WO2009107831A1 - トナー - Google Patents

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WO2009107831A1
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toner
curve
axis
acid
resin
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綾木保和
谷篤
冨永英芳
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Definitions

  • the present invention relates to a toner used in an electrophotographic method, an electrostatic recording method, a magnetic recording method, and a toner jet method.
  • an electrophotographic method forms an electrostatic charge image on a photoreceptor by various means, and then develops the electrostatic charge image with toner to form a toner image on the photoreceptor. Accordingly, the toner image is transferred onto a transfer material such as paper. Thereafter, the toner image is fixed on the transfer material by heating, pressure, heating pressure, solvent vapor, or the like to obtain an image.
  • a pressure heating method using a heat roller hereinafter referred to as a heat roller fixing method
  • a heat fixing method in which a fixing sheet is fixed to a heating body through a fixing film hereinafter referred to as a heat fixing method
  • the film fixing method has been developed.
  • fixing is performed by allowing the toner image on the fixing sheet to pass through the surface of the heat roller or the fixing film while being contacted under pressure by a pressure member that abuts.
  • the surface of the heat roller or fixing film and the toner image on the fixing sheet are in contact with each other under pressure. Therefore, the thermal efficiency when fusing the toner image on the sheet is extremely high, and it is quick and good. Fixing can be performed.
  • the film fixing method has a great effect on energy saving, and it can be expected that the required time from the power of the electrophotographic apparatus to the completion of the first print is short.
  • Electrophotographic devices have received various demands such as high image quality, small size and light weight, high speed and high productivity, and energy saving, among them, especially in the fixing process, further increase in layer speed, energy saving, and
  • the development of systems and materials that can achieve high reliability is an important technical issue.
  • it is essential to significantly improve the fixing characteristics of the toner. It is necessary to improve the performance capable of fixing on the sheet (hereinafter referred to as low temperature fixing performance).
  • toners used for heat and pressure fixing there is a toner with a capsule structure as a toner aiming to achieve both low-temperature fixing performance and anti-blocking performance.
  • toners have an inner core layer with a low glass transition point (T g) By covering with a shell layer, the low-Tg material contained in the toner is prevented from exuding, and both low-temperature fixing performance and anti-blocking performance or durability stability performance of the toner are achieved. Further, the toner provided with a coating layer of resin fine particles has good fixing performance, anti-blocking performance and durable stability performance (see Japanese Patent Laid-Open Nos. 2003-091093 and 2004-226572).
  • An object of the present invention is to provide a toner that can solve the above-described problems (that is, an object of the present invention is to improve the low-temperature fixing performance of a toner containing wax even when the low-temperature fixing performance is improved.
  • the present invention provides a toner having stable performance and capable of forming a high-quality image.
  • the present invention is a toner having toner particles containing at least a binder resin, a colorant and a wax, and an inorganic fine powder,
  • the present invention relates to a toner having a ratio (S la / S 2 a ) between the area (S 2 a ) of the region surrounded by the straight line and the X axis of 1.5 to 3.5.
  • a toner containing a binder resin, a colorant, and a wax has good durability and stability even when the low-temperature fixing performance is improved, and a high-quality image can be formed.
  • FIG. 1 is a diagram showing an example of a toner load (X-axis), one strain (y-axis) curve.
  • Figure 2 shows the method for measuring the glass transition temperature (T g) and melting point (Tm) by DSC.
  • the toner micro-compression test in the present invention will be described.
  • measurement can be performed using an apparatus that satisfies the following conditions.
  • the hardness is sufficiently high compared to the toner, the tip surface roughness R z is 0.1 m or less, and the inscribed circle has a diameter of 15.0 ⁇ or more.
  • An indenter having a flat surface can be used.
  • the particle diameter of each grain is determined by measuring the major axis and minor axis of each toner and calculating the average value of the major and minor axes.
  • Toner particle diameter R ( ⁇ ) [R (major axis + minor axis) No 2]
  • a load (X-axis) -strain (y-axis) curve for each toner is created, and each physical property value of the toner is read from the load-strain curve. The same measurement is performed on 50 toner particles, and an average value is obtained for each physical property value to obtain the physical property value defined in the present invention.
  • the indenter to be used is a flat indenter with a tip of 20 ⁇ mX 20 ⁇ . Parameter settings are as follows.
  • toner is applied on a plate equipped with a temperature control device. At this time, each toner should be present in a state where it does not contact as much as possible on the plate.
  • the plate is set in the apparatus and measured. At the time of measurement, 50 toner particles are selected at random.
  • the load 7. 8 5 X 1 0- 4 N (8 0. O Omg f) distortion observed A 8 in. a (%) is the above measurement for 50 arbitrarily selected toner particles.
  • One strain (y-axis) The average strain value obtained from the curve.
  • the ratio of the s la to the s 2a (s la Zs 2a ) is obtained for 50 toners selected above, and the average values S la and S 2 a are calculated, from which (S la ZS 2 a ) Is calculated. This measurement is performed under the condition that the measurement temperature is the glass transition point T 1 of the toner 1 1 1 0 (° C).
  • FIG. 1 shows a load-one-strain curve prepared for the toner of the present invention (toner 1 of Example 1) by performing the above-described micro compression test.
  • the particle diameter Rn ( ⁇ m) of the ⁇ th toner particles is grouped in increments of 0.250 ⁇ as shown below. For example, a group greater than 5.000 ⁇ m and less than 5.250 ⁇ m, 5.25 ⁇ m or more, a group less than 5.500 ⁇ m, 5. A group of less than 7 50 Mm, a group of 5.750 ⁇ m or more and less than 6.00 0 m. In each group, the average value a 80 (%) of the distortion (%) belonging to each group is obtained.
  • the median value R ( ⁇ ⁇ ) of the particle diameter of each group for example, 5.
  • the strain value corresponding to a particle diameter (D 1 T X 1.2 ) ( ⁇ m) that is 1.2 times D 1 ⁇ is B 12 (%).
  • the strain corresponding to the particle size (D 1 T X 0.8) ( ⁇ ⁇ ) is 0.8 times that of 01. 8 (%).
  • the load (X axis) and the strain (y axis) obtained for each of the 50 grains of the grain are as follows.
  • the load 7.8 5 X 10 1 5 N (8. O Omg f) The tangent of the curve at the load where the curve has the maximum slope in the region exceeding, and the point and load at load 3.9 2 X 1 0— 5 N (4.
  • the y-axis value C 10 (N) when the X-axis value is D 1 T ( ⁇ m) is read from the RC curve graph.
  • the value of C corresponding to a particle size (D 1 T X 1.2) ( ⁇ ) that is 1.2 times that of 01 1 > is C 12 (N).
  • Average values S la , S lb , S 2 a , and S 2 b are obtained from s la , s lb , s 2 a , and s 2 b obtained in the same manner for 50 toner particles. Using these values, the ratio between s la and s lb (s lb Zs la ) and the ratio between s 2a and s 2b (s 2b zs 2a ) are calculated.
  • the toner of the present invention has a strain 803 determined by a micro-compression test at 1 ⁇ 1 10 (° C) of 35.0 to 75.0%.
  • a 80 a indicates the ease of toner deformation at a temperature in the vicinity of the glass transition point (T g) of the toner.
  • T g glass transition point
  • the A 8 .
  • the larger the value of a the greater the degree of deformation of the toner at a temperature near the Tg of the toner. That is, the A 8 .
  • the higher the value of a the better the toner's low-temperature fixing performance and Daross performance.
  • the toner of the present invention has a s la / s 2a determined by the above-described micro compression test in the range of 1.50 to 3.50. This is because the toner deformation behavior in the initial stage after the start of the measurement and the toner deformation behavior in the middle to late stages in the process of applying a load up to 7.8 5 X 1 0_ 4 N at a constant load speed. This is because there is a big difference. That is, the toner of the present invention has a small degree of toner deformation in the initial stage immediately after the start of measurement, and the deformation behavior of the toner is remarkably increased from a point when a certain load is exceeded in the middle stage.
  • One strain y-axis
  • the curve has a characteristic that the slope of the curve exceeds the maximum load, and when it enters the later stage of measurement, it becomes a gentle deformation behavior again.
  • the property that the degree of deformation of the toner is small at this initial stage is small. It shows that the toner retains hardness and flexibility against the load, and remains in a reversible minute deformation.
  • a technique is known in which the toner has a low Tg and a sharp melt.
  • the toner tends to be brittle, and the toner is easily broken in the developing machine.
  • the toner in the developing machine may be heated to near the T g of the toner due to friction with a developing member such as a toner carrier or a charging member.
  • the toner of the present invention has flexibility even at a temperature in the vicinity of T g of the toner, it can suppress the toner from being crushed even when subjected to a certain load and mechanical stress in the developing device. It becomes possible. For this reason, even when the toner is aimed at improving the low-temperature fixing performance and Daross performance of the toner, it is possible to exhibit good durability and stability performance.
  • the toner of the present invention has a property that when the load applied to the toner exceeds a certain value, the deformation behavior of the toner is remarkably increased. In the region where the load is small, the toner stays in a reversible minute deformation, but if the toner exceeds a certain load value, it indicates that the toner undergoes an irreversible large deformation. Even in the area where the load is small, even if it has the hardness and flexibility that can make a minute deformation that can be reversibly changed by the toner, if the deformation remains reversibly small for any load, good development stability 1. Even if viability is obtained, the low-temperature fixing performance and Daross performance cannot be improved.
  • toner forms one to several toner layers in the height direction on paper to form an image
  • fixing is performed by applying heat and pressure from a fixing member such as a fixing roller or fixing film.
  • a fixing member such as a fixing roller or fixing film.
  • the heat transfer rate between the fixing member and the toner layer, the heat transfer rate inside the toner layer, and the heat transfer rate between the toner layer and the paper are determined by the contact area between one toner particle and the heat transfer partner. The impact is considered large. Therefore, in the fixing process, If the contact area between the material and the toner can be increased instantaneously, the heat transfer rate between the two will be significantly increased. If the contact area between adjacent toners can be instantaneously increased within the toner layer, the heat transfer speed between the two will be significantly increased.
  • the contact area between the toner and paper can be increased instantaneously, the heat transfer speed between the two will increase dramatically.
  • the toner stays in a reversible minute deformation, but when the load exceeds a certain load value, the toner causes a irreversible large deformation. Performance, dull performance, and durability stability performance are exhibited.
  • the above-mentioned 3 13 3 2 £ 1 has a specific range.
  • the s la Zs 2a shows the relationship between the deformation of the toner for a small load and the deformation of the toner for a large load.
  • s la corresponds to toner deformation in the later stage
  • s 2a corresponds to toner deformation in the initial stage.
  • the Si a Zs 2a is in the specific range, so that it is possible to achieve both durability stability performance, low-temperature fixing performance, and gloss performance.
  • the S la Roh S 2a is 1.5 more preferably in the ⁇ optimum 3.0, 2.0 to 3. It is particularly preferred arbitrariness in 0.
  • the toner preferably has a certain core-shell structure. That is, the toner particles of the toner of the present invention include at least a wax and a colorant, a core phase mainly composed of a binder resin, and a seal phase mainly composed of a surface layer resin covering the core phase. Furthermore, it is preferable to have inorganic fine powder on the surface of the shell phase.
  • the physical properties of the present invention are good when the core phase is soft to some extent, the shell phase is formed mainly of a resin having a certain degree of hardness, and the shell phase is sufficiently thin. It is thought to be expressed. Furthermore, the covering state, thickness, etc.
  • the toner has a reversible flexibility so that the toner is not crushed for a small load, but if the shell phase is broken beyond a certain load, the toner It is thought that the characteristics that cause irreversible large deformation are expressed.
  • a core-shell toner having a sufficiently soft core phase if the coating state and thickness in the lateral direction of the shell phase are not uniform, the toner tends to be irreversibly deformed even with a small load. . Therefore, if the coating amount of the shell phase is increased, the toner will not be deformed even with a large load. Or, since the flexibility of the shell phase is reduced, the toner becomes brittle against momentary loads and mechanical stress in the developing machine.
  • the value of a, T g and molecular weight of the binder resin as a main component of the core phase, the shape of the core phase, the shape of the wax phase in the core phase, the type of wax, and the surface layer resin as a main component of the shell phase It can be controlled by the Tg, molecular weight, addition amount, shell phase thickness and coating state.
  • the S la / S 2 a can be controlled by the adhesion between the core phase and the seal phase in addition to the above examples of the core phase and the shell phase.
  • toner has a certain particle size distribution. It is not impossible to aim for a toner with a completely single shape and single particle size, but considering the productivity, it is considered more economical to have a certain particle size distribution.
  • the toner is completely in a single shape and a single particle size, the toner is easily packed in the developing machine, and the durability is low. Constant performance may be reduced. Since the toner has a slight particle size distribution, the force is easily dissipated when the toner is subjected to mechanical stress. From this viewpoint, the durability stability performance of the toner is easily improved.
  • the toner at the center particle diameter that is, the toner occupying most of the toner is greatly deviated from the average physical property of the toner. Indicates no. In addition, it shows that toner particles having physical properties greatly deviating from the average physical properties of the toner as a whole are hardly contained. In this case, a toner having particularly excellent durability and stability can be obtained.
  • the more preferable range of ⁇ is 10.0% or less, and particularly preferably 9.0% or less.
  • a represents the difference in toner physical properties with respect to the toner particle diameter. When the string is 0, it indicates that the properties of each toner are completely equal regardless of the particle size.
  • Tona 1 is thought that such physical properties are manifested when the thickness of the shell phase covering each grain is uniform regardless of the toner particle diameter.
  • the toner as a whole has certain physical properties. Even when the toner is within the range, there may be a large difference in physical properties when compared with each toner, especially when the core phase is coated with the shell phase. In order to achieve toner performance, the variation in physical properties of each toner has a great influence on the toner performance, and therefore ⁇ is preferably 1 15.0 or less. In particular, when the toner has a core-shell structure and the toner particle diameter has a certain distribution, the durability and stability performance of the toner is particularly good.
  • the thickness of the shell phase tends to be thicker for larger toners than for smaller toners.Assuming that the composition ratio of the core phase to the shell phase is constant, comparing only the thickness of the shell phase, In reality, the shell phase is thicker because the ratio of the composition amount of the core phase to the shell phase tends to be biased between toners having different particle sizes. The difference in thickness tends to be even greater. Tends to be as small as 1 1 5 or less. A large toner having a thick shell phase, which is contained in such a toner, tends to be inferior in low-temperature fixing performance and gloss performance than a small toner having a thin shell phase. However, when the thickness of the shell phase is constant, ⁇ approaches 0.
  • the absolute value of ⁇ is preferably as small as possible. However, if the value is 0.0, the endurance stability performance may be deteriorated. This is probably because when the toner particle size is clear, the stress tends to concentrate on the toner with a larger particle size in the entire toner when the toner is subjected to mechanical stress. For this reason, the range of the above-mentioned range is more preferably 11.5 to 11.0, further preferably 10.0 to 11.0, and 18.0 to 1 2. Particularly preferred is 0.
  • the value of the beta 10 is the aforementioned A 8. It can be controlled by the same method as the control a.
  • the values of ⁇ and ⁇ can be controlled by the content of the shell phase with respect to the particle diameter of the toner and the formation state of the shell phase, in addition to the method similar to the control of 3 1; 1/3 23 described above.
  • the toner of the present invention has a particle diameter (X-axis) inflection point obtained from the micro compression test.
  • represents the difference in toner cracking tendency with respect to the toner particle diameter.
  • j3 When j3 is 0.0, it indicates that the toner is easily cracked one by one regardless of the particle diameter of the toner. If the toner as a whole is within a certain range of physical properties, the durability and stability performance is likely to decrease as much as it contains a lot of fragile toner. If a lot of hard toner is contained, the low-temperature fixing performance and gloss performance are likely to deteriorate.
  • a conventional toner having a core-shell structure contains a relatively large particle size toner having a thick shell phase and a relatively small particle size toner having a thin shell phase.
  • the inflection point C is considered to be greatly related to the load value required until the shell phase breaks. Therefore, in the case of a toner having a conventional general core-shell structure,
  • the thickness of the shell phase is constant regardless of the particle diameter of the toner, the ⁇ approaches 0.0. In such a case, it is considered that the toner having a particle size distribution has better gloss performance and durability stability performance when aiming to achieve both low-temperature fixing performance and blocking resistance performance of the toner. .
  • the absolute value is preferably as small as possible.
  • is 0.0
  • the durability stability performance may be slightly reduced.
  • the toner particle size varies, when the toner is subjected to mechanical stress, the stress tends to concentrate on the toner having a larger particle size in the entire toner. Therefore, compared to a small toner, a large toner has a little more flexibility, and a toner having a characteristic that it is somewhat difficult to crack tends to improve the durability stability performance of the toner.
  • the range is more preferably 1.0 to 15.0, still more preferably 1.0 to 10.0, and 2.0 to 8.0. Especially preferred.
  • Ci can be controlled by the same method as the control of szs 2 a described above.
  • the value of i3 can be controlled by the content of the shell phase with respect to the toner particle diameter and the formation state of the shell phase, in addition to the same method as the above-described control of SiZS ⁇ .
  • the ratio of the S lb and the S la is 1.2 ⁇ optimum 3.0
  • the ratio of S 2b and the S 2a Is preferably 2.0 to 6.0.
  • S i b ZS i a is in the above range indicates that a slight change in temperature around T g that the toner has has a large change in toner deformation.
  • ⁇ s, a is in the above range, the toner's low-temperature fixing performance, gloss performance, penetration resistance, and durability stability performance become better.
  • the fact that the s lb Zs la is within the above range means that in the case of a toner having a core-shell structure, the thickness of the shell phase 'hardness is appropriate, and the toner as a whole has an appropriate hardness. Is shown.
  • the range of 3 lb ZS la is more preferably 1.3 to 2.8, and particularly preferably 1.5 to 2.7.
  • S 21) S 2a is in the above range indicates that the shape change of the load-one-strain curve is large when the temperature changes slightly before and after T g of the toner.
  • the 3 213 73 23 is in the above range, the low-temperature fixing performance, Daross performance, penetration resistance, and durability stability performance of the toner are further improved.
  • the fact that the S 2b / S 2a is within the above range means that in the case of a toner having a core-shell structure, the thickness and hardness of the shell phase are appropriate, and the toner as a whole has an appropriate hardness. Show.
  • the range of S 2b / S 2a is more preferably 2.0 to 5.0, and particularly preferably 3.0 to 5.0.
  • S lb ZS la and S 2b / S 2a can be controlled by the same method as the control of the ⁇ value, and can be controlled by the viscoelasticity of the shell phase.
  • the toner of the present invention contains 1.0 to 10.0 parts by mass of a surface layer resin with respect to 10.0 parts by mass of colored particles (core particles), and the surface layer resin has a loss tangent by a dynamic viscoelasticity test ( ta ⁇ ⁇ )
  • SE & 113 is 45.0 to 85.0.
  • C range Becomes a maximum value at a temperature T s of the inner (° C), the storage modulus by The dynamic viscoelasticity test 'in the curve, G in T s + 10 (.C) ( G)' value of (G '10) is 1.
  • the surface layer resin is considered to constitute the main component of the shell phase in the toner of the present invention.
  • the T s (° C) represents the glass transition point (Tg) of the surface layer resin. Tona
  • DSC is generally used to measure the glass transition point of resin, but T s required in the above measurement is also a value suitable for discussion as the Tg of resin by dynamic viscoelasticity test. It is. In particular, when both the mechanical and thermal properties of the shell phase are to be controlled as in the present invention, it is considered that the control by the dynamic viscoelasticity test is preferable to the DSC.
  • T s is within the above range, both penetration resistance and durability stability can be well achieved.
  • the T s is more preferably 55.0 to 80.0 ° C, and particularly preferably 60.0 to 75.0 ° C.
  • G ′ 10 and G ′ 30 are within the above range, the values of S la ZS 2a , A SOa and B 10 can be easily controlled, and the toner penetration resistance and durability stability performance can be improved satisfactorily. Can do. Further, when toner particles having a core-shell structure are formed in water, the adhesion between the core phase and the shell phase can be improved in addition to the ability of the toner particles to suppress fusion.
  • G '10 is more preferably 5 is 0 X 10 5 to 3. 0 X 10 6 P a, and particularly preferably 6. 0X 10 5 to 2. 0 X 10 6 P a.
  • G, G. And the ratio of G ′ 30 is 2.5 to 10.0, which means that the toner has anti-blocking performance, low-temperature fixing performance, Daross performance, Preferred from the standpoint of both penetration resistance and durability stability.
  • the adhesion between the core phase and the shell phase is good.
  • the content of the surface layer resin is preferably 1.0 to 10.0 parts by mass with respect to 100.0 parts by mass of the core particles. It is preferable that the content of the surface layer resin is sufficiently small with respect to the entire toner, and the formation state of the shell phase is uniform on all toner particle surfaces.
  • the content of the surface layer resin is more preferably 1.5 to 8.5 parts by mass, and particularly preferably 2.5 to 6.0 parts by mass.
  • a method of forming toner particles having;
  • a step of forming an aqueous medium to which resin fine particles having the surface layer resin are added, a binder resin, a colorant, a wax, other additives, and a mixture having an organic solvent as necessary is added to the aqueous medium.
  • the method (1) is particularly preferable from the viewpoint of uniformity in the depth direction and the lateral direction of the shell phase
  • the resin fine particles having the surface layer resin have a volume average particle diameter DV s of 20. 0 to 150. Onm, and a zeta potential Z 1S by laser doppler electrophoresis type zeta potential measurement of 1 10.0 to 1 35. It is preferable to use an aqueous dispersion of resin fine particles in OmV.
  • the volume average particle diameter of the resin fine particles is in the above range, even if the amount of the surface resin added as the shell phase is reduced, the uniformity in the depth direction and the lateral direction of the shell phase is improved. In addition, the uniformity of the shell phase with respect to the particle size distribution of the toner becomes better.
  • the resin fine particles have a zeta potential Z 1S of ⁇ 10.0 to 1 to 35. OmV.
  • the Z 1S is considered to be derived from the type and content of the acidic group possessed by the surface layer resin.
  • the adhesion between the core phase and the shell phase becomes better.
  • the above-mentioned A 80 , S la ZS 2a , H, and H / 3 are suitable values, and the low-temperature fixing performance, the Daross performance, and the durability stability performance are expressed more favorably.
  • the range of the D v s more preferably in the 20.0 to 100. onm, and most preferably in the 25.0 to 80. 0 nm.
  • the range of Z 1S is more preferably in the range of 19.5 to 1 to 35. OmV, and particularly preferably in the range of 18.5 to 1 to 45. OmV.
  • the resin fine particles may be an acid value A v s is 3. Located 0 to 40. OmgKOHZg, product of the Av s and the D v s (Av s XDv s ) is in the 200 to 1000 Is preferred.
  • the acid value of the resin fine particles is in the above range, so that the acidic group easily interacts with the colored particle surface, and the adhesion between the core phase and the shell phase. Tends to be good.
  • the A v s of the surface layer resin is more preferably 6.0 to 35. OmgK0H / g, and particularly preferably 6.0 to 30. OmgKOH Zg.
  • the (Av s XDv s ) is more preferably 200 to 600.
  • the resin fine particles preferably have a ratio (Dv s / Dv sl0 ) of 10% particle diameter (Dv sl0 ) of the volume particle diameter distribution to Dv s in the range of 1.0 to 10.0.
  • the amount of the resin fine particles contained in each toner is likely to be uniform among the toners without increasing the amount of the resin fine particles added to the entire toner ( (D v s / D v sl0 ) is more preferably from 1.0 to 5.0, and particularly preferably from 1.0 to 4.0.
  • the resin fine particles may have a ratio of the volume distribution 90% particle diameter (Dv S90 ) to the Dv s (Dv S90 ZDv s ) of 1.0 to 10.0. preferable.
  • the (Dv S90 Dv s ) is more preferably 1.0 to 6.0, and particularly preferably 1.0 to 4.0.
  • Z 1 S (Z 1 S / Z S 1 ) is 1.00 to 3.0
  • the ratio of Z S 90 to Z 1 S (Z S90 ZZ 1S ) is 1 .00 to 3.
  • the zi s Z z s i When z s 90 zi s is in the above range, even when the amount of resin fine particles added to the entire toner is suppressed, the coating state of the resin fine particles on the toner particle surface becomes more uniform. In addition, the amount of the fine resin particles contained in each toner is likely to be more uniform among the toners.
  • the shell phase is formed by adsorbing resin fine particles to the core phase consisting of colored particles in water, the coating state of the shell phase becomes more uniform, and by-products of aggregates between the resin fine particles are suppressed. This is particularly preferable because it can be performed. Also, Z 1S / Z S1 .
  • the S la ZS 2a , ⁇ , ⁇ can be easily adjusted to the desired range.
  • Said Z 1 S / Z S 1 . Is more preferably 1.00 to 2.50, and particularly preferably 1.00 to 2.00.
  • the ZsgoZZ 1S is more preferably 1.00 to 2.50, and particularly preferably 1.0 to 2.0 °.
  • the same resins as those exemplified as the resin that can be used for the binder resin described later can be used.
  • divalent alcohol having an ether bond examples include polyoxypropylene (2.2) — 2, 2-bis (4-hydroxyphenyl) propane, polyoxypropylene (3.3) One bis (4-hydroxyphenyl) propane, polyoxyethylene (2.0) One 2, 2-bis (4-hydroxyphenyl) propane, polyoxypropylene (2.0) Monopolyoxyethylene (2.0) 1, 2, 2_bis (4-hydroxyphenenole) pronone, polyoxypropylene (6) — 2, 2-bis (4-hydroxyoxye) Ninole) Carboxylate of bisphenolanol A such as propane with alkylene oxide; diethylene glycolole, triethyleneglycol / re, dipropylene glycol, polyethylene glycol, polypropylene glycolole, polytetramethylene glycol, with the following formula (1) And a compound represented by the following formula (2).
  • bisphenolanol A such as propane with alkylene oxide
  • R represents an ethylene or propylene group
  • x and y each represents an integer of 1 or more
  • the average value of X + y represents 2 to 10
  • R ′ represents ethylene, propylene, or a butylene group.
  • the surface layer resin is a polyester having an alcohol having an ether bond as a divalent alcohol component, which means that the toner has a low-temperature fixing performance, anti-blocking performance, durable stability performance, anti-offset performance, image storage performance, and , Which is preferred in terms of achieving both penetration resistance.
  • the surface layer resin is a polyester having an alcohol having an ether bond as a divalent alcohol component, which means that the toner has a low-temperature fixing performance, anti-blocking performance, durable stability performance, anti-offset performance, image storage performance, and , which is preferred in terms of achieving both penetration resistance.
  • polyvalent carboxylic acid component used in combination with the dihydric alcohol examples include the following compounds. ,
  • Aromatic dicarboxylic acids such as phthalic acid, isophthalic acid and terephthalic acid or their anhydrides; alkyl dicarboxylic acids such as oxalic acid, adipic acid, sebacic acid and azelaic acid or their anhydrides; alkyl group having 6 to 12 carbon atoms Replaced by Oxalic acid or its anhydride; unsaturated dicarboxylic acids such as fumaric acid, maleic acid and citraconic acid or their anhydrides; n-dodecenyl succinic acid, isododecyl succinic acid, trimellitic acid.
  • the surface resin preferably has the following anionic hydrophilic functional groups. It is preferable that the surface layer resin has an anionic hydrophilic functional group from the viewpoint of coexistence of low-temperature fixing performance, anti-blocking performance, durability stability performance, anti-offset performance, and penetration resistance of the toner. By having an anionic hydrophilic functional group, the affinity with the colored particles is improved, and even when the amount of the surface layer resin added is small, the coating state of the surface layer resin on the toner particles tends to be more uniform.
  • a sulfonic acid group As the anionic hydrophilic functional group, a sulfonic acid group, a carboxylic acid group, a phosphoric acid group, a metal salt thereof, or an alkyl ester can be used.
  • the metal salt include alkaline metals such as lithium, sodium, and lithium, and alkaline earth metals such as magnesium.
  • a sulfonic acid functional group selected from a sulfonic acid group, an alkali metal salt of a sulfonic acid group, and an alkyl ester salt of a sulfonic acid group is used. It is preferable to have. Even when the addition amount of the surface layer resin is small, the coating state of the surface layer resin on the toner particles tends to be particularly uniform.
  • 0 0 Mass 0/0 preferably contains.
  • the content of the sulfonic acid group of 0.1 to 4.0% by mass means that the toner has a low-temperature fixing performance, anti-blocking performance, durability stability performance, anti-offset performance, image storage performance, and anti-resistance. This is preferable from the viewpoint of achieving both penetration performance.
  • the content of the sulfonic acid group is within the above range, peeling of the surface layer resin can be suppressed, and even when the amount of the surface layer resin added is small, the coating state of the surface layer resin on the colored particles becomes particularly uniform. Cheap.
  • the content of the sulfonic acid group is preferably 0.20 to 3.0% by mass, and more preferably 0.40 to 2.0% by mass.
  • an aqueous medium containing an inorganic salt having a metal selected from Ca, Mg, Ba, Zn, and Al has a weight average particle diameter D 4 c of 3.0.
  • zeta potential (Z 2C ) measured by laser Doppler electrophoresis zeta potential is -1 5. OmV or less, and (Z ls +5. 0) to (Z ls +50.
  • An inorganic salt selected from Ca, Mg, Ba, Zn, and Al is preferable because it can be easily dissolved and removed by washing with an acid or an alkaline solution.
  • particularly preferred inorganic salts include: tricalcium phosphate, magnesium phosphate, aluminum phosphate, phosphate polyvalent metal salts such as zinc phosphate; carbonates such as calcium carbonate and magnesium carbonate; calcium metasuccinate Inorganic salts such as calcium sulfate and barium sulfate; inorganic acid compounds such as hydroxide power, magnesium hydroxide, aluminum hydroxide, silica, bentonite and alumina.
  • D 4 c of the colored particles is within the above range, aggregation of the toners via the fine resin particles can be suppressed, and durability stability 14 performance can be improved.
  • the adhesion between the core phase and the shell phase is enhanced, and the durability and stability can be further improved.
  • the aqueous dispersion of the colored particles is thermally and chemically stable, and in the step of forming the composite dispersion, the occurrence of aggregation between the colored particles can be satisfactorily suppressed. .
  • excellent adhesion between the core phase and the shell phase can be obtained.
  • the D v s is 20.0 to 100.011111, wherein 3 3.0 to 40.
  • OmgKOHZg wherein (Av s XD v s) is 200 to 10 00, wherein (Dv s / Dv sl .) is 1.0 to 10.0, and (Dv S9 .ZDv s ) is 1.0 to 10.0.
  • the composite dispersion comprising at T 2 (° C) or more, T s - 30 heated to (° C) or higher T s (° C) below the temperature step (heating step 2).
  • the inorganic dispersant is uniformly adsorbed on the surface of the colored particles, and the adsorbed amount of the inorganic dispersant is uniformly adsorbed between the colored particles.
  • Adsorption force works due to the interaction between the inorganic dispersant and the resin fine particles, and the resin fine particles can be uniformly contained on the surface of the colored particles, and the resin fine particles can be uniformly contained between the colored particles. It is considered to be.
  • the colored particles and the resin fine particles are softened by a heating step, and the inorganic dispersant is further dissolved.
  • the process it becomes possible to make the resin fine particles uniformly on the surface of the colored particles and to uniformly contain the resin fine particles between the colored particles.
  • the poorly water-soluble inorganic salt is sufficiently smaller than the colored particles and the resin fine particles. This sufficiently small inorganic salt is uniformly adsorbed surface-chemically on the surface of the colored particles. Then, an electrical connection between the inorganic salt uniformly arranged on the surface of the colored particles and the resin fine particles. Due to the interaction, resin fine particles are adsorbed on the inorganic salt.
  • the resin fine particles are adsorbed as long as the inorganic salt and the resin fine particles can come into contact with each other, only one layer can be coated on the surface of the colored particles while the resin fine particles are finely packed with the inorganic salt as a medium.
  • the resin fine particles and the colored particles are softened by a heating step, and the inorganic particles are dissolved and removed only by the acid treatment step, while the resin fine particles are applied to the surface of the colored particles. Can be fixed. According to such a method, it is considered that a shell layer having a uniform film thickness can be satisfactorily formed in all directions on the surface of the toner particles, and that the uniformity extends to the entire toner.
  • even when the colored particles have a certain distribution in the particle diameter it is possible to uniformly form a shell layer corresponding to the diameter of the resin fine particles even for large particles, small particles, and colored particles. It is thought that it becomes.
  • the heating temperature in the heating step 1 is T s (° C) or less, more preferably T 2 +5 (° C) or more and T 2 +30 (° C) or less, T 2 +5
  • the temperature is not lower than (° C) and not higher than T 2 +20 (° C). Due to the large difference between the heating temperature and T s , the amount of resin fine particles contained in each toner is uniform between toners while suppressing the amount of resin fine particles added to the entire toner. It is easy to become.
  • a method of adding a hydrochloric acid aqueous solution is preferable.
  • the concentration of the hydrochloric acid aqueous solution is preferably 0.05 to 1.00 mol Z liter.
  • the concentration of the aqueous solution is more preferably from 0.10 to 0.60 mol Z liter, and particularly preferably from 0.10 to 0.40 mol / liter.
  • Toner The hardness of the shell phase formed in each grain tends to be uniform between the toner.
  • the hydrochloric acid aqueous solution is preferably added dropwise for 0.5 to 10.0 hours. More preferably, it is 1.0 to 5.0 hours, and particularly preferably 2.0 to 4.0 hours. Tona formed into grains The hardness of the sealed phase is uniform between the toners.
  • the heating temperature in the heating step 2 is preferably T 2 (° C) or higher and T s -30 (° C) or higher and T s (° C) or lower. More preferably, the temperature is equal to or higher than the heating temperature in the heating step 1 and is T s — 20 (° C) or higher and T s — 5 (° C) or lower. Adhesiveness between the core phase and the shell phase is increased, and the balance between durability and stability and low-temperature fixing performance is improved.
  • the colored particles preferably contain polyester near the particle surface.
  • the colored particles contain polyester, it is easy to improve the uniformity of the inorganic dispersant adsorbed on the surface of the colored particles due to the interaction with the polyester. As a result, a more uniform and dense shell phase can be formed.
  • the toner of the present invention has a tetrahydrofuran (THF) soluble component of 60.0 to 95.0 mass by Soxhlet extraction method. /.
  • the THF-soluble component preferably contains 0.010 to 0.300% by mass of a sulfur element derived from a sulfonic acid group.
  • the sulfonic acid group is considered to be a sulfonic acid group contained in the resin fine particles added to the toner assuming that it constitutes a shell portion.
  • the adsorptivity between the core portion and the shell portion is improved. For this reason, even if the addition amount of the fine resin particles contained in the toner is reduced, the physical property values defined in the present invention can be expressed well, and the low-temperature fixing performance can be maintained while maintaining good durability and stability performance. It can be further improved.
  • the content of the THF-soluble component is more preferably 60.0 to 90.0% by mass, and particularly preferably 70.0 to 90.0% by mass.
  • the content of the above THF-soluble component can be controlled according to the binding date, the type and amount of the crosslinking agent, the production conditions of the toner, and the like. Specifically, the content of the THF-soluble component is defined by the value measured by the Soxhlet extraction method shown below. Further, the THF-soluble component contained in the toner refers to a component recovered as follows.
  • Cylindrical filter paper (for example, Toyo Filter Paper No. 86R can be used) is vacuum-dried at 40 for 24 hours, and then left in an environment adjusted to a temperature and humidity of 25 ° C 60% RH for 3 days.
  • the toner (1 XP) g is weighed (Wl g), put in this cylindrical filter paper, passed through a Soxhlet extractor, and THF 20 Om 1 is used as the solvent. Extract in a 90 ° C oil bath for 24 hours. Then, after cooling the Soxhlet extractor at a cooling rate of 1 ° C per minute, gently remove the cylindrical filter paper and vacuum dry at 40 for 24 hours. After leaving this in an environment adjusted to a temperature and humidity of 25 ° C 60% RH for 3 days, weigh the amount of solid content remaining on the cylindrical filter paper (W2 g). This solid content is used as a THF insoluble component contained in the toner.
  • the content of the THF soluble component of the toner is calculated from the following formula.
  • the elution component obtained above is filtered using a quantitative filter paper (for example, ADVANTEC quantitative filter paper No. 5 A can be used).
  • a quantitative filter paper for example, ADVANTEC quantitative filter paper No. 5 A can be used.
  • the solid content obtained by evaporating volatile components using an evaporator set at 40 ° C. and then vacuum-drying at 40 ° C. for 24 hours is defined as a THF-soluble component.
  • the true density of the toner can be measured by, for example, a dry automatic densitometer Accupic 1330 (manufactured by Shimadzu Corporation).
  • the THF soluble component contained in the toner preferably has a weight average molecular weight (Mw) in terms of polystyrene (PS t) by gel permeation chromatography (GPC) of 30000 to 300000.
  • Mw weight average molecular weight
  • PS t polystyrene
  • GPC gel permeation chromatography
  • the ratio (Mw / Mn) of the number average molecular weight (Mn) to Mw determined by the above measurement is 2.0 to 2 Preferably it is at 0.0.
  • the THF-soluble component has VIw and Mw / Mn in the above range, the balance between the sharp melting of the toner and the viscosity retention at the time of melting is improved, and the physical properties of the present invention are better expressed. . As a result, low-temperature fixing performance, penetration resistance, and anti-offset performance are further improved.
  • the range of Mw is more preferably a molecular weight of 40000 to 150000, and particularly preferably a molecular weight of 50000 to 150,000. Further, the range of Mw / Mn is more preferably 2.0 to 10.0, and particularly preferably 3.0 to 8.0. In order to have the above Mw and Mw / Mn within the above ranges, it is possible to control the type and amount of the crosslinking agent and polymerization initiator, the toner production conditions, and the like.
  • the toner of the present invention has a circularity measured by a flow type particle image measuring apparatus having an image processing resolution of 512 ⁇ 512 pixels (0.37 ⁇ 0.37 m per pixel) of 0.200 to 1.000. It is preferable that the average circularity of the toner analyzed by dividing it into 800 circularity ranges is in the range of 0.945 to 0.995. More preferably, it is from 0.965 to 0.995, and particularly preferably from 0.975 to 0.990. When the average circularity is less than 0.945, the toner easily breaks from the concave portion or the convex portion of the toner in the developing device, and the broken toner is deposited on the charging member and the like, and the durability and stability performance tends to be lowered.
  • a toner containing a surface layer resin as in the present invention if the content of the surface layer resin between the toners is not uniform, the surface layer resin forms a concave portion or a convex portion of the toner and the average circularity is small.
  • the surface layer resin is easily broken in the developing device. If the average circularity is greater than 0.995, the toner is likely to be overfilled, and if the low temperature fixing performance is improved, the durability stability performance may be reduced.
  • photosensitive drum When cleaning the system, the shape is too spherical, and the image may be adversely affected by poor cleaning, such as slipping through the cleaning blade.
  • the average circularity of the toner of the present invention can also be adjusted by using a surface modifying apparatus described later.
  • the average circularity of the toner can be measured by a flow type particle image analyzer “FPIA-3000” (manufactured by Sysmex Corporation).
  • the specific measurement method is as follows. First, about 2 Oml of ion-exchanged water from which impure solids have been removed is placed in a glass container. “Contaminone N” (Nonionic surfactant, anionic surfactant, 10% by weight aqueous solution of neutral detergent for cleaning precision instruments with pH 7 having an organic builder as a dispersant, Wako Add 0.2 ml of a diluted solution of Junyaku Kogyo Co., Ltd. diluted 3 times by mass with ion-exchanged water. Add 0.02 g of the measurement sample, and disperse for 2 minutes using an ultrasonic disperser to obtain a dispersion for measurement.
  • “Contaminone N” Nonionic surfactant, anionic surfactant, 10% by weight aqueous solution of neutral detergent for cleaning precision instruments with pH 7 having an organic builder as a dispersant
  • Wako Add 0.2 ml of a diluted solution of Junyaku Kogyo Co., Ltd.
  • the dispersion is appropriately cooled so that the temperature of the dispersion becomes 10 ° C or higher and 40 ° C or lower.
  • a desktop ultrasonic disperser for example, “VS-150” (manufactured by VELVOCLEA)
  • VS-150 manufactured by VELVOCLEA
  • the above-mentioned flow type particle image analyzer equipped with a standard objective lens (10 times) is used, and the particle sheath “PSE-900A” (manufactured by Sysmetus) is used as the sheath liquid.
  • the dispersion liquid prepared according to the above procedure is introduced into the flow type particle image analyzer, and 300 toner particles are measured in the HPF measurement mode and in the total count mode.
  • the binarization threshold at the time of particle analysis is set to 85%, the analysis particle diameter is limited to the equivalent circle diameter of 1.985 m or more and less than 39.69 m, and the average circularity of the toner particles is obtained.
  • standard latex particles for example, “RE S EARCH AND TEST PART manufactured by Duke Scientific” 1 CLESL ate Microsphere Suspensions 5 2 0 0A ”is diluted with ion-exchanged water). After that, it is preferable to adjust the focus every 2 hours from the start of measurement.
  • a flow type particle image analyzer which has been issued a calibration certificate issued by Sysmex Corporation, which has been calibrated by Sysmetas Corporation, was used. Measurement was performed under the same conditions as the calibration certificate and analysis conditions, except that the analysis particle size was limited to a circle equivalent diameter of 1.9.85 ⁇ m or more and less than 3.9.65 ⁇ m.
  • the measurement principle of the flow-type particle image analyzer “FPIA-3100” is to capture the flowing particles as still images and perform image analysis.
  • the sample that has been added to the sample chamber is fed into a flat cell and a sheath port by a sample suction syringe.
  • the sample fed into the flat sheath mouth is sandwiched between sheath liquids to form a flat flow.
  • the sample passing through the flat sheath flow cell is irradiated with a strobe light at intervals of 1Z60 seconds, and the flowing particles can be photographed as a still image.
  • the image is taken in focus.
  • the particle image is captured by a CCD camera, and the captured image is processed at an image processing resolution of 5 1 2 X 5 1 2 (0.3 7 ⁇ ⁇ 0. 3 7 zm per pixel). Image contour extraction is performed, and the projected area S and perimeter L of the particle image are measured.
  • the equivalent circle diameter and circularity are obtained using the area S and the perimeter L.
  • the equivalent circle diameter is the diameter of a circle having the same area as the projected area of the particle image.
  • the circularity is calculated by dividing the circumference of the circle obtained from the equivalent circle diameter by the circumference of the projected particle image. Defined and calculated by the following formula.
  • Circularity C 2 X ( ⁇ XS) 1/2 / L
  • the circularity is 1 when the particle image is circular, and the circularity becomes smaller as the degree of unevenness on the outer periphery of the particle image increases. After calculating the circularity of each particle, the circularity is 0.
  • the toner of the present invention preferably has a weight average particle size (D4 T ) of 3.0 to 8. ⁇ .
  • D4 T weight average particle size
  • the D 4 ⁇ is within the above range, toner overfilling hardly occurs and the storage stability performance is further improved.
  • the D 4 ⁇ is more preferably 3.5 to 6.5 ⁇ , and particularly preferably 4.0 to 6. O / ⁇ m.
  • binder resin used in the toner of the present invention various resins known as binder resins for electrophotographic toners can be used. Among them, (a) a polyester, (b) a hybrid resin having a polyester and a bull polymer, (c) a vinyl polymer, and a resin selected from a mixture thereof are the main components. It is preferable to do.
  • the polyester preferably has a urethane bond or a urea bond.
  • the monomer that can be used in the binder resin of the present invention specifically, for example, the following compounds can be used.
  • Dihydric alcohol components include polyoxypropylene (2. 2) -2, 2 -bis (4-hydroxyphenenole) propane, polyoxypropylene (3.3) -2, 2-bis (4-h (Droxyphenyl) propane, polyoxyethylene (2.0) 1,2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane, polyoxypropylene (2.0) Monopolyoxyethylene (2.0) -2, 2-bis (4-Hydroxyphenyl) Propane, Polyoxypropylene (6) — 2, 2-bis (4 Hydroxyphenyl) bisphenol A alkylene oxide adducts such as puffer bread, ethylene glycol monoole, Diethylene glycol, triethylene glycol, 1'2-Propyleneglycone, 1'3-Propylene dariconole, 1,4-Butanediol, Neopentinoleglycol, 1,4-Butenediol, 1,5-pentanediol, 1,6 Monore, 1,4-Silane Hexanedimethanol, Dipropyleneg
  • R represents an ethylene or propylene group
  • X and y each represents an integer of 1 or more
  • the average value of X + y represents 2 to 10.
  • R ′ represents —CH 2 CH 2 — —CH 2 — CH— or C.
  • trihydric or higher alcohol components examples include sorbitol, 1, 2, 3, 6 monohexanthrone, 1,4-sonolebitan, pentaerythritol, dipentaerythritol, tripentaerythritol, 1, 2, 4 Butanetriol, 1, 2, 5 _Pentantriolinole, Glycellonole, 2-Methyl 'pronontriol, 2-Methyl-1,2,4-butanetriol, Trimethylolethane, Trimethylolpropane, 1, 3, 5 _Trihydroxymethylbenzene and the like.
  • polyvalent carboxylic acid component examples include aromatic dicarboxylic acids such as phthalic acid, isophthalic acid and terephthalic acid or anhydrides thereof; alkyldicarboxylic acids such as oxalic acid, adipic acid, sebacic acid and azelaic acid or anhydrides thereof; carbon Succinic acid substituted with an alkyl group of 6 to 12 or an anhydride thereof; Unsaturated dicarboxylic acids such as fumaric acid, maleic acid and citraconic acid or anhydride; n-dodecenyl succinic acid, isododecenyl Examples include succinic acid and trimellitic acid.
  • aromatic dicarboxylic acids such as phthalic acid, isophthalic acid and terephthalic acid or anhydrides thereof
  • alkyldicarboxylic acids such as oxalic acid, adipic acid, sebacic acid and azelaic acid or anhydrides thereof
  • a bisphenol derivative represented by the above formula (VIII) and an alkyl diol having 2 to 6 carbon atoms as a diol component, a divalent carboxylic acid or an acid anhydride thereof, or a lower alkyl thereof.
  • Carbonic acid component consisting of ester for example, fumaric acid, maleic acid, maleic acid, phthalic acid, terephthalic acid, trimellitic acid, pyromellitic acid, alkyl dicarboxylic acid having 4 to 10 carbon atoms, and compounds thereof
  • a polyester obtained by polycondensing these with an acid component such as an acid anhydride is preferable as a toner because it has good charging characteristics.
  • Examples of the trivalent or higher polyvalent carboxylic acid component for forming a polyester resin having a crosslinking site include 1, 2, 4-benzenetricarboxylic acid, 1, 2, 5 monobenzenetricarboxylic acid, 1, 2 1,4,1-naphthalenetricarboxylic acid, 2,5,7-naphthalenetricanolevonic acid, 1,2,4,5-benzenetetraphenyl sulfonic acid, and their anhydrides and ester compounds.
  • the amount of the trivalent or higher polyvalent carboxylic acid component is 0.1 to 1.
  • a binder resin a polyester unit having an ester bond in the main chain, which is a polycondensation product of a polyhydric alcohol and a polybasic acid, and a vinyl heavy polymer which is a polymer having an unsaturated hydrocarbon group.
  • a hybrid resin having a unitary unit further improved wax dispersibility, low-temperature fixability, and offset resistance can be expected.
  • the hybrid resin used in the present invention is a resin in which a vinyl polymer unit and a polyester unit are chemically bonded. Means.
  • it is a resin formed by a transesterification reaction between a polyester unit and a bull polymer unit in which a monomer having a carboxylic acid ester group such as an acrylate ester or a metatalyl ester is superposed, preferably a bull type resin.
  • styrene-based monomers for producing bully polymers include: styrene; o-methylol styrene, m-methylol styrene, p-methylol styrene, ⁇ -methylol styrene, ⁇ -phenol styrene, ⁇ —Ethinole styrene, 2,4-dimethyl styrene, ⁇ - ⁇ -butino styrene, p-tert-butino styrene, pn mono-hexyl / res styrene, p _ n-year-old cutino styrene, p- n-no ii / Restyrene, p-n-deci / restyrene, p-n-dodecinolestyrene, p-methoxystyrene, p-poly
  • unsaturated dibasic acids such as maleic acid, citraconic acid, itaconic acid, alkeric acid, fumaric acid, mesaconic acid; maleic anhydride, citraconic acid anhydride, itaconic acid anhydride, alkenyl succinic acid anhydride, etc.
  • Unsaturated dibasic acid anhydride Methyl festester maleate, Ethyl half ester maleate, Butinole maleate maleate, Methinore citruconate half ester, Citracon acid ester / Rehalf ester, Citraconic acid butyrate Unsaturated dibasic acid half esters such as Zole Half Estenole, Itaconic Acid Methyl Half Ester, Alkenyl Succinic Acid Methyl Half Ester, Fumaric Acid Methyl Half Estenole, Mesaconic Acid Methinole Half Ester; Dimethyl Maleic Acid, Dimethyl Unsatisfied like fumaric acid Dibasic acid ester; ⁇ , / 3-unsaturated acid such as atalic acid, methacrylic acid, crotonic acid, keihynoic acid; ct, ⁇ -unsaturated acid anhydride such as crotonic acid anhydride, keiic acid anhydride Examples of the anhydrides of
  • acrylic acid or methacrylic acid esters such as 2-hydroxyxetyl acrylate, 2-hydroxyxetyl methacrylate, 2-hydroxypropyl methacrylate, etc .; 4 (1-hydroxy 1 Methyl butyl) Styrene, 4- (1-hydroxyl-1-methylhexyl) Monomers having a hydroxyl group such as styrene.
  • the vinyl polymer unit of the binder resin may have a crosslinked structure crosslinked with a crosslinking agent having two or more vinyl groups.
  • crosslinking agent used in this case examples include aromatic divinyl compounds such as divinyl benzene and dibula naphthalene; examples of diacrylate compounds linked by an alkyl chain include ethylene dalycol diacrylate, 1, 3-Butylene Dalicol Diacrylate, 1,4-Butanediol Diacrylate, 1,5-pentanedioloacrylate, 1,6 Hexanedioloacrylate, Neo Examples include dipentyl glycol diacrylate and triethylene glycol in which acrylate of the above compound is replaced with metatalylate; diacrylate compounds linked with an alkyl chain containing an ether bond include, for example, diethylene dallicol diacrylate, triethylene glycol Diatalylate, tetraethylene glycol glycol , Polyethylene glycol # 40 0 diatalylate, polyethylene glycolol # 600, diacrylate, dipropylene glycol diacrylate, and those in which the acrylates of the above compounds are replaced by methacrylates; aromatic groups and
  • Polyfunctional crosslinking agents include pentaerythritol triacrylate, trimethylolethane triacrylate, trimethylolpropane triacrylate, tetramethylol methane tetraacrylate, oligoester acrylate, and acrylates of the above compounds. Is replaced by methacrylate; trialino resin cyanate and triallyl trimellitate.
  • the hybrid resin used in the present invention can react with both of the resin components in one or both of the vinyl polymer unit component and the polyester unit. It is preferable to contain a monomer component.
  • monomers capable of reacting with the bull polymer unit among the monomers constituting the polyester unit include unsaturated dicarboxylic acids such as phthalic acid, maleic acid, citraconic acid, and itaconic acid, or anhydrides thereof. It is done.
  • monomers that can react with the polyester unit among the monomers constituting the bulle polymer unit include those having a carboxyl group or a hydroxyl group, and acrylic acid or methacrylic acid esters.
  • a method of obtaining a reaction product of a vinyl polymer unit and a polyester unit a polymer containing a monomer component capable of reacting with each unit exists, and a polymerization reaction of one or both resins is performed.
  • a method obtained by causing the above is preferred.
  • Examples of the polymerization initiator used in the production of the vinyl polymer of the present invention include 2, 2, -azobisisobutyronitrile, 2, 2'-azobis (4-methoxy-1, 2, 4 —Dimethylvaleronitrinole), 2,2'-azobis (1,2-dimethylvaleronitrile), 2,2, -azobis (1-2 methylbutyronitrile), dimethyl-1,2,2'-azobisisoptylate, 1, 1, azobis (1-cyclohexanecanolebononitrile), 2— (carbamoinorezo) monoisobutyronitrile, 2, 2 ′ — azobis (2, 4, 4_trimethylpentane), 2 monophenyl Luazo-1,4-dimethinole 4-methoxyvalero 2-trinole, 2,2'-azobis (2-methyl-propane), methinoreethylketone peroxide, acetylacetone peroxide, cyclohex Ketone peroxides
  • Examples of the production method for preparing the hybrid rosin include the following production methods (1) to (5).
  • a bulle polymer and a polyester resin are prepared separately, dissolved in a small amount of organic solvent, swollen, added with an esterification catalyst and alcohol, and heated to conduct a transesterification reaction.
  • a method for obtaining a hybrid resin is a method for obtaining a hybrid resin.
  • a method for producing a polyester unit and a hybrid resin component in the presence of a bulle polymer in the presence thereof The hybrid resin component is produced by the reaction of a vinyl polymer (a bulle monomer can be added if necessary), a polyester monomer (alcohol, carboxylic acid) and / or polyester. The Also in this case, an organic solvent can be used as appropriate.
  • the hybrid resin is obtained by adding one or both of the vinyl monomer and the polyester monomer (alcohol, carboxylic acid) in the presence of these polymer units. Ingredients are manufactured. Also in this case, an organic solvent can be appropriately used.
  • a vinyl polymer unit, a polyester unit, and a hybrid resin component are manufactured by mixing vinylene monomers and polyester monomers (alcohol, carboxylic acid, etc.) and continuously performing addition polymerization and condensation polymerization reactions. Is done. Furthermore, an organic solvent can be used as appropriate.
  • a polymer unit having a plurality of different molecular weights and cross-linking degrees can be used for the bull polymer unit and the polyester unit.
  • a bulle monomer and a polyester monomer are added, and at least one of addition polymerization and polycondensation reaction is performed, thereby producing a vinyl resin.
  • a polymer unit and a polyester unit may be further contained.
  • the binder resin contained in the toner of the present invention includes a mixture of the polyester resin and a vinyl polymer, a mixture of the hybrid resin and a vinyl polymer, the polyester resin and the hybrid resin.
  • a mixture of Biel polymers may be used.
  • the toner of the present invention contains one or more kinds of waxes.
  • the wax that can be used in the present invention include low molecular weight polyethylene, low molecular weight polypropylene, olefin copolymer, microcrystalline wax, Aliphatic hydrocarbon waxes such as paraffin wax and Fischer's mouth push; Oxides of aliphatic hydrocarbon waxes such as oxidized polyethylene wax; Block copolymers of aliphatic hydrocarbon waxes; Carnauba wax and Montanester And waxes mainly composed of fatty acid esters such as wax; and those obtained by partially or fully deoxidizing fatty acid esters such as deoxidized carnabattus.
  • estenole wax includes behenyl behenate, stearyl stearate, and the like.
  • Examples thereof include partially esterified products of fatty acids such as behenic acid monoglyceride and polyhydric alcohols; methyl ester compounds having a hydroxyl group obtained by hydrogenating vegetable oils and the like.
  • the main peak is preferably in the region of molecular weight 3500 to 2400, and more preferably in the region of molecular weight 4200 to 2000.
  • the wax content is preferably 3 to 30 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the binder resin.
  • a part of the wax contained in the toner is used as a plasticizer by being compatible with the binder resin component at the time of toner production.
  • a part of the wax contained in the toner is compatible with the binder resin and used as a plasticizer. For this reason, since all the wax contained in the toner does not act as a release agent, it is preferable to contain more wax than usual.
  • the content of the wax is more preferably 5 to 20 parts by mass, and particularly preferably 6 to 14 parts by mass.
  • the extraction method is not particularly limited, and any method can be used when the wax needs to be extracted from the toner.
  • a predetermined amount of toner is Soxhlet extracted with toluene, After removing the solvent from the toluene-soluble component, a chloroform-insoluble component is obtained.
  • wax components those having a maximum endothermic peak in the region of 60 to 140 ° C in the DSC curve measured by a differential scanning calorimeter are preferable, and 60 to 90 ° Even more preferred are those that have a maximum endothermic peak in the C region.
  • this maximum endothermic peak is less than 60 ° C., the self-cohesion force of the soot component becomes weak, and as a result, the high temperature offset resistance deteriorates.
  • this maximum endothermic peak exceeds 140 ° C, the fixing temperature increases and low temperature offset is likely to occur.
  • the toner is obtained directly by a polymerization method in which polymerization is carried out in an aqueous medium, if this maximum endothermic peak temperature is high, problems such as precipitation of a dust component mainly during granulation occur, such as when a large amount is added. There is a case.
  • the toner of the present invention may use a charge control agent.
  • Examples of the charge control agent for controlling the toner to be positively charged include, for example, modified products of nigrosine and fatty acid metal salts, tributylbenzyl ammonium 1-hydroxy 4 mononaphthosulfonate, tetrabutyl ammonium.
  • Quaternary ammonium salts such as tetrafluoroborate, and onium salts such as phosphonium salts and analogs thereof, such as phosphonium salts, triphenylmethane dyes, and these lake pigments Tungstic acid, phosphomolybdenum Acid, phosphotungstic molybdic acid, tannic acid, lauric acid, gallic acid, ferricyanide, pherocyanide, etc.), metal salts of higher fatty acids; dibutyltin oxide, dioctyltin oxide, dicyclohexyltin oxide, etc.
  • Diorganotin oxides such as dibutinoles, boric diles, dioctinoles, boric dihexyl tin borate, etc., either alone or in combination of two or more Can be used.
  • charge control agents such as Niguguchishin and quaternary ammonium salts are particularly preferably used.
  • the charge control agent is preferably contained in an amount of 0.001 to 20 parts by mass, more preferably 0.5 to 10 parts by mass, per 100 parts by mass of the binder resin in the toner. .
  • the toner of the present invention contains a colorant.
  • a colorant carbon black, a magnetic material, or a color toned to black using a yellow / magenta Z cyan colorant shown below is used.
  • colorant for cyan toner magenta toner, and yellow toner
  • the following colorants can be used.
  • magenta colorant condensed azo compounds, diketopyrrolopyrrole compounds, anthraquinones, quinatalidone compounds, basic dye lake compounds, naphthol compounds, benzimidazolone compounds, thioindigo compounds, and perylene compounds are used.
  • cyan colorant copper phthalocyanine compounds and derivatives thereof, anthraquinone compounds, basic dye lake compounds, and the like can be used. Specifically, CI pigment blue 1, 7, 15, 15: 1, 15: 2, 15: 3, 15: 4, 60, 62, 66 can be mentioned.
  • colorants can be used alone or mixed and further used in the form of a solid solution.
  • the colorant of the present invention is selected from the viewpoints of hue angle, saturation, brightness, weather resistance, OHP transparency, and dispersibility in the toner.
  • the coloring agent is added in an amount of 0.4 to 20 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the binder resin.
  • the toner of the present invention contains a magnetic material and can be used as a magnetic toner.
  • the magnetic material can also serve as a colorant.
  • the magnetic material includes iron oxides such as magnetite, hematite, and ferrite; metals such as iron, cobaltolate, and nickel, or these metals and aluminum, connort, copper, lead, magnesium, tin, and zinc. And alloys with metals such as antimony, beryllium, bismuth, cadmium, canoleum, manganese, selenium, titanium, tungsten, and nonadium, and mixtures thereof.
  • These magnetic materials have an average particle size of 2 ⁇ m or less, preferably about 0.1 to 0.5 ⁇ m.
  • the amount to be contained in the toner is 20 to 200 parts by mass, particularly preferably 40 to 150 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the binder resin. It is good to make it contain.
  • the above magnetic material has a coercive force (He) of 1.59 to 23.9 kA / m (20 to 300 ellsted) and a strong magnetization (7 000 kA / m (10 kelsteads)). 3) 50 to 200 Am 2 / kg, the magnetic body of the residual ⁇ I ⁇ (sigma r) 2 to 2 0 Am 2 Zk g are preferred.
  • an inorganic fine powder or a hydrophobic inorganic fine powder is externally added to the toner particles and mixed as a fluidity improver.
  • titanium oxide fine powder, silica fine powder, and alumina fine powder it is preferable to add titanium oxide fine powder, silica fine powder, and alumina fine powder, and it is particularly preferable to use silica fine powder.
  • the inorganic fine powder used in the toner of the present invention has a specific surface area by nitrogen adsorption measured by the BET method of 30 m 2 / g or more, particularly a range of 50 to 400 m 2 Zg gives good results. Is preferable.
  • the toner of the present invention may have an external additive other than the fluidity improver mixed with the toner particles as necessary.
  • the primary particle size exceeds 30 nm (preferably the specific surface area is less than 50 m 2 Zg), more preferably the primary particle size is 50 nm or more (preferably the ratio) It is also a preferable embodiment that inorganic particles or organic particles having a surface area of less than 30 m 2 Zg and having a nearly spherical shape are further added to the toner particles.
  • inorganic particles or organic particles having a surface area of less than 30 m 2 Zg and having a nearly spherical shape are further added to the toner particles.
  • spherical silica particles, spherical polymethylsilsesquioxane particles, and spherical resin particles are preferably used.
  • additives for example, lubricant powders such as polyfluorinated titanium powder, zinc stearate powder, polyvinylidene fluoride powder; or abrasives such as cerium oxide powder, silicon carbide powder, stoichiometric titanate powder; anti-caking agent; Or, for example, a conductivity imparting agent such as carbon black powder, zinc oxide powder, tin oxide powder; organic fine particles having opposite polarity and inorganic fine particles can be added in small amounts as a developability improver.
  • lubricant powders such as polyfluorinated titanium powder, zinc stearate powder, polyvinylidene fluoride powder
  • abrasives such as cerium oxide powder, silicon carbide powder, stoichiometric titanate powder
  • anti-caking agent for example, a conductivity imparting agent such as carbon black powder, zinc oxide powder, tin oxide powder; organic fine particles having opposite polarity and inorganic fine particles can be added in small amounts as a developability improver
  • the external additive as described above may be used in an amount of 0.1 to 5 parts by mass (preferably 0.1 to 3 parts by mass) with respect to 100 parts by mass of the toner particles.
  • the method is not particularly limited as long as it is a method capable of producing a toner satisfying the physical properties specified in the present invention, and a known method such as a powder frame method using an airflow type dusting machine or a mechanical grinding machine may be used. it can. When toner particles are produced by the powder method, spheroidization can be performed.
  • the toner of the present invention is a method of atomizing a molten mixture into the air using a disk or a multi-fluid nozzle to obtain a spherical toner, or an aqueous system that is soluble in a monomer and insoluble in a polymer obtained.
  • a dispersion polymerization method that directly generates toner using an organic solvent or an emulsion polymerization method typified by a soap-free polymerization method that directly generates a toner in the presence of a water-soluble polar polymerization initiator It can also be produced by a toner production method, a solution suspension method, an emulsion aggregation method, or the like.
  • a particularly preferred production method is a suspension polymerization method obtained by directly polymerizing a polymerizable monomer in an aqueous medium.
  • toner by suspension polymerization generally, polymerizable monomers, colorants, nitrogen, charge control agents, cross-linking agents, etc., are dispersed using a disperser such as a homogenizer, ball mill, colloidal mill, or ultrasonic disperser. Dissolve or disperse uniformly.
  • the monomer yarn thus obtained is suspended in an aqueous medium containing a dispersion stabilizer.
  • the particle size distribution of the obtained toner particles becomes sharper when a desired high-speed disperser such as a high-speed stirrer or an ultrasonic disperser is used to obtain a desired toner particle size.
  • the timing of adding the polymerization initiator may be previously added to the monomer composition, or may be added after the monomer composition is suspended in an aqueous medium.
  • stirring may be performed using a normal stirrer to such an extent that the particle state is maintained and the floating / sedimentation of the particles is prevented.
  • the pH is 4 to 10.5, and the control of the particle size distribution of the toner particles. And from the viewpoint of controlling the charge amount.
  • inorganic dispersants can be preferably used because their stability is not easily lost even when the reaction temperature is changed.
  • examples of such inorganic dispersants include trivalent calcium phosphates such as tricalcium phosphate, magnesium phosphate, aluminum phosphate and zinc phosphate; carbonates such as calcium carbonate and magnesium carbonate; calcium metasuccinate, sulfuric acid Inorganic salts such as calcium and barium sulfate; inorganic acid salts such as hydroxide, magnesium hydroxide, aluminum hydroxide, silica, bentonite and alumina.
  • inorganic dispersants are preferably used in an amount of 0.2 to 20 parts by mass alone or in combination of two or more with respect to 100 parts by mass of the polymerizable monomer.
  • 0.01 to 0.1 parts by mass of a surfactant may be used in combination.
  • surfactant examples include sodium dodecylbenzene sulfate, sodium tetradecyl sulfate, sodium pentadecyl sulfate, sodium octyl sulfate, sodium oleate, sodium laurate, sodium stearate, and potassium stearate.
  • these inorganic dispersants When these inorganic dispersants are used, they may be used as they are, but it is preferable to produce the inorganic dispersant in an aqueous medium in order to obtain finer particles.
  • aqueous medium in order to obtain finer particles.
  • tricalcium phosphate it is possible to produce a slightly water-soluble tricalcium phosphate by mixing sodium phosphate aqueous solution and calcium chloride aqueous solution with high-speed stirring. Enables fine dispersion.
  • the inorganic dispersant can be almost completely removed by dissolution with acid or alkali after the polymerization.
  • the polymerization is carried out at a polymerization temperature of 40 ° C. or higher, generally from 50 to 90 ° C.
  • a polymerization temperature of 40 ° C. or higher, generally from 50 to 90 ° C.
  • the binder resin and the wax are phase-separated to obtain a toner in which the wax is encapsulated. It is also preferable to raise the reaction temperature to 90 to 1550 ° C at the end of the polymerization reaction.
  • the toner of the present invention can also be used as a toner for a one-component developer, and can also be used as a toner for a two-component developer having a carrier.
  • a two-component developer it is used as a developer in which the toner of the present invention and a carrier are mixed.
  • the carrier is composed of a single or composite ferrite selected from iron, copper, zinc, nickel, cobalt, manganese, and chromium.
  • the carrier has a spherical shape, a flat shape, or an indeterminate shape, any of which can be used. It is also preferable to control the fine structure of the carrier surface (for example, surface irregularity).
  • Examples of the method for producing the carrier include a method in which the ferrite is fired and granulated to form a carrier core, and then the surface is coated with a resin. From the viewpoint of reducing the load on the carrier toner, it is possible to obtain a low-density dispersed carrier by kneading and classifying ferrite and resin, and then mixing the ferrite and monomer directly with an aqueous medium. It is also possible to use a method of obtaining a true spherical carrier by suspension polymerization.
  • a coated carrier in which the surface of the carrier core is coated with a resin is particularly preferably used.
  • the production method include a method in which a resin is dissolved or suspended in a solvent, and the solution or suspension is applied to a carrier and adhered, or a method in which a resin powder and a carrier core are simply mixed and adhered. It is done.
  • the substance that coats the surface of the above carrier core varies depending on the toner material.
  • polytetrafluoroethylene, monochrome outlet trifluoroethylene polymer, polyvinylidene fluoride, silicone resin, polyester resin, styrene resin, acrylic Resin, polyamide, polyvinyl propylal, and amino acrylate resin can be used alone or in combination.
  • the magnetic properties of the carrier are as follows.
  • the magnetic strength ( ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ) at 79.6 k A / m (lk elsted) after magnetic saturation is 30 to 300 emu / cm 3 . I prefer it. In this case, it becomes easy to obtain a high-quality toner image, and the occurrence of carrier adhesion can be suppressed. In order to achieve higher image quality, it is more preferably 100 to 250 emuZcm 3 .
  • SF_1 indicating the degree of roundness is 180 or less and SF-2 indicating the degree of unevenness is 250 or less.
  • SF-1 SF-2 is defined by the following formula and measured by Luze X I I I made by Nireco.
  • the mixing ratio is preferably 2 to 15% by mass, and 4 to 13% by mass as the toner concentration in the developer. . / 0 is more preferable.
  • Tg glass transition point
  • Tm melting point
  • the peak temperature of the maximum endothermic peak of the wax and toner is measured according to AS TM D 341 8-82 using a differential scanning calorimeter “Q 1000” (manufactured by TA Instr uments).
  • the temperature of the device detector is corrected using the melting points of indium and zinc, and the heat of fusion is used for heat correction.
  • Measurement range 0 20 Measure at a rate of temperature increase of 1.0 ° C / min between 0 ° C and 0 ° C. In this heating process, the temperature Specific heat change is obtained in the range of 40 ° C to 100 ° C. At this time, the point of intersection between the midpoint of the baseline before and after the change in specific heat and the differential heat curve is defined as the glass transition temperature Tg of the binder resin.
  • the glass transition point (Tg) and the melting point (Tm) of the toner and the material to be used are measured using a differential scanning calorimeter (DSC).
  • DSC differential scanning calorimeter
  • Q1000 manufactured by TAI N s tr ume n ts
  • the measurement method is to accurately weigh about 6 mg of sample in an aluminum pan, use an empty aluminum pan as a reference pan, and measure in a nitrogen atmosphere at a modulation amplitude of 1.0 ° C and a frequency of 1 / min.
  • the measurement temperature was maintained at 10 ° C for 1 minute, and then the reparsing heat flow b-curve obtained by scanning from 10 ° C to 200 ° C at a heating rate of 1 minute was used.
  • the glass transition point determined by the midpoint method is the glass transition point at the intersection of the baseline before the endothermic peak and the baseline after the endothermic peak in the DSC curve at elevated temperature and the rising curve. (See Figure 2).
  • the melting point is defined as the temperature at which the maximum value of the melting peak is obtained in the reparsing heat flow curve obtained by the same measurement as described above.
  • the onset value and offset value of the melting point are the temperature at the intersection of the tangent line drawn at the maximum slope of the peak of the melting point and the outer base line before the peak at the melting peak.
  • the temperature at the intersection of the tangent line drawn at the point of maximum slope before the end of the melting peak and the outer base line after the peak is taken as the offset value of the melting point.
  • the endothermic amount is a straight line connecting the point where the peak rises from the extrapolated baseline before the melting peak and the point where the peak meets the peak after the melting peak in the reparsing heat flow curve obtained in the above measurement. Calculated from the area surrounded by melting peak.
  • ARES Heometric Scientific. Manufactured by FF Corporation
  • the storage modulus is measured in the temperature range of 25 to 200 ° C under the following conditions.
  • Measuring jig Use a circular parallel plate with a diameter of 8 mm.
  • Measurement strain setting Set the initial value to 0.1%, and then perform measurement in automatic measurement mode.
  • Measurement temperature The elastic modulus is measured every 30 seconds at a rate of 1 ° C / min from 25 to 200 ° C.
  • the column is stabilized in a heat chamber at 40 ° C, and THF (tetrahydrofuran) as a solvent is flowed through the column at this temperature at a flow rate of lm 1 per minute, and 100 ⁇ 1 of the THF sample solution is injected and measured.
  • THF tetrahydrofuran
  • the molecular weight distribution of the sample is calculated from the relationship between the logarithmic value of the calibration curve created by several monodisperse polystyrene standard samples and the number of counts. It is appropriate to use a standard polystyrene sample with a molecular weight of about 10 2 to 10 7 and a standard polystyrene sample of at least about 10 points.
  • PS— l Molecular weight 7500000, 841700, 14 8000, 28500, 2930 mixture and Molecular weight 2560000, 3 20000, 59500, 9920, 580 mixture
  • PS— 2 Molecular weight 377400, 96000, 1 9720 , 4490, 1180 and molecular weights 188700, 46500, 9920, 2360, 580
  • An RI (refractive index) detector is used as the detector. As a column, it is better to combine a plurality of commercially available polystyrene jewel columns.
  • shodex GPC KF—801, 802, 803, 804, 805, 806, 807, 800 P made by Showa Denko Co., Ltd.
  • a combination of OH (HXL) and TSK guardco 1 umn can be mentioned.
  • the maximum value (M p) and the weight average molecular weight (Mw) of the molecular weight distribution of the THF-soluble component of the toner of the present invention are determined from the molecular weight distribution obtained by the above measurement.
  • the sample used for the GPC apparatus is prepared as follows.
  • sample processing filters pore size 0.45 to 0.5 ⁇ , such as Mysori Disc ⁇ —25_5 manufactured by Tosohichi Co., Ltd., Exclusion Disc 25 CR Gelman. Science “Japan” etc. can be used.
  • concentration of the sample to be measured against THF is 5 mgZm 1.
  • the weight average molecular weight (Mw), number average molecular weight (Mn) and the like of the wax and other resins used in the present invention can be measured in the same manner as described above.
  • the number of mg of potassium hydroxide required to neutralize free fatty acids, resin acids, etc. contained in 1 g of the sample is called the acid value and is measured by the following method.
  • sample solvent use a mixture of ethyl ether and monoethyl alcohol (1 + 1 or 2+ 1) or a mixture of benzene monoethyl alcohol (1 + 1 or 2 + 1). Immediately before use, these solutions should be neutralized with 0.1 mol / liter of hydroxylated rime-ethyl alcohol solution using phenolphthalein as an indicator.
  • the end point of neutralization is the time when it lasts for 30 seconds.
  • the acid value is calculated by the following formula.
  • the value of the weight-average particle size (D4 T) of the toner ⁇ Weight average particle diameter of the toner (D4 T), the measurement of the number average particle diameter (D 1 T)>, the number average particle diameter (D 1 T) are specifically Can be measured by the following method.
  • the toner weight average particle diameter (D4 T ) and number average particle diameter (D 1 T ) are calculated as follows.
  • a fine particle size distribution measuring device “Coulter Counter Mu 1 tisizer 3” (registered trademark, manufactured by Beckman Coulter Co., Ltd.) equipped with a 100 ⁇ m aperture tube.
  • the To set the measurement conditions and analyze the measurement data use the attached dedicated software “Beckman ⁇ Coron Letter Mu Itisizer 3 Version 3.5 1” (manufactured by Beckman Coulter). Measurement is performed with 25,000 effective measurement channels.
  • electrolytic aqueous solution used for the measurement a special grade sodium chloride dissolved in ion-exchanged water so as to have a concentration of about 1% by mass, for example, “ISO TON I I” (manufactured by Beckman Coulter, Inc.) can be used.
  • the dedicated software was set as follows. On the “Change Standard Measurement Method (SOM)” screen of the dedicated software, set the total count in the control mode to 50000 particles, set the number of measurements once, and set the K d value to “Standard particle 10.0 w m” (Beckman Set the value obtained using 'Coulter'. The threshold and noise level are automatically set by pressing the “Threshold / noise level measurement button”. Also, the current is 1600 ⁇ A and the gain is 2 Next, set the electric angle solution to I SOTON II and check “Aperture tube flush after measurement”.
  • SOM Change Standard Measurement Method
  • the bin interval to logarithmic particle size
  • the particle size bin to 256 particle size bin
  • the particle size range from 2 ⁇ m to 60 ⁇ m.
  • the specific measurement method is as follows.
  • the “average diameter” on the “Analysis / Piece statistics (arithmetic mean)” screen is the number average particle diameter (D 1 ⁇ ).
  • Measurements were made using wavelength-dispersed fluorescent X-rays “Axio sad vanced” (manufactured by PANa lyt ic a 1). Approximately 3 g of the sample was placed in a 27 mm vinyl chloride ring and pressed at 200 kN to mold the sample. The amount of sample used and the thickness of the sample after molding were measured, and the above content was obtained as an input value for content calculation. Analysis conditions and analysis conditions are shown below. Analysis conditions
  • Collimator mask diameter 27mm
  • Measurement conditions An automatic program set in advance for the optimum excitation conditions for each element was used.
  • the true density of toner and carrier can be measured by a method using a gas displacement pycnometer.
  • the measurement principle is that a shut-off valve is provided between a constant volume sample chamber (volume V and comparison chamber (volume V 2 ), and the sample is placed in the sample chamber after measuring the mass (M. (g)) in advance.
  • the sample chamber and the comparison chamber is filled with an inert gas such as Heriumu, closed. shutoff valve for the pressure at that time and Pi, adding the sample chamber but the inert gas. the pressure at that time and P 2. blocking When the valve is opened and the sample chamber and the comparison chamber are connected, the pressure in the system is P 3.
  • the volume of the sample (V. (cm 3 )) can be obtained by the following formula A.
  • the following formula B Thus, the true density p (g / cm 3 ) of the toner and carrier can be obtained.
  • V. V 1 — [V 2 Z ⁇ (P 2 — PJ / (P 3 — — 1 ⁇ ] (Formula A)
  • measurement was performed using a dry automatic densitometer Accupic 1330 (manufactured by Shimadzu Corporation). At this time, use a 10 cm 3 sample container, and perform helium gas purge 10 times at a maximum pressure of 19.5 psig (133.4 kPa) as the sample pretreatment. After this, the pressure fluctuation in the sample chamber is estimated to be 0.0050 psig / min as the pressure balance judgment value for determining whether the vessel pressure has reached equilibrium. If the value is less than this value, the measurement is considered to be in equilibrium and the true density is automatically measured. Perform the measurement five times, and calculate the average value to obtain the true density (g / cm 3 ).
  • the zeta potential of the colored particles and the resin fine particles can be measured using a laser Doppler electrophoresis type zeta potential measuring device. Specifically, it can be measured by using Zet a s ze r Nano Z S (model: ZEN3600, manufactured by Mariner nstr ume nts Ltd).
  • the value of Z eta Potential (mV) obtained by measurement according to the method recommended in the instruction manual is Z 2C (mV) for colored particles, and Z 1S for resin fine particles. (mV).
  • Tetrabutyl titanate 0.1 mol% (0.28 parts by mass)
  • the polyester 100 parts by mass
  • methyl ethyl ketone 50 parts by mass
  • Tetrahydrofuran 50 parts by mass
  • Table 1 shows the formulation and Table 2 shows the physical properties.
  • Tetrabutyl titanate 0.1 mo 1% (0.28 parts by mass)
  • the physical properties of the obtained polar resin were measured in the same manner as for the surface resin. Peak temperature T of ta ⁇ ⁇ measured by dynamic viscoelasticity s is 76 ⁇ 1 ° C, G,. 5. l X l 0 5 Pa, G ' 3 . The force s 6.7 X 10 4 Pa, G ′ 10 / G ′ 30 was 7 ⁇ 6, and the acid value was 5.3 mgKOHZg.
  • a mixture of monomers consisting of was prepared.
  • a 15 mm ceramic bead was put into this and dispersed for 2 hours using an attritor to obtain a monomer composition.
  • Colored particle dispersions 2 and 3 were obtained in the same manner as in Production Example 1 of colored particle dispersion, except that the addition amount of the materials shown in Table 3 was changed.
  • Dispersion liquid 1 of the above colored particles 1380 parts by mass (content of colored particles: 100 parts by mass) • Fine particle dispersion containing surface layer resin 1:
  • the composite dispersion was heated to T 2 + l 5 (° C.) and stirred for 3 hours (heating step 1). Next, 0.2 mol Z liter of hydrochloric acid was added dropwise to adjust the pH of the reaction system to 1.8 over 3 hours (acid treatment step). Further, the composite dispersion was heated to T s ⁇ 10 (° C.) of the surface layer resin 1, and stirring was continued for 1 hour (heating step 2). The mixture was cooled to 20 ° C, filtered and dried to obtain toner particles 1.
  • Toner particle 1 100 parts by mass
  • the toner mixture was mixed with a Henschel mixer to obtain toner 1.
  • Table 4 shows the formulation and manufacturing conditions for toner 1.
  • Toner 1 The physical properties of Toner 1 are shown in Tables 5 and 6, and the evaluation results are shown in Table 7.
  • Toners 2 to 6 were obtained in the same manner as in Example 1 except that the amount of raw materials used, the heating step 1, the acid treatment step, and the heating step 2 were changed to the conditions shown in Table 4. Moreover, the same evaluation as in Example 1 was performed using the toner 1 to 6. Tables 5 and 6 show the physical properties of each toner, and Table 7 shows the evaluation results.
  • Example 1 the amount of raw materials used, the heating process 1, and the acid treatment process were changed to the conditions shown in Table 4, and the heating process 2 was not performed. I got one 7. Using the toner 7, the same evaluation as in Example 1 was performed. The physical properties of the toner 7 are shown in Tables 5 and 6, and the evaluation results are shown in Table 7.
  • Toners 8 and 9 were obtained in the same manner as in Example 1 except that the amount of raw materials used, the heating step 1, the acid treatment step, and the heating step 2 were changed to the conditions shown in Table 4. Using the toners 8 and 9, the same evaluation as in Example 1 was performed. The physical properties of the toners 8 and 9 are shown in Tables 5 and 6, and the evaluation results are shown in Table 7.
  • Example 1 the amount of raw materials used, heating step 1, and heating step 2 were changed to the conditions shown in Table 4 and the acid treatment step was not performed, and the toner 1 10 was obtained in the same manner as in Example 1. It was. The same evaluation as in Example 1 was performed using the toner 10. Tables 5 and 6 show the properties of the toner 10 and Table 7 shows the evaluation results.
  • a colored particle dispersion was obtained in the same manner as in Production Example 1 of Colored Particle Dispersion, except that the amount of polar resin added was changed to 10 parts by mass.
  • a toner 11 was obtained in the same manner as in Example 1 except that this colored particle dispersion was used and no surface layer resin was added. The same evaluation as in Example 1 was performed using the toner 11. Table 5 and Table 6 show the physical properties of the toner, and Table 7 shows the evaluation results.
  • Toner 12 was obtained in the same manner as in Comparative Example 5 except that the addition amount of the polar resin was changed to 30 parts by mass. Using the toner 12, the same evaluation as in Example 1 was performed. The physical properties of the toner 12 are shown in Tables 5 and 6, and the evaluation results are shown in Table 7. Table 4
  • toner 5 g was weighed into a 10 Om 1 polycup, placed in a hot air dryer adjusted to 50 ° C and a room adjusted to 25 ° C, and allowed to stand for 1 week.
  • the fluidity of the toner when the polycup was taken out gently and rotated slowly was compared between the toner left at 50 ° C and the toner left at 25 ° C, and evaluated visually.
  • the fluidity of the toner left at 50 ° C is equivalent to that of the toner left at 25 ° C.
  • the toner from the cyan cartridge was taken out and filled with toner 1.
  • Vertical unfixed toner image (0.5 mg / cm 2 ) 2 O cm long 15.0 cm wide was formed in a 2.0 cm portion from the upper end and a 2.0 cm portion from the lower end with respect to the paper passing direction.
  • the fixing unit removed from a commercially available color laser printer (LBP-5400, manufactured by Canon) was modified so that the fixing temperature and process speed could be adjusted, and a fixing test for unfixed images was performed using this. .
  • the process speed was set to 280 mm / s, and the toner image was fixed at each temperature while changing the set temperature every 10 ° C in the range of 120 ° C to 240 ° C. . According to the following evaluation criteria, low temperature fixing performance, offset resistance performance, daros performance, and penetration resistance were evaluated.
  • Low temperature fixing performance A Low temperature offset does not occur at 120 ° C or higher, and toner does not peel off when rubbed with a finger.
  • High temperature offset does not occur in the temperature range of +70 ° C or higher, which is the evaluation standard for low temperature fixing performance.
  • High temperature offset does not occur in the temperature range higher than +50 ° C, which is the evaluation standard for low temperature fixing performance.
  • A The maximum glossiness of the solid image area is 45 or more.
  • the maximum glossiness of the solid image portion is 40 or more and less than 45.
  • C The maximum glossiness of the solid image portion is 35 to 40.
  • D Solid image. The maximum glossiness of the image area is 30 or more and less than 35.
  • the change rate of glossiness is 5% or more and less than 10%.
  • the change rate of glossiness is 10% or more and less than 15%.
  • the change rate of the glossiness is 15% or more and less than 20%.
  • the solid image density is less than 1.5. Or, when the total amount of added toner is 250 g, the solid image density does not become less than 1.5.

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Abstract

低温定着性能を向上させた場合においても良好な耐久安定性能を有し、良好な耐ブロッキング性能、低温定着性能、グロス性能、耐しみ込み性能を有する高品位画像の形成を可能とするトナーを提供する。示差走査熱量計(DSC)により測定される該トナーのガラス転移点をT(℃)としたとき、T−10(℃)における該トナーの微小圧縮試験において、該トナー一粒に荷重0.00N(0.00mgf)から7.85×10−4N(80.00mgf)まで7.85×10−7N(0.08mgf)刻みで負荷を加えたとき、7.85×10−4Nでの歪みの値A80a(%)が35.0乃至75.0%であり、該微小圧縮試験より得られる荷重(x軸)−歪み(y軸)曲線において、該曲線と、x=7.85×10−4Nの直線と、x軸とで囲まれる領域の面積(S1a)と、x=3.92×10−5N(4.00mgf)の時の曲線上の点とx=7.85×10−5N(8.00mgf)の時の曲線上の点とを結ぶ直線と、x=7.85×10−4Nの直線と、x軸とで囲まれる領域の面積(S2a)との比(S1a/S2a)が1.5乃至3.5であるトナー。

Description

明 細 書 トナー 技術分野
本発明は、 電子写真法、 静電記録法、 磁気記録法、 トナージェット法に用い られるトナーに関する。 背景技術
従来、 電子写真法は、 種々の手段により感光体上に静電荷像を形成し、 次い で、 該静電荷像をトナーを用いて現像して感光体上にトナー画像を形成し、 必 要に応じて紙の如き転写材にトナー画像を転写する。 その後、 加熱、 圧力、 加 熱圧力、 或いは溶剤蒸気等により トナー画像を転写材に定着し、 画像を得るも のである。
トナー画像を定着する工程としては、 熱ローラーによる圧着加熱法 (以下、 熱ローラー定着法と称する) や、 定着フィルムを介して加熱体に被定着シート を密着させながら定着する加熱定着法 (以下、 フィルム定着法と称する) など が開発されている。
熱ローラー定着法やフィルム定着法では、 熱ローラー或いは定着フィルムの 表面に被定着シート上のトナー画像を、 当接する加圧部材により加圧下で接触 しながら通過せしめることにより定着を行うものである。 該定着法では熱ロー ラーや定着フィルムの表面と被定着シートのトナー画像とが加圧下で接触す るため、 該シート上にトナー画像を融着する際の熱効率が極めて高く、 迅速で 良好な定着を行うことができる。 特にフィルム定着法は、 省エネルギー化に対 する効果は大きく、 また、 電子写真装置の電源を入れてから 1枚目のプリント が完了するまでの所用時間が短いなどの効果も期待できる。 電子写真装置は、 高画質化、 小型軽量化、 高速高生産性化、 省エネルギー化 の如き様々の要請を受けており、 その中でも特に定着工程においてはさらにー 層の高速化、 省エネルギー化、 及び、 高信頼性ィヒを達成できるシステムや材料 の開発が重要な技術課題となっている。 し力 し、 熱ローラー定着法やフィルム 定着法でこれらの課題を解決するためには、 特にトナーの定着特性能を大幅に 改善することが必須であり、 より低レ、温度で十分に被定着シートに定着できる 性能 (以下、 低温定着性能と称する) の向上が必要である。 しかし、 トナーの 低温定着性能の向上を目指した場合、 長期保管中のトナーが凝集、 融着してし まう現象を抑制する性能 (以下、 耐ブロッキング性能と称する) や、 多量の連 続印字の際に、 画像不良が発生することを抑制する性能 (以下、 耐久安定性能 と称する) が低下しやすく、 これらの性能を同時に満たしたトナーが望まれて いる。 また、 ローラーやフィルムの如き定着部材に付着したトナー汚れによつ て次の転写材を汚す現象であるオフセットを防止できる性能 (以下、 耐オフセ ット性能と称する) の向上も必要である。 さらに、 フルカラー電子写真装置の 普及に伴い、新たな画像品位の向上が求められるようになってきている。即ち、 髙光沢の画像を形成することによって、画像の発色性を向上させる性能(以下、 グロス性能と称する) や、 画像の光沢にムラが生じることを抑制する性能 (以 下、 耐しみ込み 1"生能と称する) が要求されている。 この耐しみ込み性能は、 定 着工程において、 紙の如き転写材の進行方向に対し、 前半部と後半部とで加熱 ムラが生じることによる画像品位の低下、 或いは、 出力速度を早くした場合に おいて、 1枚目と 1 0枚目との加熱ムラによる画像品位の低下として現れやす い。
加熱加圧定着に用いられるトナーにおいて、 低温定着性能と耐ブロッキング 性能との両立を目指したトナーとしては、 カプセル構造を有するトナーがある
(特開平 0 6— 1 3 0 7 1 3号公報及び特開平 0 9— 0 4 3 8 9 6号公報参 照)。 これらのトナーは、 ガラス転移点 (T g ) の低い内核層を T gの高い外 殻層で被覆することにより、 トナー内部に含有される低 Tg材料のしみ出しを 抑制し、 トナーの低温定着性能と、 耐ブロッキング性能或いは耐久安定性能と を両立しょうとするものである。 また、 樹脂微粒子による被覆層を設けたトナ 一は、 良好な定着性能、 耐ブロッキング性能及び耐久安定性能を有する (特開 2003-091093号公報及ぴ特開 2004— 226572号公報参照), トナーの低温定着性能の向上を目指した他のアプローチとして、 トナーの溶融 前後の熱的物性変化を制御したトナーがある (特開 2006— 084743号 公報参照)。 このトナ一によれば低温定着性能と耐プロッキング性能との両立 が可能となる。 し力 し、 これらのトナーは、 更なる低温定着性能の向上を目指 した場合、 上記全ての性能を満足することは困難であった。 発明の開示
本発明の目的は、 前述の如き課題を解決し得るトナーを提供することにある ( 即ち、 本発明の目的は、 ワックスを含有するトナーにおいて、 低温定着性能 を向上させた場合においても良好な耐久安定性能を有し、 高品位画像の形成を 可能とするトナーを提供するものである。
本発明は、 結着樹脂、 着色剤及びワックスを少なくとも含有するトナー粒子 と、 無機微粉体とを有するトナーであって、
示差走査熱量計 (DSC) により測定される該トナーのガラス転移点を Ί\ (°C) としたとき、 1\一 1 0 (°C) における該トナーの微小圧縮試験におい て、 該トナ^ "一粒に荷重 0. 0 ON (0. O Omg f ) から 7. 85 X 10一4 N (80. O Omg f ) まで 7. 85 X 10— 7N (0. 08 m g f ) 刻みで負 荷を加えたとき、 7. 85 X 10一4 Nでの歪みの値 A80a (%) が 35. 0乃 至 75. 0%であり、 該微小圧縮試験より得られる荷重 (X軸) 一歪み (y軸) 曲線において、 該曲線と、 x = 7. 85 X 10— 4Nの直線と、 x軸とで囲まれ る領域の面積 (Sla) と、 x = 3. 92X 10— 5 N (4. O Omg f ) の時の 曲線上の点と x = 7. 8 5 X 1 0— 5 N (8. O Omg f ) の時の曲線上の点と を結ぶ直線と、 x = 7. 8 5 X 1 0— 4Nの直線と、 X軸とで囲まれる領域の面 積 (S 2 a) との比 (S l a/S 2 a) が 1. 5乃至 3. 5であるトナーに関する。 本発明によると、 結着樹脂と着色剤とワックスを含有するトナーにおいて、 低温定着性能を向上させた場合においても良好な耐久安定性能を有し、 高品位 画像を形成することが可能となる。 図面の簡単な説明
図 1は、 トナーの荷重 (X軸) 一歪み (y軸) 曲線の一例を示す図である。 図 2は、 D S Cによるガラス転移点 (T g) 及ぴ融点 (Tm) の測定方法の
—例を示す図である。 発明を実施するための最良の形態
本発明におけるトナーの微小圧縮試験について述べる。 本発明における微小 圧縮試験に用いる装置としては、 以下の条件を満足する装置を用いて測定する ことができる。 トナーに荷重を加える圧子としては、 トナーと比較して硬度が 十分に高く、 先端部の表面粗さ R zが 0. 1 m以下であり、 内接円が直径 1 5. 0 μ πι以上となる平面を有する圧子を用いることができる。
•測定可能な荷重の範囲: 9. 8 1 X 1 0— 4Ν (1 0 0. O Omg f ) 以上 ·測定可能な変位の分解能: 1. 0 nm以下
•測定可能な変位の範囲: 1 0. 0 μ m以上
測定の内容としては、 トナ1 "―粒について圧子を接触させた状態から、 荷重 0. 0 O N (0. O Omg f ) から 7. 8 5 X 1 0— 4N (8 0. O Omg f ) まで、 3 0m s e c毎に 7. 8 5 X 1 0— 7N (0. 0 8 m g f ) 刻みで荷重を 加え、 各荷重における圧子の変位 (^u m) を測定する。 実際に測定するトナー 一粒の粒子径は、 該トナ一一粒の長径と短径を測定し、 その平均値をもって該 トナーの粒子径 R (μτη) [R= (長径 +短径) ノ2] とする。 トナーの形状 を粒子径 R (μ πι)の真球と仮定し、各荷重における圧子の変位 X m)を、 Rに対する歪みの百分率 [歪み A (%) = x X 1 0 0/R] として求める。 こ れより、 該トナ一一粒の荷重 (X軸) 一歪み (y軸) 曲線を作成し、 該荷重一 歪み曲線より該トナ一一粒の各物性値を読みとる。 トナー 5 0粒について同様 の測定を行い、 それぞれの物性値についてその平均値を求めて、 本発明で規定 する物性値とする。
具体的には、 超微小押し込み硬さ試験機 (ENT— 1 1 0 0 a ; (株) エリ ォニタス社製) を用い、 以下に示す測定方法により測定することができる。 装 置を設置する環境は、 温度 2 2°C、 湿度 6 0%RHとし、 使用する圧子は先端 部が 2 0 ^ mX 2 0 μ ηι四方の平面圧子を用いる。 パラメータ設定は以下の条 件とする。
•移動平均点数: 1
•表面検出時の圧子速度 : 1 0 0
·表面検出時の圧子速度降下係数: 2
•対物レンズ倍率: 40
•表面検出ステップ数: 20
•負荷一荷重試験における分割数: 1 0 0 0
•負荷一荷重試験におけるステップインターバル: 3 0m s e c
'試験荷重: 7. 8 5 X 1 0— 4N (8 0. O Omg f )
測定は、 温度制御装置を具備するプレート上にトナーを塗布する。 この際、 トナ一一粒一粒がプレート上でなるべく接触しない状態で存在するようにす る。 そのプレートを装置にセットして測定する。 測定の際は、 トナーが一粒で 存在しているものをランダムに 5 0粒選択する。
本発明において、 荷重 7. 8 5 X 1 0— 4N (8 0. O Omg f ) における歪 み A8a (%) は、 任意に選択したトナー 5 0粒について上記測定を行い、 荷 重 (x軸) 一歪み (y軸) 曲線から求めた歪みの平均値である。
あるトナ一一粒に対する上記荷重 (X軸) 一歪み (y軸) 曲線において、 該 曲線と、 x= 7. 8 5 X 1 0— 4Nの直線と、 X軸とで囲まれる領域の面積を s laとする。 また、 該曲線上の、 荷重 3. 9 2 X 1 0-5N (4. O Omg f ) における点と荷重 7. 8 5 X 1 0一5 N (8. ◦ 0 m g f ) における点とを結ぶ 直線と、 x= 7. 8 5 X 1 0— 4Nの直線と、 X軸とで囲まれる領域の面積 s 2aとする。 該 s laと該 s 2aとの比 (s laZs 2a) を、 上記選択したトナー 5 0粒について求め、 その平均値 S la及び S 2 aを算出し、 それより (S l aZ S 2 a) を算出する。 尚、 この測定は、 測定温度をトナーのガラス転移点 T 1一 1 0 (°C) の条件で行う。
本発明のトナー (実施例 1のトナー 1) の一粒について、 上記微小圧縮試験 を行い作成した荷重一歪み曲線を図 1に示す。
次に、 本発明における Β 10、 Β。8、 Β 12、 φ、 αについて述べる。 前記測 定において、 η番目のトナ——粒の粒子径 Rn (μ m) について、 次に例示す るように 0. 2 5 0 μπι刻みでグループ分けする。 例えば、 5. 00 0 μ m以 上 5. 2 5 0 μ m未満のグループ、 5. 2 5 0 μ m以上 5. 5 0 0 μ m未満の グループ、 5 · 5 0 0 M m以上 5. 7 5 0 M m未満のグループ、 5. 7 5 0 μ m以上 6. 0 0 0 m未満のグループ等である。 各グループにおいて、 それぞ れに属する歪み (%) の平均値 a 80 (%) を求める。 各グループの粒子径の中 心値 R (μ ι) (例えば、 5. 0 0 0 ;/ m以上 5. 2 5 0 μ m未満のグループ であれば 5. 1 2 5 / m) を X軸とし、 各グループに属する歪みの平均値 a 8。 (%) を y軸として、 粒子径 (X軸) 一歪み (y軸) 曲線 (R— A8。曲線) を 作成する。 該 R— A80曲線において、 ト ^ "一の個数平均粒子径 D 1 T (Ai m) に対応する歪みの値を B 10 (%) とする。 即ち、 前記 R— A80曲線において、 X軸の値が該 D 1 T (μ ηα) のときの y軸の値 Β 10 (%) を前記 R— Α8。曲線 のグラフより読みとる。該 Β 10と前記 A80 aとから、両者の変化率 φ (%) [ φ = (A80 a— B 10) X 1 00/B 10] を算出する。 同様に、 該 R— A80曲線よ り、 D 1 τの 1. 2倍の粒子径 (D 1 TX 1. 2) {μ m) に対応する歪みの値 を B12 (%) とし、 01丁の 0. 8倍の粒子径 (D 1 TX 0. 8) (μ χα) に対 応する歪みの値を Β。8 (%) とする。 これらの値を用い、 該 Β 12と該 Β。8と の傾き ひ [α = (B 12— B。8) / (D 1 ΤΧ 0. 4)] を算出する。 尚、 この 測定は、 測定温度をトナーのガラス転移点 T 1一 1 ◦ (°C) の条件で行う。 次いで、 本努明における C10、 C。8、 C12、 ;3 について述べる。 前記の測 定により、 5 0粒のト "一についてそれぞれ得られた荷重 (X軸) 一歪み (y 軸) 曲線において、 荷重 7. 8 5 X 1 0一5 N (8. O Omg f ) を超える領域 において該曲線が最大傾斜となる荷重における該曲線の接線と、 該曲線上の、 荷重 3. 9 2 X 1 0— 5N (4. O Omg f ) における点と荷重 7. 8 5 X 1 0一5 N (8. O Omg f ) における点とを結ぶ直線との交点(即ち、変曲点) における荷重 C nを求める。 前述と同様に 0. 2 5 0 μ m刻みでグループ分け し、 各グループにおいてそれぞれに属する C nの平均値 C (N) を求める。 前 述と同様に R (μ α) を χ軸とし、各グループの平均値 C (Ν)を y軸として、 粒子径 軸) —変曲点 (y軸) 曲線 (R— C曲線) を作成する。 該 R— C曲 線において、 トナーの個数平均粒子径 D 1 T (μιη) に対応する前記 Cの値を C10 (N) とする。 即ち、 前記 R— C曲線において、 X軸の値が該 D 1 T (μ m) のときの y軸の値 C10 (N) を前記 R— C曲線のグラフより読みとる。 同 様に、 該 R— C曲線より、 011>の1. 2倍の粒子径 (D 1 TX 1. 2) (μιη) に対応する前記 Cの値を C12 (N) とし、 01丁の0. 8倍の粒子径 (D 1 T X 0. 8) m) に対応する前記 Cの値を C。8 (N) とする。 これらの値を 用い、 該 C12と該 C08との傾き β [j3 = (C12— C08) / (D 1 TX 0. 4)] を算出する。尚、この測定は、測定温度をトナーのガラス転移点 Τ 1 - 1 0 (°C) の条件で行う。
さらに、 本発明における s lb/s la、 s2b/s2aについて述べる。 前記微 小圧縮試験において、 測定温度をトナーのガラス転移点 T 1 + 5 (°C) とする 以外は前記測定と同様にして、 トナ' ^一粒についての荷重 (X軸) 一歪み (y 軸) 曲線を作成する。 該曲線において、 前述の s laと同様の方法により該 s laに対応する s lbを求める。 前述の s 2aと同様の方法により該 s 2aに対応 する s 2 bを求める。 トナー 5 0粒について同様に求めた s l a、 s l b、 s 2 a、 及び s 2 bから、 それぞれの平均値 S l a、 S l b、 S 2 a、 及び S 2 bを求める。 こ れらの値を用いて、 slaと slbとの比 (slbZsla)、 s2aと s2bとの比 (s2bzs2a) をそれぞれ算出する。
本発明のトナーは、 1\一 1 0 (°C) における微小圧縮試験により求められる 歪み 803が3 5. 0乃至 7 5. 0%にある。 本発明において A80 aは、 トナ 一が有するガラス転移点 (T g) 近傍の温度におけるトナーの変形しやすさを 示す。 該 A8aの値が大きいほど、 トナーが有する T g近傍の温度において、 トナーの変形の程度が大きいことを意味する。 即ち、 該 A8aの値が大きいほ ど、 トナーの低温定着性能、 ダロス性能が良好であることを示す。 前記 A8a が上記の範囲内であれば、 特に良好な低温定着性能、 ダロス性能が得られ、 ま た、 特に良好な耐しみ込み性能が得られる。
また、 本発明のトナーは、 上記微小圧縮試験により求められる sla/s2a が 1. 5 0乃至 3. 5 0にある。 これは、 トナーに一定の荷重速度で 7. 8 5 X 1 0_4Nまで荷重を加える過程において、測定開始後の初期段階におけるト ナ一の変形挙動と、 中期から後期段階におけるトナーの変形挙動とに大きな違 いがみられることから生じる。 即ち、 本発明のトナーは、 測定開始直後の初期 段階においてはトナーの変形の度合いが小さく、 中期段階において、 ある荷重 を超えた時点からトナーの変形挙動が格段に大きくなる。 荷重 (X軸) 一歪み (y軸) 曲線の傾きが最大となる荷重を超え、 測定の後期段階に入ると再び緩 やかな変形挙動になる、 という特徴を有する。
この初期段階においてトナーの変形の度合いが小さいという性質は、 小さい 荷重に対してはトナーが硬さと柔軟性を保持し、 可逆な微小の変形に留まると いうことを示している。 トナーの低温定着性能、 ダロス性能の向上を目指す場 合、 トナーを低 T g化、 シャープメルト化する手法が知られている。 しかし、 そのような場合トナーとしては脆くなりやすく、 現像機内でトナーが破碎され やすい。 特に、 電子写真装置の高速化により、 現像機内においてトナーは、 ト ナー担持体や帯電部材といった現像部材との摩擦により、 トナーの有する T g 付近まで昇温される場合がある。 この際、 該現像部材からの機械的ス トレスに より、 現像機内でトナーが破枠されやすくなる。 現像機内でトナーが破砕され ることにより生じる微粉は、 トナー担持体や帯電部材に堆積しやすく、 トナー の帯電不良が発生する。 本発明のトナーは、 トナーの有する T g近傍の温度に おいても柔軟性を有するため、 現像器内である程度の荷重、 機械的ストレスを 受けてもトナーが破砕されるのを抑制することが可能となる。 このため、 トナ 一の低温定着性能、 ダロス性能の向上を目指した場合においても、 良好な耐久 安定性能を発現可能となる。
さらに本発明のトナーは、 トナーに加えられる荷重がある値を超えると、 ト ナ一の変形挙動が格段に大きくなる性質を有する。 荷重が小さい領域では、 ト ナ一は可逆な微小の変形に留まるが、 ある荷重の値以上になるとトナーが不可 逆な大変形を起こすことを示している。 荷重が小さい領域において、 トナー可 逆な微小の変形をなしうる硬さと柔軟性を有していたとしても、 あらゆる荷重 に対して同様に可逆な微小の変形に留まる場合には、 良好な現像安定 1·生能が得 られたとしても低温定着性能、 ダロス性能は向上し得ない。 一般にトナーは紙 上で高さ方向に 1層〜数層のトナ一層を形成して画像形成がなされ、 定着ロー ラ一や定着フィルムといった定着部材から熱と圧力を加えられることによつ て定着する。 この際、 定着部材とトナー層との伝熱速度、 トナー層内部の伝熱 速度、 及ぴ、 トナー層と紙との伝熱速度は、 トナ一一粒と伝熱する相手方との 接触面積の影響が大きいと考えられる。 このため、 定着工程において、 定着部 材とトナーとの接触面積を瞬時に大きくできれば、 両者間の伝熱速度は格段に 大きくなる。 トナー層内部において、 隣り合ったトナー同士の接触面積を瞬時 に大きくできれば、 両者間の伝熱速度は格段に大きくなる。 トナーと紙との接 触面積を瞬時に大きくできれば、 両者間の伝熱速度は格段に大きくなる。 この ように、 荷重が小さい領域では、 トナ一は可逆な微小の変形に留まるが、 ある 荷重の値以上になるとトナーが不可逆な大変形を起こすという特性を有する ことで、 これまでにない低温定着性能、 ダロ 性能、 及び耐久安定性能が発現 される。
さらに本発明のトナーは、 前述の313ノ32£1が特定の範囲を有する。 該 slaZs2aは、小さい荷重に対するトナーの変形のしゃすさと、大きい荷重に 対するトナーの変形のしゃすさとの関係を示す。 前記微小圧縮試験においては、 slaは後期段階におけるトナーの変形のしゃすさに対応し、 s2aは初期段階に おけるトナーの変形のしゃすさに対応する。 前記 A8Qaが特定の範囲にあるト ナ一において、 該 Si aZs2aが特定の範囲にあることにより、 耐久安定性能、 低温定着性能及びグロス性能の両立が可能となる。前記 Slaノ S2aは 1. 5乃 至 3. 0にあることがより好ましく、 2. 0乃至 3. 0にあることが特に好ま しい。
上記のような物性を好ましく発現するトナーの構成としては、 トナーがある 種のコアシェル構造を形成していることが好ましいと考えられる。 即ち、 本発 明のトナーが有するトナー粒子は、 ワックスと着色剤を少なくとも有し、 結着 樹脂を主成分とするコア相と、 該コア相を被覆する表層樹脂を主成分とするシ ヱル相とを有し、 更に、 該シェル相の表面に無機微粉体を有することが好まし レ、。 このようなトナーにおいて、 該コア相がある程度軟らかく、 該シェル相が ある程度の硬さを有する樹脂を主成分として形成され、 且つ、 シェル相の厚み が十分に薄い場合に本発明の物性が良好に発現されると考えられる。 さらに、 シヱル相の被覆状態、厚み等が、シェル相の横方向及び深さ方向に均一であり、 且つ、 シェル相の厚みが十分に薄い場合に、 小さい荷重に対しては、 トナーが 破砕されない程度の可逆的な柔軟性を有するが、 ある荷重を超えてシェル相が 破断されると、 トナーが不可逆な大変形を起こす特性が発現されるものと考え られる。 十分に軟らかいコア相を有するコアシェル構造のトナーとした場合に おいて、 シェル相の横方向の被覆状態、 厚みが不均一であると、 小さい荷重に 対してもトナーが不可逆な変形を起こしやすくなる。 そこで、 シェル相の被覆 量を増大すると、 大きい荷重に対してもトナーが変形しなくなる。 或いは、 シ エル相の柔軟性が低下するため、 瞬間的な荷重、 現像機内における機械的スト レスに対してトナーが脆くなる。
前記 A8aの値は、 コア相の主成分となる結着樹脂の T gや分子量、 コア相 の形状、 コア相中におけるワックス相の形状、 ワックスの種類、 及び、 シェル 相の主成分となる表層樹脂の T g、 分子量や添加量、 シェル相の厚みと被覆状 態により制御可能である。 また、前記 S l a/S2 aは、 上記コア相及びシェル相 についての例示の他、 コア相とシヱル相との密着性により制御可能である。 本発明のトナーは、該トナーの個数平均粒子径を D 1 τ m) としたとき、 前記微小圧縮試験より得られる粒子径 (X軸) 一歪み (y軸) 曲線 (R— A80 曲線) において、 該 D 1Tに対応する歪みの値を B10 (%) としたとき、 該 B10と前記 A80 aとの変化率 φ (%) [φ= (A80a— Β10) X 1 00/Β10] が 1 5. 0%以下にあり、 前記 D 1Τの 1. 2倍の粒子径に対応する歪みの値 を Β12 (%) とし、 前記 D 1Tの 0. 8倍の粒子径に対応する歪みの値を B 08 (%) としたとき、 該 B12と該 B08との傾き α ία= (Β12— Β。8) / (D 1 τ X 0. 4)] がー 1 5. 0以下であることが好ましい。
一般に、 トナーはある程度の粒子径分布を有する。 完全に単一形状、 単一粒 子径のトナーを目指すことも不可能ではないが、 生産性を考慮するとある程度 の粒子径分布を有する方が経済的と考えられる。 また、 トナーが完全に単一形 状、 単一粒子径であると、 トナーが現像機内でパッキングされやすく、 耐久安 定性能が低下する場合がある。 トナーが僅かな粒子径の分布を有することで、 トナーが機械的ストレスを受けた場合に、 力が散逸されやすいため、 その観点 においてトナーの耐久安定性能が向上しやすい。
本発明において、 前記 φが 1 5 . 0 %以下にあることは、 中心粒子径にあ るトナー、 即ち該トナーの大部分を占めるトナーが、 該トナー全体の物性の平 均値と大きく外れていないことを示す。 また、 トナー全体としての物性の平均 値から大きく外れた物性を有するトナー粒子が殆ど含まれないことを示す。 こ の場合、 耐久安定性能に特に優れたトナーが得られる。 尚、 該 φ のより好ま しい範囲としては 1 0 . 0 %以下であり、特に好ましくは 9 . 0 %以下である。 さらに、 前記 aは、 トナーの粒子径に対するトナー物性の違いを示す。 ひ が 0である場合に、 粒子径に依らずトナ一一粒一粒の物性が完全に等しいこと を示す。 トナ1 "一粒一粒を被覆しているシェル相の厚みが、 トナーの粒子径に 依らず均一である場合に、 このような物性が発現されると考えられる。 トナー 全体としてはある物性の範囲にある場合においても、 一粒一粒のトナーを比較 すると、 物性の違いが大きい場合がある。 特にコアシェル構造を有するトナー にお,レ、ては、 コア相をシェル相で被覆することでトナー性能を達成するため、 トナ一一粒一粒の物性のバラツキがトナー性能に与える影響が大きい。 このた め、 前記 αは一 1 5 . 0以下であることが好ましく、 この場合に、 トナーの 耐久安定性能が特に良好となり、 またダロスの高い画像を形成しやすくなる。 特に、 コアシェル構造を有するトナーの場合で、 且つ、 トナーの粒子径がぁ る程度の分布を有する場合には、 一般に大きいトナーの方が小さいトナーより もシェル相の厚みが厚くなりやすい。 コア相とシェル相との構成量の比が一定 と仮定した場合、 シェル相の厚みだけを比較すると、 大きいトナーの方がシェ ル相の厚みが厚くなる。 実際には、 粒子径が異なるトナー間で、 コア相とシェ ル相との構成量の比に偏りが生じやすいため、 トナーの粒子径に対するシェル 相の厚みの違いはさらに大きくなりやすい。 このようなトナーの場合、前記 α は一 1 5. 0未満といった小さい値になりやすい。 このようなト "一に含有さ れるトナーであって、 厚いシェル相を有する大きいトナーは、 薄いシェル相を 有する小さいトナーよりも低温定着性能及びグロス性能が劣りやすい。 一方、 トナーの粒子径に依らずシェル相の厚みが一定の場合には、 前記 αは 0に近 づいていく。 そして、 このような場合に、 粒子径に分布を有するトナーにおい て、 トナーの低温定着性能及ぴ耐ブ口ッキング性能の両立を目指した場合にも、 ダロス性能及び耐久安定性能がより良好になると考えられる。
また、 前記 α の絶対値はなるべく小さい方が好ましいが、 ひ が◦. 0であ ると、 かえって耐久安定性能が低下する場合がある。 トナーの粒子径にパラッ キがある場合、 トナーが機械的ストレスを受けた場合に、 トナー全体の中でも より粒子径が大きいトナーにストレスが集中しやすいためと考えられる。 この ため、 前記ひ の範囲としては、 一 15. 0乃至一1. 0にあることがより好 ましく、 一 10. 0乃至一 1. 0にあることが更に好ましく、 一 8. 0乃至 一 2. 0にあることが特に好ましい。
前記 Β10の値は、 前述の A8aの制御と同様の方法により制御できる。 前記 Φ及び前記 αの値は、 前述の31;1/323の制御と同様の方法の他、 トナーの 粒子径に対するシェル相の含有量、 シェル相の形成状態により制御可能である。 本発明のトナーは、 前記微小圧縮試験より得られる粒子径 (X軸) 一変曲点
(y軸) 曲線 (R— C曲線) において、 前記 D 1Tに対応する変曲点 Cの値を C10 (N) としたとき、 該 C10が 9. 81 X 10一5乃至 3. 43 X 10一4 N
(10. 00乃至 35. 0 Omg f ) にあり、 前記 D1Tの 1. 2倍の粒子径 に対応する変曲点 Cの値を C12 (N) とし、 前記 D1Tの 0. 8倍の粒子径に 対応する変曲点 Cの値を C08 (N) としたとき、 該 C12と該 C08との傾き β
[β = (C12-C08) / (D 1TX 0. 4)] が 15. 0以下であることが好ま しい。
上記 。が上記の範囲内である場合、 トナーの耐久安定性能と、 低温定着性 能やダロス性能との両立を良好に達成できる。
前記 β は、 トナーの粒子径に対するトナーの割れやすさの違いを示す。 該 j3 が 0 . 0である場合に、 トナーの粒子径に依らずトナ一一粒一粒の割れやす さが等しいことを示す。 トナー全体としてはある物性の範囲にある場合におい て、 割れやすいトナーが多く含まれていればそれだけ耐久安定性能が低下しや すい。 固いトナーが多く含まれていれば、 それだけ低温定着性能、 グロス性能 が低下しやすい。
従来一般のコアシェル構造を有するトナーは、 厚いシェル相を有する比較的 に粒径の大きなトナーと、 薄いシェル相を有する比較的に粒径の小さなトナー とを含有する。 そして、 前記の変曲点 Cは、 シェル相が割れるまでに要する荷 重の値に大きく関係すると考えられる。 そのため、 従来一般のコアシェル構造 を有するトナーの場合、 前記 |3 は 1 5 . 0よりも大きい値になりやすい。 一 方、 トナーの粒子径に依らずシェル相の厚みが一定の場合には、前記 β は 0 . 0に近づいていく。 そして、 このような場合に、 粒子径に分布を有するトナー において、 トナ一の低温定着性能及び耐ブロッキング性能の両立を目指した場 合にも、 グロス性能及び耐久安定性能がより良好になると考えられる。
また、 前記 の絶対値はなるべく小さい方が好ましいが、 β が 0 . 0であ ると、 若干ではあるが耐久安定性能が低下する場合がある。 トナーの粒子径に バラツキがある場合、 トナーが機械的ストレスを受けた場合に、 トナー全体の 中でもより粒子径が大きいトナーにストレスが集中しやすい。 そこで、 小さい トナーに比較すると大きいトナーの方がやや柔軟性を有し、 やや割れにくい特 性を有する方がトナーの耐久安定性能は向上しやすい。 このため、 前記 の 範囲としては、 1 . 0乃至 1 5 . 0にあることがより好ましく、 1 . 0乃至 1 0 . 0にあることが更に好ましく、 2 . 0乃至 8 . 0にあることが特に好まし い。
前記 c i。の値は、 前述の s z s 2 aの制御と同様の方法により制御できる。 前記 i3 の値は、 前述の Si aZS^の制御と同様の方法の他、 トナーの粒子径 に対するシェル相の含有量、 シェル相の形成状態により制御可能である。
本発明のトナーは、 前記 Slbと前記 Slaとの比 (Slb/Sla) が 1. 2乃 至 3. 0であり、前記 S2bと前記 S2aとの比 (S2bZS2a) が 2. 0乃至 6. 0であることが好ましい。
該 S i bZ S i aが上記範囲にあることは、 トナ一が有する T g前後の僅かな温 度変化において、 トナーの変形量に変化が大きいことを示している。 該 ^ s , aが上記範囲にあることで、 トナ一の低温定着性能、 グ口ス性能、 耐しみ込 み性能、耐久安定性能がより良好になる。該 s lbZs laが上記範囲内にあると レヽうことは、 コアシェル構造を有するトナーの場合には、 シェル相の厚み'硬 度が適度であり、 トナー全体としても適度な硬さを有することを示している。 該3 lbZS laの範囲としては、 1. 3乃至 2. 8にあることがより好ましく、 1. 5乃至 2. 7にあることが特に好ましい。
また、 S 21)ノ S2aが上記範囲にあることは、 トナーが有する T g前後の僅か な温度変^ f匕において、 前記荷重一歪み曲線の形状変化が大きいことを示してい る。該32137323が上記範囲にあることで、 トナーの低温定着性能、 ダロス性 能、 耐しみ込み性能、 耐久安定性能がさらに良好になる。 該 S2b/S2aが上記 範囲内にあるということは、 コアシェル構造を有するトナーの場合には、 シェ ル相の厚み ·硬度が適度であり、 トナー全体としても適度な硬さを有すること を示している。 該 S2b/S2aの範囲としては、 2. 0乃至 5. 0にあることが より好ましく、 3. 0乃至 5. 0にあることが特に好ましい。
上記 SlbZSl a及び S2b/S2aの値は、前記 β の値の制御と同様の方法に より制御可能であり、 また、 シェル相の粘弾性により制御可能である。
本発明のトナ一は、 着色粒子 (コア粒子) 100. 0質量部に対し表層樹脂 を 1. 0乃至 10. 0質量部含有し、 該表層樹脂は、 動的粘弾性試験による損 失正接 ( t a η δ) 曲線において、 セ & 113 が45. 0乃至85. 0。Cの範囲 内の温度 Ts (°C) において極大値となり、 該動的粘弾性試験による貯蔵弾性 率 (G' ) 曲線において、 Ts+ 10 (。C) における G' の値 (G' 10) が 1.
0 X 105乃至 5. 0 X 106P a (1 d y n/cm2=0. l P a) であり、
Ts+ 30 (°C) における G' の値 (G, 30) が 1. 0 X 104乃至 5. 0 X 1
05P aであることが好ましい。
該表層樹脂は、 本発明のトナーにおいてシェル相の主成分を構成すると考え られる。 前記 Ts (°C) は、 該表層樹脂のガラス転移点 (Tg) を示す。 トナ 一分野では、 樹脂のガラス転移点の測定には D S Cが用いることが一般的であ るが、 上記測定で求められる Tsも動的粘弾性試験による樹脂の Tgとして、 議論するに相応しい値である。 特に、 本発明のようにシェル相の機械的特性、 及び熱的特性の両方を制御しようとする場合には、 D S Cよりも動的粘弾性試 験による制御の方が好ましいと考えられる。
T sが上記範囲内であると、 耐しみ込み性能と耐久安定性との両立を良好に 図ることができる。 上記 Tsは、 55. 0乃至 80. 0°Cであることがより好 ましく、 60. 0乃至75. 0°Cであることが特に好ましい。
上記 G' 10及び G' 30が上記範囲内であると、 前記 SlaZS2aや前記 ASOa及び B10の値を制御しやすく、 トナーの耐しみ込み性能、 耐久安定性能 を良好に高めることができる。 また、 コアシェル構造を有するトナー粒子を水 中で形成する場合には、 トナー粒子同士が融着を抑制できることに加え、 コア 相とシェル相との接着性を高めることができる。 前記 G' 10は 5. 0 X 105 乃至 3. 0 X 106P aであることがより好ましく、 6. 0X 105乃至 2. 0 X 106P aであることが特に好ましい。 前記 G, 3。は 4. 0 X 104乃至 5. 0 X 105P aであることがより好ましく、 8. 0 X 1 04乃至 5. 0 X 105 P aであることが特に好ましい。
また、 前記 G, 丄。と G' 30との比 (G' 10/G' 30) が 2. 5乃至 10. 0であることが、 トナーの耐ブロッキング性能、 低温定着性能、 ダロス性能、 耐しみ込み性能及び耐久安定性能の両立の観点から好ましレ、。 また、 薄いシヱ ル層によるコアシェル構造を有するトナーにおいても、 コア相とシェル相との 接着性が良好となる。
上記表層樹脂の含有量は、 上記したとおり、 コア粒子 100. 0質量部に対 し 1. 0乃至 10. 0質量部であることが好ましい。 該表層樹脂の含有量がト ナー全体に対して十分に少なく、 且つ、 全てのトナー粒子表面においてシェル 相の形成状態が均一であることが好ましい。 上記表層樹脂の含有量を上記の範 囲内とした上で、 前記 SlaZS2a、 A80a、 B10、 C10s α、 i3 の値を制御 することが好ましい。 上記表層樹脂の含有量は、 1. 5乃至 8. 5質量部にあ ることがより好ましく、 2. 5乃至 6. 0質量部にあることが特に好ましレ、。 本発明のトナーを製造する方法としては、 例えば、
(1) 結着樹脂、 着色剤、 ワックス、 その他添加剤を含有する着色粒子 (コア 相) を分散質、 水を分散媒とした、 着色粒子の水分散液を形成する工程、 前記 表層樹脂成分を有する樹脂微粒子を該水分散液に添加して複合分散液を形成 する工程、 該樹脂微粒子を該着色粒子の表面に固定化する工程を経て、 前記表 層樹脂を表面層 (シェル相) として有するトナー粒子を形成する方法;
(2) 前記表層樹脂を有する樹脂微粒子を添加した水系媒体を形成する工程、 結着樹脂、 着色剤、 ワックス、 その他添加剤、 必要に応じ有機溶媒を有する混 合物を、 前記水系媒体に添加する工程、 前記水系媒体中において、 前記混合物 を造粒する工程を経て、 前記表層樹脂を表面層として有するトナー粒子を形成 する方法;
( 3 ) 前記表層樹脂を有する樹脂微粒子を添加した水系媒体を形成する工程、 結着樹脂の原料となる重合性単量体、 着色剤、 ワックス、 その他添加剤を含有 する混合物を、 前記水系媒体に添加する工程、 前記水系媒体中において、 前記 混合物を造粒する工程、 該混合物が有する重合性単量体を重合する工程を経て、 前記表層樹脂を表面層として有するトナー粒子を形成する方法; (4)前記表層樹脂、結着樹脂の原料となる重合性単量体、着色剤、ワックス、 その他添加剤を含有する混合物を、 水系媒体に添加する工程、 水系媒体中にお いて、 前記混合物を造粒する工程、 該混合物が有する重合性単量体を重合する 工程を経て、 前記表層樹脂を表面層として有するトナー粒子を形成する方法; が挙げられる。 その中でも (1) の方法が、 シェル相の深さ方向及び横方向の 均一性の観点、 及び、 トナーの粒子径分布に対するシ-ル相の均一性の観点か ら特に好ましい。
前記表層樹脂を有する樹脂微粒子としては、 体積平均粒子径 D V sが 20. 0乃至 150. Onmにあり、 レーザードップラー電気泳動式のゼータ電位測 定によるゼータ電位 Z1Sが一 1 10. 0乃至一 35. OmVにある樹脂微粒子 の水分散液を用いることが好ましい。 該樹脂微粒子の体積平均粒子径が上記範 囲にあることで、 シェル相として添加する前記表層樹脂の添加量を少なくして も、 シェル相の深さ方向及び横方向の均一性が良好となり、 また、 トナーの粒 子径分布に対するシェル相の均一性がより良好となる。 さらに、 該樹脂微粒子 のゼータ電位 Z 1Sがー 110. 0乃至一 35. OmVにあることが好ましい。 該 Z1Sは、 前記表層樹脂の有する酸性基の種類、 及び、 含有量に由来すると考 えられる。 該 Z1Sが上記範囲にあることで、 コア相とシェル相との密着性がよ り良好となる。 このため、 前述の A80、 SlaZS2a、 ひ、 及ぴ /3が好適な値 となり、 低温定着性能、 ダロス性能、 及び、 耐久安定性能がより良好に発現さ れる。
尚、 上記 D vsの範囲としては、 20. 0乃至 100. Onmにあることが より好ましく、 25. 0乃至 80. 0 nmにあることが特に好ましい。 また、 上記 Z1Sの範囲としては、 一 95. 0乃至一 35. OmVにあることがより好 ましく、 一 85. 0乃至一 45. OmVにあることが特に好ましい。
前記樹脂微粒子は、酸価 A vsが 3. 0乃至 40. OmgKOHZgにあり、 該 Avsと前記 D vsとの積(AvsXDvs)が 200乃至 1000にあること が好ましい。 コアシェル構造を有するトナー粒子を水中で形成する場合には、 樹脂微粒子の酸価が前記範囲にあることで、 酸性基が前記着色粒子表面と相互 作用しやすく、 コア相とシェル相との密着性が良好になりやすい。 さらに、 該 樹脂微粒子の粒子径が前記範囲にあることで、 トナー全体に占める樹脂微粒子 の添加量を抑制しつつ、 トナ1 ^一粒一粒に含有される榭脂微粒子の量が、 トナ 一間において均一になりやすい。 前記表層樹脂の A vsは、 6. 0乃至35. OmgK〇H/gにあることがより好ましく、 6. 0乃至 30. OmgKOH Zgにあることが特に好ましい。 また、 前記 (AvsXDvs) は、 200乃至 600にあることがより好ましい。
前記樹脂微粒子は、体積粒子径分布の 10%粒子径(Dvsl0) と前記 Dvs との比 (Dvs/Dvsl0) が 1. 0乃至 10. 0にあることが好ましい。 この 場合、 トナー全体に占める該樹脂微粒子の添加量を増大しなくても、 トナ一一 粒一粒に含有される該樹脂微粒子の量が、 トナー間において均一になりやすい ( (D vs/D vsl0) が 1. 0乃至 5. 0にあることがより好ましく、 1. 0乃 至 4. 0にあることが特に好ましい。
また、 上記と同様の理由により、 前記樹脂微粒子は、 体積分布の 90%粒子 径 (DvS90) と前記 Dvsとの比 (DvS90ZDvs) が 1. 0乃至 10. 0 にあることが好ましい。 該 (DvS90 D vs) は 1. 0乃至 6. 0にあること がより好ましく、 1. 0乃至 4. 0にあることが特に好ましい。
上記樹脂微粒子の体積平均粒子径 (Dvs)、 体積分布の 10%粒子径
(Dvs l。)、 90%粒子径 (DvS9。) は、 例えば、 MI CROTRAC U P A MODE L : 9232 (L e e d s a n d N o r t h r u p社製) で測定することができる。 測定条件としては、 下記に示す条件とする。
P a r t i c l e Ma t e r i a l : L a t e x
I r a n s p a r e n t P a r t ι c 1 e s : Ye s
S p h e r i c a l P a r t i c l e s : Ye s P a r t i c l e R e f r a c t i v e I n d e : 1. 5 9
F l u i d : w a t e r
前記榭脂微粒子は、 レーザードップラー電気泳動式のゼータ電位測定による 1 0%ゼータ電位を ZS 1。 (mV) とし、 9 0%ゼータ電位を ZS 9。 (mV) としたとき、 該 ZS 1。と前記 Z1 Sとの比 (Z 1 S/ZS 1。) が 1. 00乃至 3. 0 0であり、 該 ZS 90と前記 Z 1 Sとの比 (ZS90ZZ1S) が 1. 00乃至 3.
0 0であることが好ましい。 該 z i s Z z s i。及び該 z s 90 z i sが上記範囲で あることにより、 トナー全体に占める樹脂微粒子の添加量を抑制した場合にお いても、 トナー粒子表面における樹脂微粒子の被覆状態がより均一になる。 ま た、 トナ一一粒一粒に含有される榭脂微粒子の量が、 トナー間において、 より 均一になりやすい。 水中において、 着色粒子からなるコア相に樹脂微粒子を吸 着させてシェル相を形成する場合には、 シェル相の被覆状態がより均一になり、 また、 樹脂微粒子同士の凝集体の副生を抑制できるため特に好ましい。 また、 前記 Z 1S/ZS1。が上記範囲内である場合には、 前記 SlaZS2a、 α、 β を 上記所望の範囲に調整しやすくなる。 前記 Z 1 S/ZS 1。は 1. 0 0乃至 2. 5 0であることがより好ましく、 1. 0 0乃至 2. 0 0であることが特に好まし い。 また、 前記 ZsgoZZ 1Sは 1. 00乃至 2. 50であることがより好まし く、 1. 0 0乃至 2. 0◦であることが特に好ましい。
前記表層樹脂に用いることのできる樹脂としては、 後述の結着樹脂に用いる ことのできる樹脂として例示したものと同様の樹脂を用いることができる。 具 体的には、 2価のアルコール成分としてエーテル結合を有するアルコールを有 するポリエステルを有することが好ましい。 エーテル結合を有する 2価アルコ ールとして、 具体的には、 ポリオキシプロピレン (2. 2) — 2, 2—ビス (4 ーヒ ドロキシフエニル) プロパン、 ポリオキシプロピレン (3. 3) 一 2, 2 一ビス (4ーヒ ドロキシフエニル) プロパン、 ポリオキシエチレン (2. 0) 一 2, 2—ビス (4ーヒ ドロキシフエニル) プロパン、 ポリオキシプロピレン ( 2 . 0 ) 一ポリオキシエチレン (2 . 0 ) 一 2, 2 _ビス (4ーヒ ドロキシ フエ二ノレ) プロノ ン、 ポリオキシプロピレン (6 ) — 2, 2—ビス (4ーヒ ド ロキシフエ二ノレ) プロパン等のビスフエノーノレ Aのアルキレンォキシド付カロ 物;ジエチレングリコーノレ、 トリエチレングリコー/レ、 ジプロピレングリコー ル、 ポリエチレングリコール、 ポリプロピレングリコーノレ、 ポリテトラメチレ ングリコール、 下式 (1 ) で示されるビスフエノーノレ誘導体;または下式 ( 2 ) で示される化合物をあげることができる。
Figure imgf000023_0001
(式中、 Rはエチレンまたはプロピレン基を示し、 x, yはそれぞれ 1以上の 整数を示し、 且つ X + yの平均値は 2乃至 1 0を示す。)
Figure imgf000023_0002
(式中、 R ' はエチレン、 プロピレン、 又は、 ブチレン基を示す。)
前記表層樹脂が、 2価のアルコール成分としてエーテル結合を有するアルコ ールを有するポリエステルであることは、 トナーの低温定着性能、 耐ブロッキ ング性能、 耐久安定性能、 耐オフセット性能、 画像保存性能、 及び、 耐しみ込 み性能の両立の点で好ましレ、。 主鎖にエーテル結合を多数有することで、 着色 粒子と適度な親和性を有するため、 表層樹脂の添加量が少量の場合にも、 トナ 一粒子に対する表層樹脂の被覆状態がより均一になりやすい。
上記 2価アルコールと組み合わせて用いる多価カルボン酸成分としては、 以 下の化合物が挙げられる。 ,
フタル酸、 イソフタル酸及びテレフタル酸の如き芳香族ジカルボン酸類又は その無水物;琥珀酸、 アジピン酸、 セバシン酸及びァゼライン酸の如きアルキ ルジカルボン酸類又はその無水物;炭素数 6乃至 1 2のアルキル基で置換され た琥珀酸若しくはその無水物;フマル酸、 マレイン酸及びシトラコン酸の如き 不飽和ジカルボン酸類又はその無水物; n—ドデセニルコハク酸、 ィソドデセ -ルコハク酸、 トリメリット酸。
前記表層樹脂は、 下記に示すァニオン性の親水性官能基を有することが好ま しい。 前記表層樹脂がァニオン性の親水性官能基を有することは、 トナーの低 温定着性能、 耐ブロッキング性能、 耐久安定性能、 耐オフセッ ト性能、 及び、 耐しみ込み性能の両立の点で好ましい。 ァニオン性の親水性官能基を有するこ とで、着色粒子との親和性が良好となり、表層樹脂の添加量が少量の場合にも、 トナー粒子に対する表層樹脂の被覆状態がより均一になりやすい。
ァニオン性の親水性官能基としては、 スルホン酸基、 カルボン酸基、 リン酸 基、 及びこれらの金属塩、 或いは、 アルキルエステルを用いることができる。 金属塩としては、例えば、 リチウム、ナトリゥム、力リゥム等のアル力リ金属、 マグネシウム等のアルカリ土類金属が挙げられる。 中でも、 着色粒子と表層樹 脂との接着性、 被覆状態の均一性の観点から、 スルホン酸基、 スルホン酸基の アルカリ金属塩、 スルホン酸基のアルキルエステル塩から選ばれるスルホン酸 系官能基を有することが好ましい。 表層樹脂の添加量が少量の場合にも、 トナ 一粒子に対する表層樹脂の被覆状態が特に均一になりやすい。
前記表層樹脂は、該樹脂を 1 0 0 . 0 0質量%としたときスルホン酸基を 0 . 1 0乃至 4 . 0 0質量0 /0含有することが好ましい。 該スルホン酸基の含有量が 0 . 1 0乃至 4 . 0 0質量%であることは、 トナーの低温定着性能、 耐ブロッ キング性能、 耐久安定性能、 耐オフセット性能、 画像保存性能、 及び、 耐しみ 込み性能の両立の点で好ましい。 該スルホン酸基の含有量が上記範囲である場 合に、表層樹脂のはがれを抑制でき、また表層樹脂の添加量が少量の場合にも、 着色粒子に対する表層樹脂の被覆状態が特に均一になりやすい。 該スルホン酸 基の含有量は、 0 . 2 0乃至 3 . 0 0質量%であることが好ましく、 0 . 4 0 乃至 2 . 0 0質量%であることがより好ましい。 本発明のトナーを製造する方法としては、 C a、 Mg、 B a、 Zn、 A lか ら選ばれる金属を有する無機塩を含有する水系媒体に、 重量平均粒子径 D 4 c が 3. 0乃至 8. Ομηιにあり、 レーザードップラー電気泳動式のゼータ電位 測定によるゼータ電位 (Z2C) がー 1 5. OmV以下、 且つ、 (Zls+5. 0) 乃至 (Zls+50. 0) mVにある着色粒子 (コア粒子) を分散させた水分散 液を形成する工程;別途調製した前記樹脂微粒子の分散液を、 該着色粒子の水 分散液に添加して複合分散液を形成する工程;前記着色粒子の D S Cにより測 定されるガラス転移点を T2 (°C) としたとき、 該複合分散液を T2 (°C) 以上 Ts (°C) 以下の温度に加熱する工程;及び該複合分散液の pHを 5. 0以下 にする工程;を経てトナー粒子を製造することが好ましい。
C a、 Mg、 B a、 Zn、 A lから選ばれる無機塩は、 酸やアル力リの添カロ により容易に溶解、 洗浄除去することが可能であるため、 好ましい。 特に好ま しい無機塩の例としては、 リン酸三カルシウム、 リン酸マグネシウム、 リン酸 アルミニウム、 リン酸亜鉛の如きリン酸多価金属塩;炭酸カルシウム、 炭酸マ グネシゥムの如き炭酸塩;メタ硅酸カルシウム、 硫酸カルシウム、 硫酸バリゥ ムの如き無機塩;水酸化力ルシゥム、 水酸化マグネシゥム、 水酸化アルミニゥ ム、 シリカ、 ベントナイト、 アルミナの如き無機酸ィヒ物が挙げられる。
着色粒子の D 4 cが上記の範囲内であれば、 前記榭脂微粒子を介したトナー 同士の凝集を抑制でき、 耐久安定 14能を良好にすることができる。 また、 コア 相とシェル相との密着性が高まり、 耐久安定性能をより高めることができる。
Z2Cが上記範囲内であれば、 前記着色粒子の水分散液が熱的、 化学的に安定 であり、 前記複合分散液を形成する工程において、 着色粒子同士の凝集の発生 を良好に抑制できる。 また、 優れたコア相とシェル相との密着性が得られる。 本発明のトナーを製造する好適な方法としては、以下に示す工程(1)〜(5) を経る方法が挙げられる。
(1) 難水溶性の上記無機塩を有する水系媒体中において、 結着樹脂と着色剤 とワックスとを含有し、 前記 D4Cが 3. 0乃至 8. 0 i mにあり、 前記 Z2C がー 15. OmV以下、 且つ、 (Zls+5. 0) 乃至 (Zls+50. 0) mV にある着色粒子の水分散液を形成する工程;
(2) 該水分散液に、 前記 D vsが 20. 0乃至 100. 011111、 前記 3が 3. 0乃至 40. OmgKOHZg、 前記 (AvsXD vs) が 200乃至 10 00、 前記 (Dvs/Dvsl。) が 1. 0乃至 10. 0、 前記 (DvS9。ZDvs) が 1. 0乃至 10. 0にある樹脂微粒子を含有する水分散液を添加して複合分 散液を形成する工程;
(3) 該複合分散液を T2 (°C) 以上 Ts (°C) 以下の温度に加熱する工程 (カロ 熱工程 1) ;
(4) 該複合分散液の pHを 5. 0以下にして、 前記難水溶性の無機塩を溶解 する工程 (酸処理工程) ;
(5) 該複合分散液を T2 (°C) 以上であって、 Ts— 30 (°C) 以上 Ts (°C) 以下の温度に加熱する工程 (加熱工程 2)。
着色粒子表面に前記無機分散剤が均一に、 且つ、 着色粒子間において該無機 分散剤の吸着量が均一に吸着する。 該無機分散剤と前記樹脂微粒子との相互作 用により吸着力が働き、 着色粒子表面に樹脂微粒子が均一に、 且つ、 着色粒子 間において該樹脂微粒子の含有量が均一に含有せしめることが可能になると 考えられる。 着色粒子に、 前記無機分散剤及び前記樹脂微粒子が均一に吸着し た状態を形成した後、 加熱工程により、 前記着色粒子、 及び、 該樹脂微粒子を 軟化せしめ、 さらに、 該無機分散剤を溶解する工程により、 着色粒子表面に樹 脂微粒子が均一に、 且つ、 着色粒子間において該樹脂微粒子の含有量が均一に 含有せしめることが可能になる。 さらに詳細に述べると、 前記難水溶性の無機 塩は、 前記着色粒子や前記樹脂微粒子と比較して十分に小さい。 この十分に小 さい無機塩が前記着色粒子表面において、 界面化学的に均一に吸着する。 そし て、 着色粒子表面に均一に並べられた該無機塩と、 前記樹脂微粒子との電気的 相互作用により、 該無機塩に樹脂微粒子が吸着する。 無機塩と樹脂微粒子とが 接触できる限りで樹脂微粒子が吸着するため、 前記着色粒子表面において無機 塩を媒介として、 前記樹脂微粒子を細密充填した状態で一層だけ被覆すること ができる。 この状態を形成した後に、 加熱工程により、 前記樹脂微粒子及び前 記着色粒子を軟化せしめ、 酸処理工程により、 前記無機塩を溶解させて無機塩 だけを取り除きつつ、 樹脂微粒子を前記着色粒子表面に固定ィヒすることができ る。 このような方法によると、 トナー粒子表面の全方位に渡って膜厚が均一な シェル層を良好に形成でき、 且つ、 その均一さがトナー全体におよぶと考えら れる。 また、 前記着色粒子が粒子径にある程度の分布を有する場合でも、 大き レ、着色粒子についても小さレ、着色粒子についても、 樹脂微粒子の直径に相当す るシェル層を均一に形成することが可能になると考えられる。
前記加熱工程 1において加熱する温度は、 Ts (°C) 以下の温度であって、 T2+5 (°C) 以上 T2+30 (°C) 以下であることがより好ましく、 T2+5
(°C) 以上 T2+20 (°C) 以下であることが特に好ましい。 該加熱温度と Ts との差が大きレ、ことにより、 トナー全体に占める樹脂微粒子の添加量を抑制し つつ、 トナ一一粒一粒に含有される樹脂微粒子の量が、 トナー間において均一 になりやすい。
前記酸処理工程において pHを制御する方法としては、 塩酸水溶液を添加す る方法が好ましい。 塩酸水溶液の濃度としては、 0. 05乃至1. 00モル Z リットルであることが好ましレ、。該水溶液の濃度としては、より好ましくは 0. 10乃至0. 60モル Zリッ トルであり、 特に好ましくは 0. 10乃至0. 4 0モル/リッ トルである。 トナ——粒一粒に形成されるシェル相の硬さが、 ト ナ一間において均一になりやすレ、。
前記酸処理工程において塩酸水溶液を滴下する方法としては、 0. 5乃至 1 0. 0時間であることが好ましい。 より好ましくは 1. 0乃至 5. 0時間であ り、 特に好ましくは、 2. 0乃至 4. 0時間である。 トナ一一粒一粒に形成さ れるシヱル相の硬さが、 トナー間におレ、て均一になりやすレ、。
前記加熱工程 2における加熱する温度は、 T2 (°C) 以上の温度であって、 Ts-30 (°C) 以上 Ts (°C) 以下であることが好ましい。 より好ましくは、 加熱工程 1における加熱温度以上の温度であって、 Ts— 20 (°C) 以上 Ts— 5 (°C) 以下であることがよレ、。 コア相とシェル相との接着性が増大し、 耐久 安定性能と低温定着性能のバランスがより良好となる。
更に、 該着色粒子は粒子表面近傍にポリエステルを含有することが好ましレ、。 着色粒子がポリエステルを含有することで、 該ポリエステルとの相互作用によ り、 着色粒子表面に吸着する前記無機分散剤の均一性が向上しやすくなる。 こ のため、 より均一で、 緻密なシェル相の形成が可能となる。
本発明のトナーは、 ソックスレー抽出法によるテトラヒ ドロフラン(THF) 可溶成分を 60. 0乃至95. 0質量。/。含有し、 該 THF可溶成分はスルホン 酸基に由来する硫黄元素を 0. 010乃至0. 300質量%含有することが好 ましい。 該スルホン酸基は、 本発明では、 シェル部を構成することを想定して トナーに添カ卩した樹脂微粒子に含有されるスルホン酸基と考えられる。 本発明 によると、 該スルホン酸基の含有量が上記範囲にある場合に、 コア部とシェル 部との吸着性が良好となる。 このため、 トナーに含有せしめる該榭脂微粒子の 添加量を少なく しても本発明で規定する物性値を良好に発現することが可能 となり、 良好な耐久安定性能を保持したまま、 低温定着性能を更に良好にする ことができる。
前記 THF可溶成分の含有量が上記範囲内であれば、 耐オフセット性能と低 温定着性能との両立を良好に達成できる。 前記 THF可溶成分の含有量は、 6 0. 0乃至 90. 0質量%にあることがより好ましく、 70. 0乃至 90. 0 質量%にあることが特に好ましい。 上記 THF可溶成分の含有量は、 結着榭月旨 及び架橋剤の種類や添加量、 トナ一の製造条件等によつて制御することが可能 である。 上記 THF可溶成分の含有量とは、 具体的には以下に示すソックスレー抽出 法により測定される値をもって定義する。 また、 トナーに含有される THF可 溶成分とは、 以下のようにして回収された成分を示す。
円筒濾紙 (例えば、 東洋濾紙製 No. 86Rを用いることができる) を、 4 0 で 24時間真空乾燥した後、 25 °C 60 % R Hの温湿度に調整された環境 下に 3日間放置する。 トナーの真密度を p (g/c m3) としたとき、 トナー (1 X P) gを秤量し (Wl g)、 この円筒濾紙に入れてソックスレー抽出器 にかけ、 溶媒として THF 20 Om 1を用い、 90 °Cのオイルバスで 24時間 抽出する。 その後、 毎分 1°Cの冷却速度でソックスレー抽出器を冷却した後、 円筒濾紙を静かに取り出して、 40でで 24時間真空乾燥する。 これを 25 °C 60%RHの温湿度に調整された環境下に 3日間放置した後、 円筒濾紙に残存 する固形分の量を秤量する (W2 g)。 この固形分を、 トナーに含有される T HF不溶成分とする。
トナーの THF可溶成分の含有量は、 下記式から算出される。
トナーの THF可溶成分の含有量 (質量%) =
100- (W2 /W 1 ) X 100
上記で得られた溶出成分を、 定量濾紙 (例えば、 ADVANTEC製定量濾 紙 No. 5 Aを用いることができる) を用いて濾過する。 得られた溶液を、 4 0°Cに設定したエバポレーターを用いて揮発分を留去した後、 40°Cで 24時 間真空乾燥した固形分を、 THF可溶成分と定義する。
また、 トナーの真密度は、例えば、乾式自動密度計アキュピック 1 330 (島 津製作所 (株) 社製) により測定することができる。
前記トナーに含有される THF可溶成分は、 ゲルパーミッシヨンクロマトグ ラフィー (GPC) によるポリスチレン (PS t) 換算の重量平均分子量 (M w) が 30000乃至 300000にあることが好ましい。 また、 上記測定で 求められる数平均分子量 (Mn) と Mwとの比 (Mw/Mn) が 2. 0乃至 2 0. 0にあることが好ましい。 該 THF可溶成分が上記範囲に] VIw及び Mw/ Mnを有することで、 トナーのシャープメルト化と溶融時の粘性保持とのバラ ンスが良好となり、 本発明の物性がより良好に発現される。 結果として、 低温 定着性能、 耐しみ込み性能、 及ぴ、 耐オフセット性能が更に良好になる。 該 M w、 MwZMnが上記範囲内である場合、 A8aを良好に調整しやすく、 優れ た耐久安定性能、 耐オフセット性能、 耐しみ込み性能、 低温定着性能及びグロ ス性能が得られる。 前記 Mwの範囲としては、 分子量 40000乃至 1500 00にあることがより好ましく、 分子量 50000乃至 150000にあるこ とが特に好ましい。 また、 前記 Mw/Mnの範囲としては、 2. 0乃至 10. 0にあることがより好ましく、 3. 0乃至 8. 0にあることが特に好ましい。 前記 Mw及び Mw/Mnを上記範囲に有するようにするためには、 架橋剤や 重合開始剤の種類や添加量、 トナーの製造条件等を制御することにより可能と なる。
本発明のトナーは、 画像処理解像度 512 X 512画素 (1画素あたり 0. 37 μπιΧ 0. 37 m) のフロ一式粒子像測定装置によつて計測された円形 度を、 0. 200〜1. 000の円形度範囲に 800分割し解析された前記ト ナ一の平均円形度が、 0. 945乃至 0. 995の範囲にあることが好ましい。 より好ましくは 0. 965乃至 0. 995であり、 0. 975乃至 0. 990 にあることが特に好ましい。 該平均円形度が 0. 945未満であると、 現像器 内においてトナーの凹部ゃ凸部からトナーが割れやすくなり、 割れたトナーが 帯電部材等に堆積されて耐久安定性能が低下しやすくなる。 本発明のように表 層樹脂を含有するトナーにおいては、 トナー間における表層樹脂の含有状態が 不均一であると、 該表層樹脂がトナーの凹部や凸部を形成して平均円形度が小 さい値となりやすく、 該表層樹脂が現像器内で割れやすい。 前記平均円形度が 0. 995より大きいと、 トナーが過密に充填されやすく、 低温定着性能の向 上を目指した場合には、 耐久安定性能が低下する場合がある。 また、 感光ドラ ムのクリーニングにおいて、 形状が球形すぎるため、 クリーニングブレードを すり抜けるなど、 クリーニング不良の画像弊害が現れることがある。 本発明の トナーの平均円形度は、 後述する表面改質装置を用いることによつても調整す ることが可能である。
トナーの平均円形度は、 フロー式粒子像分析装置「FP I A— 3000」 (シ スメックス社製) によって測定することができる。
具体的な測定方法は、 以下の通りである。 まず、 ガラス製の容器中に予め不 純固形物などを除去したイオン交換水約 2 Om lを入れる。 この中に分散剤と して 「コンタミノン N」 (非イオン界面活性剤、 陰イオン界面活性剤、 有機ビ ルダーを有する p H 7の精密測定器洗浄用中性洗剤の 10質量%水溶液、 和光 純薬工業社製) をイオン交換水で 3質量倍に希釈した希釈液を 0. 2 m 1加え る。 更に測定試料を 0. 02 g加え、 超音波分散器を用いて 2分間分散処理を 行い、 測定用の分散液とする。 その際、 分散液の温度が 10°C以上 40°C以下 となる様に適宜冷却する。 超音波分散器としては、 発振周波数 50 kHz、 電 気的出力 1 50Wの卓上型の超音波洗浄器分散器(例えば「VS— 150」 (ヴ エルヴォクリーア社製)) を用い、 水槽内には所定量のイオン交換水を入れ、 この水槽中に前記コンタミノン Nを 2 m 1添加する。
測定には、 標準対物レンズ (10倍) を搭載した前記フロー式粒子像分析装 置を用い、 シース液にはパーティクルシース 「PSE— 900A」 (シスメッ タス社製) を使用する。 前記手順に従い調整した分散液を前記フロー式粒子像 分析装置に導入し、 HP F測定モードで、 トータルカウントモードにて 300 0個のトナー粒子を計測する。そして、粒子解析時の 2値化閾値を 85 %とし、 解析粒子径を円相当径 1. 985 m以上、 39. 69 m未満に限定し、 ト ナー粒子の平均円形度を求める。
測定にあたっては、測定開始前に標準ラテツクス粒子(例えば、 Duk e S c i e n t i f i c社製の 「RE S EARCH AND TEST PART 1 C L E S L a t e M i c r o s p h e r e S u s p e n s i o n s 5 2 0 0A」 をイオン交換水で希釈) を用いて自動焦点調整を行う。 その 後、 測定開始から 2時間毎に焦点調整を実施することが好ましい。
なお、 本願実施例では、 シスメッタス社による校正作業が行われた、 シスメ ックス社が発行する校正証明書の発行を受けたフロ一式粒子像分析装置を使 用した。 解析粒子径を円相当径 1. 9 8 5 μ m以上、 3 9. 6 9 μ m未満に限 定した以外は、 校正証明を受けた時の測定及び解析条件で測定を行った。
フロー式粒子像分析装置 「F P I A— 3 0 0 0」 (シスメックス社製) の測 定原理は、 流れている粒子を静止画像として撮像し、 画像解析を行うというも のである。 試料チャンバ一^ ~加えられた試料は、 試料吸引シリンジによって、 フラッ 1、シースフ口一セルに送り込まれる。 フラッ トシースフ口一に送り込ま れた試料は、 シース液に挟まれて扁平な流れを形成する。 フラッ トシースフロ 一セル内を通過する試料に対しては、 1Z60秒間隔でス卜ロボ光が照射され ており、 流れている粒子を静止画像として撮影することが可能である。 また、 扁平な流れであるため、 焦点の合った状態で撮像される。 粒子像は CCDカメ ラで撮像され、 撮像された画像は 5 1 2 X 5 1 2の画像処理解像度 (一画素あ たり 0. 3 7 μ πιΧ 0. 3 7 zm) で画像処理され、 各粒子像の輪郭抽出を行 レ、、 粒子像の投影面積 Sや周囲長 L等が計測される。
次に、 上記面積 Sと周囲長 Lを用いて円相当径と円形度を求める。 円相当径 とは、粒子像の投影面積と同じ面積を持つ円の直径のことであり、円形度 ま、 円相当径から求めた円の周囲長を粒子投影像の周囲長で割った値として定義 され、 次式で算出される。
円形度 C= 2 X (π X S) 1/2/L
粒子像が円形の時に円形度は 1になり、 粒子像の外周の凹凸の程度が大きく なればなるほど円形度は小さい値になる。各粒子の円形度を算出後、円形度 0.
2 0 0〜1. 0 0 0の範囲を 8 0 0分割し、 得られた円形度の相加平均値を算 出し、 その値を平均円形度とする。
本発明のトナーは、 重量平均粒子径 (D4T) が 3. 0乃至 8. Ο μπιにあ ることが好ましい。 該 D 4 τが上記の範囲内であると、 トナーの過密充填が生 じにくく、 保存安定性能がより高まる。 また、 感光ドラムのクリーニングにお いて、 クリーニングブレードをすり抜けるなど、 クリーニング不良の画像弊害 の発生が抑制される。 更に、 低濃度域においても優れた粒状性が得られ、 がさ つき感が抑制された画像が得られる。 本発明において前記 D 4 τは、 3. 5乃 至 6. 5 μπιであることがより好ましく、 4. 0乃至 6. O /^mであることが 特に好ましい。
次に、 本発明のトナーに用いられる材料およびその製造方法を説明する。 本発明のトナーに用いられる結着樹脂としては、 電子写真トナー用の結着樹 脂として知られる各種の樹脂を用いることができる。 その中でも (a) ポリエ ステル、 (b) ポリエステルとビュル系重合体とを有しているハイブリッド樹 脂、 (c) ビニル系重合体、 及び、 これらの混合物から選択される樹脂を主成 分とすることが好ましい。 該ポリエステルはウレタン結合、 ゥレア結合を有し ていることも好ましい。
本発明の結着樹脂に用いることができるモノマーとしては、 具体的には、 例 えば以下の化合物を用いることができる。
二価アルコール成分としては、 ポリオキシプロピレン (2. 2) -2, 2 - ビス (4—ヒ ドロキシフエ二ノレ) プロパン、 ポリ才キシプロピレン (3. 3) -2, 2—ビス(4ーヒ ドロキシフエニル)プロパン、ポリオキシエチレン(2. 0) 一 2, 2—ビス (4—ヒ ドロキシフエニル) プロパン、 ポリオキシプロピ レン (2. 0) 一ポリオキシエチレン (2. 0) -2, 2 -ビス (4ーヒ ドロ キシフエニル) プロパン、 ポリオキシプロピレン (6) — 2, 2—ビス (4一 ヒ ドロキシフエ二ノレ) プ口パン等のビスフエノール Aのアルキレンォキシド付 加物、エチレングリコ一ノレ、ジエチレングリコール、 トリエチレングリコーノレ、 1 ' 2—プロピレングリ コーノレ、 1' 3—プロピレンダリコーノレ、 1, 4—ブ タンジオール、 ネオペンチノレグリコール、 1, 4ーブテンジオール、 1, 5— ペンタンジォーノレ、 1, 6一へキサンジォ一ノレ、 1, 4ーシク口へキサンジメ タノ一ノレ、 ジプロピレングリ コーノレ、 ポリエチレングリ コーノレ、 ポリプロピレ ングリコール、 ポリテトラメチレングリコール、 ビスフエノール A、 水素添加 ビスフエノール A、 下記式 (V I I)
Figure imgf000034_0001
(式中、 Rはエチレンまたはプロピレン基を示し、 X , yはそれぞれ 1以上の 整数を示し、 且つ X + yの平均値は 2乃至 10を示す。 )
で示されるビスフエノール誘導体、 または下記式 (V I I I)
Figure imgf000034_0002
CH3 CH3
式中、 R' は— CH2CH2- -CH2— CH—又は C一を示す。
で示される化合物等が挙げられる。
三価以上のアルコール成分としては、 例えばソルビトール、 1, 2, 3, 6 一へキサンテトローノレ、 1, 4ーソノレビタン、 ペンタエリスリ トーノレ、 ジペン タエリスリ トール、 トリペンタエリスリ トール、 1, 2, 4一ブタントリォー ノレ、 1, 2, 5 _ペンタントリオ一ノレ、 グリセローノレ、 2一メチル 'プロノ ント リオール、 2—メチルー 1, 2, 4—ブタントリオール、 トリメチロールエタ ン、 トリメチロールプロパン、 1, 3, 5 _トリ ヒ ドロキシメチルベンゼン等 が挙げられる。 多価カルボン酸成分等としては、 フタル酸、 イソフタル酸及びテレフタル酸 の如き芳香族ジカルボン酸類又はその無水物;琥珀酸、 アジピン酸、 セバシン 酸及びァゼライン酸の如きアルキルジカルボン酸類又はその無水物;炭素数 6 乃至 1 2のアルキル基で置換された琥珀酸若しくはその無水物; フマル酸、 マ レイン酸及ぴシトラコン酸の如き不飽和ジカルボン酸類又はその無水物; n - ドデセニルコハク酸、 ィソドデセニルコハク酸、 トリメリット酸等が挙げられ る。
それらの中でも、 特に、 前記式 (V I I I ) で代表されるビスフエノール誘 導体、 及び、 炭素数 2乃至 6のアルキルジオールをジオール成分とし、 二価の カルボン酸又はその酸無水物、 又はその低級アルキルエステルとからなるカル ボン酸成分 (例えば、 フマル酸、 マレイン酸、 マレイン酸、 フタル酸、 テレフ タル酸、 トリメリット酸、 ピロメリット酸、 炭素数 4乃至 1 0のアルキルジカ ルボン酸、 及びこれらの化合物の酸無水物等) を酸成分として、 これらを縮重 合したポリエステルが、 トナーとして、良好な帯電特性を有するので好ましい。 また、 架橋部位を有するポリエステル樹脂を形成するための三価以上の多価 カルボン酸成分としては、例えば、 1, 2 , 4—ベンゼントリカルボン酸、 1 , 2, 5一ベンゼントリカルボン酸、 1, 2 , 4一ナフタレントリカルボン酸、 2, 5, 7—ナフタレントリカノレボン酸、 1, 2 , 4, 5—ベンゼンテトラ力 ルボン酸おょぴ、 これらの無水物やエステル化合物が挙げられる。
三価以上の多価カルボン酸成分の使用量は、全モノマー基準で 0 . 1乃至 1 .
9 m o 1 %が好ましい。 さらに結着樹脂として、主鎖中にエステル結合を有し、 多価アルコールと多塩基酸との重縮合体であるポリエステルュニットと、 不飽 和炭化水素基を有する重合体であるビニル系重合体ュニットを有しているハ イブリツド樹脂を用いる場合、 さらに良好なワックス分散性と、 低温定着性、 耐オフセット性の向上が期待できる。 本発明に用いられるハイプリッド樹脂と は、 ビニル系重合体ュニッ トとポリエステルュニッ トが化学的に結合した樹脂 を意味する。 具体的には、 ポリエステルユニットとアクリル酸エステル或いは メタタリル酸エステルの如きカルボン酸エステル基を有するモノマーとを重 合したビュル系重合体ュニットとがエステル交換反応によって形成する樹脂 であり、 好ましくはビュル系重合体を幹重合体、 ポリエステルュニットを枝重 合体としたグラフト共重合体 (あるいはプロック共重合体) である。
ビュル系重合体を生成するためのビュル系モノマーとしては、 例えばスチレ ン; oーメチノレスチレン、 m—メチノレスチレン、 p—メチノレスチレン、 α—メ チノレスチレン、 ρ—フエニノレスチレン、 ρ—ェチノレスチレン、 2, 4一ジメチ ノレスチレン、 ρ - η -ブチノレスチレン、 p - t e r tーブチノレスチレン、 p― n一へキシ/レスチレン、 p _ n—才クチノレスチレン、 p— n—ノ二/レスチレン、 p— n—デシ/レスチレン、 p - n -ドデシノレスチレン、 p—メ トキシスチレン、 p—ク口ルスチレン、 3 , 4—ジクロノレスチレン、 m—二トロスチレン、 o— ニトロスチレン、 p—二トロスチレンの如きスチレン及びその誘導体;ェチレ ン、 プロピレン、 ブチレン、 ィソブチレンの如きスチレン不飽和モノォレフィ ン類;ブタジエン、 ィソプレンの如き不飽和ポリェン類;塩化ビニル、 塩化ビ ニルデン、臭化ビュル、フッ化ビニルの如きハロゲン化ビュル類;酢酸ビニル、 プロピオン酸ビュル、 ベンゾェ酸ビエルの如きビエルエステル類; メタクリル 酸メチル、 メタクリル酸ェチル、 メタクリル酸プロピル、 メタクリル酸一 n— ブチル、 メタクリル酸ィソブチル、 メタクリル酸一 n _オタチル、 メタクリル 酸ドデシル、 メタクリル酸一 2—ェチルへキシル、 メタクリル酸ステアリル、 メタクリル酸フエニル、 メタクリル酸ジメチルァミノェチル、 メタクリル酸ジ ェチルァミノェチルの如き α—メチレン脂肪族モノカルボン酸エステル類;ァ クリル酸メチル、 アクリル酸エル、 アクリル酸プロピル、 アクリル酸一 η—ブ チル、 アクリル酸イソプチル、 アクリル酸一 η—ォクチル、 アクリル酸ドデシ ル、 アクリル酸一 2—ェチルへキシル、 ァクリル酸ステアリル、 アクリル酸一 2—クロルェチノレ、 アクリル酸フエニルの如きアクリル酸エステル類; ビニル メチルエーテル、 ビニノレエチルエーテル、 ビニノレイソブチノレエーテルの如きビ ニルエーテル類; ビュルメチルケトン、 ビュルへキシルケトン、 メチルイソプ ロぺニルケトンの如きビニルケトン類; N—ビエルピロール、 N—ビュルカル バゾール、 N一ビニルインドール、 N—ビュルピロリ ドンの如き N—ビュル化 合物; ビエルナフタリン類;アクリロニトリル、 メタクリロニトリル、 ァクリ ルアミ ドの如きアクリル酸もしくはメタクリル酸誘導体等が挙げられる。
さらに、 マレイン酸、 シトラコン酸、 ィタコン酸、 ァルケエルコハク酸、 フ マル酸、 メサコン酸の如き不飽和二塩基酸;マレイン酸無水物、 シトラコン酸 無水物、 ィタコン酸無水物、 アルケニルコハク酸無水物の如き不飽和二塩基酸 無水物;マレイン酸メチルハ一フェステル、マレイン酸ェチルハーフエステノレ、 マレイン酸ブチノレハーフエステル、 シトラコン酸メチノレハーフエステノレ、 シト ラコン酸ェチ /レハーフエステル、 シトラコン酸ブチゾレハーフエステノレ、 イタコ ン酸メチルハーフエステル、 アルケニルコハク酸メチルハーフエステル、 フマ ル酸メチルハーフエステノレ、 メサコン酸メチノレハーフエステルの如き不飽和二 塩基酸のハーフエステル;ジメチルマレイン酸、 ジメチルフマル酸の如き不飽 和二塩基酸エステル;アタリル酸、 メタクリル酸、 クロトン酸、 ケィヒ酸の如 き α , /3—不飽和酸; クロ トン酸無水物、 ケィヒ酸無水物の如き ct , β—不 飽和酸無水物、 前記 α , β一不飽和酸と低級脂肪酸との無水物;アルケニルマ ロン酸、 ァルケ-ルグルタル酸、 アルケニルアジピン酸、 これらの酸無水物及 ぴこれらのモノエステルの如きカルボキシル基を有するモノマーが挙げられ る。
さらに、 2—ヒ ドロキシェチルアタリレート、 2—ヒ ドロキシェチルメタク リレート、 2—ヒ ドロキシプロピルメタタリレートなどのアクリル酸又はメタ クリル酸エステル類; 4一 (1ーヒ ドロキシー 1一メチルプチル) スチレン、 4一 ( 1ーヒ ドロキシ一 1ーメチルへキシル) スチレンの如きヒ ドロキシ基を 有するモノマーが挙げられる。 本発明のトナーにおいて、 結着樹脂のビニル系重合体ユニットは、 ビニル基 を二個以上有する架橋剤で架橋された架橋構造を有していてもよレ、。 この場合 に用いられる架橋剤は、 芳香族ジビニル化合物として例えば、 ジビニルベンゼ ン、 ジビュルナフタレンが挙げられ;アルキル鎖で結ばれたジァクリレート化 合物類として例えば、 エチレンダリコールジァクリレート、 1, 3ーブチレン ダリコールジァクリ レート、 1 , 4—ブタンジオールジァクリ レート、 1, 5 —ペンタンジォーノレジアタリ レート、 1, 6一へキサンジォーノレジァクリ レー ト、 ネオペンチルグリコールジァクリレート及び以上の化合物のァクリレート をメタタリレートに代えたものが挙げられ;エーテル結合を含むアルキル鎖で 結ばれたジァクリレート化合物類としては、 例えば、 ジエチレンダリコールジ アタリ レート、 トリエチレングリコールジアタリ レート、 テトラエチレングリ コールジァクリ レート、 ポリエチレングリコール # 4 0 0ジアタリレート、 ポ リエチレングリコーノレ # 6 0 0ジァクリ レート、 ジプロピレングリコールジァ クリ レート及び以上の化合物のァクリ レートをメタタリ レートに代えたもの が挙げられ;芳香族基及びエーテル結合を含む鎖で結ばれたジァクリレート化 合物類として例えば、 ポリオキシエチレン ( 2 ) 一 2, 2—ビス (4—ヒ ドロ キシフエニル) プロパンジアタリ レート、 ポリオキシエチレン ( 4 ) 一 2, 2 一ビス (4ーヒ ドロキシフエニル) プロパンジアタリレート及び以上の化合物 のァクリレートをメタクリレートに代えたものが挙げられる。
多官能の架橋剤としては、 ペンタエリスリ トールトリアタリレート、 トリメ チロールェタントリアクリ レート、 トリメチロールプロパントリアタリ レート、 テトラメチロールメタンテトラァクリレート、 オリゴエステルァクリレート及 ぴ以上の化合物のァクリ レートをメタクリレートに代えたもの ; トリアリノレシ ァヌレート、 トリアリルトリメリテートが挙げられる。
本発明に用いられるハイブリッド樹脂には、 ビニル系重合体ユニット成分及 びポリエステルユニットの一方の中、 又は両方の中に、 両榭脂成分と反応し得 るモノマー成分を含むことが好ましい。 ポリエステルュニットを構成するモノ マーのうちビュル系重合体ユニットと反応し得るものとしては、 例えば、 フタ ル酸、 マレイン酸、 シトラコン酸、 ィタコン酸の如き不飽和ジカルボン酸又は その無水物などが挙げられる。 ビュル系重合体ュニットを構成するモノマーの うちポリエステルユニットと反応し得るものとしては、 カルボキシル基又はヒ ドロキシ基を有するものや、 ァクリル酸もしくはメタクリル酸エステル類が挙 げられる。
ビニル系重合体ュニットとポリエステルュニッ卜の反応生成物を得る方法 としては、 それぞれのュニットと反応しうるモノマー成分を含むポリマーが存 在しているところで、 どちらか一方もしくは両方の樹脂の重合反応をさせるこ とにより得る方法が好ましい。
本発明のビニル系重合体を製造する場合に用いられる重合開始剤としては、 例えば、 2 , 2, —ァゾビスイソブチロニトリル、 2 , 2 ' —ァゾビス ( 4 - メ トキシ一 2, 4—ジメチルバレロニトリノレ)、 2 , 2 ' ーァゾビス (一 2 , 4ージメチルバレロニトリル)、 2, 2, ーァゾビス (一2メチルブチロニト リル)、 ジメチル一 2 , 2 ' 一ァゾビスィソプチレート、 1 , 1, ーァゾビス ( 1ーシクロへキサンカノレボニトリノレ)、 2— (カーバモイノレァゾ) 一イソブ チロニトリル、 2, 2 ' —ァゾビス (2 , 4 , 4 _トリメチルペンタン)、 2 一フエ二ルァゾ一 2 , 4—ジメチノレ一 4—メ トキシバレロ二 ト リノレ、 2 , 2 ' ーァゾビス (2—メチループロパン)、 メチノレエチルケトンパーオキサイド、 ァセチルアセトンパーォキサイ ド、 シクロへキサノンパーォキサイ ドの如きケ トンパーオキサイド類、 2 , 2一ビス ( t一ブチルパーォキシ) ブタン、 t一 ブチルハイ ドロパーォキサイ ド、 クメンハイドロパーォキサイ ド、 1 , 1, 3 , 3—テトラメチルブチルハイ ドロパーォキサイド、 ジー t一ブチルパーォキサ ィ ド、 tーブチルクミルパーォキサイ ド、ジークミルパーォキサイ ド、 a , a ' 一ビス ( t一ブチルパーォキシィソプロピル) ベンゼン、 ィソブチルパーォキ サイ ド、 ォクタノィルパーォキサイド、 デカノィルパーォキサイド、 ラウロイ ノレパーオキサイド、 3 , 5 , 5—トリメチルへキサノィルパーオキサイ ド、 ベ ンゾィルパーォキサイド、 m—トリオイルパーォキサイ ド、 ジ—イソプロピル /、°ーォキシジカーボネート、 ジー 2—ェチ/レへキシ /レパーォキシジカーボネー ト、 ジー n—プロピノレパーォキシジカーボネート、 ジ _ 2—エトキシェチノレノ 一ォキシカーボネート、 ジーメ トキシイソプロピルパーォキシジカーボネート ジ (3—メチ 3—メ トキシブチ _ /レ) パーォキシカーボネート、 ァセチノレシ クロへキシルスノレホニルパーォキサイ ド、 t一ブチルパーォキシアセテート、 tーブチノレパーォキシィソプチレート、 t—プチルパーォキシネオデカノエイ ト、 t一プチノレハ "一ォキシ 2—ェチノレへキサノエート、 t一プチノレハ°一ォキシ ラウレート、 t一ブチルパーォキシベンゾエイ ト、 t—プチルパーォキシイソ プロピノレカーボネート、 ジ一 tーブチノレパーォキシイソフタレート、 tーブチ ノレパーォキシァリルカーボネート、 t一アミノレパーォキシ 2—ェチルへキサノ エート、 ジー tーブチノレパーォキシへキサハイドロテレフタレート、 ジー t― ブチルパーォキシァゼレートが挙げられる。
前記ハイブリッド榭脂を調製する製造方法としては、 例えば、 以下の (1 ) 乃至 (5 ) に示す製造方法を挙げることができる。
( 1 ) ビュル系重合体とポリエステル榭脂を別々に製造後、 少量の有機溶剤に 溶解 '膨潤させ、 エステル化触媒及びアルコールを添カ卩し、 加熱することによ りエステル交換反応を行ってハイプリッド樹脂を得る方法。
( 2 ) ビュル系重合体製造後に、 これの存在下にポリエステルユニット及ぴハ イブリツド樹脂成分を製造する方法である。 ハイブリッド榭脂成分は、 ビニル 系重合体 (必要に応じてビュル系モノマーも添加できる) とポリエステルモノ マー (アルコール、 カルボン酸) 及びポリエステルのいずれか一方との反応、 又は両方との反応により製造される。 この場合も適宜、 有機溶剤を使用するこ とができる。 ( 3 ) ポリエステルユニット製造後に、 これの存在下にビニル系重合体及びハ イブリッド樹脂成分を製造する方法である。 ハイプリッド樹脂成分はポリエス テルユニット (必要に応じてポリエステルモノマーも添カ卩できる) とビュル系 モノマーとのいずれか一方又は両方との反応により製造される。
( 4 ) ビニル系重合体ユニット及びポリエステルユニット製造後に、 これらの 重合体ュニット存在下にビエル系モノマー及びポリエステルモノマー (アルコ ール、 カルボン酸) のいずれか一方又は両方を添加することによりハイブリツ ド樹脂成分が製造される。 この場合も適宜、有機溶剤を使用することができる。
( 5 ) ビニノレ系モノマー及ぴポリエステノレモノマー (アルコール、 カルボン酸 等) を混合して付加重合及び縮重合反応を連続して行うことによりビニル系重 合体ュニット、 ポリエステルュニット及びハイプリッド樹脂成分が製造される。 さらに、 適宜、 有機溶剤を使用することができる。
上記 (1 ) 乃至 (5 ) の製造方法において、 ビュル系重合体ユニット及びポ リエステルュニットには複数の異なる分子量、 架橋度を有する重合体ュニット を使用することができる。
また、 ハイブリッド樹脂成分を製造後、 ビュル系モノマー及びポリエステル モノマー (アルコール、 カルボン酸) のいずれか一方又は両方を添加して、 付 加重合及び縮重合反応の少なくともいずれか一方を行うことによりビニル系 重合体ュニット及びポリエステルュニットを更に含有させるても良い。
なお、 本発明のトナーに含有される結着樹脂には、 上記ポリエステル樹脂と ビニル系重合体との混合物、 上記ハイプリッド榭脂とビニル系重合体との混合 物、 上記ポリエステル樹脂と上記ハイブリッド樹脂に加えてビエル系重合体の 混合物を使用しても良い。
本発明のトナーは、 1種又は 2種以上のワックスを含有している。 本発明に 用いることのできるワックスとしては、 例えば、 低分子量ポリエチレン、 低分 子量ポリプロピレン、 ォレフィン共重合体、 マイクロクリスタリンワックス、 パラフィンワックス、 フィッシヤート口プシュヮックス等の脂肪族炭化水素ヮ ックス ;酸化ポリエチレンヮックス等の脂肪族炭化水素ワックスの酸化物;脂 肪族炭化水素ワックスのブロック共重合物;カルナバワックス、 モンタン酸ェ ステルワックス等の脂肪酸エステルを主成分とするワックス ;及び脱酸カルナ バヮッタス等の脂肪酸エステルを一部又は全部を脱酸化したもの等が挙げら れる。 例えば、 エステノレワックスとしては、 ベヘン酸べへニル、 ステアリン酸 ステアリル等が挙げられる。
そして、 ベへニン酸モノダリセリ ド等の脂肪酸と多価アルコールの部分エス テル化物;植物性油脂を水素添カ卩することによって得られるヒ ドロキシル基を 有するメチルエステル化合物等が挙げられる。
ヮックスの分子量分布では、 メインピークが分子量 3 5 0乃至 2 4 0 0の領 域にあることが好ましく、 分子量 4 0 0乃至 2 0 0 0の領域にあることがより 好ましい。 このような分子量分布を持たせることにより トナーに好ましい熱特 性を付与することができる。
また、 上記ワックスの含有量としては、 結着樹脂 1 0 0質量部に対し 3乃至 3 0質量部含有することが好ましい。 本発明のトナーは、 トナーに含有される ワックスの一部を、 トナー製造時に結着樹脂成分と相溶させ可塑剤として用い る。 さらに、 定着工程において、 トナーに含有されるワックスの一部を結着樹 脂と相溶させ可塑剤として用いる。 このため、 トナーに含有せしめたワックス の全てが離型剤として作用しないため、 通常よりも多くのワックスを含有させ ることが好ましい。 ワックスの含有量としては、 5乃至 2 0質量部であること がより好ましく、 6乃至 1 4質量部であることが特に好ましい。
上記の如き物性を求めるにあたって、 ワックスのトナーからの抽出を必要と する場合には、 抽出方法は特に制限されるものではなく、 任意の方法が可能で める。
一例を挙げると、 所定量のトナーをトルエンにてソックスレー抽出し、 得ら れたトルエン可溶分から溶剤を除去した後、 クロロホルム不溶分を得る。
その後、 I R法などにより同定分析をする。
また、 定量に関しては、 D S Cにより定量分析を行う。
これらのワックス成分の内では、 示差走查熱量計により測定される D S C曲 線において、 6 0乃至 1 4 0 °Cの領域に最大吸熱ピークを有するものが好まし く、 6 0乃至 9 0 °Cの領域に最大吸熱ピークを有するものがさらに好ましレ、。 上記の温度領域に最大吸熱ピークを有することにより、 低温定着に大きく貢献 しつつ、 離型性をも効果的に発現することができる。 この最大吸熱ピークが 6 0 °c未満であるとヮックス成分の自己凝集力が弱くなり、 結果として耐高温ォ フセット性が悪化する。 一方、 この最大吸熱ピークが 1 4 0 °Cを超えると定着 温度が高くなり低温ォフセッ トが発生しゃすくなる。 さらに、 水系媒体中で重 合を行う重合方法により直接トナーを得る場合、 この最大吸熱ピーク温度が高 いと、 多量の添加する場合など主に造粒中にヮッタス成分が析出する等の問題 が生じる場合がある。
本発明のトナーは、 荷電制御剤を使用しても良い。
トナーを負荷電性に制御する荷電制御剤としては、例えば、有機金属化合物、 キレート化合物、 モノァゾ金属化合物、 ァセチルアセトン金属化合物、 尿素誘 導体、 含金属サリチル酸系化合物、 含金属ナフトェ酸系化合物、 4級アンモニ ゥム塩、 カリックスァレーン、 ケィ素化合物、 ノンメタルカルボン酸系化合物 及びその誘導体が挙げられる。
また、 トナーを正荷電性に制御する荷電制御剤としては、 例えば、 ニグロシ ン及ぴ脂肪酸金属塩による変性物、 トリブチルベンジルアンモユウムー 1ーヒ ドロキシー 4一ナフトスルホン酸塩、 テトラブチルアンモニゥムテトラフルォ ロボレ一ト等の 4級アンモニゥム塩、 及びこれらの類似体であるホスホニゥム 塩等のォニゥム塩及びこれらのレーキ顔料、 トリフエニルメタン染料及びこれ らのレーキ顔料 (レーキ化剤としては、 リンタングステン酸、 リンモリブデン 酸、 リンタングステンモリブデン酸、 タンニン酸、 ラウリン酸、 没食子酸、 フ エリシアン化物、 フエロシアン化物等)、 高級脂肪酸の金属塩; ジブチルスズ オキサイド、 ジォクチルスズォキサイ ド、 ジシクロへキシルスズォキサイ ド等 のジオルガノスズォキサイ ド;ジブチノレスズボレート、 ジォクチノレスズボレー ト、 ジシク口へキシルスズポレート等のジオルガノスズボレート類;が挙げら れ、 これらを単独或いは 2種類以上組み合わせて用いることができる。 これら の中でも、 ニグ口シン系、 4級アンモニゥム塩の如き荷電制御剤が特に好まし く用いられる。
上記荷電制御剤は、 トナー中の結着樹脂 1 00質量部当り、 0. 0 1乃至 2 0質量部、 より好ましくは 0. 5乃至 1 0質量部となる様に含有させるのが良 レ、。
本発明のトナーは、 着色剤を含有している。 黒色着色剤としては、 カーボン ブラック、 磁性体、 又は以下に示すイェロー/マゼンタ Zシアン着色剤を用い 黒色に調色されたものが利用される。
シアントナー、マゼンタトナー、イェロートナー用の着色剤として、例えば、 以下に示す着色剤を用いることができる。
イェロー着色剤としては、 顔料系としては、 縮合ァゾ化合物、 イソインドリ ノン化合物、 アンスラキノン化合物、 Ύゾ金属錯体メチン化合物、 ァリルアミ ド化合物に代表される化合物が用いられる。 具体的には、 C. I . ビグメント イェロー 3、 7、 1 0、 1 2〜: 1 5、 1 7、 2 3、 24、 6 0、 6 2、 74、 7 5、 8 3、 9 3〜9 5、 9 9、 1 00、 1 0 1、 1 04、 1 0 8〜: L l l、 1 1 7、 1 23、 1 28、 1 2 9、 1 38、 1 3 9、 14 7、 1 48、 1 50、 1 6 6、 1 6 8〜 1 7 7、 1 7 9、 1 80、 1 8 1、 1 8 3、 1 8 5、 1 9 1 : 1、 1 9 1、 1 9 2、 1 9 3、 1 9 9が好適に用いられる。 染料系としては、 例えば、 C. 1. ソルベントイエロー 3 3、 5 6、 7 9、 8 2、 9 3、 1 1 2、 1 6 2、 1 6 3、 C. I . デイスパースィエロー 42、 64、 20 1、 2 1 1 が挙げられる。
マゼンタ着色剤としては、 縮合ァゾ化合物、 ジケトピロ口ピロール化合物、 アントラキノン、 キナタリ ドン化合物、 塩基染料レーキ化合物、 ナフ トール化 合物、 ベンズイミダゾロン化合物、 チォインジゴ化合物、 ペリレン化合物が用 レヽられる。 具体的には、 C. I . ビグメントレッ ド 2、 3、 5〜7、 23、 4 8 : 2、 48 : 3、 48 : 4、 57 : 1、 81 : 1、 122、 146、 166、 1 69、 1 77、 184、 1 85、 202、 206、 220、 221、 254、 C. I . ビグメントバイオレッ ド 19が挙げられる。
シアン着色剤としては、 銅フタロシアニン化合物及びその誘導体、 アントラ キノン化合物、 塩基染料レーキ化合物等が利用できる。 具体的には、 C. I . ピグメントブルー 1、 7、 1 5、 1 5 : 1、 1 5 : 2、 1 5 : 3、 1 5 : 4、 60、 62、 66が挙げられる。
これらの着色剤は、 単独または混合しさらには固溶体の状態で用いることが できる。 本発明の着色剤は、 色相角、 彩度、 明度、 耐候性、 OHP透明性、 ト ナ一中への分散性の点から選択される。 該着色剤の添加量は結着樹脂 100質 量部に対し 0. 4乃至 20質量部となる様に添加して用いられる。
さらに本発明のトナーは磁性体を含有させ磁性トナーとしても使用しうる。 この場合、 磁性体は着色剤の役割をかねることもできる。 本発明において、 該 磁性体としては、 マグネタイト、 へマタイト、 フェライトの如き酸化鉄;鉄、 コバノレト、 ニッケルの如き金属、 或いはこれらの金属とアルミニウム、 コノ ル ト、銅、鉛、 マグネシウム、 スズ、 亜鉛、 アンチモン、ベリリゥム、 ビスマス、 カ ドミウム、 カノレシゥム、 マンガン、 セレン、 チタン、 タングステン、 ノ ナジ ゥムの如き金属との合金及びその混合物が挙げられる。
これらの磁性体は平均粒子径が 2 μ m以下、 好ましくは 0. 1乃至 0. 5 μ m程度のものが好ましレ、。 トナー中に含有させる量としては結着樹脂 100質 量部に対し 20乃至 200質量部、 特に好ましくは 40乃至 150質量部とな る様に含有させるのが良い。
上記磁性体は、 796 kA/m (10 kエルステッ ド) 印加での磁気特性が 保磁力 (He) 1. 59乃至 23. 9 k A/m (20乃至 300ェルステツド)、 磁化の強さ (び 3 ) 50乃至 200 Am2/k g、 残留磁ィ匕 (σ r) 2乃至 2 0 Am2Zk gの磁性体が好ましい。
また、 本発明のトナーには、 流動性向上剤として、 無機微粉体又は疎水性無 機微粉体がトナー粒子に外部添加されて混合されることが好ましい。 例えば、 酸化チタン微粉末、 シリカ微粉末、 アルミナ微粉末を添加して用いることが好 ましく、 特にシリカ微粉末を用いることが好ましい。
本発明のトナーに用いられる無機微粉体は、 BET法で測定した窒素吸着に よる比表面積が 30m2/g以上のもの、特には 50乃至 400m2Zgの範囲 のものが良好な結果を与えることができるため好ましい。
さらに、 本発明のトナーは、 必要に応じて流動性向上剤以外の外部添加剤を トナー粒子に混合されて有していてもよい。
例えば、 クリーニング性を向上させる等の目的で、 一次粒径が 30 nmを超 える (好ましくは比表面積が 50 m2Z g未満) 微粒子、 より好ましくは一次 粒径が 50 n m以上 (好ましくは比表面積が 30 m2Z g未満) で球状に近い 無機微粒子又は有機微粒子をさらにトナー粒子に添加することも好ましい形 態の一つである。 例えば球状のシリ力粒子、 球状のポリメチルシルセスキォキ サン粒子、 球状の樹脂微粒子を用いるのが好ましい。
さらに他の添加剤、例えばポリフッ化工チレン粉末、ステアリン酸亜鉛粉末、 ポリフッ化ビニリデン粉末の如き滑剤粉末;又は酸化セリゥム粉末、 炭化硅素 粉末、 チタン酸スト口ンチウム粉末の如き研磨剤;ケーキング防止剤;又は例 えばカーボンブラック粉末、 酸化亜鉛粉末、 酸化スズ粉末の如き導電性付与 剤;また、 逆極性の有機微粒子、 および無機微粒子を現像性向上剤として少量 加えることもできる。 これらの添加剤も、 その表面を疎水化処理して用いるこ とも可能である。
上述の如き外添剤は、 トナー粒子 1 0 0質量部に対して 0 . 1乃至 5質量部 (好ましくは 0 . 1乃至 3質量部) 使用するのが良い。
本発明で規定する物性を満たすトナーを製造することのできる方法であれ ば特に制限されず、 気流式粉碎機或いは機械式粉砕機を用 、る粉枠法の如き、 公知の方法が用いることができる。 粉碎法でトナー粒子を製造した場合には、 球形化処理を施すこともできる。
さらにまた、 本発明のトナーは、 ディスク又は多流体ノズルを用いて溶融混 合物を空気中に霧化し球状トナーを得る方法や、 単量体には可溶で得られる重 合体が不溶な水系有機溶剤を用いて直接トナーを生成する分散重合方法、 又は 水溶性の極性重合開始剤の存在下で直接重合させてトナーを生成するソープ フリ一重合方法に代表される乳化重合方法等を用いてトナーを製造する方法、 溶解懸濁法、 乳化凝集法などでも製造が可能である。
特に好ましい製法として、 水系媒体中において、 重合性単量体を直接重合し て得られる懸濁重合法が挙げられる。
懸濁重合法によるトナーの製造では、 一般に、 重合性単量体、 着色剤、 ヮッ タス、 荷電制御剤、 架橋剤などを、 ホモジナイザー、 ボールミル、 コロイ ドミ ル、 超音波分散機等の分散機によって均一に溶解又は分散させる。 こうして得 られた単量体糸且成物を、分散安定剤を含有する水系媒体中に懸濁する。 この時、 高速撹拌機もしくは超音波分散機のような高速分散機を使用して一気に所望 のトナー粒子のサイズとするほうが、 得られるトナー粒子の粒度分布がシヤー プになる。 重合開始剤添カ卩の時期としては、 予め単量体組成物に加えても良い し、 水系媒体中に単量体組成物を懸濁した後に添加しても良い。
懸濁後は、 通常の撹拌機を用いて、 粒子状態が維持されかつ粒子の浮遊 ·沈 降が防止される程度の撹拌を行えば良い。 なお、 本発明においては、 前記懸濁 する際に、 p Hが 4乃至 1 0 . 5であること力、 トナー粒子の粒度分布の制御 や帯電量の制御の観点で好ましい。
懸濁重合法においては、 分散安定剤として公知の界面活性剤や有機 ·無機分 散剤が使用できる。 その中でも、 無機分散剤は反応温度を変化させても安定性 が崩れ難くいため、 好ましく使用できる。 こうした無機分散剤の例としては、 リン酸三カルシウム、 リン酸マグネシウム、 リン酸アルミニウム、 リン酸亜鉛 の如きリン酸多価金属塩;炭酸カルシウム、 炭酸マグネシウムの如き炭酸塩; メタ硅酸カルシウム、 硫酸カルシウム、 硫酸バリウムの如き無機塩;水酸ィ匕カ ルシゥム、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、 シリカ、ベントナイ ト、 アルミナの如き無機酸ィヒ物が挙げられる。
これらの無機分散剤は、 重合性単量体 1 0 0質量部に対して、 0 . 2乃至 2 0質量部を単独で又は 2種類以上組み合わせて使用することが好ましレ、。 平均 粒径が 5 μ πι以下であるような、 より微粒化されたトナーを目的とする場合に は、 0 . 0 0 1乃至0 . 1質量部の界面活性剤を併用しても良い。
界面活性剤としては、 例えばドデシルベンゼン硫酸ナトリゥム、 テトラデシ ル硫酸ナトリウム、 ペンタデシル硫酸ナトリウム、 ォクチル硫酸ナトリウム、 ォレイン酸ナトリウム、 ラウリル酸ナトリウム、 ステアリン酸ナトリウム、 ス テアリン酸カリゥムが挙げられる。
これらの無機分散剤を用いる場合には、 そのまま使用しても良いが、 より細 かい粒子を得るため、 水系媒体中にて該無機分散剤を生成させることが好まし い。 具体的には例えば、 リン酸三カルシウムの場合、 高速撹拌下、 リン酸ナト リゥム水溶液と塩化カルシウム水溶液とを混合して、 難水溶性のリン酸三カル シゥムを生成させることができ、 より均一で細かな分散が可能となる。 無機分 散剤は、 重合終了後酸あるいはアルカリで溶解して、 ほぼ完全に取り除くこと ができる。
前記重合工程においては、 重合温度は 4 0 °C以上、 一般には 5 0乃至 9 0 °C の温度に設定して重合を行う。 この温度範囲で重合を行うと、 重合の進行と共 に結着樹脂とワックスが相分離し、 ワックスが内包化されたトナーが得られる。 重合反応終期において、 反応温度を 9 0乃至 1 5 0 °Cにまで上げることも好ま しレ、。
本発明のトナーは、 一成分系現像剤用のトナーとして使用することも可能で あり、 キャリアを有する二成分系現像剤用のトナーとしても使用可能である。 二成分系現像剤として用いる場合には、 本発明のトナーとキャリアとを混合 した現像剤として使用する。 該キャリアは、 鉄、 銅、 亜鉛、 ニッケル、 コバル ト、 マンガン、 及び、 クロム元素から選ばれる元素単独または複合のフェライ トで構成される。該キヤリァの形状としては、球状、扁平または不定形があり、 そのいずれのものも用いることができる。 また、 キャリア表面の微細構造 (た とえば表面凹凸性) をコント口ールすることが好ましレ、。
該キャリアの製造方法は、 上記フェライトを焼成、 造粒することにより、 あ らカ じめ、 キャリアコアを生成した後、 その表面を樹脂で被覆する方法が挙げ られる。 キャリアのトナ^ ■の負荷を軽減する意味合いから、 フェライトと榭 脂を混練後、 粉砕、 分級して低密度分散キャリアを得る方法や、 さらには、 直 接フェライトとモノマーとの混練物を水系媒体中にて懸濁重合せしめ真球状 のキヤリァを得る方法も利用することが可能である。
上記キヤリァコアの表面を樹脂で被覆した被覆キヤリァは、 特に好ましく用 いられる。その製造方法としては、樹脂を溶剤中に溶解もしくは懸濁せしめて、 該溶液または懸濁液をキヤリァに塗布し付着せしめる方法、 単に樹脂粉体とキ ャリアコアとを混合して付着させる方法が挙げられる。
上記キヤリアコアの表面を被覆する物質としてはトナーの材料によっても 異なるが、 例えばポリテトラフルォロエチレン、 モノクロ口 トリフルォロェチ レン重合体、 ポリフッ化ビニリデン、 シリコーン樹脂、 ポリエステル樹脂、 ス チレン系榭脂、 アクリル系樹脂、 ポリアミ ド、 ポリビニルプチラール、 ァミノ アタリレート樹脂が挙げられる。 これらは、 単独或は複数で用いることができ る。
上記キヤリァの磁性特性としては、 磁気的に飽和させた後の 79. 6 k A/ m (l kエルステッ ド) における磁化の強さ (σ Ι Ο Ο Ο) が 30乃至 300 emu/ cm3であることが好ましレ、。 この場合には、 高画質なトナー画像を 得ることが容易となり、 またキャリア付着の発生を抑制することができる。 さ らに高画質化を達成するためには、 100乃至 250 emuZcm3であるこ とがより好ましい。
キャリアの形状は、 丸さの度合いを示す S F_ 1が 180以下、 凹凸の度合 いを示す S F— 2が 250以下であることが好ましい。 SF—1 SF— 2は 以下の式にて定義され、 二レコ社製の Lu z e X I I Iにて測定される。
c r ι _ (キャリアの最大長)2
キャリアの投影面積 4
一 _—(キャリアの周辺長)2 —1
―" キャリアの投影面積 X 10 Q
本発明のトナーと上記キャリアとを混合して二成分系現像剤を調製する場 合、 その混合比率は現像剤中のトナー濃度として、 2乃至 1 5質量%が好まし く、 4乃至 13質量。 /0がより好ましい。
く D S Cによるトナー及び使用する材料のガラス転移点 (Tg)、 融点 (Tm) の測定〉
ワックスおよぴトナ一の最大吸熱ピークのピーク温度は、 示差走査熱量分析 装置 「Q 1000」 (TA I n s t r ume n t s社製) を用いて AS TM D 341 8— 82に準じて測定する。
装置検出部の温度補正はインジウムと亜鉛の融点を用レ、、 熱量の補正につい てはィンジゥムの融解熱を用いる。
具体的には、 トナー約 6 m gを精秤し、アルミニウム製のパンの中に入れる。 リファレンスとして空のアルミニウム製のパンを用いる。 測定範囲 0 20 0°Cの間で、 昇温速度 1. 0°C/m i nで測定を行う。 この昇温過程で、 温度 40°C〜100°Cの範囲において比熱変化が得られる。 このときの比熱変化が 出る前と出た後のベースラインの中間点の線と示差熱曲線との交点を、 結着樹 脂のガラス転移温度 T gとする。
本発明において、 トナー及び使用する材料のガラス転移点 (Tg)、融点 (T m)は、示差走查熱量分析装置(D S C)を用いて測定する。 D S Cとしては、 Q 1000 (TA I n s t r ume n t s社製) が利用できる。 測定方法は、 アルミパンに試料約 6 m g精秤し、 リファレンスパンとして空のアルミパンを 用い、 窒素雰囲気下、 モジュレーション振幅 1. 0°C、 周波数 1/分で測定す る。 測定温度は、 10°Cで 1分間保持した後、 昇温速度 1 ノ分で 10°Cから 200°Cまで走査して得られたリパーシングヒートフ b—曲線を用い、 中点法 により T gを求める。 なお、 中点法によって求められたガラス転移点とは、 昇 温時の D S C曲線において吸熱ピーク前の基線と吸熱ピーク後の基線の中線 と、 立ち上がり曲線での交点をもってガラス転移点とするものである (図 2参 照)。
トナーの融点の測定は、 上記と同様に測定して得られたリパーシングヒート フロー曲線において、 融解ピークの極大値となる温度を融点とする。 また、 融 点のオンセット値とオフセット値は、 前記融解ピークにおいて、 ピークの立ち 上がり部分の最大傾斜の点で引いた接線とピーク前の外揷基線との交点の温 度を、 融点のオンセット値とし、 融解ピーク終了前の最大傾斜の点で引いた接 線とピーク後の外揷基線との交点の温度を、 融点のオフセット値とする。
吸熱量は、 上記測定で得られたリパーシングヒートフロー曲線において、 融 解ピーク前の外挿基線からピークが立ち上がる点と、 融解ピーク終了後の外揷 基線とピークが接する点とを結んだ直線と融解ピークとで囲まれる面積より 求める。
<動的粘弾性試験による損失正接 (t a η δ) 曲線、 貯蔵弾性率 (G' ) 曲線 の測定 > 本発明において、 動的粘弾性試験による貯蔵弾性率 (G' ) の測定方法につ いて説明する。
測定装置としては、 例えば ARES (レオメ トリック ·サイェンティフィッ ク .エフ 'ィー株式会社製) を用いることができる。 下記の条件で、 25乃至 200 °Cの温度範囲における貯蔵弾性率の測定を行う。
•測定冶具:直径 8 mmの円形パラレルプレートを使用する。
'測定試料: トナーの真密度を p (g/cm3) としたとき、 トナー (0. 1 2 X p) gを秤量し、 20 kNの荷重を 2分間かけて、 直径 8mm、 厚さ約 1 mmの円盤状に成型し測定試料とする。
·測定周波数: 6. 28ラジアン /秒
•測定歪の設定:初期値を 0. 1%に設定した後、 自動測定モードにて測定を 行う。
•試料の伸長補正: 自動測定モードにて調整する。
•測定温度: 25乃至 200 °Cまで 1 °C /分の昇温速度で 30秒毎に弾性率の 測定を行う。
<GPCによるポリスチレン換算の分子量測定〉
本発明においてゲルパーミッシヨンクロマトグラフィー (GPC) によるポ リスチレン (PS t) 換算の分子量測定の方法について説明する。
40°Cのヒートチャンパ中でカラムを安定化させ、 この温度におけるカラム に、 溶媒として THF (テトラヒドロフラン) を毎分 lm 1の流速で流し、 T HF試料溶液を 100 μ 1注入して測定する。 試料の分子量測定にあたっては、 試料の有する分子量分布を、 数種の単分散ポリスチレン標準試料により作成さ れた検量線の対数値とカウント数との関係から算出する。 検量線作成用の標準 ポリスチレン試料としては、 分子量が 102乃至 107程度のものを用い、 少な くとも 10点程度の標準ポリスチレン試料を用いるのが適当である。 具体的に は、 例えば、 P o l yme r L a b o r a t o r i e s社製 標準ポリスチ レン E a s i c a 1 P S— l (分子量 7500000、 841700、 14 8000、 28500、 2930の混合物、 及び、 分子量 2560000、 3 20000、 59500、 9920、 580の混合物) 及び P S— 2 (分子量 377400、 96000、 1 9720、 4490、 1 180の混合物、及び、 分子量 188700、 46500、 9920、 2360、 580の混合物) を 組み合わせて用いることができる。検出器には R I (屈折率)検出器を用いる。 カラムとしては、 市販のポリスチレンジエルカラムを複数本組み合わせるのが 良く、 例えば昭和電工社製の s h o d e x GPC KF— 801、 802、 803、 804、 805、 806、 807、 800 Pの '組み合わせや、 東ソー 社製の TSK g e 1 G 100 OH (HXL)、 G 200 OH (HXL)ヽ G 30 0 OH (HXL)ヽ G400 OH (HXL)ヽ G 500 OH (HXL)、 G 60 0 OH (HXL), G 700 OH (HXL), T S K g u a r d c o 1 u m nの 組み合わせが挙げられる。
本発明のトナーが有する THF可溶成分が有する分子量分布の極大値 (M p)、 及び、 重量平均分子量 (Mw) は、 上記測定で得られた分子量分布より 求める。
G P C装置に用いる試料は以下のようにして作製する。
測定するサンプルを THF中に入れて十分に混合し、 18時間静置する。 そ の後、サンプル処理フィルター (ポアサイズ 0. 45乃至 0. 5 μηι、例えば、 マイシヨリディスク Η— 25 _ 5 東ソ一社製、 ェキク口ディスク 25 CR ゲルマン.サイエンス 'ジャパン社製などが利用できる)を通過させたものを、 GPCの試料とする。 測定するサンプルの THFに対する濃度は 5mgZm 1 とする。
本発明に用いるワックスその他樹脂の重量平均分子量 (Mw)、 数平均分子 量 (Mn) なども、 上記方法と同様にして測定することができる。
<樹脂の酸価測定 > 樹月旨の酸価は以下のように求められる。 基本操作は、 J I S— K0070に 準ずる。
試料 1 g中に含有されている遊離脂肪酸、 樹脂酸などを中和するのに要する 水酸化カリゥムの mg数を酸価といい、 以下の方法によって測定される。
(1) 試薬
(a) 溶剤の調製
試料の溶剤としては、 ェチルエーテル一エチルアルコール混液 (1 + 1また は 2+ 1) またはベンゼン一エチルアルコール混液 (1 + 1または 2 + 1) を 用いる。 これらの溶液は使用直前にフエノールフタレインを指示薬として 0. 1モル/リッ トルの水酸化力リゥムエチルアルコール溶液で中和しておく。
(b) フエノールフタレイン溶液の調製
フエノールフタレイン 1 gをエチルアルコール (95 v/v%) 100 m 1に 溶かす。
( c ) 0. 1モル/リッ トルの水酸化力リ ゥム—エチルアルコール溶液の調製 水酸ィヒカリウム 7. 0 gをできるだけ少量の水に溶かしエチルアルコール (9
5 v/v%) を加えて 1リッ トルとし、 2乃至 3日放置後ろ過する。 標定は J I SK 8006 (試薬の含量試験中滴定に関する基本事項) に準じて行う。
(2) 操作
試料 1乃至 20 gを正しくはかりとり、 これに溶剤 100m l及び指示薬と してフヱノールフタレイン溶液数滴を加え、 試料が完全に溶けるまで十分に振 る。 固体試料の場合は水浴上で加温して溶かす。 冷却後これを 0. 1モル Zリ ットルの水酸化カリゥム—エチルアルコール溶液で滴定し、 指示薬の微紅色が
30秒間続いたときを中和の終点とする。
(3) 計算式
次の式によって酸価を算出する。
A=B X f X 5. 61 1/S A:酸価 (mgKOH g)
B: 0. 1モル/リッ トル—水酸化力リゥムエチルアルコール溶液の使用量(m 1 )
f : 0. 1モル Zリットルー水酸化カリゥムエチルアルコール溶液のファクタ 一
S :試料 (g)
<トナーの重量平均粒子径 (D4T)、 個数平均粒子径 (D 1T) の測定〉 トナーの重量平均粒子径 (D4T)、 個数平均粒子径 (D 1T) の値は、 具体 的には以下の方法により測定することができる。
トナーの重量平均粒径 (D4T) および個数平均粒径 (D 1T) は、 以下のよ うにして算出する。 測定装置としては、 100 μ mのアパーチャ一チューブを 備えた細孔電気抵抗法による精密粒度分布測定装置 「コールター ·カウンター Mu 1 t i s i z e r 3」 (登録商標、 ベックマン ·コールタ一社製) を用 レ、る。 測定条件の設定及び測定データの解析は、 付属の専用ソフト 「ベックマ ン♦ コーノレター Mu I t i s i z e r 3 V e r s i o n 3. 5 1」 べ ックマン ·コールター社製) を用いる。 尚、 測定は実効測定チャンネル数 2万 5千チャンネルで行う。
測定に使用する電解水溶液は、 特級塩化ナトリゥムをイオン交換水に溶解し て濃度が約 1質量%となるようにしたもの、例えば、「 I S O T O N I I」(ベ ックマン .コールター社製) が使用できる。
尚、 測定、 解析を行う前に、 以下のように専用ソフトの設定を行った。 専用ソフトの 「標準測定方法 (SOM) を変更」 画面において、 コントロー ルモードの総カウント数を 50000粒子に設定し、 測定回数を 1回、 K d値 は 「標準粒子 10. 0wm」 (ベックマン 'コールター社製) を用いて得られ た値を設定する。 「閾値/ノイズレベルの測定ボタン」 を押すことで、 閾値と ノイズレベルを自動設定する。 また、 カレントを 1600 μ Aに、 ゲインを 2 に、 電角军液を I SOTON I Iに設定し、 「測定後のアパーチャ一チューブ のフラッシュ」 にチェックを入れる。
専用ソフトの 「パルスから粒径への変換設定」 画面において、 ビン間隔を対 数粒径に、 粒径ビンを 256粒径ビンに、 粒径範囲を 2 μ mから 60 μ mまで 疋 ^" 。
具体的な測定法は以下の通りである。
(1) Mu 1 t i s i z e r 3専用のガラス製 250m l丸底ビーカーに前 記電解水溶液約 200m lを入れ、 サンプルスタンドにセットし、 スターラー 口ッドの撹拌を反時計回りで 24回転 Z秒にて行う。そして、専用ソフトの「ァ パーチヤーのフラッシュ」 機能により、 アパーチャ一チューブ内の汚れと気泡 を除去しておく。
( 2 ) ガラス製の 100 m 1平底ビーカーに前記電解水溶液約 30m lを入れ る。 この中に分散剤として 「コンタミノン N」 (非イオン界面活性剤、 陰ィォ ン界面活性剤、 有機ビルダーからなる p H 7の精密測定器洗浄用中性洗剤の 1 0質量%水溶液、 和光純薬工業社製) をイオン交換水で約 3質量倍に希釈した 希釈液を約 0. 3ml加える。
(3) 発振周波数 50 kHzの発振器 2個を位相を 180度ずらした状態で内 蔵し、 電気的出力 120Wの超音波分散器 「U l t r a s o n i c D i s p e n s i o n S y s t em Te t o r a l 50」 (日科機バイォス社製) を準備する。超音波分散器の水槽内に約 3. 3リツトルのイオン交換水を入れ、 この水槽中にコンタミノン Nを約 2 m 1添加する。
(4)前記(2)のビーカーを前記超音波分散器のビーカー固定穴にセットし、 超音波分散器を作動させる。 そして、 ビーカー内の電解水溶液の液面の共振状 態が最大となるようにビーカーの高さ位置を調整する。
(5) 前記 (4) のビーカー内の電解水溶液に超音波を照射した状態で、 トナ 一約 1 Omgを少量ずつ前記電解水溶液に添加し、 分散させる。 そして、 さら に 60秒間超音波分散処理を継続する。 尚、 超音波分散にあたっては、 水槽の 水温が 10°C以上 40°C以下となる様に適宜調節する。
(6) サンプルスタンド内に設置した前記 (1) の丸底ビーカーに、 ピペッ ト を用いてトナーを分散した前記 (5) の電解質水溶液を滴下し、 測定濃度が約 5%となるように調整する。 そして、 測定粒子数が 50000個になるまで測 定を行う。
(7) 測定データを装置付属の前記専用ソフトにて解析を行い、 重量平均粒径 (D4T) および個数平均粒径 (D 1T) を算出する。 尚、 専用ソフトでグラフ
/体積%と設定したときの、 「分析/体積統計値(算術平均)」 画面の「平均径」 が重量平均粒径 (D4T) であり、 専用ソフトでグラフ Z個数%と設定したと きの、 「分析/個数統計値 (算術平均)」 画面の 「平均径」 が個数平均粒径 (D 1 τ) で ¾>る。
< T H F可溶成分が有するスルホン酸基に由来する硫黄元素含有量、 シェル用 樹脂が有するスルホン酸基の含有量、 トナーが有するシリカ、 酸化チタンの含 有量の測定〉
波長分散型蛍光 X線 「Ax i o s a d v a n c e d」 (PANa l y t i c a 1 レ、。ナリティカル) 社製) を用いて測定した。 サンプル約 3 gを、 27 mm測定用の塩化ビニル製リングに入れ、 200 k Nでプレスし、 試料を成型 した。 使用したサンプル量と成形後の試料の厚みを測定し、 含有量算出のため の入力値として上記の含有量を求めた。 分析条件及び解析条件は下記に示す。 分析条件
•定量方法:ファンダメンタルパラメータ法
•分析元素:周期表におけるホウ素 B乃至ウラン Uまでの各元素について測定 -測定雰囲気:真空
·測定サンプル:固体
•コリメーターマスク径; 27mm •測定条件:各元素に最適な励起条件にあらかじめ設定された自動プログラム を用いた
•測定時間:約 20分
•その他は装置の推奨する一般値を用いた
解析
•解析プログラム: Un i Qu a n t 5
•解析条件:酸化物形態
•バランス成分: CH2
•その他は装置の推奨する一般値を用いた
<トナー、 キャリアの真密度の測定〉
トナー、 キャリアの真密度は、 気体置換型ピクノメータを用いる方法により 測定することができる。 測定原理は、 一定体積の試料室 (体積 V と比較室 (体積 V2) との間に遮断弁を設け、 予め質量 (M。 (g)) を測定したのちサ ンプルを試料室に入れる。 試料室及び比較室内をヘリゥムの如き不活性ガスで 充満し、 そのときの圧力を Piとする。 遮断弁を閉じ、 試料室のみ不活性ガス を加える。 そのときの圧力を P2とする。 遮断弁を開き、 試料室と比較室とを 接続したときの系内の圧力を P 3とする。下記式 Aにより、サンプルの体積 (V 。 (cm3)) を求めることができる。 下記式 Bにより、 トナー、 キャリアの真 密度 p (g/cm3) を求めることができる。
V。 = V1— [V2Z {(P2— PJ / (P3— — 1 }] (式 A)
P =M0/V0 (式 B)
上記の方法として、 本発明では乾式自動密度計アキュピック 1330 (島津 製作所(株)社製) を用いて測定した。 この際、 10 cm3の試料容器を用い、 試料前処理としてはヘリウムガスパージを最高圧 19. 5 p s i g (1 34. 4 k P a) で 1 0回行う。 この後、 容器内圧力が平衡に達したか否かの圧力平 衡判定値として、 試料室内の圧力の振れが 0. 0050 p s i g/m i nを目 安とし、 この値以下であれば平衡状態とみなして測定を開始し、 真密度を自動 測定する。 測定は 5回行い、 その平均値を求めて真密度(g/cm3) とする。
<着色粒子及び樹脂微粒子のゼータ電位の測定 >
着色粒子及び樹脂微粒子のゼータ電位は、 レーザードップラー電気泳動式の ゼータ電位測定器を用いて測定することができる。 具体的には、 Z e t a s i z e r Na n o Z S (モデル: ZEN3600、 Ma l v e r n I n s t r ume n t s L t d製) を用いて測定することができる。
着色粒子又は樹脂微粒子を、 固形分濃度が 0. 05質量%になるようにィォ ン交換水で調整する。 p Hは 7. 0になるように、 塩酸又は水酸化ナトリウム で調整する。 この分散液 2 Om 1を超音波洗浄器 (BRANSON I C 351
0、 BRAN SON社製) を用いて 3分間分散処理する。 これを用い、 以下の 条件にする以外は取り扱い説明書の推奨する方法で測定して得られる Z e t a P o t e n t i a l (mV) の値を、 着色粒子は Z2C (mV) とし、 樹脂 微粒子は Z1S (mV) とした。
C e l 1 : DTS 1060C-C l e a r d i s p o s a b l e z e t a c e l l
D i s p e r s a n t : wa t e r
Me a s u r eme n t d u r a t i o n : Au t oma t i c
Mo d e l : Smo 1 u c h ow s k i
Temp e r a t u r e : 25. 0。C
Re s u l t Ca l c u l a t i o n : Ge n e r a l Pu r p o s e また、 上記測定で得られるゼータ電位の分布曲線 [(Z e t a P o t e n t i a 1 (mV) (x軸) 一 I n t e n s i t y (k c p s) (y軸) 曲線)] の積分曲線を求め、 この y軸を百分率に変換した Z e t a P o t e n t i a 1 (mV) (x軸) 一積分値の百分率 (%) (y軸) 曲線を作成する。 この曲線 より、 y軸の値が 10. 0%のときの X軸の値を読みとつてこれを ZS1。 (m V) とし、 y軸の値が 90. 0%のときの x軸の値を読みとつてこれを ZS9
(mV) とする。
実施例
以下、 本発明を製造例及び実施例により具体的に説明するが、 これらは本発 明をなんら限定するものではない。
(表層樹脂の製造例 1 )
冷却管、撹拌機、窒素導入管を備えた反応容器に、下記原料を入れ、常圧下、 260°Cで 8時間反応させた後、 240°Cに冷却し、 1時間かけて 1 mmH g に減圧した。 さらに 3時間反応させてスルホン酸基を有するポリエステルを得 た。
(ァノレコーノレモノマー)
'ポリオキシプロピレン (2. 2) -2, 2—ビス (4ーヒ ドロキシフエ二ノレ) プロパン (B PA— PO) : 35 m o 1 % (120質量部)
'ポリオキシエチレン (2. 2) —2, 2—ビス (4—ヒ ドロキシフエニル) プロパン (BPA— EO) : 10 m o 1 % ( 32質量部)
'エチレングリコール: 7 Omo 1 % (43質量部)
(酸モノマー)
•テレフタル酸: 64 m o 1 % ( 106質量部)
•ィソフタル酸: 30 m o 1 % ( 58質量部) ·無水トリメリット酸: 6 m o 1 % ( 1 3質量部)
• 5—ナトリゥムスルホイソフタ/レ酸: 4. 8 m o 1 % (10質量部) (触媒)
•テトラブチルチタネート : 0. lmo l % (0. 28質量部) 冷却管、 撹拌機、 窒素導入管を備えた反応容器に、 上記ポリエステル: 10 0質量部、 メチルェチルケトン: 50質量部、 テトラヒドロフラン: 50質量 部を入れ、 撹拌しつつ 75 °Cに加熱した。 これに 75°Cの水 300質量部を添 加し、 1時間撹拌した。 9 0 °Cに加熱して 3時間、 9 5 °Cで 2時間撹拌した後、 3 0 °Cに冷却して表層樹脂 1を含有する微粒子分散液を得た。 処方を表 1に、 物性を表 2に示す。
(表層樹脂の製造例 2乃至 5 )
表 1に示す以外は、 表層樹脂の製造例 1と同様にして、 表層樹脂 2乃至 5を 含有する微粒子分散液を得た。 物性を表 2に示す。
表 1
Figure imgf000062_0001
Figure imgf000063_0001
s挲
JP2009/053803
62
(極性樹脂の製造例)
冷却管、撹拌機、窒素導入管を備えた反応容器に、下記原料を入れ、常圧下、 260°Cで 8時間反応させた後、 240°Cに冷却し、 1時間かけて 1 mmH g に減圧した。 さらに 3時間反応させて極性樹脂を得た。
(アルコーノレモノマー)
•ポリオキシプロピレン (2 2) - 2 , 2—ビス (4ーヒ ドロキシフエ二ノレ) プロパン (BPA— PO) : 35 m o 1 % (1 20質量部)
•ポリオキシエチレン (2.
Figure imgf000064_0001
2, 2一ビス (4—ヒ ドロキシフエ二ノレ) プロパン (BPA— EO) : 10 m o 1 % (32質量部)
.エチレングリコーノレ : 70 m o 1 % (43質量部)
(酸モノマー)
,酸: 64 m o 1 % (106質量部) 酸: 3 Omo 1 % ( 58質量部)
無水トリメリット酸: 6 m o 1 % (1 3質量部)
(触媒)
テトラブチルチタネート : 0. 1 m o 1 % ( 0. 28質量部) 得られた極性樹脂について、 前記表層樹脂と同様に物性測定を行ったところ. 動的粘弾性測定による t a η δ のピーク温度 T sは 76 · 1 °C、 G, 。が 5. l X l 05P a、 G' 3。力 s6. 7 X 104P a、 G' 10/G' 30は 7· 6にあ り、 酸価は 5. 3mgKOHZgであった。
(着色粒子の分散液の製造例 1 )
' スチレン 65質量部
• n—ブチルァクリ レー卜 35質量部
- ピグメントブルー 1 5 : 3
•サリチル酸アルミニゥム化合物
(ポントロン E— 88 : オリエント化学社製) • ジビュルベンゼン 0. 022質量部
'上記極性樹脂の製造例で得た極性樹脂 3. 0質量部
' フィッシャートロプシュワックス 10質量部
(融点 78 °C、 融点の半値幅 3. 5°C)
からなる単量体の混合物を調製した。 これに 15mmのセラミックビーズを入 れ、 アトライターを用いて 2時間分散して、 単量体組成物を得た。
イオン交換水 700質量部に、 0. 1モル Zリッ トルの Na 3P04水溶液 4 50質量部を投入し、 60°Cに加温した。 TK式ホモミキサー (特殊機化工業 製) を用いて、 10, 000 r pmにて撹拌した。 これに 1. 0モルノリット ルの C a C 12水溶液 68質量部を添加し、 リン酸カルシウム塩を含む水分散 液を得た。
上記単量体組成物に、 重合開始剤である 1, 1, 3, 3—テトラメチルプチ ルパーォキシ _ 2—ェチルへキサノエートの 70%トルエン溶液 10質量部 を添加し、 これを上記分散系に投入した。 前記高速撹拌装置にて 12000回 転/分を維持しつつ 3分間の造粒工程を行った。 その後、 高速撹拌装置からプ 口ペラ撹拌羽根に撹拌機を代え、 150回転 Z分で 10時間重合を行った。 5 0°Cに冷却して、 着色粒子の分散液 1を得た。
(着色粒子の分散液の製造例 2及び 3 )
表 3に示す材料の添加量を変更した以外は、 着色粒子の分散液の製造例 1と 同様にして、 着色粒子の分散液 2及び 3を得た。 水合閉始剤ク水溶液溶液重プ Nリン〇|P0チルァスチレ〇a n342
菪色粒子分散液のの
加菪色粒子添加量ト添加量添量添加のレのの添加量量ののー
製造例
(黄量部) (黄量部)〈黄部〉量〈質量部) (質量部)
菪色粒子分散菪色粒子液ののの
例分散液製适 11
H P
菪色粒菪色粒子子分散液ののの L8t- "
分散製造例液 22
菪粒散菪色粒子色子分液ののの
製造例分散液 33
<実施例 1〉
冷却管、 撹拌機、 窒素導入管を備えた反応容器に ·上記着色粒子の分散液 1 : 1380質量部 (着色粒子の含有量: 100質量部) •表層樹脂 1を含有する微粒子分散液:
20質量部 (表層樹脂の含有量: 5質量部) を投入して、 複合分散液を得た。
上記複合分散液を T2+l 5 (°C)に加熱し、 3時間撹拌した(加熱工程 1)。 次に、 0. 2モル Zリットルの塩酸を滴下し、 3時間かけて反応系の pHを 1. 8にした (酸処理工程)。 さらに、 上記複合分散液に表層樹脂 1の有する Ts— 10 (°C) に加熱し、 1時間撹拌を続けた (加熱工程 2)。 20°Cまで冷却し、 ろ過、 乾燥してトナー粒子 1を得た。
•上記トナー粒子 1 : 100質量部
• n— C4H9S i (OCH3) 3で処理した疎水性酸化チタン(BET比表面積:
13 OmVg) : 1質量部
•へキサメチルジシラザン処理した後シリコーンオイルで処理した疎水性シリ 力 (BET比表面積 16 Om2/g) : 1質量部
からなる混合物をヘンシェルミキサーで混合し、 トナー 1を得た。 トナー 1の 製造における処方及び製造条件を表 4に示す。
上記トナー 1を用い、後述の評価を行った。 トナー 1の物性を表 5、表 6に、 評価結果を表 7に示す。
<実施例 2乃至 6 >
原材料の使用量、 加熱工程 1、 酸処理工程、 加熱工程 2を表 4に示す条件に 変更した以外は、 実施例 1と同様にして、 トナー 2〜6を得た。 また、 該トナ 一 2〜 6を用いて、 実施例 1と同様の評価を行った。 各トナーの物性を表 5、 表 6に、 評価結果を表 7に示す。
<比較例 1 >
実施例 1において、 原材料の使用量、 加熱工程 1、 酸処理工程を表 4に示す 条件に変更し、 加熱工程 2を行わなかった以外は、 実施例 1と同様にしてトナ 一 7を得た。 該トナー 7を用いて、 実施例 1と同様の評価を行った。 該トナー 7の物性を表 5、 表 6に、 評価結果を表 7に示す。
<比較例 2及び 3〉
実施例 1において、 原材料の使用量、 加熱工程 1、 酸処理工程、 加熱工程 2 を表 4に示す条件に変更した以外は、 実施例 1と同様にしてトナー 8及び 9を 得た。 該トナー 8及び 9を用いて、 実施例 1と同様の評価を行った。 該トナー 8及び 9の物性を表 5、 表 6に、 評価結果を表 7に示す。
<比較例 4 >
実施例 1において、 原材料の使用量、 加熱工程 1、 加熱工程 2を表 4に示す 条件に変更し、 酸処理工程を行わなかった以外は、 実施例 1と同様にしてトナ 一 1 0を得た。 該トナー 1 0を用いて、 実施例 1と同様の評価を行った。 該ト ナー 1 0の物†生を表 5、 表 6に、 評価結果を表 7に示す。
<比較例 5〉
着色粒子の分散液の製造例 1において、 極性樹脂の添加量を 1 0質量部に変 更した以外は同様にして、 着色粒子の分散液を得た。 この着色粒子の分散液を 使用し、 さらに表層樹脂を添加しなかった以外は実施例 1と同様にしてトナー 1 1を得た。 該トナー 1 1を用いて、 実施例 1と同様の評価を行った。 該トナ 一 1 1の物性を表 5、 表 6に、 評価結果を表 7に示す。
<比較例 6〉
比較例 5において、 極性樹脂の添加量を 3 0質量部に変更した以外は同様に して、 トナー 1 2を得た。 該トナー 1 2を用いて、 実施例 1と同様の評価を行 つた。 該トナー 1 2の物性を表 5、 表 6に、 評価結果を表 7に示す。 表 4
Figure imgf000069_0001
表 5
DSCによるト THF可溶成分 THF可 ίき成分の 実施例 トナ^" 04τ< Αΐιιι) D^ τ( μ.m) ナ一の THF
Tg 可容成分 THFHT;'容成分
の含有量 硫萤含有量 の の ΜΙΜ/ΜΠ
(Ti CO) (黄量 ¾) 賺0 /。〉 実施例 1 トナー 1 5.3 4.9 44 97200 5.20 86.1 0.113 実施例 2 トナー 2 5.2 4.8 44 96600 5.19 84.5 0.098 実施例 3 トナ^ 3 5.2 4.6 44 98100 5.22 87.2 0.201 実施例 4 トナー 4 4.6 3.9 54 54800 3.19 88.4 0.117 実施例 5 トナ 5 6.2 5.3 34 137200 7.18 82.6 0.181 実施例 6 卜ナ^ 6 6.6 5.5 34 136700 7.23 81.3 0.151 比較例 1 トナ 7 5.6 4.6 44 96500 5.19 82.9 0.116 比較例 2 トナー 8 5.1 4.3 54 54400 3.14 78.7 0.374 比較例 3 トナ 7.1 6.0 34 136100 7.52 91.2 0.000 比翻 4 トナ 0 5.6 4.8 44 95800 5.04 85.2 0.321 比較例 5 トナー 1 1 6.2 5.1 46 91200 4.47 84.3 0.000 比車例 6 トナー 12 7.6 6.1 38 132200 9.87 74.6 0.000
表 6
Figure imgf000071_0001
く耐ブロッキング性能の評価方法 >
トナー 5 gを 10 Om 1のポリカップに計りとり、 50°Cに調整した温風乾 燥器と 25°Cに調整した室内に入れ 1週間静置した。 ポリカップを静かに取り 出し、 ゆっくりと回転させたときのトナーの流動性を、 50°Cで静置したトナ 一と 25°Cで静置したトナーとで比較し、 目視により評価した。
A: 25 °Cで静置したトナーと比較して、 50°Cで静置したトナーの流動性が 同等である。
B : 25 °Cで静置したトナーと比較して、 50°Cで静置したトナーの流動性が やや劣るが、 ポリ力ップの回転に伴い徐々に流動性が回復する。
C: 50°Cで静置したトナーは、 凝集し融着した塊状物が見られる。
D: 50°Cで静置したトナーが流動しない。
<低温定着性能、 耐オフセット性能、 耐しみ込み性能、 及び、 色域性能の評価 方法 >
市販のカラーレーザープリンター (L BP— 5400、 キャノン製) を使用 し、 シアンカートリッジのトナーを取り出して、 これにトナー 1を充填した。 該カートリッジをシアンステーションに装着し、 受像紙 (キヤノン製オフィス プランナー 64 g/m2) 上に、 縦 2. O cm横 15. 0 c mの未定着のト ナー画像 (0. 5mg/cm2) を、 通紙方向に対し上端部から 2. 0 c mの 部分と下端部から 2. 0 cmの部分に形成した。 次いで、 市販のカラーレーザ 一プリンター (LBP—5400、 キャノン製) から取り外した定着ユニット を定着温度とプロセススピ一ドが調節できるように改造し、 これを用いて未定 着画像の定着試験を行った。 常温常湿下、 プロセススピードを 280 mm /秒 に設定し、 120°C乃至 240°Cの範囲で設定温度を 10°Cおきに変化させな がら、 各温度で上記トナー画像の定着を行った。 下記評価基準に従って、 低温 定着性能、 耐オフセッ ト性能、 ダロス性能、 耐しみ込み性能を評価した。
低温定着性能 A: 1 2 0 °C以上で低温オフセッ卜が発生せず、 指でこすってもトナーが剥が れない。
B : 1 3 0 °C以上で低温オフセットが発生せず、 指でこすってもトナーが剥が れない。
C : 1 4 0 °C以上で低温オフセットが発生せず、 指でこすってもトナーが剥が れない。
D : 1 5 0 °C以上で低温オフセットが発生せず、 指でこすってもトナーが剥が れない。
E : Dより劣る。
耐オフセッ ト性能
A:低温定着性能の評価基準となった温度 + 7 0 °C以上の温度領域で高温オフ セットが発生しない。
B :低温定着性能の評価基準となった温度 + 6 0 °C以上の温度領域で高温オフ セットが発生しない。
C :低温定着性能の評価基準となった温度 + 5 0 °C以上の温度領域で高温オフ セットが発生しない。
D :低温定着性能の評価基準となった温度 + 4 0 °C以上の温度領域で高温オフ セットが発生しない。
E : Dより劣る。
グロス+生能
低温オフセット及び高温オフセットが発生しなかった定着画像について、 ハ ンディ光沢度計ダロスメータ一 P G— 3 D (日本電色工業製) を用いて、 光の 入射角 7 5 ° の条件で測定し、 以下の基準で評価した。
A:ベタ画像部の光沢度の最高値が 4 5以上である。
B :ベタ画像部の光沢度の最高値が 4 0以上 4 5未満である。
C :ベタ画像部の光沢度の最高値が 3 5以上 4 0未満である。 D:ベタ画.像部の光沢度の最高値が 30以上 35未満である。
E :ベタ画像部の光沢度の最高値が 30未満である。
耐しみ込み性能
光沢度が最高値となった画像の光沢値 (t と、 該画像を作成したときの 定着器の温度 + 10°Cで作成した画像の光沢値( t 2) との変化率 [変化率(%) = (t x- t 2) X 100/t J について、 以下の基準で評価した。
A:光沢度の変化率が 5%未満である。
B :光沢度の変化率が 5 %以上 10%未満である。
C:光沢度の変化率が 10%以上 15%未満である。
D:光沢度の変化率が 1 5 %以上 20 %未満である。
E:光沢度の変化率が 20 %以上である。
<耐久安定性能 >
市販のカラーレーザープリンター (LBP—5400, キャノン製) を使用 し、 シアンカートリッジのトナーを取り出して、 これにトナー 1を 50 g充填 した。 該カートリッジをシアンステーションに装着し、 受像紙 (キャノン製ォ フィスプランナー 64 gZm2) 上に、 印字率 1 %の連続印字を行い、 50 0枚に 1回の割合でベタ画像を形成した。 カートリッジ内のトナーが 25 g以 下となった時点で、 トナー 1を 50 g追加し、 同様に連続印字を行う、 という 作業を繰り返した。 下記評価基準に従って、 耐久安定性能を評価した。
·耐久安定性能 (1)
A: トナーを追加した量が合計 200 g以上のときに、 ベタ画像濃度が 1. 5 未満となる。 若しくは、 トナーを追加した量が合計 250 gのときにベタ画像 濃度が 1. 5未満とならない。
B : トナーを追加した量が合計 1 50 gのときに、 ベタ画像濃度が 1. 5未満 となる。
C: トナーを追加した量が合計 100 gのときに、 ベタ画像濃度が 1. 5未満 となる。
D: トナーを追加した量が合計 50 gのときに、 ベタ画像濃度が 1. 5未満と なる。
E: トナーを追加することなく、 ベタ画像濃度が 1. 5未満となる。
•耐久安定性能 (2)
A: トナーを追加した量が合計 200 g以上のときに、 印字率 1%画像に画像 不良が発生する。 若しくは、 トナーを追加した量が合計 250 gのときに画像 不良が発生しない。
B : トナーを追加した量が合計 150 gのときに、 印字率 1%画像に画像不良 が発生する。
C: トナーを追加した量が合計 100 gのときに、 印字率 1%画像に画像不良 が発生する。
D: トナーを追 ¾!した量が合計 50 gのときに、 印字率 1%画像に画像不良が 発生する。
E: トナーを追加することなく、 印字率 1%画像に画像不良が発生する。
表 7
Figure imgf000076_0001
この出願は 2008年 2月 25日に出願された日本国特許出願第 2008 -042970号からの優先権を主張するものであり、 その内容を引用してこ の出願の一部とするものである。

Claims

請 求 の 範 囲
1. 結着樹脂、 着色剤及びワックスを少なくとも含有するトナー粒子と、 無機 微粉体とを有するトナーであって、
示差走査熱量計(D S C) により測定される該トナーのガラス転移点を Ί (°C) としたとき、 1\— 10 (°C) における該トナーの微小圧縮試験におい て、 該トナ 粒に荷重 0. 00 N (0. 0 Omg f ) から 7. 85 X 10— 4
N (80. O Omg f ) まで 7. 85 X 10— 7N (0. 08 m g f ) 刻みで負 荷を加えたとき、 7. 85 X 10一4 Nでの歪みの値 A80a (%) が 35. 0乃 至 75. 0%であり、該微小圧縮試験より得られる荷重 (X軸) —歪み (y軸) 曲線において、 該曲線と、 x = 7. 85 X 10一4 Nの直線と、 x軸とで囲まれ る領域の面積 (Sl a) と、 x = 3. 92 X 10— 5N (4. O Omg f ) の時の 曲線上の点と x = 7. 85 X 10— 5N (8. O Omg f ) の時の曲線上の点と を結ぶ直線と、 x = 7. 85 X 10— 4Nの直線と、 X軸とで囲まれる領域の面 積 (S2a) との比 (Sl aZS2a) が 1. 5乃至 3. 5であるトナー。
2. 前記トナーは、 該トナーの個数平均粒子径を D 1 T m) としたとき、 前記微小圧縮試験より得られる粒子径 (X軸) 一歪み (y軸) 曲線 (R_A80 曲線) において、 該 D 1Tに対応する歪みの値を B10 (%) としたとき、 該 B10と前記 A80aとの変化率 φ (%) [ = (A80a-B10) X 100/B10] が 1 5. 0%以下でぁり、 前記1311~の1. 2倍の粒子径に対応する歪みの値 を B12 (%) とし、 前記 D 1Tの 0. 8倍の粒子径に対応する歪みの値を B 08 (%) としたとき、 該 B12と該 B08との傾き ひ [«= (B12— B。8) / (D 1 TX 0. 4)] が一 1 5. 0以下である請求項 1に記載のトナー。
3.前記トナーは、前記微小圧縮試験より得られる粒子径(X軸)一変曲点(y 軸) 曲線 (R— C曲線) において、 前記 D 1 こ対応する変曲点 Cの値を C10 (N) としたとき、 該 C10が 9. 8 1 X 10— 5乃至 3. 43 X 10一4 N (l
0. 00乃至 35. 0 Omg f ) にあり、 前記 D 1 τの 1. 2倍の粒子径に対 応する変曲点 Cの値を 2 (N) とし、 前記 D 1Tの 0. 8倍の粒子径に対応 する変曲点 Cの値を C 08 (N) としたとき、 該 C12と該 C08との傾き β [β = (C12-C08) / (D 1TX 0. 4)] が 1 5. 0以下である請求項 1に記載 のトナー。
4. 前記トナーは、 T\+5 (°C) における該トナーの微小圧縮試験により得 られる荷重 (X軸) 一歪み (y軸) 曲線において、 該曲線と、 x = 7. 85 X 10一4 Nの直線と、 X軸とで囲まれる領域の面積を Slbとし、荷重 3. 92 X 10—5Nの時の曲線上の点と荷重 7. 85 X 10一5 Nの時の曲線上の点とを結 ぶ直線と、 x = 7. 85 X 10一4 Nの直線と、 X軸とで囲まれる領域の面積を S2bとしたとき、 該 S lbと前記 S laとの比 (SlbZSla) が 1. 2乃至 3.
0であり、 該 S 2bと前記 S 2aとの比 (S2b/S2a) が 2. 0乃至 6. 0であ る請求項 1に記載のトナー。
5. 前記トナー粒子は、 ワックスと着色剤を少なくとも有し、 結着樹脂を主成 分とするコア相と、 該コア相を被覆する表層樹脂を主成分とするシヱル相とを 有するコァシェル構造を有する請求項 1乃至 4のいずれかに記載のトナー。
6. 前記トナーは、 コア粒子 100. 0質量部に対し表層樹脂を 1. 0乃至 1 0. 0質量部含有し、 該表層樹脂は、 動的粘弾性試験による損失正接 (t a n S) 曲線において、 45. 0乃至85. 0°Cの範囲内の温度 T s (°C) におい て t a η δ が極大値となり、 該動的粘弾性試験による貯蔵弾性率 (G' ) 曲線 において、 T s + 10 (°C) における G' の値 (G' 10) が 1. 0 X 105乃 至 5. 0 X 106P aであり、 T s + 30 (°C) における G' の値 (G' 30) が 1. 0 X 104乃至 5. 0 X 105P aである請求項 5に記載のトナー。
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