴ画像を汚染することのないトナ 一を提供することにある。
本発明者等は、 かかる課題を解決すべく鋭意検討を重ねた結果、 有機溶媒中に
、 少なくとも活性水素基を有する化合物と反応可能な変性されたポリエステル系 樹脂を含む結着樹脂を含有したトナー組成物を溶解或いは分散させ、 該トナー組 成物溶液又は分散液を樹脂微粒子を含む水系媒体中で分散させると共に伸長及び /又は架橋反応させ、 得られた分散液から有機溶媒を除去、 洗浄、 乾燥してトナ 一粒子であって、 該トナーの内部に少なくとも 1種類以上の無機微粒子を分散さ せることによって、 流動特性、 帯電特性に優れ、 且つ粒径分布、 带電量分布がシ ヤープなトナー母体が得られることを見出した。
前記課題を解決するための手段は以下の通りである。
< 1 > 有機溶媒中に、 少なく とも活性水素基を有する化合物と反^可能な変性 されたポリエステル系樹脂及び着色剤を溶解及び Z又は分散させ、 該溶液又は分 散液を、 樹脂微粒子を含む水系媒体中で分散させると共に、 該活性水素基を有す る化合物と反応可能な変性されたポリエステル系樹脂を伸長及び/又は架橋反応 させ、 得られた分散液から有機溶媒を除去してトナー母体粒子を得ることにより 製造され、 トナーの内部に少なく とも 1種類以上の無機微粒子を含有することを 特徴とする電子写真用トナーである。
< 2 > 該溶液又は分散液を、 離型剤の存在下で、 樹脂微粒子を含む水系媒体中 で分散させる前記 < 1 >に記載の電子写真用トナーである。
< 3 > 該溶液又は分散液に少なく とも 1種類以上の無機微粒子が含有されてい る前記 < 1 >に記載の電子写真用トナーである。
< 4 > 該水系媒体中に、 少なく とも 1種類以上の無機微粒子を添加する前記 < 1 >に記載の電子写真用トナーである。
< 5 > 前記トナー母体粒子において、 蛍光 X線分析法によって求められる無機 微粒子の全量が、 h i "一母体粒子に対して 0 . 1〜 5 0 w t %である前記 < 1 > に記載の電子写真用トナーである。
< 6 > 前記トナー母体粒子において、 X P S法によって求められる トナー母体 粒子表面の無機微粒子に由来する元素濃度が、 0 . 1〜 1 5 a t o m i c % (原 子個数%) である前記 < 1 >に記載の電子写真用トナーである。
< 7 > 前記無機微粒子の一次粒子の平均粒径が 5〜 2 0 0 n mである前記 < 1 >に記載の電子写真用トナーである。
< 8 > 前記無機微粒子が、 少なく ともケィ素元素を含む化合物と金属元素を含 む化合物とを含む前記 < 1 >に記載の電子写真用トナーである。 < 9 > 前記無機微粒子が、 少なくともケィ素元素を含む化合物とチタン元素を 含む化合物とを含む前記 < 8 >に記載の電子写真用トナーである。
< 1 0 > 前記無機微粒子がシリカ、 酸化チタン及び又はそれらの併用である前 記 < 1 >に記載の電子写真用トナーである。
< 1 1 > 前記無機微粒子の誘電率が 0. 2〜7. 5である前記 < 1 >に記載の 電子写真用トナーである。
< 1 2 > 前記トナー粒子の体積平均粒径 D Vが 2〜 7 μ mであり、 体積平均粒 径 D Vと個数平均粒径 D nの比 D v/D nが 1. 25以下である前記く 1 >に記 載の電子写真用トナーである。
< 1 3 > 前記トナー粒子の平均円形度が 0. 9 50〜0. 9 90の実質球形で ある前記 < 1 >に記載の電子写真用トナーである。
< 14 > 前記得られた分散液から有機溶媒を除去後、 更に、 該粒子の表面をフ ッ素含有化合物を用いて処理することにより トナー母体粒子を得るクレーム 1に 記載の電子写真用トナーである。
< 1 5 > 前記トナー母体粒子において、 X P S (X線光電子分光) 法によって 求められる、 前記フッ素含有化合物に由来するフッ素原子の含有率が、 2〜 30 a t o m i c % (原子個数%) である前記 < 14〉に記載の電子写真用トナーで ある。
< 1 6 > 前記トナー母体粒子において、 蛍光 X線分析法によって求められる無 機微粒子の全量が、 トナー母体粒子に対して 0 - 1〜 50 w t %であることを特 徴とする前記 < 1 5 >に記載の電子写真用トナーである。
< 1 7 > 前記トナー母体粒子において、 X P S法によって求められるトナー母 体粒子表面の無機微粒子に由来する元素濃度が、 0. 1〜 1 5 a t om i c % ( 原子個数%) であることを特徴とする前記 < 1 5 >に記載の電子写真用トナーで ある。
< 1 8 > 前記フッ素化合物が、 下記一般式 ( 1 ) :
R2
(CH2)m — N®一 R3 ·ΥΘ (1)
Figure imgf000009_0001
R4 (式中、 Xは一 SO2—又は—CO—であり、 R R2、 R3、 及び R4は、 独立に 水素原子、 炭素原子数 1〜 1 0のアルキル基、 及ぴァリール基より成る群から選 ばれる基であり、 Yはヨウ素原子、 臭素原子又は塩素原子であり、 mは 1〜 1 0 、 nは 1〜1 0の整数) で表される前記く 14 >に記載の電子写亭用トナーであ る。
く 1 9〉 前記樹脂微粒子のトナーに対する含有率が 0. 5〜5. 0掌量%でぁ る前記 < 14 >に記載の電子写真用トナーである。
< 20 > 前記樹脂微粒子の重量平均分子量が 9000〜 200000である前 記く 14 >に記載の電子写真用トナーである。
< 21 > 前記樹脂微粒子のガラス転移点 (T g) が 40〜 1 00°Cである前記 < 14 >に記載の電子写真用トナーである。
< 22 > 前記樹脂微粒子が、 ビニル系樹脂、 ポリウレタン樹脂、 エポキシ樹脂 、 ポリエステル樹脂又はこれらの少なくとも 2種の組み合わせである前記 < 14 >に記載の電子写真用トナーである。
< 23 > 前記樹脂微粒子の平均粒径が 5〜 500 nmである前記く 14 >に記 載の電子写真用トナーである。
< 24 > 前記トナー粒子の体積平均粒径が 3〜 8 mである前記く 14 >に記 載の電子写真用トナーである。
< 25 > 該トナー粒子の D vZD nが 1. 25以下である前記 < 1 4〉に記載 の電子写真用トナーである。
< 26 > 該トナー粒子の平均円形度が 0 - 900〜 0. 980である前記 < 1
4 >に記載の電子写真用トナーである。
< 27 > 前記有機溶媒相中に、 前記活性水素基を有する化合物と反応可能な変 性されたポリエステル系樹脂とともに、 更に、 非反応性ポリエステルが溶解され ており、 前記官能基含有ポリエステル系樹脂と前記非反応性ポリエステルとの重 量比が 5/95〜75Z25である前記 < 1 >に記載の静電荷像現像用トナーで ある。
< 28 > 少なくとも電子写真用トナーと磁性粒子からなるキヤリアとを含み、 該電子写真用トナーが、 有機溶媒中に、 少なく とも活性水素基を有する化合物と 反応可能な変性されたポリエステル系樹脂及び着色剤を溶解及ぴ z又は分散させ 、 該溶液又は分散液を、 樹脂微粒子を含む水系媒体中で分散させると共に、 該活 性水素基を有する化合物と反応可能な変性されたポリエステル系樹脂を伸長及び /又は架橋反応させ、 得られた分散液から有機溶媒を除去してトナー母体粒子を 得ることにより製造され、 トナーの内部に少なく とも 1種類以上の無機微粒子を 含有することを特徴とする二成分系の現像剤である。
< 2 9 > 静電荷像担持体と、 '
該静電荷像担持体を帯電させる帯電手段と、
現像剤が装填され、 静電荷像担持体上の静電荷像を該現像剤により現像してトナ 一像を形成する現像手段と、 静電荷像担持体表面に転写材を介し転写手段を当接 させ該トナー像を該転写材に静電転写する転写手段とを有し、 該現像剤が、 磁性 粒子からなるキャリアと電子写真用トナーとを含み、 該電子写真用トナーが、 有 機溶媒中に、 少なく とも活性水素基を有する化合物と反応可能な変性されたポリ エステル系樹脂及び着色剤を溶解及び/又は分散させ、 該溶液又は分散液を、 樹 脂微粒子を含む水系媒体中で分散させると共に、 該活性水素基を有する化合物と 反応可能な変性されたポリエステル系樹脂を伸長及び/又は架橋反応させ、 得ら れた分散液から有機溶媒を除去してトナー母体粒子を得ることにより製造され、 トナーの内部に少なくとも 1種類以上の無機微粒子を含有する二成分系の現像剤 であることを特徴とする画像形成装置である。
< 3 0 > 静電荷像担持体に帯電部材を接触させ、 当該帯電部材に電圧を印加す ることによって帯電を行なう帯電装置を有する前記 < 2 9 >に記載の画像形成装 置である。
< 3 1 > 前記静電荷像担持体がアモルファスシリ コン静電荷像担持体である前 記ぐ 2 9 >に記載の画像形成装置である。
< 3 2 > 発熱体を具備する加熱体と、 前記加熱体と接触するフィルムと、 該フ イルムを介して前記加熱体と圧接する加圧部材とを有し、 前記フィルムと前記加 圧部材の間に未定着画像を形成させた被記録材を通過させて加熱定着する定着装 置を有する前記 < 2 9 >に記載の画像形成装置である。
< 3 3 > 静電荷像担持体上の潜像を現像するときに、 交互電界を印加するため の電界印刷手段が付された現像手段を有する前記 < 2 9 >に記載の画像形成装置 である。
< 3 4 > 静電荷像担持体と、
該静電荷像担持体を帯電させる帯電手段、 トナーが装填され静電 像担持体上の 静電荷像を該現像剤により現像してトナー像を形成する現像手段、 転写後に静電 荷像担持体表面に残留したトナーを除去するクリ一ユング手段より選ばれる少な くとも一つの手段を一体に支持し、 画像形成装置本体に着脱自在で'あるプロセス カートリッジにおいて、 該トナーは、 有機溶媒中に、 少なく とも活性水素基を有 する化合物と反応可能な変性されたポリエステル系樹脂及び着色剤を溶解及び/ 又は分散させ、 該溶液又は分散液を、 樹脂微粒子を含む水系媒体中で分散させる と共に、 該活性水素基を有する化合物と反応可能な変性されたポリエステル系樹 脂を伸長及び/又は架橋反応させ、 得られた分散液から有機溶媒を除去してトナ 一母体粒子を得ることにより製造され、 トナーの内部に少なくとも 1種類以上の 無機微粒子を含有する電子写真用トナーであることを特徴とするプロセスカート リッジである。 図面の簡単な説明
図 1は、 本発明の画像形成装置の一例を示す概略構成図である。
図 2は、 本発明の画像形成装置の他の一例を示す概略構成図である。
図 3は、 本発明の画像形成装置の他の一例を示す概略構成図である。
図 4は、 本発明の画像形成装置の他の一例を示す概略構成図である。
図 5は、 本発明の画像形成装置の他の一例を示す概略構成図である。
図 6は、 本発明の画像形成装置の他の一例を示す概略構成図である。
図 7は、 本発明の接触帯電装置の一例を示す概略構成図である。
図 8 A〜図 8 Dは、 本発明の感光体の層構成例を説明するための模式的構成図 である。
図 9は、 本発明の定着装置の一例を示す概略構成図である。
図 1 0は、 本発明のプロセスカートリッジを有する画像形成装置例の概略構成 図ある。 発明を実施するための最良の形態
<無機微粒子 >
本発明のトナーを製造するために用いられる材料について、 説明する。
本発明に用いられる無機微粒子は、 トナー内部に含有させることによって、 ト ナー母体の帯電特性を安定化させ、 現像機内における長期のトナー攪拌による帯 電能力の低下を抑えることができる。
トナー母体表面に露出した無機微粒子は、 外添剤の埋没を防ぐだけでなく潤滑 剤としても機能し、 優れた流動性を発揮する。
本発明の無機微粒子としては、 例えばシリカ、 アルミナ、 酸化チタン、 チタン 酸バリウム、 チタン酸マグネシウム、 チタン酸カルシウム、 チタン酸ス ト口ンチ ゥム、 酸化鉄、 酸化鲖、 酸化亜鉛、 酸化スズ、 ケィ砂、 クレー、 雲母、 ケィ灰石 、 ケィソゥ土、 酸化クロム、 酸化セリ ウム、 ベンガラ、 三酸化アンチモン、 酸化 マグネシウム、 酸化ジルコニウム、 硫酸バリ ウム、 炭酸バリ ウム、 炭酸カルシゥ ム、 炭化ケィ素、 窒化ケィ素などを挙げることができる。 その中でも特にシリ力 と二酸化チタンが好ましい。
また、 無機微粒子を形成するための元素として、 シリカなどのシリコン化合物 を形成するケィ素元素に、 必要に応じて以下の金属元素 (ドープ化合物) を含む 無機微粒子がより好ましく用いることができる。 上記金属元素は、 周期律表 I I 〜 I V族に属し、 周期が 3以上の元素の化合物、 酸化物がさらに好ましく、 通常 M g、 C a、 B aゝ A 1、 T i、 V、 S r、 Z r、 S i、 S n、 Z n、 G a、 G e、 C r、 M n、 F e、 C o、 N i、 C u等の元素が使用できる。 その中でもよ り好ましくは T i、 Z nであり、 特に好ましくは T iである。
また無機微粒子は、 疎水化処理剤により表面処理されたものを使用しても良い 。 疎水化処理剤としては例えばシランカップリング剤、 シリル化剤、 フッ化アル キル基を有するシランカップリング剤、 有機チタネート系カップリング剤、 アル ミニゥム系の力ップリング剤などが好ましい表面処理剤として挙げられる。
また、 シリコーンオイルを疎水化処理剤として使用したものでも充分な効果が 得られる。 また、 無機微粒子の誘電率は 0. 2〜7. 5であることが好ましく、 さらに 好ましくは 1. 3〜3. 5であり、 特に好ましくは 1. 7〜 2. 5である。 無機 微粒子の誘電率を、 この範囲とすることで電荷の蓄積量が適度に保たれ、 低温低 湿環境における異常な帯電性上昇を抑制する効果が得られる。 これによつて、 安 定した画質を提供することが出来る。 :.
本発明に使用される無機微粒子の誘電率の測定は、 該無機微粒子を電極が取り 付けられた内径 1 8 mmの円筒状セルに入れ、 セル内の無機微粒子を厚さ 0. 6 5 mm, 直径 1 8 mmの円盤状に押し固めた状態で、 TR— 1 0 C型誘電体損測 定器 (安藤電気 (株) 製) にて測定する。 なお、 周波数は 1 KH z、 RAT I O は 1 1 X 1 0— 9である。
無機微粒子は、 本発明の製造過程のトナー組成物溶液又は分散液中に添加する ことによって、 容易にトナー内部に含有させることができる。
また、 本発明の製造過程の榭脂微粒子を含む水系媒体中に添加してもトナー内 部に含有させることができるが、 この場合に無機微粒子は上記のような疎水化処 理をしたものを用いるのが好ましい。
トナー母体粒子における無機微粒子の含有量は、 トナーに対し 0 - 1〜 5 0 w t %、 好ましくは 0. 5〜 1 0 w t %とすることで、 本発明の効果をより発揮す ることができる。
この範囲内の添加量とすると、 トナー母体に良好な帯電特性を持たすことがで き、 トナー強撹拌劣化時の外添剤の埋没や遊離による帯電能力の低下を防ぐ効果 がある。 さらに、 トナー表面に露出した無機微粒子が潤滑剤としての効果を充分 に発揮され、 優れた流動性を持たせることができる。
この範囲より小さいと、 充分な帯電能力と流動性を発揮しにくくなり、 また、 この範囲より大きいと、 トナー表面に露出する無機微粒子量が多くなり、 トナー 粒子の円形度を悪化させるだけでなく、 無機微粒子が定着阻害因子として作用レ 、 定着下限温度が上昇し、 低温定着性が損なわれるので好ましくない。
トナー母体粒子における無機微粒子の含有量は、 蛍光 X線分析法で求める。 あ らかじめ無機微粒子の含有量が明らかなトナー母体粒子を用いて、 蛍光 X線分析 で検量線を作成し、 この検量線を使ってトナー母体粒子中の無機微粒子含有量を 蛍光 X線分析法で求める。
蛍光 X線装置としては、 例えば (株) R I GAKU社製の Z S X— 1 00 Eを 用いて測定可能である。 また、 用いる無機微粒子が 2種類以上の場合には、 それ ぞれ無機微粒子含有量の分析値の総和を、 トナー母体粒子中の無機微粒子含有量 として測定する。
無機微粒子はある程度の量がトナー母体粒子の表面近傍に存在している方が、 トナーの帯電安定性、 流動性により良い効果を与えることができ、 1つ、 外添剤 の埋没をより防ぐことができる。 トナー母体粒子の表面に存在している無機微粒 子の量は、 以下のようにして測定される。
測定には、 XP S (X線光電子分光法) 法を用いる。 ここでは特にトナー表面 数 nm程度の極表面の領域である。 測定方法、 装置種類、 条件等は同様な結果が 得られるのであれば特に制限されないが、 以下の条件が好ましい。
装置: P H I社製 1 600 S型 X線光電子分光装置
X線源: Mg Ka (400 W)
分析領域: 0. 8 X 2. 0 mm
前処理:試料はアルミ皿内に詰め込み、 カーボンシートで試料ホルダに接着 させて測定した。
表面原子濃度算出: PH I社提供の相対感度因子を用いた。
また得られる結果は a t o m i c % (原子個数%) である。
また、 用いる無機微粒子が 2種類以上の場合は、 それぞれ無機微粒子由来の元 素濃度の総和を、 求める分析値とした。
上記方法での分析結果によれば、 トナー母体粒子において、 X P S法によって 求められる無機微粒子に由来する元素濃度が、 0. 1〜 1 5 a t o m i c % (原 子個数%) であり、 より好ましくは 0. 5〜5 a t om i c %であると、 本発明 の効果をより発揮することができる。
この範囲より少ないと、 トナーの帯電安定性、 流動性、 外添剤の埋没性に効果 を発揮しにくくなるし、 この範囲より多いと、 定着下限温度が上昇し、 低温定着 性が損なわれるので好ましくない。
また、 無機微粒子の一次粒子の平均粒径は、 5〜 200 nmであり、 より好ま しくは 1 0〜 1 8 0 n mである。 この範囲内の粒径にすることによって、 トナー 同士の凝集を防ぐスぺーサー効果が充分発揮し、 かつトナー高温保存時あるいは
、 トナー強撹拌劣化時の外添剤の埋没を防ぐ効果が優れている。
この範囲より小さいと、 トナーの凝集や外添剤の埋没が生じやすくなり、 また 、 この範囲より大きいと、 トナー粒子の円形度を悪化させるだけでなく、 定着下 限温度が上昇し、 低温定着性が損なわれるので好ましくない。
これらの無機微粒子は、 静電荷像現像用トナーとして用いる際には、 単独で用 いても 2種以上混合して用いても良い。
また、 ここでの平均粒径は数平均の粒子径である。 本発明に使用される無機微 粒子の粒子径は、 動的光散乱を利用する粒径分布測定装置、 例えば (株) 大塚電 子製の D L S - 7 0 0ゃコーノレターエレク トロニタス社製のコールター N 4によ り測定可能である、 しかしシリコ一ンオイル処理後の粒子の二次凝集を解離する ことは困難であるため、 走査型電子顕微鏡もしくは透過型電子顕微鏡により得ら れる写真より直接粒径を求めることが好ましい。 この場合少なく とも 1 0 0個以 上の無機微粒子を観察しその長径の平均値を求める。
ぐ水系媒体 >
本発明において。 後記樹脂微粒子を分散させて水系媒体相を形成する水系媒体 としては、 水単独でも良いが、 水と混和可能な溶剤を併用することもできる。 混 和可能な溶剤としては、 アルコール (メタノール、 ィソプロパノール、 エチレン ダリコール等)、 ジメチルホルムアミ ド、 テトラヒ ドロフラン、 セルソルブ類、 低 級ケトン類 (アセ トン、 メチルェチルケトン等) が挙げられる。 これらは 1種単 独でも 2種以上の組み合わせても使用することができる。
<樹脂微粒子 >
本発明で使用される樹脂微粒子は、 水系媒体中でのトナー組成物溶液又は分散 液の油滴表面に吸着し、 トナー形状 (円形度、 粒径分布) を制御するために使用 される。 また該微粒子は、 後述する様に有機溶媒相及び活性水素含有化合物 (ァ ミン類) が水系媒体中に分散されて有機分散粒子が形成される際に、 その表面部 分に結合するものと考えられ、 これにより後記外添剤と同様に、 得られるトナー 母体粒子の主として表面部分に偏在するものと考えられる。
本発明では、 得られる外添剤処理後のトナー粒子に含まれる樹脂微粒子の量が
0. 5〜5. 0 w t %にすることが必要であり、 また、 重要である。 前記含有 量が 0. 5w t %未満の時、 トナーの保存性が悪化してしまい、 管時及ぴ現像 機内でブロッキングの発生が見られ、 また、 残存量が 5. Ow t %を超えると、 樹脂微粒子がワックスのしみ出しを阻害し、 ワックスの離型性効果が得られず、 オフセッ トの発生が見られる。
本発明で使用される樹脂微粒子は、 ガラス転移点 (T g) が 40〜 1 00°Cで あることが条件であり、 ガラス転移点 (T g) が 40°C未満の場合、 トナー保存 性が悪化してしまい、 保管時及ぴ現像機内でブロッキングを発生してしまう。 ガ ラス転移点 (T g) が 1 0 o°cを超える場合、 樹脂微粒子が定着紙との接着性を 阻害してしまい、 定着下限温度が上がってしまう。 より好ましい範囲としては 4 0〜 90 °C、 更に好ましい範囲としては 50〜 70°Cの範囲が挙げられる。
また、 その重量平均分子量は 20万以下であることが望ましい。 好ましくは 5 万以下である。 その下限値は、 通常、 4000、 好ましくは 9000である。 重 量平均分子量が 20万以上の場合、 樹脂微粒子が定着紙との接着性を阻害してし まい、 定着下限温度が上がってしまう。
樹脂微粒子としては、 水性分散体を形成しうる樹脂であれば公知の樹脂が使用 でき、 熱可塑性樹脂でも熱硬化性樹脂でもよいが、 例えばビニル系樹脂、 ·ポリゥ レタン樹脂、 エポキシ樹脂、 ポリエステル樹脂、 ポリアミ ド樹脂、 ポリイミ ド樹 脂、 ケィ素系樹脂、 フエノール樹脂、 メラミン樹脂、 ユリア樹脂、 ァニリン樹脂 、 アイオノマー樹脂、 ポリカーボネート樹脂等が挙げられる。 樹脂微粒子として は、 上記の樹脂を 2種以上併用しても差し支えない。
これらのうち好ましいのは、 微細球状樹脂粒子の水性分散体が得られやすい点 から、 ビュル系樹脂、 ポリウレタン樹脂、 エポキシ樹脂、 ポリエステル樹脂又は それらの併用樹脂からなるものが好ましい。 ビニル系樹脂としては、 ビニル系モ ノマーを単独重合また共重合したポリマーで、 例えば、 スチレン一 (メタ) ァク リル酸エステル樹脂、 スチレン一ブタジエン共重合体、 (メタ) アクリル酸一ァク リル酸エステル重合体、 スチレン一アクリロニトリル共重合体、 スチレン一無水 マレイン酸共重合体、 スチレン一 (メタ) アクリル酸共重合体等が挙げられる。 樹脂微粒子において、 その平均粒径は 5〜 2 0 0 n m、 好ましくは 2 0〜 3 0 0 n mである。
<有機溶媒 > .
本発明のトナーを製造する際に用いられる有機溶媒としては、 トナー組成物を 溶解、 及び/又は分散可能な獰媒であれば良く、 特に限定するものではない。 好ましいものとしては、 該溶剤の沸点が 1 5 0 °C未満の揮発性で'あることが除 去が容易である点から好ましい。
具体的には、 例えば、 トルエン、 キシレン、 ベンゼン、 四塩化炭素、 塩化メチ レン、 1, 2—ジクロロェタン、 1, 1 , 2— ト リ クロ口ェタン、 トリ クロロェ チレン、 クロロホノレム、 モノクロ口ベンゼン、 酢酸メチノレ、 酢酸ェチノレ、 メチノレ ェチルケトン、 アセトン、 テトラヒ ドロフランなどを単独あるいは 2種以上組み 合わせて用いることができる。
トナー組成物 1 0 0部に対する溶剤の使用量は、 通常 4 0〜 3 0 0部、 好まし くは 6 0〜 1 4 0部、 さらに好ましくは 8 0〜 1 2 0部である。
<活性水素基を有する化合物と反応可能な変性ボリエステル >
次に、 活性水素基を有する化合物と反応可能な変性ポリエステルについて、 説 明する。
活性水素基を有する化合物と反応可能な反応性変性ポリエステル系樹脂 ( R M P E ) (以下、 ポリエステル系樹脂は単にポリエステルとも言う) としては、 例え ば、 ィンシァネート基等の活性水素と反応する官能基を有するポリエステルプレ ポリマー等が包含される。
本発明で好ましく使用されるポリエステルプレボリマーは、 イソシァネート基 を有するポリエステルプレポリマー (A) である。 このイソシァネート基を有す るポリエステルプレポリマー (A) は、 ポリオール (P O ) とポリカルボン酸 ( P C ) の重縮合物でかつ活性水素基を有するポリエステルにポリイソシァネート ( P I C ) と反応させることによって製造されるものである。
上記ポリエステルの有する活性水素基としては、 水酸基 (アルコール性水酸基 及びフエノール性水酸基)、 アミノ基、 力ルポキシル基、 メルカプト基などが挙げ られ、 これらのうち好ましいものはアルコール性水酸基である。
ポリオールとしては、 ジオール (D I O ) 及び 3価以上のポリオール (T O ) が挙げられ、 D I O単独、 又は D I Oと少量の T Oとの混合物が好ましい。
ジォーノレとしては、 アルキレングリコーノレ (エチレングリコ,一ノレ、 1, 2—プ ロピレングリコーノレ、 1 , 3—プロピレングリコーノレ、 1, 4一ブタンジォーノレ 、 1, 6一へキサンジォーノレなど) ; ァノレキレンエーテルグリ コーノレ (ジエチレン グリ コール、 トリエチレングリコール、 ジプロピレングリコーノレ、 ポリエチレン グリコーノレ、 ポリプロピレングリコーノレ、 ポリテトラメチレンエーテノレグリコー ルなど) ;脂環式ジオール (1, 4ーシクロへキサンジメタノール、 水素添加ビス フエノール Aなど) ; ビスフエノーノレ類 (ビスフエノール A、 ビスフエノーノレ F、 ビスフエノール Sなど);上記脂環式ジオールのアルキレンォキサイ ド (エチレン ォキサイ ド、 プロピレンォキサイ ド、 プチレンォキサイ ドなど) 付加物;上記ビ スフエノール類のアルキレンォキサイ ド (エチレンォキサイ ド、 プロピレンォキ サイ ド、 プチレンォキサイ ドなど) 付加物などが挙げられる。
これらのうち好ましいものは、 炭素数 2〜 1 2のアルキレングリコール及ぴビ スフエノール類のアルキレンオキサイ ド付加物であり、 特に好ましいものは、 ビ スフエノール類のアルキレンォキサイ ド付加物、 及びこれと炭素数 2〜 1 2のァ ルキレンダリコールと併用する場合である。
3価以上のポリオールとしては、 3〜 8価又はそれ以上の多価脂肪族アルコー ノレ (グリセリン、 トリメチロー/レエタン、 トリメチローノレプロパン、 ペンタエリ スリ トール、 ソルビトールなど) ; 3価以上のフエノール類 (トリスフエノール P A、 フエノールノポラック、 クレゾールノボラックなど) ;上記 3価以上のポリフ ェノール類のアルキレンォキサイ ド付加物などが挙げられる。
ポリカルボン酸 ( P C ) としては、 ジカルボン酸 ( D I C ) 及ぴ 3価以上のポ リカルポン酸 (T C ) が挙げられ、 D I C単独、 及ぴ D I Cと少量の T Cとの混 合物が好ましい。
ジカルボン酸としては、 アルキレンジカルボン酸 (コハク酸、 アジピン酸、 セ パシン酸など) ; アルケニレンジカルボン酸 (マレイン酸、 フマール酸など) ;芳 香族ジカルボン酸 (フタル酸、 イソフタル酸、 テレフタル酸、 ナフタレンジカル ボン酸など) などが挙げられる。 これらのうち好ましいものは、 炭素数 4〜2 0 のァルケ二レンジカルボン酸及び炭素数 8〜 2 0の芳香族ジカルボン酸である。
3価以上のポリカルボン酸としては、 炭素数 9〜 2 0の芳香族ポリカルボン酸 (トリメ リ ッ ト酸、 ピロメ リ ッ ト酸など) などが挙げられる。 なお、 ポリ力ルポ ン酸としては、 上述のものの酸無水物又は低級アルキルエステル (メチルエステ ル、 ェチルエステル、 イソプロピルエステルなど) を用いてポリオールと反応さ せてもよい。
ポリオールとポリカルボン酸の比率は、 水酸基 [OH] とカルボキシル基 [C OOH] の当量比 [OH] / [C OOH] として、 通常 2/ 1〜1 / 1、 好まし くは 1. 5 / 1〜 1ノ 1、 さらに好ましくは 1. 3/ 1〜1. 0 2/ 1である。 上記ポリエステルのアルコール性水酸基と反応させて、 活性水素基を有する化 合物と反応可能な変性ポリエステル (ポリエステルプレボリマー) を調整するた めに用いられるポリイソシァネート (P I C) としては、 脂肪族ポリイソシァネ 一ト (テトラメチレンジィソシァネート、 へキサメチレンジィソシァネート、 2 , 6—ジィソシアナトメチルカプロエー卜など) ;脂環式ポリイソシァネート (ィ ソホロンジィソシァネート、 シク口へキシルメタンジィソシァネートなど);芳香 族ジイソシァネート (トリ レンジイソシァネー ト、 ジフエニルメタンジィソシァ ネートなど) ;芳香脂肪族ジィソシァネート ( a , a , a, , a ' ーテトラメチル キシリ レンジィソシァネートなど);ィソシァヌレート類 前記ポリイソシァネー トをフエノール誘導体、 才キシム、 力プロラクタムなどでプロックしたもの ;及 ぴこれら 2種以上の併用が挙げられる。
ポリイソシァネートの比率は、 イソシァネート基 [NCO] と、 水酸基を有す るポリエステルの水酸基 [OH] の当量比 [NCO] / [OH] として、 通常 5 / 1〜1 / 1、 好ましくは 4/ 1〜1. 2/ 1、 さらに好ましくは 2. 5 / 1〜 1. 5 / 1である。
[NCO] / [ΟΗ] が 5を超えると低温定着性が悪化する。 [NCO] のモル 比が 1未満では、 変性ポリエステル中のウレァ含量が低くなり、 耐ホッ トオフセ ッ ト性が悪化する。 末端にイソシァネート基を有するプレボリマー (Α) 中のポ リイソシァネート (P I C) 構成成分の含有量は、 通常 0. 5〜4 0重量%、 好 ましくは 1〜30重量%、 さらに好ましくは 2〜20重量%である。
0. 5重量%未満では、 耐ホッ トオフセッ ト性が悪化するとともに、 耐熱保存 性と低温定着性の両立の面で不利になる。 また、 40重量。 /0を超えると低温定着 性が悪化する傾向がある。
イソシァネート基を有するポリエステルプレポリマー (A) 中の 1分子当たり に含有するイソシァネート基は、 通常 1個以上、 好ましくは、 平均 1. 5〜3個
、 さらに好ましくは、 平均 1. 8〜2. 5個である。 1分子当たり 1個未満では
、 ゥレア変性ポリエステルの分子量が低くなり、 耐ホッ トオフセット性が悪化す る。 '
<活性水素基を有する化合物 >
前記イソシァネート基を有するポリエステルプレボリマー (A) からは、 これ にァミン類 (B) を反応させることにより、 ゥレア変性ポリエステル系樹脂 (U MP E) を得ることができる。 このものは、 トナーバインダーとしてすぐれた効 果を示す。
アミン類 (B) としては、 ジァミン (B 1 )、 3価以上のポリアミン (B 2)、 ァミノアルコール (B 3 )、 アミノメルカプタン (B 4)、 アミノ酸 (B 5 )、 及ぴ
(B 1 ) 〜 (B 5) のァミノ基をプロックしたもの (B 6) などが挙げられる。 ジァミン (B 1) としては、 芳香族ジァミン (フエ二レンジァミン、 ジェチルト ルェンジァミン、 4, 4' —ジアミノジフエニルメタンなど) ;脂環式ジァミン ( 4 , 4, ージァミノ一 3, 3, -ジメチルジシク口へキシノレメタン、 ジアミンシ ク口へキサン、 ィソホロンジァミンなど) ;及ぴ脂肪族ジァミン (エチレンジァミ ン、 テトラメチレンジァミン、 へキサメチレンジァミンなど) などが挙げられる
3価以上のポリァミン (B 2) としては、 ジエチレントリアミン、 トリエチレ ンテトラミンなどが挙げられる。
ァミノアルコール (B 3 ) としては、 エタノールァミン、 ヒ ドロキシェチルァ 二リンなどが挙げられる。 ァミノメルカブタン (B 4) としては、 アミノエチル メルカプタン、 ァミノプロピルメルカプタンなどが挙げられる。 アミノ酸 (B 5
) としては、 ァミノプロピオン酸、 アミノカプロン酸などが挙げられる。 (B 1 ) 〜 (B 5) のアミノ基をプロックしたもの (B 6) としては、 前記 ( B 1 ) 〜 (B 5) のァミン類とケトン類 (アセトン、 メチルェチルケトン、 メチ ルイソプチルケトンなど) から得られるケチミン化合物、 ォキサゾリジン化合物 などが挙げられる。 これらアミン類 (B) のうち好ましいものは、 (B 1) 及ぴ ( B 1 ) と少量の B 2の混合物である。
さらに、 必要により伸長停止剤を用いてゥレア変性ポリエステル等の変性ポリ エステルの分子量を調整することができる。
該伸長停止剤としては、 モノアミン (ジェチルァミン、 ジブチルァミン、 プチ ルアミン、 ラウリルアミンなど)、 及ぴそれらをブロックしたもの (ケチミン化合 物) などが挙げられる。
アミン類 (B) の比率は、 ィソシァネート基を有するプレポリマー (A) 中の イソシァネート基 [NCO] と、 アミン類 (B) 中のアミノ基 [NHx] の当量 比 [NCO] / [NHx] として、 通常 1 Z 2〜 2/ 1、 好ましくは 1. 5/1 〜 1./' 1. 5、 さらに好ましくは 1. 2/1〜: L/1. 2である。
[N CO] / [NHx] が 2を超えたり 1 Z 2未満では、 ゥレア変性ポリエス テルの分子量が低くなり、 耐ホッ トオフセッ ト性が悪化する。 本発明においては 、 ゥレア結合で変性されたポリエステル中に、 ゥレア結合と共にウレタン結合を 含有していてもよい。
ゥレア結合含有量とウレタン結合含有量のモル比は、 通常 1 00/0〜 1 0/ 90であり、 好ましくは 80/20〜 20/80、 さらに好ましくは、 60/4 0〜 30/ 70である。 ゥレア結合のモル比が 1 0 %未満では、 耐ホッ トオフセ ッ ト性が悪化する。
本発明で用いるゥレア変性ポリエステルは、 ワンショ ッ ト法、 プレポリマー法 により製造される。
ゥレア変性ポリエステル等の変性ポリエステルの重量平均分子量は、 通常 1万 以上、 好ましくは 2万〜 1 000万、 さらに好ましくは 3万〜 1 00万である。 1万未満では耐ホッ トオフセッ ト性が悪化する。
ゥレア変性ポリエステル等の変性ポリエステルの数平均分子量は、 後述の変性 されていないポリエステルを用いる場合は特に限定されるものではなく、 前記重 量平均分子量とするのに得やすい数平均分子量でよい。
ゥレア変性ポリエステル等の変性ポリエステル単独の場合は、 数平均分子量は
、 通常 20000以下、 好ましくは 1000〜; 1 0000、 さらに好ましくは 2 000〜8000である。 20000を超えると低温定着性及びフルカラー装置 に用いた場合の光沢性が悪化する傾向がある。
<変性されていないポリエステル >
本発明においては、 前記ウレァ結合で変性されたポリエステル等の変性ポリェ ステル (MPE) 単独使用だけでなく、 このものと共に、 変性されていないポリ エステル (PE) をトナーバインダー成分として含有させることもできる。
PEを併用することによって、 低温定着性及ぴフルカラー装置に用いた場合の 光沢性が向上し、 単独使用より好ましい。
P Eとしては、 前記 MP Eのポリエステル成分と同様なポリオールとポリカル ボン酸との重縮合物などが挙げられ、 好ましいものも MP Eと同様である。
また、 P Eは無変性のポリエステルだけでなく、 ゥレア結合以外の化学結合で 変性されているものでもよく、 例えばゥレタン結合で変性されていてもよい。
MP Eと P Eは少なく とも一部が相溶していることが低温定着性、 耐ホットォ フセット性の面で好ましい。 したがって、 MP Eのポリエステル成分と P Eは類 似の組成が好ましい。
P Eを含有させる場合の MP Eと PEの重量比は、 通常 5/ 95〜80/20 、 好ましくは 5/95〜 30/70、 さらに好ましくは 5/95〜 25/75、 特に好ましくは 7ノ 93〜 20/80である。
MP Eの重量比が 5 %未満では、 耐ホットオフセット性が悪化するとともに、 耐熱保存性と低温定着性の両立の面で不利になる場合がある。
P Eの G P C (ゲルパーミエーションクロマトグラフィー) により測定される ピーク分子量は、 通常 1 000〜 30000、 好ましくは 1 500〜: L 0000 、 さらに好ましくは 2000〜 8000である。 1 000未満では耐熱保存性が 悪化し、 30000を超えると低温定着性が悪化する。 PEの水酸基価は 5以上 であることが好ましく、 さらに好ましくは 1 0〜 1 20、 特に好ましくは 20〜 80である。 5未満では、 耐熱保存性と低温定着性の両立の面で不利になる。 P Eの酸価は 通常 1〜 3 0、 好ましくは 5〜 2 0である。 酸価を持たせることで負帯電性とな りやすい傾向がある。 この範囲を越えるものは高温高湿度下、 低温低湿度下の環 境下において、 環境の影響を受けやすく、 画像の劣化を招きやすい。
<トナーバインダーの性質 >
本発明において、 トナー中のバインダー (トナーバインダー) のガラス転移点 (T g ) は、 通常 4 0〜 7 0 °C、 好ましくは 5 0〜 7 0 °C、 より好ましくは、 5 5〜6 5 °Cである。 また、 粒子表面をフッ素含有化合物を用いて処理されたトナ 一においては、 4 5 °Cから 5 5 °Cが好ましい。
4 0 °C未満ではトナーの耐熱保存性が悪化し、 7 0 °Cを超えると低温定着性が 不充分となる。
ゥレア変性ポリエステル系樹脂等の変性ポリエステルの共存により、 本発明の 乾式トナーにおいては、 公知のポリエステル系トナーと比較して、 ガラス転移点 が低くても耐熱保存性が良好な傾向を示す。
トナーバインダ一の貯蔵弾性率としては、 測定周波数 2 0 H zにおいて 1 0 0 0 0 d y n e / c m2となる温度 (T G, ) が、 通常 1 0 0 °C以上、 好ましくは 1 1 0〜 2 0 0。Cである。
1 0 0 °C未満では耐ホットオフセット性が悪化する。 トナーバインダーの粘性 としては、 測定周波数 2 O H zにおいて 1 0 0 0ボイズとなる温度 (Τ η ) 力 通常 1 8 0 °C以下、 好ましくは 9 0〜 1 6 0 °Cである。 1 8 0 °Cを超えると低温 定着性が悪化する。
すなわち、 低温定着性と耐ホットオフセット性の両立の観点から、 T G ' は T 77 より高いことが好ましい。 言い換えると T G, と T 7] の差 (T G, 一 Τ η ) は 0 °C以上が好ましい。 さらに好ましくは 1 0 °C以上であり、 特に好ましくは 2 0 °C以上である。 差の上限は特に限定されない。
また、 耐熱保存性と低温定着性の両立の観点から、 Τ η と T gの差は 0〜 1 0 0 °Cが好ましい。 さらに好ましくは 1 0〜 9 0 °Cであり、 特に好ましくは 2 0〜 8 0 °Cである。
本発明で用いる着色剤としては、 公知の染料及び顔料が使用でき、 例えば、 力 一ボンブラック、 ニグ口シン染料、 鉄黒、 ナフ トールイェロー s、 ハンザイエロ 一 (10 G、 5 G、 G)、 力ドミユウムイェロー、 黄色酸化鉄、 黄土、 黄鉛、 チタ ン黄、 ポリアゾイェロー、 オイルイェロー、 ハンザイェロー (GR、 A、 RN、 R)、 ビグメントイエロー L、 ベンジジンイェロー (G、 GR)、 パーマネントイ エロー (NCG)、 パルカンファス トイェロー (5 G、 R)、 ター トラジンレーキ 、 キノ リ ンイェローレーキ、 アンスラザンイェロー B GL、 イソインドリ ノンィ エロー、 ベンガラ、 鉛丹、 鉛朱、 カ ドミユウムレッ ド、 カ ドミユウムマーキュリ レッ ド、 アンチモン朱、 パーマネントレッ ド 4 R、 パラレッ ド、 ファイセ一レツ ド、 /ヽ0ラクロノレ才ノレトニ トロア二リ ンレッ ド、 リ ソーノレファス トスカーレッ ト G 、 ブリ リアントファス トスカーレッ ト、 ブリ リアントカーンミン B S、 パーマネ ン ト レッ ド (F 2 R、 F 4R、 FRL、 FRL L、 F 4RH)、 ファス トスカーレ ッ ト V D、 ベル力ンファス トルビン B、 ブリ リアントスカーレッ ト G、 リ ソール ルビン GX、 パーマネントレッ ド F 5 R、 ブリ リアントカーミン 6 B、 ピグメン トスカーレッ ト 3 B、 ポノレドー 5 B、 トノレイジンマノレーン、 / 一マネントボノレド 一 F 2K、 ヘリォポノレドー B L、 ポルドー 1 0 B、 ポンマノレーンライ ト、 ポンマ ノレーンメジアム、 ェ才シンレーキ、 ローダミンレーキ B、 ローダミンレーキ Y、 ァリザリ ンレーキ、 チォインジゴレッ ド Β、 チォインジゴマノレーン、 オイノレレツ ド、 キナクリ ドンレッ ド、 ピラゾロ ンレッ ド、 ポリアゾレッ ド、 クロームバーミ リオン、 ベンジジンオレンジ、 ペリ ノンオレンジ、 オイノレオレンジ、 コパノレトブ ルー、 セノレリアンブノレ一、 アル力リブノレーレーキ、 ピーコックブノレーレーキ、 ビ ク ト リアブノレ一レーキ、 無金属フタロシアェンブノレ一、 フタロシアニンプノレー、 ファス トスカイブルー、 インダンスレンプル一 (R S、 B C)、 インジゴ、 群青、 紺青、 アントラキノンブルー、 ファス トバイオレッ ト B、 メチルバイオレツ トレ ーキ、 コバルト紫、 マンガン紫、 ジォキサンバイオレッ ト、 アントラキノンバイ ォレッ ト、 クロムグリーン、 ジンクグリーン、 酸化クロム、 ピリジアン、 ェメラ ノレドグリーン、 ピグメ ントグリーン B、 ナフ トーノレグリーン B、 グリーンゴーノレ ド、 アシッ ドグリーンレーキ、 マラカイ トグリーンレーキ、 フタロシアニングリ ーン、 アントラキノングリーン、 酸化チタン、 亜鉛華、 リ トボン及びそれらの混 合物が使用できる。 着色剤の含有量は、 トナーに対して通常 1〜 1 5重量%、 好ましくは 3〜 1 0 重量%である。
本発明で用いる着色剤は、 樹脂と複合化されたマスターパッチとして用いるこ ともできる。
マスターパッチの製造又はマスターバッチとともに混練されるパインダ一樹脂 としては、 先に挙げた変性、 未変性ポリエステル樹脂の他にポリスチレン、 ポリ 一 p—クロロスチレン、 ポリ ビエルトルエンなどのスチレン及ぴその置換体の重 合体; スチレン一 p—クロロスチレン共重合体、 スチレン一プロピレン共重合体 、 スチレン一ビニノレトノレェン共重合体、 スチレン一ビニノレナフタリ ン共重合体、 スチレンーァクリル酸メチル共重合体、 スチレン一ァクリル酸ェチル共重合体、 スチレンーァク リル酸ブチル共重合体、 スチレンーァク リル酸ォクチル共重合体 、 スチレン一メタク リノレ酸メチル共重合体、 スチレン一メタクリル酸ェチノレ共重 合体、 スチレン一メタタ リル酸ブチル共重合体、 スチレン一 ct一クロルメタク リ ノレ酸メチル共重合体、 スチレン一アク リ ロニトリル共重合体、 スチレン一ビュル メチルケ トン共重合体、 スチレンーブタジェン共重合体、 スチレン一イソプレン 共重合体、 スチレン—アタ リ ロニ ト リルーィンデン共重合体、 スチレン一マレイ ン酸共重合体、 スチレン一マレイン酸エステル共重合体などのスチレン系共重合 体; ボリ メチルメタク リ レート、 ポリプチルメタクリ レート、 ボリ塩化ビエル、 ポリ酢酸ビニル、 ポリエチレン、 ポリプロピレン、 ポリエステル、 エポキシ樹脂 、 エポキシポリオール樹脂、 ポリ ウレタン、 ポリアミ ド、 ポリ ビュルプチラール 、 ポリアクリル酸樹脂、 ロジン、 変性ロジン、 テルペン樹脂、 脂肪族又は脂環族 炭化水素樹脂、 芳香族系石油樹脂、 塩素化パラフィン、 パラフィンワックスなど が挙げられ、 単独あるいは混合して使用できる。
該マスターバッチは、 マスターパッチ用の樹脂と着色剤とを高せん断力をかけ て混合、 混練してマスターバッチを得ることができる。
この際、 着色剤と樹脂の相互作用を高めるために、 有機溶剤を用いることがで きる。
また、 いわゆるフラッシング法と呼ばれる着色剤の水を含んだ水性ペース トを 樹脂と有機溶剤とともに混合混練し、 着色剤を樹脂側に移行させ、 水分と有機溶 剤成分を除去する方法も着色剤のゥエツ トケーキをそのまま用いることができる ため乾燥する必要がなく、 好ましく用いられる。
混合混練するには、 3本ロールミル等の高せん断分散装置が好ましく用いられ る。 また、 着色剤又はマスターバッチは、 上記有機溶媒相中に溶 又は分散させ ることができるが、 これに限定されるものではない。
<離型剤>
本発明のトナーに対しては、 トナーバインダー、 着色剤とともにワックスに代 表される離型剤を含有させることができる。
ワックスとしては、 公知のものが使用でき、 例えばポリオレフインワックス ( ポリエチレンワックス、 ポリプロピレンワックスなど) ;長鎖炭化水素 (パラフィ ンヮッタス、 サゾールヮッタスなど) ;力ルポニル基含有ヮッタスなどが挙げられ る。 これらのうち好ましいものは、 力ルポニル基含有ワックスである。 カルボ- ル基含有ワックスとしては、 ポリアル力ン酸エステル (カルナパワックス、 モン タンワックス、 トリメチローノレプロハ°ントリべへネート、 ペンタエリスリ トーノレ テトラべへネート、 ペンタエリスリ トールジアセテートジベへネート、 グリセリ ントリべへネート、 1, 1 8—ォクタデカンジオールジステアレートなど) ;ポリ アル力ノールエステル (トリ メ リ ッ ト酸トリステアリル、 ジステアリルマレエ一 トなど) ; ポリアルカン酸アミ ド (エチレンジアミンジベへニルアミ ドなど) ; ポ リアルキルァミ ド(トリメ リ ッ ト酸トリステアリルァミ ドなど);及びジアルキル ケトン (ジステアリルケトンなど) などが挙げられる。
これらカルボニル基含有ヮッタスのうち好ましいものは、 ポリアル力ン酸エス テルである。
本発明のワックスの融点は、 通常 4 0〜1 6 0 °Cであり、 好ましくは 5 0〜 1 2 0 °C、 さらに好ましくは 6 0〜 9 0 °Cである。 融点が 4 0 °C未満のワックスは 耐熱保存性に悪影響を与え、 1 6 0 °Cを超えるワックスは低温での定着時にコー ルドォフセットを起こしゃすい。
また、 ワックスの溶融粘度は、 融点より 2 0 °C高い温度での測定値として、 5
〜 1 0 0 0 c p sが好ましく、 さらに好ましくは 1 0〜 1 0 0 c p sである。 1
0 0 0 c p sを超えるワックスは、 耐ホッ トオフセッ ト性、 低温定着性への向上 効果に乏しい。
トナー中のワックスの含有量は通常 0〜4 0重量%であり、 好ましくは 3〜 3 0重量%である。
<帯電制御剤 >
本発明のトナーには、 必要に応じて帯電制御剤を含有させることができる。 帯電制御剤としては、 公知のものが使用でき、 例えばニグ口シン系染料、 トリ フ ニルメタン系染料、 クロム含有金属錯体染料、 モリブデン酸キレート顔料、 ローダミン系染料、 アルコキシ系ァミン、 4級アンモニゥム塩 (フッ素変性 4級 アンモニゥム塩を含む)、 アルキルアミ ド、 燐の単体又は化合物、 タングステンの 単体又は化合物、 フッ素系活性剤、 サリチル酸金属塩及ぴ、 サリチル酸誘導体の 金属塩等である。 具体的にはニグ口シン系染料のボントロン 0 3、 第四級アンモ ニゥム塩のボントロン P— 5 1、 含金属ァゾ染料のボントロン S— 3 4、 ォキシ ナフトェ酸系金属錯体の E— 8 2、 サリチル酸系金属錯体の E _ 8 4、 フヱノー ル系縮合物の E— 8 9 (以上、 オリエント化学工業社製)、 第四級アンモニゥム塩 モリブデン錯体の T P— 3 0 2、 T P— 4 1 5 (以上、 保土谷化学工業社製)、 第 四級アンモニゥム塩のコピーチャージ P S Y V P 2 0 3 8、 トリフエニルメタ ン誘導体のコピーブルー P R、 第四級アンモ-ゥム塩のコピーチャージ
V P 2 0 3 6、 コピーチャージ N X V P 4 3 4 (以上、 へキス ト社製)、 L R A - 9 0 1 , ホウ素錯体である L R— 1 4 7 (日本カーリ ッ ト社製)、銅フタロシア ニン、 ペリ レン、 キナタリ ドン、 ァゾ系顔料、 その他スルホン酸基、 カルボキシ ル基、 四級アンモニゥム塩等の官能基を有する高分子系の化合物が挙げられる。 本発明において帯電制御剤の使用量は、 バインダー樹脂の種類、 必要に応じて 使用される添加剤の有無、 分散方法を含めた..トナー製造方法によって決定される もので、 一義的に限定されるものではないが、 好ましくはバインダ一樹脂 1 0 0 重量部に対して、 0 . 1〜 1 0重量部の範囲で用いられる。 好ましくは、 0 . 2 〜 5重量部の範囲がよい。
1 0重量部を越える場合には、 トナーの帯電性が大きすぎ、 主帯電制御剤の効 果を減退させ、 現像ローラとの静電的吸引力が増大し、 現像剤の流動性低下や、 画像濃度の低下を招く。 これらの帯電制御剤は、 マスターバッチ、 樹脂とともに溶融混練した後溶解分 散させることもできるし、 もちろん有機溶剤に直接溶解、 分散する際に加えても 良いし、 トナー表面にトナー粒子作成後固定化させてもよい。
<外添剤〉
本発明のトナー粒子は、 その流動性や現像性、 帯電性を補助するために、 その 表面に外添剤を付着させたものであることが好ましい。'
該外添剤としては、 無機微粒子を好ましく用いることができる。 '
この外添剤用の無機微粒子の一次粒子径は、 5 n m 2 u mであることが好ま しく、 特に 5 n m〜 5 0 0 n mであることが好ましい。
また、 B E T法による比表面積は、 2 0〜 5 0 0 m 2Z gであることが好まし レ、。
この外添剤用の無機微粒子の使用割合は、 トナーの 0 . - 0 1〜 5重量%である ことが好ましく、 特に 0 . 0 1〜 2 . 0重量%であることが好ましい。
無機微粒子の具体例としては、 例えばシリカ、 アルミナ、 酸化チタン、 チタン 酸バリウム、 チタン酸マグネシウム、 チタン酸カルシウム、 チタン酸ス トロンチ ゥム、 酸化亜鉛、 酸化スズ、 ケィ砂、 クレー、 雲母、 ケィ灰石、 ケィソゥ土、 酸 化クロム、 酸化セリ ウム、 ベンガラ、 三酸化アンチモン、 酸化マグネシウム、 酸 化ジルコニウム、 硫酸バリ ウム、 炭酸バリ ウム、 炭酸カルシウム、 炭化ケィ素、 窒化ケィ素などを挙げることができる。
この他の外添剤としては、 高分子系微粒子、 たとえばソープフリー乳化重合や 懸濁重合、 分散重合によって得られるポリスチレン、 メタクリル酸エステルゃァ クリル酸エステル共重合体ゃシリコーン、 ベンゾグァナミン、 ナイ口ンなどの重 縮合系、 熱硬化性樹脂による重合体粒子が挙げられる。
このような外添剤は、 表面処理を行なって、 疎水性を上げ、 高湿度下において も流動特性や帯電特性の悪化を防止することができる。
例えばシランカップリング剤、 シリル化剤、 フッ化アルキル基を有するシラン カップリング剤、 有機チタネート系カップリング剤、 アルミニウム系のカツプリ ング剤、 シリコーンオイル、 変性シリコーンオイルなどが好ましい表面処理剤と して挙げられる。 また、 感光体や一次転写媒体に残存する転写後の現像剤を除去するためにクリ 一ユング性向上剤を添加することができる。
該クリーニング性向上剤としては、 例えばステアリン酸亜鉛、 ステアリン酸力 ルシゥム、 ステアリン酸など脂肪酸金属塩、 例えばポリメチルメタクリレート微 粒子、 ポリスチレン微粒子などのソープフリ一乳化重合などによって製造された ポリマー微粒子などを挙げることができる。
ポリマー微粒子は、 比較的粒度分布が狭く、 体積平均粒径が 0 . 0 1〜 1 μ m のものが好ましい。
くトナーバインダーの調製 >
つぎに、 トナーパインダ一の製造方法について説明する。
トナーバインダ一は以下の方法などで製造することができる。
ポリオールとポリカルボン酸を、 テトラブトキシチタネート、 ジブチルチンォ キサイ ドなど公知のエステル化触媒の存在下、 1 5 0〜 2 8 0 °Cに加熱し、 必要 により減圧としながら生成する水を溜去して、 水酸基を有するポリエステルを得 る。 次いで 4 0〜 1 4 0 °Cにて、 これにポリイソシァネートを反応させ、 イ ソシ ァネー ト基を有するプレポリマー ( A ) を得る。
さらにこの ( A ) にァミン類 ( B ) を 0〜 1 4 0 °Cにて反応させ、 ゥレア結合 で変性されたポリエステルを得る。 ポリイソシァネー トを反応させる際及ぴ (A ) と (B ) を反応させる際には、 必要により溶剤を用いることもできる。
使用可能な溶剤としては、 芳香族溶剤 (トルエン、 キシレンなど) ;ケトン類 ( ァセトン、 メチルェチルケトン、 メチルイソプチルケ トンなど) ; エステル類 (酢 酸ェチルなど) ; アミ ド類 (ジメチルホルムアミ ド、 ジメチルァセトアミ ドなど) 及びエーテル類 (テトラヒ ドロフランなど) などのポリイソシァネート ( P I C
) に対して不活性なものが挙げられる。
ゥレア結合で変性されていないポリエステル (P E ) を併用する場合は、 水酸 基を有するポリエステルの場合と同様な方法でこの P Eを製造し、 これを前記ゥ レア変性ポリエステルの反応完了後の溶液に溶解し、 混合する。
< トナー粒子の調製 >
本発明のトナーを作製するのに用いられる伸長及び Z又は架橋反応とは、 活性 水素基を有する化合物 (例えばアミノ基を有するジァミン化合物) と、 それと反 応可能な変性されたポリエステル系樹脂 (例えばィソシァネート基を有するポリ エステル樹脂) が反応して、 樹脂が伸長及び架橋の少なくともいずれかをする反 応である。
本発明のトナーを水系媒体中で該伸長及び/又は架橋反応を用いて製造するこ とについて、 以下に具体的に説明するが、 勿論これらに限定されることはない。 水系媒体としては、 水単独でもよいが、 水と混和可能な溶剤を併用することも できる。 混和可能な溶剤としては、 アルコール (メタノール、 イソプロパノール 、 エチレングリ コーノレなど)、 ジメチノレホノレムアミ ド、 テ トラヒ ドロフラン、 セノレ ソルブ類 (メチルセルソルブなど)、 低級ケ トン類 (アセ トン、 メチルェチルケ ト ンなど) などが挙げられる。
トナー粒子は、 水系媒体中でイソシァネート基を有するプレボリマー ( A) を 含む分散体を、 アミン類 (B ) と反応させて形成することができる。
水系媒体中でウレァ変性ポリエステルやプレボリマー (A) を含む分散体を安 定して形成させる方法としては、 水系媒体中にウレァ変性ポリエステルやプレボ リマー (A) を含むトナー原料の組成分を加えて、 せん断力により分散させる方 法などが挙げられる。
プレボリマー (A) と他のトナー組成分である (以下トナー原料と呼ぶ) 着色 剤、 着色剤マスターパッチ、 離型剤、 荷電制御剤、 未変性ポリエステル樹脂など は、 水系媒体中で分散体を形成させる際に混合してもよいが、 あらかじめトナー 原料を混合した後、 水系媒体中にその混合物を加えて分散させた方がより好まし い。
また、 本発明においては、 着色剤、 離型剤、. 荷電制御剤などの他のトナー原料 は、 必ずしも、 水系媒体中で粒子を形成させるときに混合しておく必要はなく、 粒子を形成せしめた後、 添加してもよい。 たとえば、 着色剤を含まない粒子を形 成させた後、 公知の染着の方法で着色剤を添加することもできる。
分散の方法としては特に限定されるものではないが、 低速せん断式、 高速せん 断式、 摩擦式、 高圧ジェット式、 超音波などの公知の設備が適用できる。 分散体 の粒径を 2〜 2 0 μ mにするために高速せん断式が好ましい。 高速せん断式分散機を使用した場合、 回転数は特に限定はないが、 通常 1 00 0〜30000 r pm、 好ましくは 5000〜20000 r p mである。
分散時間は、 特に限定はないが、 バッチ方式の場合は、 通常 0. 1〜5分であ る。 分散時の温度としては、 通常、 0〜 1 50°C (加圧下)、 好ましくは 40〜 9 8°Cである。
高温な方が、 ゥレア変性ポリエステルやプレボリマー (A) からなる分散体の 粘度が低く、 分散が容易な点で好ましい。
ゥレア変性ポリエステルやプレボリマー (A) を含むトナー組成分 (組成物) 100部に対する水系媒体の使用量は、 通常 50〜2000重量部、 好ましくは 1 00〜 1 000重量部である。 50重量部未満ではトナー組成分の分散状態が 悪く、 所定の粒径のトナー粒子が得られない。 2000重量部を超えると経済的 でない。
また、 必要に応じて、 分散剤を用いることもできる。 分散剤を用いた方が、 粒 度分布がシャープになるとともに分散が安定である点で好ましい。
プレポリマー (A) からゥレア変性ポリエステルを合成する工程は、 水系媒体 中でトナー組成分を分散する前にアミン類 (B) を加えて反応させても良いし、 水系媒体中に分散した後にアミン類 (B) を加えて粒子界面から反応を起こして も良い。
この場合、 製造されるトナー表面に優先的にゥレア変性ポリエステルが生成し 、 粒子内部で濃度勾配を設けることもできる。
トナ一組成分が分散された油性相を、 水が含まれる液体に乳化、 分散するため の分散剤として、 アルキルベンゼンスルホン酸塩、 α—ォレフィンスルホン酸塩
、 リン酸エステルなどの陰イオン界面活性剤、. アルキルァミン塩、 アミノアルコ ール脂肪酸誘導体、 ポリアミン脂肪酸誘導体、 イミダゾリンなどのアミン塩型や
、 アルキルトリメチルアンモニゥム塩、 ジアルキルジメチルアンモニゥム塩、 ァ ルキルジメチルベンジルアンモニゥム塩、 ピリジニゥム塩、 アルキルイソキノリ ニゥム塩、 塩化べンゼトニゥムなどの四級アンモニゥム塩型の陽イオン界面活性 剤、 脂肪酸アミ ド誘導体、 多価アルコール誘導体などの非イオン界面活性剤、 例 えばァラニン、 ドデシルジ (ァミノェチル) グリシン、 ジ (ォクチルァミノェチ ル) グリシンや N—アルキル一 N, N—ジメチルアンモユウムべタインなどの両 性界面活性剤が挙げられる。
また、 フルォロアルキル基を有する界面活性剤を用いることにより、 非常に少 量でその効果を上げることができる。
好ましく用いられるフルォロアルキル基を有するァニオン性界面活性剤として は、 炭素数 2〜1 0のフルォロアルキルカルボン酸及びその金属塩、 パーフルォ 口オクタンスルホ-ルグルタミン酸ジナトリ ウム、 3— [オメガ一フルォロアル キル (C 6〜C 1 1 ) 才キシ〕 - 1一アルキル (C 3〜C 4 ) スルホン酸ナトリ ゥム、 3— [オメガ一フルォロアルカノィル (C 6〜C 8) _N—ェチルァミノ ] - 1一プロパンスルホン酸ナトリウム、 フルォロアルキル (C 1 1〜C 2 0 ) カルボン酸及ぴ金属塩、 パーフルォロアルキルカルボン酸 (C 7〜C 1 3) 及び その金属塩、 パーフルォロアルキル (C 4〜C 1 2 ) スルホン酸及ぴその金属塩 、 パーフルォロオクタンスルホン酸ジエタノーノレアミ ド、 N—プロピル一N— ( 2ヒ ドロキシェチノレ) パーフルォロオクタンスノレホンアミ ド、 パーフルォロアノレ キル (C 6〜C 1 0 ) スルホンアミ ドプロピルトリメチルアンモニゥム塩、 パー フルォロアルキル ( C 6〜 C 1 0 ) 一 N—ェチルスノレホニルグリシン塩、 モノパ 一フルォロアルキル (C 6〜C 1 6) ェチルリン酸エステルなどが挙げられる。 商品名としては、 サーフロン S— 1 1 1、 S— 1 1 2、 S— 1 1 3 (旭硝子社 製)、 フロラード F C— 9 3、 F C— 9 5、 F C— 9 8、 F C— 1 2 9 (住友 3 M 社製)、 ユエダイン D S— 1 0 1、 D S— 1 0 2、 (ダイキン工業社製)、 メガファ ック F— 1 1 0、 F - 1 20, F— 1 1 3、 F— 1 9 1、 F— 8 1 2、 F— 8 3 3 (大日本ィンキ社製)、 エタ トップ E F— 1 0 2、 1 0 3、 1 04、 1 0 5、 1 1 2、 1 2 3 A、 1 2 3 B、 30 6 A、 5 0 1、 20 1、 2 04、 (トーケムプロ ダクッ社製)、 フタ一ジェント F _ 1 00、 F 1 5 0 (ネオス社製) などが挙げら れる。
また、 カチオン界面活性剤としては、 フルォロアルキル基を有する脂肪族一級 、 二級もしくは二級アミン酸、 パーフルォロアルキル (C 6〜C 1 0) スルホン ァミ ドプロピルトリメチルアンモニゥム塩などの脂肪族 4級アンモニゥム塩、 ベ ンザルコニゥム塩、 塩化べンゼトニゥム、 ピリジニゥム塩、 イミダゾリニゥム塩 、 商品名としてはサーフロン S— 1 2 1 (旭硝子社製)、 フロラード F C— 1 3 5 (住友 3 M社製)、 ュニダイン D S— 2 0 2 (ダイキン工業社製)、 メガファック F _ 1 5 0 、 F - 8 2 4 (大日本ィンキ社製)、 エタ トップ E F— 1 3 2 (トーケ ムプロダクツ社製)、 フタージヱント F— 3 0 0 (ネオス社製) などが挙げられる また、 水に難溶の無機化合物分散剤としてリン酸カルシウム、 炭酸カルシウム 、 酸化チタン、 コロイダルシリカ、 ヒ ドロキシアパタイ トなども用いることがで きる。
また、 高分子系保護コロイ ドを用いて分散液滴を安定化させても良い。
例えば、 アクリル酸、 メタクリル酸、 α—シァノアクリル酸、 α—シァノメタ ク リル酸、 イタコン酸、 クロ トン酸、 フマール酸、 マレイン酸又は無水マレイン 酸などの酸類、. あるいは水酸基を含有する (メタ) アクリル系単量体、 例えばァ クリル酸 β — ヒ ドロキシェチル、メタタリル酸 _ ヒ ドロキシェチル、 アクリル 酸 β —ヒ ドロキシプロピル、 メタタリル酸 β _ ヒ ドロキシプロピル、 アタリル酸 γ—ヒ ドロキシプロピル、 メタクリル酸 γ—ヒ ドロキシプロピル、 アタリル酸 3 一クロ口 2—ヒ ドロキシプロピル、 メタタリノレ酸 3—クロロー 2—ヒ ドロキシプ 口ピル、 ジエチレングリコーノレモノアタリノレ酸エステノレ、 ジエチレングリコーノレ モノメタクリル酸エステル、 グリセリンモノアクリル酸エステル、 グリセリンモ ノメタタリル酸エステノレ、 Ν—メチロールァクリルァミ ド、 Ν—メチロールメタ クリルアミ ドなど、 ビエルァノレコール又はビニノレアノレコールとのエーテノレ類、 例 えばビニノレメチノレエーテノレ、 ビニノレエチノレエ一テル、 ビュルプロピルエーテルな ど、 又はビニルアルコールと力ルポキシル基を含有する化合物のエステル類、 例 えば酢酸ビュル、 プロピオン酸ビエル、 酪酸ビュルなど、 アクリルアミ ド、 メタ クリルァミ ド、 ジァセトンアタリルァミ ドあるいはこれらのメチロール化合物、 アクリル酸クロライ ド、 メタクリル酸クロライ ドなどの酸クロライ ド類、 ビニル ピリジン、 ビュルピロリ ドン、 ビュルイミダゾール、 エチレンィミンなどの窒素 原子、 又はその複素環を有するものなどのホモポリマー又は共重合体、 ポリオキ シエチレン、 ポリオキシプロピレン、 ポリオキシエチレンァノレキノレアミン、 ポリ ォキシプロピレンアルキルァミン、 ポリオキシエチレンアルキルアミ ド、 ポリオ キシプロピレンアルキルァミ ド、 ポリオキシエチレンノエルフエュルエーテル、 ポリォキシエチレンラゥリルフエニルエーテル、 ポリォキシエチレンステアリル フエ二ノレエステノレ、 ポリォキシエチレンノニノレフエ二 エステノレなどのポリォキ シエチレン系、 メチノレセノレロース、 ヒ ドロキシェチ /レセノレロース、 ヒ ドロキシプ 口ピルセルロースなどのセルロース類などが使用できる。
なお、 分散安定剤として、 リン酸カルシウム塩などの酸、 アルカリに溶解可能 なものを用いた場合は、 塩酸等の酸により、 リン酸カルシウム塩を溶解した後、 水洗するなどの方法によって、 微粒子からリン酸カルシウム塩を除去する。 その 他酵素による分解などの操作によっても除去できる。
分散剤を使用した場合には、 該分散剤がトナー粒子表面に残存したままとする こともできるが、 伸長及び/又は架橋反応後、 洗浄除去するほうがトナーの帯電 面から好ましい。
伸長及び Ζ又は架橋反応時間は、 プレボリマー (Α) の有するイソシァネート 基構造とアミン類 (Β ) の組み合わせによる反応性により選択されるが、 通常 1 0分〜 4 0時間、 好ましくは 2〜 2 4時間である。 反応温度は、 通常、 0〜 1 5 0 °C、 好ましくは 4 0〜 9 8 °Cである。 また、 必要に応じて公知の触媒を使用す ることができる。 具体的にはジブチルチンラゥレート、 ジォクチルチンラウレー トなどが挙げられる。
さらに、 トナー組成分を含む液体の粘度を低くするために、 ゥレア変性ポリェ ステルゃプレポリマー (A) が可溶の溶剤を使用することもできる。 - 溶剤を用いた方が粒度分布がシャープになる点で好ましい。 該溶剤は沸点が 1 0 o °c未満の揮発性であることが除去が容易である点から好ましい。
該溶剤としては、 例えば、 トルエン、 キシレン、 ベンゼン、 四塩化炭素、 塩化 メチレン、 1 , 2—ジクロロェタン、 1 , 1 , 2— トリクロロェタン、 ト リ クロ 口エチレン、 クロロホノレム、 モノクロ口ベンゼン、 ジクロロェチリデン、 酢酸メ チル、 酢酸ェチル、 メチルェチルケトン、 メチルイソプチルケトンなどを単独あ るいは 2種以上組み合わせて用いることができる。 特に、 トルエン、 キシレン等 の芳香族系溶媒及ぴ塩化メチレン、 1 , 2—ジクロロェタン、 クロ口ホルム、 四 塩化炭素等のハロゲン化炭化水素が好ましい。 プレボリマー (A) 1 0 0部に対 する溶剤の使用量は、 通常 0〜3 0 0部、 好ましくは 0〜 1 0 0部、 さらに好ま しくは 2 5〜7 0部である。 溶剤を使用した場合は、 伸長及び/又は架橋反応後 、 常圧又は減圧下にて加温し除去する。
活性水素基を有する化合物と反応可能な変性ポリエステルに架橋剤及び/又は 伸長剤としてのアミン類 (B ) を反応させる場合、 その伸長及び/又は架橋反応 時間は、 プレボリマー (A) の有するイソシァネート基構造とアミン類 (B ) と の組み合わせによる反応性により選択されるが、 通常 1 0分〜 4 0 H寺間、 好まし くは 2〜 2 4時間である。
反応温度は、 通常、 0〜 1 5 0 °C、 好ましくは 4 0〜 9 8 °Cである。
また、 必要に応じて公知の触媒を使用することができる。 具体的にはジブチル チンラゥレート、 ジォクチルチンラゥレートなどが挙げられる。
トナーに所望の形状を得るためには、 例えば、 乳化分散液 (油相) に、 増粘剤 や活性剤等を加えた高粘度の水溶液 (水相) を混合し、 この混合溶液にホモミキ サー、 エバラマィルダ一などのよつてせん断力を与える装置を使用して、 油相と 水相の粘度差を利用して乳化粒子を変形させることができる。
このときの条件としては、 装置のせん断力を調整する方法、 例えば、 処理時間 や処理回数、 もしくは、 油相 ·水相間の粘度差を調整する方法、 例えば、 油相内 の非水溶性有機溶媒の濃度、 温度、 水相内の増粘剤、 活性剤、 温度を最適化する ことによって制御することができる。
得られた乳化分散体から有機溶媒を除去するためには、 系全体を徐々に昇温し
、 液滴中の有機溶媒を完全に蒸発除去する方法を採用することができる。
あるいはまた、 乳化分散体を乾燥雰囲気中に噴霧して、 液滴中の非水溶性有機 溶媒を完全に除去してトナー微粒子を形成し、. 合せて水系分散剤を蒸発除去する ことも可能である。
乳化分散体が噴霧される乾燥雰囲気としては、 空気、 窒素、 炭酸ガス、 燃焼ガ ス等を加熱した気体、 特に使用される最高沸点溶媒の沸点以上の温度に加熱され た各種気流が一般に用いられる。
スプレイ ドライア一、 ベルトドライア一、 ロータリーキルンなどの短時間の処 理で充分目的とする品質が得られる。 轧化分散時の粒度分布が広く、 その粒度分 布を保って洗浄、 乾燥処理が行なわれた場合、 所望の粒度分布に分級して粒度分 布を整えることができる。
分級操作は、 液中でサイクロン、 デカンター、 遠心分離等により、 微粒子部分 を取り除くことができる。 もちろん乾燥後に粉体として取得した に分級操作を 行なっても良いが、 液体中で行なうことが効率の面で好ましい。
得られた不要の微粒子、 又は粗粒子は再ぴ混練工程に戻して粒子の形成に用い ることができる。 その際微粒子、 又は粗粒子はウエットの状態でも構わない。 用いた分散剤は得られた分散液からできるだけ取り除くことが好ましいが、 先 に述べた分級操作と同時に行なうのが好ましい。
得られた粒子をトナー母体粒子とし、 これをこのままトナーとして用いてもよ いが、 乾燥後のトナー母体粒子を離型剤微粒子、 帯電制御性微粒子、 流動化剤微 粒子、 着色剤微粒子などの異種粒子とともに混合したり、 混合物に機械的衝撃力 を与えることによって表面で固定化、 融合化させ、 得られる複合体粒子の表面か らの異種粒子の脱離を防止することができる。 即ち、 本発明において、 トナー母 体粒子とは、 水系媒体における分散液から有機溶媒を除去し、 洗浄、 乾燥して得 られたトナー粒子であって、 外添剤を添加する前 粒子をいう。 伹し、 後述する フッ素含有化合物による表面処理を行う場合には、 このフッ素含有化合物による 表面処理後、 外添剤を添加する前の粒子をいう。
具体的手段としては、 高速で回転する羽根によつて混合物に衝攀カを加える方 法、 高速気流中に混合物を投入し、 加速させ、 粒子同士又は複合化した粒子を適 当な衝突板に衝突させる方法などがある。
装置としては、 オングミル (ホソカワミク口ン社製)、 I式ミル (日本ニューマ チック社製) を改造して、 粉砕エアー圧力を下げた装置、 ハイブリダィゼイショ ンシステム (奈良機械製作所社製)、 クリプトロンシステム (川崎重工業社製)、 自動乳鉢などが挙げられる。
<フッ素含有化合物による表面処理 >
本発明の好ましい態様では、 上記のとおりの工程を経て得られた粒子は、 次い で、 その表面を帯電制御剤であるフッ素含有化合物を用いて処理を施す。 本発明 トナーに用いるフッ素系化合物としては、 フッ素原子を含む化合物であれば、 有 機、 無機化合物いずれも使用可能で、 フッ素原子を含むこと以外は特に限定され ない。 その中でも一般式 (1) の化合物がより好ましい。
Figure imgf000038_0001
(式中、 Xは一 S 02—又は— CO—であり、 1、 R2、 R3、 及ぴ R4は、 独立に 水素原子、 炭素原子数 1〜 1 0のアルキル基、 及びァリール基より成る群から選 ばれる基であり、 Yはヨウ素原子、 臭素原子又は塩素原子であり、 mは 1〜 1 0 、 nは 1〜 1 0の整数)
また、 前記荷霪制御剤としては前記一般式 (1) で示される含フッ素四級アン モユウム塩に含金属ァゾ染料を併用することも好ましい。
前記一般式の化合物の代表的な具体例としては、 以下のようなフッ素系化合物 (1) 〜 (27) が挙げられ、 すべて白色又は淡黄色を示している。 また Yはョ ゥ素がより好ましい。
8S
Figure imgf000039_0001
6 H
o
J HN60S 0UJ ¾
Figure imgf000039_0002
6
J »6H¾ - φΜ一 &(¾o)HN¾S -O-0ad ¾
s, Η ,τΎ0 ¾ 'HOHN¾S 0ad ¾ (e)
Figure imgf000039_0003
I ·ΕΗ0- ΝΕ-(3Η0 HN00-(O' 0£Ld ¾ (Ζ)
Figure imgf000039_0004
uztmit idriiDd 6fl98 /tO0Z Ο en
(7) Φ
C9 F170- OV- so, ■25N -CH3
CH。 CH.
Figure imgf000040_0001
Figure imgf000040_0002
C2H5
CH
(11) G 9 ' 170- 0> - C-N - CH2- - 3N - CH .
' ύ
0
CH 3
"- C4H9
C2H5
( 1 2 ) C9 Fn° -0>- C-N - CH2 /-CH3 ·
CH. C2H5
Figure imgf000041_0001
(H) t-G4H9
C9 F170 〇)~G0N (CHJ ΟΗΛ -CH t - C4H9
CH
(15) C6 Fl10-5)-' S02N GH "CH
H
(16)
C6 F"0ベ。) ~ CONH - CH? 3N - GH3'
Figure imgf000041_0002
GH。
(18)
C6 F"0 ~{θ}- CONH CH2 n- CH3 ' G4H9
Figure imgf000042_0001
CH.
(20)
Figure imgf000042_0002
Figure imgf000042_0003
(22)
C6 F"0ベ〇>~ 2" '5
Figure imgf000042_0004
(23)
C12 F230 " O ~S0o ( CH3) - CH2 3N -CH. - I6
Figure imgf000042_0005
C6H13 C 25c
Figure imgf000043_0001
CH3
(26)
G9 F170 ■ 0}~ CH„ · I'
Figure imgf000043_0002
C2H5
(27)
f F Ω'
^9 1 17u 〇 S02NH GH2 /-G2H5
C2H5 上記の中でも特に、 N, N, N トリメチルー [3— (4—ペルフルォロノ ネニルォキシベンズアミ ド) プロピル] アンモニゥム =ョージドが、 帯電付与能 力の点でより好ましい。 また前記化合物及ぴ、 他のフッ素系化合物との混合物も より好ましい。
フッ素化合物は、 X P S (X線光電子分光) 法によって検出される前記フッ素 含有化合物に依存したフッ素原子の含有率が、 2〜3 0原子個数%、 好ましくは
4〜 1 5原子個数%の範囲になるように、 トナーに表面処理を施すことができる
。 該フッ素原子の検出量がこれより小さい場合には、 帯電効果が得られず初期の 帯電性のみならず経時的にも帯電低下が起こりやすい等の問題があり、 更に、 こ れが起因して複写画像上の地肌汚れ、 トナー飛散などを引き起こすので好ましく ない。 一方、 該フッ素原子の検出量が 3 0原子個数%を越える場合には、 高帯電 による画像濃度不良、 更には現像剤の定着不良等を生じ好ましくない。 XP S法 は、 前述したトナー母体粒子表面の無機微粒子の測定に用いた X P S法と同様の 方法を用いることができる。
フッ素化合物をトナーに処理する方法として、 外添剤としての無機微粒子添加 前のトナー粒子をフッ素化合物を分散させた水系溶媒 (界面活性剤を含んだ水も 好ましい) に分散させ、 トナー粒子表面にフッ素化合物を付着させた後、 溶媒を 除去、 乾燥させてトナー母体粒子を得ることができるが、 この方法に限定されな レ、。
また、 ここで、 フッ素化合物は、 前記までに記載の樹脂微粒子がトナーに適正 に残存した状態で処理されることによって、 帯電性の改善効果を発揮しやすいこ とが、 数々の実験により明らかとされた。
具体的には、 熱分解ガスクロマトグラフ質量分析計により測定されるトナー粒 子に残存する樹脂微粒子の量が 0 . 5〜 5 . 0 w t %である存在状態において、 フッ素系材料によるトナー表面処理を施すことが帯電性の改善に効果をもたらす ことを見出した。 メカニズムは現段階で明らかでないが、 フッ素系材料は樹脂微 粒子に付着し易く、 これが 0 . 5 w t %未満の様にほぼ残存しない条件下ではフ ッ素系材料が付着せず、 効果を発揮しないと考えられる。 トナー表面に樹脂微粒 子が残存するのが好ましいのはその為である。 一方、 5 . 0 w t %を超えると、 該樹脂微粒子が多く存在することで、 低温定着性に対して定着阻害物となりえる ため、 帯電性の効果は顕著にでるものの、 i "一品質として好ましくない。 <トナー形状等 >
次に、 トナーの円形度と円形度分布について説明する。
本発明におけるトナーは、 特定の形状と形状の分布を有すことが重要であり、 平均円形度が 0 . 9 0未満で、 球形からあまりに離れた不定形の形状のトナーで は、 満足した転写性やチリのない高画質画像が得られない。
なお形状の計測方法としては、 粒子を含む懸濁液を平板上の撮像部検知帯に通 過させ、 C C Dカメラで光学的に粒子画像を検知し、 解析する光学的検知帯の手 法が適当である。
この手法で得られる投影面積の等しい相当円の周囲長を実在粒子の周囲長で除 した値である平均円形度が 0 . 9 0 0〜0 . 9 9 0の実質球形のトナーが、 適正 な濃度の再現性のある高精細な画像を形成するのに有効であることが確認ざれた より好ましくは、 平均円形度が 0. 9 50〜0. 9 90、 更に好ましくは平均 円形度が 0. 9 60〜0. 985で円形度が 0. 94未満の粒子が 1 5 %以下で ある。 ある。 また、 粒子表面をフッ素含有化合物を用いて処理し.てなるトナーに おいては、 より好ましくは、 平均円形度が 0. 900〜0. 9 75、 更に好まし くは平均円形度が 0. 950〜0. 9 70であり円形度が 0. 94未満の粒子が 1 5 %以下である。
また、 平均円形度が 0. 990を超える場合、 ブレードクリーニングなどを採 用しているシステムでは、 感光体上及ぴ転写ベルトなどのクリ一二ング不良が発 生し、 画像上の汚れを引き起こす。 例えば、 画像面積率の低い現像 ·転写では転 写残トナーが少なく、 クリ一二ング不良が問題となることはないが、 カラー写真 画像など画像面積率の高いもの、 さらには、 給紙不良等で未転写の画像形成した トナーが感光体上に転写残トナーとして発生することがあり、 蓄積すると画像の 地汚れを発生してしまう。
また、 感光体を接触帯電させる帯電ローラ等を汚染してしまい、 本来の帯電能 力を発揮できなくなってしまう。 この値はフ口一式粒子像分析装置 F P I A - 2 1 00 (東亜医用電子株式会社製) により平均円形度として計測した。 具体的な 測定方法は後述する。
D v/D n (体積平均粒径/個数平均粒径の比について。
該トナーの体積平均粒径 (D V ) が 2〜 m (粒子表面をフッ素含有化合物 を用いて処理してなるトナーにおいては、 3〜 8 m) であり、 個数平均粒径 ( D n) との比 (D v/Dn) が 1. 25以下、 より好ましくは 1. 1 0〜 1 · 2 5であることが、 耐熱保存性、 低温定着性、 耐ホットオフセット性のいずれにも 優れ、 とりわけフルカラー複写機などに用いた場合に画像の光沢性に優れ、 更に 二成分現像剤においては、 長期にわたるトナーの収支が行なわれても、 現像剤中 のトナー粒子径の変動が少なくなり、 現像装置における長期の攪拌においても、 良好で安定した現像性が得られる観点から好ましい。 ここで、 体積平均粒径 (D V ) は、 D v= 〔∑ (nD3) /∑ n] 1/3 (式中、 n は粒子個数、 Dは粒子径であ る)と定義される。 また、 一成分現像剤として用いた場合においても、 トナーの収支が行なわれて も、 トナーの粒子径の変動が少なくなると共に、 現像ローラ一^ "のトナーのフィ ルミングや、 トナーを薄層化するためのプレード等の部材へのトナーの融着がな く、 現像装置の長期の使用 (攪拌) においても、 良好で安定した 像性及ぴ画像 が得られた。
一般的には、 トナーの粒子径は小さければ小さい程、 高解像で高画質の画像を 得るために有利であると言われているが、 逆に転写性ゃクリ一ユング性に対して は不利である。
また、 本発明の範囲よりも体積平均粒子径が小さい場合、 二成分現像剤では現 像装置における長期の攪拌においてキヤリァの表面にトナーが融着し、 キャリア の帯電能力を低下させたり、 一成分現像剤として用いた場合には、 現像ローラー へのトナーのフイノレミングや、 トナーを薄層化するためのブレード等の部材への トナーの融着を発生させやすくなる。
また、 これらの現象は微粉の含有率が本発明の範囲より多いトナーにおいても | 様でめる。
逆に、 トナーの粒子径が本発明の範囲よりも大きい場合には、 高解像で高画質 の画像を得ることが難しくなると共に、 現像剤中のトナーの収支が行なわれた場 合にトナーの粒子怪の変動が大きくなる場合が多い。
また、 体積平均粒子径/個数平均粒子径が 1 . 2 5よりも大きい場合も同様で あることが明らかとなった。 また、 体積平均粒子径 /個数平均粒子径が 1 . 0 5 より小さい場合には、 トナーの挙動の安定化、 帯電量の均一化の面から好ましい 面もあるが、 トナーの帯電が不充分になる場合が見られ、 また、 クリーニング性 を悪化させる場合があることが明らかとなった。
なお、 体積平均粒子径 /個数平均粒子径 ( D v ZD n ) の測定は、 コールター エレク トロニクス社製の粒度測定器 「コールター力ゥンター T A I I」 を用いて アパーチャ一径 1 0 0 μ mで測定した体積平均粒子径 (D v ) と個数平均粒子径
( D n ) の値により自動的に測定される。
<二成分系現像剤用キャリア >
本発明のトナーを 2成分系現像剤に用いる場合には、 磁性キャリアと混合して W 用いれば良く、 現像剤中のキヤリアと トナーの含有比は、 キャリア 1 0 0重量部 に対してトナー 1〜 1 0重量部が好ましく、 更に 3〜 9重量部の範囲とするのが 好ましい。。 磁性キヤリアとしては、 粒子径 2 0〜 2 0 0 / m程度の鉄粉、 フェラ イ ト粉、 マグネタイ ト粉、 磁性樹脂キャリアなど従来から公知のものが使用でき る。
また、 被覆材料としては、 アミノ系榭脂、 例えば尿素一ホルムアルデヒ ド樹脂 、 メラミン樹脂、 ベンゾグアナミン樹脂、 ユリア樹脂、 ポリアミ ド樹脂、 ェポキ シ樹脂等が挙げられる。 またポリビニル及びポリ ビニリデン系樹脂、 例えばァク リル樹脂、 ポリメチルメタタリ レート樹脂、 ポリアクリロニトリル樹脂、 ポリ酢 酸ビニル樹脂、 ポリ ビュルアルコール樹脂、 ポリ ビニルプチラール樹脂、 ポリス チレン樹脂及びスチレンァクリル共重合樹脂等のポリスチレン系樹脂、 ポリ塩化 ビュル等のハロゲン化ォレフィン樹脂、 ポリエチレンテレフタレート樹脂及ぴポ リブチレンテレフタレート樹脂等のポリエステル系樹脂、 ポリカーボネート系樹 脂、 ポリエチレン樹脂、 ポリ弗化ビニル樹脂、 ポリ弗化ビニリデン樹脂、 ポリ ト リフルォロエチレン樹脂、 ポリへキサフルォロプロピレン樹脂、 弗化ビニリデン とアクリル単量体との共重合体、 弗化ビニリデンと弗化ビュルとの共重合体、 テ トラフルォロエチレンと弗化ビニリデンと非弗化単量体とのターポリマー等のフ ルォロタ一ポリマー、 及ぴシリコーン樹脂等が使用できる。 また必要に応じて、 導電粉等を被覆樹脂中に含有させてもよい。
導電粉としては、 金属粉、 カーボンブラック、 酸化チタン、 酸化錫、 酸化亜鉛 等が使用できる。 これらの導電粉は、 平均粒子径 1 m以下のものが好ましい。 平均粒子径が 1 μ mよりも大きくなると、 電気抵抗の制御が困難になる。
また、 本発明のトラ "一は、 キャリアを使用しない 1成分系の磁性トナー或いは 、 非磁性トナーとしても用いることができる。
<画像形成装置 > '
本発明のトナーは、 中間転写体を具備する画像形成装置を用いて画像形成する のに用いることができる。 ,
転写システムの中間転写体の i実施形態について説明する。
図 1は、 本実施形態に係る複写機の概略構成図である。 像担持体としての感光 体ドラム (以下、 感光体という) 1 1 0の回りには、 帯電装置としての帯電ロー ラ 1 2 0、 露光装置 1 3 0、 クリ一ユングプレードを有するクリ一ユング装置 ( 1 6 0 )、 除電装置としての除電ランプ 1 7 0、 現像装置 1 4 0、 中間転写体とし ての中間転写体 1 5 0とが配設されている。 該中間転写体 1 5 0は、 複数の懸架 ローラ 1 5 1によって懸架され、 図示しないモータ等の駆動手段により矢印方向 に無端状に走行するように構成されている。
この該懸架ローラ 1 5 1の一部は、 中間転写体へ転写バイアスを 給する転写 バイアスローラとしての役目を兼ねており、 図示しない電源から所定の転写バイ ァス電圧が印加される。 また、 該中間転写体 1 5 0のクリーニングブレードを有 するクリ一二ング装置 1 9 0も配設されている。
また、 該中間転写体 1 5 0に対向し、 最終転写材としての転写紙 1 0 1に現像 像を転写するための転写手段として転写ローラ 1 8 0が配設され、 該転写ローラ 1 8 0は図示しない電源装置により転写バイアスを供給される。 .
そして、 上記中間転写体 1 5 0の周りには、 電荷付与手段としてのコロナ帯電 器 1 5 2が設けられている。
上記現像装置 1 4 0は、 現像剤担持体としての現像ベルト 1 4 1と、 該現像べ ルト 1 4 1の回りに併設した黒 (以下、 Kで表わす) 現像ュニッ ト 1 4 5 K、 ィ エロー (以下、 Υという) 現像ユニット 1 4 5 Υ、 マゼンタ (以下、 マゼンタと いう) 現像ュニット 1 4 5 Μ、 シアン (以下、 Cという) 現像ユニッ ト 1 4 5 C とから構成されている。
また、 該現像ベルト 1 4 1は、 複数のベルトローラに張り渡され、 図示しない モータ等の駆動手段により矢印方向に無端状に走行するように構成され、 上記感 光体 1 1 0との接触部では該感光体 1 1 0とほぼ同速で移動する。
各現像ュニットの構成は共通であるので、 以下の説明は黒現像ュニット 1 4 5
Κについてのみ行ない、 他の現像ユニッ ト 1 4 5 Y、 1 4 5 M、 1 4 5 Cについ ては、 図中で黒現像ユニット 1 4 5 Κにおけるものと対応する部分に、 該ュニッ トにおけるものに付した番号の後に (Y、 M、 C ) を付すに止め説明は省略する
。 現像ユニット 1 4 5 Kは、 トナー粒子とキャリア液成分とを含む、 高粘度、 高 濃度の液体現像剤を収容する現像タンク 1 4 2 Kと、 下部を該現像タンク 1 4 2 K内の液体現像剤に浸漬するように配設された汲み上げローラ 1 4 3 B kと、 該 汲み上げローラ 1 4 3 Kから汲み上げられた現像剤を薄層化して現像ベルト 1 4 1に塗布する塗布ローラ 1 4 4 Kとから構成されている。 該塗布ローラ 1 4 4 K は、 導電性を有しており、 図示しない電源から所定のバイアスが印加される。 なお、 本実施形態に係る複写機の装置構成としては、 図 1に示すような装置構 成以外にも、 図 2に示すような、 各色の現像ユニット 1 4 5 K、 1 4 5 Υ、 1 4 5 Μ、 1 4 5 Cを感光体 1 1 0の回りに併設した装置構成であっても良い。
次に、 本実施形態に係る複写機の動作について説明する。
図 1において、 感光体 1 1 0を矢印方向に回転駆動しながら帯電ローラ 1 2 0 により一様帯電した後、 露光装置 1 3 0により図示しない光学系で原稿からの反 射光を結像投影して該感光体 1 1 0上に静電潜像を形成する。 この静電潜像は、 現像装置 1 4 0により現像され、 顕像としてのトナー像が形成される。 現像ベル ト 1 4 1上の現像剤薄層は、 現像領域において感光体との接触により薄層の状態 で該ベルト 1 4 1から剥離し、 感光体 1 1 0上の潜像の形成されている部分に移 行する。
この現像装置 1 4 0により現像されたトナー像は、 感光体 1 1 0と等速移動し ている中間転写体 1 5 0との当接部 (一次転写領域) にて中間転写体 1 5 0の表 面に転写される (一次転写)。 3色あるいは 4色を重ね合わせる転写を行なう場合 は、 この行程を各色ごとに繰り返し、 中間転写体 1 5 0にカラー画像を形成する 上記中間転写体 1 5 0上の重ね合せトナー像に電荷を付与するための上記コロ ナ帯電器 1 5 2を、 該中間転写体 1 5 0の回転方向において、 上記感光体 1 1 0 と該中間転写体 1 5 0との接触対向部の下流側で、 かつ該中間転写体 1 5 0と転 写紙 1 0 1との接触対向部の上流側の位置に設置する。
そして、 このコロナ帯電器 1 5 2が、 該トナー像に対して、 該トナー像を形成 するトナー粒子の帯電極性と同極性の真電荷を付与し、 転写紙 1 0 1 へ良好な転 写がなされるに充分な電荷をトナー像に与える。
上記トナー像は、 上記コロナ帯電器 1 5 2により帯電された後、 上記転写ロー ラ 1 8 0からの転写バイアスにより、 図示しない給紙部から矢印方向に搬送され た転写紙 1 01上に一括転写される (二次転写)。
この後、 トナー像が転写された転写紙 101は、 図示しない分離装置により感 光体 1 1 0から分離され、 図示しない定着装置で定着処理がなされた後に装置か ら排紙される。
一方、 転写後の感光体 1 1 0は、 タリ一二ング装置 1 60によって未転写トナ 一が回収除去され、 次の帯電に備えて除電ランプ 1 70により残留電荷が除電さ れる。
該中間転写体の静止摩擦係数は、 前述したように、 好ましくは 0. 1〜0. 6 、 より好ましくは 0. 3〜0. 5が良い。
該中間転写体の体積抵抗は、 数 Ω cm以上 1 03Ω cm以下であることが好ま しい。 体積抵抗を数 Ω c m以上 1 03 Ω c m以下とすることにより、 中間転写体 自身の帯電を防ぐとともに、 電荷付与手段により付与された電荷が該中間転写体 上に残留しにくくなるので、 二次転写時の転写ムラを防止できる。 また、 二次転 写時の転写バイアス印加を容易にできる。
中間転写体の材質は特に制限されず、 公知の材料が使用できる。 その一例を以 下に示す。
(1) ヤング率 (引張弾性率) の高い材枓を単層ベルトとして用いたものであり 、 P C (ポリカーボネート)、 P V D F (ボリフッ化ビ二リデン)、 PAT (ポリ アルキレンテレフタレート)、 P C (ポリカーボネート) ./PAT (ポリアルキレ ンテレフタレート) のブレンド材料、 ETFE (エチレンテトラフロロエチレン 共重合体) /PC、 ETFE/PAT、 P C/P ATのブレンド材料、 カーボン ブラック分散の熱硬化性ポリイミ ドなど。 これらヤング率の高い単層ベルトは画 像形成時の応力に対する変形量が少なく、 特にカラー画像形成時にレジズレを生 じにくいとの利点を有している。
(2) 上記のヤング率の高いベルトを基層とし、 その外周上に表面層又は中間層 を付与した 2〜 3層構成のベルトであり、 これら 2〜 3層構成のベルトは単層べ ルトの硬さに起因し発生するライン画像の中抜けを防止しうる性能を有している
(3) ゴム及ぴエラストマ一を用いたヤング率の比較的低いベルトであり、 これ らのベルトは、 その柔らかさによりライン画像の中抜けが殆ど生じない利点を有 している。 また、 ベルトの幅を駆動 一ル及ぴ張架ロールより大きく し、 ロール より突出したベルト耳部の弾力性を利用して蛇行を防止するので、 リブゃ蛇行防 止装置を必要とせず低コストを実現できる。
中間転写ベルトは、 従来からフッ素系樹脂、 ポリカーボネート樹脂、 ポリイミ ド樹脂等が使用されてきていたが、 近年ベルトの全層や、 ベルトの一部を弾性部 材にした弾性ベルトが使用されてきている。 樹脂ベルトを用いたカラー画像の転 写は以下の課題がある。
カラー画像は通常 4色の着色トナーで形成される。 1枚のカラー画像には, 1 層から 4層までのトナー層が形成されている。 トナー層は 1次転写 (感光体から 中間転写ベルトへの転写) や、 2次転写 (中間転写ベルトからシートへの転写) を通過することで圧力を受け、 トナー同士の凝集力が高くなる。 トナー同士の凝 集力が高くなると文字の中抜けやベタ部画像のエッジ抜けの現象が発生しやすく なる。 樹脂ベルトは硬度が高く トナー層に応じて変形しないため、 トナー層を圧 縮させやすく文字の中抜け現象が発生しやすくなる。
また、 最近はフルカラー画像を様々な用紙、 例えば和紙や意図的に凹凸を付け た用紙に画像を形成したいという要求が高くなつてきている。 しかし、 平滑性の 悪い用紙は転写時にトナーと空隙が発生しやすく、 転写抜けが発生しやすくなる 。 密着性を高めるために 2次転写部の転写圧を高めると、 トナー層の凝縮力を高 めることになり、 上述したような文字の中抜けを発生させることになる。
弾性ベルトは次の狙いで使用される。 弾性ベルトは、 転写部でトナー層、 平滑 性の悪い用紙に対応して変形する。 つまり、 局部的な凹凸に追従して弾性ベルト は変形するため、 過度にトナー層に対して転写圧を高めることなく、 良好な密着 性が得られ文字の中抜けのない、 平面性の悪い用紙に対しても均一性の優れた転 写画像を得ることができる。
弾性ベルトの樹脂は、 ポリカーボネート、 フッ素系樹脂 (E T F E, P V D F
)、 ポリスチレン、 クロ口ポリスチレン、 ポリ一 α—メチノレスチレン、 スチレン一 ブタジエン共重合体、 スチレン一塩化ビュル共重合体、 スチレン一酢酸ビュル共 重合体、 スチレン一マレイン酸共重合体、 スチレン一アクリル酸エステル共重合 体 (スチレン一アクリル酸メチル共重合体、 スチレン一アクリル酸ェチル共重合 体、 スチレン一アクリル酸ブチル共重合体、 スチレン一アクリル酸ォクチル共重 合体及ぴスチレンーァクリル酸フヱ-ル共重合体等)、スチレンーメタクリル酸ェ ステル共重合体 (スチレン一メタク リル酸メチル共重合体、 スチレン一メタク リ ル酸ェチル共重合体、 スチレン—メタクリル酸フヱニル共重合体等)、 スチレン一
CL —ク口ルァク リル酸メチル共重合体、 スチレン一アタ リ ロニトリル一ァク リノレ 酸エステル共重合体等のスチレン系樹脂 (スチレン又はスチレン置瘓体を含む単 重合体又は共重合体)、 メタクリル酸メチル樹脂、 メタクリル酸プチル樹脂、 ァク リル酸ェチル樹脂、 アクリル酸プチル樹脂、 変性アクリル樹脂 (シリコーン変性 アク リル樹脂、 塩化ビニル樹脂変性アク リル樹脂、 アク リル · ウレタン樹脂等) 、 塩化ビニル樹脂、 スチレン一酢酸ビニル共重合体、 塩化ビニルー酢酸ビニル共 重合体、 ロジン変性マレイン酸樹脂、 フエノール樹脂、 エポキシ樹脂、 ポリエス テル樹脂、 ポリエステルポリ ウレタン樹脂、 ポリエチレン、 ポリプロピレン、 ポ リブタジエン、 ポリ塩化ビニリデン、 アイオノマー樹脂、 ポリ ウレタン樹脂、 シ リコーン樹脂、 ケトン樹脂、 エチレン一ェチルアタ リ レート共重合体、 キシレン 樹脂及ぴポリビニルプチラール樹脂、 ポリアミ ド樹脂、 変性ポリフエ-レンォキ サイ ド樹脂等からなる群より選ばれる 1種類あるいは 2種類以上を使用すること ができる。 ただし、 上記材料に限定されるものではないことは当然である。
弾性材ゴム、 エラス トマ一としては、 ブチルゴム、 フッ素系ゴム、 アク リルゴ ム、 E P D M、 N B R、 アタ リ ロニ トリル一ブタジエン一スチレンゴム天然ゴム 、 イソプレンゴム、 スチレンーブタジェンゴム、 ブタジェンゴム、 エチレン一プ 口ピレンゴム、 エチレン一プロピレンターポリマー、 クロロプレンゴム、 クロ口 スルホン化ポリエチレン、 塩素化ボリエチレン、 ウレタンゴム、 シンジオタクチ ックー 1, 2—ポリプタジェン、 ェピクロロヒ ドリ ン系ゴム、 シリ コーンゴム、 フッ素ゴム、 多硫化ゴム、 ポリノルボルネンゴム、 水素化二トリルゴム、 熱可塑 性エラストマ一 (例えばポリスチレン系、 ポリオレフィン系、 ポリ塩化ビニル系 、 ポリ レタン系、 ポリアミ ド系、 ポリ ウレア、 ポリエステル系、 フッ素樹脂系 ) 等からなる群より選ばれる 1種類あるいは 2種類以上を使用することができる
。 ただし、 上記材料に限定されるものではないことは当然であ'る。 抵抗値調節用導電剤に特に制限はないが、 例えば、 カーボンブラック、 グラフ アイ ト、 アルミニウムやニッケル等の金属粉末、 酸化錫、 酸化チタン、 酸化アン チモン、 酸化インジウム、 チタン酸カリウム、 酸化アンチモン一酸化錫複合酸化 物 (A T O )、 酸化インジウム一酸化錫複合酸化物 ( I T O ) 等の導電性金属酸化 物、 導電性金属酸化物は、 硫酸バリ ウム、 ケィ酸マグネシウム、 炭酸カルシウム 等の絶縁性微粒子を被覆したものでもよい。 上記導電剤に限定されるものではな いことは当然である。 '
表層材料、 表層は弾性材料による感光体への汚染防止と、 転写ベルト表面への 表面摩擦抵抗を低減させてトナーの付着力を小さくしてクリ一-ング性、 2次転 写性を高めるものが要求される。 たとえばポリウレタン、 ポリエステル、 ェポキ シ樹脂等の 1種類あるいは 2種類以上を使用し表面エネルギーを小さく し潤滑性 を高める材料、 たとえばフッ素樹脂、 フッ素系材料、 フッ化炭素、 2酸化チタン 、 シリコンカーバイ ト等の粉体、 粒子を 1種類あるいは 2種類以上又は粒径を異 ならしたものを分散させ使用することができる。 またフッ素系ゴム材料のように 熱処理を行なうことで表面にフッ素リツチな層を形成させ表面エネルギーを小さ くさせたものを使用することもできる。
ベルトの製造方法は限定されるものではない。
( a ) 回転する円筒形の型に材料を流し込みベルトを形成する遠心成型法
( b ) 液体塗料を噴霧し膜を形成させるスプレイ塗工法
( c ) 円筒形の型を材料の溶液の中に浸けて引き上げるディッビング法
( d ) 内型、 外型の中に注入する注型法
( e ) 円筒形の型にコンパゥンドを巻き付け、 加硫研磨を行なう方法等があるが 、 これに限定されるものではなく、 複数の製法を組み合わせてベルトを製造する ことが一般的である。
弾性ベルトの伸びを防止する方法として、 伸びの少ない芯体樹脂層にゴム層を 形成する方法、 芯体層に伸びを防止する材料を入れる方法等があるが、 特に製法 に関わるものではない。
伸びを防止する芯体層を構成する材料は、 例えば、 綿、 絹、 などの天然繊維、 ポリエステル繊維、 ナイ口ン繊維、 アタリル繊維、 ポリオレフィン繊維、 ポリ ビ ニルアルコール繊維、 ポリ塩化ビニル繊維、 ポリ塩化ビニリデン繊維、 ポリウレ タン繊維、 ポリアセタール繊維、 ポリフロロェチレン繊維、 フヱノール繊維など の合成繊維、 炭素繊維、 ガラス繊維、 ボロン繊維などの無機繊維、 鉄繊維、 銅繊 維などの金属繊維からなる群より選ばれる 1種あるいは 2種以上 用い、 織布状 あるいは糸状のものができる。 もちろん上記材料に限定されるものではない。 糸は 1本又は複数のフィラメントを撚つたもの、 片撚糸、 諸撚糸、 双糸等、 ど のような撚り方であってもよい。 また、 例えば上記材料群から選択された材質の 繊維を混紡してもよい。 もちろん糸に適当な導電処理を施して使用することもで きる。
一方、 織布は、 メリヤス織り等どのような織り方の織布でも使用可能であり、 もちろん交織した織布も使用可能であり当然導電処理を施すこともできる。
芯体層を設ける製造方法は特に限定されるものではない、 例えば筒状に織った 織布を金型等に被せ、 その上に被覆層を設ける方法、 筒状に織った織布を液状ゴ ム等に浸潰して芯体層の片面あるいは両面に被覆層を設ける方法、 糸を金型等に 任意のピッチで螺旋状に巻き付け、 その上に被覆層を設ける方法等を挙げること ができる。
弾性層の厚さは、 弾性層の硬度にもよるが、 厚すぎると表面の伸縮が大きくな り表層に亀裂が発生しやすくなる。 また、 伸縮量が大きくなることから、 画像に 伸び縮みが大きくなること等から厚すぎることは好ましくない (およそ 1 m m以 上)。
次に、 帯電装置について説明する。
図 7に、 接触式の帯電装置を用いた画像形成装置の一例の概略構成を示す。 被帯電体、 像担持体としての感光体 8 0 2は矢印の方向に所定の速度 (プロセ ススピード) で回転駆動される。 この感光ドラムに接触させた帯電部材である帯 電ローラー 8 0 4は、 芯金 8 0 6とこの芯金の外周に同心一体にローラー上に形 成した導電ゴム層 8 0 8を基本構成とし、 芯金の両端を軸受け部材 (不図示) な どで回転自由に保持させると供に、 加圧手段 (不図示) によって感光ドラムに所 定の加圧力で押圧させており、 図 7の場合はこの帯電ローラーは感光ドラムの回 転駆動に従動して回転する。 帯電ローラは、 直径 9 mmの芯金上に 1 00 000 Ω · ο m程度の中抵抗ゴム 層を被膜して直径 1 6 mmに形成されている。
帯電ローラー 8 04の芯金 8 0 6と図示の電源 8 1 0とは電気的に接続されて おり、 電源 8 1 0により帯電ローラー 8 04に対して所定のパイァスが印加され る。 これにより感光体 8 0 2の周面が所定の極性、 電ィ に一様に帯電処理される 本発明で使われる帯電部材の形状としては、 ローラーの他にも、 磁気ブラシ、 ファーブラシなど、 どのような形態をとつてもよく、 電子写真装置の仕様や形態 にあわせて選択可能である。
磁気ブラシを用いる場合、 磁気ブラシは例えば Z n _C uフェライ ト等、 各種 フェライ ト粒子を帯電部材として用い、 これを支持させるための非磁性の導電ス リーブ、 これに内包されるマグネットロールによって構成される。
また、 ファーブラシを用いる場合、 例えばファーブラシの材質としては、 カー ボン、 硫化銅、 金属、 及び金属酸化物により導電処理されたファーを用い、 これ を金属や他の導電処理された芯金に卷き付けたり張り付けたりすることで帯電器 とする。
本発明の画像形成装置に用いられる帯電装置は、 もちろん上記のような接触式 の帯電装置に限定されるものではないが、 帯電装置から発生するオゾンが低減さ れた画像形成装置が得られるので、 接触式の帯電装置を用いることが好ましい。 本発明の画像形成装置に用いられる電子写真用感光体としては、 導電性支持体 を 5 0°C〜40 0°Cに加熱し、 該支持体上に真空蒸着法、 スパッタリ ング法、 ィ オンプレーティング法、 熱 CVD法、 光 CVD法、 プラズマ CVD法等の成膜法 により a _ S iからなる光導電層を有するアモルファスシリコン感光体 (以下、 「a— S i系感光体」 と称する) を用いることができる。 ' なかでもプラズマ CVD法、 すなわち、 原料ガスを直流又は高周波あるいはマ イク口波グロ一放電によって分解し、 支持体上に a _ S i堆積膜を形成する方法 が好適なものとして用いられている。
アモルファスシリコン感光体の層構成は、 例えば以下のようなものである。 図 8 A〜図 8 Dは、 層構成を説明するための模式的構成図である。 図 8 Aに示す電子写真用感光体 5 0 0は、 支持体 5 0 1の上に a— S i : H, Xからなり光導電性を有する光導電層 5 0 2が設けられている。
図 8 Bに示す電子写真用感光体 5 0 0は、 支持体 5 0 1の上に、 a — S i : H , Xからなり光導電性を有する光導電層 5 0 2と、 アモルファスシリ コン系表面 層 5 0 3とから構成されている。
図 8 Cに示す電子写真用感光体 5 0 0は、 支持体 5 0 1の上に、 a— S i : H , Xからなり光導電性を有する光導電層 5 0 2と、 アモルファスシリ コン系表面 層 5 0 3と、 アモルファスシリコン系電荷注入阻止層 5 0 4とから構成されてい る。
図 8 Dに示す電子写真用感光体 5 0 0は、 支持体 5 0 1の上に、 光導電層 5 0 2が設けられている。 該光導電層 5 0 2は a — S i : H, Xからなる電荷発生層 5 0 5ならびに電荷輸送層 5 0 6とからなり、 その上にアモルファスシリコン系 表面層 5 0 3が設けられている。
感光体の支持体としては、 導電性でも電気絶縁性であってもよい。 導電性支持 体としては、 A 1、 C r、 M o、 A u、 I n、 N b、 T e、 V、 T i、 P t、 P d、 F e等の金属、 及ぴこれらの合金、 例えばステンレス等が挙げられる。 また 、 ポリエステル、 ポリエチレン、 ポリカーボネート、 セルロースアセテート、 ポ リプロピレン、 ポリ塩化ビエル、 ポリスチレン、 ポリアミ ド等の合成樹脂のブイ ルム又はシート、 ガラス、 セラミック等の電気絶縁性支持体の少なく とも感光層 を形成する側の表面を導電処理した支持体も用いることができる。
支持体の形状は平滑表面あるいは凹凸表面の円筒状又は板状、 無端ベルト状で あることができ、 その厚さは、 所望通りの画像形成装置用感光体を形成し得るよ うに適宜決定するが、 画像形成装置用感光体としての可撓性が要求される場合に は、 支持体と しての機能が充分発揮できる範囲内で可能な限り薄くすることがで きる。 しかしながら、 支持体は製造上及び取り扱い上、 機械的強度等の点から通 常は 1 0 m以上とされる。
本発明の画像形成装置に用いることができるアモルファスシリ コン感光体には
、 必要に応じて導電性支持体と光導電層との間に、 導電性支持体側からの電荷の 注入を阻止する働きのある電荷注入阻止層を設けるのがいつそう効果的である ( 図 8 C参照)。
すなわち、 電荷注入阻止層は感光層が一定極性の帯電処理をその自由表面に受 けた際、 支持体側より光導電層側に電荷が注入されるのを阻止する機能を有し、 逆の極性の帯電処理を受けた際にはそのような機能が発揮されない、 いわゆる極 性依存性を有している。 そのような機能を付与するために、 電荷注入阻止層には 伝導性を制御する原子を光導電層に比べ比較的多く含有させる。
電荷注入阻止層の層厚は所望の電子写真特性が得られること、 及び経済的効果 等の点から好ましくは 0 . 1〜 5 m、 より好ましくは 0 . 3〜4 μ ηι、 最適に は 0 . 5〜 3 μ mとされるのが望ましい。
光導電層は必要に応じて下引き眉上に形成され、 光導電層の層厚は所望の電子 写真特性が得られること及び経済的効果等の点から適宜所望にしたがって決定さ れ、 好ましくは 1〜: ί θ θ μ πι より好ましくは 2 0〜 5 0 μ πι、 最適には 2 3 〜 4 5 μ πιとされるのが望ましい。
電荷輸送層は、 光導電層を機能分離した場合の電荷を輸送する機能を主として 奏する層である。 この電荷輸送層は、 その構成要素として少なく ともシリコン原 子と炭素原子と弗素原子とを含み、 必要であれば水素原子、 酸素原子を含む a— S i C ( H、 F、 O ) からなり、 所望の光導電特性、 特に電荷保持特性、 電荷発 生特性及び電荷輸送特性を有する。 本発明においては酸素原子を含有することが 特に好ましい。
電荷輸送層の層厚は、 所望の電子写真特性が得られること及び経済的効果など の点から適宜所望にしたがって決定され、 電荷輸送層については、 好ましくは 5 〜 5 0 μ m、 より好ましくは 1 0〜 4 0 μ m、 最適には 2 0〜 3 0 μ mとされる のが望ましい。 .
電荷発生層は、 光導電層を機能分離した場合の電荷を発生する機能を主として 奏する層である。 この電荷発生層は、 構成要素として少なく ともシリコン原子を 含み、 実質的に炭素原子を含まず、 必要であれば水素原子を含む a _ S i : Hか ら成り、 所望の光導電特性、 特に電荷発生特性、 電荷輸送特性を有する。
電荷発生層の層厚は所望の電子写真特性が得られること及び経済的効果等の点 から適宜所望にしたがって決定され、 好ましくは 0 . 5〜 1 5 μ ΐη、 より好まし くは:!〜 1 0 μ m、 最適には 1〜5 μ πιとされる。
本発明に用いることができるアモルファスシリ コン感光体には、 必要に応じて 上述のようにして支持体上に形成された光導電層の上に、 更に表面層を設けるこ とができ、 アモルファスシリ コン系の表面層を形成することが好 しい。 この表 面層は自由表面を有し、 主に耐湿性、 連続繰り返し使用特性、 電気的耐圧性、 使 用環境特性、 耐久性において本発明の目的を達成するために設けられる。
本発明における表面層の層厚としては、 通常 0 . 0 1〜3 μ πι、 好適には 0 . 0 5〜2 ^ ηι、 最適には 0 . 1〜 1 mとされるのが望ましいものである。 層厚 が 0 . 0 1 / mよりも薄いと感光体を使用中に摩耗等の理由により表面層が失わ れてしまい、 3 mを超えると残留電位の増加等の電子写真特性低下がみられる アモルファスシリコン系感光体は、 表面硬度が高く、 半導体レーザ ( 7 7 0 - 8 0 0 n m) などの長波長光に高い感度を示し、 しかも繰返し使用による劣化も ほとんど認められないことから、 高速複写機やレーザービームプリンタ (L B P ) などの電子写真用感光体として用いられている。
本発明の画像形成装置に用いられる定着装置は、 図 9に示すように、 定着ブイ ルムを回転させて定着する、 いわゆるサーフ定着装置を用いた。
以下詳説すると、 定着フィルム 3 0 2はェンドレスベルト状耐熱フィルムであ り、 該フィルムの支持回転体である駆動ローラ 3 0 4と、 従動ローラ 3 0 6と、 この両ローラ間の下方に設けたヒータ支持体に保持させて固定支持させて配設し た加熱体 3 0 8とに懸回張設してある。
従動ローラは、 定着フィルムのテンションローラを兼ね、 定着フィルムは駆動 ローラの図中時計回転方向の回転駆動によって、 時計回転方向に向かって回転駆 動される。 この回転駆動速度は、 加圧'ローラ 3 1 0と定着フィルム 3 0 2が接す る定着ニップ領域 Lにおいて転写材と定着フィルムの速度が等しくなる速度に調 節される。
ここで、 加圧ローラ 3 1 0はシリコンゴム等の離型性のよいゴム弾性層を有す るローラであり、 反時計周りに回転しつつ、 前記定着ニップ領域 Lに対して総圧
4〜 1 0 k gの当接圧をもって圧接させてある。 また定着フィルム 3 0 2は、 耐熱性、 離型性、 耐久性に優れたものが好ましく 、 総厚 1 0 0 μ m以下、 好ましくは 4 0 μ m以下の薄肉のものを使用する。 例え ばポリイミ ド、 ポリエーテルィミ ド、 P E S (ポリエーテルサルフアイ ド)、 P F A ( 4フッ化工チレンパーフルォロアルキルビュルエーテル共重合体樹脂) 等の 耐熱樹脂の単層フィルム、 或いは複合層フィルム、 例えば 2 0 μ m厚フィルムの 少なくとも画像当接面側に P T F E ( 4フッ化工チレン樹脂)、 P F A等のフッ素 樹脂に導電材を添加した離型性コート層を 1 0 m厚に施したものや、 フッ素ゴ ム、 シリコンゴム等の弾性層を施したものである。
図 9において、 本実施形態の加熱体 3 0 8は平面基板 3 1 2及び定着ヒータ 3 1 4から構成されており、 平面基板 3 1 2は、 アルミナ等の高熱伝導度且つ高電 気抵抗率を有する材料からなっており、 定着フィルム 3 0 2と接触する表面には 抵抗発熱体で構成した定着ヒータ 3 1 4を長手方向に設置してある。
かかる定着ヒータは、 例えば A g / P d、 T a 2 N等の電気抵抗材料をスクリ ーン印刷等により線状もしくは帯状に塗工したものである。
また、 前記定着ヒータの両端部には、 図示しない電極が形成され、 この電極間 に通電することで抵抗発熱体が発熱する。 さらに、 前記基板の定着ヒータが具備 させてある面と逆の面にはサーミスタによって構成した定着温度センサ 3 1 6が 設けられている。
定着温度センサ 3 1 6によって検出された基板の温度情報は図示しない制御手 段に送られ、 かかる制御手段により定着ヒータ 3 1 4に供給される電力量が制御 され、 加熱体 3 0 8は所定の温度に制御される。
本発明で用いられる定着装置はもちろん上記のようなサーフ定着装置に限定さ れるものではないが、 効率が良く立ち上がり時間を短縮可能な定着装置を用いた 画像形成装置が得られるので、 サーブ定着装置を用いることが好ましい。
本発明の画像形成装置に用いる現像装置において、 現像時、 現像スリーブには
、 電源により現像バイアスとして、 直流電圧に交流電圧を重畳した振動バイアス 電圧が印加される。 背景部電位と画像部電位は、 上記振動バイアス電位の最大値 と最小値の間に位置している。
これによつて現像部に向きが交互に変化する交互電界が形成される。 この交互 電界中で現像剤のトナーとキヤリァが激しく振動し、 トナーが現像スリーブ及び キヤリァへの静電的拘束力を振り切って感光体ドラムに飛翔し、 感光体ドラムの 潜像に対応して付着する。
振動バイアス電圧の最大値と最小値の差 (ピーク間電圧) は、 0 . 5〜5 K V が好ましく、 周波数は 1〜 1 0 Κ Η ζが好ましい。
振動バイアス電圧の波形は、 矩形波、 サイン波、 三角波等が使用できる。 振動 バイアスの直流電圧成分は、 上記したように背景部電位と画像部電位の間の値で あるが、 画像部電位よりも背景部電位に近い値である方が、 背景部電位領域への かぶり トナーの付着を防止する上で好ましい。 '
振動バイアス電圧の波形が矩形波の場合、 デューティ比を 5 0 %以下とするこ とが望ましい。 ここでデューティ比とは、 振動バイアスの 1周期中でトナーが感 光体に向かおうとする時間の割合である。 このようにすることにより、 ト ? "一が 感光体に向かおうとするピーク値とバイアスの時間平均値との差を大きくするこ とができるので、 トナーの運動がさらに活発化し、 トナーが潜像面の電位分布に 忠実に付着してざらつき感ゃ解像力を向上させることができる。
またトナーとは、 逆極性の電荷を有するキヤリァが感光体に向かおうとするピ ーク値とバイアスの時間平均値との差を小さくすることができるので、 キャリア の運動を沈静化し、 潜像の背景部にキヤリァが付着する確率を大幅に低減するこ とができる。
本発明の画像形成装置で用いられる現像装置の印加バイアスについては、 もち ろん上記のように限定されるものではないが、 ざらつきのない髙精細な画像を得 るためには、 上記のような形態をとることが好ましい。
図 1 0に、 プロセスカートリッジを有する画像形成装置の概略構成を示す。 図において、 8 1はプロセスカートリッジ全体を示し、 8 2は感光体、 8 3は 帯電手段、 8 4は現像手段、 8 5はクリ一二ング手段を示す。
本発明においては、 上述の感光体 8 2、 帯電装置手段 8 3、 現像手段 8 4及ぴ クリ一ユング手段 8 5等の構成要素のうち、 複数のものをプロセスカートリッジ として一体に結合して構成し、 このプロセスカートリッジを複写機やプリンター 等の画像形成装置本体に対して着脱可能に構成する。 本発明の電子写真用トナーを収納するプロセスカートリッジが搭載された画像 形成装置は、 感光体が所定の周速度で回転駆動される。
感光体は、 回転過程において、 帯電手段によりその周面に正又は負の所定電位 の均一帯電を受け、 次いで、 スリ ッ ト露光やレーザービーム走查寧光等の像露光 手段からの画像露光光を受け、 こうして感光体の周面に静電潜像が順次形成され 、 形成された静電潜像は、 次いで現像手段により トナー現像され、 現像されたト ナー像は、 給紙部から感光体と転写手段との間に感光体の回転と同期されて給送 された転写材に、 転写手段により順次転写されていく。
像転写を受けた転写材は、 感光体面から分離されて像定着手段へ導入されて像 定着され、 複写物 (コピー) として装置外へプリントアウトされる。
像転写後の感光体の表面は、 クリーニング手段によって転写残り トナーの除去 を受けて清浄面化され、 更除電された後、 繰り返し画像形成に使用される。
本発明では、 タンデム型カラー画像形成装置としても使用できる。
タンデム型カラー画像形成装置の実施形態の一例について説明する。
タンデム型の電子写真装置には、 図 3に示すように、 各感光体 1上の画像を転 写装置 2により、 シート搬送ベルト 3で搬送するシート sに順次転写する直接転 写方式のものと、 図 4に示すように、 各感光体 1上の画像を 1次転写装置 2によ りいったん中間転写体 4に順次転写した後、 その中間転写体 4上の画像を 2次転 写装置 5によりシート sに一括転写する間接転写方式のものとがある。 転写装置 5は転写搬送ベル卜であるが、 ローラ形状の方式もある。
直接転写方式のものと、 間接転写方式のものとを比較すると、 前者は、 感光体 1を並べたタンデム型画像形成装置 Tの上流側に給紙装置 6を、 下流側に定着装 置 7を配置しなければならず、 シート搬送方向に大型化する欠点がある。
これに対し、 後者は、 2次転写位置を比較的自由に設置することができる。 給 紙装置 6及ぴ定着装置 7をタンデム型画像形成装置 Tと重ねて配置することがで き、 小型化が可能となる利点がある。
また、 前者は、 シート搬送方向に大型化しないためには、 定着装置 7をタンデ ム型画像形成装置 Tに接近して配置することとなる。 そのため、 シート sがたわ むことができる充分な余裕をもって定着装置 7を配置することができず、 シート sの先端が定着装置 7に進入するときの衝撃 (特に厚いシートで顕著となる) や 、 定着装置 7を通過するときのシート搬送速度と、 転写搬送ベルトによるシート 搬送速度との速度差により、 定着装置 7が上流側の画像形成に影響を及ぼしゃす い欠点がある。
これに対し、 後者は、 シート sがたわむことができる充分な余裕をもって定着 装置 7を配置することができるから、 定着装置 7がほとんど画像形成に影響を及 ぼさないようにすることができる。
以上のようなことから、 最近は、 タンデム型電子写真装置の中の、 特に間接転 写方式のものが注目されてきている。
そして、 この種のカラー電子写真装置では、 図 4に示すように、 1次転写後に 感光体 1上に残留する転写残トナーを、 感光体クリ一ユング装置 8で除去して感 光体 1表面をクリーニングし、 再度の画像形成に備えていた。 また、 2次転写後 に中間転写体 4上に残留する転写残トナーを、 中間転写体クリ一ユング装置 9で 除去して中間転写体 4表面をクリ一ユングし、 再度の画像形成に備えていた。 以下、 図面を参照しつつ、 この発明の実施の形態につき説明する。
図 5は、 本発明の一実施の形態を示すもので、 タンデム型間接転写方式の電子 写真装置である。
図 5中、 1 0 0は複写装置本体、 2 0 0はそれを載せる給紙テーブル、 3 0 0 は複写装置本体 1 0 0上に取り付けるスキャナ、 4 0 0はさらにその上に取り付 ける原稿自動搬送装置 (A D F ) である。 複写装置本体 1 0 0には、 中央に、 無 端ベルト状の中間転写体 1 0を設ける。
そして、 図 5に示すとおり、 図示例では 3つの支持ローラ 1 4、 1 5、 1 6に 掛け回して図中時計回りに回転搬送可能とする。
この図示例では、 3つのなかで第 2の支持ローラ 1 5の左に、 画像転写後に中 間転写体 1 0上に残留する残留トナーを除去する中間転写体クリ一ユング装置 1 7を設ける。
また、 3つのなかで第 1の支持ローラ 1 4と第 2の支持ローラ 1 5間に張り渡 した中間転写体 1 0上には、 その搬送方向に沿って、 イェロー、 シアン、 マゼン タ、 ブラックの 4つの画像形成手段 1 8を横に並べて配置してタンデム画像形成 装置 2 0を構成する。
そのタンデム画像形成装置 2 0の上には、 図 5に示すように、 さらに露光装置 2 1を設ける。 一方、 中間転写体 1 0を挟んでタンデム画像形成装置 2 0と反対 の側には、 2次転写装置 2 2を備える。
2次転写装置 2 2は、 図示例では、 2つのローラ 2 3間に、 無端ベルトである 2次転写ベルト 2 4を掛け渡して構成し、 中間転写体 1 0を介して第 3の支持口 ーラ 1 6に押し当てて配置し、 中間転写体 1 0上の画像をシートに 写する。
2次転写装置 2 2の横には、 シート上の転写画像を定着する定着装置 2 5を設 ける。 定着装置 2 5は、 無端ベルトである定着ベルト 2 6に加圧ローラ 2 7を押 し当てて構成する。
上述した 2次転写装置 2 2には、 画像転写後のシートをこの定着装置 2 5へと 搬送するシート搬送機能も備えてなる。 もちろん、 2次転写装置 2 2として転写 ローラや非接触のチャージャを配置してもよく、 そのような場合はこのシート搬 送機能を併せて備えることは難しくなる。
なお、 図示例では、 このような 2次転写装置 2 2及ぴ定着装置 2 5の下に、 上 述したタンデム画像形成装置 2 0と平行に、 シートの両面に画像を記録すべくシ 一トを反転するシート反転装置 2 8を備える。
さて、 いまこのカラー電子写真装置を用いてコピーをとるときは、 原稿自動搬 送装置 4 0 0の原稿台 3 0上に原稿をセットする。 又は、 原稿自動搬送装置 4 0 0を開いてスキャナ 3 0 0のコンタク トガラス 3 2上に原稿をセットし、 原稿自 動搬送装置 4 0 0を閉じてそれで押さえる。
そして、 不図示のスタートスィッチを押すと、 原稿自動搬送装置 4 0 0に原稿 をセットしたときは、 原稿を搬送してコンタク トガラス 3 2上へと移動して後、 他方コンタク トガラス 3 2上に原稿をセットしたときは、 直ちにスキャナ 3 0 0 を駆動し、 第 1走行体 3 3及び第 2走行体 3 4を走行する。 そして、 第 1走行体
3 3で光源から光を発射するとともに原稿面からの反射光をさらに反射して第 2 走行体 3 4に向け、 第 2走行体 3 4のミラーで反射して結像レンズ 3 5を通して 読取りセンサ 3 6に入れ、 原稿内容を読み取る。
また、 スタートスィッチ (不図示) を押すと、 駆動モータ (不図示) で支持口 ーラ 1 4、 1 5、 1 6の 1つを回転駆動して他の 2つの支持ローラを従動回転し 、 中間転写体 1 0を回転搬送する。
同時に、 個々の画像形成手段 1 8でその感光体 4 0を回転して各感光体 4 0上 にそれぞれ、 ブラック 'イェロー 'マゼンタ · シアンの単色画像を形成する。 そ して、 中間転写体 1 0の搬送とともに、 それらの単色画像を順次転写して中間転 写体 1 0上に合成力ラー画像を形成する。
一方、 スタートスィッチ (不図示) を押すと、 給紙テーブル 2 0 0の給紙ロー ラ 4 2の 1つを選択回転し、 ペーパーバンク 4 3に多段に備える給紙カセット 4 4の 1つからシートを繰り出し、 分離ローラ 4 5で 1枚ずつ分離して給紙路 4 6 に入れ、 搬送ローラ 4 7で搬送して複写機本体 1 0 0內の給紙路 4 8に導き、 レ ジストローラ 4 9に突き当てて止める。
又は、 給紙ローラ 5 0を回転して手差しトレイ 5 1上のシートを繰り出し、 分 離ローラ 5 2で 1枚ずつ分離して手差し給紙路 5 3に入れ、 同じくレジストロー ラ 4 9に突き当てて止める。
そして、 中間転写体 1 0上の合成力ラー画像にタイミングを合わせてレジスト ローラ 4 9を回転し、 中間転写体 1 0と 2次転写装置 2 2との間にシートを送り 込み、 2次転写装置 2 2で転写してシート上にカラー画像を記録する。
画像転写後のシートは、 2次転写装置 2 2で搬送して定着装置 2 5へと送り込 み、 定着装置 2 5で熱と圧力とを加えて転写画像を定着して後、 切換爪 5 5で切 り換えて排出ローラ 5 6で排出し、 排紙トレイ 5 7上にスタックする。
又は、 切換爪 5 5で切り換えてシート反転装置 2 に入れ、 そこで反転して再 び転写位置へと導き、 裏面にも画像を記録して後、 排出ローラ 5 6で排紙トレイ 5 7上に排出する。
—方、 画像転写後の中間転写体 1 0は、 中間転写体クリーニング装置 1 7で、 画像転写後に中間転写体 1 0上に残留する残留トナーを除去し、 タンデム画像形 成装置 2 0による再度の画像形成に備える。
ここで、 レジス トローラ 4 9は一般的には接地されて使用されることが多いが
、 シートの紙粉除去のためにバイアスを印加することも可能である。
さて、 上述したタンデム画像形成装置 2 0において、 個々の画像形成手段 1 8 は、 詳しくは、 例えば図 6に示すように、 ドラム状の感光体 4 0のまわりに、 帯 電装置 6 0、 現像装置 6 1、 1次転写装置 6 2、 感光体クリーユング装置 6 3、 除電装置 6 4などを備えてなる。
以下、 実施例により本発明を具体的に説明するが、 本発明は、 これらの実施例 のみに限定されるものではない。 また、 以下、 部及ぴ%は、 特に断りのない限り 重量基準である。
<実施例 A >
( 2成分現像剤評価)
2成分系現像剤で画像評価する場合は、 以下のように、 シリ コーン樹脂により 0 . 5 μ mの平均厚さでコーティングされた平均粒径 3 5 μ πιのフヱライ トキヤ リアを用い、 キャリア 1 0 0重量部に対し各色トナー 7重量部を容器が転動して 攪拌される型式のターブラーミキサーを用いて均一混合し帯電させて、 現像剤を 作成した。
(キヤリァの製造)
• 、材
M nフェライ ト粒子 (重量平均径: 3 5 μ m) 5 0 0 0部
' コート材
トルエン 4 5 0部 シリコーン樹脂 S R 2 4 0 0
(東レ .ダウコーユング ·シリコーン製、 不揮発分 5 0 %) 4 5 0部 アミノシラン S H 6 0 2 0
(東レ ·ダウコーユング ·シリコーン製) 1 0部 カーボンブラック - 1 0部 上記コート材を 1 0分間スターラーで分散してコート液を調整し、 のコート 液と芯材を流動床内に回転式底板デイスクと攪拌羽根を設けた旋回流を形成させ ながらコートを行なうコーティング装置に投入して、 当該コート液を芯材上に塗 布した。 得られた塗布物を電気炉で 2 5 0 °C、 2時間焼成し上記キャリアを得た
(評価機) . 得られたトナーは、 4色の現像部が現像剤を 1つのベルト感光体に各色順次現 像し、 中間転写体に順次転写し、 紙等に 4色を一括転写する方式のフルカラーレ 一ザ一プリ ンター、 ィプシォ 8000 (リコー社製) に接触式の帯電装置、 ァモ ルファスシリ コン感光体、 サーフ定着装置を設けて、 現像バイアスとして直流電 圧に交流電圧を重畳した振動バイアス電圧が印加されるように改良を施し、 更に は前記感光体、 前記帯電装置、 前記現像手段及びクリーニング装置をプロセス力 ートリッジとして一体に結合して構成して改良した評価機 Aと、 評 ^機 Aの定着 装置をオイルレスのサーフ定着装置に改良した評価機 Bにより評価した。 また、 実施例 Aでは 4色の現像部それぞれに、 同一の現像剤を入れて評価を行なった。
(評価項目)
いずれの項目も 7%画像面積の画像チヤ一トを 1 0000枚ランニング出力し た後に以下に述べる評価を行なった。
(1) 外添剤埋没性
40°C、 80 %の環境で 1週間保存した後、 評価機 Aの現像ユニッ ト中で 1時 間撹拌した後のトナー表面を FE— S EM (日立製電界放出型走查型電子顕微鏡 S - 4200) で観察して、 外添剤の埋没状態を観察した。 埋没が少ないものが 良好で、 X、 △、 〇、 ◎の順にランクが良くなる。
(2) クリ一二ング性
評価機 Aを用い、 1 00枚出力後の淸掃工程を通過した感光体上の転写残トナ 一をスコッチテープ (住友スリーェム (株) 製) で白紙に移し、 それをマクベス 反射濃度計 RD 5 14型で測定し、 ブランクとの差が 0. 005未満のものを◎ 、 0. 005〜 0. 0 1 0のものを〇、 0. 0 1 1〜 0 · 02のものを△、 0. 02を超えるものを Xとして評価した。
(3) 画像濃度
評価機 Aを用い、 単色モードで 50 °/。画像面積の画像チャートを 1 50 , 00 0枚ランニング出力した後、 ベタ画像をリコ一社製 6000ペーパーに画像出力 後、 画像濃度を X_R i t e (X— R i t e社製) により測定を行なった。 これ を 4色単独に行ない平均を求めた。 この値が、 1. 2未満の場合は X、 1. 2以 上 1. 4未満の場合は△、 1. 4以上 1. 8未満の場合は〇、 1. 8以上 2. 2 未満の場合は◎とした。
(4) 画像粒状性、 鮮鋭性
評価機 Bを用い、 単色で写真画像の出力を行ない、 粒状性、 鮮鋭性の度合を目 視にて評価した。 良好なものから◎、 〇、 △、 Xで評価した。 ◎はオフセット印 刷並、 〇はオフセッ ト印刷よりわずかに悪い程度、 △はオフセッ ト印刷よりかな り悪い程度、 Xは従来の電子写真画像程度で非常に悪い。
( 5 ) 地肌汚れ
評価機 Aを用い、 単色モードで 5 0%画像面積の画像チャートを 3 0, 0 0 0 枚ランニング出力した後、 白紙画像を現像中に停止させ、 現像後の感光体上の現 像剤をテープ転写し、 未転写のテープの画像濃度との差を 9 3 8スぺク トロデン シトメーター (X-R i t e社製) により測定を行なった。 画像濃度の差が少な い方が地肌汚れが良く、 X、 △、 〇、 ◎の順にランクが良くなる。
( 6 ) 文字画像内部の白抜け
評価機 Aを用い、 単色モードで 5 0 %画像面積の画像チャートを 3 0, 0 0 0 枚ランニング出力した後、 文字部画像をリコ一社製タイプ DXの OHPシートに 4色重ねて出力させ、 文字部の線画像内部が抜けるトナー未転写頻度を段階見本 と比較した。 ランク 1が最低、 ランク 5が最高である。 ランク 1又は 2の場合は
X、 ランク 3の場合は△、 ランク 4の場合は〇、 ランク 5の場合は◎とした。
( 7 ) トナー流動性
パウダーテスター (P T— N型、 ホソカワミクロン製) に、 上から順に目開き 7 5 m、 4 5 μ m、 2 2 mのメッシュを重ねて装填し、 トナー母体を一番上 側の 7 5 mメッシュ上に 2 g入れ、 縦方向に 1 mmの振動を 1 0秒間与え、 各 メッシュ上のトナー残存量からトナー母体の流動性 (凝集度) を算出した。 凝集度 (%) = (5 X ( 7 5 μ mメッシュ上の残トナー量 (g))
+ 3 X (4 5 μ mメッシュ上の残トナー量 (g)) + ( 2 2 μ mメッシュ上の残トナー量 (g))) X 1 0
凝集度が 8 %以下の場合は◎、 8〜1 6 %の場合は〇、 1 6〜2 5 %の場合は △、 2 5 %以上の場合は Xとした。
(8 ) 定着性 評価機 Aを用い、 普通紙及び厚紙の転写紙 (リコー製、 タイプ 6200及ぴ N B Sリコー製複写印刷用紙 < 1 3 5 >) にベタ画像で、 0. 8 5土 0. l mgZ c m2のトナー付着量で定着評価した。 定着ベルトの温度を変化させて定着試験 を行ない、 普通紙でホットオフセットの発生しない上限温度を定尊上限温度とし た。 また厚紙で定着下限温度を測定した。 定着下限温度は、 得られた定着画像を パットで擦った後の画像濃度の残存率が 70 %以上となる定着ロール温度をもつ て定着下限温度とした。 定着上限温度は 1 90°C以上の場合は◎、 1 90〜1 8 0°Cの場合は〇、 1 80〜 1 70°Cの場合は△、 1 70°C以下の場合は Xとした 。 また、 定着下限温度は 1 35°C以下の場合は◎、 1 35〜145°Cの場合は〇 、 145〜 1 5 5。Cの場合は△、 1 55 °C以上の場合は Xとした。
実施例 A— 1
以下に、本発明の「有機溶媒中に、少なく とも活性水素基を有する化合物と反応 可能な変性されたポリエステル系樹脂を含む結着樹脂、 着色剤、 離型剤を含有し たトナー組成物を溶解或いは分散させ、 該トナー組成物溶液又は分散液を、 樹脂 微粒子を含む水系媒体中で分散させると共に伸長及び/又は架橋反応させ、 得ら れた分散液から有機溶媒を除去、 洗浄、 乾燥して、 内部に少なく とも 1種類以上 の無機微粒子を含有する」トナーを具体的に製造することについて、順を追って ( 1 ) 〜 ( 1 2) を説明する。
(1) 無機微粒子の製造例
コア用原料の液状 S i C 14を液体原料供給装置を用いてキヤリァガスとして A rガスを流量 300 S C CM (毎分標準体積流量 (C C)) で吹き込み、 流量 2
50 S C CMの S i C 14蒸気を、 H2ガス 20 S LM (毎分標準体積流量 (L) )、 02ガス 20 S LMと共にコア用バーナーに送り火炎加水分解、 融合させて S i 02微粒子を生成させた。 この微粒子を所定の一次粒子径になるまで成長させ 、 得られた微粒子をへキサメチルジシラザンにより疎水化処理を行ない、 平均一 次粒子径が 5 nmの [無機微粒子 1] を得た。
(2) 有機微粒子エマルショ ンの合成
撹拌棒及び温度計をセットした反応容器に、 水 68 3部、 メタクリル酸ェチレ ンォキサイ ド付加物硫酸エステルのナトリゥム塩 (ェレミノール RS— 30、 三 洋化成工業製) 1 1部、 スチレン 8 3部、 メタクリル酸 8 3部、 アクリル酸プチ ル 1 1 0部、 過硫酸アンモニゥム 1部を仕込み、 400回転 //分で 1 5分間撹拌 したところ、 白色の乳濁液が得られた。 加熱して、 系内温度 7 5°Cまで昇温し 5 時間反応させた。 さらに、 1 %過硫酸アンモ-ゥム水'溶液 3 0部^加え、 7 5°C で 5時間熟成してビニル系樹脂 (スチレンーメタクリル酸ーァクリル酸プチル一 メタタリル酸エチレンォキサイ ド付加物硫酸エステルのナトリゥム塩の共重合体 ) の水性分散液 [微粒子分散液 1 ] を得た。 [微粒子分散液 1 ] を L A— 9 2.0で 測定した体積平均粒径は、 1 0 5 nmであった。 [微粒子分散液 1 ] の一部を乾燥 して樹脂分を単離した。 該樹脂分の T gは 5 9°Cであり、 重量平均分子量は 1 5 万であった。
(3) 水相の調製 '
水 9 9 0部、 [微粒子分散液 1 ] 80部、 ドデシルジフエニルエーテルジスルホ ン酸ナト リ ウムの 4 8. 5 %水溶液 (ェレミノール MON- 7) :三洋化成工業 製) 3 7部、 酢酸ェチル 9 0部を混合撹拌し、 乳白色の液体を得た。 これを [水 相 1] とする。
(4) 低分子ポリエステルの合成
冷却管、 撹拌機及び窒素導入管の付いた反応容器中に、 ビスフエノール Aェチ レンォキサイ ド 2モル付加物 2 2 9部、 ビスフエノール Aプロピレンォキサイ ド 3モル付加物 5 2 9部、 テレフタル酸 2 0 8部、 アジピン酸 4 6部及ぴジプチル チンオキサイ ド 2部を入れ、 常圧で 2 3 0°Cで 8時間反応し、 さらに 1 0〜 1 5 mmH gの減圧で 5時聞反応した後、 反応容器に無水トリメリット酸 44部を入 れ、 1 80。C、 常圧で 2時間反応し、 [低分子ポリエステル 1 ] を得た。 [低分子 ポリエステル 1] は、 数平均分子量 2 5 00、 重量平均分子量 6 700、 T g 4 3 °C、 酸価 2 5であった。
(5) 中間体ポリエステルの合成
冷却管、 撹拌機及ぴ窒索導入管の付いた反応容器中に、 ビスフエノール Aェチ レンォキサイ ド 2モル付加物 6 8 2部、 ビスフエノール Aプロピレンォキサイ ド
2モル付加物 8 1部、 テレフタル酸 28 3部、 無水トリメリット酸 2 2部及びジ ブチルチンオキサイ ド 2部を入れ、 常圧で 2 3 0°Cで 8時間反応し、 さらに 1 0 〜1 5 mmHgの減圧で 5時間反応し [中間体ポリエステル 1] を得た。 [中間体 ポリエステル 1 ] は、 数平均分子量 2 1 00、 重量平均分子量 9 500、 T g 5 5°C、 酸価 0. 5、 水酸基価 5 1であった。
(6) 少なく とも活性水素基を有する化合物と反応可能な変性されたポリエステ ル系樹脂 (プレボリマー 1という) の合成)
冷却管、 撹拌機及び窒素導入管の付いた反応容器中に、 前記 [中間体ポリエス テル 1 ] 4 1 0部、 イソホロンジィソシァネート 8 9部、 酢酸ェチル 5 0 0部を 入れ 1 00°Cで 5時間反応し、 [プレポリマー 1] を得た。 [プレポリマー 1] の 遊離イソシァネート重量%は、 1. 5 3%であった。
(7) ケチミンの合成
撹拌棒及び温度計をセットした反応容器に、 イソホロンジァミン 1 70部とメ チルェチルケトン 7 5部を仕込み、 5 0°Cで 5時間反応を行ない、 [ケチミン化合 物 1] を得た。 [ケチミン化合物 1] のアミン価は 4 1 8であった。
( 8 ) マスターバッチの合成
水 1 20 0部、 カーボンブラック (キヤボッ ト社製、 リ一ガル 400 R) 40 部、 ポリエステル樹脂 (三洋化成製、 R S 8 0 1 ) 6 0部を、 さらには水 3 0部 を加え、 ヘンシェルミキサー (三井鉱山社製) で混合し、 混合物を 2本ロールを 用いて 1 5 0°Cで 3 0分混練後、圧延冷却しパルべライザ一で粉砕、 [マスターバ ツチ 1 ] を得た。
(9) 油相、 すなわち無機微粒子を含有する トナー組成物の作製
撹拌棒及び温度計をセットした容器に、 前記 [低分子ポリエステル 1] 40 0 部、 カルナバヮックス 1 1 0部、 酢酸ェチル 94 7部を仕込み、 撹拌下 8 0 °Cに 昇温し、 8 0°Cのまま 5時間保持した後、 1時問で 3 0°Cに冷却した。 次いで容 器に [マスターバッチ 1] 50 0部、 酢酸ェチル 5 00部を仕込み、 1時間混合 し [原料溶解液 1] を得た。 '
[原料溶解液 1] 1 3 24部を容器に移し、 ビーズミル (ウルトラピスコミル
、 アイメッタス社製) を用いて、 送液速度 l K g/h r、 ディスク周速度 6 m// 秒、 0. 5 mmジルコニァビーズを 80体積0 /。充填、 3パスの条件で、 ワックス の分散を行なった。 次いで、 [低分子ポリエステル 1] の 6 5%酢酸ェチル溶液 1 3 24部、 前記の [無機微粒子 1] 1. 7部を加え、 上記条件のビーズミルで 1 パスし、 [顔料 · ワックス分散液 1] を得た。 [顔料 · ワックス分散液 1] の固形 分濃度 (1 30。 ( 、 3 0分) は 50%であった。 .
(1 0) 乳化
[顔料 · ヮックス分散液 1 ] 64 8部、 [プレボリマー 1 ] を 1 54部、 [ケチ ミン化合物 1 ] 8. 5部を容器に入れ、 TKホモミキサー (特殊機化製) で 5, 000 r p mで 1分間混合した後、 容器に [水相 1 ] 1 200部を加え、 TKホ モミキサーで、 回転数 1 0 0 00 r pmで 2 0分間混合し [乳化スラリー 1 ] を 得た。
すなわち、 樹脂微粒子を含む水系媒体中で分散させると共に伸長及び/又は架 橋反応が行なわれる。
(1 1) 脱溶剤
撹拌機及び温度計をセッ トした容器に、 [乳化スラリー 1 ] を投入し、 3 0°Cで
8時間脱溶剤した後、 4 5 °Cで 4時間熟成を行ない、 [分散スラリー 1 ] を得 7:'
(1 2) 洗浄 ·乾燥
[分散スラリー 1] 1 0 0部を減圧濾過した後、
① 濾過ケーキにイオン交換水 1 00部を加え、 TKホモミキサーで混合 (回転 数 1 2 0 0 0 r p mで 1 0分間) した後濾過した。
② ①の濾過ケーキに 1 0 %水酸化ナトリウム水溶液 1 00部を加え、 TKホモ ミキサ一で混合 (回転数 1 200 0 r p で 3 0分間) した後、 減圧濾過した。 ③ ②の濾過ケーキに 1 0 %塩酸 1 00部を加え、 TKホモミキサーで混合 (回 転数 1 20 00 r p mで 1 0分間) した後濾過した。
④ ③の濾過ケーキにイオン交換水 3 00部を加え、 TKホモミキサーで混合 ( 回転数 1 200 0 r p mで 1 0分間) した後濾過する操作を 2回行ない [濾過ケ ーキ 1 ] を得た。
[濾過ケーキ 1] を循風乾燥機にて 4 5°Cで 48時間乾燥し、 目開き 7 5 i m メッシュで篩い、 [トナー母体 1] を得た。
( 1 3) 外添剤を付着させたトナーの作製)
前記トナー母体 1 0 0重量部と疎水性シリカ (HDK H 2 000、 クラリア ントジャパン製) 1 . 0重量部をヘンシェルミキサーにより混合し、 目開き 3 8 mの篩を通過させることにより凝集物を取り除くことにより、 [トナー 1 ]を得 た。 また、 得られたトナーの体積平均粒径、 D v /D n、 円形度は表 1に示した こうして得られた [トナー 1 ] 7重量部と、 キャリア 1 0 0重量部とを容器が 転動して攪拌される型式のターブラーミキサーを用いて均一混合し帯電させて、 現像剤を作成した。
得られたトナーあるいは現像剤について、 各種画像評価機を用いて先述の 8種 類の評価項目を評価した結果を表 2に示す。
実施例 A— 2
実施例 A— 1の水相の調整において [微粒子分散液 1 ] を 6 5部、 油相の作成 において [無機微粒子 1 ] を 3 4部に変えたこと以外は実施例 A— 1と同様にし て [トナー 2 ] を得た。 表 2に得られたトナーの各種画像評価機での評価結果を 示す。
実施例 A— 3
実施例 A— 1の水相の調整において [微粒子分散液 1 ] を 1 2 0部、 油相の作 成において [無機微粒子 1 ] を 4 4 2 1部に変えたこと以外は実施例 A— 1 と同 様にして [トナー 3 ] を得た。 表 2に得られたトナーの各種画像評価機での評価 結果を示す。
実施例 A— 4
実施例 A— 1の油相の作成において [無機微粒子 1 ] を平均一次粒子径 1 0 n mの疎水性シリ力 ( H D K H 2 0 0 0、 クラリアントジャパン製) 1 7 7部に 変えたこと以外は実施例 A— 1 と同様にして [トナー 4 ] を得た。 表 2に得られ たトナーの各種画像評価機での評価結果を示す。
実施例 A— 5
実施例 A— 1の無機微粒子の製造例と同じ手段で、 平均一次粒子径 1 8 0 n m の [無機微粒子 2 ] を作成し、 油相の作成において [無機微粒子 2 ] 1 7 7部を 使用したこと以外は実施例 A— 1と同様にして [トナー 5 ] を得た。 表 2に得ら れたトナーの各種画像評価機での評価結果を示す。 実施例 A— 6
実施例 A— 1の油相の作成において [無機微粒子 1 ] を平均一次粒子径 10 n mの疎水性シリカ (HDK H2000、 クラリアントジャパン製) 1 1 8部と 、 平均一次粒子径 1 5 nmの疎水性酸化チタン (MT— 1 50A?M、 ティカ製 ) 59部に変えたこと以外は実施例 A— 1 と同様にして [トナー 6] を得た。 表 2に得られたトナーの各種画像評価機での評価結果を示す。
実施例 A— 7
実施例 A— 1の水相の調整において [微粒子分散液 1] を 95部、 油相の作成 において [無機微粒子 1 ]を平均一次粒子径 1 0 nmの疎水性シリカ(HDK H 2000、 クラリアントジャパン製) 1 76部、 乳化において [ケチミン化合物 ] を 7. 5部に変えたこと以外は実施例 A _ 1 と同様にして [トナー 7] を得た 。 表 2に得られたトナーの各種画像評価機での評価結果を示す。
実施例 A— 8. '
実施例 A— 1の水相の調整において [微粒子分散液 1] を 9 5部、 油相の作成 において [無機微粒子 1 ]を平均一次粒子径 1011 mの疎水性シリカ (HDK H 2000、 クラリアントジャパン製) 1 76部、 乳化において [ケチミン化合物 ] を 6. 6部、 [水相 1] 混合時のホモミキサー回転数を 1 3000 r pmに変え たこと以外は実施例 A— 1と同様にして [トナー 8] を得た。 表 2に得られたト ナ一の各種画像評価機での評価結果を示す。
比較例 A— 1
実施例 A— 1の油相の作成において [無機微粒子 1 ] を添加せず、 乳化におい て [ケチミン化合物] を 6. 6部、 [水相 1 ] 混合時のホモミキサ一回転数を 1 3 000 r p mに変えたこと以外は実施例 A— 1と同様にして [トナー 9] を得た 。 表 2に得られたトナーの各種画像評価機での評価結果を示す。 觀 組機微 八 ι~ο刀 r i
無機微粒子量
無機微粒 (,Wt%J (, A7CA (シリカ) (酸化チタ 値 トナー粒 卜ナー 子の有無 一次粒子径ン)一次粒子 (atomic% 径(〃m) Dv/Dn
線分析値)
(nm) l3E (nm )
実施例 A - 1 トナー 1 有り 0.05 5 0.04 7.2 1.28 0.94 実施例 A-2 卜ナ一 2 有り 1.05 5 1 0.86 8.5 1.30 0.92 実施例 A-3 トナー 3 有り 48.86 5 ― 14.25 1.8 1.17 0.92 実施例 A-4 トナー 4 リ 4.93 10 4.75 7.2 1.30 0.94 実施例 A - 5 トナー 5 有り 3.25 180 4.83 7.5 1.27 0.94 実施例 A-6 トナー 6 有り 5.02 10 15 4.91 7.4 1.27 0.93 実施例 A - 7 トナー 7 有り 4.94 10 15 5.01 5.2 1.15 0.94 実施例 A - 8 トナー 8 有り 4.86 10 15 4.99 4.8 1.13 0.98 比較例 A - 1 トナー 9 /1 し 0.00 0.00 5.2 1.13 0.98
[表 2 ]
Figure imgf000075_0001
以上、 詳細かつ具体的な説明より明らかなように、 本発明によれば、 有機溶媒 中に少なく とも活性水素基を有する化合物と反応可能な変性されたボリエステル 系樹脂を含む結着樹脂と、 少なくとも 1種類以上の無機微粒子を含有したトナー 組成物を溶解或いは分散させ、 該トナー組成物溶液又は分散液を樹脂微粒子を含 む水系媒体中で分散させると共に伸長及び/又は架橋反応させ、 得られた分散液 から有機溶媒を除去、 洗浄、 乾燥して得られるトナーを用いることで、 帯電量分 布がシャープで、 トナーを高温高湿環境で保管後でも外添剤がトナー中に埋没せ ず、 帯電装置、 現像装置、 感光体、 中間転写体が現像剤によって汚染されること なく高品位な画像、 特に長期間、 多数枚繰り返し使用しても適正な画像濃度で地 肌汚れが極めて少ない現像剤を提供し、 これを用いた電子写真現像装置を提供す ることができる。 また、 流動性に優れ、 どのような転写媒体に対しても、 再現性 のある画像ぼけ、 チリがなく転写抜けのない安定した画像を形成できる現像剤を 提供し、 これを用いた電子写真現像装置を提供することができる。 更には、 タリ 一ニング性を維持しつつ、 低温定着システムに対応し、 耐オフセッ ト性が良好で
、 定着装置及び画像を汚染することのないトナーを提供することができる。 また 、 該トナーをプロセスカートリッジに装着しても同様に優れた効果を奏する。 ま た、 オゾンの発生が低減された帯電装置、 及び表面硬度が高く、 半導体レーザ ( 7 7 0〜8 0 0 n m) などの長波長光に高い感度を示し、 しかも繰返し使用によ る劣化もほとんど認められない感光体、 及ぴ効率が良く立ち上がり時間の短縮可 能な定着装置を用いた画像形成装置を提供することができる。
く実施例 Β〉 ,
実施例 B— 1
以下に、 本発明の好ましい一態様である、 分散液から有機溶媒を除去後、 更に 、 該粒子の表面をフッ素含有化合物を用いて処理することにより トナー母体粒子 を得る電子写真用トナーを具体的に製造することについて、 順を追って説明する 一無機微粒子の製造例一
コア用原料の液状 S i C 1 4を液体原料供給装置を用いてキヤリァガスとして A rガスを流量 3 0 0 S C C M (毎分標準体積流量 (C C ) ) で吹き込み、 流量 2 5 0 S C C Mの S i C 1 4蒸気を、 H2ガス 2 0 S L M (毎分標準体積流量 ( L ) ) 、 02ガス 2 0 S L Mと共にコア用バーナーに送り火炎加水分解、融合させて S ί o 2微粒子を生成させた。 この微粒子を所定の一次粒子径になるまで成長させ、得 られた微粒子をへキサメチルジシラザンにより疎水化処理を行ない、 平均一次粒 子径が 5 n の [無機微粒子 1 ] を得た。
一有機微粒子エマルショ ンの合成一
撹拌棒及ぴ温度計をセッ トした反応容器に、 水 6 8 3部、 メタクリル酸ェチレ ンォキサイ ド付加物硫酸エステルのナトリゥム塩 (エレミノール R S— 3 0、 三 洋化成工業製) 1 1部、 スチレン 8 0部、 メタクリル酸 8 3部、 アクリル酸プチ ル 1 1 0部、 チォダリコール酸ブチル 1 2部、 過硫酸アンモニゥム 1部を仕込み
、 4 0 0回転/分で 1 5分間撹拌したところ、 白色の乳濁液が得られた。 加熱し て、 系内温度 7 5 °Cまで昇温し 5時間反応させた。 さらに、 1 %過硫酸アンモニ ゥム水溶液 3 0部加え、 7 5 °Cで 5時間熟成してビニル系樹脂 (スチレン一メタ クリル酸ーァクリル酸プチルーメタクリル酸エチレンォキサイ ド付加物硫酸エス テルのナトリウム塩の共重合体) の水性分散液を得た。 これを、 [微粒子分散液 1
] とする。 該 [微粒子分散液 1 ] をレーザー回折式粒度分布測定器 (L A— 9 2
0 島津製) で測定した体積平均粒径は、 1 2 0 n mであった。' [微粒子分散液 1 ] の一部を乾燥して樹脂分を単離した。 該樹脂分の T gは 4 2°Cであり、 重量平 均分子量は 3万であった。
一水相の調製一
水 9 9 0部、 [微粒子分散液 1 ] 6 5部、 ドデシルジフ ニルエーテルジスルホ ン酸ナトリ ウムの 4 8. 5 %水溶液 (エレミノール MON— 7):三洋化成工業 製) 3 7部、 酢酸ェチル 9 0部を混合撹拌し、 乳白色の液体を得た。 これを [水 相 1 ] とする。
一低分子ポリエステルの合成一
冷却管、 撹拌機及び窒素導入管の付いた反応容器中に、 ビスフエノール Aェチ レンォキサイ ド 2モル付加物 2 2 9部、 ビスフエノール Aプロピレンォキサイ ド 3モル付加物 5 2 9部、 テレフタル酸 2 0 8部、 アジピン酸 4 6部及ぴジブチル チンオキサイ ド 2部を入れ、 常圧で 2 3 0°Cで 8時間反応し、 さらに 1 0〜 1 5 mmH gの減圧で 5時聞反応した後、 反応容器に無水トリメリット酸 4 4部を入 れ、 1 8 0。C、 常圧で 2時間反応し、 [低分子ポリエステル 1 ] を得た。 [低分子 ポリエステル 1 ] は、 数平均分子量 2 5 0 0、 重量平均分子量 6 7 0 0、 T g 4 3°C、 酸価 2 5であった。
一中間体ポリエステルの合成一
冷却管、 撹拌機及ぴ窒索導入管の付いた反応容器中に、 ビスフエノール Aェチ レンォキサイ ド 2モル付加物 6 8 2部、 ビスフエノール Aプロピレンォキサイ ド 2モル付加物 8 1部、 テレフタル酸 2 8 3部、 無水トリメリット酸 2 2部及びジ ブチルチンオキサイ ド 2部を入れ、 常圧で 2 3 0 °Cで 8時間反応し、 さらに 1 0 〜 1 5 mmH gの減圧で 5時間反応し [中間体ポリエステル 1 ] を得た。 [中間体 ポリエステル 1 ] は、 数平均分子量 2 1 0 0 s 重量平均分子量 9 5 0 0、 T g 5 5°C、 酸価 0. 5、 水酸基価 5 1であった。
一少なくとも活性水素基を有する化合物と反応可能な変性されたポリエステル系 樹脂 (プレボリマー 1 という) の合成一
冷却管、 撹拌機及び窒素導入管の付いた反応容器中に、 前記 [中間体ポリエス テル 1 ] 4 1 0部、 ィソホロンジィソシァネート 8 9部、 酢酸ェチル 5 0 0部を 入れ 1 0 0°Cで 5時間反応し、 [プレボリマー 1 ] を得た。 [プレボリマー 1 ] の 遊離イソシァネート重量0 /0は、 1. 53%であった。
ーケチミンの合成一
撹拌棒及ぴ温度計をセットした反応容器に、 ィソホロンジアミン 1 70部とメ チルェチルケトン 75部を仕込み、 50°Cで 5時間反応を行ない、 [ケチミン化合 物 1] を得た。 [ケチミン化合物 1 ] のアミン価は 41 8であった。
一マスターバツチの合成一
水 1 200部、 カーボンブラック (キヤポット社製、 リーガル 40 O R) 40 部、 ポリエステル樹脂 (三洋化成製、 R S 80 1 ) 60部を、 さらには水 30部 を加え、 ヘンシェルミキサー (三井鉱山社製) で混合し、 混合物を 2本ロールを 用いて 1 50°Cで 30分混練後、圧延冷却しパルぺライザ一で粉砕、 [マスターバ ツチ 1] を得た。
一油相、 すなわち無機微粒子を含有する トナー組成物の作製一
撹拌棒及ぴ温度計をセットした容器に、 前記 [低分子ポリエステル 1] 400 部、 カルナバワックス 1 1 0部、 酢酸ェチル 947部を仕込み、 撹拌下 80 に 昇温し、 80°Cのまま 5時間保持した後、 1時問で 30°Cに冷却した。 次いで容 器に [マスターバッチ 1] 500部、 酢酸ェチル 500部を仕込み、 1時間混合 し [原料溶解液 1] を得た。
[原料溶解液 1 ] 1 3 24部を容器に移し、 ビーズミル (ウルトラビスコミル 、 アイメックス社製) を用いて、 送液速度 1 K g / h r、 ディスク周速度 6 m/ 秒、 0. 5 mmジルコニァビーズを 80体積%充填、 3パスの条件で、 ワックス の分散を行なった。 次いで、 [低分子ポリエステル 1 ] の 6 5 %酢酸ェチル溶液 1 324部、 前記の [無機微粒子 1 ] 34部を加え、 上記条件のビーズミルで 1パ スし、 [顔料 · ワックス分散液 1] を得た。 [顔料 · ワックス分散液 1] の固形分 濃度 (1 30°C、 30分) は 50%であった。
一乳化一
[顔料 · ワックス分散液 1] 648部、 [プレボリマー 1] 1 54部、 [ケチミ ン化合物 1] 8. 5部を容器に入れ、 TKホモミキサー (特殊機化製) で 5, 0
00 r p mで 1分間混合した後、 容器に [水相 1 ] 1 200部を加え、 TKホモ ミキサーで、 回転数 1 0000 r pmで 20分間混合し [乳化スラリー 1] を得 た。
すなわち、 樹脂微粒子を含む水系媒体中で分散させると共に伸長反応が行なわ れる。
一脱溶剤一 .
撹拌機及び温度計をセットした容器に、 [乳化スラリ一 1 ] を投入し、 30°Cで 8時間脱溶剤した後、 45 °Cで 4時間熟成を行ない、 [分散スラリー 1] を得た。 一洗浄 ·乾燥 ' フッ素処理一 '
[分散スラリー 1] 1 00部を減圧濾過した後、
(1):濾過ケーキにイオン交換水 100部を加え、 TKホモミキサーで混合 (回 転数 1 2, O O O r pmで 1 0分間) した後濾過した。
(2) : ( 1 ) の濾過ケーキに 1 0 %水酸化ナトリウム水溶液 1 00部を加え、 T Kホモミキサーで混合 (回転数 1 2, 000 r p mで 30分間) した後、 減圧濾 過した。
(3) : (2) の濾過ケーキに 10 %塩酸 1 00部を加え、 TKホモミキサーで混 合 (回転数 1 2, 000 r p mで 1 0分間) した後濾過した。
(4) : (3) の濾過ケーキにイオン交換水 300部を加え、 TKホモミキサ一で 混合 (回転数 1 2, O O O r pmで 10分間) した後濾過する操作を 2回行い、 ケーキ状物を得た。 これを、 [濾過ケーキ 1] とする。
[濾過ケーキ 1] を循風乾燥機にて 45°Cで 48時間乾燥した。
その後、 水 90部に対して [濾過ケーキ 1] 1 5部を加えて、 これにフッ素化 合物 (上記例示化合物 2) を 0. 0005部分散させることで、 トナー粒子表面 にフッ素化合物 (2) を付着させた後、 循風乾燥機にて 45°Cで 48時間乾燥し た。 その後目開き 7 5 μ mメッシュで篩い、 トナー母体粒子を得た。 これを、 [ト ナー母体粒子 1] とする。
一外添剤処理一
上記で得られた [トナー母体粒子 1] 100部に対して、 外添剤として疎水性 シリカ 0. 7部と、 疎水化酸化チタン 0. 3部をヘンシェルミキサーにて混合処 理し、 トナーを得た。 これを、 [トナー 1] とする。 該 [トナー 1] の各物性値に ついては、 表 3に一覧を示した。 一現像剤の調整一
[トナー母体粒子 1 ] 5重量%、 及ぴシリ コーン樹脂を被覆した平均粒子径が 4 0 μ mの銅一亜鉛フヱライ トキャリア 9 5重量%からなる二成分現像剤を調製 した。 該現像剤を使用して、 毎分 A 4サイズの用紙を 4 5枚印刷 Cきるリコー製 i m a g i o N e o 4 5 0を用いて、 連続印刷して下記の評価方法で評価し 、 得られた評価結果を表 4に示した。
〔実施例 B— 2〕
実施例 B _ 1の水相の調整において [微粒子分散液 1] を 1 2 0部、 油相の作 成において [無機微粒子 1 ] を 4 4 2 1部に変えたこと以外は実施例 B— 1と同 様にして [トナー 2] を得た。
〔実施例 B— 3〕
実施例 B— 1の無機微粒子の製造例と同じ手段で、 平均一次粒子径 1 8 0 nm の [無機微粒子 2] を作成し、 油相の作成において [無機微粒子 2] 1 7 7部を 使用したこと以外は実施例 1 と同様にして [トナー 3 ] を得た。
〔実施例 B— 4〕
実施例 B— 1の油相の作成において [無機微粒子 1 ] を平均一次粒子径 1 0 n mの疎水性シリカ (HDK H 2 0 0 0、 クラリアントジャパン製) 1 1 8部と 、 平均一次粒子径 1 5 nmの琼水性酸化チタン (MT— 1 5 0 AFM、 ティカ製 ) 5 9部に変えたこと以外は実施例 1と同様にして [トナー 4 ] を得た。
〔実施例 B— 5〕
一有機微粒子エマルションの合成一
撹拌棒及び温度計をセットした反応容器に、 水 6 8 3部、 メタクリル酸ェチレ ンォキサイ ド付加物硫酸エステルのナトリゥム塩 (ェレミノール R S— 3 0、 三 洋化成工業製) 1 1部、 スチレン 6 8部、 メタクリル酸 9 3部、 アクリル酸プチ ル 1 1 5部、 過硫酸アンモニゥム 1部を仕込み、 4 0 0回転 Z分で 1 5分間撹拌 したところ、 白色の乳濁液が得られた。 加熱して、 系内温度 7 5°Cまで昇温し 5 時間反応させた。 さらに、 1 %過硫酸アンモ-ゥム水溶液 3 0部加え、 7 5°Cで
5時間熟成してビュル系樹脂 (スチレン—メタクリル酸一ァクリル酸プチルーメ タクリル酸エチレンォキサイ ド付加物硫酸エステルのナトリゥム塩の共重合体) の水性分散液 [微粒子分散液 4] を得た。 [微粒子分散液 2] を L A— 9 20で測 定した体積平均粒径は、 90 nmであった。 [微粒子分散液 2] の一部を乾燥して 樹脂分を単離した'。 該樹脂分の T gは 56°Cであり、 重量平均分子量は 1 5万で めつに。
一 [トナー 5 ]の作成一
実施例 B— 1での [微粒子分散液 1]の代わりに [微粒子分散液 2] を使用した 以外は実施例 B— 1と同様の工程でトナーを [濾過ケーキ 2] を得た。 その後、 水 90部に対して [濾過ケーキ 2] 1 5部を加えて、 これにフッ素化合物 (上記 例示化合物 2) を 0. 002部分散させることで、 トナー粒子表面にフッ素化合 物 (2) を付着させた後、 循風乾燥機にて 45°Cで 48時間乾燥した。 その後目 開き 75 μ mメッシュで篩い、 トナー母体粒子を得た。 これに実施例 B— 1同様 の外添剤処理を行い、 [トナー 5] を得た。
〔実施例 B— 6〕
実施例 B— 5の水相の調整において [微粒子分散液 2] を 1 20部、 油相の作 成において [無機微粒子 1 ] を 442 1部に変えたこと以外は実施例 B— 5と同 様にして [トナー 6] を得た。
〔実施例 B— 7]
実施例 B— 5の無機微粒子の製造例と同じ手段で、 平均一次粒子径 1 80 nm の [無機微粒子 2] を作成し、 油相の作成において [無機微粒子 2] 1 7 7部を 使用したこと以外は実施例 5と同様にして [トナー 7] を得た。
〔実施例 B— 8〕
実施例 B— 5の油相の作成において [無機微粒子 1] を平均一次粒子径 1 0 n mの疎水性シリカ (HDK H 2000、 クラリアントジャパン製) 1 1 8部と 、 平均一次粒子径 1 5 nmの疎水性酸化チタン (MT— 1 50AFM、 ティカ製 ) 5 9部に変えたこと以外は実施例 5と同様にして [トナー 8] を得た。
〔比較例 B— 1〕
実施例 B— 1の油相の作成において [無機微粒子 1] を添加せず、 乳化におい て [ケチミン化合物] を 6. 6部、 [水相 1 ] 混合時のホモミキサ一回転数を 1 3
000 r p mに変えたこと以外は実施例 B— 1と同様にして [トナー 1 2] を得 た。
〔比較例 B— 2〕.
イオン交換水 7 0 9 gに 0. lM—N a3P04水溶液4 5 1 gを投入し 6 0 °C に加温した後、 TKホモミキサーを用いて 1 2, 0 0 0 r p mに T撹拌した。 こ れに 1. 0M— C a C 12水溶液 6 8 gを徐々に添加し、 C a 3 (P 04) 2を含む 水系媒体を得た。 スチレン 1 70 g、 2—ェチルへキシルアタリレート 3 0 g、 リ一ガル 40 0 R 1 0 g、 ノヽ。ラフィンワックス ( s . p . 70°C) 6 0 g、 ジ 一 t e r t—プチルサリチル酸金属化合物 5 g、 スチレンーメタクリル酸共重合 体 (Mw 5万, 酸価 2 0mg KOH/g) 1 0 gを T K式ホモミキサーに投入、 6 0°Cに加温し、 1 2, 0 0 0 r p mにて均一に溶解、 分散した。 これに、 重合 開始剤、 2, 2, ーァゾビス ( 2, 4ージメチルバレロニトリル) 1 0 gを溶解 し、 重合性単量体系を調製した。 前記水系媒体中に上記重合性単量体系を投入し 、 6 0°C、 N2雰囲気下において、 TKホモミキサ一にて 1 0, O O O r p mで 2 0分間撹拌し、 重合性単量体系を造粒した。 その後、 パ ドル撹拌翼で撹拌しつつ 、 6 0°Cで 3時間反応させた後、 液温を 80°Cとし、 1 0時間反応させた。
即ち、 有機溶媒相を用いることなく、 重合反応終了後冷却し、 塩酸を加えリン 酸カルシウムを溶解させた後、 濾過、 水洗、 乾燥をして、 〔トナー 1 3〕 を得た。
[評価方法]
(評価項目)
(1) 体積平均粒径、 及び (D v/D n ) の測定
トナーの粒径は、 コールターエレク トロ二タス社製の粒度測定器 「コールター 力ゥンター Τ ΑΠ」 を用い、 アパーチャ一径 1 00 mで測定した。 体積平均粒 径及び個数平均粒径は上記粒度測定器により求めた。 (D v/D II )は上記の値よ り自動的に算出した。
(2) 平均円形度
平均円形度は、 フロー式粒子像分析装置 F P I A— 2 1 0 0 (東亜医用電子株 式会社製) を用いた平均円形度として計測した。 具体的な測定方法としては、 容 器中の予め不純固形物を除去した水 1 00〜 1 5 0m 1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フオン酸塩を 0. 1〜0. 5m l加え、 更 に測定試料を 0. 1〜0. 5 g程度加える。 試料を分散した懸濁液は超音波分散 器で約 1〜 3分間分散処理を行ない、 分散液濃度を 3000〜1万個/ 1 とし て前記装置により トナーの形状及び分布を測定することによって得られる。
(3) ト^ "一母体粒子中のフッ素含有量と トナー母体粒子の表面 ίこ存在している 無機微粒子含有量の測定
トナー母体粒子中のフッ素含有量及びトナー母体粒子の表面に存在している無 機微粒子含有量は以下の手法で測定した。ここでは特にトナー表面敎 nm程度の極 表面の領域となる。
装置は、 XP S (X線光電子分光法) 法を用いた。 測定方法、 装置種類、 条件 等は同様な結果が得られるのであれば特に制限されないが、 以下の条件がより好 ましい。
装置; PH I社製 1 600 S型 X線光電子分光装置
X線源; MgKa (400 W)
分析領域; 0. 8 X 2. 0 mm
前処理;試料はアルミ皿内に詰め、 表面を平滑にして測定した。
表面原子濃度算出; PH I社提供の相対感度因子を用いた。
また、 得られる結果は a t o m i c % (原子個数%) である。
また、 トナー母体粒子の表面に存在している無機微粒子含有量の測定で、 用い る無機微粒子が 2種類以上の場合は、 それぞれ無機微粒子由来の元素濃度の総和 を、 求める分析値とした。
(4) トナー母体粒子中の無機微粒子含有量の測定
トナー母体粒子中の無機微粒子の含有量は、 以下の方法で測定した。 あらかじ め無機微粒子の含有量が明らかなトナー母体粒子を用いて、 蛍光 X線分析で検量 線を作成し、 この検量線を使ってトナー母体粒子中の無機微粒子含有量を蛍光 X 線分析法で求めた。 蛍光 X線装置には、 例えば (株) R I GAKU社製の Z SX 一 1 00 Eを用いた。 また、 用いる無機微粒子が 2種類以上の場合は、 それぞれ 無機微粒子含有量の分析値の総和を、 トナー母体粒子中の無機微粒子含有量とし た。
(5) 樹脂微粒子含有量の測定方法 トナーを熱分解し、スチレン -ァクリル系共重合体樹脂微粒子に由来するスチレ ンモノマーを標識として、 熱分解生成物中に占めるスチレンモノマーの量を測定 し、 その測定結果に基づいて、 トナー中に占める樹脂微粒子含有量を算出して求 めた。 即ち、標識成分として、組成が既知のスチレン-アク リル系 重合体樹脂微 粒子を用いて、 トナー粒子へスチレンアクリル樹脂微粒子を 0. 0 1 w t %、 0 . 1 0 w t %、 1. 00 w t %、 3. 0 0w t %、 1 0. O w t %の重量比とな るように使用して得られた組成が既知の各モデルトナーを用いて、 5 9 0。CX 1 2秒の条件で熱分解させ、 下記条件で熱分解生成物を分析し、 各々についてスチ レンモノマーのピーク面積を求めた。
分析機器:熱分解ガスクロマトグラフ質量分析計
装置;
本体: 島津製作所 Q R— 5 0 00 '
付属品の熱分解炉: 日本分析工業 J HP— 3 S
熱分解温度: 5 90°CX 1 2秒
カラム : DB— 1 L = 3 0 m I . D = 0. 2 5mm F i 1 m= 0. 2 D μ m
力ラム温度: 40 °C (保持 2分) 〜 (1 0 °C /分昇温) 3 00 °C
気化室温度: 3 00°C
(6) 帯電量
現像剤 6 gを計量し、 密閉できる金属円柱に仕込みブローして帯電量を求めた 。 トナー濃度は 4. 5〜5. 5 w t %に調整した。
(7) 外添剤埋没性
40°C、 80 %の環境で 1週間保存した後、 評価機 Aの現像ュュット中で 1時 間撹拌した後のトナー表面を FE— S EM (日立製電界放出型走査型電子顕微鏡 S - 4 20 0) で観察して、 外添剤の埋没状態を観察した。 埋没が少ないものが 良好で、 X、 △、 〇、 ◎の順にランクが良くなる。
(8) タリ一エング性
評価機 Aを用い、 1 00枚出力後の清掃工程を通過した感光体上の転写残トナ 一をスコッチテープ (住友スリーェム (株) 製) で白紙に移し、 それをマクベス 反射濃度計 RD 5 14型で測定し、 プランクとの差が 0. 00 5未満のものを◎ 、 0. 005〜0. 0 1 0のものを〇、 0. 0 1 1〜0. 02のものを△、 0. 02を超えるものを Xとして評価した。
(9) 画像濃度 .
評価機 Aを用い、 単色モードで 50%画像面積の画像チャートを 1 50, 00 0枚ランニング出力した後、 ベタ画像をリコ一社製 6000ペーパーに画像出力 後、 画像濃度を X— R i t e (X— R i t e社製) により測定を行なった。 これ を 4色単独に行ない平均を求めた。 この値が、 1. 2未満の場合は X、 1. 2以 上 1. 4未満の場合は△、 1. 4以上 1. 8未満の場合は〇、 1. 8以上 2. 2 未満の場合は◎とした。
(1 0) 画像粒状性、 鮮鋭性
評価機 Bを用い、 単色で写真画像の出力を行ない、 粒状性、 鮮鋭性の度合を目 視にて評価した。 良好なものから◎、 〇、 △、 Xで評価した。 ◎はオフセッ ト印 刷並、 〇はオフセッ ト印刷よりわずかに悪い程度、 △はオフセッ ト印刷よりかな り悪い程度、 Xは従来の電子写真画像程度で非常に悪い。
(1 1) 地肌汚れ
評価機 Aを用い、 単色モードで 50 %画像面積の画像チャートを 30, 000 枚ランニング出力した後、 白紙画像を現像中に停止させ、 現像後の感光体上の現 像剤をテープ転写し、 未転写のテープの画像濃度との差を 938スぺク トロデン シトメーター (X— R i t e社製) により測定を行なった。 画像濃度の差が少な い方が地肌汚れが良く、 X、 △、 〇、 ◎の順にランクが良くなる。
(1 2) 文字画像内部の白抜け
評価機 Aを用い、 単色モードで 50 %画像面積の画像チャートを 30, 000 枚ランニング出力した後、 文字部画像をリコ一社製タイプ DXの QHPシートに 4色重ねて出力させ、 文字部の線画像内部が抜けるトナー未転写頻度を段階見本 と比較した。 ランク 1が最低、 ランク 5が最高である。 ランク 1又は 2の場合は X、 ランク 3の場合は△、 ランク 4の場合は〇、 ランク 5の場合は◎とした。
(1 3) トナー流動性
パウダーテスター (PT— N型、 ホソカワミクロン製) に、 上から順に目開き 7 5 4 5 m, 2 2 μ mのメッシュを重ねて装填し、 トナー母体を一番上 側の 7 5 μ mメッシュ上に 2 g入れ、 縦方向に 1 mmの振動を 1 0秒間与え、 各 メッシュ上のトナー残存量からトナー母体の流動性 (凝集度) を算出した。
凝集度 (%) = (5 X (7 5 μ πιメッシュ上の残トナー量 (g))
+ 3 X (4 5 μ mメッシュ上の残トナー量 (g))
+ (2 2 niメッシュ上の残トナー量 (g))) X 1 0
凝集度が 8 %以下の場合は◎、 8〜 1 6 %の場合は〇、 1 6〜 2 5 %の場合は △、 2 5 %以上の場合は Xとした。
(1 4) 定着性
評価機 Aを用い、 普通紙及ぴ厚紙の転写紙 (リコー製、 タイプ 6 2 0 0及び N B Sリコー製複写印刷用紙く 1 3 5 >) にベタ画像で、 0. 8 5 ±0. l mgZ c m2のトナー付着量で定着評価した。定着ベルトの温度を変化させて定着試験を 行ない、 普通紙でホットオフセットの発生しない上限温度を定着上限温度とした 。 また厚紙で定着下限温度を測定した。 定着下限温度は、 得られた定着画像をパ ットで擦った後の画像濃度の残存率が 70 %以上となる定着口ール温度をもって 定着下限温度とした。 定着上限温度は 1 9 0°C以上の場合は◎、 1 9 0〜 1 8 0 °Cの場合は〇、 1 8 0〜 1 70°Cの場合は△、 1 7 0°C以下の場合は Xとした。 また、 定着下限温度は 1 3 5°C以下の場合は◎、 1 3 5〜 1 4 5°Cの場合は〇、 1 45〜 1 5 5 °Cの場合は△、 1 5 5°C以上の場合は Xとした。
[表 3 ]
表面無機 機微新 to機微微 フッ素 微粒子 微粒子直 体 微粒子 (シリカ) (チタン) 残存夏
(atomic%) (XPS分析値) 一次粒子径 一次粒子径
分析値) (
(nm) (atomic%) (wt%)
実施例 B— 1 トナー 1 0.50 2.2 0.86 1.05 5 一 5 実施例 B— 2 トナー 2 0.50 2.1 14.25 48.86 5 一 5 実施例 B— 3 トナー 3 0.50 2.3 4.91 5.01 180 一 5 実施例 B— 4 トナー 4 0.51 2.2 3.25 48.86 10 15 5 実施例 B— 5 トナー 5 4.0 7.6 0.35 1.04 5 ― 5 実施例 B— 6 トナー 6 4.2 7.7 14.29 48.90 5 4 実施例 B— 7 トナー 7 3.9 7.7 4.76 4.94 180 6 実施例 B— 8 トナー 8 4.1 7.6 3.27 4.85 10 15 6 比較例 B— 1 トナー 12 0.49 2.3 0.00 0.00 4 比較例 B— 2 トナー 13 0.8 0.00 0.00 4
[表 4]
帯電性(一^ C/g) 定着性
外添剤 クリーニング 画像 画像粒状性- 地肌 文字部 トナー
スタート 5万枚 埋没性 性 鮮鋭性 汚れ 白抜け流動性定着下限定着上限
曰 |¾= ί曰 |¾=
/皿 実施例 B-1 .O L 97i Q 〇 ◎ ◎ ◎ o o ◎
実施例 B - 2 on Q ク 7 5 ◎ ◎ ◎ o 〇 〇 ◎
Figure imgf000088_0001
実施例 B - 3 OA
乙 OQ.リ 乙4 +. Qo ◎ o o Δ 〇 厶 〇 Λ
実施例 B-4 I . on U-乙 9 ◎ ◎ ◎ ◎ 〇 ◎ ◎
実施例 B - 5 Of) 0
OU.O 〇 ◎ o 〇 〇 〇 ◎ リ 実施例 B - 6 34.8 29.8 ◎ ◎ o o 〇 〇 ◎ 〇 〇 実施例 B - 7 30.2 26.7 O Δ Δ 〇 Δ 〇 Δ
00 ◎ ◎ 実施例 B-8 36.8 25.5 ◎ ◎ o 〇 〇 ◎ ◎ 〇 〇 比較例 B-1 33.5 X Δ o 〇 Δ 〇 X 〇 〇 比較例 B - 2 23.5 X △ o O X 〇 X ◎ X
比較例 B— 1〜 2については帯電性不良によるトナー飛散が悪化したため、 5 万枚まで連続印刷することができず、 評価を中止した。
本発明によれば、 有機溶媒中に少なく とも活性水素基を有する化合物と反応可 能な変性されたポリエステル系樹脂を含む結着樹脂を含有したトナー組成物を溶 解或いは分散させ、 該トナー組成物溶液又は分散液を樹脂微粒子を含む水系媒体 中に無機微粒子存在下で分散させると共に伸長反応させ、 得られた分散液から有 機溶媒を除去、 洗浄、 乾燥して得られる該粒子の表面をフッ素含有化合物を用い て処理したトナーを用いることで、 帯電量分布がシャープで、 トナーを高温高湿 環境で保管後でも外添剤がトナー中に埋没せず、 帯電装置、 現像装置、 感光体、 中間転写体が現像剤によって汚染されることなく高品位な画像、 特に長期間、 多 数枚繰り返し使用しても適正な画像濃度で地肌汚れが極めて少ない現像剤を提供 し、 これを用いた電子写真現像装置を提供することができる。 また、 流動性に優 れ、 どのような転写媒体に対しても、 再現性のある画像ぼけ、 チリがなく転写抜 けのない安定した画像を形成できる現像剤を提供し、 これを用いた電子写真現像 装置を提供することができる。 更には、 クリーニング性を維持しつつ、 低温定着 システムに対応し、 耐オフセット性が良好で、 定着装置及び画像を汚染すること のないトナーを提供することができる。 また、 該トナーをプロセスカートリッジ に装着しても同様に優れた効果を奏する。 また、 オゾンの発生が低減された帯電 装置、 及び表面硬度が高く、 半導体レーザ (7 7 0〜 8 0 0 n m) などの長波長 光に高い感度を示し、 しかも繰返し使用による劣化もほとんど認められない感光 体、 及び効率が良く立ち上がり時間の短縮可能な定着装置を用いた画像形成装置 を提供することができる。

Claims

請 求 の 範 囲
1 . 有機溶媒中に、 少なくとも活性水素基を有する化合物と反応可能な 変性されたポリエステル系樹脂及び着色剤を溶解及び Z又は分散させ、 該溶液又は分散液を、 樹脂微粒子を含む水系媒体中で分散させると共に、 該活性 水素基を有する化合物と反応可能な変性されたポリエステル系樹脂を伸長及び Z 又は架橋反応させ、 得られた分散液から有機溶媒を除去してトナー母体粒子を得 ることにより製造され、 トナーの内部に少なくとも 1種類以上の無機微粒子を含 有することを特徴とする電子写真用トナー。
2 . 該溶液又は分散液を、 離型剤の存在下で、 樹脂微粒子を含む水系媒 体中で分散させる請求の範囲第 1項に記載の電子写真用トナー。
3 . 該溶液又は分散液に少なくとも 1種類以上の無機微粒子が含有され ている請求の範囲第 1項に記載の電子写真用トナー。
4 . 該水系媒体中に、 少なく とも 1種類以上の無機微粒子を添加する請 求の範囲第 1項に記載の電子写真用トナー。
5 . 前記トナー母体粒子において、 蛍光 X線分析法によって求められる 無機微粒子の全量が、 トナー母体粒子に対して 0 . 1〜 5 0 w t %である請求の 範囲第 1項に記載の電子写真用トナー。
6 . 前記トナー母体粒子において、 X P S法によって求められる トナー 母体粒子表面の無機微粒子に由来する元素濃度が、 0 · l〜 1 5 a t o m i c % (原子個数%) である請求の範囲第 1項に記載の電子写真用トナー。
7 . 前記無機微粒子の一次粒子の平均粒径が 5〜 2 0 0 n mである請求 の範囲第 1項に記載の電子写真用トナー。
8 . 前記無機微粒子が、 少なく ともケィ素元素を含む化合物と金属元素 を含む化合物とを含む請求の範囲第 1項に記載の電子写真用トナー。
9 . 前記無機微粒子が、 少なく ともケィ素元素を含む化合物とチタン元 素を含む化合物とを含む請求の範囲第 8項に記載の電子写真用トナー。
1 0 . 前記無機微粒子がシリカ、 酸化チタン及び又はそれらの併用である 請求の範囲第 1項に記載の電子写真用トナー。
1 1 . 前記無機微粒子の誘電率が 0 . 2〜7 . 5である請求の範囲第 1項 に記載の電子写真用トナー。
1 2. 前記トナー粒子の体積平均粒径 D Vが 2〜 7 μ mであり、 体積平均 粒径 D Vと個数平均粒径 D nの比 D vZD nが 1. 2 5以下である請求の範囲第 1項に記載の電子写真用トナー。
1 3. 前記トナー粒子の平均円形度が 0. 9 5 0〜0. 9 9 0の実質球形 である請求の範囲第 1項に記載の電子写真用トナー。
1 4. 前記得られた分散液から有機溶媒を除去後、 更に、 該粒子の表面 をフッ素含有化合物を用いて処理することにより トナー母体粒子を得るクレーム 1に記載の電子写真用トナー。
1 5. 前記トナー母体粒子において、 X P S (X線光電子分光) 法によつ て求められる、 前記フッ素含有化合物に由来するフッ素原子の含有率が、 2〜3 0 a t o m i c % (原子個数%) である請求の範囲第 1 4項に記載の電子写真用 トナー。
1 6. 前記トナー母体粒子において、 蛍光 X線分析法によって求められる 無機微粒子の全量が、 トナー母体粒子に対して 0. 1〜 5 0 w t %であることを 特徴とする請求の範囲第 1 5項に記載の電子写真用トナー。
1 7. 前記トナー母体粒子において、 X P S法によって求められるトナー 母体粒子表面の無機微粒子に由来する元素濃度が、 0. 1〜 1 5 a t o m i c %
(原子個数%) であることを特徴とする請求の範囲第 1 5項に記載の電子写真用 トナー。
1 8. 前記フッ素化合物が、 下記一般式 (1 ) :
Figure imgf000091_0001
(式中、 Xは一 S 02—又は—CO—であり、 R R R3、 及び R4は、 独立に 水素原子、 炭素原子数 1〜 1 0のアルキル基、 及ぴァリール基より成る群から選 ばれる基であり、 Yはヨウ素原子、 臭素原子又は塩素原子であり、 mは 1〜 1 0 、 nは 1〜 1 0の整数) で表される請求の範囲第 1 4項に記載の電子写真用トナ
1 9. 前記樹脂微粒子のトナーに対する含有率が 0. 5〜5. 0重量%で ある請求の範囲第 14項に記載の電子写真用トナー。
20. 前記樹脂微粒子の重量平均分子量が 9000〜 200000である 請求の範囲第 14項に記載の電子写真用トナー。
21. 前記樹脂微粒子のガラス転移点 (T g) が 40〜 100°Cである請 求の範囲第 14項に記載の電子写真用トナー。
22. 前記樹脂微粒子が、 ビニル系樹脂、 ポリウレタン樹脂、 エポキシ樹 脂、 ポリエステル樹脂又はこれらの少なくとも 2種の組み合わせである請求の範 囲第 14項に記載の電子写真用トナー。
23. 前記樹脂微粒子の平均粒径が 5〜 500 nmである請求の範囲第 1 4項に記載の電子写真用トナー。
24. 前記トナー粒子の体積平均粒径が 3〜8 μΐηである請求の範囲第 1 4項に記載の電子写真用トナー。
25. 該トナー粒子の D v/D nが 1. 25以下である請求の範囲第 14 項に記載の電子写真用トナー。
26. 該ト"^ "一粒子の平均円形度が 0. 900〜0. 980である請求の 範囲第 14項に記載の電子写真用トナー。
27. 前記有機溶媒相中に、 前記活性水素基を有する化合物と反応可能な 変性されたポリエステル系樹脂とともに、 更に、 非反応性ポリエステルが溶解さ れており、 前記官能基含有ボリエステル系榭脂と前記非反応性ボリエステルとの 重量比が 5/95〜75/25である請求の範囲第 1項に記載の静電荷像現像用 トナー。
28. 少なく とも電子写真用トナーと磁性粒子からなるキャリアとを含み 、 該電子写真用トナーが、 有機溶媒中に、 少なくとも活性水素基を有する化合物 と反応可能な変性されたポリエステル系樹脂及び着色剤を溶解及び/又は分散さ せ、 該溶液又は分散液を、 樹脂微粒子を含む水系媒体中で分散させると共に、 該 活性水素基を有する化合物と反応可能な変性されたポリエステル系樹脂を伸長及 び/又は架橋反応させ、 得られた分散液から有機溶媒を除去してトナー母体粒子 を得ることに.より製造され、 トナーの内部に少なくとも 1種類以上の無機微粒子 を含有することを特徴とする二成分系の現像剤。
2 9 . 静電荷像担持体と、
該静電荷像担持体を帯電させる帯電手段と、
現像剤が装填され、 静電荷像担持体上の静電荷像を該現像剤により現像してトナ 一像を形成する現像手段と、 静電荷像担持体表面に転写材を介し転写手段を当接 させ該トナー像を該転写材に静電転写する転写手段とを有し、 該現像剤が、 磁性 粒子からなるキャリアと電子写真用トナーとを含み、 該電子写真用トナーが、 有 機溶媒中に、 少なく とも活性水素基を有する化合物と反応可能な変性されたポリ エステル系樹脂及び着色剤を溶解及び/又は分散させ、 該溶液又は分散液を、 樹 脂微粒子を含む水系媒体中で分散させると共に、 該活性水素基を有する化合物と 反応可能な変性されたポリエステル系樹脂を伸長及び Z又は架橋反応させ、 得ら れた分散液から有機溶媒を除去してトナー母体粒子を得ることにより製造され、 トナーの内部に少なくとも 1種類以上の無機微粒子を含有する二成分系の現像剤 であることを特徴とする画像形成装置。
3 0 . 静電荷像担持体に帯電部材を接触させ、 当該帯電部材に電圧を印加 することによって帯電を行なう帯電装置を有する請求の範囲第 2 9項に記載の画 像形成装置。
3 1 . 前記静電荷像担持体がアモルファスシリコン静電荷像担持体である 請求の範囲第 2 9項に記載の画像形成装置。
3 2 . 発熱体を具備する加熱体と、 前記加熱体と接触するフイルムと、 該 フィルムを介して前記加熱体と圧接する加圧部材とを有し、 前記フィルムと前記 加圧部材の間に未定着画像を形成させた被記録材を通過させて加熱定着する定着 装置を有する請求の範囲第 2 9項に記載の画像形成装置。
3 3 . 静電荷像担持体上の潜像を現像するときに、 交互電界を印加するた めの電界印刷手段が付された現像手段を有する請求の範囲第 2 9項に記載の画像 形成装置。
3 4 . 静電荷像担持体と、
該静電荷像担持体を帯電させる帯電手段、 トナーが装填され静電荷像担持体上の 静電荷像を該現像剤により現像してトナー像を形成する現像手段、 転写後に静電 荷像担持体表面に残留したトナーを除去するクリーニング手段より選ばれる少な く とも一つの手段を一体に支持し、 画像形成装置本体に着脱自在であるプロセス カートリッジにおいて、 該トナーは、 有機溶媒中に、 少なく とも活性水素基を有 する化合物と反応可能な変性されたポリエステル系樹脂及ぴ着色剤を溶解及び z 又は分散させ、 該溶液又は分散液を、 樹脂微粒子を含む水系媒体中で分散させる ど共に、 該活性水素基を有する化合物と反応可能な変性されたポリ土ステル系樹 脂を伸長及び/又は架橋反応させ、 得られた分散液から有機溶媒を除去してトナ 一母体粒子を得ることにより製造され、 トナーの内部に少なく とも 1種類以上の 無機微粒子を含有する電子写真用トナーであることを特徴とするプロセスカート リッジ。
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