WO2007086195A1 - トナー及びその製造方法 - Google Patents

トナー及びその製造方法 Download PDF

Info

Publication number
WO2007086195A1
WO2007086195A1 PCT/JP2006/324244 JP2006324244W WO2007086195A1 WO 2007086195 A1 WO2007086195 A1 WO 2007086195A1 JP 2006324244 W JP2006324244 W JP 2006324244W WO 2007086195 A1 WO2007086195 A1 WO 2007086195A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
wax
particles
toner
particle dispersion
dispersion
Prior art date
Application number
PCT/JP2006/324244
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Michihiro Shima
Hidekazu Arase
Yasuhito Yuasa
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. filed Critical Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.
Priority to US12/162,063 priority Critical patent/US20090035682A1/en
Priority to JP2007555862A priority patent/JPWO2007086195A1/ja
Publication of WO2007086195A1 publication Critical patent/WO2007086195A1/ja

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G15/00Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
    • G03G15/20Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat
    • G03G15/2003Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat using heat
    • G03G15/2014Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat using heat using contact heat
    • G03G15/2064Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat using heat using contact heat combined with pressure
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G9/00Developers
    • G03G9/08Developers with toner particles
    • G03G9/0802Preparation methods
    • G03G9/0804Preparation methods whereby the components are brought together in a liquid dispersing medium
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G9/00Developers
    • G03G9/08Developers with toner particles
    • G03G9/0819Developers with toner particles characterised by the dimensions of the particles
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G9/00Developers
    • G03G9/08Developers with toner particles
    • G03G9/0825Developers with toner particles characterised by their structure; characterised by non-homogenuous distribution of components
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G9/00Developers
    • G03G9/08Developers with toner particles
    • G03G9/087Binders for toner particles
    • G03G9/08775Natural macromolecular compounds or derivatives thereof
    • G03G9/08782Waxes
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G9/00Developers
    • G03G9/08Developers with toner particles
    • G03G9/087Binders for toner particles
    • G03G9/08784Macromolecular material not specially provided for in a single one of groups G03G9/08702 - G03G9/08775
    • G03G9/08795Macromolecular material not specially provided for in a single one of groups G03G9/08702 - G03G9/08775 characterised by their chemical properties, e.g. acidity, molecular weight, sensitivity to reactants
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G9/00Developers
    • G03G9/08Developers with toner particles
    • G03G9/087Binders for toner particles
    • G03G9/08784Macromolecular material not specially provided for in a single one of groups G03G9/08702 - G03G9/08775
    • G03G9/08797Macromolecular material not specially provided for in a single one of groups G03G9/08702 - G03G9/08775 characterised by their physical properties, e.g. viscosity, solubility, melting temperature, softening temperature, glass transition temperature
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G2215/00Apparatus for electrophotographic processes
    • G03G2215/20Details of the fixing device or porcess
    • G03G2215/2003Structural features of the fixing device
    • G03G2215/2016Heating belt
    • G03G2215/2025Heating belt the fixing nip having a rotating belt support member opposing a pressure member
    • G03G2215/2032Heating belt the fixing nip having a rotating belt support member opposing a pressure member the belt further entrained around additional rotating belt support members

Definitions

  • the present invention relates to a toner used for a copying machine, a laser printer, plain paper FAX, a color PPC, a color laser printer, a color FAX, and a composite machine thereof, and a method for manufacturing the same.
  • the problem with such a toner configuration is that the toner has a strong cohesive property, so that the tendency of toner image disturbance and transfer failure during transfer is more prominent, and both transfer and fixing are compatible. It becomes difficult. Also, when used as two-component development, the toner has a low melting point component on the carrier surface due to collision between particles, friction, or mechanical collision such as collision between particles and developing device, friction, etc., and heat generated by friction. As a result, adhering scavenging easily occurs and the charging ability of the carrier is lowered, which hinders the longevity of the imaging agent.
  • toner for electrostatic charge development used in the electrophotographic method is generally a resin component that is a binder resin, a coloring component composed of a pigment or a dye, a plasticizer, a charge control agent, and further, if necessary. Depending on the component, it is composed of additional components such as mold release agents. When natural or synthetic resin is used alone as a resin component, is used by mixing in a timely manner.
  • the additive is premixed at a predetermined ratio, heated and kneaded by heat melting, finely pulverized by a gas impingement plate method, and finely classified to complete a toner base.
  • a toner base is prepared by a chemical polymerization method.
  • an external additive such as hydrophobic silica, for example, is added to the toner base to complete the toner.
  • the toner is composed only of a toner, but a two-component developer can be obtained by mixing the toner and a carrier made of magnetic particles.
  • a toner preparation method using an emulsion polymerization method is manufactured by a process in which core particles are formed together with colorant particles such as pigments in a dispersion obtained by dispersing rosin particles, and are fused by heating.
  • Patent Document 1 at least in the dispersion obtained by dispersing the resin particles, the resin The first step of preparing core particles by heating to a temperature below the glass transition temperature of the particles to prepare an aggregated particle dispersion, and adding and mixing a fine particle dispersion in which fine particles are dispersed in the aggregated particle dispersion. Then, a second step of forming the adhered particles by attaching the fine particles to the aggregated particles and a structure in which the adhered particles are heated and fused are disclosed, and various properties such as developability, transferability, adhesion, and cleaning properties are disclosed. It is excellent in characteristics and exhibits the above-mentioned performances stably and exhibits high reliability and effects.
  • Patent Document 2 At least a resin particle dispersion in which resin particles are dispersed, a colorant particle dispersion in which at least colorant particles are dispersed, and at least a release agent particle are dispersed.
  • the method for producing a toner for developing an electrostatic charge image comprising a step of mixing with a release agent particle dispersion, a step of aggregating these particles, and a step of heating and fusing the aggregate particles.
  • Disclosed is a composition in which the release agent particles of the mold agent particle dispersion have a volume average particle size smaller than 0.5 m and 1.0% or more of the particles are 5% or less, and the release agent dispersion diameter is visible light.
  • the release agent can be prevented from escaping in the agglomeration process and fusion process, and uniform and high-quality toner particles can be stably formed.
  • the release agent dispersion diameter is the visible light wavelength range. Is smaller, the color of the toner is improved and the OHP permeability is improved. Want it, can increase the internal addition amount of the release agent into toner, a toner excellent in fixing properties are described the effects of such can be created, Ru.
  • Patent Document 3 a resin particle dispersion obtained by dispersing rosin particles in a polar dispersant, and colorant particles obtained by dispersing colorant particles in a polar dispersant.
  • a liquid mixture preparation step in which a liquid mixture is prepared by mixing at least a dispersion liquid, and the polarity of the dispersant contained in the liquid mixture is the same polarity, so that the reliability is excellent in chargeability and color developability.
  • High electrostatic charge image developing toner can be easily and easily produced, and is excellent in various characteristics such as color development, chargeability, developability, transferability, and fixability, particularly chargeability and color developability. High reliability and effectiveness are described.
  • the release agent contains at least one ester consisting of at least one of a higher alcohol having 12 to 30 carbon atoms and a higher fatty acid having 12 to 30 carbon atoms
  • the fat particles include at least two types of rosin particles having different molecular weights, and as release agents, low molecular weight polyolefins, fatty acid amides, plant waxes, norafin waxes, Waxes such as microcrystalline wax and Fischer-Tropsch wax are disclosed, and the amount of release agent released is small and the amount of release agent on the toner surface is small. It can prevent ground covering caused by defects, effectively reduces color development and transparency due to light scattering of the release agent, and increases the amount of release agent added, especially in color applications! In this case, the effect of stably forming a high-quality copy image is described.
  • Patent Document 5 an electrophotographic toner containing at least a binder resin, a colorant, and a release agent in the range of 10 to 25% by mass of toner particles and having a shape factor SF1 of 140 or less is used.
  • the toner comprises at least a binder resin, a colorant, and two or more release agents, and the weight average molecular weight Mw of the binder resin is in the range of 6000 to 45000.
  • the melting point a of the lowest melting point release agent is in the range of 90 to 115 ° C, and the melting point of at least one other high melting point release agent is 1.3 ⁇ ; 2.
  • a composition in the range of l a ° C is disclosed, and even if high gloss paper is used, a high gloss image equivalent to paper dalos can be obtained by a high-speed process, and excellent document storability is achieved. The effect is disclosed.
  • the toner is a toner composed of at least a binder resin, a colorant and a release agent, and the resin particles and the colorant in which the release agent is encapsulated in the binder resin are salted out.
  • a toner obtained by fusing Z is disclosed.
  • the dispersibility is deteriorated by adding a release agent, color turbidity tends to occur in the toner image melted at the time of fixing. At the same time, the dispersibility of the pigment also deteriorates and the color developability of the toner becomes insufficient. Further, when the fine resin particles are further adhered and fused on the surface of the aggregate in the next step, the decrease in dispersibility of the release agent or the like makes the adhesion of the fine resin particles unstable. Also, the release agent once aggregated with the resin is separated and released into the aqueous system. The dispersion of the release agent has a great influence on the agglomeration during mixing and agglomeration due to the heat characteristics such as the polarity and melting point of the wax used.
  • Patent Document 1 JP-A-10-026842
  • Patent Document 2 Japanese Patent Laid-Open No. 11002922
  • Patent Document 3 Japanese Patent Laid-Open No. 10-198070
  • Patent Document 4 Japanese Patent Laid-Open No. 10-301332
  • Patent Document 5 Japanese Unexamined Patent Publication No. 2003-215842
  • Patent Document 6 Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2004-198862
  • Patent Document 7 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-272819
  • a toner having a small particle size having a sharp particle size distribution can be prepared without a classification process, and a release agent such as wax is used in the toner in oilless fixing without using oil in the fixing roller.
  • the toner of the present invention includes, in an aqueous medium, at least a resin particle dispersion in which resin particles are dispersed, a colorant particle dispersion in which colorant particles are dispersed, and a wax in which wax particles are dispersed.
  • the endothermic peak temperature of the first wax by DSC method (melting point Tmwl (° C)) is 50 to 90 ° C
  • the endothermic peak temperature of the second wax by DSC method (melting point Tmw2 (° C)) ) Is 5 ° C to 50 ° C higher than the Tmwl of the first wax
  • the endothermic amount of the first wax in the DSC method is Jwl ⁇ / g).
  • the endothermic amount of the second wax is Jw2 (j / g)
  • the melting endotherm of the first wax in the MDSC method is Jmwl ⁇ / g
  • the endothermic amount of the second wax in the MDSC method is J mw2 ( j / g)
  • JmwlZjwl is 0.5 or less
  • powerful Jmw2Zjw2 force is in the range of 0.5 to 1.2
  • the first wax and the second wax are mixed in advance to form a dispersion, which is mixed with the resin particle dispersion and the colorant particle dispersion and aggregated to form core particles.
  • the method for producing a toner of the present invention comprises dispersing at least a resin particle dispersion in which resin particles are dispersed, a colorant particle dispersion in which colorant particles are dispersed, and wax particles in an aqueous medium.
  • a method for producing a toner comprising a step of mixing and agglomerating the dispersed wax particle dispersion to produce core particles,
  • DSC method endothermic peak temperature (melting point Tmwl (° C)) is 50-90 ° C, powerfully endothermic g [wl a / g) in DSC method and endothermic melting in MDSC method gimwl Q / g ) And the first wax so that itJmwlZjwl is 0.5 or less,
  • the endothermic peak temperature by the DSC method (melting point Tmw2 (° C)) is 5 ° C to 50 ° C higher than the Tmwl of the first wax, and the endothermic g [w2 (j / g) and the melting endotherm in the M DSC method g [mw2 (j / g) and the second wax is selected so that itJmw2Zjw2 satisfies the relationship of 0.5 to 1.2.
  • the prepared wax particle dispersion is mixed and agglomerated in an aqueous medium with the previously prepared wax particle dispersion in which the resin particles are dispersed and the colorant particle dispersion in which the colorant particles are dispersed. To produce core particles.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing a configuration of an image forming apparatus used in an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 shows a configuration of a fixing unit used in an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a schematic view of a stirring and dispersing apparatus used in one example of the present invention.
  • FIG. 4 is a view of the upper force of the stirring and dispersing apparatus used in one example of the present invention.
  • FIG. 5 is a schematic view of a stirring and dispersing apparatus used in one example of the present invention.
  • Fig. 6 is a view of the upper force of the stirring and dispersing apparatus used in one embodiment of the present invention.
  • FIG. 7A is a graph showing an endothermic curve by a toner base DSC method in one example of the present invention
  • FIG. 7B is an endothermic curve by an MDS C method.
  • FIG. 8A is a toner base in one embodiment of the present invention
  • FIG. 8B is a graph showing an endothermic curve by one embodiment of the present invention
  • FIG. 8B is an MDSC method.
  • FIG. 9A is a graph showing an endothermic curve by a DSC method of a toner base in a comparative example
  • FIG. 9B is an endothermic curve by an MDSC method.
  • FIG. 10A is a graph showing an endothermic curve by a DSC method of a toner base in a comparative example
  • FIG. 10B is an endothermic curve by an MDSC method.
  • FIG. 11A is a graph showing an endothermic curve by a DSC method of a toner base in a comparative example
  • FIG. 11B is an endothermic curve by an MDSC method.
  • the present invention reduces the presence of floating wax, rosin and colorant particles that are not involved in agglomeration in an aqueous system, so that the core particles to which the wax is added are not coarsened, have a small particle size and a small particle size.
  • Toner base particles containing core particles having almost the same diameter can be prepared without a classification step. Further, even when a low melting point wax is added, it is possible to provide a toner that achieves uniform dispersion and prevents the toner component from fusing to the carrier film. In addition, storage stability can be maintained while improving low-temperature fixability, translucency, gloss, and high-temperature non-offset properties.
  • an image forming station having a plurality of photoconductors and a developing unit is arranged side by side, and each color toner is successively transferred to the transfer body to execute the transfer process. And high transfer efficiency can be obtained.
  • Preparation of a wax particle dispersion is accomplished by emulsion polymerization or seed polymerization of a vinyl monomer in a surfactant to give a homopolymer or copolymer of a vinyl monomer (vinyl rosin)
  • a dispersion is prepared by dispersing the resin particles in a surfactant.
  • the means include high-speed rotary emulsifiers, high-pressure emulsifiers, colloidal emulsifiers, and dispersion devices known per se such as a ball mill, a sand mill, and a dyno mill having media.
  • polymerization initiators 2, 2, 1-azobis (2,4 dimethylvale-tolyl), 2, 2, 1-azobisisobuty-n-tolyl, 1, 1, 1-azobis (cyclohexane, 1-carbocycle) -Tolyl), 2,2'-azobis-4-methoxy-2,4 dimethylvaleronitrile, azobisisobutyronitrile, and other azo or diazo polymerization initiators, and persulfates (potassium persulfate, Ammonium sulfate, etc.), azo compounds (4, 4, azobis 4 cyanovaleric acid and its salts, 2, 2, azobis (2-amidinopropane) salts, etc.), peroxide compounds, etc. It is done.
  • the colorant particle dispersion is prepared by adding colorant particles in water to which a surfactant has been added, and dispersing the particles using the above-described dispersion means.
  • the wax particle dispersion is prepared by adding wax particles in water to which a surfactant is added and dispersing the particles using a dispersing means.
  • the toner is further fixed at a low temperature, and silicone oil is not applied to the fixing roller at the time of fixing.
  • the oil-less fixing is resistant to high-temperature offset, the separation between the paper and the fixing roller, and the high color image. Translucency and storage stability at high temperature are required and must be satisfied at the same time.
  • the transfer medium such as a copy sheet on which the wax is applied is a low-temperature fixability, a high-temperature non-offset property, and a toner in which the toner melted at the time of fixing is separated from the heating roller. It is added for the purpose of, for example, avoiding poor separation that does not separate. These functions are contradictory properties, and it is preferable to add a plurality of waxes. It is preferable to achieve both low-temperature fixing and a release agent by blending a plurality of waxes having different melting points or different skeletons depending on the function of the wax added to the toner.
  • the wax particle dispersion in which the particles are dispersed is mixed and aggregated to produce core particles.
  • the wax includes at least a first wax and a second wax, and the first wax
  • the endothermic peak temperature (melting point Tmwl (° C)) of the wax by DSC method is 50 to 90 ° C
  • the endothermic peak temperature (melting point Tmw2 (° C)) of the second wax by DSC method is the first wax.
  • the endothermic amount of the first wax in the toner in the DSC method of the produced toner is Jwl ⁇ / g), the endothermic amount of the second wax is Jw2 (jZ g), and the first wax in the MDSC method If the melting endotherm is Jmwl a / g) and the melting endotherm of the second wax is Jmw2 a / g), the endothermic amount in the DSC method and the melting endotherm in the MDSC method of the first wax in the toner are specified. Satisfy the relationship.
  • the relationship 3 ⁇ 4 Jmw lZjwl is 0.5 or less, and Jmw2Zjw2 is 0.5 to 1.2.
  • ⁇ o mwlZjwl is 0.4 or less
  • Jmw2Zjw2 is 0.6 to 1.0, more preferably ⁇ o m wlZjwl is 0.3 or less
  • Jmw2Zjw2 is 0.7 to 1.0, more preferably ⁇ mwlZjwl Is 0.2 or less
  • waxes having different melting points By using waxes having different melting points, the functions of the wax are separated, so that both low temperature fixing and high temperature offset resistance can be achieved, and a wide fixing temperature range can be obtained.
  • the use of waxes having different melting points tends to produce a dispersed state in which waxes are unevenly distributed in the core particles as soon as aggregates of low melting point wax particles and high melting point particle waxes are formed in an aqueous medium.
  • wax particles that do not participate in aggregation remain in the core particle dispersion, and the particle size distribution of the core particles tends to be wide, and the shape tends to be non-uniform.
  • the present inventors have found that it is possible to produce a core particle having a small particle size distribution with a narrow particle size distribution, and to achieve both low-temperature fixing and high-temperature non-settling performance.
  • a toner particle is formed by agglomerating a wax having a different melting point with a resin or colorant in an aqueous system to form toner particles, the presence of particles floating without the wax being incorporated into the core particles is suppressed, and the particle size distribution of the core particles is reduced. The effect of suppressing broadening is obtained.
  • a sample to be measured and a reference material are simultaneously heated in a heating furnace at a constant heating rate (dTZdt).
  • the temperature difference between the sample to be measured and the reference material is detected by the temperature sensor, and the difference between the amount of heat supplied to the sample to be measured and the amount of heat supplied to the reference material per unit time is recorded as a function of temperature (dHZdt).
  • This function is generally expressed as:
  • dH / dt Cp (dT / dt) + f (T, t)
  • H enthalpy
  • dHZdt heat flow in the differential scanning calorimeter (DSC)
  • Cp represents the heat capacity of the sample to be measured.
  • T represents temperature
  • dT / dt (° C / min) represents the rate of temperature increase.
  • f (T, t) represents an endotherm that depends on time and absolute temperature.
  • the first term on the right side is the heat flow (heat amount per unit time) represented by the product of the heat capacity and the rate of temperature rise, and the heat flow generated by the glass transition point, specific heat, and melting of the sample to be measured. This section is marked j.
  • the second term on the right side is independent of the heat capacity and the rate of temperature rise! And is the heat flow (endothermic).
  • the second term on the right side is the heat flow as a function of temperature and time. If the heat flow (endotherm) in the second term on the right side is larger than the heat flow in the first term, it will be difficult to measure the heat flow due to the glass transition shown in the first term.
  • the endothermic amount (Jm Q / g) of the sample to be measured by the DSC method can be obtained by integrating the DSC signal (dHZdt (W / g)) with time.
  • the MDSC method measures the heat flow by periodically changing the rate of temperature rise, thereby removing the heat flow that does not depend on the heat capacity of the sample to be measured.
  • the heat flow generated by heat and melting can be selectively measured.
  • the MDSC method is described in detail, for example, in JP-A-8-178878. Specifically, the minimum rate of temperature rise is dTZdt (° C / min) and the maximum value is dTZdt (° C / min).
  • AdHm / dt Cp (dT / dt dTZdt)
  • the melting endotherm (CimwCiZg) of the sample to be measured by the MDSC method) is obtained by integrating the heat flow (MDSC signal (dHmZdt (W / g))) obtained by multiplying the heat capacity Cp by the average value of the heating rate over time.
  • MDSC signal dHmZdt (W / g)
  • the DSC signal (dHZdt (W / g)) detects the endothermic amount due to remelting.
  • the MDSC signal (dHmZdt (WZg))
  • the endotherm due to remelting is a thermal relaxation phenomenon. Therefore, I guess it is not detected.
  • the MDSC signal is not detected.
  • the detection power S is detected in the MDSC signal and the DSC signal. It is considered that.
  • Jmw2Zjw2 exceeds 1.2, the second wax is present alone in the toner particles, and the core particles are likely to be coarsened.
  • endothermic amount of MDSC method ItJmw2Zjw2 force of endothermic amount of ZDSC method
  • Wax may generate heat when it absorbs heat, forming an energetically stable structure. This exotherm is a decrease in thermal relaxation.
  • the heat generated by the wax cancels the heat absorption, so the amount of heat absorbed is apparently reduced.
  • the MDSC method does not detect this heat generation. Therefore, when the wax generates heat, the endothermic amount of MDSC method itJmwZjw of the endothermic amount of ZDSC method is 1.0 or more.
  • the aqueous medium is subjected to an agglomeration reaction at a high temperature of 70 to 95 ° C.
  • the use of the wax having a melting point of 50 to 90 ° C. described above should be performed for several hours (1 to 5 hours) at the above-mentioned agglomeration temperature! Since aggregation with the fat particles proceeds, it is likely that the resin and wax are mixed, and the compatible state tends to proceed, and JmwlZjwl tends to be a small value. For this reason, the floating rice cake does not contribute to aggregation.
  • the core particles are suppressed, the aggregation reaction of the core particles is promoted, and the core particles can form a narrow particle size distribution with a small particle size. It is believed that the compatibility with rosin has the effect of lowering the glass transition point and softening point of the core particles and can contribute to low-temperature fixability.
  • the melting point of the first wax is preferably 55 to 85 ° C, more preferably 58 to 85 ° C, and even more preferably 68 to 74 ° C. If it is less than 50 ° C, the agglomeration proceeds too quickly, and the core particles to be produced tend to be coarse. Moreover, the storage stability in a high temperature preservation state deteriorates. If the temperature exceeds 90 ° C, the low-temperature fixability and color gloss will not improve.
  • the use of a second wax having a melting point of 5 ° C or more higher than the melting point T mwl of the first wax is because the melting does not proceed as much as the first wax having a low melting point during the agglomeration reaction. It seems that the percentage of wax in the toner in the crystalline state increases and the value of Jmw2Zjw2 does not decrease.
  • the use of the second wax having a melting point higher than the melting point Tmwl of the first wax by 5 ° C or higher can efficiently separate the functions of the wax, and has a low temperature fixing property and a high temperature non-offset property. Paper and paper separation.
  • the temperature is 10 ° C or higher, 40 ° C or lower, more preferably 15 ° C or higher, and 35 ° C or lower.
  • the functions of a plurality of waxes can be separated efficiently, and there is an effect of achieving both low-temperature fixing properties, high-temperature non-offset properties, and paper separation properties. If it is less than 5 ° C, the effect of achieving both low-temperature fixability, high-temperature non-offset property, and poor paper separation will be achieved.
  • the temperature exceeds 50 ° C, the first wax and the second wax are phase-separated and cannot be uniformly incorporated in the toner particles.
  • the wax contains at least the first nitrogen and the second wax, and the endothermic peak temperature (melting point Tmwl (° C ))
  • the force is 0 to 90 ° C
  • the endothermic peak temperature of the second wax by DSC method is 80 to 120 ° C.
  • Tmwl is preferably 55 to 85 ° C, more preferably 60 to 85 ° C, and still more preferably 65 to 75 ° C. If the Tmwl is less than 50 ° C, the core particles that are produced become coarse. Moreover, storage stability deteriorates. If it exceeds 90 ° C, the low-temperature fixability and color brightness will not improve.
  • the melting point Tmw2 of the second wax is preferably 80 to 120 ° C. More preferably 85 It is -100 degreeC, More preferably, it is 90-100 degreeC. If Tmw2 is less than 80 ° C, the high temperature non-offset property and the paper separation property become weak. When the temperature exceeds 120 ° C, the cohesiveness of the wax decreases, the number of free particles that do not aggregate in the aqueous system increases, and the shape tends to become non-uniform.
  • the wax comprises at least a first nitrogen and a second wax
  • the first wax power is a higher alcohol having 16 to 24 carbon atoms and carbon number.
  • An ester wax which also has at least one power of 16 to 24 higher fatty acids is contained, and the second wax contains an aliphatic hydrocarbon wax.
  • the wax contains at least a first nitrite and a second wax
  • the first wax power has an iodine value of 25 or less and a saponification value of 30 to 300.
  • the second wax includes an aliphatic hydrocarbon wax.
  • the iodine value of the first wax is 1 or more and 25 or less. More preferably, the iodine value of the first wax is 1 or more and 10 or less.
  • the endothermic peak temperature (melting point Tmwl (° C)) of the first wax by DSC method is 50 to 90 ° C, and 55 to 85 ° C. More preferably, it is 58 to 85 ° C, and more preferably 68 to 74 ° C. If it is less than 50 ° C, the storage stability and heat resistance of the toner deteriorate. Above 90 ° C, the cohesiveness of the wax decreases and free particles that do not aggregate in the water system increase. Also, low temperature fixability and glossiness are not improved.
  • the endothermic peak temperature (melting point Tmw2 (° C)) of the second wax by DSC method is 80 to 120 ° C, preferably 85 to 100 ° C, more preferably 90 to 100 ° C. It is. When it is less than 80 ° C, the storage stability is deteriorated, the high temperature non-offset property and the paper separation property are weakened. Above 120 ° C, the cohesiveness of the wax decreases and free particles that do not aggregate in the aqueous system increase. In addition, low-temperature fixability and color translucency are hindered.
  • Wax is a wax that does not easily agglomerate with resin. The presence of particles that float without being incorporated into the molten core particles, and the particle size distribution is broadened without agglomeration of the core particles. It is easy to become.
  • the first wax is promoted to be compatible with the resin, so that the aggregation of the first wax with the aliphatic hydrocarbon wax is promoted. It is assumed that it can be uniformly incorporated and prevent the presence of airborne particles.
  • the first wax has a tendency that the low-temperature fixing is further improved by partially progressing the resin and the compatibility.
  • this wax can exert a function of improving the high temperature offset property. That is, the first wax has a function as a dispersion aid during the emulsification dispersion treatment of the aliphatic hydrocarbon wax, and further has a function as a low-temperature fixing aid.
  • the endothermic peak temperature of the first wax and the second wax is a certain range
  • the first wax contains the specific ester wax described above
  • the second wax contains an aliphatic hydrocarbon wax.
  • the molecular weight characteristics of the resin particles used in the core particles described later, particularly MwZMn, are small. A configuration that is a saddle value
  • ES1 is the weight ratio of the first wax to 100 parts by weight of the wax in the wax particle dispersion, and the weight of the second wax
  • FT2ZES1 is preferably 0.2 to 10. More preferably 1 It is in the range of ⁇ 9. If it is less than 0.2, the effect of high-temperature offset cannot be obtained, and the storage stability tends to deteriorate. If it exceeds 10, low-temperature fixing cannot be realized, and the particle size distribution of the core particles tends to be broad.
  • the blending ratio of FT2 is 50 wt% or more, it is a good ratio of balance that can achieve both low-temperature fixability, high-temperature storage stability and fixing high-temperature offset property.
  • the total amount of wax added is preferably 5 to 30 parts by weight per 100 parts by weight of the resin. Preferably it is 8-25 weight part, More preferably, it is 10-20 weight part. If it is less than 5 parts by weight, the effects of low-temperature fixability and releasability tend not to be exhibited. If it exceeds 30 parts by weight, it tends to be difficult to control the particles with a small particle size.
  • Jmwl / Jwl increases from 0.7 to 0.8
  • Jmw2 / Jw2 increases from 0.8 to 1.4 when the first wax and the second wax are separately emulsified and dispersed. Tend to be.
  • the wax particle dispersion it is preferable to prepare by mixing and co-dispersing the first wax and the second wax.
  • the first wax and the second wax are heated and emulsified and dispersed at a constant blending ratio.
  • the charging may be performed separately or simultaneously, but it is preferable that the finally obtained dispersion contains the first wax and the second wax in a mixed state.
  • JmwlZjwl shows a smaller value than 0.5
  • Jmw2Zjw2 shows a tendency not to change much.
  • the wax particle dispersion liquid power is prepared by mixing, emulsifying and dispersing the first wax and the second wax with a surface active agent mainly composed of a nonionic surfactant (non-ion). Is preferred ⁇ .
  • a surface active agent mainly composed of a nonionic surfactant (non-ion).
  • a surfactant mainly composed of a nonionic surfactant to prepare an emulsified dispersion.
  • aggregation of the wax itself is suppressed and dispersion stability is improved.
  • the nonionic surfactant has 50 to 100% with respect to the whole surfactant. More preferably 60 to 100% is contained.
  • a resin particle dispersion in which the resin particles are dispersed, a colorant particle dispersion in which the colorant particles are dispersed, and a wax particle are separated in an aqueous medium.
  • the dispersed wax particle dispersion is mixed, the pH of the mixed dispersion is adjusted under a certain condition, and the water-soluble inorganic salt is added to aggregate the resin particles, the colorant particles, and the wax particles.
  • Produced core particles By heating the aqueous medium above the glass transition temperature (Tg) of the rosin particles and above the melting point of Z or wax, core particles at least partially melted can be produced.
  • Tg glass transition temperature
  • the residue of the resin dispersion is decomposed by the heat during the heat aggregation process. May cause the pH to fluctuate (decrease), and after emulsion polymerization, the temperature should be above a certain level (preferably 80 ° C or above in order to sufficiently disperse the residue) at a certain time (1 to 5 hours). Degree is preferred ii) Heat treatment is preferred ⁇ .
  • the pH of the above-described mixed dispersion is preferably adjusted to a range of 9.5 to 12.2. Adjust to ⁇ , pHi 10. 5 to 12.2, and more preferably to ⁇ or pHi 11. 2 to 12.2.
  • the pH can be adjusted by adding 1N NaOH.
  • a water-soluble inorganic salt is added and heat-treated, so that at least the first
  • the core particles having a predetermined volume average particle diameter in which at least a part of the resin particles, colorant particles and wax particles are melted and aggregated are formed.
  • Core particles can be formed.
  • the amount of NaOH to be added, the type and amount of flocculant, the pH of the emulsion polymerization resin dispersion, the pH of the colorant dispersion, the pH of the wax dispersion, the heating temperature, and the time are appropriately selected. If the pH of the liquid when the particles are formed is less than 7.0, the core particles tend to become coarse. When the pH exceeds 9.5, there is a tendency for free wax to increase due to poor aggregation.
  • the dispersion of rosin particles is decomposed by the heat during the heat aggregation process when a persulfate such as potassium persulfate is used as a polymerization initiator when the emulsion-polymerized resin is polymerized.
  • a persulfate such as potassium persulfate
  • the pH may fluctuate (decrease), so after emulsion polymerization, the temperature should be above a certain temperature (preferably 80 ° C or more in order to sufficiently disperse the residue) for a certain time (1 to 5). It is preferable to perform heat treatment. Preferably it is 4 or less, more preferably 1.8 or less.
  • the temperature of the mixed dispersion is raised while stirring the liquid.
  • the heating rate is preferably 0.1 to 10 ° C Zmin. Slow productivity decreases. If it is too early, the surface of the particle will not be smooth! / The shape tends to advance too spherically.
  • a resin dispersion, a colorant particle dispersion, and a wax particle dispersion are mixed in an aqueous medium to produce a mixed dispersion. Then, it is preferable to add a water-soluble inorganic salt as a flocculant to the mixed dispersion after the mixed dispersion is heated and the liquid temperature of the mixed dispersion reaches a certain temperature.
  • a method for generating the core particles a method of preliminarily mixing the above-described mixed solution and the flocculant, heating the mixed dispersion liquid at a higher temperature, and heating it above the glass transition point of the resin can be considered.
  • This since the agglomeration reaction occurs slowly with the temperature rising time, it becomes difficult to produce particles having a small particle size and a narrow particle size distribution.
  • the aggregation state of particles in the middle of aggregation tends to fluctuate, so that the particle size distribution of the particles obtained by aggregation and fusion becomes broad, or the surface properties of the finally obtained toner particles vary.
  • the wax and colorant used tend to have an effect on the particle size distribution and surface properties! /.
  • the melting point of the low melting point is first started in the process of raising the temperature. As the temperature progresses, the melting of the high melting point wax starts, and then the aggregation starts. As a result, an aggregate of the low melting point wax particles or the high melting point particle wax is formed, and the wax in the core particles immediately. Tends to be in an unevenly distributed state. In addition, the particle size distribution of the core particles becomes wide and the shape tends to be non-uniform.
  • the core particles can be generated in a short time, and the above-mentioned ⁇ JmwlZjwl and Jmw2Zjw2 occupy a certain range.
  • core particles having a small particle size and a narrow particle size distribution in which wax and colorant are uniformly encapsulated can be formed.
  • an aqueous solution containing a water-soluble inorganic salt having a constant water concentration is used as the flocculant to be added. After the pH value of the aqueous solution is adjusted, at least the first coagulant particles are dispersed. It is also preferable to add these to the mixed dispersion in which the resin particle dispersion, the colorant particle dispersion in which the colorant particles are dispersed, and the wax particle dispersion in which the wax particles are dispersed are mixed.
  • the aggregating action of the particles as the aggregating agent can be further enhanced by adjusting the pH value of the aqueous solution containing the aggregating agent to a constant value.
  • a coagulant solution with a different pH value is added to a mixed dispersion that preferably has a constant relationship with the pH of the mixed dispersion, the pH balance of the liquid is suddenly disturbed. Tends to become coarse and the wax dispersion is uneven. In order to suppress this phenomenon, it is effective to adjust the pH of the flocculant aqueous solution.
  • the timing for adding the flocculant is a wax in which the temperature of the mixed dispersion obtained by mixing the resin particle dispersion, the colorant particle dispersion, and the nitrogen particle dispersion is measured by the DSC method described later. It is preferable to add the flocculant after reaching the melting point or higher. By adding a flocculant in the state where the melting of the wax has been started, the agglomeration of the wax particles to be melted, the resin particles and the colorant particles proceeds at once, and further the heat treatment is continued, so It seems that melting of the fat particles proceeds to form particles.
  • the particles hardly aggregate and no particles are formed.
  • the temperature of the mixed dispersion reaches the specific temperature of the wax, the aggregation of the particles proceeds by adding a flocculant, and then 0.5 to 5 hours, preferably 0.5 to 3 hours, more preferably.
  • core particles having a predetermined particle size distribution are generated, and mwlZjwl and Jmw2Zjw2 occupy a certain range.
  • the heat treatment may be performed while keeping the specific temperature of the wax, but is preferably 80 to 95 ° C, more preferably 90 to 95 ° C. Aggregation reaction can be accelerated, and processing time can be shortened.
  • the lower melting point is obtained. It is preferable to adjust the specific temperature of the wax. More preferably, the temperature is adjusted to a specific temperature of a wax having a higher melting point. It is effective to add the flocculant in a temperature state where the wax particles start to melt.
  • the flocculant may be added all at once, but it is also preferred that the flocculant is dropped over a period of 1 to 120 minutes. Although it may be divided, it is preferably continuous dripping.
  • the flocculant When the flocculant is dripped at a constant rate into the heated mixed dispersion, the flocculant gradually and uniformly mixes with the entire mixed dispersion in the reaction kettle, and the particle size distribution becomes broad due to uneven distribution. Or the generation of suspended particles of wax or colorant.
  • the rapid fall of the liquid temperature of a mixed dispersion liquid can be suppressed.
  • it is 5 to 60 min, more preferably 10 to 40 min, and further preferably 15 to 35 min.
  • the shape of the core particles does not progress to an indefinite shape, and a stable shape can be obtained. 1 By setting it to 20 min or less, the effect of suppressing the presence of particles floating alone due to poor aggregation of the colorant and wax particles is obtained.
  • 1 to 50 parts by weight of the flocculant is added dropwise to 100 parts by weight of the total of the resin particles, the pigment fine particles, and the wax fine particles.
  • it is 1-20 weight part, More preferably, it is 5-15 weight part, More preferably, it is 5-10 weight part. If the amount is too small, the agglomeration reaction does not proceed. If the amount is too large, the resulting particles tend to be coarse.
  • the mixed dispersion can be used even if ion exchange water is added to adjust the solid concentration in the liquid.
  • the solid concentration in the liquid is preferably 5-40wt%! /.
  • the flocculant it is also preferable to use a water-soluble inorganic salt adjusted to a certain concentration with ion-exchanged water or the like.
  • concentration of the flocculant aqueous solution is preferably 5 to 50 wt%.
  • Core particles are more preferred U.
  • a resin particle dispersion in which resin particles are dispersed a colorant particle dispersion in which colorant particles are dispersed, and a wax particle in which wax particles are dispersed
  • the main component of the surfactant used in preparing the rosin particle dispersion is a nonionic surfactant, and the colorant particles and wax particles are dispersed.
  • the main component of the surfactant used in the liquid is a nonionic surfactant.
  • “main component” means 50 wt% or more of the surfactant to be used.
  • the nonionic surfactant preferably has 50 to 95 wt% with respect to the total surfactant. More preferably, it is 55 to 90 wt%, more preferably 60 to 85 wt%.
  • the nonionic surfactant preferably has 50 to LOOwt% of the total surfactant. More preferably, it is 60-1 OOwt%, and more preferably 60-90wt%.
  • the weight ratio of the nonionic surfactant to the whole surfactant is larger than that of the resin particle dispersion, but the colorant particle dispersion or the wax. It is preferable that the amount of the particle dispersion increases.
  • the cocoon particles start to aggregate and form nuclei.
  • the wax particles or colorant particles then begin to aggregate around the cores of the resin particles.
  • the resin particles are usually added several times or more in weight concentration as compared with the colorant particles and wax particles.
  • the core of the resin particles only aggregates on the wax particles, and the outermost surface is covered with the resin. As soon as the broken toner is formed, it eliminates the presence of suspended colorant particles and wax particles that are not involved in agglomeration in an aqueous system. It is considered that core particles having a sharp particle size distribution in the cocoon range can be formed.
  • the surfactant used in the resin particle dispersion is a mixture of a nonionic surfactant and an ionic surfactant, and the main component of the surfactant used in the wax particle dispersion and the colorant particle dispersion is It is also preferable to use only nonionic surfactants.
  • the resin particles When a coagulant is allowed to act in an aqueous medium using the resin particles, the colorant particles, and the wax particles of such an example, the resin particles first start to aggregate to form nuclei. The wax particles and colorant particles then begin to agglomerate around the cores of the resin particles. Since the resin particles are usually added several times or more in weight concentration as compared with the colorant particles and wax particles, the core of the resin particles only aggregates on the cocoon wax particles, and the outermost surface is the resin. It is estimated that toner covered with is formed. This mechanism eliminates the presence of suspended colorant particles and wax particles in water, and enables formation of core particles with small particle size, uniform and narrow size, and sharp particle size distribution. it is conceivable that.
  • the nonionic surfactant preferably has 50 to 95 wt% with respect to the total surfactant. More preferably 55 to 90 wt%, even more preferable Preferably, it has 60 to 85 wt%. By setting it to 50 wt% or more, it is possible to suppress the phenomenon that the particle size distribution of the produced core particles is widened. By making the content 95% by weight or less, there is an effect of stabilizing the dispersion of the resin particles in the resin particle dispersion.
  • a ionic surfactant is preferred as the ionic surfactant.
  • the first wax and the second wax are prepared by mixing and co-dispersing,
  • the mixture dispersion obtained by mixing the resin particle dispersion, the colorant particle dispersion, and the wax particle dispersion is heated, and after the liquid temperature of the mixture dispersion reaches a certain temperature, the mixture dispersion aggregates.
  • the main component of the surfactant used to add the water-soluble inorganic salt as the agent and to prepare the resin particle dispersion when forming the core particles is a nonionic surfactant, and the colorant particles and the wax
  • the main component of the surfactant used in the particle dispersion is a nonionic surfactant, and among the surfactants used in each particle, the weight ratio of the nonionic surfactant to the total surfactant is , Colorant granules than rosin particle dispersion
  • the surfactant used in the resin particle dispersion is a mixture of a nonionic surfactant and an ionic surfactant, and the wax particle dispersion.
  • the main component of the surfactant used in the colorant particle dispersion is only a nonionic surfactant.
  • the second resin particle dispersion in which the second resin particles are dispersed is added and mixed, and heat-treated to form the second resin particles. It is also preferable to fuse toner particles to core particles to produce toner base particles.
  • the toner of the present invention there is a possibility that a colorant (for example, a pigment) and a wax are present on the outermost surface of the pigment and wax that are incorporated in the toner.
  • a colorant for example, a pigment
  • a wax is present on the outermost surface of the pigment and wax that are incorporated in the toner.
  • the second resin particles are bonded to the core particles as a fused layer (referred to as a shell layer). It is desirable to form
  • the resin particles having a high glass transition point (Tg (° C)) are emulsified with a high molecular weight emulsifier from the viewpoint of ensuring offset resistance at a high temperature.
  • the second resin particle dispersion in which the second resin particles are dispersed is added to the core particle dispersion, followed by heat treatment.
  • the pH value of the second resin-particle dispersion is adjusted to a certain range and then added. Is preferred. In particular, it is more effective to combine with the dripping conditions of the second resin particle dispersion.
  • the second rosin particle dispersion liquid that does not disturb the pH balance of the liquid, the generation of floating second rosin particles that do not participate in fusion is suppressed, and the second particles are added to the core particles.
  • the objective is to improve the adhesion of the resin particles of the resin and to suppress the occurrence of secondary aggregation between the core particles.
  • the second resin particles in which the first resin particles are dispersed It is preferable to adjust the pH of the fat particle dispersion in the range of HS +4 to HS-4. It is preferably in the range of HS + 3 to HS-3, more preferably in the range of HS + 3 to HS-2, and still more preferably in the range of HS + 2 to HS-1.
  • the second resin particles when the second resin particles are fused to the core particles, rapid coarsening of the particles can be prevented, and a small particle size and a sharp particle size distribution can be formed.
  • the pH value By adjusting the pH value to HS + 4 or less, it is possible to suppress the tendency of the particles to become coarse and the particle size distribution to become broad.
  • the pH value By setting the pH value to HS-4 or higher, the adhesion of the second resin particles to the core particles can be promoted, and the fusing process can be performed in a single time. Further, an effect of suppressing the phenomenon in which the reaction does not proceed while the liquid remains white turbid while the second resin particles are not fused and floated in the aqueous system can be obtained.
  • the pH of the second resin particle dispersion to be added is adjusted to the pH of the core particle dispersion in which the core particles are dispersed. This can be realized by adjusting to a value close to or higher than pH. By adjusting to this range, the core particles are partially agglomerated with each other during the adhesion and melting of the first resin particles to the core particles, thereby controlling the shape of the particles into a spherical force potato shape. be able to.
  • the pH value of the second resin particle dispersion in which the second resin particles added to the core particle dispersion are dispersed is Regardless of the pH value of the core particle dispersion in which the particles are dispersed, it is recommended to adjust the addition to the range of 3.5 to 11.5. Preferably in the range of 5.5 to: L 1.5, more preferably 6.5 to 11, more preferably 6.5 to LO.
  • L 1.5 Preferably in the range of 5.5 to: L 1.5, more preferably 6.5 to 11, more preferably 6.5 to LO.
  • the method of adding the second resin particle dispersion is not particularly limited, and adding all of the particles in one lump does not matter.
  • the core particle dispersion in which the generated core particles are dispersed is added under the conditions of dropping the second resin particle dispersion with respect to 100 parts by weight of the generated core particles.
  • Dropping speed of fat particles Force It is preferable to drop it under the dropping conditions of 0.14 parts by weight Zmin to 2 parts by weight Zmin. It is preferably 0.15 parts by weight Zmin to 1 part by weight Zmin, more preferably 0.2 parts by weight Zmin to 0.8 parts by weight Zmin.
  • the second resin particle dispersion is added when the core particles reach a predetermined particle size. It is preferable that the additive is added dropwise in sequence. Add the entire amount at once, or add 2 parts by weight Z When the value exceeds min, only the second resin particles are aggregated, and the particle size distribution tends to be broad. In addition, when the input amount is increased, the liquid temperature rapidly decreases and the agglomeration reaction stops, and a part of the second resin particles are suspended in the water system without being attached to the core particles. May remain.
  • the toner base particles can be obtained by subjecting the core particles to which the core particles or the second resin particles are fused to each other through any washing step, solid-liquid separation step, and drying step.
  • this washing step it is preferable to sufficiently perform substitution washing with ion-exchanged water from the viewpoint of improving the chargeability.
  • a known filtration method such as a suction filtration method or a pressure filtration method is preferably mentioned from the viewpoint of productivity that is not particularly limited.
  • known drying methods such as a flash jet drying method, a fluidized drying method, and a vibration type fluidized drying method are preferably mentioned from the viewpoint of productivity that is not particularly limited.
  • Examples of water-soluble inorganic salts used in the present invention include alkali metal salts and alkaline earth metal salts.
  • Examples of the alkali metal include lithium, potassium, sodium, and the like, and examples of the alkaline earth metal include magnesium, calcium, strontium, and sodium. Of these, potassium, sodium, magnesium, calcium and barium are preferred.
  • Examples of the counter ion (anion forming the salt) of the alkali metal or alkaline earth metal include salt chloride ions, bromide ions, iodide ions, carbonate ions, sulfate ions, and the like.
  • Organic solvents that are infinitely soluble in water include methanol, ethanol, 1 propanol, 2 —Propanol, ethylene glycol, glycerin, acetone and the like. Of these, alcohols having 3 or less carbon atoms such as methanol, ethanol, 1 propanol, and 2 propanol are preferred, and 2-propanol is particularly preferred! /.
  • nonionic surfactants include higher alcohol ethylene oxide adducts, alkylphenol ethylene oxide adducts, fatty acid ethylene oxide adducts, polyhydric alcohol fatty acid ester ethylene oxide adducts, and fatty acid amide ethylene oxide adducts.
  • Polyethylene glycol type nonionic surfactants such as ethylene oxide adducts of fats and oils, polypropylene glycol ethylene oxide adducts, fatty acid esters of glycerol, fatty acid esters of pentaerythritol, fatty acid esters of sorbitol and sorbitan, sucrose And polyhydric alcohol type nonionic surfactants such as alkyl esters of other alcohols, fatty acid amides of alkanolamines, and the like.
  • Polyethylene glycol-type nonionic surfactants such as higher alcohol ethylene oxide adducts and alkylphenol ethylene oxide adducts can be particularly preferably used.
  • Examples of the aqueous medium include water such as distilled water and ion-exchanged water, and alcohols. These may be used alone or in combination of two or more.
  • the content of the polar surfactant in the dispersant having the polarity cannot be generally defined and can be appropriately selected according to the purpose.
  • examples of the polar surfactant include sulfate ester salts and sulfonate salts.
  • Surfactants such as phosphate ester and soap, and cationic surfactants such as amine salt type and quaternary ammonium salt type.
  • surfactant examples include sodium dodecylbenzenesulfonate, sodium dodecylsulfate, sodium alkylnaphthalenesulfonate, sodium dialkylsulfosuccinate and the like.
  • cationic surfactant examples include alkylbenzene dimethyl ammonium chloride, alkyl trimethyl ammonium chloride, distearyl ammonium chloride. Ride etc. are mentioned. These may be used alone or in combination of two or more.
  • Examples of the preferred first wax include at least one ester consisting of at least one of a higher alcohol having 16 to 24 carbon atoms and a higher fatty acid having 16 to 24 carbon atoms.
  • this wax By using this wax, the presence of particles floating without aliphatic hydrocarbon wax being incorporated into the core particles is suppressed, the particle size distribution of the core particles is suppressed from being broadened, and further, when shelling is performed. In addition, it is possible to alleviate the phenomenon that the core particles become coarse. Moreover, low temperature fixing can be promoted.
  • high-temperature non-offset and paper separability are prevented, and coarsening of the particle size is prevented, and core particles having a small particle size and a narrow particle size distribution can be generated.
  • Examples of the alcohol component include monoalcohols such as methyl, ethyl, propyl, and butyl, glycols such as ethylene glycol or propylene glycol or polymers thereof, triols such as glycerin or polymers thereof, and pentaerythritol.
  • Monoalcohols such as methyl, ethyl, propyl, and butyl
  • glycols such as ethylene glycol or propylene glycol or polymers thereof
  • triols such as glycerin or polymers thereof
  • pentaerythritol polyhydric alcohol, sorbitan or cholesterol is preferred.
  • the higher fatty acid may be a mono-substituted product or a poly-substituted product.
  • esters consisting of higher fatty acids having 16 to 24 carbon atoms and lower monoalcohols such as butyl stearate, isoptyl behenate, propyl montanate or 2-ethylhexyl oleate, and (iii) montan Acid monoethylene diol ester, ethylene glycol distearate, monostearic acid glyceride, monobehenic acid glyceride, trinoremitic acid glyceride, pentaerythritol monobehenate, pentaerythritol dilinoleate, pentaerythritol trioleate or pentaerythritol tetra Stearate and other charcoal Esters
  • the number of carbon atoms of the alcohol component and Z or acid component is less than 16, it will be difficult to perform the function as a dispersion aid. If it exceeds 24, the function as a low-temperature fixing aid will be difficult to exhibit.
  • preferred examples of the first wax include a wax having an iodine value of 25 or less and a saponification value of 30 to 300.
  • a wax having an iodine value of 25 or less and a saponification value of 30 to 300 When used in combination with the second wax, coarsening of the particle size is prevented, and core particles having a small particle size and a narrow particle size distribution can be generated.
  • the iodine value By regulating the iodine value, the effect of improving the dispersion stability of the wax can be obtained, the core particles can be uniformly formed with the resin and the colorant particles, and the core particles with a small particle size and a narrow particle size distribution can be formed.
  • the iodine value is preferably 20 or less, the saponification value is 30 to 200, more preferably the iodine value is 10 or less, and the saponification value is 30 to 150.
  • the iodine value is greater than 25, the dispersion stability is too good, and the core particles cannot be formed uniformly with the resin and the colorant particles, and the floating particles of the wax tend to increase. It tends to be coarse and have a broad particle size distribution. If airborne particles remain in the toner, filming of the photoreceptor or the like occurs. During toner multi-layer transfer in primary transfer, repulsion due to the charge effect of the toner is alleviated. If the saponification value is less than 30, the presence of unsaponifiable matter and hydrocarbons increases, making it difficult to form uniform core particles with a small particle size.
  • the heat loss at 220 ° C of the wax having a defined iodine value and saponification value is preferably 8% by weight or less. If the loss on heating is more than 8% by weight, the glass transition point of the toner is lowered and the storage stability of the toner is impaired. It adversely affects development characteristics and causes capri and photoconductor filming. The particle size distribution of the generated toner becomes broad.
  • the ratio of Z-average molecular weight to number-average molecular weight is 1.02 to 10, and the molecular weight is 5 x 10 2 to 1 x 10 4 It is preferable that More preferably, the number average molecular weight is 500-4500, the weight average molecular weight is 600-9000, the ratio of the weight average molecular weight to the number average molecular weight (weight average molecular weight Z number average molecular weight) is 1.01-7, and the Z average molecular weight Number average molecular weight ratio (Z average molecular weight Z number average molecular weight) is 1.02 to 9, more preferably number average molecular weight is 700 to 4000, weight average molecular weight is 800 to 8000, ratio of weight average molecular weight to number average molecular weight (Weight average molecular weight Z number average molecular weight) is 1.01 to 6, and the ratio of Z average molecular weight to number average molecular weight (Z average molecular weight).
  • the number-average molecular weight is small tool weight average molecular weight than 100 small instrument molecular weight maximum peak from 200 5 storage stability when it comes to being located in a range smaller than X 10 2 to bad I spoon. Also, the handling property in the developing device is lowered, and the toner density uniformity is hindered. It causes toner photoconductor filming. The particle size distribution of the generated toner becomes broad.
  • Weight average molecular weight greater than 5000 and weight average molecular weight greater than 10000 Weight average Molecular weight to number average molecular weight ratio (weight average molecular weight Z number average molecular weight) greater than 8 Z average molecular weight and number average molecular weight
  • ratio Z average molecular weight Z number average molecular weight
  • the releasing action is weakened low temperature fixability descend. It becomes difficult to reduce the particle size of the generated particles when the wax emulsified dispersed particles are generated.
  • the first wax is a material such as a meadow foam oil derivative, carnauba wax derivative, jojoba oil derivative, wood wax, beeswax, ozokerite, carnauba wax, canderia wax, ceresin wax or rice wax. These derivatives are also preferably used. One type or a combination of two or more types can be used.
  • Meadowfoam oil fatty acid, metal salt of meadowfoam oil fatty acid, meadowfoam oil fatty acid ester, hydrogenated meadowfoam oil or meadowfoam oil triester can be preferably used as the meadowfoam oil derivative.
  • Emulsified dispersion with small particle size and uniform particle size distribution Can be created. It is a preferred material that is effective for low-temperature fixability, long life of the developer, and improved transferability in oilless fixing. These can be used alone or in combination.
  • the metal salt may be a metal salt such as sodium, potassium, strength, magnesium, norlium, zinc, lead, manganese, iron, nickel, cobalt, or aluminum. High temperature non-offset property is good.
  • Meadowfoam oil fatty acid esters include, for example, esters such as methyl, ethyl, butyl glycerin, pentaerythritol, polypropylene glycol, or trimethylolpropane, and in particular, meadow foam fatty acid pentaerythritol monoester and medform. Oil fatty acid pentaerythritol triester or meadow foam oil fatty acid trimethylolpropane ester is preferred. Effective for low-temperature fixability.
  • Hydrogenated Meadowfoam oil is obtained by hydrogenating Meadowfoam oil to make unsaturated bonds saturated bonds. Low temperature fixability and glossiness can be improved.
  • an esterification reaction product of meadowfoam oil fatty acid and a polyhydric alcohol such as glycerin, pentaerythritol, trimethylolpropane, etc. is converted into tolylene diisocyanate (TD 1), diphenylmethane 4, 4,-
  • TD 1 tolylene diisocyanate
  • diphenylmethane 4 4,-
  • An isocyanate polymer of a meadow foam oil fatty acid polyhydric alcohol ester obtained by crosslinking with an isocyanate such as diisocyanate (MDI) can also be preferably used. It is possible to extend the life of a two-component developer with less scavenging on the carrier.
  • Jojoba oil derivatives include jojoba oil fatty acids, metal salts of jojoba oil fatty acids, jojoba oil fatty acid esters, hydrogenated jojoba oil, jojoba oil triester, maleic acid derivatives of epoxidized jojoba oil, and many jojoba oil fatty acids.
  • An isocyanate polymer of a monohydric alcohol ester and a halogenated modified jojoba oil can also be preferably used.
  • An emulsified dispersion having a small particle size and a uniform particle size distribution can be prepared. Easily mix and disperse rosin and wax. This is a preferable material that is effective for low-temperature fixability in oil-less fixing, long life of the developer, and improved transferability. These can be used alone or in combination of two or more.
  • Jojoba oil fatty acids obtained by saponification of jojoba oil have 4 to 30 carbon atoms The fatty acid power that becomes.
  • metal salts such as sodium, potassium, calcium, magnesium, barium, zinc, lead, manganese, iron, nickel, cobalt, and aluminum can be used. High temperature non-offset property is good.
  • Examples of jojoba oil fatty acid esters include esters such as methyl, ethyl, butyl, glycerin, pentaerythritol, polypropylene glycol, and trimethylolpropane, and particularly jojoba oil fatty acid pentaerythritol monoester and jojoba oil fatty acid ventane. Erythritol triester, jojoba oil fatty acid trimethylolpropane ester and the like are preferable. Effective for low-temperature fixability.
  • Hydrogenated jojoba oil is obtained by hydrogenating jojoba oil to make unsaturated bonds saturated bonds. Low temperature fixability and glossiness can be improved.
  • esterification reaction products of jojoba oil fatty acid and polyhydric alcohols such as glycerin, pentaerythritol, and trimethylolpropane are converted into tolylene diisocyanate (TDI), diphenylmethane 4, 4, diol.
  • TDI tolylene diisocyanate
  • An isocyanate polymer of jojoba oil fatty acid polyhydric alcohol ester obtained by crosslinking with isocyanate such as isocyanate (MDI) can also be preferably used. It is possible to extend the service life of two-component developers with less scavenging on the carrier.
  • Keny rating refers to the number of milligrams of potassium hydroxide required to saponify sample lg.
  • the iodine value refers to the amount of halogen absorbed when iodine is allowed to act on a sample, expressed in terms of g relative to the sample lOOg. This is the number of grams of iodine absorbed. The larger this value, the higher the degree of unsaturation of fatty acids in the sample.
  • Add iodine and salt-mercury ( ⁇ ) alcohol solution or chloroacetic acid glacial acetic acid solution to the chloroform or tetrasalt-carbon solution of the sample and leave it for reaction.
  • the amount of iodine absorbed is calculated by titrating with sodium thiosulfate standard solution.
  • Endothermic peak temperature by melting point
  • onset temperature and endotherm of wax by DSC method and MDSC method are Q 100 differential operation calorimeter (manufactured by T.A. Instruments Inc., genuine electric refrigerator for cooling)
  • the measurement mode is “Standard”
  • the horizontal axis shows the temperature of an empty aluminum crimp pan
  • the vertical axis shows the heat flow represented by (Equation 1)
  • the MDSC method uses the DSC method.
  • the reverse heat flow represented by (Equation 2) was taken, the temperature at which the endothermic curve began to rise from the baseline was the onset temperature, and the peak value of the endothermic curve was the endothermic peak temperature (melting point).
  • the measurement conditions of the DSC method were measured at a heating rate of 1 ° C per minute.
  • the temperature is raised again and the endotherm at that time is measured.
  • the heating and cooling processes to eliminate the thermal history were omitted.
  • the MDSC method was measured at an average heating rate of 1 ° C per minute, a modulation period of 40 seconds, and a modulation amplitude temperature of 0.106 ° C. At this time, the rate of temperature rise periodically changes from 0 ° C / min to 2 ° C / min.
  • the endothermic peak temperature of the first wax (melting point Tmwl (° C)) and the endothermic peak temperature of the second wax (melting point) Tmw2 (° C)
  • the endothermic amount of both was calculated with the temperature at which the endotherm is minimized in the endothermic curve obtained by the DSC method.
  • a material of hydroxy stearic acid derivative, glycerin fatty acid ester, glycol fatty acid ester or sorbitan fatty acid ester is also preferably used. Use in combination of more than one type is also effective. Uniform emulsification-dispersed small particle size core particles can be prepared, and when used in combination with the second wax, coarsening of the particle size is prevented, and core particles having a small particle size and a narrow particle size distribution can be generated.
  • Hydroxystearic acid derivatives include methyl 12-hydroxystearate, butyl 12-hydroxystearate, propylene glycol mono 12-hydroxy stearate, glycerin mono 12-hydroxy stearate or ethylene glycol mono 12-hydroxy stearate Etc. are suitable materials. It has low-temperature fixability, oil separation improvement effect, and photoconductor filming prevention effect in oilless fixing.
  • glycerin fatty acid esters include glycerin stearate, glycerin distearate, glycerin tristearate, glycerin mononoremitate, glycerin dinonoremitate, glycerin trinoremitate, glycerin behenate, glycerin dibehenate, glycerine tribenate, and glycerin.
  • Mono millistart, glycerin dimyristate or glycerin trimiristart is a suitable material. It has the effect of alleviating cold offset at low temperatures and preventing transfer deterioration in oilless fixing.
  • glycol fatty acid ester propylene glycol fatty acid ester such as propylene glycol monopalmitate or propylene glycol monostearate, or ethylene glycol fatty acid ester such as ethylene glycol monostearate or ethylene glycol monopalmitate is a suitable material. is there. Low temperature fixability, good slippage during development and prevention of carrier vent.
  • sorbitan fatty acid ester sorbitan monopalmitate, sorbitan monostearate, sorbitan tripalmitate or sorbitan tristearate is a suitable material. Furthermore, it is also possible to use one or a combination of two or more materials which are preferable for materials such as pentaerythritol stearate, mixed ester of adipic acid and stearic acid or oleic acid. It has the effect of improving paper separability in oilless fixing and the effect of preventing photoconductor filming.
  • fatty acid hydrocarbon waxes such as polypropylene wax, polyethylene wax, polypropylene polyethylene copolymer wax, microcrystalline wax, paraffin wax, or wet push push wax can be suitably used.
  • the wax particle dispersion is prepared by heating, melting, and dispersing the wax in ion-exchanged water in an aqueous medium to which a surfactant is added.
  • 16% diameter in the volume particle size cumulative amount when smaller particle size side force is also obtained by integrating (PR16) Power ⁇ 20 ⁇ : LOOmn, 50 0/ 0 diameter (PR50) force 40 ⁇ 160 ⁇ , 84 0 / 0 diameter (PR84) force 260 ⁇ or less, PR84 / PR16 force S1.2 to 1.8.
  • 150mn following particle force 65 vol 0/0 or more, particles exceeding 400Ita m is 10 vol% or less.
  • 16% diameter (P scale 16) force S20 ⁇ 60mn in the volume particle size cumulative amount when smaller particle size side force is also obtained by integrating, 50 0/0 diameter (PR50) force 40 ⁇ 120Itapaiiota, 84 0 / 0 diameter (PR84) force 220 ⁇ or less, PR84 / PR16 force S1.2. 130mn following particle force 65 vol 0/0 or more, particles exceeding 3 OOnm is 10 vol% or less.
  • the 50% diameter (PR50) is 40-160 nm and is finely dispersed. ⁇ ⁇ It is easy for tuss to be taken in between the resin particles, preventing agglomeration between the waxes themselves, and uniform dispersion. It is possible to eliminate particles that are taken into the cocoon particles and float in the water.
  • the surface tension is related.
  • the melted wax particles surround and include the molten wax particles, and are separated in the resin. The mold is easily contained.
  • PR16 force S200mnJ Redirecting a fence 50 0/0 diameter (PR50) force S300mnJ Redirecting a fence, PR 84 force 400 ⁇
  • PR84ZPR16 is larger than 2.0, the particles below 200nm are less than 65% by volume, and the particles exceeding 500nm are more than 10% by volume, the wax is taken in between the resin particles. There is a tendency for agglomeration only between them to occur frequently. In addition, particles that are not taken up by the core particles and float in the water tend to increase. When core particles are heated in an aqueous system to obtain melted core particles, the melted wax particles are in a form that includes the melted wax particles, and the wax is encapsulated in the resin.
  • the amount of wax exposed and released on the surface of the toner base when adhering and fusing the resin increases, filming on the photoconductor, increasing the amount of scavenging on the carrier, reducing the handling property in development, and developing memory. It tends to occur.
  • PR16 force from 20nm / J 50% diameter (PR50) force from 40nm / J, drill, if PR84 / PR16 is going to be smaller than 1.2, it will be difficult to maintain the dispersion state and leave wax Reagglomeration occurs, and the storage stability of the particle size distribution tends to decrease. In addition, the load increases during dispersion, heat generation increases, and productivity tends to decrease.
  • the wax particles can be dispersed in the fine yarn field by emulsifying and dispersing by the action of high shear force generated by the rotating body.
  • a gap of about 0.1 mm to 10 mm is provided in the tank wall of the fixed capacity tank shown in Figs. 3 and 4, and the rotating body is at a high speed of 30 mZs or more, preferably 40 mZs or more, more preferably 50 mZs or more.
  • a strong shearing force acts on the aqueous system, and an emulsified dispersion having a fine particle size can be obtained.
  • Dispersion can be formed by treatment for about 30 seconds to 5 minutes.
  • Finer particle size distribution can be formed narrower and sharper than a disperser such as a homogenizer.
  • the fine particles forming the dispersion do not re-aggregate even when left for a long time, so that a stable dispersion state can be maintained and the standing stability of the particle size distribution is improved.
  • a molten liquid is prepared by heating in a high pressure state.
  • the wax is dissolved in an oily solvent. This solution is obtained by dispersing fine particles in water together with a surfactant and a polymer electrolyte using a disperser shown in FIGS. 3, 4, 5 and 6, and then evaporating the oily solvent by heating or decompressing. It is done.
  • the particle size measurement can be performed using a Horiba laser diffraction particle size measuring device (LA920), a Shimadzu laser diffraction particle size measuring device (SALD2100), or the like.
  • LA920 Horiba laser diffraction particle size measuring device
  • SALD2100 Shimadzu laser diffraction particle size measuring device
  • Examples of the resin fine particles of the toner of the present embodiment include a thermoplastic binder resin.
  • Specific examples include styrene, poly (chlorostyrene), (styrenes such as X-methylstyrene, methyl acrylate, ethyl acrylate, n-propyl acrylate, lauryl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, etc.
  • Acrylic monomers methyl methacrylate, ethyl methacrylate, n-propyl methacrylate, lauryl methacrylate, methacrylic monomers such as 2-ethylhexyl methacrylate, acrylic acid, methacrylic acid, maleic acid, fumaric acid
  • methacrylic monomers such as 2-ethylhexyl methacrylate, acrylic acid, methacrylic acid, maleic acid, fumaric acid
  • homopolymers such as unsaturated polyvalent carboxylic acid monomers having a lupoxyl group as a dissociation group, copolymers obtained by combining two or more of these monomers, or mixtures thereof. be able to.
  • the polymerization initiators include 2,2,1azobis- (2,4 dimethylvale-tolyl), 2,2,1-azobisisobuty-n-tolyl, 1,1,1-azobis (cyclohexane-1-1-carbocycle).
  • the content of the resin particles in the resin particle dispersion is usually 5 to 50% by weight, preferably 10 to 40% by weight.
  • the glass transition point of the first resin particles constituting the core particles The temperature is preferably 45 ° C to 60 ° C and the softening point is preferably 90 ° C to 140 ° C. More preferably, the glass transition point is 45 ° C to 55 ° C, the soft melting point is 90 ° C to 135 ° C, more preferably The glass transition point is 45 ° C to 52 ° C, and the softening point is 90 ° C to 130 ° C.
  • the weight average molecular weight (Mw) is 10,000 to 60,000, and the ratio of the weight average molecular weight (Mw) to the number average molecular weight (Mn) MwZMn is 1.5 to 6.
  • the weight average molecular weight (Mw) is 10,000 to 50,000, and the ratio of the weight average molecular weight (Mw) to the number average molecular weight (Mn) MwZMn is 1.5 to 3.9.
  • the weight average molecular weight (Mw) is 10,000 to 30,000, and the ratio MwZMn of the weight average molecular weight (Mw) to the number average molecular weight (Mn) is 1.5 to 3.
  • the core particles become coarse. Storage stability and heat resistance are reduced. If it is higher than 60 ° C, the low-temperature fixability deteriorates. When Mw is less than 10,000, the core particles become coarse. Storage stability and heat resistance are reduced. If it exceeds 60,000, the low-temperature fixability deteriorates. If MwZMn is greater than 6, the shape of the core particle is not stable, becomes irregular, and irregularities remain on the particle surface, resulting in poor surface smoothness.
  • a resin-fused layer by fusing the second resin particles to the core particles to have a glass transition point of 55 ° C to 75 ° C. ° C, soft soft spot 140 ° C ⁇ 180 ° C, weight average molecular weight (Mw) measured by gel permeation chromatography (GPC) 10,000 to 500,000, weight average molecular weight (Mw) and number average molecular weight (Mn) ratio MwZMn is preferably 2 to 10. More preferably, the glass transition point is 60 ° C to 70 ° C, the soft melting point is 145 ° C to 180 ° C, the Mw is 80,000 to 500,000, and the MwZMn is 2 to 7. More preferably, glass transition point force S65 ° C to 70 ° C, softening point 150 ° C to 180 ° C, Mw 120,000 to 500,000, MwZMn 2 to 5 It is.
  • the aim is to improve durability, high-temperature offset resistance, and separability by promoting thermal fusion of the core particle surfaces and increasing the soft saddle point.
  • the glass transition point of the second resin particles is lower than 55 ° C, secondary aggregation tends to occur. Moreover, storage stability deteriorates. When the temperature is higher than 75 ° C, the heat fusion property to the surface of the core particle is deteriorated and the uniform adhesion is deteriorated. If the soft point of the second resin particle is smaller than 140 ° C, durability, high-temperature offset resistance and separability are reduced. When it is higher than 180 ° C, glossiness and translucency are lowered.
  • MwZMn small and making the molecular weight distribution close to monodisperse, it is possible to uniformly heat-bond the second resin particles to the surface of the core particles. If the Mw of the second resin particle is less than 50,000, durability, high temperature non-offset property, and paper separation property will be reduced. If it exceeds 500,000, the low-temperature fixability, glossiness, and translucency deteriorate.
  • the first resin particles are preferably 60 wt% or more, more preferably 70 wt% or more, and still more preferably 80 wt% or more, based on the total toner resin.
  • the molecular weights of resin, wax and toner are values measured by gel permeation chromatography (GPC) using several types of monodisperse polystyrene as standard samples.
  • the equipment is HLC8120GPC series manufactured by Tosohichi Corporation, the column is TSKgel superHM—H H4000 / H3000 / H2000 (6. Omml. D. — 150mmX 3), eluent THF (Terahydrofuran), flow rate 0. 6 mLZmin, sample concentration 0.1%, injection volume 20 L, detector RI, measurement temperature 40 ° C, pretreatment for measurement is to dissolve the sample in THF, leave it for a while and filter it with a 0.45 m membrane filter. The rosin component from which additives such as silica have been removed is measured.
  • the measurement conditions are conditions in which the molecular weight distribution of the target sample is included in a range in which the logarithm of the molecular weight and the count number are linear in the calibration curve obtained with several types of monodisperse polystyrene standard samples.
  • the soft spot of the binder resin is measured by heating a 1 cm 3 sample at a heating rate of 6 ° C / min using Shimadzu's constant-load extrusion capillary rheometer flow tester (CFT500).
  • CFT500 Shimadzu's constant-load extrusion capillary rheometer flow tester
  • a load of about 9.8 X 10 5 N / m 2 is applied by the plunger and pushed out from a die with a diameter of 1 mm and a length of 1 mm, and the temperature rise characteristic in relation to the piston stroke and temperature of this plunger
  • the temperature at which the piston stroke starts to rise is the outflow start temperature (Tfb) 1Z2 of the difference between the minimum value of the stroke characteristic curve and the end point of the outflow is obtained, and the temperature at the point where the minimum value of the curve is added is the melting temperature (soft point Ts ° C) in the 1Z2 method.
  • Tfb outflow start temperature
  • the glass transition temperature of rosin was raised to 100 ° C using a differential scanning calorimeter (Shimadzu DSC-50), allowed to stand at that temperature for 3 minutes, and then the temperature drop rate was 10 ° C Zmin.
  • the sample was cooled to room temperature with a temperature rise rate of 10 ° CZmin and the thermal history was measured, the extension of the baseline below the glass transition point and the peak rising partial force between the peak apex Says the temperature at the intersection with the tangent indicating the maximum slope at.
  • Carbon black is used as the black pigment of the colorant (pigment) used in the present embodiment.
  • the DBP oil absorption (ml / 100g) of carbon black is 4570.
  • the particle size is preferably 20 to 40 nm. Preferably the particle size is 20 35 nm.
  • the particle diameter is an arithmetic average diameter obtained by an electron microscope. When the particle size is large, the coloring power decreases. When the particle size is small, dispersion in the liquid becomes difficult.
  • # 52 particle size 27nm, DBP oil absorption 63mlZlOOg
  • # 50 28ml 65mlZlOOg
  • # 4 7 23nm, 64mlZl00g
  • # 45 24nm, 53mlZlOOg
  • # 45L # 45L (same 24 ⁇ m, 45ml / 100g)
  • Cabot REGAL250R 35nm, 46mlZl00g
  • REGAL330R 25nm, 65ml / 100g
  • MOGULL 24nm, 60ml / l OOg
  • More preferred is # 45 # 45 LREGAL250R.
  • DBP oil absorption JISK6217 was measured by mixing 20 g (Ag) of a sample dried at 150 ° C ⁇ 1 ° C for 1 hour into an absorption meter (Brabender, spring tension 2.68 kgZcm). Turn on the mixer and set the limit switch to about 70% of the maximum torque in advance, and then rotate the mixer. At the same time, add DBP (specific gravity 1.045 1.050 gZcm 3 ) from the automatic burette at a rate of 4 mlZmin. As the end point is approached, the torque increases rapidly and the limit switch is turned off. The DBP amount (BmlOO / A) (ml / 1 OOg) per sample lOOg is also obtained for the DBP amount (Bml) and sample weight force added so far.
  • DBP specific gravity 1.045 1.050 gZcm 3
  • yellow pigments are CI pigments such as yellow 1, 3, 74, 97 or 98 acetoacetic acid arylamide monoazo yellow pigments.
  • CI pigment 'Yellow 12, 13, 14, 17 etc. is acetacetic acid arylamide type disazo yellow pigment, CI Solven Yellow 19, 77, 79 or CI Day Sparse' Yellow 164 is incorporated, particularly preferably CI pigment 'Yellow 93, 180 , 185 benzimidazolone pigments are preferred.
  • Magenta pigments include CI pigments 'Red 48, 49: 1, 53: 1, 57, 57: 1, 81, 1 22, 5 etc., CI solvent' Red 49, 52, 58, 8 Red dyes such as can be preferably used.
  • cyan pigments phthalocyanines such as C. I. Biggent 'Blue 15: 3 and blue dyed pigments thereof are preferably used.
  • the addition amount is preferably 3 to 8 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the binder resin.
  • the median diameter of each particle is usually 1 ⁇ m or less, preferably 0.01 to 1 ⁇ m.
  • the median diameter exceeds 1 ⁇ m, the particle size distribution of the finally obtained toner for developing an electrostatic image is widened, or free particles are generated, which tends to deteriorate performance and reliability.
  • the median diameter is within the above range, there are no disadvantages, and the uneven distribution between the toners is reduced, the dispersion in the toner is improved, and the performance and reliability fluctuations are reduced.
  • the median diameter can be measured, for example, using a Horiba laser diffraction particle size measuring instrument (LA 920).
  • inorganic fine powder is mixed and added as an external additive.
  • external additives include silica, alumina, titanium oxide, zirconium oxide, magnesia, ferrite, magnetite and other metal oxide fine powders, barium titanate, calcium titanate, titanates such as strontium titanate, barium zirconate, A mixture of these is used, such as calcium zirconate and strontium zirconate.
  • External additives are hydrophobized as necessary.
  • silicone oil-based material treated as the external additive examples include dimethyl silicone oil, methyl hydrogen silicone oil, methyl phenyl silicone oil, epoxy-modified silicone oil, carboxyl-modified silicone oil, and methacryl-modified silicone. Oil, alkyl-modified silicone oil, fluorine-modified silicone oil, amino-modified An external additive that is treated with at least one of silicone oil and chlorofel-modified silicone oil is preferably used.
  • SH200, SH510, SF230, SH203, BY16-823 or ⁇ MA BY16-855B from Toray Dow Corning Silicone are listed.
  • Treatment is a method of mixing external additives and materials such as silicone oil with a mixer such as a Henschel mixer (FM 20B manufactured by Mitsui Mining Co., Ltd.), or a method of spraying silicone oil-based materials onto the external additives
  • a mixer such as a Henschel mixer (FM 20B manufactured by Mitsui Mining Co., Ltd.)
  • a method of spraying silicone oil-based materials onto the external additives There is a method in which a silicone oil-based material is dissolved or dispersed in a solvent, mixed with an external additive, and then removed to remove the solvent. It is preferable that 1 to 20 parts by weight of the silicone oil-based material is blended with respect to 100 parts by weight of the external additive.
  • silane coupling agent examples include dimethyldichlorosilane, trimethylchlorosilane, aryldimethylchlorosilane, hexamethyldisilazane, arylphenyldichlorosilane, vinyltriethoxysilane, dibutychlorosilane, or Dimethyl berylchlorosilane can be suitably used.
  • the silane coupling agent treatment is a dry treatment in which the vaporized silane coupling agent is reacted with the external additive made into a cloud by stirring or the like, or a silane coupling agent in which the external additive is dispersed in a solvent is dropped. It is processed by a wet method or the like.
  • the external additive having positive electrode chargeability is treated with aminosilane, amino-modified silicone oil or epoxy-modified silicone oil.
  • Hexamethyldisilazane dimethyldichlorosilane is also used to enhance hydrophobic treatment.
  • silicone oil treatments are preferable.
  • Fatty acids or fatty acid metal salts include strong prillic acid, strong puric acid, undecyl acid, lauric acid, myristylic acid, parimitic acid, stearic acid, behenic acid, montanic acid, rataceric acid, Examples include oleic acid, erucic acid, sorbic acid, and linoleic acid. Of these, fatty acids having 12 to 22 carbon atoms are preferred.
  • Examples of the metal constituting the fatty acid metal salt include aluminum, zinc, calcium, magnesium, lithium, sodium, lead, and sodium, and among these, aluminum, zinc, and sodium are preferable. Particularly preferred is aluminum distearate (Al (OH) (C
  • fatty acid aluminum and mono fatty acid aluminum are fatty acid aluminum and mono fatty acid aluminum. Having an OH group prevents overcharging and suppresses transfer defects. In addition, the processability with external additives is considered to improve during processing.
  • Examples of the aliphatic amide include carbons such as palmitic acid amide, palmitoleic acid amide, stearic acid amide, oleic acid amide, arachidic acid amide, eicosenoic acid amide, behenic acid amide, erucic acid amide, and ligrinoselic acid amide.
  • a saturated or monovalent unsaturated aliphatic amide having the number 16-24 is preferably used.
  • fatty acid esters include esters of stearyl stearate, palmityl palmitate, bearyl behenate, stearyl montanate, and the like, and higher fatty acids having 16 to 24 carbon atoms and higher fatty acids having 16 to 24 carbon atoms.
  • Esters of higher fatty acids having 16 to 24 carbon atoms and lower monoalcohols such as butyl stearate, isobutyl behenate, propyl montanate or 2-ethylhexyl oleate, or fatty acid pentaerythritol monoester, fatty acid Pentaerythritol triester or fatty acid trimethylolpropane ester is preferably used.
  • One or a combination of two or more types of materials such as polyhydroxy alcohol fatty acid esters such as hydroxystearic acid derivatives, glycerin fatty acid esters, glycol fatty acid esters or sorbitan fatty acid esters may be used.
  • polyhydroxy alcohol fatty acid esters such as hydroxystearic acid derivatives, glycerin fatty acid esters, glycol fatty acid esters or sorbitan fatty acid esters may be used.
  • the surface of the external additive to be treated is treated with a coupling agent and polysiloxane such as Z or silicone oil, and then treated with a fatty acid or the like.
  • a coupling agent and polysiloxane such as Z or silicone oil
  • Fatty acid or the like is dissolved in a hydrocarbon-based organic solvent such as toluene, xylene or hexane, and this is mixed with an external additive such as silica, titanium oxide, alumina, etc., and wet-mixed. It is produced by adhering to the surface of the agent, subjecting it to a surface treatment, and then performing a drying treatment by distilling off the solvent.
  • a hydrocarbon-based organic solvent such as toluene, xylene or hexane
  • the mixing ratio of the polysiloxane and the fatty acid or the like is preferably 1: 2 to 20: 1.
  • the amount of fatty acid or the like is larger than the ratio force S1: 2
  • the charge amount of the external additive becomes high, the image density is lowered, and charge-up is likely to occur in the two-component development.
  • the amount of fatty acid or the like is less than 20: 1, the effect on transfer loss and reverse transferability decreases.
  • the loss on ignition of the external additive whose surface is treated with a fatty acid or the like is preferably 1.5 to 25 wt%. More preferably, it is 5-25 wt%, More preferably, it is 8-20 wt%. 1. If it is less than 5 wt%, the function of the treating agent will not be sufficiently exerted, and the effect of improving the chargeability and transferability will not be exhibited. If it exceeds 25 wt%, there will be untreated agent, which will adversely affect developability and durability.
  • the surface of the toner base particles produced according to the present invention is smooth and homogenized, and the surface is composed only of a resin.
  • the surface power of uniformity is advantageous, compatibility with the external additive to be used is important with respect to charge imparting property or charge holding property.
  • the external additive having an average particle diameter of 6 nm to 20 nm is 0.5 to 2.5 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the toner base particles, and the external additive having an average particle diameter of 20 nm to 200 nm is the toner base particles. It is also preferable to add at least 0.5 to 3.5 parts by weight with respect to 100 parts by weight. This makes it possible to improve the chargeability and charge retention by using the separated external additives, reverse transfer during transfer, More margin can be taken against voids and toner scattering. At this time, the average particle size is 6 ⁇ !
  • the ignition loss of an external additive of ⁇ 20 ⁇ m is 0.5 to 20 wt%, and the ignition loss of an average particle diameter of 20 nm to 200 nm is 1.5 to 25 wt%. Ignition loss with an average particle size of 20nm to 200nm and an average particle size of 6 ⁇ ! By increasing the ignition loss more than ⁇ 20nm external additive, it has the effect of reverse charge during transfer and dropout during charging.
  • the loss on ignition with an average particle size of caliber 20 nm to 20 nm is less than 0.5 wt%, the transfer margin for reverse transfer and hollowing out becomes narrow. If it exceeds 20 wt%, the surface treatment becomes uneven and variation in charging occurs.
  • the ignition loss is preferably 1.5 to 17 wt%, more preferably 4 to 10 wt%.
  • the loss on ignition with an average particle size of 20 nm to 200 nm is less than 1.5 wt%, the transfer margin for reverse transfer and void is reduced. If it exceeds 25 wt%, the surface treatment will become uneven, resulting in uneven charging.
  • the ignition loss is preferably 2.5 to 20 wt%, more preferably 5 to 15 wt%.
  • the average particle size is 6 ⁇ !
  • External additive with ⁇ 20nm and loss on ignition of 0.5 ⁇ 20wt% is 0.5 ⁇ 2 parts by weight with respect to 100 parts by weight of toner base particles, and average particle size is 20 ⁇ ! ⁇ 100nm, ignition loss of 1.5 ⁇ 25wt% 0.5 ⁇ 3.5 parts by weight of toner based on 100 parts by weight of toner base particles, average particle size ⁇ !
  • This functionally separated external additive that specifies the average particle size and loss on ignition reduces charge imparting and charge retention, reverse transfer during transfer, and improvements in voids, as well as deposits on the carrier surface. The effect is obtained in removing.
  • the average particle size is 6 ⁇ ! It is also preferable to externally add 0.2 to 1.5 parts by weight of an external additive having a positive charging property of -200 nm and a loss on ignition of 0.5 to 25 wt% with respect to 100 parts by weight of the toner base particles. .
  • the effect of adding a positively chargeable external additive is It is possible to suppress the occurrence of electricity and further extend the life of the developer. Furthermore, the effect of suppressing scattering during transfer due to overcharging can also be obtained. In addition, the spent on the carrier can be prevented. If the amount is less than 0.2 parts by weight, it is difficult to obtain the effect. 1. If the amount exceeds 5 parts by weight, fogging during development increases.
  • the ignition loss is preferably 1.5 to 20 wt%, more preferably 5 to 19 wt%.
  • Loss on drying (%) [Loss on drying (g) Z sample (g)] X 100
  • Loss on ignition (%) [Loss on ignition (g) Z sample amount (g)] X 100
  • the moisture content of the treated external additive is lwt% or less.
  • it is 0.5 wt% or less, more preferably 0.1 wt% or less, and even more preferably 0.05 wt% or less. If it exceeds lwt%, the chargeability is lowered, and filming on the photoconductor during durability is caused.
  • the water adsorption amount was measured with a continuous vapor adsorption device (BELSORP18: Nippon Bell Co., Ltd.) for the water adsorption device.
  • the degree of hydrophobicity is measured by methanol titration, weighing 0.2 g of the product to be tested in 50 ml of distilled water charged in a 250 ml beaker. At the tip, add methanol from the burette infiltrated in the liquid until the total amount of the external additive is wet. In that case, slowly stir slowly with an electromagnetic stirrer.
  • the degree of hydrophobicity is calculated from the amount of methanol a (ml) essential for complete wetting by the following formula.
  • toner base particles having a volume average particle diameter of 3 to 7 ⁇ m and a particle diameter of 2.52 to 4 ⁇ m in the number distribution of the toner base particles including a binder resin, a colorant, and a wax.
  • Tona with a child content of 10-75% by number and a particle size of 4-6.06 m in volume distribution A toner having a particle size of 25 to 75% by volume and having a particle size of 8 m or more in the volume distribution.
  • the range of P46ZV46 force is 5 to 1.5.
  • the coefficient of variation in the volume average particle size is preferably 10 to 25%, and the coefficient of variation of the number particle size distribution S is preferably 10 to 28%.
  • the toner base particles have a volume average particle diameter of 3 to 6.5 m, and the content of toner base particles having a particle diameter of 2.52 to 4111 in the number distribution is 20 to 75% by number, volume.
  • Toner base particles having a particle size of 4 to 6.06 111 in the distribution are 35 to 75% by volume, and toner base particles having a particle size of 8 ⁇ m or more in the volume distribution are contained in 3% by volume or less.
  • the P46ZV46 force is in the range of 5 to 1.3
  • the coefficient of variation in volume average particle size is 10 to 20%
  • the coefficient of variation in number particle size distribution is 10 to 23%.
  • the content force 0-75 number 0/0 of the toner mother particles having a volume average particle size of the toner base particles have a particle size of 2. 52 ⁇ 4 ⁇ m 3 ⁇ 5 ⁇ m, in number distribution, volume
  • the toner base particles having a particle size of 4 to 6.06 m in the distribution are 45 to 75% by volume, and the toner base particles having a particle size of 8 m or more in the volume distribution are contained in 1% by volume or less, P46ZV46 force SO. It is in the range of 5 to 0.9, the coefficient of variation in volume average particle size is 10 to 15%, and the coefficient of variation of number particle size distribution is 10 to 18%.
  • the fine powder in the toner affects the fluidity of the toner, image quality, storage stability, filming on the photoconductor, developing roller and transfer body, aging characteristics, transferability, and in particular, multi-layer transfer in the tandem system. In addition, it affects the non-offset property, glossiness, and translucency of oilless fixing. In toners that contain wax such as wax to achieve oil-less fixing, the amount of fine powder affects the balance with tandem transferability.
  • volume average particle diameter exceeds 7 m, it is impossible to achieve both image quality and transfer.
  • the content of toner base particles having a particle size of 2.54 to 4 m in the number distribution is 10 If it is less than a few percent, it is impossible to achieve both image quality and transfer. When it exceeds 75% by number, it becomes difficult to handle the toner base particles during development. In addition, filming on the photosensitive member, developing roller, and transfer member is likely to occur. In addition, fine powder tends to be offset easily because of its high adhesion to the heat roller. Also, in the tandem system, toner aggregation tends to be strong, and the second color transfer failure tends to occur during multi-layer transfer.
  • toner base particles having a particle size of 8 ⁇ m or more in the volume distribution exceeds 5% by volume, the image quality deteriorates. Causes transfer failure.
  • 3 when it is smaller than P46ZV46 force .5, the fine powder abundance is excessive, fluidity is deteriorated, transferability is deteriorated, and the ground strength pre is deteriorated.
  • it is larger than 5
  • P46ZV46 can be used as an index for making toner particles small and narrowing the particle size distribution.
  • the coefficient of variation is obtained by dividing the standard deviation of the toner particle diameter by the average particle diameter. This is based on the particle diameter measured using a Coulter Counter (Coulter).
  • the standard deviation is expressed as the square root of the value obtained by dividing the square of the difference from the average value of each measured value by dividing (n-1) when measuring n particle systems.
  • the coefficient of variation represents the extent of the particle size distribution. If the coefficient of variation of the volume particle size distribution is less than 10% or the coefficient of variation of the number particle size distribution is less than 10%, it is difficult to produce. This is difficult and causes cost increase. If the coefficient of variation in volume particle size distribution is greater than 25%, or if the coefficient of variation in number particle size distribution is greater than 28%, the particle size distribution becomes broad and toner cohesion increases, and filming and transfer to the photoconductor It is difficult to collect residual toner in a defective, cleaner-less process.
  • the particle size distribution was measured using a Coulter Counter TA-II (Coulter Counter). Measure by connecting an interface (manufactured by Nikka) and a personal computer that outputs number distribution and volume distribution.
  • the electrolyte is a surfactant (sodium lauryl sulfate) with a concentration of 1 wt%. About 2 mg of the toner to be measured is added to about 50 ml, and the electrolyte is suspended with an ultrasonic disperser. The dispersion process was performed for about 3 minutes, and an aperture of 70 ⁇ m was used for the Coulter Counter TA-II. With a 70 ⁇ m aperture system, the particle size distribution measurement range is 1.26 m to 50.8 m. The area below 2.0 m is affected by external noise, etc. Because it is low, it is not practical. Therefore, the measurement area was set to 2.0 ⁇ m to 50.8 ⁇ m.
  • the degree of compression is calculated from the static bulk density and the dynamic bulk density, and is one of the indicators of toner fluidity. Toner fluidity is affected by the toner particle size distribution, toner particle shape, external additives, and the type and amount of wax. If the toner particle size distribution is narrow and the amount of fine powder is small, the toner surface is uneven and the shape is close to a sphere, the amount of external additive added is large, or the particle size of the external additive is small, the degree of compression will be It becomes smaller and the fluidity of the toner becomes higher.
  • the degree of compression is preferably 5 to 40%. More preferably, it is 10 to 30%. It is possible to achieve both oilless fixing and tandem multi-layer transfer.
  • this embodiment has a plurality of toner image forming stations including a photosensitive member, a charging unit, and a toner carrier, and visualizes an electrostatic latent image formed on the image carrier.
  • a primary transfer process in which an endless transfer member is brought into contact with the image bearing member and transferred to the transfer member is sequentially executed in order to form a multilayer transfer toner image on the transfer member.
  • the transfer process configured to execute a secondary transfer process in which the multilayer toner images formed on the transfer body are collectively transferred to a transfer medium such as paper or OHP
  • the first primary Transfer position force When the distance to the second primary transfer position is dl (mm) and the peripheral speed of the photoconductor ⁇ v (mmZs), the transfer position configuration is dl / v ⁇ 0.65.
  • the size of the printer and the printing speed are both compatible. It can process 20 sheets per minute (A4) or more, and the machine can be used for SOHO applications. In order to achieve downsizing, it is essential to shorten the distance between multiple toner image forming stations and increase the process speed. In order to achieve both size reduction and printing speed, the minimum value is 0.65 or less.
  • the toner or the two-component developer of the present embodiment the charge distribution is stabilized, and the toner can be prevented from being overcharged and the fluidity fluctuation can be suppressed. For this reason, it is possible to prevent a decrease in transfer efficiency without sacrificing the fixing characteristics, a dropout of characters during transfer, and a reverse copy.
  • oil is not used as a means for fixing toner, and it is preferably used for an electrophotographic apparatus having an oilless fixing fixing process.
  • the heating means electromagnetic induction heating is preferable in terms of shortening the warm-up time and saving energy.
  • a transfer medium such as copy paper on which toner is transferred is passed between the rotary heating member and the rotary pressurizing member, and is fixed.
  • the warm-up time of the rotary heating member is very fast compared to the case of using a conventional halogen lamp.
  • a configuration using a fixing belt in which a heating member and a fixing member are separated is also preferably used.
  • a nickel electric belt having heat resistance and deformability and a polyimide belt heat resistant belt are preferably used.
  • silicone rubber, fluororubber, or fluorocarbon resin it is preferable to use silicone rubber, fluororubber, or fluorocarbon resin as the surface layer.
  • the toner With the toner having releasability without using oil, it is no longer necessary to apply release oil. However, if the release oil is not applied, the toner may jump due to the effect of electrification as soon as it is charged and an unfixed toner image comes close to the heating member or fixing member. It tends to occur especially at low temperatures and low humidity.
  • the toner of this embodiment low temperature fixing and a wide range of offset resistance can be realized without using oil, and high color translucency can be obtained. Further, the toner can be prevented from being overcharged, and toner flying due to the charging action with the heating member or the fixing member can be suppressed.
  • a functional silicone resin was obtained. Further, 100 g of the fluorine-modified silicone resin and 10 g of aminosilane coupling agent ( ⁇ -aminopropyltriethoxysilane) in terms of solid content were weighed and dissolved in 3 OOcc of toluene solvent. [0245] [Chemical 1]
  • RR 2 , R 3 and R 4 are methino and m is the average degree of polymerization, which is 100.
  • n is the average degree of polymerization and is 80.
  • a monomer solution consisting of 240. lg of styrene, 59.9 g of n-butyl acrylate and 4.5 g of acrylic acid was added to 440 g of ion-exchanged water with a nonionic surfactant (manufactured by Sanyo Kasei Co., Ltd. 400 g 7.2 g, AE surfactant (Daiichi Kogyo Seiyaku, Neogen S20—F (20 wt% concentration)) 24 g (effective 4.8 g), dodecanethiol 6 g
  • 4.5 g of potassium persulfate was added thereto, and emulsion polymerization was performed at 75 ° C. for 4 hours.
  • a resin particle dispersion RL1 was prepared in which 800, Ts were 98 ° C, Tg was 52 ° C, and rosin particles having a median diameter of 0.14 m were dispersed. P H of ⁇ dispersion at this time was 1.8.
  • Mn is the number average molecular weight
  • Mw is the weight average molecular weight
  • Mz is the Z average molecular weight
  • Mw / Mn is the ratio of the weight average molecular weight (Mw) to the number average molecular weight (Mn) MwZMn
  • MzZMn is the ratio of the Z-average molecular weight (Mz) to the number-average molecular weight (Mn) MzZMn
  • Mp is the peak molecular weight
  • Tg (° C) is the glass transition point
  • Ts (° C) is the soft saddle point.
  • Table 2 shows the surfactant amount (g), the cation amount (g), and the ratio of the cation amount to the total surfactant amount (wt%).
  • Table 3 shows each of the resin particle dispersions RL2, RL3, RH1, RH2, rl4, rl5, rh3, and rh4 in the emulsion polymerization. The amount of monomer used is shown.
  • This dispersion was further dispersed with a disperser (T-K Fillmix: 56-50, manufactured by Tokushu Kaika Co., Ltd.).
  • the produced dispersion was designated as pigment particle dispersion PM1.
  • the pigment concentration was 20 wt%. Based on the adjustment conditions of pigment particle dispersion PM1, the pigments used in each pigment dispersion are shown in (Table 4).
  • Fig. 3 shows a schematic diagram of a stirrer / disperser (T-K Film Mix manufactured by Tokushu Kaika Co., Ltd.), and Fig. 4 shows a top view.
  • 801 is an outer tank, in which cooling water is injected from 808 and discharged from 807.
  • 802 is a dam plate that stops the liquid to be treated, and a hole is formed in the central portion. The treated liquid is sequentially taken out through 805 to the outside.
  • 803 is a rotating body that rotates at a high speed and is fixed to the shaft 806 and can rotate at a high speed. On the side of the rotating body, a hole of about 1 to 5 mm is drilled to allow the liquid to be treated to move.
  • the tank is 120ml Add about half of the solution.
  • the speed MAX of the rotating body can be up to 50mZs.
  • the diameter of the rotating body is 52 mm, and the inner diameter of the tank is 56 mm.
  • Reference numeral 804 denotes a raw material inlet for continuous processing. Seal for high pressure treatment or batch type.
  • the value in () represents the blended weight composition amount (weight ratio) of the wax. Shows the ratio of the total weight of the box 30g as in WA1. Also, “PR16” is the particle size distribution at the 16% point when the small particle size side force is integrated in the same way as the “PR50” Means 50% diameter, and “PR84” means 84% diameter. “PR84 / PR16” represents the ratio of 84% diameter (PR84) to 16% diameter (PR16) PR86ZPR16
  • Table 9 shows the surfactant amount used in the wax particle dispersion (g), the amount of cation (g), and the ratio of the amount of cation to the total amount of surfactant (wt% ).
  • the pigment concentration should be about 20 wt%.
  • Ion exchange water was adjusted.
  • the weight ratio in the table indicates the actual anion amount ratio, and the total amount is the same amount.
  • the product (toner base material) was filtered and washed with ion-exchanged water three times. Thereafter, the obtained toner base was dried at 40 ° C. for 6 hours by a fluid dryer, and the volume average particle diameter was 3.7 / ⁇ ⁇ and the coefficient of variation was 16.3.
  • reaction product toner base material
  • developer base material toner base material
  • the toner base thus obtained was dried at 40 ° C. for 6 hours with a fluid dryer, and the volume average particle diameter was 6.7 m and the coefficient of variation was 16.9.
  • toner base M6 the coagulability of the core particles was observed by changing the wax particle dispersion based on the conditions of M3.
  • the temperature was raised from 20 ° C to 90 ° C at a rate of Zmin, and then heat-treated for 3 hours to obtain core particles.
  • the resulting core particle dispersion had a pH of 9.1.
  • the reaction product (toner base material) was filtered and washed three times with ion-exchanged water. Thereafter, the obtained toner base was dried at 40 ° C. for 6 hours by a fluid-type dryer, resulting in a volume average particle size of 4.9 m and a coefficient of variation of 19.1.
  • the toner bases M8 and m9 to ml7 were evaluated by trial production by changing the wax particle dispersion and the like based on the conditions of M6.
  • the toner base ml6 was made on the basis of the condition of M6 by separately adding 15 g of wa7 and 30 g of wa4 to the wax particle dispersion.
  • the toner base ml7 was made on the basis of the condition of M6 by separately adding 15g of walO and 30g of wal2 to the wax particle dispersion.
  • Table 10 shows the toner composition and preparation of the toner base (M1 to M8) according to the present invention prepared as an example of preparation of the toner base and the toner base (m9 to ml7) for comparison. The characteristics obtained in the toner base thus obtained are shown.
  • Table 11 shows the average particle size of the toner base particles (d50 m), the coefficient of variation showing the spread of the toner base particles in the toner base on the volume basis, JmwlZjwl, Jmw2Zjw2, and core particle cohesiveness Indicates the state of.
  • the dispersion sampled during the core particle agglutination reaction was diluted with an equal amount of ion-exchanged water, placed in a test tube, and placed in a centrifuge at 3000 min 1 for 5 minutes. Show the state of the turbidity of the supernatant liquid separated by centrifugation visually!
  • JmwlZjwl is between 0.09 and 0.43.
  • the endothermic amount of the first wax by the M DSC method is smaller than the endothermic amount by the DSC method and is less than 0.5.
  • Jmw2Zjw2 is 0.58 ⁇ : L 17, and the degree of decrease in the endothermic amount by the MDSC method relative to the endothermic amount by the DSC method of the second wax is not less than that of the first wax, and Jmw2Zjw2 is 0.5. Show me that!
  • Fig. 7A shows the endothermic curve of the M7 toner base by the DSC method
  • Fig. 7B shows the endothermic curve of the M7 toner base by the MDSC method.
  • the measurement conditions of the DSC method were measured at a heating rate of 1 ° C per minute.
  • the temperature is raised again and the endotherm at that time is measured. Because the structure of the sample was predicted to change, the heating and cooling processes to eliminate the thermal history were omitted. Abbreviated.
  • the MDSC method was measured at an average heating rate of 1 ° C per minute, a modulation period of 40 seconds, and a modulation amplitude temperature of 0.106 ° C. At this time, the rate of temperature rise periodically changes from 0 ° C / min to 2 ° C / min.
  • the measurement temperature range was 5 ° C to 120 ° C for both DSC and MDSC methods.
  • Figure 8A shows the DSC method endothermic curve for the mlO toner matrix
  • Figure 8B shows the MDSC method endothermic curve for the mlO toner base
  • Figure 9A shows the DSC method endothermic curve for the ml2 toner base
  • Figure 9B shows the MDSC for the ml2 toner base.
  • the endothermic curve of the method is shown.
  • the endothermic peaks are also obtained in the MDSC analysis as in the DSC analysis. There is no decrease in the endothermic peak by the MDSC method.
  • Fig. 10A shows the endothermic curve of the DSC method for the ml4 toner base
  • Fig. 10B shows the endothermic curve of the MD4 method for the ml4 toner base.
  • JmwlZjwl of the first wax and Jmw2Zjw2 of the second vita are also high values of 1 or more.
  • the value of 1 or more is considered to be due to the large amount of heat generated when the wax crystallizes.
  • the ml 3 toner base and ml 5 toner base prepared with wal3 and wal5 for the wax dispersion took 6 hours (h)
  • the supernatant was almost transparent and still not clear
  • white turbidity due to residual wax particles remains. Because the dispersion of the wax particles and the wax is not uniform and the compatibility is not progressing, the JmwlZjwl of the first wax is higher than 0.5, and the Jmw2Zjw2 of the second wax is also higher! /
  • the ml6 toner base material is in a state in which the supernatant liquid is hardly transparent even when the aggregation reaction takes 6 hours (h), and the white turbidity due to the remaining wax particles not yet added to the aggregation remains.
  • Fig. 11A shows the DSC method endothermic curve of the ml6 toner base
  • Fig. 11B shows the MDSC endothermic curve of the ml6 toner base.
  • the degree of decrease in the endothermic amount by the MDSC method with respect to the endothermic amount by the DSC method of the second wax decreases as in the first wax, and Jmw2Zjw2 shows 0.5 or less. This seems to be due to the progress of compatibility with the wax particles of the high melting point wax, and the high temperature offset property at the time of fixing tends to be weak.
  • Table 12 shows the external additives used in this example (Sl, S2, S3, S4, S5, S6, S7, S8, S9).
  • Processed material B Particle size Methanol Moisture Dry 5 minutes 30 minutes 5 ⁇ S Powder (nm) Titration Adsorption Weight loss Weight loss value (Value ( ⁇ / 30 minutes
  • () shows the blended weight ratio of each treatment material.
  • “5-minute value” and “30-minute value” represent the charge amount (CZg), which was measured by the blow-off method of frictional charge with an uncoated ferrite carrier.
  • CZg charge amount
  • 50 g of carrier and 0.1 lg of silica, etc. are mixed in a 100 ml polyethylene container and stirred for 100 minutes— 1 minute at a speed of 5 minutes for 30 minutes. After that, 0.3 g was collected and measured by blowing with nitrogen gas 1.96 ⁇ 10 4 [Pa] for 1 minute.
  • the 5-minute value is preferably ⁇ 100 to ⁇ 800 C / g, and the 30-minute value is preferably ⁇ 50 to ⁇ 600 C Zg.
  • Highly charged silica can perform its function with a small amount of addition.
  • processing agents A and B were dissolved and dispersed in a solvent, mixed with an external additive, and then the solvent was removed. 10 parts by weight was blended with 100 parts by weight of the external additive.
  • the numbers in parentheses for treatment agents A and B indicate the blending ratio of A and B.
  • Table 13 shows the toner material composition used in this example.
  • Other magenta toner, black toner, yellow toner use PM1, PB1, PY1 as pigments, The same as the cyan toner composition.
  • the external additive indicates the amount (parts by weight) based on 100 parts by weight of the toner base.
  • External addition treatment in a Henschel mixer FM20B, manufactured by Mitsui Mining Co.
  • stirring blades ZOSO type stirring blades ZOSO type, rotational speed 2000 min _1, processing time 5min, was performed in dosages LKG.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing the configuration of an image forming apparatus for full color image formation used in this example.
  • the transfer belt unit 17 includes a transfer belt 12, a first color (yellow) transfer roller 1 OY, a second color (magenta) transfer roller 10 mm, a third color (cyan) transfer roller 10C, a fourth color ( Black) Transfer roller 10K, drive roller 11 made of aluminum roller, second transfer roller 14 made of elastic, second transfer driven roller 13, belt cleaner blade 16 for cleaning the toner image remaining on the transfer belt 12, cleaner A roller 15 is provided at a position facing the blade.
  • the distance from the first color ( ⁇ ) transfer position force to the second color ( ⁇ ) transfer position is 70mm (from the second color (M) transfer position to the third color (C) transfer position, the third color (C)
  • the fourth color (K) from the transfer position is the same distance from the transfer position), and the peripheral speed of the photoconductor is 125 mmZs.
  • the transfer belt 12 is made by mixing a conductive filler in an insulating polycarbonate resin and pressing it. Used as a film in the machine.
  • a polycarbonate resin for example, Mitsubishi Gas Chemical Co., Ltd., Iupilon Z300
  • conductive carbon for example, Ketjen Black
  • the surface is coated with fluorine resin, the thickness is about 100 m, the volume resistance is 10 7 to: ⁇ 0 12 ⁇ 'cm, and the surface resistance is 10 7 to 10 12 ⁇ / mouth. This is also for improving dot reproducibility.
  • the first transfer roller urethane foam roller carbon conductive outer diameter 8 mm, the resistance value 1 0 2 -: is a ⁇ 0 6 ⁇ .
  • the first transfer roller 10 is pressed against the photosensitive member 1 via the transfer belt 12 with a pressing force of 1.0 to 9.8 ( ⁇ ), and the toner on the photosensitive member is transferred onto the belt. Is done.
  • the resistance value is smaller than 10 2 ⁇ , retransfer is likely to occur. Larger than 10 6 ⁇ , transfer failure tends to occur. 1. If it is smaller than ⁇ ( ⁇ ), transfer defects occur, and if it is greater than 9.8 ( ⁇ ), transfer characters are lost.
  • the second transfer roller 14 is a carbon conductive foamed urethane roller having an outer diameter of 10 mm, and has a resistance value of 10 2 to 10 6 ⁇ .
  • the second transfer roller 14 is pressed against the transfer roller 13 via the transfer belt 12 and a transfer medium 19 such as paper or paper.
  • the transfer roller 13 is configured to be driven to rotate by the transfer belt 12.
  • the second transfer roller 14 and the counter transfer roller 13 in the second transfer are pressed against each other with a pressing force of 5.0 to 21.8 ( ⁇ ), and toner is transferred from the transfer belt onto the recording material 19 such as paper. Transcribed.
  • the resistance value is smaller than 10 2 ⁇ , retransfer is likely to occur. Transfer defects are more likely to occur than 10 6 ⁇ . 5. If it is smaller than ⁇ ( ⁇ ), transfer failure occurs. If it is greater than 21.8 ( ⁇ ), the load increases and jitter tends to occur.
  • each image forming unit 18Y, 18M, 18C, 18K is made up of the same constituent members except for the developer contained therein, the image forming unit 18Y for scissors will be described in order to simplify the description. The explanation of the units for other colors is omitted.
  • the image forming unit is configured as follows. 1 is a photoconductor, 3 is a pixel laser signal light, 4 is a developing roller made of aluminum with a magnet having a magnetic force of 1200 gauss inside, and is opposed to the photoconductor with a gap of 0.3 mm, in the direction of the arrow Rotate to. 6 is a stirring roller that stirs the toner and carrier in the developing unit and supplies them to the developing roller.
  • the mixing ratio of the carrier and the toner is read by a magnetic permeability sensor (not shown) and supplied from a toner hopper (not shown) in a timely manner.
  • 5 is a metal magnetic blade that regulates the developer magnetic flux layer on the developing roller.
  • the developer amount is 150g.
  • the gap was 0.4 mm.
  • the power supply is omitted.
  • the developing roller 4 is applied with 500 V DC and 1.5 kV (pp), AC voltage with a frequency of 6 kHz.
  • the peripheral speed ratio between the photoconductor and the developing roller was 1: 1.6.
  • the mixing ratio of toner and carrier was 93: 7, and the developer amount in the developing unit was 150 g.
  • [0312] 2 is a charging roller made of epichlorohydrin rubber and having an outer diameter of 10 mm, and a DC bias of 1.2 kV is applied. Charge the surface of photoconductor 1 to -600V. 8 is a cleaner, 9 is a waste toner bot, and 7 is a developer.
  • the downward force of the transfer unit 17 is also conveyed, and the paper 19 is fed by a paper feed roller (not shown) to the pressure-contact portion between the transfer belt 12 and the second transfer roller 14.
  • a paper transport path is formed so that
  • the toner on the transfer belt 12 is transferred to the paper 19 by +1000 V applied to the second transfer roller 14, and the fixing roller 201, the pressure roller 202, the fixing belt 203, the heating medium roller 204, and the induction heater unit 205. And is fixed here.
  • Figure 2 shows the fixing process diagram.
  • a belt 203 is placed between the fixing roller 201 and the heat roller 204.
  • a predetermined load is applied between the fixing roller 201 and the pressure roller 202, and a loop is formed between the belt 203 and the pressure roller 202.
  • An induction heater unit 205 consisting of a ferrite core 206 and a coil 207 is provided on the outer peripheral surface of the heat roller 204, and a temperature sensor 208 is disposed on the outer surface.
  • the belt is composed of 30 ⁇ m Ni as a substrate, 150 ⁇ m of silicone rubber on top of it, and a 30 ⁇ m PFA tube on top of it.
  • the pressure roller 202 is pressed against the fixing roller 201 by a pressure panel 209.
  • the recording material 19 having the toner 210 moves along the guide plate 211.
  • the fixing roller 201 as a fixing member has a JIS rubber hardness (JIS-A) of 20 on the surface of an aluminum hollow roller metal core 213 having a length of 250 mm, an outer diameter of 14 mm, and a thickness of 1 mm.
  • An elastic layer 214 having a thickness of 3 mm, which also has a silicone rubber strength, is provided.
  • a silicone rubber layer 215 is formed with a thickness of 3 mm, and the outer diameter is about 26 mm.
  • Drive motor force (not shown) also receives drive force and rotates at 125mmZs.
  • the heat roller 204 is a hollow pipe having a wall thickness of lmm and an outer diameter of 20mm.
  • the surface temperature of the fixing belt was controlled at 170 ° C. using a thermistor.
  • the pressure roller 202 as a pressure member has a length force of 250 mm and an outer diameter of 20 mm.
  • This is a hollow roller cored bar 216 made of aluminum with an outer diameter of 16 mm and a thickness of 1 mm.
  • An elastic layer 217 with a thickness of 2 mm made of silicone rubber with a rubber hardness (JIS-A) of 55 degrees according to JIS standards is provided on the surface.
  • the pressure roller 202 is rotatably installed and forms a nip width of 5. Omm with the fixing roller 201 by a panel 209 having a panel weight on one side 147N.
  • the image forming speed of the image forming unit 18Y (125 mmZs equal to the peripheral speed of the photoconductor) and the moving speed of the transfer belt 12 are 0.5 to 1.5% slower than the transfer belt speed. It is set to be.
  • Y signal light 3Y is input to the image forming unit 18Y, and image formation with Y toner is performed.
  • the first transfer roller 10Y causes the Y toner image to be transferred from the photosensitive member 1Y to the transfer belt 12.
  • a DC voltage of +800 V was applied to the first transfer roller 10Y.
  • M signal light 3M is input to the image forming unit 18M, and image formation with M toner is performed.
  • the M toner image is transferred to the photoreceptor 1M force transfer belt 12 by the action of the first transfer roller 10M.
  • the first color (Y) toner is formed and the M toner is transferred.
  • image formation with C (cyan) and K (black) toners is performed, and simultaneously with image formation, a YMCK toner image is formed on the transfer belt 12 by the action of the first transfer rollers 10C and 10K. This is a so-called tandem system.
  • toner images of four colors were aligned and superimposed to form a color image.
  • the four color toner images are collectively transferred to the paper 19 fed from a paper feed cassette (not shown) at the same time by the action of the second transfer roller 14.
  • the transfer roller 13 was grounded, and a + lkV DC voltage was applied to the second transfer roller 14.
  • the toner image transferred to the paper was fixed by a fixing roller pair 201 ⁇ 202.
  • the paper was then discharged out of the apparatus through a pair of discharge rollers (not shown).
  • the toner remaining on the intermediate transfer belt 12 is cleaned by the action of the cleaning blade 16 and is prepared for the next image formation.
  • the charge amount was measured by the blow-off method of frictional charging with the ferrite carrier. Specifically, in an environment of 25 ° C and relative humidity of 45% RH, 0.3g of a sample for durability evaluation was taken and measured by blowing for 1 minute with nitrogen gas 1.96 X 10 4 Pa. .
  • Table 14 shows the two-component developer (DM1 to DM8) according to the present invention and the two-component developer (cm9 to cml7) for comparison used in this example.
  • the capri level is a level "A” which is better if it is 0.07 or less, and a level where capri is slightly increased if it is less than 0.1 and less than 0.1, according to Spectrolino Spectro Scan manufactured by Gretag Macbeth. "B”, 0.1 or higher indicates problematic level "C”.
  • the two-component developers DM1 to DM8 using the toner according to the present invention are practically used for toner filming on the photoreceptor when the running durability test for 100,000 sheets is performed on A4 size paper. It was a level with no problem. The toner filming on the transfer belt was at a level where there was no practical problem. Also, no transfer belt cleaning failure occurred. Even in a full-color image in which the three colors overlapped, paper flaws on the fixing belt did not occur.
  • the two-component developers DM1 to DM8 using the toner according to the present invention all obtained images with a high density of 1.3 or more. Even after the endurance test on 100,000 sheets of A4 stencil, the flowability of the two-component developer was stable, and the image density showed stable characteristics with little change of 1.3 or more.
  • the two-component imaging agents DM11 to DM20 according to the present invention all have high image density and the occurrence of ground fogging in the non-image area. In addition, it was a high resolution with no toner scattering. The uniformity was also good when a full solid image was taken during development.
  • the two-component developers DM1 to DM8 according to the present invention are at a level where there is no practical problem with missing. It was. In addition, no transfer failure occurred even in a full-color image in which the three colors overlapped. The transfer efficiency was about 95%.
  • the two-component developers DM1 to DM8 according to the present invention have a toner density with little change in image quality such as image density and ground cover. Wide control became possible.
  • the two-component developer cm9 to cml7 for comparison has a low density in the running durability test in which toner filming on the photoreceptor occurs and the image density before and after the running test is low.
  • the charge decreased and the fog increased.
  • the mixing ratio of toner and carrier is in the range of 6 to 8 wt%, even if the density is changed, the image density and the image quality such as ground cover have little change. In addition, the ground cover increased at higher values.
  • Table 15 shows the evaluation results for fixability, non-offset property, high-temperature storage stability, and paper tackiness on the fixing belt in full-color images.
  • the storage stability test “A ⁇ indicates that the evaluation results are good, and thermal agglomeration does not occur after standing at high temperature, and the powder state is maintained.“ B ”indicates the evaluation level. Although but slightly inferior to a, there is . ⁇ C "problem indicating that the unraveling is aggregated in 30GZcm 2 or more small load, after standing at elevated temperatures, the 300GZcm 2 or more load in a state of aggregate It means that no clumps are broken.
  • the film transmittance for OHP was measured using a spectrophotometer U-3200 (Hitachi, Ltd.) for light transmittance at 700 nm.
  • the toners TM1 to TM8 according to the present invention are all good in terms of fixability, with an OHP film transmittance of 80% or more.
  • non-offset temperature ranges can be obtained over a wide range of fixing rollers that do not use oil, and the fixable temperature range (width from the minimum fixing temperature to the temperature at which high-temperature offset phenomenon occurs) is wide.
  • the offset phenomenon did not occur at all even with 200,000 full-color images of plain paper.
  • the surface deterioration of the belt is not observed without applying oil with a silicone or fluorine-based fixing belt.
  • the storage stability at high temperature almost no aggregation was observed in the storage stability at 50 ° C for 24 hours.
  • the winding property of the paper around the fixing belt no jamming of the OHP film occurred at the fixing-up portion.
  • the toner of the present invention is suitably used for image forming apparatuses such as printers and facsimile machines.
  • image forming apparatuses such as printers and facsimile machines.
  • it is also useful for a method of printing by directly attaching paper or a toner containing a conductive material on a substrate as a wiring pattern. is there.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Developing Agents For Electrophotography (AREA)

Abstract

 本発明のトナーは、少なくとも第一及び第二のワックスを含み、第一のワックスのDSC法による吸熱ピーク温度が50~90°C、第二のワックスの吸熱ピーク温度が第一のワックスよりも5°C~50°C高温であり、第一のワックスの吸熱量をJw1、第二のワックスの吸熱量をJw2、MDSC法における第一のワックスの融解吸熱量をJmw1、第二のワックスの融解吸熱量をJmw2とすると,Jmw1/Jw1が0.5以下で、かつJmw2/Jw2が0.5~1.2の範囲であり、第一のワックス第二のワックスを予め混合して分散液としておき、これを樹脂粒子分散液及び着色剤粒子分散液と混合し、凝集して芯粒子に形成する。これにより、シャープな粒度分布を有する小粒径のトナーを分級工程不要で作成できる。

Description

明 細 書
トナー及びその製造方法
技術分野
[0001] 本発明は複写機、レーザプリンタ、普通紙 FAX、カラー PPC、カラーレーザプリンタ 、カラー FAX及びこれらの複合機に用いられるトナー及びその製造方法に関するも のである。
背景技術
[0002] 近年、プリンタなどの画像形成装置はオフィスユースの目的からパーソナルユース へと移行しつつあり、小型化、高速化、高画質化、メンテナンスフリーなどを実現する 技術が求められている。カラー画像の高速出力を可能とするタンデムカラープロセス 、また定着時にオフセット防止のための定着オイルを使用せずとも高光沢性、高透光 性を有する鮮明なカラー画像と非オフセット性を両立させるオイルレス定着が良メン テナンス性、低オゾン排気などの条件とともに要求されている。そしてこれらの機能は 同時に両立させる必要があり、プロセスのみならずトナーの特性向上が重要なファタ ターである。
[0003] カラープリンタでは、定着プロセスにおいては、カラー画像ではカラートナーを溶融 混色させ透光性を上げる必要がある。トナーの溶融不良が起こるとトナー画像表面又 は内部に於いて光の散乱が生じて、トナー色素本来の色調が損なわれると共に、重 なった部分では下層まで光が入射せず、色再現性が低下する。従って、トナーには 完全溶融特性を有し、色調を妨げな 、ような透光性を有することが必要条件である。 OHP用紙での光透過性がカラーでのプレゼンテーション機会の増加で、その必要 はより大きくなつている。
[0004] カラー画像を得る際に、定着ローラ表面にトナーが付着してオフセットが生じるため 定着ローラに多量のオイル等を塗布しなければならず、取扱や、機器の構成が複雑 になる。そのため機器の小型化、メンテナンスフリーィ匕、低コストィ匕のために、後述す る定着時にオイルを使用しないオイルレス定着の実現が要求される。これを可能とす るため、シャープメルト特性を有する結着榭脂中にワックス等の離型剤を添加する構 成が実用化されつつある。
[0005] しかし、このようなトナーの構成での課題は、トナーの凝集性が強い特質を有するた め、転写時のトナー像乱れ、転写不良の傾向がより顕著に生じ、転写と定着の両立 が困難となる。また二成分現像として使用する際に、粒子間の衝突、摩擦、又は粒子 と現像器との衝突、摩擦等の機械的な衝突、摩擦による発熱により、キャリア表面にト ナ一の低融点成分が付着するスベントが生じ易ぐキャリアの帯電能力を低下させ現 像剤の長寿命化の妨げとなる。
[0006] トナーにおいて、種々の構成が提案されている。周知のように電子写真方法に使用 される静電荷現像用のトナーは一般的に結着榭脂である榭脂成分、顔料もしくは染 料からなる着色成分および可塑剤、電荷制御剤、更に必要に応じて離型剤などの添 加成分によって構成されて!ヽる。榭脂成分として天然または合成樹脂が単独ある 、 は適時混合して使用される。
[0007] そして、上記添加剤を所定の割合で予備混合し、熱溶融によって加熱混練し、気 流式衝突板方式により微粉砕し、微粉分級されてトナー母体が完成する。また化学 重合的な方法によりトナー母体が作成される方法もある。その後このトナー母体に例 えば疎水性シリカなどの外添剤を外添処理してトナーが完成する。一成分現像では 、トナーのみで構成されるが、トナーと磁性粒子カゝらなるキャリアと混合することによつ て二成分現像剤が得られる。
[0008] しかし、従来の混練粉砕法における粉砕'分級操作では、小粒径ィ匕と!/ヽつても経済 的、性能的に現実に提供できる粒子径は約 8 m程度までである。現在、種々の方 法による小粒径トナーを製造する方法が検討されて 、る。またトナーの溶融混練時に 低軟化性の榭脂中にワックス等の離型剤を配合してオイルレス定着を実現させる方 法が検討されている。しかし配合できるワックス量には限界があり添加量を多くするに 従ってトナーの流動性の低下、転写時の中抜けの増大、感光体へのフィルミング発 生等の弊害が生じてくる。一方、乳化重合法を用いたトナーの調製法は、榭脂粒子 を分散させてなる分散液中で顔料等の着色剤粒子とともに芯粒子を形成し、加熱し て融合する工程により製造される。
[0009] 下記特許文献 1では、少なくとも榭脂粒子を分散させてなる分散液中で、前記榭脂 粒子のガラス転移点以下の温度に加熱して芯粒子を形成し、凝集粒子分散液を調 製する第 1工程、前記凝集粒子分散液中に、微粒子を分散させてなる微粒子分散液 を添加混合して前記凝集粒子に前記微粒子を付着させて付着粒子を形成する第 2 工程及び前記付着粒子を加熱して融合する構成が開示され、現像性、転写性、定 着性、クリーニング性等の諸特性に優れ、しかも前記諸性能を安定に維持'発揮し、 信頼性の高 、効果が記載されて 、る。
[0010] 下記特許文献 2では、少なくとも榭脂粒子を分散せしめた榭脂粒子分散液と、少な くとも着色剤粒子を分散させた着色剤粒子分散液、及び少なくとも離型剤粒子を分 散せしめた離型剤粒子分散液とを混合する工程、これらの粒子を凝集する工程、前 記凝集体粒子を加熱して融合する工程を包含する静電荷像現像用トナーの製造方 法において、前記離型剤粒子分散液の離型剤粒子が、体積平均粒径で 0. 5 m り小さぐかつ 1. 0 m以上の粒子が 5%以下の構成が開示され、離型剤分散径が 可視光の波長領域よりも小さいことにより、凝集工程、融合工程において離型剤の逸 脱を防止でき、均一で高品質のトナー粒子を安定して作成できること、離型剤分散径 が可視光の波長領域よりも小さいことにより、トナーの発色が良くなり、 OHP透過性が 上がること、トナー中への離型剤の内添量を増加でき、定着特性に優れたトナーを作 成できること等の効果が記載されて 、る。
[0011] 下記特許文献 3では、極性を有する分散剤中に榭脂粒子を分散させてなる榭脂粒 子分散液と、極性を有する分散剤中に着色剤粒子を分散させてなる着色剤粒子分 散液とを少なくとも混合して混合液を調製する混合液調製工程、前記混合液中にお いて含まれる分散剤の極性が同極性とすることで、帯電性及び発色性に優れた信頼 性の高い静電荷像現像用トナーを容易にかつ簡便に製造し得ることが開示され、発 色性、帯電性、現像性、転写性、定着性等の諸特性、特に帯電性及び発色性に優 れた信頼性の高 、効果が記載されて 、る。
[0012] 下記特許文献 4では、離型剤が、炭素数が 12〜30の高級アルコール及び炭素数 12〜30の高級脂肪酸の少なくとも一方カゝらなるエステルを少なくとも 1種含み、かつ 、前記榭脂粒子が、分子量が異なる少なくとも 2種の榭脂粒子を含み、離型剤として は、低分子量ポリオレフイン類、脂肪酸アミド類、植物系ワックス、ノラフィンワックス、 マイクロクリスタリンワックス、フィッシャートロプシュワックス等のワックスが開示され、遊 離する離型剤量が少なぐトナー表面における離型剤量が少なぐこのため遊離する 離型剤のトナー粒子表面への付着による帯電不良に起因する地被り等を防止でき、 離型剤の光散乱による発色性の減少、透明性の低下を効果的に防止し、特にカラー 用途において離型剤の内添量を増力!]した場合でも高画質の複写像を安定して形成 できる効果が記載されて 、る。
[0013] 下記特許文献 5では、少なくとも結着榭脂、着色剤、及びトナー粒子の 10〜25質 量%の範囲の離型剤を含み、形状係数 SF1が 140以下の電子写真用トナーを用い 、離型剤の平均ドメイン径が 0. 5〜2. 3 mの構成が開示され、高生産性を維持し つつ、高光沢であり、保管性に優れ、さらに、 OHPなどに対しても優れた透過性を有 する画像を形成できる効果が記載されて 、る。
[0014] 下記特許文献 6では、トナーが少なくとも結着樹脂と着色剤と 2種以上の離型剤と からなり、かつ、結着榭脂の重量平均分子量 Mwが 6000〜45000の範囲で、前記 2種以上の離型剤のうち、最も低融点の離型剤の融点 aが 90〜115°Cの範囲であり 、他の少なくとも 1種の高融点の離型剤の融点が 1. 3 ο;〜 2. l a °Cの範囲である構 成が開示され、高光沢紙を用いても、高速プロセスで用紙ダロスと同等の高光沢画 像を得ることができ、ドキュメント保管性に優れた効果が開示されている。下記特許文 献 7ではトナーが少なくとも結着樹脂と着色剤と離型剤とからなるトナーであり、且つ 結着榭脂中に離型剤を内包させた榭脂粒子と着色剤とを塩析 Z融着させて得られる トナーが開示されている。
[0015] しかし、離型剤を添加してその分散性が悪化すると、定着時に溶融したトナー画像 において色濁りが生じ易い傾向にある。それと共に顔料の分散度も悪化し、トナーの 発色性が不十分になってしまう。また次の工程において凝集体表面にさらに榭脂微 粒子を付着融合する際にその離型剤等の分散性低下が榭脂微粒子の付着を不安 定なものとなってしまう。また一度樹脂と凝集した離型剤が分離して水系中に遊離す る。離型剤の分散は使用するワックス等の極性、融点等の熱特性が混合凝集時の凝 集に与える影響は大きい。さらには定着時にオイルを使用しないオイルレス定着を実 現するため、特定のワックスを多量に添加する構成となる。 [0016] 一定量以上のワックスを配合した系において、凝集反応により粒子を形成する際に おいて、加熱処理時間とともに粒子径が粗大化し、狭い粒度分布で小粒径粒子の生 成が困難となる。
[0017] 離型剤を使用することで、オイルレス定着と、現像時のカプリの低減や、転写効率と の両立を図ることが可能となるが、逆に製造時の水系中での榭脂微粒子、顔料微粒 子との均一な混合凝集が妨げられ、水系中で凝集にかかわらない浮遊した離型剤の 存在や、その影響による凝集融合粒子を粗大化させる要因となる傾向にある。
特許文献 1 :特開平 10— 026842号公報
特許文献 2:特開平 11 002922号公報
特許文献 3 :特開平 10— 198070号公報
特許文献 4:特開平 10— 301332号公報
特許文献 5:特開 2003— 215842号公報
特許文献 6:特開 2004— 198862号公報
特許文献 7:特開 2001 - 272819号公報
発明の開示
[0018] 本発明は、シャープな粒度分布を有する小粒径のトナーを分級工程不要で作成で き、定着ローラにオイルを使用しないオイルレス定着において、トナー中にワックス等 の離型剤を使用し、低温定着性と、高温非オフセット性、定着ローラ等との紙の分離 性及び高温保存時の貯蔵安定性を実現できるトナー及びその製造方法を提供する
[0019] 本発明のトナーは、水系媒体中において、少なくとも、榭脂粒子を分散させた榭脂 粒子分散液、着色剤粒子を分散させた着色剤粒子分散液及びワックス粒子を分散さ せたワックス粒子分散液を混合、凝集して生成される芯粒子を含むトナーであって、 前記ワックス力 少なくとも第一のワックス及び第二のワックスを含み、
前記第一のワックスの DSC法による吸熱ピーク温度 (融点 Tmwl (°C)と称す)が 50 〜90°Cであり、前記第二のワックスの DSC法による吸熱ピーク温度(融点 Tmw2 (°C ) )が前記第一のワックスの Tmwlよりも 5°C〜50°C高温であり、
DSC法における前記第一のワックスの吸熱量を Jwl α/g)、 DSC法における前記 第二のワックスの吸熱量を Jw2 (j/g)、 MDSC法における前記第一のワックスの融 解吸熱量を Jmwl α/g)、 MDSC法における前記第二のワックスの融解吸熱量を J mw2 (j/g)とすると, JmwlZjwlが 0. 5以下で、力つ Jmw2Zjw2力0. 5〜1. 2 の範囲であり、
前記第一のワックス前記第二のワックスを予め混合して分散液としておき、これを前 記榭脂粒子分散液及び着色剤粒子分散液と混合し、凝集して芯粒子に形成したこと を特徴とする。
[0020] 本発明のトナーの製造方法は、水系媒体中において、少なくとも、榭脂粒子を分散 させた榭脂粒子分散液、着色剤粒子を分散させた着色剤粒子分散液及びワックス粒 子を分散させたワックス粒子分散液を混合、凝集により芯粒子を生成する工程を含 むトナーの製造方法であって、
DSC法による吸熱ピーク温度(融点 Tmwl (°C)と称す)が 50〜90°Cであって、力 つ、 DSC法における吸熱 g[wl a/g)と MDSC法における融解吸熱 gimwl Q/g )との itJmwlZjwlが 0. 5以下となるように第 1のワックスを選択し、
DSC法による吸熱ピーク温度 (融点 Tmw2 (°C)と称す)が前記第一のワックスの T mwlよりも 5°C〜50°C高温であって、かつ、 DSC法における吸熱 g[w2 (j/g)と M DSC法における融解吸熱 g[mw2(j/g)との itJmw2Zjw2が 0. 5〜1. 2の関係 を満たすように第 2のワックスを選択し、
前記第一のワックス及び前記第二のワックスを少なくとも含むワックス粒子分散液を 作成し、
前記作成したワックス粒子分散液と、予め作成した榭脂粒子を分散させた榭脂粒 子分散液および着色剤粒子を分散させた着色剤粒子分散液とを、水系媒体中にお いて混合、凝集させることにより芯粒子を生成することを特徴とする。
図面の簡単な説明
[0021] [図 1]図 1は本発明の一実施例で使用した画像形成装置の構成を示す断面図である 圆 2]図 2は本発明の一実施例で使用した定着ユニットの構成を示す断面図である 圆 3]図 3は本発明の一実施例で使用した攪拌分散装置の概略図である。 [図 4]図 4は本発明の一実施例で使用した攪拌分散装置の上力も見た図である。
[図 5]図 5は本発明の一実施例で使用した攪拌分散装置の概略図である。
[図 6]図 6は本発明の一実施例で使用した攪拌分散装置の上力も見た図である。
[図 7]図 7Aは本発明の一実施例におけるトナー母体の DSC法、及び図 7Bは MDS C法による吸熱曲線を示すグラフである。
[図 8]図 8Aは本発明の一実施例におけるトナー母体本発明の一実施例の DSC法、 及び図 8Bは MDSC法による吸熱曲線を示すグラフである。
[図 9]図 9Aは比較例におけるトナー母体の DSC法、及び図 9Bは MDSC法による吸 熱曲線を示すグラフである。
[図 10]図 10Aは比較例におけるトナー母体の DSC法、及び図 10Bは MDSC法によ る吸熱曲線を示すグラフである。
[図 11]図 11Aは比較例におけるトナー母体の DSC法、及び図 11Bは MDSC法によ る吸熱曲線を示すグラフである。
発明を実施するための最良の形態
[0022] 本発明は、水系中で凝集に関わらない浮遊したワックス、榭脂及び着色剤粒子の 存在を低減することで、ワックスを添加した芯粒子を粗大化させず、小粒径でかつ粒 径がほぼ揃った芯粒子を含むトナー母体粒子を、分級工程無しで作成することがで きる。また、低融点のワックスを添加しても均一な分散を実現して、感光体へのフィル ミングゃキャリアへのトナー成分の融着を防止できるトナーを提供することができる。 また、低温定着性'透光性 ·光沢性及び高温非オフセット性を向上させつつ、貯蔵安 定性を保つことができる。また、複数の感光体及び現像部を有する像形成ステーショ ンを並べて配置し、転写体に順次各色のトナーを連続して転写プロセスを実行する タンデムカラープロセスにおいて、転写時の中抜けや逆転写を防止し、高転写効率 を得ることが出来る。
[0023] 以下、各工程にしたがって説明する。
[0024] (1)重合及び凝集工程
榭脂粒子分散液の調製は、ビニル系単量体を界面活性剤中で乳化重合やシード 重合等することにより、ビニル系単量体の単独重合体又は共重合体 (ビニル系榭脂) の榭脂粒子を界面活性剤に分散させてなる分散液が調製される。その手段としては 、例えば、高速回転型乳化装置、高圧乳化装置、コロイド型乳化装置、メディアを有 するボールミル、サンドミル、ダイノミルなどのそれ自体公知の分散装置が挙げられる
[0025] 重合開始剤としては、 2, 2,一ァゾビス一 (2, 4 ジメチルバレ口-トリル)、 2, 2,一 ァゾビスイソブチ口-トリル、 1, 1,一ァゾビス(シクロへキサン一 1—カルボ-トリル)、 2, 2'—ァゾビス一 4—メトキシー 2, 4 ジメチルバレロニトリル、ァゾビスイソブチロニ トリル等のァゾ系又はジァゾ系重合開始剤、や過硫酸塩 (過硫酸カリウム、過硫酸ァ ンモ-ゥム等)、ァゾ系化合物(4, 4,ーァゾビス 4 シァノ吉草酸及びその塩、 2, 2, —ァゾビス(2—アミジノプロパン)塩等)、パーォキシドィ匕合物等が挙げられる。
[0026] 着色剤粒子分散液は、界面活性剤を添加した水中に着色剤粒子を添加し、前記し た分散の手段を用いて分散させることにより調製される。
[0027] ワックス粒子分散液は、界面活性剤を添加した水中で、ワックス粒子を添加し、分散 手段を用いて分散させることにより調製される。
[0028] トナーには一層の低温定着化と、定着時に定着ローラにシリコーンオイル等を塗布 しな 、オイルレス定着における高温での耐オフセット性、紙と定着ローラとの分離性、 カラー画像の高透光性、高温状態での貯蔵安定性が要求され、それらを同時に満 足しなければならない。
[0029] そのため、ワックスは、低温定着性、高温非オフセット性、及び定着時に溶融したト ナ一が加熱ローラとの離型性が低下したトナーが載った複写用紙等の転写媒体が加 熱ローラと分離しない分離不良を回避する等の目的で添加される。これらの機能は 相矛盾する特性であり、複数のワックスを添加することが好ましい。トナー中に添加す るワックスの機能別に融点の異なる又は骨格が異なる複数のワックスを配合する形態 により、低温定着化と離型剤の両立を図ることが好ましい。
[0030] 本発明のトナーの第一の実施形態は、水系媒体中において、少なくとも、榭脂粒子 を分散させた榭脂粒子分散液、着色剤粒子を分散させた着色剤粒子分散液及びヮ ックス粒子を分散させたワックス粒子分散液を混合し、凝集して芯粒子を生成する。こ のとき、前記ワックスが、少なくとも第一のワックス及び第二のワックスを含み、第一の ワックスの DSC法による吸熱ピーク温度(融点 Tmwl (°C)と称す)が 50〜90°Cで、 第二のワックスの DSC法による吸熱ピーク温度(融点 Tmw2 (°C) )が第一のワックス の Tmwlよりも 5°C〜50°C高温とする。そして生成されたトナーの DSC法におけるト ナ一中の第一のワックスの吸熱量を Jwl α/g)、第二のワックスの吸熱量を Jw2 (jZ g)、 MDSC法における第一のワックスの融解吸熱量を Jmwl a/g)、第二のワックス の融解吸熱量を Jmw2 a/g)とすると、トナー中の第一のワックスの DSC法における 吸熱量と MDSC法における融解吸熱量とを特定の関係を満たす。その関係 ¾Jmw lZjwlが 0. 5以下で、かつ Jmw2Zjw2が 0. 5〜1. 2の関係である。
[0031] 好ましく ίお mwlZjwlが 0. 4以下、 Jmw2Zjw2が 0. 6〜1. 0、より好ましく ίお m wlZjwlが 0. 3以下、 Jmw2Zjw2が 0. 7〜1. 0、さらに好ましく ίお mwlZjwlが 0. 2以下、 Jmw2Zjw2力 . 7〜1. 0である。
[0032] 融点の異なるワックスの使用により、ワックスの機能を分離することで、低温定着及 び高温耐オフセット性を両立し定着温度領域の広 、特性を得ることができる。しかし 、融点の異なるワックスの使用により、水系媒体中で低融点ワックス粒子同士や、高 融点粒子ワックス同士の凝集体が生成されやすぐ芯粒子中でワックスが偏在した分 散状態となりやすい。また、芯粒子分散液中に凝集に加わらないワックス粒子が残留 しゃすぐ芯粒子の粒度分布が広くなつたり、形状が不均一になりやすい。
[0033] 本発明者らは、狭!ヽ粒度分布の小粒径の芯粒子生成、及び低温定着と高温非才 フセット性を両立させることが可能となることを見出した。融点の異なるワックスを水系 中にて榭脂、着色剤と凝集させてトナー粒子を形成する際に、ワックスが芯粒子中に 取り込まれずに浮遊する粒子の存在を抑え、また芯粒子の粒度分布がブロードにな ることを抑える効果が得られる。
[0034] まず、 DSC法では被測定試料と基準物質 (アルミナ)を加熱炉中で同時に一定の 昇温速度 (dTZdt)で加熱する。被測定試料と基準物質の温度差を温度センサーで 検出し、単位時間に被測定試料に供給される熱量と、基準物質に供給される熱量と の差を、温度の関数 (dHZdt)として記録する。この関数は、一般に次式のように表 される。
dH/dt = Cp (dT/dt) + f (T, t) 式中、 Hはェンタルピーを表し、その時間関数 dHZdtは示差走査熱量計 (DSC) での熱流を表す。 Cpは被測定試料の熱容量を表す。 Tは温度を表し、 dT/dt (°C/ min)は昇温速度を表す。 f (T, t)は時間と絶対温度に依存する吸熱を示す。
[0035] この式中、右辺第 1項は、熱容量と昇温速度の積で表される熱流(単位時間当たり の熱量)であり、被測定試料のガラス転移点、比熱、融解により生じる熱流がこの項に j記当する。
[0036] 右辺第 2項は熱容量、昇温速度に依存しな!、熱流(吸熱)である。この右辺第 2項 は、温度と時間の関数で示される熱流である。この右辺第 2項の熱流(吸熱)が第 1項 の熱流に比べて大きい場合、第 1項で示されるガラス転移等による熱流の測定が困 難になる。
[0037] DSC法で被測定試料の吸熱量 (Jm Q/g)と称す)は、 DSC信号 (dHZdt (W/g ) )を時間で積分して得ることができる。
[0038] 次に、 MDSC法は、昇温速度を周期的に変化させて熱流を測定することで、この 被測定試料の熱容量に依存しない熱流を除いて、被測定試料のガラス転移点、比 熱、融解により生じる熱流の選択的な測定が可能となる。なお、 MDSC法について は、たとえば特開平 8— 178878号公報に詳述されている。具体的には、昇温速度 の最小値を dTZdt (°C/min)、最大値を dTZdt (°C/min)とし、それぞれの昇
1 2
温速度における熱流の差をとることで、昇温速度に依存しない右辺第 2項を除くこと ができ、次式にて表すことができる。
AdHm/dt=Cp (dT/dt dTZdt )
1 2
MDSC法による被測定試料の融解吸熱量 CimwCiZg)と称す)は、熱容量 Cpに昇 温速度の平均値を乗じて得た熱流 (MDSC信号 (dHmZdt (W/g) )を時間で積分 して得ることができる。 MDSC法によれば融解吸熱量が DSC法の吸熱量に対して減 少する現象は、熱的緩和現象に起因する。
[0039] これは、榭脂粒子及びワックス粒子はトナーの凝集反応過程において加熱処理さ れることにより、溶融したワックス粒子が溶融した榭脂粒子と混在し、又は相溶ィ匕した 状態で芯粒子を形成し、その状態で冷却されて固化する。
[0040] ワックスと榭脂が混在又は相溶したトナー粒子を加熱することにより、ワックスの吸熱 現象は熱的緩和現象となり、 DSC信号 (dHZdt (W/g) )では再融解による吸熱量 は検出される力 MDSC信号 (dHmZdt (WZg) )では再融解による吸熱は熱的緩 和現象であるため検出されな 、と推測する。
[0041] つまり、榭脂とワックスが混在した相溶状態であると、 MDSC信号では検出されず、 ワックスがトナー中で結晶状態で存在すると、 MDSC信号及び DSC信号での検出 力 Sされる状態となるものと考えられる。
[0042] JmwlZjwlが 0. 5を超えると、トナー中で結晶状態で存在する第 1のワックスが増 加する傾向にあり、その結果、凝集に寄与しない浮遊したワックス粒子の発生が増加 し、また芯粒子の粒度分布が広くフ"ロードになる傾向にある。また、榭脂との相溶に よる芯粒子のガラス転移点及び軟ィ匕点を下げる作用が弱く、低温定着性への寄与が 悪ィ匕する傾向にある。また結晶状態で存在する低融点の第一のワックスが多くなると 、高温状態に放置したときの貯蔵安定性が低下する。
[0043] Jmw2Zjw2力 . 5未満になると、第 2のワックスの分子レベルで混在化が進むた め、第 2のワックスが有する高温非オフセット性が損なわれる。
[0044] Jmw2Zjw2が 1. 2を超えると、トナー粒子中に第 2のワックスが単独で存在し、芯 粒子の粗大化が生じやすくなる。
[0045] ここで、 MDSC法の吸熱量 ZDSC法の吸熱量の itJmw2Zjw2力 一例として、 1 . 0以上となる事象は以下の理由による。ワックスは、吸熱した場合にエネルギー的に 安定な構造を形成し発熱する場合がある。この発熱は熱的緩和減少である。 DSC法 ではワックスの発熱が吸熱を相殺するため、見かけ上吸熱量が減少する。一方、 MD SC法ではこの発熱が検出されない。よってワックスが発熱した場合、 MDSC法の吸 熱量 ZDSC法の吸熱量の itJmwZjwが 1. 0以上となる。
[0046] 榭脂粒子、着色剤粒子及びワックス粒子を混合し、凝集して芯粒子を生成する際 の水系媒体の温度は 70〜95°Cの高温状態で凝集反応が行われる。そのため、前 記した 50〜90°Cの融点を有するワックスの使用は、上記した凝集時の温度にお!、て は溶融が力なり進行している状態で数時間(1〜5時間)榭脂粒子との凝集が進行す るため、榭脂とワックスが混在し、相溶ィ匕した状態が進行しやすく、 JmwlZjwlが小 さい値となる傾向にあるものと思われる。そのため、凝集に寄与しない浮遊したヮック ス粒子を抑制し、芯粒子の凝集反応が促進され、芯粒子が小粒径で狭い粒度分布 を形成することができるものと思われる。榭脂との相溶により、芯粒子のガラス転移点 及び軟化点を下げる作用を有し、低温定着性に寄与できるものと思われる。
[0047] 第一のワックスの融点は、好ましくは 55〜85°C、より好ましくは 58〜85°C、さらに好 ましくは、 68〜74°Cである。 50°C未満であると、凝集の進行が早すぎ、生成する芯 粒子が粗大化しやすい。また高温保存状態での貯蔵安定性が悪化する。 90°Cを超 えると、低温定着性、カラー光沢性が向上しない。 融点が、第一のワックスの融点 T mwlよりも、 5°C以上高温の第二のワックスの使用は、凝集反応時には低融点の第 一のワックスほどは溶融が進行していないため、第二のワックスがトナー中で結晶状 態で存在する割合が増加し、 Jmw2Zjw2の値が小さくならな ヽものと思われる。
[0048] また、融点が、第一のワックスの融点 Tmwlよりも、 5°C以上高温の第二のワックス の使用は、ワックスの機能を効率よく分離でき、低温定着性、高温非オフセット性及 び紙の分離性を両立させる効果がある。
[0049] より好ましくは 10°C以上高温であり、 40°C以下、さらに好ましくは、 15°C以上高温 であり、 35°C以下とする。複数のワックスの機能を効率よく分離でき、低温定着性、高 温非オフセット性及び紙の分離性を両立させる効果がある。 5°C未満になると低温定 着性、高温非オフセット性及び紙の分離不良を両立させる効果が出に《なる。 50°C を超えると、第一のワックスと第二のワックスが相分離し、トナー粒子中に均一に取り 込まれなくなる。
[0050] 複数のワックスを使用する好ましい第一の例として、ワックスが少なくとも第一のヮッ タス及び第二のワックスを含み、第一のワックスの DSC法による吸熱ピーク温度(融 点 Tmwl (°C)と称す)力 0〜90°Cで、かつ第二のワックスの DSC法による吸熱ピー ク温度(融点 Tmw2 (°C)と称す)が 80〜120°Cである。
[0051] このとき、また、 Tmwlは好ましくは 55〜85°C、より好ましくは 60〜85°C、さらに好 ましくは、 65〜75°Cである。 Tmwlが 50°C未満であると、生成する芯粒子が粗大化 しゃすくなる。また貯蔵安定性が悪化する。 90°Cを超えると、低温定着性、カラー光 沢性が向上しない。
[0052] 第二のワックスの融点 Tmw2は 80〜120°Cであることが好ましい。より好ましくは 85 〜100°C、さらに好ましくは 90〜100°Cである。 Tmw2が 80°C未満であると、高温非 オフセット性及び紙の分離性が弱くなる。 120°Cを超えると、ワックスの凝集性が低下 し、水系中に凝集しない遊離粒子が増加し、形状が不均一になりやすくなる。
[0053] 複数のワックスを使用する好ましい第-の例として、ワックスが少なくとも第一のヮッ タス及び第二のワックスを含み、第一のワックス力 炭素数が 16〜24の高級アルコー ル及び炭素数 16〜24の高級脂肪酸の少なくとも一方力もなるエステルワックスを含 み、かつ第二のワックスが、脂肪族炭化水素系ワックスを含む。
[0054] 複数のワックスを使用する好ましい第三の例として、ワックスが少なくとも第一のヮッ タス及び第二のワックスを含み、第一のワックス力 ヨウ素価が 25以下、けん化価が 3 0〜300からなるワックスを含み、第二のワックスが、脂肪族炭化水素系ワックスを含 む。好ましくは第一のワックスのヨウ素価が 1以上 25以下である。より好ましくは第一 のワックスのヨウ素価が 1以上 10以下である。
[0055] ワックスとして好ましい第二の例及び第三の例において、第一のワックスの DSC法 による吸熱ピーク温度(融点 Tmwl (°C) )が 50〜90°Cであり、 55〜85°C、より好まし くは 58〜85°C、さらに好ましくは、 68〜74°Cである。 50°C未満になると、トナーの貯 蔵安定性、耐熱性が悪ィ匕する。 90°Cを超えるとワックスの凝集性が低下し、水系中に 凝集しない遊離粒子が増加する。また低温定着性、光沢性が向上しない。
[0056] また、第二のワックスの DSC法による吸熱ピーク温度(融点 Tmw2 (°C) )が 80〜12 0°Cであり、好ましくは 85〜100°C、さらに好ましくは 90〜100°Cである。 80°C未満 になると、貯蔵安定性が悪化、高温非オフセット性及び紙の分離性が弱くなる。 120 °Cを超えると、ワックスの凝集性が低下し、水系中に凝集しない遊離粒子が増加する 。また、低温定着性、カラー透光性が阻害される。
[0057] ワックスとして好まし 、第二又は第三の例にぉ 、て、水系中で榭脂、着色剤及び脂 肪族炭化水素系ワックスとともに芯粒子を形成する際、脂肪族炭化水素系のワックス は榭脂とのなじみ性力 樹脂との凝集が起こりにくいワックスであり、ワックスが溶融芯 粒子中に取り込まれずに浮遊する粒子の存在や、芯粒子の凝集が進まずに粒度分 布がブロードになりやすい。
[0058] 浮遊粒子の抑制や、粒度分布のブロード化を防止するために、加熱処理の温度や 、時間を変えることを行うと粒子径が粗大化してしまう。また後述するように、この溶融 した芯粒子にさらに榭脂粒子をシェルィ匕する際に、芯粒子が急激に二次凝集を生じ て粒子が粗大化する現象が表れる。
[0059] そこで、ワックスとして、特定の脂肪族炭化水素系ワックスを含む第二のワックスとと もに、特定のワックスを含む第一のワックスとから構成されるワックスを使用することに より、脂肪族炭化水素系ワックスが芯粒子中に取り込まれずに浮遊する粒子の存在 を抑え、また芯粒子の粒度分布がブロードになることを抑えることができる。加熱凝集 の際、第一のワックスが榭脂と相溶ィ匕が進むことで、脂肪族炭化水素系ワックスの榭 脂との凝集が助長され、均一に取り込まれるためと思われる。そして、前記し^ Jmwl Zjwl及び Jmw2Zjw2が一定の範囲に占めることとなる。
[0060] 加熱凝集の際、第一のワックスが榭脂と相溶ィ匕が進むことで、第-のワックスである 脂肪族炭化水素系ワックスの榭脂との凝集が助長されることで、均一に取り込まれ、 浮遊粒子の存在を防止することが出来るものと思われる。
[0061] さらには、第一のワックスは榭脂と相溶ィ匕が一部進むことで、低温定着がより向上す る傾向にある。そして、第-のワックスである脂肪族炭化水素系のワックスは榭脂との 相溶ィ匕は進まないため、このワックスは高温オフセット性を良化する機能を発揮させ ることが出来る。つまり、この第一のワックスは脂肪族炭化水素系ワックスの乳化分散 処理時の分散助剤としての機能、更には低温定着助剤としての機能を有することに なる。
[0062] このように、 JmwlZjwl及び Jmw2Zjw2値を一定の数値範囲内に制御するため の材料組成の構成としては、第一のワックス及び第二のワックスの吸熱ピーク温度を 一定の範囲とする構成、また、第一のワックスが上記した特定のエステルワックス、か つ第二のワックスが脂肪族炭化水素系ワックスを含む構成、さらには後述する芯粒子 に使用榭脂粒子の分子量特性、特に MwZMnを小さ ヽ値とする構成が挙げられる
[0063] 複数のワックスを使用する前記第一、第二又は第三の例において、ワックス粒子分 散液中のワックス 100重量部に対する第一のワックス重量割合を ES1、第二のヮック スの重量割合を FT2とすると、 FT2ZES1が 0. 2〜10が好ましい。より好ましくは 1 〜9の範囲である。 0. 2未満であると、高温オフセットの効果が得られず、貯蔵安定 性が悪ィ匕する傾向となる。 10を超えると低温定着が実現できず、また芯粒子の粒度 分布がブロードになりやすい。さらに、 FT2の配合割合が 50wt%以上とすることは、 低温定着性と、高温貯蔵安定性と定着高温オフセット性の両立できるバランスの良 ヽ 割合である。
[0064] 全ワックス添加量は、榭脂 100重量部に対して、 5〜30重量部が好ましい。好ましく は 8〜25重量部、より好ましくは 10〜20重量部である。 5重量部未満であると、低温 定着性、離型性の効果が発揮されない傾向となる。 30重量部を超えると小粒径の粒 子制御が困難になる傾向となる。
[0065] 複数のワックスを使用する第一、第二又は第三の例において、融点の異なるヮック スを水系中にて榭脂、着色剤と凝集させて芯粒子を形成する際に、第一のワックス、 第二のワックスそれぞれ別々に乳化分散処理した分散液を、榭脂分散液及び着色 剤分散液と混合して、加熱凝集させると、ワックスの溶融速度の差から、第一のヮック スが榭脂粒子と共に芯粒子を形成し、第二のワックスが芯粒子中に取り込まれずに 浮遊しやすぐ粒度分布がブロードになりやすぐ小粒径で狭い粒度分布の粒子形 成が困難な状況になる場合がある。また、シェルィ匕する際に、芯粒子が急激に二次 凝集を生じて粒子が粗大化する課題も十分には解消できな 、。第一のワックス及び 第 2のワックスを別々に乳化分散処理した分散液を用いた場合、 Jmwl/Jwlは 0. 7 〜0. 8と大きくなり、 Jmw2/Jw2は 0. 8〜1. 4となる傾向にある。
[0066] そこで、ワックス粒子分散液生成において、第一のワックスと第二のワックスを混合 乳化共分散処理して作成することが好ましい。乳化分散装置内に第一のワックスと第 二のワックスを一定配合比で加熱乳化分散処理する方法である。投入は別々でも同 時でもかまわないが、最終的に得られる分散液には第一のワックスと第二のワックス が混合した状態で含まれていることが好ましい。これにより、 JmwlZjwlは、 0. 5より さらに小さい値を示し、かつ Jmw2Zjw2は、あまり変わらない傾向を示すことになる
[0067] また、ワックスを陰イオン界面活性剤により処理すると、芯粒子の凝集の際、粒子径 が粗大化してシャープな粒度分布の粒子が得にくい。特に炭化水素系のワックスとェ ステル系ワックスと混合して芯粒子を作成する際にその現象が出やすい。
[0068] そのためワックス粒子分散液力 非イオン界面活性剤(ノ-オン)を主成分とする界 面活性剤により、第一のワックスと第二のワックスを混合乳化分散処理して作成するこ とが好ま ヽ。非イオン界面活性剤を主成分とする界面活性剤によりエステル系ヮッ タスと混合して分散処理して乳化分散液を作成することにより、ワックス自体の凝集が 抑制され分散安定性が向上する。そしてこれらのワックスを榭脂、着色剤分散体との 芯粒子作成において、ワックスの遊離がなぐ小粒径でかつ狭いシャープな粒度分 布の粒子を形成することが出来る。非イオン界面活性剤が界面活性剤全体に対して 50〜100 %有することが好ましい。より好ましくは 60〜100 %含有させる。
[0069] 芯粒子製造の好ま ヽ例として、水系媒体中にお ヽて、榭脂粒子を分散させた榭 脂粒子分散液、着色剤粒子を分散させた着色剤粒子分散液及びワックス粒子を分 散させたワックス粒子分散液とを混合し、この混合分散液の pHを一定の条件下に調 整し、水溶性無機塩を添加することにより、榭脂粒子、着色剤粒子及びワックス粒子 が凝集した芯粒子を生成する。水系媒体を、榭脂粒子のガラス転移点温度 (Tg)以 上及び Z又はワックスの融点以上に加熱することで少なくとも一部が溶融した芯粒子 を生成することができる。
[0070] 榭脂粒子分散液は、乳化重合榭脂を重合生成する際に重合開始剤として過硫酸 カリウム等の過硫酸塩を使用した際、その残留分が加熱凝集工程時の熱により分解 して pHを変動(下げる)させてしまうことがあるため、乳化重合した後に一定温度以上 (残留分を十分に分散させておくために 80°C以上が好ましい)で、一定時間(1〜5 時間程度が好まし ヽ)加熱処理を施すことが好まし ヽ。
[0071] 前記した混合分散液の pHは 9. 5〜12. 2の範囲に調整することが好ましい。好ま しく ίま、 pHiま 10. 5〜12. 2、さら【こ好ましく ίま pHiま 11. 2〜12. 2の範囲【こ調整す る。 1Nの NaOHを添加することで pHの調整が可能である。 pH値を 9. 5以上とする ことで、形成された芯粒子が粗大化する現象を抑制する効果がある。 pH値が 12. 2 以下とすることで、遊離するワックス粒子や着色剤粒子の発生を抑え、ワックスや着色 剤を均一に内包化できやすくする効果がある。
[0072] 混合分散液の pH調整後に、水溶性無機塩を添加し、加熱処理して少なくとも第一 の榭脂粒子、着色剤粒子及びワックス粒子が少なくとも一部が溶融し凝集した所定 の体積平均粒径の芯粒子が形成される。この所定の体積平均粒径の芯粒子が形成 されたときの液の pHが 7. 0〜9. 5の範囲に保持されることにより、ワックスの遊離が 少なぐワックスが内包された狭い粒度分布の芯粒子が形成できる。添加する NaOH 量、凝集剤種や量、乳化重合榭脂分散液の pH、着色剤分散液の pH、ワックス分散 液の pHの設定値や、加熱温度、時間は適宜選択される。粒子が形成されたときの液 の pHが 7. 0未満であると、芯粒子が粗大化する傾向になる。 pHが 9. 5を超えると、 凝集不良で遊離ワックスが多くなる傾向になる。
[0073] また榭脂粒子分散液は、乳化重合榭脂を重合生成する際に重合開始剤として過 硫酸カリウム等の過硫酸塩を使用した際、その残留分が加熱凝集工程時の熱により 分解して pHを変動(下げる)させてしまうことがあるため、乳化重合した後に一定温度 以上 (残留分を十分に分散させておくために 80°C以上が好ましい)で、一定時間(1 〜5時間程度が好ましい)加熱処理を施すことが好ましい。好ましくは 4以下、更に好 ましくは 1. 8以下である。
[0074] pH (水素イオン濃度)の測定は、被測定液を液槽内からピペットを用いてサンプル を 10ml採取し、同容量程度のビーカーに入れる。このビーカーを冷水に浸漬し、サ ンプルを室温(30°C以下)まで冷却する。 pHメータ(セブンマルチ:メトラートレド社製 )を用い、室温まで冷やしたサンプルに測定プローブを浸す。メータの表示が安定し たらその数値を読み取り、 pHの値とする。
[0075] 混合分散液の pH調整後、液を攪拌しながら混合分散液温度を昇温させる。昇温 速度は 0. l〜10°CZminが好ましい。遅いと生産性が低くなる。早すぎると粒子表 面が平滑にならな!/、うちに形状が球形に進みすぎる傾向にある。
[0076] 芯粒子のより好ましい一製造例として、水系媒体中において、榭脂粒子分散液と、 着色剤粒子分散液及びワックス粒子分散液とを混合して混合分散液を生成する。そ してこの混合分散液を加熱し、混合分散液の液温度が一定の温度に達した後に、こ の混合分散液に凝集剤として水溶性無機塩を添加することが好ましい。
[0077] 芯粒子を生成する方法として、前記した混合液と凝集剤を予め混合してから、混合 分散液を加熱昇温し、榭脂のガラス転移点以上に加熱する方法が考えられるが、こ の方法では、凝集反応が昇温時間とともに緩慢に起こるため、小粒径で狭い粒度分 布の粒子の生成が困難になる。また凝集途中の粒子の凝集状態が変動しやすくなり 、凝集融着して得られる粒子の粒径分布がブロードになったり、最終的に得られるト ナー粒子の表面性が変動したりする。特に使用するワックスや着色剤により、粒径分 布や表面性に影響が現れやす!/、傾向にある。
[0078] また、融点の異なるワックスを併用して使用する場合、昇温の過程で、低融点のヮッ タスが先に溶融が開始されるため、低融点のワックス同士の凝集が始まり、さらに昇 温が進行すると、次には高融点のワックスの溶融が開始され、凝集が開始されるため 、低融点ワックス粒子同士や、高融点粒子ワックス同士の凝集体が生成されやすぐ 芯粒子中でワックスが偏在した分散状態となりやすい。また、芯粒子の粒度分布が広 くなつたり、形状が不均一になりやすくなる。
[0079] そこで、混合分散液の温度が一定以上に達した状態で凝集剤を添加することにより 、凝集が昇温時間とともに緩慢に起こる現象をさけられ、凝集剤の添加と共に凝集反 応が一気に進行し、短時間に芯粒子の生成が可能となり、前記し^ JmwlZjwl及 び Jmw2Zjw2が一定の範囲に占めることとなる。また、ワックスや着色剤を均一に内 包化した小粒径で狭い粒径分布の芯粒子形成が可能となる。
[0080] 添加する凝集剤は一定の水濃度を有する水溶性無機塩を含有した水溶液を使用 するが、その水溶液の pH値を調整した後に、少なくとも第一の榭脂粒子を分散させ た第一の榭脂粒子分散液、着色剤粒子を分散させた着色剤粒子分散液及びヮック ス粒子を分散させたワックス粒子分散液を混合した混合分散液中に添加することも好 ましい。
[0081] 凝集剤を含んだ水溶液の pH値を一定値に調整することにより、凝集剤としての粒 子の凝集作用をより高めることができるものと考えられる。混合分散液の pH値と一定 の関係を持たせることが好ましぐ混合分散液に pH値が離れた凝集剤水溶液を添カロ すると、液の pHのバランスが急に乱されるため、凝集粒子が粗大化したり、ワックスの 分散が不均一になりやすい。このような現象を抑えるために、凝集剤水溶液の pHを 調整することが効果的である。
[0082] 榭脂粒子分散液、着色剤粒子分散液及びワックス粒子分散液を混合した混合分 散液を加熱処理し、凝集剤を含む水溶液の添加前の混合分散液の pH値を HGとす ると、凝集剤を含む水溶液の pH値は、 HG + 2〜HG—4の範囲に調整して添加する ことが好ましい。好ましくは HG + 2〜HG— 3の範囲、より好ましくは HG+ 1. 5〜HG — 2の範囲、さらに好ましくは HG + 1〜HG - 2の範囲である。
[0083] 混合分散液に pH値が離れた凝集剤水溶液を添加すると、液の pHのバランスが急 に乱されるため、凝集反応が遅れて進行しずらくなつたり、凝集粒子が粗大化しやす くなりやすい。このような現象を抑えるために、凝集剤水溶液の PHを調整することが 効果的である。原因は不明であるが凝集剤を含む水溶液の pH値を混合分散液の p H値よりも低くすることがより好ましいと思われる。
[0084] HG— 4以上とすることで、凝集剤としての粒子の凝集作用をより高められ、凝集反 応を加速できる。 HG + 2以下とすることで、凝集粒子が粗大化したり、粒度分布がブ ロードになる現象を抑える効果がある。
[0085] 凝集剤を添加する時期としては、榭脂粒子分散液と、着色剤粒子分散液及びヮッ タス粒子分散液とを混合した混合分散液の温度が、後述する DSC法により測定され るワックスの融点以上に到達後に凝集剤を添加することが好ましい。ワックスの溶融 が開始されている状態で、凝集剤を添加することにより、溶融するワックス粒子と、榭 脂粒子及び着色剤粒子の凝集が一気に進行し、さらに加熱処理続けることでヮック ス粒子、榭脂粒子の溶融が進行して粒子形成されるものと思われる。
[0086] このとき、混合分散液の温度が第一の榭脂粒子のガラス転移点に達した時点で凝 集剤を添加しても、粒子はほとんど凝集せず、粒子形成されない。混合分散液の温 度がワックスの特定温度に達した時点で凝集剤を添加することにより粒子の凝集が進 行し、その後 0. 5〜5時間、好ましくは 0. 5〜3時間、より好ましくは 1〜2時間加熱処 理することにより所定の粒度分布の芯粒子が生成され、前記し mwlZjwl及び J mw2Zjw2が一定の範囲に占めることとなる。
[0087] 加熱処理はワックスの特定温度をキープしたままでも良いが、好ましくは 80〜95°C 、より好ましくは 90〜95°Cで加熱する。凝集反応を加速でき、処理時間の短縮につ ながる。
[0088] さらに、後述するようにワックスを 2種類以上含む場合には、低い方の融点を有する ワックスの方の特定温度に調整することが好ま 、。より好ましくは高 、方の融点を有 するワックスの特定温度に調整する。ワックス粒子の溶融が開始されて ヽる温度状態 で凝集剤を添加することが効果的である。
[0089] 凝集剤の添加は、全量一括して添加することもよいが、凝集剤の滴下を l〜120mi nの時間を要して滴下するのも好ましい。分割しながらでもよいが、好ましくは連続し た滴下である。加熱された混合分散液に凝集剤を一定速度で滴下することにより、反 応釜内にある混合分散液全体に凝集剤が徐々に均一に混ざりあうことになり、偏在 により粒度分布がブロードになったり、ワックスや着色剤の浮遊粒子の発生を抑制す る効果がある。また混合分散液の液温度の急激な低下を抑えることができる。好まし くは 5〜60min、より好ましくは 10〜40min、さらに好ましくは 15〜35minである。 1 min以上により芯粒子の形状が過度に不定形に進まず、安定した形状が得られる。 1 20min以下とすることで、着色剤やワックス粒子の凝集不良となって単独で浮遊する 粒子の存在を抑える効果が得られる。
[0090] 榭脂粒子、顔料微粒子及びワックス微粒子の総和 100重量部に対し、凝集剤は 1 〜50重量部滴下することが好ましい。好ましくは 1〜20重量部、より好ましくは 5〜15 重量部、さらに好ましくは 5〜 10重量部である。少ないと凝集反応が進行せず、多す ぎると生成粒子が粗大化する傾向にある。
[0091] 混合分散液は、第一の榭脂粒子分散液、着色剤粒子分散液及びワックス粒子分 散液以外に液中の固体濃度を調整するために、イオン交換水を添加しても力まわな V、。液中の固体濃度は 5〜40wt%が好まし!/、。
[0092] また凝集剤としては、水溶性無機塩をイオン交換水等で一定濃度に調整して使用 することも好まし ヽ。凝集剤水溶液の濃度は 5〜50wt%が好ま 、。
[0093] 芯粒子のより好ま U、一製造例として、榭脂粒子を分散させた榭脂粒子分散液、着 色剤粒子を分散させた着色剤粒子分散液及びワックス粒子を分散させたワックス粒 子分散液を混合し、凝集して芯粒子を生成する際、榭脂粒子分散液を作成する際に 用いる界面活性剤の主成分が非イオン界面活性剤であり、着色剤粒子及びワックス 粒子分散液に用いる界面活性剤の主成分が非イオン界面活性剤とする。前記にお いて「主成分」とは、使用する界面活性剤のうち 50wt%以上をいう。 [0094] 榭脂粒子分散液に用いる界面活性剤のうち、非イオン界面活性剤が界面活性剤 全体に対して 50〜95wt%有することが好ましい。より好ましくは 55〜90wt%、さら に好ましくは 60〜85wt%である。
[0095] 着色剤粒子分散液及びワックス粒子分散液に用いる界面活性剤のうち、非イオン 界面活性剤が界面活性剤全体に対して 50〜: LOOwt%有することが好ま 、。より好 ましくは 60〜 1 OOwt%、さらに好ましくは 60〜 90wt%である。
[0096] さらに、各粒子に使用する界面活性剤のうち、非イオン界面活性剤の界面活性剤 全体に対して占める重量割合が、榭脂粒子分散液よりも、着色剤粒子分散液又はヮ ックス粒子分散液の方が多くなることが好ましい。これにより、まず榭脂粒子が凝集を 開始して核ができる。次に、ワックス粒子又は着色剤粒子が榭脂粒子の核の周りに凝 集を始める。榭脂粒子は着色剤粒子やワックス粒子に比べて、重量濃度として、通常 数倍以上添加するので、さらにワックス粒子の上にも榭脂粒子のみの核が凝集し、最 表面が榭脂で覆われたトナーが形成されやすぐ水系中で凝集にかかわらない浮遊 した着色剤粒子やワックス粒子の存在をなくし、小粒径でかつ均一で狭!ヽ範囲でシ ヤープな粒度分布を有する芯粒子を形成できるものと考えられる。
[0097] 榭脂粒子分散液に用いる界面活性剤が非イオン界面活性剤とイオン型界面活性 剤の混合であり、かつワックス粒子分散液及び着色剤粒子分散液に用いる界面活性 剤の主成分が非イオン界面活性剤のみとすることも好ましい。
[0098] このような例の榭脂粒子、着色剤粒子及びワックス粒子を用いて、水系媒体中で凝 集剤を作用させると、まず榭脂粒子が凝集を開始して核ができる。次に、ワックス粒子 及び着色剤粒子が榭脂粒子の核の周りに凝集を始める。榭脂粒子は着色剤粒子や ワックス粒子に比べて、重量濃度として、通常数倍以上添加するので、さら〖こワックス 粒子の上にも榭脂粒子のみの核が凝集し、最表面が榭脂で覆われたトナーが形成さ れると推定される。このようなメカニズムで水系中で凝集にかかわらな ヽ浮遊した着色 剤粒子やワックス粒子の存在をなくし、小粒径でかつ均一で狭!、範囲でシャープな 粒度分布を有する芯粒子を形成できるものと考えられる。
[0099] 榭脂粒子分散液の界面活性剤において、非イオン界面活性剤が界面活性剤全体 に対して、 50〜95wt%有することが好ましい。より好ましくは 55〜90wt%、さらに好 ましくは、 60〜85wt%有する。 50wt%以上とすることにより、生成される芯粒子の粒 度分布が広がる現象を抑えられる。 95wt%以下とすることで榭脂粒子分散液中の榭 脂粒子自体の分散を安定させる効果がある。イオン型界面活性剤としてはァ-オン 性界面活性剤が好ましい。
[0100] このように、 JmwlZjwl及び Jmw2Zjw2値を一定の数値範囲内に制御するため の工法としては、第一のワックスと第二のワックスを混合乳化共分散処理して作成す ること、また、榭脂粒子分散液と、着色剤粒子分散液及びワックス粒子分散液とを混 合した混合分散液を加熱し、混合分散液の液温度が一定の温度に達した後に、この 混合分散液に凝集剤として水溶性無機塩を添加すること、また芯粒子を生成する際 の榭脂粒子分散液を作成する際に用いる界面活性剤の主成分が非イオン界面活性 剤であり、着色剤粒子及びワックス粒子分散液に用いる界面活性剤の主成分が非ィ オン界面活性剤とすること、各粒子に使用する界面活性剤のうち、非イオン界面活性 剤の界面活性剤全体に対して占める重量割合が、榭脂粒子分散液よりも着色剤粒 子分散液又はワックス粒子分散液の方が多くなること、さらには、榭脂粒子分散液に 用いる界面活性剤が非イオン界面活性剤とイオン型界面活性剤の混合であり、かつ ワックス粒子分散液及び着色剤粒子分散液に用いる界面活性剤の主成分が非ィォ ン界面活性剤のみとすることが挙げられる。
[0101] 芯粒子が分散した芯粒子分散液に、第二の榭脂粒子を分散させた第二の榭脂粒 子分散液を添加混合し、加熱処理して芯粒子に、第二の榭脂粒子を芯粒子に融着 させてトナー母体粒子を生成することも好ま 、。
[0102] 本発明のトナーでは、顔料およびワックスはトナーの内部に取り込まれている力 最 表面に着色剤(例えば顔料)およびワックスが存在する可能性もあり、これらの顔料お よびワックスが、電子写真装置内で蓄積されると、画像品質に悪影響を与えるので、 このような課題を未然に防止することからも、第二の榭脂粒子を芯粒子に融着層(シ エル層と称することもある)を形成することが望ましい。また、トナーの高温状態での貯 蔵安定性を高める観点から、ガラス転移点 (Tg (°C) )の高い榭脂粒子を、高温での 耐オフセット性を確保する観点から、高分子量の乳化榭脂微粒子を、帯電安定性の 観点から電荷調整剤を含有した榭脂粒子をシェル層として形成しても望ましい。 [0103] 第二の榭脂粒子を芯粒子に融着させる例において、芯粒子分散液に、第二の榭 脂粒子を分散させた第二の榭脂粒子分散液を添加し、加熱処理して芯粒子に、第 二の榭脂粒子を芯粒子に融着させる榭脂融着層を形成する際、第二の榭脂粒子分 散液の pH値を一定範囲に調整した後に添加することが好ましい。特に第二の榭脂 粒子分散液の滴下条件と組み合わせることがより効果的である。
[0104] 液の pHのバランスを乱すことなぐ第二の榭脂粒子分散液を添加することにより、 融着に加わらない浮遊する第二の榭脂粒子の発生を抑え、芯粒子への第二の榭脂 粒子の付着を良好なものとし、あるいは芯粒子同士の二次凝集の発生を抑えること が狙いである。
[0105] 第二の榭脂粒子分散液の pH値の条件としては、芯粒子が分散した芯粒子分散液 の pH値を HSとすると、第-の榭脂粒子を分散させた第二の榭脂粒子分散液の pH を、 HS +4〜HS— 4の範囲に調整して添加することが好ましい。好ましくは HS + 3 〜HS— 3の範囲、より好ましくは HS + 3〜HS— 2の範囲、さらに好ましくは HS + 2 〜HS— 1の範囲とする。
[0106] 芯粒子分散液に pH値が離れた第二の榭脂粒子分散液を添加すると、液の pHの ノ《ランスが急に乱されるため、芯粒子への第二の榭脂粒子の付着が生じないか、あ るいは芯粒子同士の二次凝集の発生により生成粒子を粗大化させる結果となってし まう。このような現象を抑えるために、第二の榭脂粒子分散液の pHを調整することが 効果的である。これにより、第二の榭脂粒子の浮遊粒子の発生が低減され、第二の 榭脂粒子の芯粒子表面への均一な付着が行える。また芯粒子への付着が促進され 、融着の処理時間が早くなり、生産性を向上させることができる。また、第二の榭脂粒 子の芯粒子への融着の際、粒子の急激な粗大化を防ぐことができ、小粒径でシヤー プな粒度分布を形成することができる。 pH値を HS+4以下とすることにより、粒子の 粗大化し、粒度分布がブロードになる傾向を抑制することができる。 pH値を HS— 4 以上とすることにより、第二の榭脂粒子の芯粒子への付着を進行させて、融着処理を 単時間に行える。また、第二の榭脂粒子が融着に加わらず水系中に浮遊したままで 、液が白濁のままで反応が進行しない現象も抑制する効果が得られる。
[0107] 添加する第二の榭脂粒子分散液の pHを、前記芯粒子が分散した芯粒子分散液の pHに近い又は高い値に調整して添加することにより実現できる。この範囲に調整す ることにより、第-の榭脂粒子の芯粒子への付着溶融の際に芯粒子同士を一部二次 凝集させることで、形状を球形力 ポテト状に粒子の形状制御することができる。
[0108] これは現像、転写、クリーニングプロセスとの整合によりトナーの形状が定められる 傾向が強く、感光体や転写ベルトのタリ ユング性を重視する場合にはトナー形状は 球形ではなくポテト状としたほうがクリーニングの余裕度が広がる。また転写性を重視 する場合にはトナー形状を球形に近づけ、転写効率を上げる。
[0109] 第二の榭脂粒子を芯粒子に融着させる例において、芯粒子分散液に添加する第 二の榭脂粒子を分散せしめた第二の榭脂粒子分散液の pH値は、芯粒子が分散し た芯粒子分散液の pH値にかかわりなぐ 3. 5〜11. 5の範囲に調整して添加するこ と力 子ましい。好ましくは 5. 5〜: L 1. 5、より好ましくは 6. 5〜11、さらに好ましくは 6. 5〜: LO. 5の範囲である。 pHを 3. 5以上とすることにより、第二の榭脂粒子の凝集粒 子表面への付着を進行させ、第二の榭脂粒子が水系中で浮遊し、液は白濁で残る 現象を抑制できる。 pH値を 11. 5以下とすることにより、生成される粒子が急激に粗 大化する傾向を抑制できる。
[0110] また、第-の榭脂粒子を分散させた第二の榭脂粒子分散液の pHを、 HS〜: HS + 4の範囲で高めに調整すると、芯粒子同士の二次凝集の発生状態を調整することが でき、第二の榭脂粒子添加時に最終生成されるトナー母体粒子の形状を制御するこ とも可能となる。
[0111] 第二の榭脂粒子を芯粒子に融着させる例において、第二の榭脂粒子分散液の添 加の方法は特には限定されず、全量一括して添加しても力まわない。また、より好ま しくは生成された芯粒子が分散した芯粒子分散液に、第二の榭脂粒子分散液の滴 下条件として、生成された芯粒子量 100重量部に対し、第二の榭脂粒子の滴下速度 力 0. 14重量部 Zmin〜2重量部 Zminの滴下条件で滴下して生成することが好ま しい。好ましくは 0. 15重量部 Zmin〜l重量部 Zmin、さらに好ましくは、 0. 2重量 部 Zmin〜0. 8重量部 Zminである。
[0112] 第二の榭脂粒子分散液の添加時期は、芯粒子が所定の粒径に達したら、そのまま 添加される。添カ卩は順次滴下が好ましい。所定全量を一気に添加したり、 2重量部 Z minを超えると第二の榭脂粒子のみ同士の凝集が生じやすぐ粒度分布がブロード になりやすい。また、投入量が多くなると、液温度が急激に低下し凝集反応の進行が 止まることになり、第二の榭脂粒子の一部が芯粒子への付着に加わらずに水系中で 浮遊した状態で残ってしまう場合がある。
[0113] また、 0. 14重量部 Zminよりも少ないと、第二の榭脂粒子の一部が芯粒子への付 着する量が減量し、加熱を続けていく際に、芯粒子同士の凝集が生じて、粒子が粗 大化、粒度分布がブロードになりやすい。
[0114] 第二の榭脂粒子分散液の滴下条件を適正化することで、芯粒子同士の凝集や第 二の榭脂粒子のみ同士の凝集を防 、で、小粒径で粒度分布の狭 、粒子の生成を可 能とする。
[0115] 生成された芯粒子が分散された芯粒子分散液の液温度の変動を 10%以内に抑え るように、第二の榭脂粒子分散液を滴下するようなことが好ま U、。
[0116] 芯粒子又は第二の榭脂粒子が融着した芯粒子を任意の洗浄工程、固液分離工程 、及び乾燥工程を経て、トナー母体粒子を得ることができる。この洗浄工程において は、帯電性を向上させる観点より、十分にイオン交換水による置換洗浄を行うのが好 ましい。前記固液分離工程における分離方法としては、特に制限はなぐ生産性の 観点から、吸引濾過法や加圧濾過法などの公知の濾過方法が好ましく挙げられる。 前記乾燥工程における乾燥方法としては、特に制限はなぐ生産性の観点から、フラ ッシュジ ット乾燥方法、流動乾燥方法、及び振動型流動乾燥方法などの公知の乾 燥方法が好ましく挙げられる。
[0117] 本発明で使用する水溶性無機塩としては、アルカリ金属塩及びアルカリ土類金属 塩を挙げることができる。アルカリ金属としては、リチウム、カリウム、ナトリウム等が挙 げられ、アルカリ土類金属としては、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、ノ リウ ム等が挙げられる。これらのうち、カリウム、ナトリウム、マグネシウム、カルシウム、バリ ゥムが好ま ヽ。前記アルカリ金属又はアルカリ土類金属の対イオン (塩を構成する 陰イオン)としては、塩ィ匕物イオン、臭化物イオン、ヨウ化物イオン、炭酸イオン、硫酸 イオン等が挙げられる。
[0118] 水に無限溶解する有機溶媒としては、メタノール、エタノール、 1 プロパノール、 2 —プロパノール、エチレングリコール、グリセリン、アセトン等が挙げられる。これらのう ち、メタノール、エタノール、 1 プロパノール、 2 プロパノールなどの炭素数が 3以 下のアルコールが好ましく、特に 2—プロパノールが好まし!/、。
[0119] 非イオン界面活性剤としては、例えば、高級アルコールエチレンオキサイド付加物 、アルキルフエノールエチレンオキサイド付加物、脂肪酸エチレンオキサイド付加物、 多価アルコール脂肪酸エステルエチレンオキサイド付加物、脂肪酸アミドエチレンォ キサイド付加物、油脂のエチレンオキサイド付加物、ポリプロピレングリコールェチレ ンオキサイド付加物等のポリエチレングリコール型の非イオン界面活性剤、グリセロー ルの脂肪酸エステル、ペンタエリスリトールの脂肪酸エステル、ソルビトール及びソル ビタンの脂肪酸エステル、ショ糖の脂肪酸エステル、他価アルコールのアルキルエー テル、アルカノールァミン類の脂肪酸アミド等の多価アルコール型の非イオン界面活 性剤などが挙げられる。
[0120] 高級アルコールエチレンオキサイド付カ卩物、アルキルフエノールエチレンオキサイド 付加物等のポリエチレングリコール型の非イオン界面活性剤が特に好ましく使用でき る。
[0121] 水系媒体としては、蒸留水、イオン交換水等の水、アルコール類などが挙げられる 。これらは、 1種単独で使用してもよいし、 2種以上を併用してもよい。前記極性を有 する分散剤における前記極性界面活性剤の含有量としては、一概に規定することは できず、 目的に応じて適宜選択することができる。
[0122] また本発明にお ヽては、非イオン界面活性剤と、イオン型界面活性剤とを併用する 場合には、極性界面活性剤としては、例えば、硫酸エステル塩系、スルホン酸塩系、 リン酸エステル系、せっけん系等のァ-オン界面活性剤、アミン塩型、 4級アンモ-ゥ ム塩型等のカチオン界面活性剤などが挙げられる。
[0123] 前記ァ-オン界面活性剤の具体例としては、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム 、ドデシル硫酸ナトリウム、アルキルナフタレンスルホン酸ナトリウム、ジアルキルスル ホコハク酸ナトリウムなどが挙げられる。
[0124] 前記カチオン界面活性剤の具体例としては、アルキルベンゼンジメチルアンモ-ゥ ムクロライド、アルキルトリメチルアンモ -ゥムクロライド、ジステアリルアンモ-ゥムクロ ライドなどが挙げられる。これらは、 1種単独で使用してもよいし、 2種以上を併用して ちょい。
[0125] (2)ワックス
好ましい第一のワックスの例としては、炭素数が 16〜24の高級アルコール及び炭 素数 16〜24の高級脂肪酸の少なくとも一方カゝらなるエステルを少なくとも 1種含む。 このワックスを使用することにより、脂肪族炭化水素系ワックスが芯粒子中に取り込ま れずに浮遊する粒子の存在を抑え、また芯粒子の粒度分布がブロードになることを 抑え、さらにはシェルィ匕する際に芯粒子が急激に粗大化する現象を緩和することが できる。また低温定着化を進めることが出来る。第二のワックスとの併用により、高温 非オフセット性、紙の分離性とともに粒度の粗大化を防ぎ、小粒径で狭い粒度分布 の芯粒子の生成が可能となる。
[0126] アルコール成分としては、メチル、ェチル、プロピル又はブチル等のモノアルコール の外、エチレングリコール又はプロピレングリコール等のグリコール類又はその多量 体、グリセリン等のトリオール類又はその多量体、ペンタエリスリトール等の多価アルコ ール、ソルビタン又はコレステロール等が好適である。これらのアルコール成分が多 価アルコールである場合の前記高級脂肪酸は、モノ置換体であってもよいし、多価 置換体であってもよい。
[0127] 具体的には、(i)ステアリン酸ステアリル、パルミチン酸パルミチル、ベヘン酸べへ- ル又はモンタン酸ステアリル等の炭素数 16〜24の高級アルコールと炭素数 16〜24 の高級脂肪酸とからなるエステル類、(ii)ステアリン酸プチル、ベヘン酸イソプチル、 モンタン酸プロピル又はォレイン酸 2—ェチルへキシル等の炭素数 16〜24の高級 脂肪酸と低級モノアルコールとからなるエステル類、(iii)モンタン酸モノエチレンダリ コールエステル、エチレングリコールジステアレート、モノステアリン酸グリセリド、モノ ベへン酸グリセリド、トリノ レミチン酸グリセリド、ペンタエリスリトールモノべへネート、 ペンタエリスリトールジリノレート、ペンタエリスリトールトリオレエート又はペンタエリスリ トールテトラステアレート等の炭素数 16〜24の高級脂肪酸と多価アルコールとからな るエステル類、若しくは、(iv)ジエチレングリコールモノべへネート、ジエチレングリコ ールジベへネート、ジプロピレングリコールモノステアレート、ジステアリン酸ジグリセリ ド、テトラステアリン酸トリグリセリド、へキサべヘン酸テトラグリセリド又はデカステアリン 酸デカグリセリド等の炭素数 16〜24の高級脂肪酸と多価アルコール多量体とからな るエステル類などが好適に挙げられる。これらのワックスは、 1種単独で使用してもよ いし、 2種以上を併用してもよい。
[0128] アルコール成分及び Z又は酸成分の炭素数は 16未満であると分散助剤としての 機能が発揮しにくぐ 24を越えると低温定着助剤としての機能が発揮しにくくなる。
[0129] また、好ましい第一のワックスの例として、ヨウ素価が 25以下、けん化価が 30〜300 力もなるワックスを含む。第二のワックスとの併用により、粒度の粗大化を防ぎ、小粒 径で狭い粒度分布の芯粒子の生成が可能となる。ヨウ素価を規定することで、ヮック スの分散安定性を向上させる効果が得られ、榭脂、着色剤粒子との芯粒子形成が均 一にでき、小粒径で狭い粒度分布の芯粒子形成を可能とする。好ましくはヨウ素価が 20以下、けん化価が 30〜200、より好ましくはヨウ素価が 10以下、けん化価が 30〜 150である。
[0130] ヨウ素価が 25より大きいと、逆に分散安定性がよくなりすぎ、榭脂、着色剤粒子との 芯粒子形成が均一に行えず、ワックスの浮遊粒子が増える傾向にあり、粒子の粗大 ィ匕、ブロードな粒度分布になりやすい。浮遊粒子がトナーに残留してしまうと、感光体 等のフィルミングを生じさせる。一次転写でのトナー多層転写時にトナーの電荷作用 による反発が緩和されに《なる。けん化価が 30より小さくなると、不けん化物、炭化 水素の存在が増加し、小粒径の均一な芯粒子形成が困難になる。感光体フィルミン グ、トナーの帯電性の悪ィ匕を生じ、連続使用時の帯電性の低下を招く。 300より大き くなると水系中での浮遊物が増大する。トナーの電荷作用による反発が緩和されにく くなる。またカプリやトナー飛散の増大を招く。
[0131] ヨウ素価、けん化価を規定したワックスの 220°Cにおける加熱減量は 8重量%以下 であることが好ましい。加熱減量が 8重量%より大きくなると、トナーのガラス転移点を 低下させ、トナーの貯蔵安定性を損なう。現像特性に悪影響を与え、カプリや感光体 フィルミングを生じさせる。生成されるトナーの粒度分布がブロードになってしまう。
[0132] ヨウ素価、けん化価を規定したワックスのゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)におけ る分子量特性、数平均分子量が 100〜5000、重量平均分子量が 200〜10000、 重量平均分子量と数平均分子量の比 (重量平均分子量 Z数平均分子量)が 1. 01
〜8、 Z平均分子量と数平均分子量の比 (Z平均分子量 Z数平均分子量)が 1. 02〜 10、分子量 5 X 102〜1 X 104の領域に少なくとも一つの分子量極大ピークを有して いることが好ましい。より好ましくは数平均分子量が 500〜4500、重量平均分子量が 600〜9000、重量平均分子量と数平均分子量の比(重量平均分子量 Z数平均分 子量)が 1. 01〜7、 Z平均分子量と数平均分子量の比 (Z平均分子量 Z数平均分子 量)が 1. 02〜9、さらに好ましくは数平均分子量が 700〜4000、重量平均分子量が 800〜8000、重量平均分子量と数平均分子量の比(重量平均分子量 Z数平均分 子量)が 1. 01〜6、 Z平均分子量と数平均分子量の比 (Z平均分子量 Z数平均分子 量)が 1. 02〜8である。
[0133] 数平均分子量が 100より小さぐ重量平均分子量が 200より小さぐ分子量極大ピ ークが 5 X 102よりも小さい範囲に位置しているとなると貯蔵安定性が悪ィ匕する。また 現像器内でのハンドリング性が低下し、トナー濃度の均一性保持を阻害する。トナー の感光体フィルミングを生じてしまう。生成されるトナーの粒度分布がブロードになつ てしまう。
[0134] 数平均分子量が 5000より大きぐ重量平均分子量が 10000より大きぐ重量平均 分子量と数平均分子量の比 (重量平均分子量 Z数平均分子量)が 8より大きぐ Z平 均分子量と数平均分子量の比 (Z平均分子量 Z数平均分子量)が 10より大きぐ分 子量極大ピークが 1 X 104の領域よりも大きい範隨こ位置していると、離型作用が弱く なり低温定着性が低下する。ワックスの乳化分散粒子生成時の生成粒子の粒径を小 さくできにくくなる。
[0135] 第一のワックスとしては、メドウフォーム油誘導体、カルナゥバワックス誘導体、ホホ バ油誘導体、木ロウ、ミツロウ、ォゾケライト、カルナゥバワックス、キャンデリアワックス 、セレシンワックス又はライスワックス等の材料も好ましぐまたこれらの誘導体も好適 に使用される。そして一種類又は二種類以上組み合わせての使用も可能である。
[0136] メドウフォーム油誘導体としては、メドウフォーム油脂肪酸、メドウフォーム油脂肪酸 の金属塩、メドウフォーム油脂肪酸エステル、水素添加メドウフォーム油又はメドウフ オーム油トリエステルも好ましく使用できる。小粒径の均一な粒度分布の乳化分散液 を作成することができる。オイルレス定着における低温定着性と現像剤の長寿命化、 転写性改良に効果が得られる好まし 、材料である。これらは 1種又は 2種以上組み合 せての使用が可能である。
[0137] メドウフォーム油をけん化分解して得られるメドウフォーム油脂肪酸は 4〜30個の炭 素原子を有する脂肪酸力もなるものが好ましい。その金属塩はナトリウム、カリウム、力 ルシゥム、マグネシウム、ノ リウム、亜鉛、鉛、マンガン、鉄、ニッケル、コバルト又はァ ルミ-ゥムなどの金属塩が使用することが出来る。高温非オフセット性が良好である。
[0138] メドウフォーム油脂肪酸エステルとしては例えば、メチル、ェチル、ブチルゃグリセリ ン、ペンタエリスリトール、ポリプロピレングリコール又はトリメチロールプロパンなどの エステルであり、特に、メドウフォーム油脂肪酸ペンタエリスリトールモノエステル、メド ゥフォーム油脂肪酸ペンタエリスリトールトリエステル又はメドウフォーム油脂肪酸トリメ チロールプロパンエステルなどが好まし 、。低温定着性に効果がある。
[0139] 水素添加メドウフォーム油はメドウフォーム油に水素添カ卩して不飽和結合を飽和結 合としたものである。低温定着性、光沢性を向上できる。
[0140] さらには、メドウフォーム油脂肪酸とグリセリン、ペンタエリスリトール、トリメチロール プロパン等の多価アルコールとのエステル化反応物を、トリレンジイソシァネート(TD 1)、ジフエ-ルメタン 4, 4,ージイソシァネート(MDI)、等のイソシァネートで架橋し て得られるメドウフォーム油脂肪酸多価アルコールエステルのイソシァネート重合物 も好ましく使用できる。キャリアへのスベント性が少なぐ二成分現像剤のより長寿命 化が可能となる。
[0141] ホホバ油誘導体としては、ホホバ油脂肪酸、ホホバ油脂肪酸の金属塩、ホホバ油脂 肪酸エステル、水素添加ホホバ油、ホホバ油トリエステル、エポキシ化ホホバ油のマ レイン酸誘導体、ホホバ油脂肪酸多価アルコールエステルのイソシァネート重合物、 ハロゲンィ匕変性ホホバ油も好ましく使用できる。小粒径の均一な粒度分布の乳化分 散液を作成することができる。榭脂とワックスの均一混合分散が行いやすい。オイル レス定着における低温定着性と現像剤の長寿命化、転写性改良に効果が得られる 好ましい材料である。これらは 1種又は 2種以上組み合せての使用が可能である。
[0142] ホホバ油をけん化分解して得られるホホバ油脂肪酸は 4〜30個の炭素原子を有す る脂肪酸力もなる。その金属塩はナトリウム、カリウム、カルシウム、マグネシウム、バリ ゥム、亜鉛、鉛、マンガン、鉄、ニッケル、コバルト、アルミニウムなどの金属塩が使用 することが出来る。高温非オフセット性が良好である。
[0143] ホホバ油脂肪酸エステルとしては例えば、メチル、ェチル、ブチルやグリセリン、ぺ ンタエリスリトール、ポリプロピレングリコール、トリメチロールプロパンなどのエステル であり、特に、ホホバ油脂肪酸ペンタエリスリトールモノエステル、ホホバ油脂肪酸べ ンタエリスリトールトリエステル、ホホバ油脂肪酸トリメチロールプロパンエステルなどが 好ましい。低温定着性に効果がある。
[0144] 水素添加ホホバ油はホホバ油に水素添カ卩して不飽和結合を飽和結合としたもので ある。低温定着性、光沢性を向上できる。
[0145] さらには、ホホバ油脂肪酸とグリセリン、ペンタエリスリトール、トリメチロールプロパン 等の多価アルコールとのエステル化反応物を、トリレンジイソシァネート(TDI)、ジフ ェ-ルメタン 4, 4,ージシソシァネート(MDI) 、等のイソシァネートで架橋して得ら れるホホバ油脂肪酸多価アルコールエステルのイソシァネート重合物も好ましく使用 できる。キャリアへのスベント性が少なぐ二成分現像剤のより長寿命化が可能となる
[0146] ケンィ匕価は、試料 lgをけん化するのに要する水酸ィ匕カリウムのミリグラム数をいう。
酸価とエステル価の和にあたる。ケンィ匕価値を測定するには約 0. 5Nの水酸ィ匕カリウ ムのアルコール溶液中で試料をケン化した後、 0. 5Nの塩酸で過剰の水酸化力リウ ムを滴定する。
[0147] ヨウ素価は試料にハロゲンを作用させたときに、吸収されるハロゲンの量をヨウ素に 換算し、試料 lOOgに対する g数で表したものをいう。吸収されるヨウ素のグラム数であ り、この値が大きいほど試料中の脂肪酸の不飽和度が高いことを示す。試料のクロ口 ホルム又は四塩ィ匕炭素溶液にヨウ素と塩ィ匕水銀 (Π)のアルコール溶液又は塩ィ匕ョゥ 素の氷酢酸溶液を加えて、放置後反応しな 、で残ったヨウ素をチォ硫酸ナトリウム標 準液で滴定して吸収ヨウ素量を算出する。
[0148] 加熱減量の測定は試料セルの重量を 0. lmgまで精秤 (Wlmg)し、これに試料 10 〜15mgを入れ、 0. lmgまで精秤する(W2mg)。試料セルを示差熱天秤にセットし 、秤量感度を 5mgにして測定開始する。測定後、チャートにより試料温度が 220°Cに なった時点での重量減を 0. lmgまで読み取る (W3mg)。装置は、真空理工製 TGD 3000、昇温速度は 10°CZmin、最高温度は 220°C、保持時間は lminで、加熱 減量(%) =W3/ (W2-W1) X 100、で求められる。
[0149] ワックスの DSC法及び MDSC法による吸熱ピーク温度(融点で)、オンセット温度 及び吸熱量は Q 100型示差操作熱量計 (ティー ·エイ'インスツルメンッ社製、冷却に は純正の電気冷凍機を使用)を使用し、測定モードを「標準」、パージガス (N )流量
2 を 50mlZminで、電源投入後、測定セル内の温度を 30°Cに設定し、その状態で 1 時間放置した後,純正のアルミニウム製のクリンプパンに被測定試料をサンプル量と して 8mg± 2mg入れ、試料が入ったアルミニウム製のクリンプパンを測定機器内に投 入した。その後 5°Cで 5min間保持し、昇温速度 l°CZminで 120°Cまで昇温した。解 析は、装置に付属の「Universal Analysis Version 4. 0」を使用した。
[0150] グラフにおいて、横軸にリファレンスである空のアルミニウム製のクリンプパンの温度 、縦軸に、 DSC法での測定は(数式 1)で表されるヒートフローを、 MDSC法での測 定は(数式 2)で表されるリバースヒートフローを取り、ベースラインから吸熱曲線が立 ち上がり始める温度をオンセット温度、吸熱曲線のピーク値を吸熱ピーク温度 (融点) とした。
[0151] DSC法の測定条件は、昇温速度毎分 1°Cで測定した。一般的に DSC法で測定を 行う場合、試料の熱履歴を消すために一旦昇温と冷却を実施した後に再度昇温を行 いその際の吸熱を測定するが、試料を溶融することで試料の構造が変化することが 予測されたため、熱履歴を消すための昇温過程と冷却過程は省略した。
[0152] MDSC法は平均昇温速度毎分 1°C、変調周期 40秒、変調振幅温度 0. 106°Cで 測定した。このとき昇温速度は最小で毎分 0°C、最大で毎分 2°Cまで周期的に変化 する。
[0153] 第一のワックスと第二のワックスの吸熱領域に重なり合う部分がある場合、第一のヮ ッタスの吸熱ピーク温度 (融点 Tmwl (°C) )と第二のワックスの吸熱ピーク温度 (融点 Tmw2 (°C) )の間で、 DSC法による吸熱曲線において吸熱が極小となる温度を境界 として、両者の吸熱量を算出した。 [0154] また、第一のワックスとして前述したワックスに代わって、又は併用してヒドロキシステ アリン酸の誘導体、グリセリン脂肪酸エステル、グリコール脂肪酸エステル又はソルビ タン脂肪酸エステルの材料も好ましぐ一種類又は二種類以上組合せての使用も有 効である。均一な乳化分散の小粒径芯粒子の作成が可能となり、第二のワックスとの 併用により、粒度の粗大化を防ぎ、小粒径で狭い粒度分布の芯粒子の生成が可能と なる。
[0155] ヒドロキシステアリン酸の誘導体としては、 12—ヒドロキシステアリン酸メチル、 12— ヒドロキシステアリン酸ブチル、プロピレングリコールモノ 12—ヒドロキシステアラート、 グリセリンモノ 12—ヒドロキシステアラート又はエチレングリコールモノ 12—ヒドロキシ ステアラート等が好適な材料である。オイルレス定着における低温定着性、紙の分離 性改良効果と、感光体フィルミング防止効果がある。
[0156] グリセリン脂肪酸エステルとしてはグリセリンステアラート、グリセリンジステアラート、 グリセリントリステアラート、グリセリンモノノ ノレミタート、グリセリンジノ ノレミタート、グリセ リントリノ レミタート、グリセリンベへナート、グリセリンジベへナート、グリセリントリべへ ナート、グリセリンモノミリスタート、グリセリンジミリスタート又はグリセリントリミリスタート 等が好適な材料である。オイルレス定着における低温時のコールドオフセット性緩和 と、転写性低下防止効果がある。
[0157] グリコール脂肪酸エステルとしては、プロピレングリコールモノパルミタート若しくは プロピレングリコールモノステアラート等のプロピレングリコール脂肪酸エステル、又は エチレングリコールモノステアラート若しくはエチレングリコールモノパルミタート等の エチレングリコール脂肪酸エステルが好適な材料である。低温定着性、現像での滑り を良くしキヤリアスベント防止の効果がある。
[0158] ソルビタン脂肪酸エステルとしては、ソルビタンモノパルミタート、ソルビタンモノステ ァラート、ソルビタントリパルミタート又はソルビタントリステアラートが好適な材料であ る。さらには、ペンタエリスリトールのステアリン酸エステル、アジピン酸とステアリン酸 又はォレイン酸の混合エステル類等の材料が好ましぐ一種類又は二種類以上組み 合わせての使用も可能である。オイルレス定着における紙の分離性改良効果と、感 光体フィルミング防止効果がある。 [0159] 第-のワックスとしては、ポリプロピレンワックス、ポリエチレンワックス、ポリプロピレン ポリエチレン共重合体ワックス、マイクロクリスタリンワックス、パラフィンワックス又はフ イツシヤートトプッシュワックス等の脂肪酸炭化水素系ワックスが好適に使用できる。
[0160] また、ワックスを混合凝集時に脱離浮遊させず、均一に榭脂中に内包化するために は、ワックスの分散粒度分布、ワックスの組成、ワックスの溶融特性も影響される。
[0161] ワックス粒子分散液は、界面活性剤を添加した水系媒体中にワックスをイオン交換 水中で加熱し、溶融させ分散させることにより調製される。
[0162] ワックスの分散粒子径は小粒径側カゝら積算したときの体積粒径積算分布において 1 60/0径( 尺16)カ 20〜20011111、 500/0径(PR50)力40〜300ηπι、 840/0径(PR84) 力 OOnm以下、 PR84ZPR16力 S1. 2〜2. 0の大きさにまで乳化分散し、 200nm 以下の粒子が 65体積%以上、 500nmを越える粒子が 10体積%以下であることが好 ましい。
[0163] 好ましくは、小粒径側力も積算したときの体積粒径積算分における 16%径 (PR16) 力 ^20〜: LOOmn、 500/0径(PR50)力 40〜160ηπι、 840/0径(PR84)力 260ηπι以下 、 PR84/PR16力 S1. 2〜1. 8である。 150mn以下の粒子力 65体積0 /0以上、 400η mを越える粒子が 10体積%以下である。
[0164] さらに好ましくは、小粒径側力も積算したときの体積粒径積算分における 16%径 (P 尺 16)力 S20〜60mn、 500/0径(PR50)力40〜120ηπι、 840/0径(PR84)力 220ηπι 以下、 PR84/PR16力 S1. 2〜1. 8である。 130mn以下の粒子力 65体積0 /0以上、 3 OOnmを越える粒子が 10体積%以下である。
[0165] 榭脂粒子分散液と着色剤粒子分散液及びワックス粒子分散液とを混合凝集して芯 粒子を形成するとき、 50%径 (PR50)が 40〜160nmと微細分散とすることにより、ヮ ッタスが榭脂粒子間に取り込まれやすくワックス自体同士での凝集を防止でき、分散 が均一に行える。榭脂粒子に取り込まれ水中に浮遊する粒子をなくすことができる。
[0166] さらに芯粒子を水系中で加熱して溶融した凝集粒子を得る際に、表面張力の関係 力 溶融した榭脂粒子が溶融したワックス粒子を取り囲み、包含する形となり、榭脂 中に離型剤が内包されやすくなる。
[0167] PR16力 S200mnJり大さく、 500/0径(PR50)力 S300mnJり大さく、 PR84力400ηπι よりも大きぐ PR84ZPR16が 2. 0よりも大きく、 200nm以下の粒子が 65体積%未 満、 500nmを越える粒子が 10体積%より多くなると、ワックスが榭脂粒子間に取り込 まれに《ワックス自体同士のみでの凝集が多発する傾向となる。また、芯粒子に取り 込まれず、水中に浮遊する粒子が増大する傾向にある。芯粒子を水系中で加熱して 溶融した芯粒子を得る際に、溶融した榭脂粒子が溶融したワックス粒子を包含する 形となりにくぐ榭脂中にワックスが内包されに《なる。さらに榭脂を付着融合させる 際にトナー母体表面に露出遊離するワックス量が多くなり、感光体へのフィルミング、 キャリアへのスベントの増カロ、現像でのハンドリング性が低下し、また現像メモリーが 発生しやすくなる。
[0168] PR16力 20nmより/ J、さく、 50%径(PR50)力40nmより/ J、さく、 PR84/PR16が 1 . 2よりも小さくしょうとすると、分散状態を維持しづらぐ放置時にワックスの再凝集が 発生し、粒度分布の放置安定性が低下する傾向となる。また分散時に負荷が大きく なり、発熱が大きくなり、生産性が低下する傾向となる。
[0169] ワックスの融点以上の温度に保持された分散剤を添加した媒体中に、前記ワックス をワックス濃度 40wt%以下で溶融させたワックス溶融液を、固定体と一定のギャップ を介して高速回転する回転体により生じる高せん断力作用により乳化分散させること により、ワックス粒子を微糸田に分散できる。
[0170] 図 3、 4に示す一定容量の槽内の槽壁に、 0. lmm〜 10mm程度のギャップを設け て、回転体を 30mZs以上、好ましくは 40mZs以上、より好ましくは 50mZs以上の 高速で回転することにより、水系に強力なずりせん断力が作用し、微細な粒径の乳化 分散液が得られる。処理時間は 30s〜5min程度の処理で分散液が形成できる。
[0171] また図 5、 6に示すような固定した固定体に対し、 1〜: LOO /z m程度のギャップを設 けて 30mZs以上、好ましくは 40mZs以上、より好ましくは 50mZs以上で回転する 回転体との強いせん断力作用を付加することにより、微細な分散液を作成することが できる。
[0172] ホモジナイザーのような分散機よりも微細な粒子の粒度分布をより狭小化シャープ に形成できる。また長時間の放置でも分散液を形成した微粒子が再凝集することなく 、安定した分散状態を保つことができ、粒度分布の放置安定性が向上する。 [0173] ワックスの融点が高い場合は、高圧状態で加熱することにより溶融した液を作成す る。又はワックスを油性溶剤に溶解させる。この溶液を図 3、 4、 5、 6に示した分散機 を用いて界面活性剤や高分子電解質と共に水中で微粒子分散し、その後、加熱又 は減圧して前記油性溶剤を蒸散させることにより得られる。
[0174] 粒度測定は堀場製作所レーザ回折粒度測定器 (LA920)、島津製作所レーザ回 折粒度測定器 (SALD2100)などを用いて測定することができる。
[0175] (3)榭脂
本実施形態のトナーの榭脂微粒子としては、例えば熱可塑性結着樹脂が挙げられ る。具体的には、スチレン、ノ《ラクロロスチレン、 (X—メチルスチレン等のスチレン類、 アクリル酸メチル、アクリル酸ェチル、アクリル酸 n プロピル、アクリル酸ラウリル、ァ クリル酸 2—ェチルへキシル等のアクリル系単量体、メタクリル酸メチル、メタクリル酸 ェチル、メタクリル酸 n プロピル、メタクリル酸ラウリル、メタクリル酸 2—ェチルへキシ ル等のメタクリル系単量体、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、フマル酸などの力 ルポキシル基を解離基として有する不飽和多価カルボン酸系単量体などの単独重 合体、それらの単量体を 2種以上組み合せた共重合体、又はそれらの混合物等を挙 げることができる。
[0176] 重合開始剤としては、 2, 2,一ァゾビス一 (2, 4 ジメチルバレ口-トリル)、 2, 2,一 ァゾビスイソブチ口-トリル、 1, 1,一ァゾビス(シクロへキサン一 1—カルボ-トリル)、 2, 2'—ァゾビス一 4—メトキシー 2, 4 ジメチルバレロニトリル、ァゾビスイソブチロニ トリル等のァゾ系又はジァゾ系重合開始剤、や過硫酸塩 (過硫酸カリウム、過硫酸ァ ンモ-ゥム等)、ァゾ系化合物(4, 4,ーァゾビス 4 シァノ吉草酸及びその塩、 2, 2, —ァゾビス(2—アミジノプロパン)塩等)、パーォキシドィ匕合物等が挙げられる。
[0177] 榭脂粒子分散液における前記榭脂粒子の含有量としては、通常 5〜50重量%で あり、好ましくは 10〜40重量%である。
[0178] ワックス、着色剤との凝集反応による芯粒子生成において浮遊粒子の存在をなくし 、シャープな粒度分布の粒子を形成するために、芯粒子を構成する第一の榭脂粒子 のガラス転移点は 45°C〜60°C、軟化点が 90°C〜140°Cであることが好ましい。より 好ましくは、ガラス転移点が 45°C〜55°C、軟ィ匕点が 90°C〜135°C、さらに好ましくは 、ガラス転移点が 45°C〜52°C、軟化点が 90°C〜130°Cである。
[0179] また、第一の榭脂粒子の好ましい例として、重量平均分子量 (Mw)が 1万〜 6万、 重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)の比 MwZMnが 1. 5〜6である。好 ましくは重量平均分子量 (Mw)が 1万〜 5万、重量平均分子量 (Mw)と数平均分子 量(Mn)の比 MwZMnが 1. 5〜3. 9である。さらに好ましくは重量平均分子量(Mw )が 1万〜 3万、重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)の比 MwZMnが 1. 5 〜3である。
[0180] これにより、凝集反応の過程で、溶融する榭脂粒子との第一ワックスとの分散性が 良化して、芯粒子の粗大化を防ぎ、狭い粒度分布の粒子を効率よく生成することが できる。 JmwlZjwl及び Jmw2Zjw2値を一定の数値範囲内に制御することができ るものと考察する。また、低温定着性を可能とし、さらに画像光沢度の定着温度に対 する変化を少なくし、画像光沢を一定に出来る効果がある。通常は定着温度上昇す ると画像の光沢度が上昇するため、定着の温度変動により画像の光沢が変動して定 着の温度制御をシビアにする必要があった。しかし、本例により定着温度の変動によ つても画像光沢性の変動が少ない効果が得られる。
[0181] 第一の榭脂粒子のガラス転移点が 45°Cよりも小さ!/、と、芯粒子が粗大化する。貯蔵 安定性や耐熱性が低下する。 60°Cよりも大きいと低温定着性が悪化する。 Mwが 1 万よりも小さいと芯粒子が粗大化する。貯蔵安定性や耐熱性が低下する。 6万よりも 大きいと低温定着性が悪化する。 MwZMnが 6よりも大きいと、芯粒子の形状が安 定せず、不定形になりやすぐ粒子表面に凹凸が残り、表面平滑性の劣るものとなる
[0182] また、芯粒子に第二の榭脂粒子を芯粒子に融着して榭脂融着層を形成することも 好ましぐその樹脂の例として、ガラス転移点が 55°C〜75°C、軟ィ匕点が 140°C〜18 0°C、ゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)によって測定された重量平均分子量 (Mw) 力 万〜 50万、重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)の比 MwZMnが 2〜 10が好ましい。より好ましくは、ガラス転移点が 60°C〜70°C、軟ィ匕点が 145°C〜18 0°C、 Mwが 8万〜 50万、 MwZMnが 2〜7である。さらに好ましくは、ガラス転移点 力 S65°C〜70°C、軟化点が 150°C〜180°C、 Mwが 12万〜 50万、 MwZMnが 2〜5 である。
[0183] 芯粒子表面の熱融着を促進し、軟ィ匕点を高め設定とすることにより、耐久性、耐高 温オフセット性、分離性を向上させることが狙いである。第二の榭脂粒子のガラス転 移点が 55°Cよりも低いと二次凝集を生じやすい。また貯蔵安定性が悪化する。 75°C よりも高いと、芯粒子表面への熱融着性が悪ィヒし、均一付着性が低下する。第二の 榭脂粒子の軟ィ匕点が 140°Cよりも小さいと耐久性、耐高温オフセット性、分離性が低 下する。 180°Cよりも大きいと光沢性、透光性が低下する。 MwZMnを小さくして分 子量分布を単分散に近づけることにより、芯粒子表面への第二の榭脂粒子の熱融着 が均一に行うことが出来きる。第二の榭脂粒子の Mwが 5万よりも小さいと耐久性、高 温非オフセット性、紙分離性が低下する。 50万よりも大きいと低温定着性、光沢性、 透光性が低下する。
[0184] また、第一の榭脂粒子はトナー全榭脂に対して 60wt%以上であることが好ましぐ より好ましくは 70wt%以上、さらに好ましくは 80wt%以上である。
[0185] 榭脂、ワックス及びトナーの分子量は、数種の単分散ポリスチレンを標準サンプルと するゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)によって測定された値である。
[0186] 装置は、東ソ一社製 HLC8120GPCシリーズ、カラムは TSKgel superHM— H H4000/H3000/H2000 (6. Omml. D. — 150mmX 3)、溶離液 THF (テ卜ラヒ ドロフラン)、流量 0. 6mLZmin、試料濃度 0. 1%、注入量 20 L、検出器 RI、測定 温度 40°C、測定前処理は試料を THFに溶解後一晚放置後、 0. 45 mのメンブラ ンフィルターでろ過し、シリカ等の添加剤を除去した榭脂成分を測定する。測定条件 は、対象試料の分子量分布が、数種の単分散ポリスチレン標準試料により得られる 検量線における分子量の対数とカウント数が直線となる範囲内に包含される条件で ある。
[0187] また、結着樹脂の軟ィ匕点は、島津製作所の定荷重押出し形細管式レオメータフロ 一テスタ(CFT500)により、 1cm3の試料を昇温速度 6°C/分で加熱しながらプラン ジャーにより約 9. 8 X 105N/m2の荷重を与え、直径 lmm、長さ lmmのダイから押 し出して、このプランジャーのピストンストロークと温度との関係における昇温温度特 性との関係から、ピストンストロークが立上り始める温度が流出開始温度 (Tfb)、ピスト ンストローク特性の曲線の最低値と流出終了点の差の 1Z2を求め、それと曲線の最 低値を加えた点の位置における温度を 1Z2法における溶融温度 (軟ィ匕点 Ts°C)とな る。
[0188] また、榭脂のガラス転移点は示差走査熱量計(島津製作所 DSC— 50)を用い、 10 0°Cまで昇温し、その温度にて 3分間放置した後、降温速度 10°CZminで室温まで 冷却したサンプルを、昇温速度 10°CZminで昇温して熱履歴を測定した際に、ガラ ス転移点以下のベースラインの延長線とピークの立上り部分力 ピークの頂点までの 間での最大傾斜を示す接線との交点の温度を言う。
[0189] (4)顔料
本実施形態に使用される着色剤 (顔料)の黒顔料としては、カーボンブラックを使用 する。前述したようにカーボンブラックの DBP吸油量(ml/100g)は 45 70である。 粒子径は 20 40nmのもが好ましい。好ましくは粒子径は 20 35nmである。粒子 径は電子顕微鏡による算術平均径を取っている。粒子径が大きいと着色力が低下す る。粒子径が小さいと、液中での分散が困難になる。例えば、三菱ィ匕学社製の # 52 ( 粒径 27nm, DBP吸油量 63mlZlOOg) , # 50 (同 28 同 65mlZlOOg) , # 4 7 (同 23nm,同 64mlZl00g) , # 45 (同 24nm,同 53mlZlOOg # 45L (同 24η m,同 45ml/100g)、キャボット社製の REGAL250R (同 35nm、同 46mlZl00g) REGAL330R (同 25nm、同 65ml/100g) MOGULL (同 24nm、同 60ml/l OOg)がこのましい材料である。より好ましくは # 45 # 45 LREGAL250Rである。
[0190] DBP吸油量の測定 (JISK6217)は、 150°C± 1°Cで 1時間乾燥した試料 20g (Ag )をアブソープトメータ(Brabender社製、スプリング張力 2. 68kgZcm)の混合室に 投入し、予めリミットスィッチを最大トルクの約 70%に設定した後、混合機を回転する 。同時に自動ビューレットから DBP (比重 1. 045 1. 050gZcm3)を 4mlZminの 割合で添加する。終点近くになるとトルクが急速に増加してリミットスィッチが切れる。 それまでに添カ卩した DBP量(Bml)と試料重量力も試料 lOOgあたりの DBP吸油量( = BxlOO/A) (ml/ 1 OOg)が求められる。
[0191] また、カラートナーとして使用する顔料の例としては、イェロー顔料は、 C. I.ピグメ ント.イェロー 1, 3, 74, 97又は 98等のァセト酢酸ァリールアミド系モノァゾ黄色顔料 、 C. I.ビグメント 'イェロー 12, 13, 14, 17等のァセト酢酸ァリールアミド系ジスァゾ 黄色顔料、 C. I.ソルベンイェロー 19, 77, 79又は C. I.デイスパース'イェロー 164 が配合され、特に好ましくは C. I.ビグメント 'イェロー 93, 180, 185のべンズイミダ ゾロン系顔料が好適である。
[0192] マゼンタ顔料としては、 C. I.ピグメント 'レッド 48, 49 : 1, 53 : 1, 57, 57 : 1, 81, 1 22, 5等の赤色顔料、 C. I.ソルベント 'レッド 49, 52, 58, 8等の赤色染料が好まし く使用できる。
[0193] シアン顔料としては、 C. I.ビグネント 'ブルー 15 : 3等のフタロシアニン及びその誘 導体の青色染顔料が好ましく使用できる。添加量は結着榭脂 100重量部に対し、 3 〜8重量部が好ましい。
[0194] 各粒子のメジアン径としては、通常 1 μ m以下であり、 0. 01〜1 μ mであるのが好ま しい。前記メジアン径が 1 μ mを超えると、最終的に得られる静電荷像現像用トナー の粒径分布が広くなつたり、遊離粒子が発生し、性能や信頼性の低下を招き易い。 一方、前記メジアン径が前記範囲内にあると前記欠点がない上、トナー間の偏在が 減少し、トナー中の分散が良好となり、性能や信頼性のノ ツキが小さくなる点で有 利である。なお、前記メジアン径は、例えば堀場製作所レーザ回折粒度測定器 (LA 920)などを用いて測定することができる。
[0195] (5)外添剤
本実施形態では外添剤として無機微粉末が混合添加される。外添剤としては、シリ 力、アルミナ、酸化チタン、ジルコユア、マグネシア、フェライト、マグネタイト等の金属 酸化物微粉末、チタン酸バリウム、チタン酸カルシウム、チタン酸ストロンチウム等の チタン酸塩、ジルコン酸バリウム、ジルコン酸カルシウム、ジルコン酸ストロンチウム等 のジルコン酸塩ある 、はこれらの混合物が用いられる。外添剤は必要に応じて疎水 化処理される。
[0196] 外添剤に処理されるシリコーンオイル系の材料としては、例えばジメチルシリコーン オイル、メチルハイドロジェンシリコーンオイル、メチルフエニルシリコーンオイル、ェポ キシ変性シリコーンオイル、カルボキシル変性シリコーンオイル、メタクリル変性シリコ ーンオイル、アルキル変性シリコーンオイル、フッ素変性シリコーンオイル、ァミノ変性 シリコーンオイル及びクロルフエ-ル変成シリコーンオイルのうちの少なくとも 1種類以 上で処理される外添剤が好適に使用される。例えば東レダウコーニングシリコーン社 の SH200、 SH510、 SF230、 SH203、 BY16— 823又 ίま BY16— 855B等力挙げ、 られる。
[0197] 処理は外添剤とシリコーンオイル等の材料とをヘンシェルミキサ(三井鉱山社製 FM 20B)などの混合機により混合する方法や、外添剤へシリコーンオイル系の材料を噴 霧する方法、溶剤にシリコーンオイル系の材料を溶解或いは分散させた後、外添剤 と混合した後、溶剤を除去して作成する方法等がある。外添剤 100重量部に対して、 シリコーンオイル系の材料は 1〜20重量部配合されるのが好ましい。
[0198] シランカップリング剤としては、ジメチルジクロロシラン、トリメチルクロルシラン、ァリ ルジメチルクロルシラン、へキサメチルジシラザン、ァリルフエニルジクロルシラン、ビ -ルトリエトキシシラン、ジビュルクロルシラン又はジメチルビ-ルクロルシラン等が好 適に使用できる。シランカップリング剤処理は、外添剤を攪拌等によりクラウド状とした ものに気化したシランカップリング剤を反応させる乾式処理、又は外添剤を溶媒中に 分散させたシランカップリング剤を滴下反応させる湿式法等により処理される。
[0199] またシランカップリング処理した後にシリコーンオイル系の材料を処理することも好 ましい。
[0200] 正極帯電性を有する外添剤はアミノシラン、ァミノ変性シリコーンオイル又はェポキ シ変性シリコーンオイルで処理される。
[0201] また、疎水性処理を高めるため、へキサメチルジシラザンゃジメチルジクロロシラン
、他のシリコーンオイルによる処理の併用も好ましい。例えば、ジメチルシリコーンオイ ル、メチルフエ-ルシリコーンオイル又はアルキル変性シリコーンオイルのうちの少な くとも 1種類以上で処理することが好ま 、。
[0202] また、脂肪酸エステル、脂肪酸アミド、脂肪酸及び脂肪酸金属塩の群より選ばれた
1種又は 2種以上 (以下脂肪酸等)により外添剤の表面を処理することも好ましい。表 面処理したシリカ又は酸ィ匕チタン微粉末がより好ましい。
[0203] 脂肪酸又は脂肪酸金属塩としては、力プリル酸、力プリン酸、ゥンデシル酸、ラウリ ル酸、ミスチリン酸、パリミチン酸、ステアリン酸、ベヘン酸、モンタン酸、ラタセル酸、 ォレイン酸、エル力酸、ソルビン酸又はリノール酸等が挙げられる。中でも炭素数 12 〜22の脂肪酸が好ましい。
[0204] また脂肪酸金属塩を構成する金属としては、アルミニウム、亜鉛、カルシウム、マグ ネシゥム、リチウム、ナトリウム、鉛又はノ リウムが挙げられ、中でもアルミニウム、亜鉛 又はナトリウムが好ましい。特に好ましくはジステアリン酸アルミニウム (Al(OH) (C
17
H COO) )、又はモノステアリン酸アルミニウム(Al (OH) (C H COO) )、等のジ
35 2 2 17 35
脂肪酸アルミニウム、モノ脂肪酸アルミニウムである。 OH基を有することが過帯電を 防止し、転写不良を抑えることができる。また処理時に外添剤との処理性が向上する ものと考えられる。
[0205] 脂肪族アミドとしては、パルミチン酸アミド、パルミトレイン酸アミド、ステアリン酸アミド 、ォレイン酸アミド、ァラキジン酸アミド、エイコセン酸アミド、ベへニン酸アミド、エル力 酸アミド又はリグリノセリン酸アミド等の炭素数 16〜24を有する飽和または 1価の不飽 和の脂肪族アミドが好ましく用いられる。
[0206] 脂肪酸エステルとしては例えば、ステアリン酸ステアリル、パルミチン酸パルミチル、 ベヘン酸べへ-ル又はモンタン酸ステアリル等の炭素数 16〜24の高級アルコール と炭素数 16〜24の高級脂肪酸と力もなるエステル類、ステアリン酸プチル、ベヘン 酸イソブチル、モンタン酸プロピル又はォレイン酸 2—ェチルへキシル等の炭素数 16 〜24の高級脂肪酸と低級モノアルコールとからなるエステル類、若しくは脂肪酸ペン タエリスリトールモノエステル、脂肪酸ペンタエリスリトールトリエステル、又は脂肪酸ト リメチロールプロパンエステル等が好ましく用いられる。
[0207] ヒドロキシステアリン酸の誘導体、グリセリン脂肪酸エステル、グリコール脂肪酸エス テル又はソルビタン脂肪酸エステル等の多価アルコール脂肪酸エステル等の材料が 好ましぐ一種類又は二種類以上組み合わせての使用も可能である。
[0208] 表面処理の好ましい形態としては、処理される外添剤の表面をカップリング剤及び Z又はシリコーンオイル等のポリシロキサンにて処理を施した後に脂肪酸等により処 理を施すことも好ま ヽ。単に親水性シリカの脂肪酸を処理する場合よりも均一な処 理が可能となり、トナーの高帯電ィ匕を図れることと、トナーに添加したときの流動性が 向上する効果があるためである。またカップリング剤及び Z又はシリコーンオイルとと もに脂肪酸等を処理することでも上記効果を奏する。
[0209] 脂肪酸等をトルエン、キシレン又はへキサン等の炭化水素系有機溶剤に溶解し、 それとシリカ、酸化チタン、アルミナ等の外添剤とを分散機にかけ湿式混合して処理 剤により、外添剤の表面に付着させて、表面処理を施し、その後に溶剤を溜去して乾 燥処理を行うことにより生成される。
[0210] ポリシロキサンと脂肪酸等との混合割合が 1: 2〜20: 1であることが好ましい。割合 力 S1 : 2よりも脂肪酸等が多くなると、外添剤の帯電量が高くなり、画像濃度の低下、二 成分現像においてはチャージアップが発生しやすくなる。 20 : 1よりも脂肪酸等が少 なくなると、転写における中抜け、逆転写性への効果が低下する。
[0211] このとき脂肪酸等を表面処理した外添剤の強熱減量は 1. 5〜25wt%であることが 好ましい。より好ましくは 5〜25wt%、更に好ましくは 8〜20wt%である。 1. 5wt% より少ないと、処理剤の機能が十分に発揮されず、帯電性、転写性向上の効果が現 れない。 25wt%よりも多いと未処理剤が存在し、現像性や耐久性に悪影響を与える
[0212] 本発明により生成されたトナー母体粒子表面は従来の粉砕方式と異なり、トナー母 体粒子表面が平滑で均質化され、また表面が略榭脂のみで構成されているため、帯 電の均一性という面力もは有利であるが、帯電付与性、或いは帯電保持性に関して 使用する外添剤との相性が重要となるためである。
[0213] 平均粒子径 6ηπ!〜 200nmである外添剤をトナー母体粒子 100重量部に対し 1〜 6重量部外添処理することが好ましい。平均粒子径 6nmよりも小さいと、浮遊粒子や 感光体へのフィルミングが生じ易い。転写時の逆転写の発生を抑さえ切れない。 200 nmよりも大きくなると、トナーの流動性が悪ィ匕する。 1重量部よりも少ないとトナーの流 動性が悪化する。転写時の逆転写の発生を抑さえ切れない。 6重量部よりも多いと浮 遊粒子や感光体へのフィルミングが生じ易 ヽ。高温非オフセット性を悪化される。
[0214] また、平均粒子径が 6nm〜20nmである外添剤をトナー母体粒子 100重量部に対 し 0. 5〜2. 5重量部と、 20nm〜200nmである外添剤をトナー母体粒子 100重量部 に対し 0. 5〜3. 5重量部とを少なくとも外添処理することも好ましい。これにより機能 分離した外添剤の使用で、帯電付与性、帯電保持性が向上する、転写時の逆転写、 中抜け、トナー飛散に対しよりマージンが取れる。このとき平均粒子径が 6ηπ!〜 20η mの外添剤の強熱減量が 0. 5〜20wt%、平均粒子径が 20nm〜200nmの強熱減 量が 1. 5〜25wt%であることが好ましい。平均粒子径が 20nm〜200nmの強熱減 量を、平均粒子径が 6ηπ!〜 20nmの外添剤の強熱減量よりも多くすることにより、帯 電保持性がとともに転写時の逆転写、中抜けに効果が発揮される。
[0215] 外添剤の強熱減量を特定することにより、転写時の逆転写、中抜け、飛散りに対し よりマージンが取れる。現像器内でのハンドリング性を向上させトナー濃度の均一性 を上げることができる。
[0216] 平均粒子径カ ½nm〜20nmの強熱減量が 0. 5wt%よりも少ないと、逆転写、中抜 けに対する転写マージンが狭くなる。 20wt%よりも多くなると、表面処理がムラになり 、帯電のバラツキが生じる。好ましくは強熱減量が 1. 5〜17wt%、より好ましくは 4〜 10wt%である。
[0217] 平均粒子径が 20nm〜200nmの強熱減量が 1. 5wt%よりも少ないと、逆転写、中 抜けに対する転写マージンが狭くなる。 25wt%よりも多くなると、表面処理がムラに なり、帯電のバラツキが生じる。好ましくは強熱減量が 2. 5〜20wt%、より好ましくは 5〜15wt%である。
[0218] また、平均粒子径が 6ηπ!〜 20nm、強熱減量が 0. 5〜20wt%である外添剤をトナ 一母体粒子 100重量部に対し 0. 5〜2重量部と、平均粒子径が 20ηπ!〜 100nm、 強熱減量が 1. 5〜25wt%である外添剤をトナー母体粒子 100重量部に対し 0. 5〜 3. 5重量部、平均粒子径が ΙΟΟηπ!〜 200nm、強熱減量が 0. l〜10wt%である外 添剤をトナー母体粒子 100重量部に対し 0. 5〜2. 5重量部とを少なくとも外添処理 することも好ましい。この平均粒子径と強熱減量を特定した機能分離した外添剤によ り帯電付与性、帯電保持性の向上、転写時の逆転写、中抜けの改善とともに、キヤリ ァの表面への付着物の除去に効果が得られる。
[0219] さらには、平均粒子径 6ηπ!〜 200nm、強熱減量が 0. 5〜25wt%である正帯電性 を有する外添剤をさらにトナー母体粒子 100重量部に対し 0. 2〜1. 5重量部を外添 処理することも好ましい。
[0220] 正帯電性を有する外添剤を添加する効果は、トナーが長期連続使用の際に過帯 電になることを抑え、より現像剤寿命を延ばすことが可能となる。さらには過帯電によ る転写時の飛散りを抑える効果も得られる。またキャリアへのスペントを防止できる。 0 . 2重量部よりも少ないとその効果が得にくい。 1. 5重量部よりも多くなると、現像での かぶりが増大する。強熱減量は好ましくは 1. 5〜20wt%、より好ましくは 5〜19wt% である。
[0221] 乾燥減量 (%)は、予め乾燥、放冷、精秤した容器に試料約 lgを取り、精秤する。
熱風乾燥器(105°C± 1°C)で 2時間乾燥する。デシケータ中で 30分間放冷後その 重量を精秤し次式より算出する。
乾燥減量 (%) = [乾燥による減量 (g) Z試料量 (g) ] X 100
強熱減量は、予め乾燥、放冷、精秤した磁性ルツボに試料約 lgを取り、精秤する。 500°Cに設定した電気炉中で 2時間強熱する。デシケータ中で 1時間放冷後その重 量を精秤し次式より算出する。
強熱減量 (%) = [強熱による減量 (g)Z試料量 (g) ] X 100
また処理された外添剤の水分吸着量が lwt%以下であることが好ま 、。好ましく は 0. 5wt%以下、より好ましくは 0. lwt%以下、さらに好ましくは 0. 05wt%以下で ある。 lwt%より多いと、帯電性の低下、耐久時の感光体へのフィルミングを生じる。 水分吸着量の測定は、水吸着装置については、連続蒸気吸着装置 (BELSORP18 :日本ベル株式会社)にて測定した。
[0222] 疎水化度の測定は、メタノール滴定により測定し、 250mlのビーカー中に装入した 蒸留水 50mlに試験すべき生成物 0. 2gを秤取する。先端に、液体中に浸威している ビュレットからメタノールを外添剤の総量がぬれるまで滴下する。その際不断に電磁 攪拌機でゆっくりと攪拌する。完全に濡らすために必須なメタノール量 a (ml)から次 式により疎水化度が算出される。
疎水化度 = (aZ(50 + a)) X 100 (%)
[0223] (6)トナーの粉体物性
本実施形態では、結着榭脂、着色剤及びワックスを含むトナー母体粒子の体積平 均粒径が 3〜7 μ m、個数分布における 2. 52〜4 μ mの粒径を有するトナー母体粒 子の含有量が 10〜75個数%、体積分布における 4〜6. 06 mの粒径を有するトナ —母体粒子が 25〜75体積%であり、体積分布における 8 m以上の粒径を有するト ナ—母体粒子が 5体積%以下で含有し、体積分布における 4〜6. 06 mの粒径を 有するトナー母体粒子の体積%を 46とし、個数分布における 4〜6. 06 mの粒径 を有するトナー母体粒子の個数%を1346としたとき、 P46ZV46力 . 5〜1. 5の範 囲にあり、体積平均粒径における変動係数は 10〜25%、個数粒径分布の変動係数 力 S 10〜28%であることが好ましい。
[0224] 好ましくは、トナー母体粒子の体積平均粒径が 3〜6. 5 m、個数分布における 2 . 52〜4 111の粒径を有するトナー母体粒子の含有量が20〜75個数%、体積分布 における 4〜6. 06 111の粒径を有するトナ—母体粒子が35〜75体積%でぁり、体 積分布における 8 μ m以上の粒径を有するトナー母体粒子が 3体積%以下で含有し 、P46ZV46力 . 5〜1. 3の範囲にあり、体積平均粒径における変動係数は 10〜2 0%、個数粒径分布の変動係数が 10〜23%である。さらに、好ましくは、トナー母体 粒子の体積平均粒径が 3〜5 μ m、個数分布における 2. 52〜4 μ mの粒径を有する トナー母体粒子の含有量力 0〜75個数0 /0、体積分布における 4〜6. 06 mの粒 径を有するトナー母体粒子が 45〜75体積%であり、体積分布における 8 m以上の 粒径を有するトナー母体粒子が 1体積%以下で含有し、 P46ZV46力 SO. 5〜0. 9の 範囲にあり、体積平均粒径における変動係数は 10〜15%、個数粒径分布の変動係 数が 10〜18%である。
[0225] 高解像度画質、さらにはタンデム転写における逆転写の防止、中抜けを防止し、ォ ィルレス定着との両立を図ることを可能とできる。トナー中の微粉はトナーの流動性、 画質、貯蔵安定性、感光体や現像ローラ、転写体へのフィルミング、経時特性、転写 性、特にタンデム方式での多層転写性に影響する。さらにはオイルレス定着での非 オフセット性、光沢性、透光性に影響する。オイルレス定着実現のためにワックス等の ワックスを配合したトナーにおいて、タンデム転写性との両立において微粉量が影響 する。
[0226] 体積平均粒径が 7 mを超えると画質と転写の両立が図れない。体積平均粒径が
3 μ m未満であると現像でのトナー粒子のハンドリング性が困難となる。
[0227] 個数分布における 2. 52〜4 mの粒径を有するトナー母体粒子の含有量が 10個 数%未満になると、画質と転写の両立が図れない。 75個数%を超えると、現像でのト ナー母体粒子のハンドリング性が困難となる。また感光体、現像ローラ、転写体への フィルミングが発生しやすくなる。さらに微粉は熱ローラとの付着性も大きいためオフ セットしやすい傾向にある。またタンデム方式において、トナーの凝集が強くなりやす ぐ多層転写時に 2色目の転写不良を生じ易くなる。
[0228] 体積分布における 4〜6. 06 μ mの粒径を有するトナー母体粒子が 75体積0 /0を超 えると、画質と転写の両立が図れない。 25体積%未満になると、画質の低下が生じる
[0229] 体積分布における 8 μ m以上の粒径を有するトナー母体粒子が 5体積%を越えて 含有すると、画質の低下が生じる。転写不良の原因となる。
[0230] 体積分布における 4〜6. 06 mの粒径を有するトナー母体粒子の体積%を¥46 とし、個数分布における 4〜6. 06 mの粒径を有するトナー母体粒子の個数。/。を!3 46としたとき、 P46ZV46力 . 5よりも小さいとき、微粉存在量が過多になり、流動性 の低下、転写性の悪化、地力プリが悪化する。 1. 5よりも大きいときは、大きい粒子が 多く存在しかつ粒度分布がブロードになり、高画質ィ匕が図ることが出来ない。
[0231] P46ZV46を規定する目的は、トナー粒子を小粒径にして、かつその粒度分布を 狭くするための指標とできるものである。
[0232] 変動係数とはトナーの粒径における標準偏差を平均粒径で割ったものである。コー ルターカウンタ (コールター社)を使用して測定した粒子径をもとにしたものである。標 準偏差は、 n個の粒子系の測定を行なった時の、各測定値の平均値からの差の 2乗 を (n— 1)で割った値の平方根であらわされる。
[0233] つまり変動係数とは粒度分布の広がり具合を表したもので、体積粒径分布の変動 係数が 10%未満、又は個数粒径分布の変動係数が 10%未満となると、生産的に困 難であり、コストアップの要因となる。体積粒径分布の変動係数が 25%より大、又は 個数粒径分布の変動係数が 28%より大きくなると、粒度分布がブロードとなり、トナー の凝集性が強くなり、感光体へのフィルミング、転写不良、クリーナーレスプロセスで の残留トナーの回収が困難となる。
[0234] 粒度分布測定は、コールターカウンタ TA— II型(コールターカウンタ社)を用い、個 数分布、体積分布を出力するインターフェイス(日科機製)及びパーソナルコンビユー タを接続して測定する。電解液は濃度 lwt%となるよう界面活性剤(ラウリル硫酸ナト リウム)をカ卩えたもの 50ml程度に被測定トナーを 2mg程度カ卩え、試料を懸濁した電 解液は超音波分散器で約 3分間分散処理を行い、コールターカウンタ TA— II型に てアパーチャ一 70 μ mのアパーチャ一を用いた。 70 μ mのアパーチャ一系では、粒 度分布測定範囲は 1. 26 m〜50. 8 mである力 2. 0 m未満の領域は外来ノ ィズ等の影響で測定精度や測定の再現性が低 、ため実用的ではな 、。よって測定 領域を 2. 0 μ m〜50. 8 μ mとした。
[0235] また、静嵩密度と動嵩密度から算出されるのが圧縮度で、トナー流動性の指標の 一つである。トナーの流動性はトナーの粒度分布、トナー粒子形状、外添剤、ワックス の種類や量に影響される。トナーの粒度分布が狭く微粉が少ない場合、トナーの表 面に凹凸が少なく形状が球形に近い場合、外添剤の添加量が多い場合、外添剤の 粒径が小さい場合は、圧縮度が小さくなりトナーの流動性は高くなる。圧縮度は 5〜4 0%が好ましい。より好ましくは、 10〜30%である。オイルレス定着と、タンデム方式 多層転写との両立を図ることが可能となる。 5%より小さいと、定着性が低下し、特に 透光性が悪化しやすい。現像口—ラカもトナー飛散が多くなりやすい。 40%よりも大 きい転写性が低下し、タンデム方式での中抜け、転写不良を生じる。
[0236] (7)タンデムカラープロセス
高速にカラー画像を形成するために、本実施形態では、感光体と帯電手段とトナー 担持体を含むトナー像形成ステーションを複数個有し、像担持体上に形成した静電 潜像を顕像化したトナー像を、前記像担持体に無端状の転写体を当接させて前記 転写体に転写させる一次転写プロセスが順次連続して実行して、前記転写体に多層 の転写トナー画像を形成し、その後前記転写体に形成した多層のトナー像を、一括 して紙や OHP等の転写媒体に一括転写させる二次転写プロセスが実行されるよう構 成された転写プロセスにおいて、第 1の一次転写位置力 第 2の一次転写位置まで の距離を dl (mm)、感光体の周速度^ v (mmZs)とした場合、 dl/v≤0. 65となる 転写位置構成を取る構成で、マシンの小型化と印字速度の両立を図るものである。 毎分 20枚 (A4)以上処理でき、かつマシンが SOHO用途として使用できる大きさの 小型化を実現するためには、複数のトナー像形成ステーション間を短ぐかつプロセ ス速度を高める構成が必須である。その小型化と印字速度の両立のためには上記値 が 0. 65以下とする構成がミニマムと考えられる。
[0237] しかし、このトナー像形成ステーション間を短いとき、例えば 1色目のイェロートナー がー次転写された後、次の 2色目のマゼンタトナーが一次転写されるまでの時間が 極めて短ぐ転写体の帯電緩和又は転写されたトナーの電荷緩和が殆ど生じず、ィ エロートナーの上にマゼンタトナーを転写する際に、マゼンタトナーがイェロートナー の電荷作用により反発され、転写効率の低下、転写時の文字の中抜けという問題が 生じる。さらに第 3色目のシアントナーの一次転写の時、前のイェロー、マゼンタトナ 一の上に転写される際にシアントナーの飛び散り、転写不良、転写中抜けが顕著に 発生する。さらに繰り返し使用しているうちに特定粒径のトナーが選択的に現像され 、トナー粒子個々の流動性が大きく異なると摩擦帯電する機会が異なるため、帯電量 のバラツキが生じ、より転写性の劣化を招 、てしまう。
[0238] そこで、本実施形態のトナー又は二成分現像剤を使用することにより、帯電分布が 安定ィ匕しトナーの過帯電を抑えると共に、流動性変動を抑えることができる。そのた め定着特性を犠牲にすることなぐ転写効率の低下、転写時の文字の中抜け、逆転 写を防止することができる。
[0239] (8)オイルレスカラー定着
本実施形態では、トナーを定着する手段にオイルを使用しな 、オイルレス定着の定 着プロセスを具備する電子写真装置に好適に使用される。その加熱手段としては電 磁誘導加熱がウォームアップ時間の短縮、省エネの観点力も好ましい。磁場発生手 段と、電磁誘導により発生する発熱層及び離型層を少なくとも有する回転加熱部材と 、前記回転加熱部材と一定の-ップを形成して ヽる回転加圧部材とを少なくとも有す る加熱加圧手段を使用して、回転加熱部材と回転加圧部材間にトナーが転写された 複写紙等の転写媒体を通過させ、定着させる。その特徴として、回転加熱部材のゥ オームアップ時間が従来のハロゲンランプを使用している場合に比べて、非常に早 Vヽ立ち上がり性を示す。そのため回転加圧部材が十分に昇温して 、な 、状態で複 写の動作に入るため、低温定着と広範囲な耐オフセット性が要求される。 [0240] 加熱部材と定着部材を分離した定着ベルトを使用した構成も好ましく使用される。 そのベルトとしては耐熱性と変形自在性とを有するニッケル電铸ベルトやポリイミドべ ルトの耐熱ベルトが好適に用いられる。離形性を向上するために表面層としてシリコ ーンゴム、フッ素ゴム、フッ素榭脂を用いるのが好ましい。
[0241] これらの定着においては、従来は離型オイルを塗布してオフセットを防止してきた。
オイルを使用せずに離型性を有するトナーにより、離型オイルを塗布する必要はなく なった。しかし、離型オイルを塗布しないと帯電しやすぐ未定着のトナー像が加熱部 材又は定着部材と近接すると帯電の影響により、トナー飛びが生じる場合がある。特 に低温低湿下にお ヽて発生しやす ヽ。
[0242] そこで、本実施形態のトナーの使用により、オイルを使用せずとも低温定着と広範 囲な耐オフセット性を実現でき、カラー高透光性を得ることができる。またトナーの過 帯電性を抑制でき加熱部材又は定着部材との帯電作用によるトナーの飛びを抑えら れる。
実施例
[0243] (1)キャリア製造例
MnO換算で 39. 7mol%、 MgO換算で 9. 9mol%、 Fe O換算で 49. 6mol%及
2 3
び SrO換算で 0. 8mol%を湿式ボールミルで、 10時間粉砕し、混合し、乾燥させた 後、 950°Cで 4時間保持し、仮焼成を行った。これを湿式ボールミルで 24時間粉砕し 、次いでスプレードライヤにより造粒し、乾燥し、電気炉にて、酸素濃度 2%雰囲気の 中で 1270°Cで 6時間保持し、本焼成を行った。その後、解砕し、さらに分級して平均 粒径 50 μ m、印加磁場が 3000ェルステツトの時の飽和磁化が 65emuZgであるフ エライト粒子の芯材を得た。
[0244] 次に、(化 1)で示される R、 Rカ^チル基、すなわち(CH ) SiO 単位が 15. 4mo
1 2 3 2 2/2
1%、(化 2)で示される R力 Sメチル基、すなわち CH SiO 単位が 84. 6mol%である
3 3 3/2
ポリオルガノシロキサン 250gと、 CF CH CH Si(OCH ) 2 lgとを反応させフッ素変
3 2 2 3 3
性シリコーン榭脂を得た。さらにそのフッ素変性シリコーン榭脂を固形分換算で 100g とアミノシランカップリング剤(γ —ァミノプロピルトリエトキシシラン) 10gとを秤量し、 3 OOccのトルエン溶剤に溶解させた。 [0245] [化 1]
(但し、 R R2, R3, R4はメチノ «、 mは平均重合度であり 1 00である。)
[0246] [化 2]
R】
Figure imgf000053_0001
0
R -0-Si-O-R6 R
(但し、 R', R2, R3, R4, R5, R6はメチル »> nは平均重合度であり 80である。)
[0247] 前記フェライト粒子 10kgに対し、液浸乾燥式被覆装置を用い、上記被覆榭脂溶液 を 20分間攪拌することによりコーティングを行った。その後 260°Cで 1時間焼き付け を行い、キャリア CA1を得た。
[0248] (2)榭脂粒子分散液の作成
次に本発明のトナーの実施例について説明するが、本発明はこれらの実施例に何 ら限定されるものではない。
[0249] (a)榭脂粒子分散液 RL1の調製
スチレン 240. lgと、 n—ブチルアタリレート 59.9gと、アクリル酸 4.5gとからなるモ ノマー液を、イオン交換水 440g中に、非イオン系界面活性剤(三洋化成社製:ノ-ポ ール 400)7.2g、ァ-オン性界面活性剤 (第一工業製薬製、ネオゲン S20—F(20 wt%濃度)) 24g (実質ァ-オン量 4.8g)、ドデカンチオール 6gを用いて分散し、こ れに過硫酸カリウム 4.5gをカ卩えて、 75°Cで 4時間乳化重合を行った。その後さらに 9 0oCで 2時 熟成処理を行!ヽ、 Mn力 ^7200、 Mw力 ^13800、 Mz力 ^20500、 Mp力 ^10 800、 Tsが 98°C、 Tgが 52°C、中位径が 0. 14 mの榭脂粒子が分散した樹脂粒子 分散液 RL1を調製した。このときの榭脂分散液の PHは 1. 8であった。
[0250] (表 1)は、樹脂粒子分散液の作成例として調製された本発明に係る榭脂粒子分散 液 (RL1、 RL2、 RL3、 RH1、 RH2、 rl4、 rl5、 rh3、 rh4)において得られた結着榭 脂の特性を示す。なお、 "Mn"は数平均分子量、 "Mw"は重量平均分子量、 "Mz" は Z平均分子量、 "Mw/Mn"は重量平均分子量 (Mw)と数平均分子量 (Mn)の比 MwZMn、 "MzZMn"は Z平均分子量 (Mz)と数平均分子量 (Mn)の比 MzZMn 、 "Mp"は分子量のピーク値、 Tg (°C)はガラス転移点、 Ts (°C)は軟ィ匕点を表わす。 ( 表 2)に各樹脂粒子分散液に使用した界面活性剤のノ-オン量 (g)とァ-オン量 (g) と全界面活性剤量に対するノ-オン量の比率 (wt%)を示す。(表 3)に各榭脂粒子 分散液 RL2、 RL3、 RH1、 RH2、 rl4、 rl5、 rh3、 rh4の乳化重合において、榭脂粒 子分散液 RL1の調製をベースに各榭脂粒子分散液に使用したモノマー等の配合量 等を示す。
[0251] [表 1]
Figure imgf000054_0001
[0252] [表 2]
Figure imgf000054_0002
[0253] [表 3] 樹脂粒 スチレ n "プチル アクリル イオン交 卜'デカン 四臭 過硫 乳化重合 熟成処理 中位 樹脂分 子 Xg) ァクリレ-ト 換水 チ才一ル 化炭 翻ゥ 時間 :曰 時間 径 散液の 液 (g) (g) (g) 素 ム (g) (。c) Ch) (°C) Ch) m) H
RL1 240.1 59.9 4.5 440 6 0 4.5 75 4 90 2 0.14 1.8
RL2 230.1 69.9 4.5 440 6 0 4.5 75 4 90 5 0.18 1.9
RH1 2301 69.9 45 440 1.5 0 1.5 75 4 90 4 0.14 2
RH2 235 65 4.5 440 0 0 3 80 4 90 2 0.18 1.8 r†i3 255 45 4.5 440 1.5 3 3 75 5 80 2 0.18 2 rh4 255 45 4.5 440 0 0 3 80 5 90 2 0.16 2.1
[0254] (3)顔料分散液の作成
(a) 1Lのビーカーにイオン交換水 308gおよび非イオン系界面活性剤(三洋化成 社製:ェルミノール NA400)を 12gを秤量し、マグネットスターラーで界面活性剤の 固形分が溶解するまで撹拌した。この界面活性剤水溶液にシアン顔料 (大日本イン キネ土製 KETBLUE111)を 80g添カ卩し、さらに引き続いて、マグネットスターラーで 10 分間撹拌した。次に、 1Lのトールビーカーに内容物を移しかえ、ホモジナイザー(IK A製、 T— 25)を用いて回転数 9500rpmで 10分間分散した。この分散液をさらに、 分散機 (特殊機化社製 T—Kフィルミックス: 56 - 50)で分散した。作製した分散液を 顔料粒子分散液 PM1とした。顔料濃度は 20wt%であった。顔料粒子分散液 PM1 の調整条件をベースに、各顔料分散液に使用した顔料を (表 4)に示す。
[0255] [表 4]
Figure imgf000055_0001
[0256] (3)ワックス分散液の作成
(a)ワックス粒子分散液 WA1の調製
図 3に攪拌分散装置 (特殊機化社製 T—Kフィルミックス)の概略図、図 4に上から 見た図を示す。 801が外槽でその内部に冷却水を 808から注入し、 807から排出さ れるようにしている。 802は被処理液がせき止める堰板で中央部に穴があけられてお り、ここから処理された液が順次 805を通じて外部に取り出す。 803が高速で回転す る回転体でシャフト 806に固定され、高速に回転できる。回転体の側面には、 l〜5m m程度の穴があけられており、被処理液の移動を可能とする。槽は 120mlで、被処 理液はその 2分の 1程度投入する。回転体の速度 MAXは 50mZsまで可能である。 回転体の径は 52mm、槽の内径は 56mmである。 804は連続処理の場合の原料注 入口である。高圧処理やバッチ式のときは封印してレ、る。
[0257] 槽内を常圧の状態で、イオン交換水 67gと、非イオン系界面活性剤(三洋化成社製 :エルミノール NA400) 3gゝ第一のワックス (W- 1) 5gと第二のワックス (W— 11) 25 gを仕込み、回転体の速度は 30mZsで 5min、その後回転速度を 50mZsに上げ、 2min処理した。ワックス粒子分散液 WA1が形成された。(表 5)、(表 6)及び (表 7) は、ワックス粒子分散液の作成例として形成した本実施例に係るワックス粒子分散液 の作成にぉレ、て、それぞれ使用したワックス材料及びその特性を示す。
[0258] [表 5]
Figure imgf000056_0001
[0259] [表 6]
Figure imgf000056_0002
[0260] [表 7]
Figure imgf000056_0003
以" ワックス粒子分散液 WA1の調整条件をベースに、(表 8)に作成した各ヮック ス粒子分散液ワックス粒子分散液 (WA1〜WA8、 wa9〜wal5)に使用したワックス 、使用した界面活性剤の種類と特性を示す。 "第一のワックス"及び"第二のワックス" は、ワックス粒子分散液に仕込まれたワックス材料を示し、ワックスを示す符号末尾の
( )内の値は前記ワックスの配合重量組成量 (重量割合)を表わす。 WA1同様ヮック ス全量 30gとした比率を示す。また、 "PR16"は、ワックス粒子分散液におけるヮック ス粒子の体積基準による粒径分布にぉ 、て小粒径側力も積算したときの 16%点で の粒径を、同様に、 "PR50"は同 50%径を、 "PR84"は同 84%径を表わす。また、 " PR84/PR16"は、 84%径(PR84)と 16%径(PR16)の比 PR86ZPR16を表わす
[0262] [表 8]
Figure imgf000057_0001
[0263] (表 9)にワックス粒子分散体に使用した界面活性剤のノ-オン量 (g)とァ-オン量 ( g)と全界面活性剤量に対するノ-オン量の比率 (wt%)を示す。
[0264] [表 9] ワックス粒 ノ^"ン量 ァニ才ン量 ノニオン量比 第一ヮック 第二ヮック
子分散液 Cg) (g) 率 ス量 (g) ス量 (g)
WA1 2 1 5 25
WA2 1.8 1.2 60% 10 20
WA3 2.5 0.5 83% 15 15
WA4 2.7 0.3 90¾ 10 20
WA5 3 0 100% 6 24
WA6 3 0 100% 5 25
WA7 1.8 1.2 60% 5 25
WA8 3 0 100% 7.5 22.5
wa9 3 0 100% 30 未配合
walO 3 0 100% 30 未配合
wal l 3 0 100% 未配合 30
wa12 3 0 100% 未配合 30
wa13 1 2 33% 18 12
wal 1.4 1.6 47% 5 25
wa15 0 3 0% 5 25
[0265] ァ-オン性界面活性剤 (第一工業製薬製、ネオゲン S20— F (固形分 20wt%濃度 ) )を使用した液にお!ヽては、顔料濃度は 20wt%程度となるようにイオン交換水を調 整した。表中の重量比は実質のァニオン量比を示し、トータル量を同一量としている
[0266] (5)トナー母体の作成
(a)トナー母体 Mlの作成
温度計、冷却管、 pHメータ、攪拌翼を装着した円筒形の 2Lのガラス容器に、第一 の榭脂粒子分散液 RL1を 204g、シアン顔料粒子分散液 PCIを 40g、ワックス粒子 分散液 WA1を 30g添加し、イオン交換水 150mlを投入し、ホモジナイザー(IKA社 製:ウルトラタラックス T25)を用いて lOmin混合して混合粒子分散液を調製した。
[0267] その後得られた混合分散液に IN NaOHを投入し、 pHを 11. 5とし lOmin攪拌し た。その後 CZminの速度で 20°Cから昇温し 80°Cに到達した時点(混合粒子分散 液の pH値は 10. 1)で、水溶液の pH値を 9. 0に調整した 23wt%濃度の硫酸マグネ シゥム水溶液 800gを 30minの所要時間にて連続して滴下し 1時間加熱処理し、そ の後 90°Cに昇温して 3時間加熱処理し、芯粒子を得た。得られた芯粒子分散液の p Hは 8. 2であった。
[0268] その後、水温を 92°Cとした状態で、 pHを 8. 5に調整した第二の樹脂粒子分散液 R HIを lOOg添加し、滴下終了後 1. 5時間加熱処理して第二の樹脂粒子が融着した 粒子を得た。
[0269] そして、冷却後、生成物(トナー母体)をろ過し、イオン交換水にて 3回洗浄を行つ た。その後得られたトナー母体を流動式乾燥機で 40°Cで 6時間乾燥させることにより 、体積平均粒径 3. 7 /ζ πι、変動係数 16. 3であった。
[0270] トナー母体 Μ2、 Μ4、 Μ5は、 Mlの条件をベースにして、ワックス粒子分散液を変 えて、芯粒子の凝集性を観察した。
[0271] (b)トナー母体 M3の作成
温度計、冷却管、 pHメータ、攪拌翼を装着した円筒形の 2Lのガラス容器に、第一 の榭脂粒子分散液 RL1を 204g、シアン顔料粒子分散液 PCIを 36g、ワックス粒子 分散液 WA3を 40g添加し、イオン交換水 150mlを投入し、ホモジナイザー(IKA社 製:ウルトラタラックス T25)を用いて lOmin混合して混合粒子分散液を調製した。
[0272] その後得られた混合分散液に IN NaOHを投入し、 pHを 9. 7とし lOmin攪拌し た。その後 CZminの速度で 20°Cから昇温し 80°Cに到達した時点(混合分散液の pH値は 8. 4)で、水溶液の pH値を 5. 4に調整した 23wt%濃度の硫酸マグネシウム 水溶液 800gを lOOminの所要時間にて連続して滴下し、 1時間加熱後 90°Cに昇温 し、 3時間加熱処理して芯粒子を得た。得られた芯粒子分散液の pHは 7. 0であった
[0273] その後さらに、水温を 92°Cとした状態で、 pHを 6. 8に調整した第二の榭脂粒子分 散液 RH1を 70g添加し、滴下終了後 1. 5時間加熱処理して第二の榭脂粒子が融着 した粒子を得た。
[0274] そして、冷却後、反応生成物(トナー母体)をろ過し、イオン交換水にて 3回洗浄を 行った。その後得られたトナー母体を流動式乾燥機で、 40°Cで 6時間乾燥させること により、体積平均粒径 6. 7m、変動係数 16. 9であった。
[0275] トナー母体 M6は、 M3の条件をベースにして、ワックス粒子分散液を変えて、芯粒 子の凝集性を観察した。
[0276] (c)トナー母体 M7の作成
温度計、冷却管、 pHメータ、攪拌翼を装着した円筒形の 2Lのガラス容器に、第一 の榭脂粒子分散液 RL1を 204g、シアン顔料粒子分散液 PCIを 44g、ワックス粒子 分散液 WA7を 50g添カ卩し、イオン交換水 150mlを投入し、ホモジナイザー(IKA社 製:ウルトラタラックス T25)を用いて lOmin混合して混合粒子分散液を調製した。
[0277] その後、得られた混合分散液に IN NaOHを投入し、 pHを 11. 5とし、その後 23 wt%濃度の硫酸マグネシウム水溶液を 900g添加し、 lOmin攪拌した。その後 1°C
Zminの速度で 20°Cから 90°Cまで昇温し、その後 3時間加熱処理し芯粒子を得た。 得られた芯粒子分散液の pHは 9. 1であった。
[0278] その後さらに、水温を 92°Cとした状態で、 pHを 6. 8に調整した第二の榭脂粒子分 散液 RH1を 120g添加し、滴下終了後 1. 5時間加熱処理して第二の榭脂粒子が融 着した粒子を得た。
[0279] そして、冷却後、反応生成物(トナー母体)をろ過し、イオン交換水にて 3回洗浄を 行った。その後得られたトナー母体を流動式乾燥機で、 40°Cで 6時間乾燥させること により、体積平均粒径 4. 9m、変動係数 19. 1であった。
[0280] トナー母体 M8、 m9〜ml7は、 M6の条件をベースにして、ワックス粒子分散液等 を変えて、試作評価した。
[0281] トナー母体 ml6は、 M6の条件をベースにして、ワックス粒子分散液を wa7を 15gと 、 wa4を 30gを別々に添カ卩して試作した。
[0282] トナー母体 ml7は、 M6の条件をベースにして、ワックス粒子分散液を walOを 15g と、 wal2を 30gを別々に添カ卩して試作した。
[0283] (表 10)は、トナー母体の作成例として作成した本発明に係るトナー母体 (M1〜M 8)及び比較のためのトナー母体 (m9〜ml7)について、それぞれの糸且成及び作成 されたトナー母体において得られた特性を示す。また (表 11)にトナー母体粒子の体 積平均粒径 d50 m)、トナー母体におけるトナー母体粒子の体積基準での粒径 分布の広がりを示した変動係数、 JmwlZjwl、 Jmw2Zjw2、及び芯粒子凝集性の 状態を示す。
[0284] [表 10] トナ- 組成
母体 第一の樹脂 添加 着色剤粒 添加 ワックス粒子 添加 第二の樹脂 添カ卩 MgS04 イオン交 粒子分散液 量 (g) 子分散液 量 (g) 分散液 S(g) 粒子^ [体 量 (g) 液量
M1 RL1 204 PC1 40 WA1 30 RH1 100 800 150
M2 RL1 204 PC1 43 WA2 45 RH1 120 900 150
M3 RL1 204 PC1 36 WA3 40 RH2 70 800 150
M4 RL2 204 PC1 36 WA4 25 RH2 70 800 150
M5 RL2 204 PC1 43 WA5 45 RH1 120 900 150
M6 RL1 204 PC1 43 WA6 40 RH1 120 900 150
M7 L1 204 PC1 44 WA7 50 RH1 130 900 150
M8 RL1 204 PC1 36 WA8 40 RH2 70 800 150 m9 RL2 204 PC1 36 wa9 40 RH2 70 800 150 m10 RL2 204 PC1 43 wal O 35 RH1 120 900 150 m11 RL1 204 PC1 43 wal l 40 RH1 120 900 150 m12 RL1 204 PCt 36 wa? 2 40 RH2 70 800 150 m13 RL2 204 PC1 36 wal 3 40 rh4 70 800 150 m14 RL1 204 PC1 43 wa14 30 r†i3 120 900 150 m15 RL2 204 PCI 36 wa15 30 r†i4 70 800 150 m16 RL1 204 PC1 43 wa7/wa4 15/30 RH1 120 900 150 m17 RL1 204 PC1 43 wa10/wa12 15/30 RH1 120 900 150
[表 11]
Figure imgf000061_0001
乳化樹脂微粒子と、顔料微粒子およびワックス微粒子とを凝集、融着させてトナー を製造する過程で、顔料微粒子およびワックス微粒子が榭脂微粒子に囲まれてトナ 一内部に取り込まれているかどうかの確認は、凝集、融着反応中の反応液を一定時 間おきに取り出し、遠心分離にかけることにより、判断できる。顔料微粒子およびヮッ タス微粒子がトナーの内部に取り込まれていれば、反応液は遠心分離にかけると、固 液 2層に分かれ、上澄み液は無色透明になる。ワックス微粒子がトナー内部に取り込 まれていない場合は、上澄み液が白濁する。また、顔料微粒子がトナー内部に取り 込まれていない場合は、上澄み液が顔料の色相を示す。たとえば、シアントナーなら 、シアン色、ブラックトナーなら黒色を示す。
[0287] 芯粒子の凝集性は、芯粒子凝集反応中にサンプリングした分散液は等量のイオン 交換水で希釈した後、試験管に入れ、遠心分離器に 3000min 1で 5分間かけた。遠 心分離した上澄み液の濁度を目視で判断した状態を示して!/、る。
[0288] M1〜M8は 2時間(h)〜3時間(h)で上澄み液が透明となり、小粒径で粒度分布 の狭い粒子が得られる。また、 JmwlZjwlは 0. 09〜0. 43となり、第一ワックスの M DSC法による吸熱量は DSC法による吸熱量に比べて減少し 0. 5以下となっている 現象が見られる。また、 Jmw2Zjw2は 0. 58〜: L 17となり、第二ワックスの DSC法 による吸熱量に対する MDSC法による吸熱量の減少の程度は、第一ワックスよりも減 少しておらず、 Jmw2Zjw2は 0. 5以上を示して!/、る。
[0289] 表 11において Μ6、 Μ8ίお mw2Zjw2力 Si. 0以上になっている。これは、融点の 高い第二ワックスを一定以上の配合割合で使用したため、結晶化時の発熱量が大き くなつたことが要因と推定される。結晶化に伴う発熱は、 DSC法で検出され、 DSC法 の吸熱量の一部が結晶化に伴う発熱量によって相殺される。一方、 MDSC法では熱 的緩和現象である結晶化に伴う発熱量は検出されず、吸熱量が相殺されない。これ により、 MDSC法による吸熱量が DSC法による吸熱量よりも大きくなつたために MD SC法による吸熱量 ZDSC法による吸熱量の比が 1. 0以上となったものと推定される
[0290] 図 7Aに M7トナー母体の DSC法の吸熱曲線、図 7Bに M7トナー母体の MDSC法 の吸熱曲線を示す。 DSC法の測定条件は、昇温速度毎分 1°Cで測定した。一般的 に DSC法で測定を行う場合、試料の熱履歴を消すためにー且昇温と冷却を実施し た後に再度昇温を行いその際の吸熱を測定するが、試料を溶融することで試料の構 造が変化することが予測されたため、熱履歴を消すための昇温過程と冷却過程は省 略した。
[0291] MDSC法は平均昇温速度毎分 1°C、変調周期 40秒、変調振幅温度 0. 106°Cで 測定した。このとき昇温速度は最小で毎分 0°C、最大で毎分 2°Cまで周期的に変化 する。測定温度範囲は DSC法、 MDSC法ともに 5°Cから 120°Cまでとした。
[0292] 図 7A,図 7Bのように第一のワックスと第二のワックスの吸熱領域に重なり合う部分 がある場合、第一のワックスの吸熱ピーク温度 (融点 Tmwl (°C) )と第二のワックスの 吸熱ピーク温度 (融点 Tmw2 (°C) )の間で、 DSC法による吸熱曲線にぉ 、て吸熱が 極小となる温度を境界として、両者の吸熱量を算出した。
[0293] 第一のワックスのみを単独で使用した m9、 mlOは凝集反応を 6時間(h)を要しても 、上澄液が透明に近い状態になりにくぐまだ凝集に加わらない残留したワックス粒 子による白濁が残る状態である。また、第二のワックスのみを単独で使用した mi l、 ml2も凝集反応を 6時間 (h)を要しても、上澄液が透明に近い状態になりにくぐまだ 凝集に加わらない残留したワックス粒子による白濁が残る状態である。表 11中、凝集 反応後の液の透明性に関して、 "A"は OKレベルで凝集に加わらな ヽ浮遊したヮック ス粒子の残留がほとんど見られない良好な状態、 "B"は上澄液が白濁した状態にあ るものの、出力 lmWのレーザーポインタで波長 635nmの赤色光を照射した場合の 透過率が 40%〜80%となる状態であり、 "C"は透過率力 0%未満となる状態である
[0294] 図 8Aに mlOトナー母体の DSC法の吸熱曲線、図 8Bに mlOトナー母体の MDSC 法の吸熱曲線、図 9Aに ml2トナー母体の DSC法の吸熱曲線、図 9Bに ml2トナー 母体の MDSC法の吸熱曲線を示す。第一のワックス、第二のワックスをそれぞれ単 独で用いた場合、図 8A,図 8B、図 9A,図 9Bに示すように、 MDSC法による分析で も、 DSC法による分析と同様に吸熱ピークがみられ、 MDSC法による吸熱ピークの 減少は見られない。
[0295] ワックスの分散液を wal4で作成した ml4トナー母体も凝集反応を 6時間(h)を要し ても、上澄液が透明に近い状態になりにくぐまだ凝集に加わらない残留したワックス 粒子による白濁が残る状態である。図 10Aに ml4トナー母体の DSC法の吸熱曲線 、図 10Bに ml4トナー母体の MDSC法の吸熱曲線を示す。榭脂粒子とワックスとの 分散が不均一で相溶化も進んでいないため、第一ワックスの JmwlZjwl、第二ヮッ タスの Jmw2Zjw2も 1以上の高い値となっている。 1以上の値を示したのはワックス が結晶化する際の発熱量が大きくためと考えられる。ワックスの分散液を wal3、 wal 5で作成した ml 3トナー母体、 ml 5トナー母体も凝集反応を 6時間(h)を要しても、 上澄液が透明に近 、状態になりにくぐまだ凝集に加わらな 、残留したワックス粒子 による白濁が残る状態である。榭脂粒子とワックスとの分散が不均一で相溶力も進ん でいないため、第一ワックスの JmwlZjwlは 0. 5以上の高い値となり、また第二ヮッ タスの Jmw2Zjw2も高 、値となって!/、る。
[0296] ml6トナー母体は凝集反応を 6時間 (h)を要しても、上澄液が透明に近い状態に なりにくぐまだ凝集に加わらない残留したワックス粒子による白濁が残る状態である 。図 11Aに ml6トナー母体の DSC法の吸熱曲線、図 11Bに ml6トナー母体の MD SC法の吸熱曲線を示す。第二ワックスの DSC法による吸熱量に対する MDSC法に よる吸熱量の減少の程度は、第一ワックスと同様減少し、 Jmw2Zjw2は 0. 5以下を 示している。高融点のワックスの榭脂粒子との相溶ィ匕が進んだ結果と思われ、定着時 の高温オフセット性が弱くなる傾向にある。
[0297] (6)外添剤
次に、外添剤の例について述べる。(表 12)は、本実施例で使用した外添剤(Sl、 S2、 S3、 S4、 S5、 S6、 S7、 S8、 S9)【こつ!ヽて、それぞれの材料及びその特'性を示 す。
[0298] [表 12]
無機微 原体 処理材料 A 処理材料 B 粒径 メタノール 水分 強熱 乾燥 5分 30分 5 ^ S 粉末 (nm) 滴定 吸着 減量 減量 値 ( 値 (μ /30分
(%) (wt%) (wt%) C/g) C/g) 値
(wt%)
S1 シリカ シ'メチルホ ンロキサ 6 88 0.1 10.5 0.2 -820 -710 86.59 ンで処理したシリ
S2 シリカ メチルバイドロシェン 16 88 0.1 5.5 0.2 -560 -450 80.36 ホ。リシロキサンで処
理したシリカ
S3 シリカ メチルハ仆'ロシ' 40 88 0.1 10.8 0.2 -580 -480 82.76 ホ'リシロキサン (1)
S4 シリカ シ'メチルホ "リシロキサ シ'ス亍アリン酸ァ 40 84 0.09 24.5 0.2 -740 -580 78.38
X20) ルミニゥム (2)
S5 シリカ メチルハイト'ロシ '1> ステアリン酸ァミト' 40 88 0.1 10.8 0.2 -580 -480 82.76 ホ ンロキサン (1) (1)
S6 シリカ シ'メチルホ。リシロキサ 脂肪酸 タエ 80 88 0.12 15.8 0.2 -620 -475 76.61 ン〔2) リスリトールモノエス
亍ル (1)
S7 シリカ メチルハ仆'ロシ'ェン 150 89 0.10 6.8 0.2 -580 -480 82.76 ホ°リシロキサン (1)
S8 酸化 シ 'フエニルホ°リシロキ ステアリン酸 80 88 0.1 18.5 0.2 -750 -650 86.67 チタン サン (10) NaCD
S9 シリカ へキサメチルシ 'シラサ' 16 68 0.60 1.6 0.2 -800 -620 77.50
ンで処理したシリ
[0299] 処理材料 1と処理材料 2の複数種で処理しているものは、( )に各処理材料の配合 重量割合を示している。 "5分値"及び" 30分値"は帯電量( CZg])を表わし、こ れらは、ノンコートのフェライトキャリアとの摩擦帯電のブローオフ法により測定した。 具体的には、 25°C、 45RH%の環境下で、 100mlのポリエチレン容器にキャリア 50g とシリカなど 0. lgを混合し、縦回転にて 100分間—1の速度で 5分、 30分間攪拌した 後、 0. 3g採取し、窒素ガス 1. 96 X 104[Pa]で 1分間ブローして測定した。
[0300] 負帯電性では 5分値が— 100〜― 800 C/gで、 30分の値が— 50〜― 600 C Zgであることが好まし 、。高 、帯電量のシリカでは少量の添加量で機能を発揮でき る。
[0301] ヘンシェルミキサ(三井鉱山社製 FM20B)により、溶剤に処理剤 A, Bを溶解分散 させた後、外添剤と混合した後、溶剤を除去して作成した。外添剤 100重量部に対し て、 10重量部配合した。処理剤 A、 Bでの括弧内の数字は Aと Bの配合割合を示す。
[0302] (表 13)に本実施例に本実施例で使用したトナー材料組成を示す。他のマゼンタト ナー、黒トナー、イェロートナーは顔料に PM1, PB1, PY1を使用して、他の糸且成は シアントナー組成と同様とした。
[0303] [表 13]
Figure imgf000066_0001
[0304] 外添剤はトナー母体 100重量部に対する配合量 (重量部)を示している。外添処理 は(ヘンシェルミキサー FM20B、三井鉱山社製)において、攪拌羽根 ZOSO型、回 転数 2000min_1、処理時間 5min、投入量 lkgで行った。
[0305] 図 1は本実施例で使用したフルカラー画像形成用の画像形成装置の構成を示す 断面図である。図 1において、カラー電子写真プリンタの外装筐は省略している。転 写ベルトユニット 17は、転写ベルト 12、弾性体よりなる第 1色 (イェロー)転写ローラ 1 OY、第 2色(マゼンタ)転写ローラ 10Μ、第 3色(シアン)転写ローラ 10C、第 4色(ブ ラック)転写ローラ 10K、アルミローラよりなる駆動ローラ 11、弾性体よりなる第 2転写 ローラ 14、第 2転写従動ローラ 13、転写ベルト 12上に残ったトナー像をクリーニング するベルトクリーナブレード 16、クリーナブレードに対向する位置にローラ 15を設け ている。このとき、第 1色 (Υ)転写位置力も第 2色 (Μ)転写位置までの距離は 70mm (第 2色 (M)転写位置から第 3色 (C)転写位置、第 3色 (C)転写位置から第 4色 (K) 転写位置も同様距離)、感光体の周速度は 125mmZsである。
[0306] 転写ベルト 12は、絶縁性ポリカーボネート樹脂中に導電性のフィラーを混練して押 出機にてフィルム化して用いる。本実施例では、絶縁性榭脂としてポリカーボネート 榭脂(たとえば三菱ガス化学製,ユーピロン Z300) 95重量部に、導電性カーボン (た とえばケッチェンブラック) 5重量部を加えてフィルム化したものを用いた。また、表面 にフッ素榭脂をコートし、厚みは約 100 m、体積抵抗は 107〜: ί012 Ω 'cm、表面抵 抗は 107〜1012 Ω /口である。ドット再現性を向上させるためもある。転写ベルト 12の 長期使用による弛みや,電荷の蓄積を有効に防止できるようにするためであり、表面 をフッ素榭脂でコートして 、るのは、長期使用による転写ベルト表面へのトナーフィル ミングを有効に防止できるようにするためである。体積抵抗が 107 Ω 'cmよりも小さいと 、再転写が生じ易ぐ 1012 Ω 'cmよりも大きいと転写効率が悪ィ匕する。
[0307] 第 1転写ローラは外径 8mmのカーボン導電性の発泡ウレタンローラで、抵抗値は 1 02〜: ί06 Ωである。第 1転写動作時には、第 1転写ローラ 10は、転写ベルト 12を介し て感光体 1に 1. 0〜9. 8 (Ν)の押圧力で圧接され、感光体上のトナーがベルト上に 転写される。抵抗値が 102 Ωよりも小さいと、再転写が生じ易い。 106 Ωよりもおおきと 転写不良が生じ易くなる。 1. Ο (Ν)よりも小さいと転写不良を生じ、 9. 8 (Ν)よりも大 きいと転写文字抜けが生じる。
[0308] 第 2転写ローラ 14は外径 10mmのカーボン導電性の発泡ウレタンローラで、抵抗 値は 102〜106Ωである。第 2転写ローラ 14は、転写ベルト 12及び紙、 ΟΗΡ等の転 写媒体 19とを介して転写ローラ 13に圧接される。この転写ローラ 13は転写ベルト 12 に従動回転可能に構成している。第 2次転写での第 2転写ローラ 14と対向転写ロー ラ 13とは 5. 0-21. 8 (Ν)の押圧力で圧接され、紙等の記録材上 19に転写ベルトか らトナーが転写される。抵抗値が 102 Ωよりも小さいと、再転写が生じ易い。 106 Ωより もおおきと転写不良が生じ易くなる。 5. Ο (Ν)よりも小さいと転写不良となり、 21. 8 ( Ν)よりも大きいと負荷が大きくなり、ジッタが出やすくなる。
[0309] イェロー(Υ)、マゼンタ(Μ)、シアン(C)、黒 (Κ)の各色用の 4組の像形成ユニット 1 8Y、 18M、 18C、 18Kが、図のように直列状に配置されている。
[0310] 各像形成ユニット 18Y、 18M、 18C、 18K、中に入れた現像剤を除きそれぞれ同じ 構成部材よりなるので、説明を簡略ィ匕するため Υ用の像形成ユニット 18Yについて説 明し、他色用のユニットの説明につ 、ては省略する。 [0311] 像形成ユニットは以下のように構成されている。 1は感光体、 3は画素レーザ信号光 、4は内部に 1200ガウスの磁力を有する磁石を有するアルミよりなる外径 10mmの 現像ローラで、感光体とギャップ 0. 3mmで対向し、矢印の方向に回転する。 6は攪 拌ローラで現像器内のトナーとキャリアを攪拌し、現像ローラへ供給する。キャリアとト ナ一の配合比を透磁率センサーにより読み取り(図示せず)、トナーホッパー(図示せ ず)から適時供給される。 5は金属製の磁性ブレードで現像ローラ上に現像剤の磁気 フ' シ層を規制する。現像剤量は 150g投入している。ギャップは 0. 4mmとした。電 源は、省略している力 現像ローラ 4には 500Vの直流と、 1. 5kV(p—p)、周波数 6kHzの交流電圧が印加される。感光体と現像ローラ間の周速度比は 1 : 1. 6とした。 またトナーとキャリアの混合比は 93: 7とし、現像器中の現像剤量は 150gで行った。
[0312] 2はェピクロルヒドリンゴムよりなる外径 10mmの帯電ローラで直流バイアス一 1. 2k Vが印加される。感光体 1表面を— 600Vに帯電する。 8はクリーナ、 9は廃トナーボッ タス、 7は現像剤である。
[0313] 紙搬送は転写ユニット 17の下方力も搬送され、転写ベルト 12と第 2転写ローラ 14と の圧接された-ップ部に紙給送ローラ(図示せず)により紙 19が送られてくるように、 紙搬送路が形成されている。
[0314] 転写ベルト 12上のトナーは第 2転写ローラ 14に印加された + 1000Vにより紙 19に 転写され、定着ローラ 201、加圧ローラ 202、定着ベルト 203、加熱媒体ローラ 204、 インダクションヒータ部 205から構成される定着部に搬送され、ここで定着される。
[0315] 図 2にその定着プロセス図を示す。定着ローラ 201とヒートローラ 204との間にベル ト 203がかけられている。定着ローラ 201と加圧ローラ 202との間に所定の加重がか けられており、ベルト 203と加圧ローラ 202との間で-ップが形成される。ヒートローラ 204の外部周面にはフェライトコア 206、とコイル 207よりなるインダクションヒータ部 2 05力設けられ、外面には温度センサー 208が配置されて!、る。
[0316] ベルトは 30 μ mの Niを基体としてその上にシリコーンゴムを 150 μ m、さらにその上 に PFAチューブ 30 μ mの重ねあわせた構成である。
[0317] 加圧ローラ 202は加圧パネ 209により定着ローラ 201に押しつけられている。トナー 210を有する記録材 19は、案内板 211に沿って動く。 [0318] 定着部材としての定着ローラ 201は、長さ力 250mm、外径が 14mm、厚さ lmmの アルミニウム製中空ローラ芯金 213の表面に、 JIS規格によるゴム硬度 (JIS—A)が 2 0度のシリコーンゴム力もなる厚さ 3mmの弾性層 214を設けている。この上にシリコー ンゴム層 215が 3mmの厚みで形成され外径が約 26mmとなっている。図示しない駆 動モータ力も駆動力を受けて 125mmZsで回転する。
[0319] ヒートローラ 204は肉厚 lmm、外径 20mmの中空パイプからなっている。定着ベル ト表面温度はサーミスタを用 、て表面温度 170度に制御した。
[0320] 加圧部材としての加圧ローラ 202は、長さ力 250mm、外径 20mmである。これは 外径 16mm、厚さ lmmのアルミニウムからなる中空ローラ芯金 216の表面に JIS規格 によるゴム硬度 (JIS— A)が 55度のシリコーンゴムからなる厚さ 2mmの弾性層 217を 設けている。この加圧ローラ 202は、回転可能に設置されており、片側 147Nのパネ 加重のパネ 209によって定着ローラ 201との間で幅 5. Ommの-ップ幅を形成してい る。
[0321] 以下、動作について説明する。フルカラーモードでは Y, M, C, Kのすベての第一 転写ローラ 10が押し上げられ、転写ベルト 12を介して像形成ユニットの感光体 1を押 圧している。この時第一転写ローラには + 800Vの直流ノ ィァスが印加される。画像 信号がレーザ光 3から送られ、帯電ローラ 2により表面が帯電された感光体 1に入射 し、静電潜像が形成される。感光体 1と接触し回転する現像ローラ 4上のトナーが感 光体 1に形成された静電潜像を顕像化する。
[0322] このとき像形成ユニット 18Yの像形成の速度 (感光体の周速に等しい 125mmZs) と転写ベルト 12の移動速度は感光体速度が転写ベルト速度よりも 0. 5〜1. 5%遅く なるように設定されている。
[0323] 像形成工程により、 Yの信号光 3Yが像形成ユニット 18Yに入力され、 Yトナーによ る像形成が行われる。像形成と同時に第 1転写ローラ 10Yの作用で、 Yトナー像が感 光体 1Yから転写ベルト 12に転写される。このとき第 1転写ローラ 10Yには + 800Vの 直流電圧を印加した。
[0324] 第 1色 (Y)第一転写と第 2色 (M)第一転写間のタイムラグを持たせて、 Mの信号光 3Mが像形成ユニット 18Mに入力され、 Mトナーによる像形成が行われ、像形成と同 時に第 1転写ローラ 10Mの作用で、 Mトナー像が感光体 1M力 転写ベルト 12に転 写される。このとき第一色 (Y)トナーが形成されている上に Mトナーが転写される。同 様に C (シアン)、 K (ブラック)トナーによる像形成が行われ、像形成と同時に第 1転写 ローラ 10C、 10Kの作用で、 YMCKトナー像が転写ベルト 12上に形成される。いわ ゆるタンデム方式と呼ばれる方式である。
[0325] 転写ベルト 12上には 4色のトナー像が位置的に合致して重ね合わされカラー像が 形成された。最後の Kトナー像の転写後、 4色のトナー像はタイミングを合わせて給紙 カセット(図示せず)から送られる紙 19に、第 2転写ローラ 14の作用で一括転写され る。このとき転写ローラ 13は接地し、第 2転写ローラ 14には + lkVの直流電圧を印加 した。紙に転写されたトナー像は定着ローラ対 201 · 202により定着された。紙はその 後排出ローラ対 (図示せず)を経て装置外に排出された。中間転写ベルト 12上に残 つた転写残りのトナーは、クリーニングブレード 16の作用で清掃され次の像形成に備
[0326] (画像出し評価例)
次に、トナー及び二成分現像剤についての画像出し評価の例について述べる。こ こでは、画像形成装置を用い、トナーとキャリアとの混合比率を変えた数種の二成分 現像剤について、それぞれ A4版出力で 10万枚のランニング耐久試験を行って、帯 電量及び画像濃度を測定すると共に、出力サンプルにおける非画像部での地かぶり 、全面ベタ画像での均一性、及び転写性 (転写時の文字飛び'逆転写'転写中抜け) 、並びにトナーフィルミングについて評価した。画像濃度(ID)評価は Macbeth Divisio n of Kollmorgen Instruments Corporate製の反射濃度計 RD— 914を用いて黒ベタ 部を測定した。
[0327] なお、帯電量は、フェライトキャリアとの摩擦帯電のブローオフ法により測定した。具 体的には、 25°C、相対湿度 45%RHの環境下で、耐久性評価のサンプルを 0. 3g採 取し、窒素ガス 1. 96 X 104Paで 1分間ブローして測定した。
[0328] (表 14)は、本実施例で使用した、本発明に係る二成分現像剤(DM1〜DM8)及 び比較のための二成分現像剤(cm9〜cml7)のそれぞれにつ 、て、二成分現像剤 としてのトナーとキャリアの構成、及び A4版の用紙で 10万枚ランニング耐久試験を 実施し評価した結果を示す。表中、カプリレベルは、 Gretag Macbeth社製 Spectrolino Spectro Scanにより、 0. 07以下であればより良好なレベル" A"、 0. 07を超え、 0. 1 未満であればややカプリが増加したレベル" B"、 0. 1以上では問題あるレベル" C" を表わす。
[0329] 全面ベタ画像均一性においては、 A4サイズにおける全面にベタ画像サンプルを取 つたときに、部分的に画像濃度に変化が少なく画像濃度差が小さいレベルであれば "A"、 "A"の比べて画像濃度差がやや見られる程度のレベルであれば" B"、部分的 に画像濃度の差が目立つレベルであれば" C"で表わす。
[0330] 転写時の文字飛びにおいては、「轟、議、魏」の文字を印写したとき、線の周辺に存 在するトナーの状態で評価し、線の周辺に存在するトナーが少なくレベルであれば" A"、線の周辺にトナーが少し存在するレベルであれば" B"、線の周辺に存在するト ナ一が多 、レベルであれば" C"で表わす。
[0331] 逆転写は、 2色以上の画像サンプルを印字した時、 1色目の色のトナーが感光体か ら転写ベルトに転写された後、 2色目の色のトナーが感光体力 転写ベルトに転写さ れる際、 1色目の色のトナーの一部が 2色目の感光体に付着してしまう現象をいう。評 価は、その 1色目のトナーが 2色目の感光体に付着してクレーユングブレードで感光 体から除去され、廃トナーボックスに回収されるトナーの量を目視して評価する。 1色 目のトナーと 2色目のトナーがほとんど混ざっていなければ" A"、 1色目のトナーと 2 色目のトナーがやや混ざっているレベルであれば" B"、混ざっているのが明らかには 分かれば" C"、で表わす。
[0332] 転写中抜けにおいては、線が交差するパターン「 +」を印字し、この交点においてト ナ一の存在状態を評価する。交点においてトナーが存在しているレベルであれば" A "、交点においてトナーの不存在の部分が少しあるレベルであれば" B"、交点におい てトナーが存在しない状態であれば" C"で表わす。
[0333] [表 14] 現像剤 トナー 感光体上 画像濃度 (〖D) カブリ 全面ベタ画 転写時の文 逆転 転写中
フィルミンク' 初期 テスト後 像均—性 字飛び 写 抜け
DM1 TM1 未発生 1.45 1.44 A A A A A
DM2 TM2 未発生 1.48 1.45 A A A A A
DM3 TM3 未発生 1.50 1.52 A A A A A
DM4 T 4 未発生 1.35 1.32 A A A A A
DM5 TM5 未発生 1.46 1.42 A A A A A
DM6 TM6 未発生 1.44 1.41 A A A A A
DM7 T V17 未発生 1.42 1.41 A A A A A
DM8 TM8 未発生 1.49 1.42 A A A A A cm9 tm9 発生 1.36 1.32 B C B B B cm10 tm10 発生 1.47 1.42 B c B B B cml 1 tm11 発生 1.39 1.33 B c B B B cml2 tm12 発生 1.44 1.40 B c B B B cm 13 tm13 発生 1.21 1.28 C c C C C cm14 tm14 発生 1.31 1.20 C c C C C cm15 tm15 発生 1.25 1.12 c c c C c cm16 tm16 発生 1.29 1.21 c c c C c crn17 tm17 発生 1.4t 1.46 c c B B B
[0334] 本発明に係るトナーを使用した二成分現像剤 DM1〜DM8は、 A4版の用紙で 10 万枚ランニング耐久試験を実施したときの感光体上へのトナーフィルミングについて 、いずれも、実用上問題ないレベルであった。なお、転写ベルトへのトナーフィルミン グも実用上問題ないレベルであった。そして、転写ベルトのクリーニング不良も未発 生であった。そして、 3色が重なったフルカラー画像においても、定着ベルトへの紙の 卷付きも発生しな力つた。
[0335] また、ランニング試験前後での画像濃度について、本発明に係るトナーを使用した 二成分現像剤 DM1〜DM8は、いずれも、画像濃度 1. 3以上の高濃度の画像が得 られた。そして、 A4版紙 10万枚の耐久試験後においても、二成分現像剤の流動性 が安定しており、画像濃度は 1. 3以上と変化が少なく安定した特性を示した。
[0336] また、非画像部かぶり及び全面ベタ画像均一性につ 、て、本発明に係る二成分現 像剤 DM11〜DM20は、いずれも、高画像濃度で非画像部の地かぶりの発生もなく 、トナーの飛び散りなどがなぐ高解像度であった。そして、現像時の全面ベタ画像を 取ったときの均一性も良好であった。
[0337] また、連続使用にお!/、ても、縦筋の異常画像は発生しな力つた。そして、キャリアへ のトナー成分のスペントイ匕現象もほとんど生じな力つた。そして、キャリア抵抗の変化 、帯電量の低下も少なぐ更に全面ベタ画像をとり続けてトナーを急速に補給した時 の帯電立ち上がり性も良好であり、高湿環境下でかぶりが増大する現象も見られなか つた。また、長期使用においても、高い飽和帯電量が長期間維持できた。また、低温 低湿下での帯電量の変動もほとんど生じな力つた。
[0338] また、転写性 (転写時の文字飛び ·逆転写 ·転写中抜け)について、本発明に係る 二成分現像剤 DM1〜DM8は、いずれも、中抜けなどは実用上問題ないレベルで あった。そして、 3色が重なったフルカラー画像においても、転写不良は発生しなかつ た。なお、転写効率は 95%程度を示した。
[0339] なお、トナーとキャリアとの混合比率を 5〜20wt%まで変えても、本発明に係る二 成分現像剤 DM1〜DM8は、画像濃度、地かぶり等の画質の変化が少なぐトナー 濃度の広 、制御が可能となった。
[0340] 一方、比較のための二成分現像剤 cm9〜cml7は、ランニング耐久試験において 、感光体上へのトナーフィルミングが発生するものや、ランニング試験前後での画像 濃度についても、低濃度であったり、長期使用にいて帯電量上昇による画像濃度低 下が発生したり、非画像部でのかぶりが増加したりした。更に、全面ベタ画像をとり続 けてトナーを急速に補給した時に、帯電低下が生じ、かぶりが増大した。特に、高湿 環境下ではその現象が悪ィ匕した。なお、トナーとキャリアとの混合比率は、 6〜8wt% の範囲では濃度を変化させても画像濃度、地かぶり等の画質の変化は少な力つたも のの、これより小さい値になると画像濃度の低下が生じ、また、大きい値になると地か ぶりが増大した。
[0341] 次に、フルカラー画像における定着性、非オフセット性、高温貯蔵安定性、定着べ ルトへの紙の卷付き性についての評価結果を (表 15)に示す。表中、貯蔵安定性テ ストの "A〃は評価の結果が良好であり、高温での放置後熱凝集が生じず、粉体状態 を保っていることを示す。 "B"は評価のレベルが Aに比べてやや劣るが、 30gZcm2 以上の少しの荷重で凝集がほぐれることを示す。〃C "は問題があり、高温での放置後 、凝集塊の状態となりで 300gZcm2以上の荷重をかけな 、と塊が崩落しな 、ことを 表わす。
[0342] ここでは、付着量 1. 2mgZcm2のベタ画像をプロセス速度 125mmZs、オイルを 塗布しな 、ベルトを用いた定着装置にて、 OHP用フィルム透過率(定着温度 160°C )、並びに最低定着温度及び高温でのオフセット現象発生温度を測定した。また、貯 蔵安定性は、 55°C、 24時間の放置後のトナーの状態を評価した。
[0343] なお、 OHP用フィルム透過率は、分光光度計 U— 3200 (日立製作所)で、 700nm の光の透過率を測定した。
[0344] [表 15]
Figure imgf000074_0001
[0345] 本発明に係るトナー TM1〜TM8は、定着性について、いずれも、 OHP用フィルム 透過率が 80%以上を示しており、良好である。また、非オフセット性についても、オイ ルを使用しない定着ローラにおいて、非オフセット温度幅が広い範囲で得られ、定着 可能温度範囲(最低定着温度から高温オフセット現象発生温度までの幅)が広 、。な お、普通紙の全面ベタ'フルカラー画像 20万枚でも、オフセット現象は全く発生しな かった。また、シリコーン又はフッ素系の定着ベルトでオイルを塗布せずともベルトの 表面劣化現象はみられない。また、高温貯蔵安定性についても、 50°C24時間の貯 蔵安定性においても凝集はほとんど見られなかった。また、定着ベルトへの紙の巻付 き性についても、定着-ップ部での OHP用フィルムのジャムは発生しなかった。
[0346] tm9、 tmlO、 tml6トナーではオフセット性が弱くなつており、定着可能領域のマー ジンが狭い。逆に tml l、 tml2、 tml4、 tml5トナーでは低温定着性が悪ぐ定着 可能領域のマージンが狭い。 tm9〜tml7トナーはワックスゃ榭脂の浮遊粒子がトナ 一に残存した影響と思われる貯蔵安定性が悪化した。
産業上の利用可能性
本発明のトナーは、プリンター、ファクシミリ装置などの画像形成装置に好適に使用 される。また、感光体を使用した電子写真方式以外にも、直接的に用紙や、配線バタ ーンとして基板上に導電性を有する物質を配合したトナーを付着させて印刷する方 式などにも有用である。

Claims

請求の範囲
[1] 水系媒体中において、少なくとも、榭脂粒子を分散させた榭脂粒子分散液、着色 剤粒子を分散させた着色剤粒子分散液及びワックス粒子を分散させたワックス粒子 分散液を混合、凝集して生成される芯粒子を含むトナーであって、
前記ワックス力 少なくとも第一のワックス及び第二のワックスを含み、
前記第一のワックスの DSC法による吸熱ピーク温度 (融点 Tmwl (°C)と称す)が 50 〜90°Cであり、前記第二のワックスの DSC法による吸熱ピーク温度(融点 Tmw2 (°C ) )が前記第一のワックスの Tmwlよりも 5°C〜50°C高温であり、
DSC法における前記第一のワックスの吸熱量を Jwl α/g)、 DSC法における前記 第二のワックスの吸熱量を Jw2 (j/g)、 MDSC法における前記第一のワックスの融 解吸熱量を Jmwl a/g)、 MDSC法における前記第二のワックスの融解吸熱量を J mw2 (j/g)とすると, JmwlZjwlが 0. 5以下で、力つ Jmw2Zjw2力0. 5〜1. 2 の範囲であり、
前記第一のワックス前記第二のワックスを予め混合して分散液としておき、これを前 記榭脂粒子分散液及び着色剤粒子分散液と混合し、凝集して芯粒子に形成したこと を特徴とするトナー。
[2] 前記第一のワックスの DSC法による吸熱ピーク温度 (融点 Tmwl (°C)と称す)が 50
〜90°Cで、前記第二のワックスの DSC法による吸熱ピーク温度(融点 Tmw2 (°C) ) 力 S80〜120°Cである請求項 1に記載のトナー。
[3] 前記第一のワックス力 炭素数が 16〜24の高級アルコール及び炭素数 16〜24の 高級脂肪酸の少なくとも一方力 なるエステルワックスであり、前記第二のワックス力 脂肪族炭化水素系ワックスである請求項 1又は 2に記載のトナー。
[4] 前記第一のワックス力 ヨウ素価が 25以下、けん化価が 30〜300からなるワックス を含み、前記第二のワックス力 脂肪族炭化水素系ワックスを含む請求項 1〜3のい ずれか 1項に記載のトナー。
[5] 前記第一のワックスと前記第二のワックスの配合割合が、前記第一のワックスの重 量割合を ES1、第二のワックスの重量割合を FT2とすると、 FT2/ES1 = 0. 2〜10 の範囲である請求項 1〜4のいずれ力 1項に記載のトナー。
[6] 前記榭脂粒子のテトラヒドロフラン (THF)可溶分のゲル浸透クロマトグラフィー(GP C)によって測定された数平均分子量 (Mn)が 0. 3万〜 1. 5万、重量平均分子量 (M w)が 1万〜 6万、重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)の比 MwZMnが 1. 5〜6である請求項 1に記載のトナー。
[7] 前記芯粒子に、さらに第二の榭脂粒子を分散させた第二の榭脂粒子分散液を添 加混合し、加熱して、前記第二の榭脂粒子を前記芯粒子に融着させる請求項 1に記 載のトナー。
[8] 前記第二の榭脂粒子のテトラヒドロフラン (THF)可溶分のゲル浸透クロマトグラフィ 一(GPC)によって測定された数平均分子量 (Mn)が 0. 9万〜 3万、重量平均分子 量(Mw)が 5万〜 50万、重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)の比 MwZ Mnが 2〜 10である請求項 7に記載のトナー。
[9] 前記第一のワックスと前記第二のワックスとの混合分散液中のワックスの分散粒子 径は、小粒径側力も積算したときの体積粒径積算分布において 16%径 (PR16)が 2 0〜200mn、 500/0径(PR50)力40〜300ηπι、 840/0径(PR84)力 S400nm以下、 P 尺 84/PR16力 S1. 2〜2. 0であり、 200nm以下の粒子力 65体積0 /0以上、 500mnを 越える粒子が 10体積%以下である請求項 1〜8のいずれか 1項に記載のトナー。
[10] 水系媒体中において、少なくとも、榭脂粒子を分散させた榭脂粒子分散液、着色 剤粒子を分散させた着色剤粒子分散液及びワックス粒子を分散させたワックス粒子 分散液を混合、凝集により芯粒子を生成する工程を含むトナーの製造方法であって
DSC法による吸熱ピーク温度(融点 Tmwl (°C)と称す)が 50〜90°Cであって、力 つ、 DSC法における吸熱 g[wl α/g)と MDSC法における融解吸熱 gimwl Q/g )との itJmwlZjwlが 0. 5以下となるように第 1のワックスを選択し、
DSC法による吸熱ピーク温度 (融点 Tmw2 (°C)と称す)が前記第一のワックスの T mwlよりも 5°C〜50°C高温であって、かつ、 DSC法における吸熱 g[w2 (j/g)と M DSC法における融解吸熱 g[mw2 (j/g)との itJmw2Zjw2が 0. 5〜1. 2の関係 を満たすように第 2のワックスを選択し、
前記第一のワックス及び前記第二のワックスを少なくとも含むワックス粒子分散液を 作成し、
前記作成したワックス粒子分散液と、予め作成した榭脂粒子を分散させた榭脂粒 子分散液および着色剤粒子を分散させた着色剤粒子分散液とを、水系媒体中にお いて混合、凝集させることにより芯粒子を生成することを特徴とするトナーの製造方法
[11] 前記榭脂粒子を分散させた榭脂粒子分散液、前記着色剤粒子を分散させた着色 剤粒子分散液及び前記ワックス粒子を分散させたワックス粒子分散液を混合して混 合分散液を生成し、加熱処理後に凝集剤を添加することにより、前記芯粒子を生成 する請求項 10に記載のトナーの製造方法。
[12] 前記榭脂粒子を分散させた榭脂粒子分散液、前記着色剤粒子を分散させた着色 剤粒子分散液及び前記ワックス粒子を分散させたワックス粒子分散液を混合した混 合分散液の水温が、前記ワックスの融点以上に到達後に凝集剤を添加する請求項 1
0又は 11に記載のトナーの製造方法。
[13] 前記第一の榭脂粒子分散液に用いる界面活性剤が、非イオン界面活性剤とイオン 型界面活性剤の混合物であり、着色剤粒子分散液及びワックス粒子分散液に用いる 界面活性剤の主成分が非イオン界面活性剤のみである請求項 10に記載のトナーの 製造方法。
[14] 第一のワックスの DSC法による吸熱ピーク温度(融点 Tmwl (°C)と称す)が 50〜9 0°Cで、第二のワックスの DSC法による吸熱ピーク温度(融点 Tmw2 (°C) )が 80〜1 20°Cである請求項 10〜 13のいずれか 1項に記載のトナーの製造方法。
[15] 前記第一のワックス力 炭素数が 16〜24の高級アルコール及び炭素数 16〜24の 高級脂肪酸の少なくとも一方力 なるエステルワックスであり、前記第二のワックス力 脂肪族炭化水素系ワックスである請求項 10〜 13のいずれか 1項に記載のトナーの 製造方法。
[16] 前記第一のワックス力 ヨウ素価が 25以下、けん化価が 30〜300からなるワックス であり、前記第二のワックス力 脂肪族炭化水素系ワックスである請求項 10〜 13のい ずれか 1項に記載のトナーの製造方法。
[17] 前記ワックス粒子分散液は、第一のワックスと第二のワックスを混合乳化分散処理し て作成する請求項 10〜16のいずれか 1項に記載のトナーの製造方法。
[18] 前記ワックス粒子分散液が、非イオン界面活性剤を主成分とする界面活性剤により
、第一のワックスと第二のワックスを混合乳化分散処理して作成する請求項 10〜 17 の!、ずれか 1項に記載のトナーの製造方法。
[19] 前記第一のワックスと前記第二のワックスとの混合分散液と、前記榭脂粒子分散液 と、着色剤粒子分散液との混合分散液の pHを、 9. 5〜12. 2の範囲に調整する請 求項 10〜18のいずれか 1項に記載のトナーの製造方法。
[20] 前記第一のワックスと前記第二のワックスとの混合分散液中のワックスの分散粒子 径は、小粒径側力も積算したときの体積粒径積算分布において 16%径 (PR16)が 2
0〜200mn、 500/0径(PR50)力40〜300ηπι、 840/0径(PR84)力 S400nm以下、 P 尺 84/PR16力 S1. 2〜2. 0であり、 200nm以下の粒子力 65体積0 /0以上、 500mnを 越える粒子が 10体積%以下である請求項 10〜19のいずれ力 1項に記載のトナーの 製造方法。
PCT/JP2006/324244 2006-01-24 2006-12-05 トナー及びその製造方法 WO2007086195A1 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US12/162,063 US20090035682A1 (en) 2006-01-24 2006-12-05 Toner and process for producing the same
JP2007555862A JPWO2007086195A1 (ja) 2006-01-24 2006-12-05 トナー及びその製造方法

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006014866 2006-01-24
JP2006-014866 2006-01-24

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2007086195A1 true WO2007086195A1 (ja) 2007-08-02

Family

ID=38309001

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2006/324244 WO2007086195A1 (ja) 2006-01-24 2006-12-05 トナー及びその製造方法

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20090035682A1 (ja)
JP (1) JPWO2007086195A1 (ja)
WO (1) WO2007086195A1 (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101716852A (zh) * 2008-10-08 2010-06-02 精工爱普生株式会社 喷墨记录方式的印刷方法
CN101716851A (zh) * 2008-10-08 2010-06-02 精工爱普生株式会社 喷墨记录方式的印刷方法
JP2012022201A (ja) * 2010-07-15 2012-02-02 Kao Corp 電子写真用トナーの製造方法

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7645550B2 (en) * 2004-12-17 2010-01-12 Panasonic Corporation Toner, process for producing toner, and two-component developing agent
JP4633786B2 (ja) * 2005-02-17 2011-02-16 パナソニック株式会社 トナー、トナーの製造方法及び二成分現像剤
US20090004589A1 (en) * 2006-02-03 2009-01-01 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Toner and Process for Producing the Same
JP2010249989A (ja) * 2009-04-14 2010-11-04 Seiko Epson Corp トナー、画像形成方法および画像形成装置
US8652748B2 (en) 2009-12-22 2014-02-18 Kao Corporation Process for producing a toner for electrophotography
JP5953668B2 (ja) * 2011-07-29 2016-07-20 株式会社リコー トナー、トナーの製造方法、フルカラー画像形成方法、及びプロセスカートリッジ
KR101709698B1 (ko) * 2013-09-02 2017-02-23 제일모직 주식회사 흑색 감광성 수지 조성물 및 이를 이용한 차광층
JP6173136B2 (ja) * 2013-09-05 2017-08-02 キヤノン株式会社 トナー

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003043732A (ja) * 2001-07-30 2003-02-14 Mitsubishi Chemicals Corp 静電荷像現像用トナー
JP2005284269A (ja) * 2004-03-04 2005-10-13 Matsushita Electric Ind Co Ltd トナー、トナーの製造方法、二成分現像剤及び画像形成装置
JP2005331925A (ja) * 2004-04-23 2005-12-02 Matsushita Electric Ind Co Ltd トナー、トナーの製造方法、二成分現像剤及び画像形成装置
WO2005116779A1 (ja) * 2004-05-27 2005-12-08 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. トナー、トナーの製造方法、二成分現像剤及び画像形成装置

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3141783B2 (ja) * 1996-07-11 2001-03-05 富士ゼロックス株式会社 静電荷像現像用トナーの製造方法、静電荷像現像用トナー、静電荷像現像剤及び画像形成方法
JP2958416B2 (ja) * 1996-08-30 1999-10-06 富士ゼロックス株式会社 静電荷像現像用トナーの製造方法、静電荷像現像用トナー及び画像形成方法
JP3871753B2 (ja) * 1997-01-10 2007-01-24 富士ゼロックス株式会社 静電荷像現像用トナーの製造方法、静電荷像現像用トナー、静電荷像現像剤及び画像形成方法
JP3904057B2 (ja) * 1997-08-29 2007-04-11 日本ゼオン株式会社 静電荷像現像用トナー及びその製造方法
JP3107062B2 (ja) * 1998-02-27 2000-11-06 富士ゼロックス株式会社 静電荷像現像用トナー及びその製造方法、静電荷像現像剤並びに画像形成方法
US6485878B2 (en) * 2000-03-16 2002-11-26 Konica Corporation Image forming method
US6617091B2 (en) * 2000-08-03 2003-09-09 Konica Corporation Production method of toner
JP2003215842A (ja) * 2002-01-18 2003-07-30 Fuji Xerox Co Ltd 画像形成方法
US7410742B2 (en) * 2003-11-11 2008-08-12 Konica Minolta Business Technologies, Inc. Image forming method
JPWO2005050328A1 (ja) * 2003-11-20 2007-12-06 松下電器産業株式会社 トナー及び二成分現像剤
US20050196694A1 (en) * 2004-03-04 2005-09-08 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Toner, method for producing toner, two component developer, and image forming apparatus
US20090004589A1 (en) * 2006-02-03 2009-01-01 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Toner and Process for Producing the Same

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003043732A (ja) * 2001-07-30 2003-02-14 Mitsubishi Chemicals Corp 静電荷像現像用トナー
JP2005284269A (ja) * 2004-03-04 2005-10-13 Matsushita Electric Ind Co Ltd トナー、トナーの製造方法、二成分現像剤及び画像形成装置
JP2005331925A (ja) * 2004-04-23 2005-12-02 Matsushita Electric Ind Co Ltd トナー、トナーの製造方法、二成分現像剤及び画像形成装置
WO2005116779A1 (ja) * 2004-05-27 2005-12-08 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. トナー、トナーの製造方法、二成分現像剤及び画像形成装置

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101716852A (zh) * 2008-10-08 2010-06-02 精工爱普生株式会社 喷墨记录方式的印刷方法
CN101716851A (zh) * 2008-10-08 2010-06-02 精工爱普生株式会社 喷墨记录方式的印刷方法
JP2012022201A (ja) * 2010-07-15 2012-02-02 Kao Corp 電子写真用トナーの製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
US20090035682A1 (en) 2009-02-05
JPWO2007086195A1 (ja) 2009-06-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2007086195A1 (ja) トナー及びその製造方法
JP2009064038A (ja) トナーの製造方法
JP4485382B2 (ja) トナーの製造方法
WO2005013012A1 (ja) トナー、トナーの製造方法、二成分現像剤及び画像形成装置
JP4181603B2 (ja) トナー及びその製造方法
JPWO2007088667A1 (ja) トナー及びその製造方法
WO2007102263A1 (ja) トナー及びその製造方法
JP4449810B2 (ja) トナーの製造方法
JP4597143B2 (ja) トナー、トナーの製造方法及び二成分現像剤
JP2008170663A (ja) トナー、トナーの製造方法及び画像形成装置
JP2009020487A (ja) トナー、トナーの製造方法及び画像形成装置
JP4633786B2 (ja) トナー、トナーの製造方法及び二成分現像剤
JP2010169702A (ja) トナー、トナーの製造方法及び画像形成装置
JP2007218961A (ja) トナー、トナーの製造方法及び画像形成装置
JP4483629B2 (ja) トナー、トナーの製造方法、二成分現像剤及び画像形成装置
JP2008268866A (ja) トナー、トナーの製造方法及び画像形成装置
JP2007279180A (ja) トナー、トナーの製造方法及び画像形成装置
JP2008292984A (ja) トナー、トナーの製造方法及び画像形成装置
JP2007292833A (ja) トナー、トナーの製造方法及び画像形成装置
JPWO2008056519A1 (ja) トナー及びトナーの製造方法
JP2010060765A (ja) トナー及びトナーの製造方法
JP2010102142A (ja) トナー及びトナーの製造方法
JPWO2008078497A1 (ja) トナー及びトナーの製造方法
JP2008158037A (ja) トナー、トナーの製造方法及び画像形成装置
JP2009151057A (ja) トナー、トナーの製造方法及び画像形成装置

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2007555862

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 12162063

Country of ref document: US

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 06833999

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1