JP2015127818A - Image forming apparatus and process cartridge - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、低温定着性と耐ブロッキング性を両立し、定着画像強度に優れ、さらには、生産安定性にも優れる静電荷像現像用トナーと、高い弾性変形率を有する最表層を持つ電子写真感光体を使用することによって、フィルミング等に起因する欠陥の無い、高品質な画像を安定的に形成する電子写真方式の画像形成装置およびプロセスカートリッジに関するものである。 The present invention provides a toner for developing an electrostatic image having both low-temperature fixability and blocking resistance, excellent fixed image strength, and excellent production stability, and an electrophotographic image having an outermost layer having a high elastic deformation rate. The present invention relates to an electrophotographic image forming apparatus and a process cartridge that stably form a high-quality image free from defects caused by filming and the like by using a photoreceptor.
電子写真、静電記録、静電印刷等に於いて使用される現像剤は、その現像工程において、例えば、静電荷像が形成されている感光体等の像担持体に一旦付着され、次に転写工程において感光体から転写紙等の転写媒体に転写された後、定着工程において紙面に定着される。その際、潜像保持面上に形成される静電荷像を現像する為の現像剤として、キャリアとトナーから成る二成分系現像剤及び、キャリアを必要としない一成分系現像剤(磁性トナー、非磁性トナー)が知られている。 In the developing process, the developer used in electrophotography, electrostatic recording, electrostatic printing, etc. is once attached to an image carrier such as a photoreceptor on which an electrostatic charge image is formed, and then After being transferred from the photoreceptor to a transfer medium such as transfer paper in the transfer process, it is fixed on the paper surface in the fixing process. At that time, as a developer for developing the electrostatic image formed on the latent image holding surface, a two-component developer composed of a carrier and a toner, and a one-component developer that does not require a carrier (magnetic toner, Non-magnetic toners are known.
従来、電子写真、静電記録、静電印刷などに用いられる乾式トナーとしては、スチレン系樹脂、ポリエステルなどのトナーバインダーを着色剤などと共に溶融混練し、微粉砕したものが用いられている。高品位、高画質の画像を得るためには、トナーの粒子径を小さくすることにより改良が図られているが、通常の混練、粉砕法による製造方法ではその粒子形状が不定形であり、機械内部では現像部内でのキャリアとの攪拌や、一成分系現像剤として用いる場合は現像ローラとトナー供給ローラ、層厚規制ブレードや摩擦帯電ブレードなどとによる接触ストレスによりさらにトナーが粉砕され、極微粒子が発生したり、流動化剤がトナー表面に埋め込まれるために画像品質が低下するという現象が発生している。またその形状ゆえに粉体としての流動性が悪く、多量の流動化を必要としたり、トナーボトル内への充填率が低く、コンパクト化への阻害要因となっている。そのため小粒径化したメリットが生かされていないのが現状である。さらには、粉砕法では粒子径の限界が存在し、さらなる小粒径化には対応できない。また、粉砕トナーのような不定形の形状による転写性の悪さから、転写された画像のぬけやそれを補うためトナー消費量が多くなるなどの問題が発生している。 Conventionally, as dry toners used for electrophotography, electrostatic recording, electrostatic printing, and the like, toner binders such as styrene resins and polyesters are melt-kneaded together with colorants and finely pulverized. In order to obtain high-quality and high-quality images, improvements have been made by reducing the particle diameter of the toner, but the particle shape is indefinite in the production method using the usual kneading and pulverization methods. Internally, the toner is further pulverized by agitation with the carrier in the developing unit, and when it is used as a one-component developer, contact stress between the developing roller and the toner supply roller, the layer thickness regulating blade, the friction charging blade, etc. Or the phenomenon that the image quality deteriorates because the fluidizing agent is embedded in the toner surface. Further, because of its shape, the fluidity as a powder is poor, a large amount of fluidization is required, and the filling rate into the toner bottle is low, which is an obstacle to downsizing. Therefore, the current situation is that the merit of reducing the particle size is not utilized. Furthermore, the pulverization method has a particle size limit, and cannot cope with further reduction in particle size. Further, due to the poor transferability due to the irregular shape such as the pulverized toner, there are problems such as the transfer of the transferred image and the amount of toner consumed to compensate for it.
従って、さらなる転写効率の向上によりトナーの消費量を減少させて画像のぬけの無い高品位の画像を得たり、ランニングコストを低減させたいという要求も高まっている。転写効率が非常に良いならば、感光体や転写媒体から未転写トナーを取り除くためのクリーニングユニットが必要なくなり、機器の小型化、低コスト化が図れ、廃棄トナーも無くなるというメリットも同時に有しているからである。このような不定形の形状効果の欠点を補うために種々の球状のトナー製造法が考案されている。 Accordingly, there is an increasing demand for further improving transfer efficiency to reduce toner consumption to obtain a high-quality image without missing images and to reduce running costs. If the transfer efficiency is very good, there is no need for a cleaning unit for removing untransferred toner from the photoreceptor or transfer medium, which has the advantages of reducing the size and cost of the equipment and eliminating waste toner. Because. Various spherical toner manufacturing methods have been devised to compensate for the disadvantages of such irregular shape effects.
しかし球状のトナーは感光体や転写媒体に残ったトナ−を除去するための装置(例えばクリーニングブレードやクリーニングブラシ)では除去できずクリーニング不良が発生してしまう。また球状であるがゆえにトナーの表面が全方位外側に露出しており、キャリアや帯電ブレードなどの帯電部材との接触にさらされ易く、トナー表面の外添剤や最表面に存在する帯電制御剤がトナー表面に埋め込まれ易く、トナーの流動性がすぐに低下してしまうなどの耐久性に問題があった。これらの乾式トナーは紙などに現像転写された後、熱ロールを用いて加熱溶融することで定着することが行われている。その際、熱ロール温度が高すぎるとトナーが過剰に溶融し熱ロールに融着する問題(ホットオフセット)が発生する。また、熱ロール温度が低すぎるとトナーが充分に溶融せず定着が不十分になる問題が発生する。省エネルギー化、装置の小型化の観点から、よりホットオフセット発生温度
が高く(耐ホットオフセット性)、かつ定着温度が低い(低温定着性)トナーが求められている。また、トナーが保管中および装置内の雰囲気温度下でブロッキングしない耐熱保存性が必要である。
However, the spherical toner cannot be removed by a device (for example, a cleaning blade or a cleaning brush) for removing the toner remaining on the photosensitive member or the transfer medium, resulting in poor cleaning. In addition, because the toner surface is spherical, the toner surface is exposed to the outside in all directions, and is easily exposed to contact with a charging member such as a carrier or a charging blade, and is an external additive on the toner surface or a charge control agent present on the outermost surface. However, there is a problem in durability such that the toner is easily embedded in the toner surface and the fluidity of the toner is immediately lowered. These dry toners are developed and transferred onto paper or the like, and then fixed by heating and melting using a hot roll. At that time, if the temperature of the hot roll is too high, a problem that the toner is excessively melted and fused to the hot roll (hot offset) occurs. On the other hand, if the heat roll temperature is too low, there is a problem that the toner is not sufficiently melted and fixing becomes insufficient. From the viewpoint of energy saving and downsizing of the apparatus, a toner having a higher hot offset generation temperature (hot offset resistance) and a lower fixing temperature (low temperature fixing property) is required. In addition, heat storage stability is required so that the toner is not blocked during storage and at ambient temperature in the apparatus.
これらの問題点を解決する方法として特開2001−222138号公報(特許文献1)、特開2002−182428(特許文献2)には結晶性ポリエステルをバインダー樹脂として配合することで結晶性樹脂の融点を利用して低温定着を得る提案がなされている。
しかしながら、これらの技術においては結晶性樹脂がメインのバインダー樹脂と相溶しないので結晶性樹脂を低温定着性の得られる量を配合するとトナーの表面や外部に結晶性樹脂が一部露出することで耐熱性を損なう、あるいはフィルミングが起こり画像の欠陥が起こる等の欠点があった。
As a method for solving these problems, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-222138 (Patent Document 1) and Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-182428 (Patent Document 2) incorporate crystalline polyester as a binder resin to obtain a melting point of the crystalline resin. Proposals have been made to obtain low-temperature fixing by using.
However, in these techniques, since the crystalline resin is not compatible with the main binder resin, if the crystalline resin is blended in an amount capable of obtaining low-temperature fixability, the crystalline resin is partially exposed on the toner surface or outside. There are drawbacks such as loss of heat resistance, filming and image defects.
これに対し特開平11−149179号公報(特許文献3)ではポリマー溶解懸濁法で用いる樹脂を低分子量のものとして分散相の粘度を下げ、乳化を容易にし、しかも粒子内で重合反応をさせて定着性を改善している。しかし粒子の形状を調節して、転写性やクリーニング性を改良したものではなかった。
また、特開2008−112073号公報(特許文献4)では、乳化凝集法により、非結晶性ポリエステル樹脂に内在される結晶性ポリエステル樹脂が離型剤と接触した構造を有することにより、記録媒体中での結晶性ポリエステル樹脂の定着後の再結晶化を抑制して接着性を改良し、定着速度による定着性の依存を少なくする技術が開示されている。
On the other hand, in JP-A-11-149179 (Patent Document 3), the resin used in the polymer dissolution suspension method has a low molecular weight to lower the viscosity of the dispersed phase, facilitate emulsification, and cause the polymerization reaction in the particles. To improve fixability. However, the transferability and cleaning properties were not improved by adjusting the shape of the particles.
Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-112073 (Patent Document 4) has a structure in which a crystalline polyester resin contained in an amorphous polyester resin is in contact with a release agent by an emulsion aggregation method, so that Discloses a technique for improving the adhesion by suppressing recrystallization of the crystalline polyester resin after fixing in order to reduce the dependency of the fixing property on the fixing speed.
一方、長鎖(メタ)アクリル酸エステルを含んだ低融点の結晶性樹脂を用いる方法も提案されている(特許文献5)。これらのモノマーは、容易に乳化することができ、水系でのトナー製造に非常に適している。しかしながら、このような長鎖(メタ)アクリル酸エステル重合体を結着樹脂として用いた場合、脆性が発現し、定着画像強度が著しく悪化し、折り曲げや引っかきによって容易に画像欠損が生じてしまう(特許文献5)。また、長鎖(メタ)アクリル酸エステルとビニル系モノマーを共重合すると(特許文献6,7)、融点が低下してしまい、耐ブロッキング性を悪化させてしまう。 On the other hand, a method using a low-melting crystalline resin containing a long-chain (meth) acrylic ester has also been proposed (Patent Document 5). These monomers can be easily emulsified and are very suitable for aqueous toner production. However, when such a long-chain (meth) acrylic acid ester polymer is used as a binder resin, brittleness is developed, the fixed image strength is remarkably deteriorated, and image defects are easily caused by bending or scratching ( Patent Document 5). In addition, when a long-chain (meth) acrylic acid ester and a vinyl monomer are copolymerized (Patent Documents 6 and 7), the melting point is lowered and the blocking resistance is deteriorated.
また、長鎖(メタ)アクリル酸エステル重合体を非結晶性樹脂でコアシェル化し、長鎖(メタ)アクリル酸エステル重合体を離型剤として用いたラテックスの製造法も提案されている(特許文献8)。しかしながら、これらのラテックスは、長鎖(メタ)アクリル酸エステル重合体が融解した状態における貯蔵弾性率が高く、トナー化しても、長鎖(メタ)アクリル酸エステル重合体のみでは離形効果が十分ではなく、オフセットが発生し、光沢も低く、さらにラテックスの粒径が大きいため、顔料と凝集した際に粗粉が発生してしまう問題があった。 In addition, a method for producing a latex using a long-chain (meth) acrylic acid ester polymer as a core shell with an amorphous resin and using the long-chain (meth) acrylic acid ester polymer as a release agent has also been proposed (Patent Literature). 8). However, these latexes have a high storage elastic modulus in a state in which the long chain (meth) acrylate polymer is melted, and even if it is made into a toner, the long-chain (meth) acrylate polymer alone has a sufficient releasing effect. However, offset occurs, gloss is low, and the particle size of the latex is large, so that there is a problem that coarse powder is generated when the pigment aggregates.
さらに、上記のような結晶性ポリエステル、結晶性長鎖(メタ)アクリル酸エステルを含有するトナーは、たとえ僅かでも表面に露出した結晶性樹脂が存在すると、感光体表面にトナー成分が固着するフィルミングが起きやすく、画像欠陥となり易い問題があることが新たに分かった。
本発明は、低温定着性及び耐ブロッキング性に優れる結晶性樹脂を含有するトナーを、フィルミング等の障害無く安定かつ高品質な画像を形成する装置ならびにプロセスカートリッジを提供することを課題とする。
Further, the toner containing the crystalline polyester and the crystalline long-chain (meth) acrylic ester as described above is a film in which the toner component adheres to the surface of the photoreceptor when there is even a slight amount of the crystalline resin exposed on the surface. It has been newly found that there is a problem that the image tends to cause image defects.
An object of the present invention is to provide an apparatus and a process cartridge for forming a stable and high-quality image of a toner containing a crystalline resin excellent in low-temperature fixability and anti-blocking property without obstacles such as filming.
本発明者らが鋭意検討を重ねた結果、該トナーが少なくとも第1の重合体と第2の重合体を含有するトナーであって、第1の重合体を海とし、該第1の重合体中に結晶性を有する第2の重合体が分散する海島構造を有し、同時に、高い弾性変形率を有する最表面を持つ感光体を用いることにより、フィルミング等の障害を発生させること無く、マシンライフを通じて安定に画像を形成し得ることを見出し、本発明を完成するに至ったものである。 As a result of intensive studies by the present inventors, the toner is a toner containing at least a first polymer and a second polymer, the first polymer being the sea, and the first polymer By having a sea-island structure in which a second polymer having crystallinity is dispersed, and at the same time, using a photoreceptor having an outermost surface having a high elastic deformation rate, without causing troubles such as filming, The present inventors have found that an image can be stably formed throughout the machine life and have completed the present invention.
すなわち、本発明の要旨は、下記の(1)〜(10)に存する。
(1) 少なくとも静電荷像現像用トナーと電子写真感光体を有する画像形成装置において、該トナーは少なくとも第1の重合体と第2の重合体を含有するトナーであって、
第1の重合体を海とし、該第1の重合体中に結晶性を有する第2の重合体が分散する海島構造を有し、
該第2の重合体が長鎖(メタ)アクリル酸エステル重合体、または結晶性ポリエステルを主体とすることを特徴とし、
かつ、該感光体の最表面層の弾性変形率が42%以上60%以下
であることを特徴とする画像形成装置。
(2) 該トナーが、第2の重合体の島の中に、更に第2の重合体を海とする島構造を有し、第2の重合体が長鎖(メタ)アクリル酸エステル重合体を主体とすることを特徴とする、(1)記載の画像形成装置。
(3) 該長鎖(メタ)アクリル酸エステル重合体に用いる結晶性長鎖(メタ)アクリル酸エステルのエステル部分の炭素数が10以上であることを特徴とする、(1)又は(2)に記載の画像形成装置。
(4) 該トナーが少なくとも結着樹脂、着色剤及びワックスを含み、該結着樹脂が該長鎖(メタ)アクリル酸エステルを重合する第1工程、第1工程において得られた重合体の存在下にビニル系単量体を重合する第2工程を経て製造されるものであることを特徴とする、(1)乃至(3)のいずれかに記載の画像形成装置。
(5) 該トナーが少なくともビニル系樹脂で変性されたポリエステル樹脂100質量部に対して、該結晶性ポリエステル樹脂を5〜40質量部、及びワックスを3〜20質量部含有することを特徴とする、(1)乃至(4)のいずれかに記載の画像形成装置。
(6) 該電子写真感光体の最表面層のユニバーサル硬度が180N/mm2以上であることを特徴とする、(1)乃至(5)のいずれかに記載の画像形成用装置。
(7) 該電子写真感光体の最表面層が、下記CT-3の構造を有する電荷輸送物質を含有することを特徴とする、(1)乃至(6)のいずれかに記載の画像形成用装置。
That is, the gist of the present invention resides in the following (1) to (10).
(1) In an image forming apparatus having at least an electrostatic charge image developing toner and an electrophotographic photosensitive member, the toner is a toner containing at least a first polymer and a second polymer,
The sea has a sea-island structure in which the first polymer is the sea, and the second polymer having crystallinity is dispersed in the first polymer.
The second polymer is mainly composed of a long chain (meth) acrylic acid ester polymer or a crystalline polyester,
And an elastic deformation rate of the outermost surface layer of the photoconductor is 42% or more and 60% or less.
(2) The toner has an island structure in which the second polymer is in the sea in the second polymer island, and the second polymer is a long-chain (meth) acrylate polymer. The image forming apparatus according to (1), characterized by comprising:
(3) The number of carbon atoms in the ester portion of the crystalline long-chain (meth) acrylate used in the long-chain (meth) acrylate polymer is 10 or more, (1) or (2) The image forming apparatus described in 1.
(4) The presence of the polymer obtained in the first step and the first step in which the toner contains at least a binder resin, a colorant and a wax, and the binder resin polymerizes the long-chain (meth) acrylic acid ester. The image forming apparatus according to any one of (1) to (3), wherein the image forming apparatus is manufactured through a second step of polymerizing a vinyl monomer below.
(5) The toner contains 5 to 40 parts by mass of the crystalline polyester resin and 3 to 20 parts by mass of wax with respect to 100 parts by mass of the polyester resin modified with at least a vinyl resin. The image forming apparatus according to any one of (1) to (4).
(6) The image forming apparatus according to any one of (1) to (5), wherein the universal hardness of the outermost surface layer of the electrophotographic photosensitive member is 180 N / mm 2 or more.
(7) The image forming layer according to any one of (1) to (6), wherein the outermost surface layer of the electrophotographic photosensitive member contains a charge transport material having the following CT-3 structure: apparatus.
(8) 該電子写真感光体が、最表層のバインダー樹脂として、ポリエステル樹脂を含有することを特徴とする、(1)乃至(7)のいずれかに記載の画像形成用装置。
(9) 該電子写真感光体が、最表層のバインダー樹脂として、ビフェノール系ユニットを30モル%以上共重合成分として含有するポリカーボネート樹脂を使用することを特徴とする、(1)乃至(7)のいずれかに記載の画像形成用装置。
(10)少なくとも(1)乃至(5)のいずれかに記載の静電荷像現像用トナーと、(1)又は(6)乃至(9)のいずれか1項に記載の電子写真感光体とを使用することを特徴とする電子写真用プロセスカートリッジ。
(8) The image forming apparatus according to any one of (1) to (7), wherein the electrophotographic photosensitive member contains a polyester resin as a binder resin of the outermost layer.
(9) The electrophotographic photosensitive member uses a polycarbonate resin containing 30 mol% or more of a biphenol-based unit as a copolymer component as a binder resin of the outermost layer, (1) to (7) The image forming apparatus according to any one of the above.
(10) At least the electrostatic image developing toner according to any one of (1) to (5) and the electrophotographic photosensitive member according to any one of (1) or (6) to (9). An electrophotographic process cartridge characterized by being used.
本発明によると、結晶性樹脂を島とする海島構造のトナーと、高い弾性変形率を有する最表面層を持つ感光体と併せて使用することにより、マシンあるいはプロセスカートリッジライフを通じて、フィルミング等の無い、安定した高品質な画像を形成する、画像形成装置並びにプロセスカートリッジを提供することができる。 According to the present invention, by using in combination with a toner having a sea-island structure with crystalline resin as an island and a photoreceptor having an outermost surface layer having a high elastic deformation rate, filming and the like can be performed throughout a machine or process cartridge life. It is possible to provide an image forming apparatus and a process cartridge that form a stable, high-quality image.
まず、トナーについて説明する。
本発明に用いられるトナーは、少なくとも第1の重合体と、結晶性の第2の重合体で構成される。トナー断面で見た場合には、第1の重合体(海)中に、第2の重合体(島)が分散する海島構造(A)を有する。第2の重合体は、第1の重合体の内部にのみ存在し、第1の重合体の外に出ていないことが好ましい。具体的には、TEM断面写真で第2の重合体の90面積%が第1の重合体内部に存在することが好ましく、100面積%存在することが更に好ましい。結晶性の第2の重合体は相対的に低融点であり、機械的に変形、脱離し易いため、トナー表面に露出すると、トナー成分が感光体に固着する、いわゆるフィルミングが起き易くなる。
First, the toner will be described.
The toner used in the present invention is composed of at least a first polymer and a crystalline second polymer. When viewed from the cross section of the toner, it has a sea-island structure (A) in which the second polymer (island) is dispersed in the first polymer (sea). It is preferable that the second polymer exists only inside the first polymer and does not come out of the first polymer. Specifically, it is preferable that 90% by area of the second polymer is present in the first polymer in the TEM cross-sectional photograph, and more preferably 100% by area. Since the crystalline second polymer has a relatively low melting point and is easily deformed and detached mechanically, when exposed to the toner surface, so-called filming, in which the toner component adheres to the photoreceptor, is likely to occur.
なお、該海島構造(A)中に第2の重合体を海とし、第3の重合体を島とする海島構造(B)を含むことがさらに好ましい。本発明に用いられるトナーの海島構造とは、連続相中に閉じた界面を有する島状の相が存在している構造のものを言う。本発明に用いられるトナーの構造の一例を図3において説明する。図3はトナーの断面の模式図を表し、図3のX1は第1の重合体、X2は第2の重合体、X3は第3の重合体を表す。前述のように、この第1の重合体X1の海中に、第2の重合体相X2(島)が全て存在することが好ましく、且つ、該第2の重合体相X2(海)中に第3の重合体の相X3(島)が存在することが更に好ましい。この際、X3の存在しないX2があっても良い。 The sea-island structure (A) further preferably includes a sea-island structure (B) in which the second polymer is the sea and the third polymer is the island. The sea-island structure of the toner used in the present invention refers to a structure in which an island-like phase having a closed interface exists in a continuous phase. An example of the structure of the toner used in the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a schematic diagram of a cross section of the toner. In FIG. 3, X1 represents a first polymer, X2 represents a second polymer, and X3 represents a third polymer. As described above, it is preferable that the second polymer phase X2 (island) is entirely present in the sea of the first polymer X1, and the second polymer phase X2 (sea) More preferably, a polymer phase X3 (island) 3 is present. At this time, there may be X2 in which X3 does not exist.
前記の第3の重合体は、第2の重合体と異なるものであることが好ましい。但し、第3の重合体の構造は、第2の重合体と完全同一でなければよく、例えば共重合体である場合には構成するモノマーは、第1及び第2の重合体を構成するモノマーと重複してもよい。第3の重合体は、特に限定されないが、スチレン系重合体、アクリル系重合体、スチレンアクリル共重合系重合体等のビニル系重合体、ポリエステル重合体等の縮合系重合体、エポキシ重合体、アミド系重合体、オレフィン系重合体、またはこれらの混合物、第1の重合体、第1及び第2の重合体を構成する単量体がグラフト重合したもの等が挙げられる。また、第3の重合体と第2の重合体の界面は特に限定されないが、他の成分が存在していてもよい。 The third polymer is preferably different from the second polymer. However, the structure of the third polymer may not be completely the same as that of the second polymer. For example, in the case of a copolymer, the monomer constituting the monomer is a monomer constituting the first and second polymers. And may overlap. The third polymer is not particularly limited, but a styrene polymer, an acrylic polymer, a vinyl polymer such as a styrene acrylic copolymer, a condensation polymer such as a polyester polymer, an epoxy polymer, Examples thereof include an amide polymer, an olefin polymer, or a mixture thereof, a first polymer, and those obtained by graft polymerization of monomers constituting the first and second polymers. The interface between the third polymer and the second polymer is not particularly limited, but other components may be present.
このような海島構造(A)が形成されるかどうかは、第1の重合体と第2の重合体の相溶性のバランスが非常に重要となる。相溶性が高すぎると、2つの重合体が完全に混ざり合い、Tgや弾性率の低下等のトナー性能に悪影響が顕著に現れる。それに対して、相溶性が低いと、2つの重合体は完全に相分離し、お互いの重合体の長所が生かされない。本発明に用いられるトナーは、第1の重合体(海)中に、第2の重合体(島)が分散する海島構造を有することにより、トナーの融点において、島部分が急速に軟化する。更には、第2の重合体の少なくとも一つの島にさらに海島構造を有することにより、第2の重合体の軟化が更に促進され、トナー全体として低温で軟化しうるため、低温での定着が得られる。本発明に用いられるトナーは、このような構造を有することで低温定着性と固結性のバランスが非常に良い。 Whether such a sea-island structure (A) is formed is very important in the balance of compatibility between the first polymer and the second polymer. If the compatibility is too high, the two polymers are completely mixed, and the toner performance such as a decrease in Tg and elastic modulus is significantly affected. On the other hand, if the compatibility is low, the two polymers are completely phase-separated and the advantages of each other's polymer are not utilized. Since the toner used in the present invention has a sea-island structure in which the second polymer (island) is dispersed in the first polymer (sea), the island portion is softened rapidly at the melting point of the toner. Further, since the sea-island structure is further provided on at least one island of the second polymer, the softening of the second polymer is further promoted, and the entire toner can be softened at a low temperature, so that fixing at a low temperature is obtained. It is done. Since the toner used in the present invention has such a structure, the balance between the low-temperature fixability and the caking property is very good.
本発明に用いられるトナーの構造の観察は、透過型電子顕微鏡装置(TEM)で行うこと
ができる。TEMは通常当業者の間で用いられているものであれば特に限定されない。
トナー断面を観察する方法としては、通常用いられている方法であれば特に限定されないが、トナーサンプルをエポキシ樹脂にて包埋固定した後、クライオウルトラミクロトームを用いて超薄切片を作成した。それら超薄切片に、四酸化ルテニウム染色処理等を行なった後、TEMにて観察することができる。
The structure of the toner used in the present invention can be observed with a transmission electron microscope (TEM). TEM is not particularly limited as long as it is usually used by those skilled in the art.
The method for observing the cross section of the toner is not particularly limited as long as it is a commonly used method. After embedding and fixing the toner sample with an epoxy resin, an ultrathin section was prepared using a cryoultramicrotome. These ultrathin sections can be observed with TEM after ruthenium tetroxide staining treatment or the like.
本発明に用いられるトナーにおいて、重合体の海島構造の大きさや分散状態はトナーに含有される重合体の量に依り、特に限定されないが、島構造はトナー全体に分散されているほうが、島の軟化が促進され、トナー全体として低温で軟化しうるため好ましい傾向がある。
第2の重合体の島の最長直径は通常、5μm以下であり、第3の重合体の島の最長直径は3μm以下であることが、トナーの低温定着に好ましい傾向がある。
In the toner used in the present invention, the size and dispersion state of the sea-island structure of the polymer depend on the amount of the polymer contained in the toner and are not particularly limited, but the island structure is more dispersed in the whole toner. Since the softening is promoted and the whole toner can be softened at a low temperature, there is a preferable tendency.
The longest diameter of the second polymer island is usually 5 μm or less, and the longest diameter of the third polymer island is preferably 3 μm or less, which tends to be preferable for low-temperature fixing of the toner.
本発明に用いられるトナーに用いられる第1の重合体は、従来トナーに用いられる重合体であれば特に限定されない。具体的には、スチレン系重合体、アクリル系重合体、スチレンアクリル共重合系重合体等のビニル系重合体、(変性)ポリエステル樹脂等の縮合系重合体、エポキシ重合体、アミド系重合体、オレフィン系重合体、またはこれらの混合物等が挙げられる。これらのうち、第2の重合体として結晶性の長鎖(メタ)アクリル酸エステルを使用する場合には、第1の重合体としてはビニル系重合体が好ましく、第2の重
合体として結晶性ポリエステル樹脂を使用する場合には、第1の重合体としてはビニル系
樹脂で変性されたポリエステル樹脂を使用することが好ましい。
The first polymer used in the toner used in the present invention is not particularly limited as long as it is a polymer used in conventional toners. Specifically, vinyl polymers such as styrene polymers, acrylic polymers, styrene acrylic copolymer polymers, condensation polymers such as (modified) polyester resins, epoxy polymers, amide polymers, Examples thereof include olefin polymers or mixtures thereof. Of these, when a crystalline long-chain (meth) acrylic acid ester is used as the second polymer, a vinyl polymer is preferred as the first polymer, and crystalline as the second polymer. When a polyester resin is used, it is preferable to use a polyester resin modified with a vinyl resin as the first polymer.
<1>結晶性長鎖(メタ)アクリル酸エステル系トナー
本発明に用いられるトナーに供される上記第2の重合体として、結晶性の長鎖(メタ)アクリル酸エステルを用いる場合について説明する。
結晶性を有する樹脂である、長鎖(メタ)アクリル酸エステルは、直鎖でも分岐していても良く、不飽和でも良い。ここで、長鎖(メタ)アクリル酸エステルとは、エステル部分の炭素数が10以上のものを指す。また、結晶性樹脂とは、示差走査熱量測定(DSC)において、階段状の吸熱量変化ではなく、明瞭な吸熱ピークを有するものを指す。
<1> Crystalline Long-Chain (Meth) Acrylate Ester Toner A case where a crystalline long-chain (meth) acrylate is used as the second polymer provided in the toner used in the present invention will be described. .
The long chain (meth) acrylic acid ester, which is a resin having crystallinity, may be linear or branched, and may be unsaturated. Here, the long chain (meth) acrylic acid ester means one having 10 or more carbon atoms in the ester portion. The crystalline resin refers to a resin having a clear endothermic peak instead of a stepwise endothermic amount change in differential scanning calorimetry (DSC).
長鎖(メタ)アクリル酸エステルを単独で用いる場合には、エステル部分の炭素数は、下限が、通常、10以上であり、好ましくは、18以上であり、トナー融点を好ましい範囲とするために、より好ましくは、20以上であり、特に好ましくは22以上である。
また、長鎖(メタ)アクリル酸エステルは単独でも、混合して用いても良いが、混合する場合の長鎖(メタ)アクリル酸エステルのエステル部分の炭素数の平均は、トナー融点を好ましい範囲とするために、下限が、通常、12以上であり、18以上であることが好ましく、19以上であることが更に好ましく、20以上であることが特に好ましい。一方
、エステル部分の炭素数の平均は、上限が、通常、40以下、トナー融点の観点から、好ましくは36以下、更に好ましくは、32以下である。
When a long chain (meth) acrylic acid ester is used alone, the lower limit of the carbon number of the ester moiety is usually 10 or more, preferably 18 or more, so that the toner melting point is in a preferred range. More preferably, it is 20 or more, and particularly preferably 22 or more.
Further, the long chain (meth) acrylic acid ester may be used alone or as a mixture, but the average number of carbon atoms in the ester portion of the long chain (meth) acrylic acid ester when mixed is within the preferable range of the melting point of the toner. Therefore, the lower limit is usually 12 or more, preferably 18 or more, more preferably 19 or more, and particularly preferably 20 or more. On the other hand, the average upper limit of the carbon number of the ester moiety is usually 40 or less, preferably 36 or less, more preferably 32 or less, from the viewpoint of the melting point of the toner.
また、エステル部分の異なる長鎖(メタ)アクリル酸エステルを混合する場合、長鎖(メタ)アクリル酸エステルのエステル部分の炭素数が22以上の成分が少なくとも含まれていることが好ましい。また、含有される長鎖(メタ)アクリル酸エステルのエステル部分の炭素数22以上の成分は、トナー融点が好ましい範囲となる傾向があるため、長鎖(メタ)アクリル酸エステル混合物の1%以上が好ましく、5%以上が更に好ましく、10%以上であることが特に好ましい。また、100%であってもよい。 Moreover, when mixing the long chain (meth) acrylic acid ester from which an ester part differs, it is preferable that the component whose carbon number of the ester part of a long chain (meth) acrylic acid ester is 22 or more is contained at least. Further, since the component having 22 or more carbon atoms in the ester portion of the long chain (meth) acrylate contained tends to have a preferable toner melting point, it is 1% or more of the long chain (meth) acrylate mixture. Is preferably 5% or more, more preferably 10% or more. Also, it may be 100%.
さらに、長鎖(メタ)アクリル酸エステルにおいて、エステル部分の炭素数が12以上の成分が長鎖(メタ)アクリル酸エステル混合物の50%以上であることが、結晶化によるトナー融点の最適化に好ましい傾向がある。エステル部分の炭素数が小さすぎると、低融点となり耐ブロッキング性に劣る傾向がある。
長鎖(メタ)アクリル酸エステルのエステル部分の炭素数は、DSC、NMR、MS等で測定することが可能である。
Furthermore, in the long-chain (meth) acrylic acid ester, the component having 12 or more carbon atoms in the ester portion is 50% or more of the long-chain (meth) acrylic acid ester mixture, which optimizes the toner melting point by crystallization. There is a favorable trend. When the number of carbon atoms in the ester portion is too small, the melting point becomes low and the blocking resistance tends to be poor.
The carbon number of the ester portion of the long chain (meth) acrylic acid ester can be measured by DSC, NMR, MS or the like.
また、長鎖(メタ)アクリル酸エステルにおいて、長鎖アクリル酸エステルが少なくとも含まれていることが好ましい。長鎖アクリル酸エステルが含まれると、後述するように、三級水素の引き抜きによるグラフトポリマーが生成しやすくなり、ビニル系共重合体との相溶性が高まり、均一なトナーが得られる傾向がある。
(メタ)アクリル酸エステルの例としては、特に限定されないが、テトラコシルアクリレート、ベヘニルアクリレート、イコシルアクリレート、ステアリルアクリレート、セチルアクリレート、ミスチリルアクリレート、テトラコシルメタクリレート、ベヘニルメタクリレート、イコシルメタクリレート、ステアリルメタクリレート、セチルメタクリレート、ミスチリルメタクリレート等の単量体が低温定着を達成するために好ましい。
Moreover, it is preferable that long-chain (meth) acrylic acid ester contains at least long-chain acrylic acid ester. If a long-chain acrylate ester is contained, as will be described later, a graft polymer is likely to be formed by extracting tertiary hydrogen, and compatibility with the vinyl copolymer is increased, and a uniform toner tends to be obtained. .
Examples of (meth) acrylic acid esters include, but are not limited to, tetracosyl acrylate, behenyl acrylate, icosyl acrylate, stearyl acrylate, cetyl acrylate, mistyryl acrylate, tetracosyl methacrylate, behenyl methacrylate, icosyl methacrylate, Monomers such as stearyl methacrylate, cetyl methacrylate, and mystyryl methacrylate are preferred for achieving low temperature fixing.
長鎖(メタ)アクリル酸エステルの重合体の融点は、100℃以下が好ましく、80℃以下が更に好ましく、70℃以下が特に好ましい。また、融点は、40℃以上が好ましく、さらに好ましくは50℃以上である。融点が高すぎると、定着温度低減の効果が乏しくなり、融点が低すぎると固結性、保存性に問題が生じる場合がある。
長鎖(メタ)アクリル酸エステル系トナーの結着樹脂は、長鎖(メタ)アクリル酸エステルを重合する第1工程、第1工程において得られた重合体の存在下に、ビニル系単量体を重合する第2工程を経て製造される。
The melting point of the long chain (meth) acrylic acid ester polymer is preferably 100 ° C. or lower, more preferably 80 ° C. or lower, and particularly preferably 70 ° C. or lower. The melting point is preferably 40 ° C. or higher, more preferably 50 ° C. or higher. If the melting point is too high, the effect of reducing the fixing temperature will be poor, and if the melting point is too low, problems may occur in the caking property and storage stability.
The binder resin of the long chain (meth) acrylate toner is a first monomer for polymerizing the long chain (meth) acrylate, and a vinyl monomer in the presence of the polymer obtained in the first process. It is manufactured through a second step of polymerizing the sucrose.
第1工程は、単量体(長鎖(メタ)アクリル酸エステル)溶液を調製し、この単量体溶液を水系媒体(例えば、界面活性剤水溶液)中に油滴分散させた後、この系を重合処理することにより、樹脂粒子の分散液を調製するものである。また、必要に応じて単量体にワックス等の結晶性物質を溶解させて単量体溶液を調整してもよい。
第2工程は、第1工程で得られた樹脂粒子の分散液に、さらに単量体(ビニル系単量体
)を添加し、樹脂粒子の存在下で単量体を重合処理することにより、樹脂粒子を形成するものである。
In the first step, a monomer (long chain (meth) acrylic acid ester) solution is prepared, and the monomer solution is dispersed in oil droplets in an aqueous medium (for example, an aqueous surfactant solution). A dispersion of resin particles is prepared by polymerizing the resin. Further, if necessary, a monomer solution may be prepared by dissolving a crystalline substance such as wax in the monomer.
In the second step, a monomer (vinyl monomer) is further added to the dispersion of resin particles obtained in the first step, and the monomer is polymerized in the presence of the resin particles. Resin particles are formed.
長鎖(メタ)アクリル酸エステル系トナーの結着樹脂を得る第2工程に供する長鎖(メタ)アクリル酸エステル重合体の量は、下限は、結着樹脂100質量部中に1質量部以上になるように仕込むことが好ましく、より好ましくは2質量部以上、さらに好ましくは5質量部以上であり、一方、上限は、結着樹脂100質量部中に50質量部以下になるように仕込むこと好ましく、より好ましくは45質量部以下、さらに好ましくは、40質量部以下である。結着樹脂中の長鎖(メタ)アクリル酸エステル重合体の含有量が少なすぎると、低温定着性等の性能が十分でない場合があり、多すぎると、定着画像強度が悪化し、
折り曲げや引っかきによって画像欠損が生じてしまう場合がある。
The lower limit of the amount of the long-chain (meth) acrylate polymer used in the second step for obtaining the binder resin of the long-chain (meth) acrylate-based toner is 1 part by mass or more in 100 parts by mass of the binder resin. It is preferable to charge so as to be, more preferably 2 parts by mass or more, and further preferably 5 parts by mass or more, while the upper limit is charged so that 100 parts by mass of the binder resin is 50 parts by mass or less. More preferably, it is 45 mass parts or less, More preferably, it is 40 mass parts or less. If the content of the long-chain (meth) acrylic acid ester polymer in the binder resin is too small, performance such as low-temperature fixability may not be sufficient, and if it is too much, the fixed image strength deteriorates.
An image defect may occur due to bending or scratching.
長鎖(メタ)アクリル酸エステル系トナーの結着樹脂を得る第1工程と第2工程において用いられる単量体は、単独で用いても複数種類を混合して用いてもよい。
長鎖(メタ)アクリル酸エステル系トナーにおいては、結着樹脂を第1工程、第2工程を経て得ることにより、低温定着性及び耐ブロッキング性に優れた静電荷像現像用トナーを得ることができる。
The monomers used in the first step and the second step for obtaining a binder resin for a long-chain (meth) acrylate toner may be used alone or in combination.
In the long chain (meth) acrylic acid ester toner, by obtaining the binder resin through the first step and the second step, it is possible to obtain a toner for developing an electrostatic image having excellent low-temperature fixability and blocking resistance. it can.
明らかではないが、以下のような機構により上記に示す効果が発現していると考えられる。まず、長鎖(メタ)アクリル酸エステルを最初に重合することにより、単一でシャープな融点を持つ結晶性の重合体が得られる。その後に、第2工程としてビニル系単量体を重合するため、それらを同時に重合した場合にできる長鎖(メタ)アクリル酸エステルとビニル系単量体の共重合体のような、低融点で非結晶性、幅広い融点範囲を有する成分の生成を抑えることができる。 Although not clear, it is considered that the effects described above are manifested by the following mechanism. First, by first polymerizing a long-chain (meth) acrylic acid ester, a single crystalline polymer having a sharp melting point can be obtained. After that, in order to polymerize vinyl monomers as the second step, a low-melting point such as a long chain (meth) acrylic acid ester and vinyl monomer copolymer formed by polymerizing them at the same time. Generation of a non-crystalline component having a wide melting point range can be suppressed.
また、第2工程において、ビニル系単量体を重合する際に、モノマー又は開始剤に由来するラジカルが、第1工程で生成した、一部の長鎖(メタ)アクリル酸エステル重合体のアクリル酸部位における三級水素を引き抜くことにより、グラフトポリマーが生成する。このグラフトポリマーが相溶化剤となり、結晶性樹脂である長鎖(メタ)アクリル酸エステル重合体及びビニル系重合体の界面を安定化し、ビニル系共重合体中に長鎖(メタ)アクリル酸エステル重合体が分散したトナーが得られることにより、シャープな融点を有する、低温定着性及び耐ブロッキング性に優れたトナーが製造可能となると考えられる。 In the second step, when the vinyl monomer is polymerized, the radical derived from the monomer or initiator is generated in the first step, and the acrylic of a part of the long-chain (meth) acrylate polymer. By extracting tertiary hydrogen at the acid site, a graft polymer is produced. This graft polymer becomes a compatibilizer, stabilizes the interface between the long-chain (meth) acrylate polymer and the vinyl polymer, which are crystalline resins, and the long-chain (meth) acrylate in the vinyl copolymer. By obtaining a toner in which a polymer is dispersed, it is considered that a toner having a sharp melting point and excellent in low-temperature fixability and blocking resistance can be produced.
長鎖(メタ)アクリル酸エステル系トナーの結着樹脂を得る第1工程における重合時間は特に限定されないが、重合後の残存する単量体が1%未満となるまで重合を行うことが好ましく、通常、5分以上、3時間以下であり、重合は、第1工程に供する単量体の融点以上の温度で行うことが好ましい。
長鎖(メタ)アクリル酸エステル系トナーの結着樹脂の製造工程である第1工程に供する長鎖(メタ)アクリル酸エステルは、必要に応じ、溶融、水及び界面活性剤等と混合した後に高圧機械乳化を行なうことが好ましい。また、高圧機械乳化は、ワックスと共に行ってもよい。高圧機械乳化を行うことで、長鎖(メタ)アクリル酸エステルやワックスの分散体の径を小さくすることができる。重合前の分散体の径が小さくなることで、分散体の比表面積が大きくなり、グラフト反応が進行しやすい傾向がある。
The polymerization time in the first step for obtaining the binder resin of the long chain (meth) acrylate toner is not particularly limited, but it is preferable to carry out the polymerization until the residual monomer after polymerization is less than 1%. Usually, it is 5 minutes or more and 3 hours or less, and the polymerization is preferably performed at a temperature equal to or higher than the melting point of the monomer used in the first step.
The long-chain (meth) acrylic acid ester used in the first step, which is a process for producing a binder resin for a long-chain (meth) acrylic acid ester toner, is mixed with melt, water, a surfactant and the like as necessary. High pressure mechanical emulsification is preferably performed. Moreover, you may perform a high pressure mechanical emulsification with a wax. By performing high-pressure mechanical emulsification, the diameter of the long-chain (meth) acrylic acid ester or wax dispersion can be reduced. By reducing the diameter of the dispersion before polymerization, the specific surface area of the dispersion increases, and the graft reaction tends to proceed.
長鎖(メタ)アクリル酸エステル及びワックスの分散体の体積平均粒径は、0.03μm以上が好ましく、0.05μm以上が更に好ましく、0.1μm以上が特に好ましい。また、2μm以下が好ましく、1μm以下が更に好ましく、0.5μm以下が特に好ましい。
長鎖(メタ)アクリル酸エステル系トナーの高圧機械乳化に用いる装置は特に限定されないが、ポンプ圧が5MPa以上、さらに好ましく10MPa以上の装置を用いることが好ましい。
The volume average particle size of the long chain (meth) acrylic acid ester and wax dispersion is preferably 0.03 μm or more, more preferably 0.05 μm or more, and particularly preferably 0.1 μm or more. Further, it is preferably 2 μm or less, more preferably 1 μm or less, and particularly preferably 0.5 μm or less.
The apparatus used for the high-pressure mechanical emulsification of the long chain (meth) acrylate toner is not particularly limited, but it is preferable to use an apparatus having a pump pressure of 5 MPa or more, more preferably 10 MPa or more.
また、高圧機械乳化は長鎖(メタ)アクリル酸エステル及びワックスの融点以上の温度にて乳化を行なうことが好ましい。乳化温度が低すぎると、分散体の粒径が小さくなりにくい傾向がある。
長鎖(メタ)アクリル酸エステル系トナーの結着樹脂の製造工程である第2工程に供されるビニル系単量体としては、従来トナーの結着樹脂に用いられている単量体を適宜用いることができる。
The high-pressure mechanical emulsification is preferably carried out at a temperature equal to or higher than the melting point of the long-chain (meth) acrylic acid ester and the wax. If the emulsification temperature is too low, the particle size of the dispersion tends to be difficult to decrease.
As the vinyl monomer used in the second step, which is the production process of the binder resin for the long-chain (meth) acrylate toner, a monomer conventionally used in the binder resin for the toner is appropriately selected. Can be used.
例えば、単量体としては、酸性基を有する重合性単量体(以下、単に酸性単量体と称す
ことがある)、塩基性基を有する重合性単量体(以下、単に塩基性単量体と称することがある)、酸性基も塩基性基も有さない重合性単量体(以下、その他の単量体と称することがある)のいずれの重合性単量体も使用することができる。
単量体としては例えば、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、フマル酸、ケイ皮酸等のカルボキシル基を有する重合性単量体、スルホン化スチレン等のスルホン酸基を有する重合性単量体、ビニルベンゼンスルホンアミド等のスルホンアミド基を有する重合性単量体等が挙げられる。また、塩基性単量体としては、アミノスチレン等のアミノ基を有する芳香族ビニル化合物、ビニルピリジン、ビニルピロリドン等の窒素含有複素環含有重合性単量体、ジメチルアミノエチルアクリレート、ジエチルアミノエチルメタクリレート等のアミノ基を有する(メタ)アクリル酸エステル等が挙げられる。これら酸性単量体及び塩基性単量体は、単独で用いても複数種類を混合して用いてもよく、また、対イオンを伴って塩として存在していてもよい。中でも、酸性単量体を用いるのが好ましく、より好ましくはアクリル酸及び/又はメタクリル酸であるのがよい。
For example, as a monomer, a polymerizable monomer having an acidic group (hereinafter sometimes simply referred to as an acidic monomer), a polymerizable monomer having a basic group (hereinafter simply referred to as a basic monomer) A polymerizable monomer having no acidic group or basic group (hereinafter, also referred to as other monomer) may be used. it can.
Examples of the monomer include polymerizable monomers having a carboxyl group such as acrylic acid, methacrylic acid, maleic acid, fumaric acid and cinnamic acid, polymerizable monomers having a sulfonic acid group such as sulfonated styrene, Examples thereof include polymerizable monomers having a sulfonamide group such as vinylbenzenesulfonamide. Examples of the basic monomer include aromatic vinyl compounds having an amino group such as aminostyrene, nitrogen-containing heterocyclic-containing polymerizable monomers such as vinylpyridine and vinylpyrrolidone, dimethylaminoethyl acrylate, diethylaminoethyl methacrylate, etc. And (meth) acrylic acid ester having an amino group. These acidic monomers and basic monomers may be used singly or as a mixture of a plurality of types, and may exist as a salt with a counter ion. Among these, it is preferable to use an acidic monomer, more preferably acrylic acid and / or methacrylic acid.
また、スチレン、メチルスチレン、クロロスチレン、ジクロロスチレン、p−tert−ブチルスチレン、p−n−ブチルスチレン、p−n−ノニルスチレン等のスチレン類、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸プロピル、アクリル酸n−ブチル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸ヒドロキシエチル、アクリル酸2−エチルヘキシル等のアクリル酸エステル類、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸プロピル、メタクリル酸n−ブチル、メタクリル酸イソブチル、メタクリル酸ヒドロキシエチル、メタクリル酸2−エチルヘキシル等のメタクリル酸エステル類、アクリルアミド、N−プロピルアクリルアミド、N,N−ジメチルアクリルアミド、N,N−ジプロピルアクリルアミド、N,N−ジブチルアクリルアミド等が挙げられ、重合性単量体は、単独で用いてもよく、また複数を組み合わせて用いてもよい。 Also, styrenes such as styrene, methyl styrene, chlorostyrene, dichlorostyrene, p-tert-butyl styrene, pn-butyl styrene, pn-nonyl styrene, methyl acrylate, ethyl acrylate, propyl acrylate, Acrylic esters such as n-butyl acrylate, isobutyl acrylate, hydroxyethyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, methyl methacrylate, ethyl methacrylate, propyl methacrylate, n-butyl methacrylate, isobutyl methacrylate, methacrylic acid Methacrylic acid esters such as hydroxyethyl acid, 2-ethylhexyl methacrylate, acrylamide, N-propylacrylamide, N, N-dimethylacrylamide, N, N-dipropylacrylamide, N, N-dibutyla Riruamido and the like, the polymerizable monomer may be used singly, or may be used in combination.
更に、結着樹脂を架橋樹脂とする場合、上述の単量体と共にラジカル重合性を有する多官能性単量体が用いられ、例えば、ジビニルベンゼン、ヘキサンジオールジアクリレート、エチレングリコールジメタクリレート、ジエチレングリコールジメタクリレート、ジエチレングリコールジアクリレート、トリエチレングリコールジアクリレート、ネオペンチルグリコールジメタクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、ジアリルフタレート等が挙げられる。また、反応性基をペンダントグループに有する重合性単量体、例えばグリシジルメタクリレート、メチロールアクリルアミド、アクロレイン等を用いることも可能である。中でもラジカル重合性の二官能性重合性単量体が好ましく、ジビニルベンゼン、ヘキサンジオールジアクリレートが特に好ましい。これら多官能性重合性単量体は、単独で用いても複数種類を混合して用いてもよい。 Further, when the binder resin is a cross-linked resin, a polyfunctional monomer having radical polymerizability is used together with the above-mentioned monomers, for example, divinylbenzene, hexanediol diacrylate, ethylene glycol dimethacrylate, diethylene glycol diester. Examples include methacrylate, diethylene glycol diacrylate, triethylene glycol diacrylate, neopentyl glycol dimethacrylate, neopentyl glycol diacrylate, and diallyl phthalate. It is also possible to use a polymerizable monomer having a reactive group in a pendant group, such as glycidyl methacrylate, methylol acrylamide, acrolein and the like. Among these, radically polymerizable bifunctional polymerizable monomers are preferable, and divinylbenzene and hexanediol diacrylate are particularly preferable. These polyfunctional polymerizable monomers may be used alone or as a mixture of plural kinds.
長鎖(メタ)アクリル酸エステル系トナーの結着樹脂を得る第2工程における重合時間は、第2工程に供する単量体や乳化剤等の添加方法等によって適宜調整することができ、特に限定されないが、重合後の残存する単量体が1%未満となるまで重合を行うことが好ましい。また、重合は、第1工程で得られた重合体の融点以上の温度で行うことが好ましい。 The polymerization time in the second step for obtaining the binder resin of the long chain (meth) acrylate toner can be appropriately adjusted depending on the addition method of monomers and emulsifiers used in the second step, and is not particularly limited. However, it is preferable to carry out the polymerization until the monomer remaining after the polymerization is less than 1%. Moreover, it is preferable to perform superposition | polymerization at the temperature more than melting | fusing point of the polymer obtained at the 1st process.
長鎖(メタ)アクリル酸エステル系トナーの製造において、結着樹脂を製造する工程に用いられる重合開始剤は第1工程及び第2工程で特に限定されないが、必要に応じて公知の重合開始剤を用いることができ、重合開始剤を1種又は2種以上組み合わせて使用する事ができる。重合開始剤には、ラジカル重合開始剤とイオン重合開始剤があるが、水中での使用においてラジカル重合開始剤が好ましく、また、結着樹脂を得る第2工程においてラジカル重合開始剤を用いると、水素引き抜きによるグラフト反応が起こりやすいため特に好ましい。 In the production of a long chain (meth) acrylic acid ester-based toner, the polymerization initiator used in the step of producing the binder resin is not particularly limited in the first step and the second step, but a known polymerization initiator may be used if necessary. The polymerization initiator can be used alone or in combination of two or more. The polymerization initiator includes a radical polymerization initiator and an ionic polymerization initiator. A radical polymerization initiator is preferable for use in water, and when a radical polymerization initiator is used in the second step of obtaining a binder resin, This is particularly preferable because a graft reaction due to hydrogen abstraction is likely to occur.
ラジカル重合開始剤には、有機重合開始剤と無機重合開始剤があるが、過酸化水素及び有機重合開始剤が好ましく用いられる。過硫酸カリウム、過硫酸ナトリウム、過硫酸アンモニウム等の無機重合開始剤は、大量の使用が必要である場合があり、重合末端に親水基が生成するため、帯電特性に悪影響を与える傾向がある。
特に、過酸化水素及び有機重合開始剤は、結着樹脂を得る第2工程においては、水素引き抜きによるグラフト反応が起こりやすいケトンパーオキサイド、及び過酸化水素を含むハイドロパーオキサイドが好ましい。さらには、過酸化水素を含むハイドロパーオキサイドが最も好ましい。
The radical polymerization initiator includes an organic polymerization initiator and an inorganic polymerization initiator, and hydrogen peroxide and an organic polymerization initiator are preferably used. Inorganic polymerization initiators such as potassium persulfate, sodium persulfate, and ammonium persulfate may need to be used in a large amount, and since a hydrophilic group is generated at the polymerization terminal, there is a tendency to adversely affect charging characteristics.
In particular, as the hydrogen peroxide and the organic polymerization initiator, in the second step of obtaining the binder resin, a ketone peroxide that easily undergoes a graft reaction by hydrogen abstraction and a hydroperoxide containing hydrogen peroxide are preferable. Furthermore, hydroperoxide containing hydrogen peroxide is most preferable.
これら重合開始剤はモノマー添加前、添加と同時、添加後のいずれの時期に重合系に添加しても良く、必要に応じてこれらの添加方法を組み合わせても良い。
長鎖(メタ)アクリル酸エステル系トナーでは、必要に応じて公知の連鎖移動剤を使用することができる。連鎖移動剤の具体的な例としては、t−ドデシルメルカプタン、2−メルカプトエタノール、ジイソプロピルキサントゲン、四塩化炭素、トリクロロブロモメタン等があげられる。連鎖移動剤は単独または2種類以上の併用でもよく、重合性単量体に対して0〜5質量%用いられる。
These polymerization initiators may be added to the polymerization system before, simultaneously with the addition of the monomer, or after the addition, and these addition methods may be combined as necessary.
In the long chain (meth) acrylic acid ester toner, a known chain transfer agent can be used as required. Specific examples of the chain transfer agent include t-dodecyl mercaptan, 2-mercaptoethanol, diisopropylxanthogen, carbon tetrachloride, trichlorobromomethane and the like. The chain transfer agent may be used alone or in combination of two or more, and is used in an amount of 0 to 5% by mass based on the polymerizable monomer.
長鎖(メタ)アクリル酸エステル系トナーでは、必要に応じて公知の懸濁安定剤を使用することができる。懸濁安定剤の具体的な例としては、リン酸カルシウム、リン酸マグネシウム水酸化カルシウム、水酸化マグネシウム等が挙げられる。これらは、一種或いは二種以上を組み合わせて用いてもよく、重合性単量体100質量部に対して1質量部以上、10質量部以下の量で用いてもよい。 In the long chain (meth) acrylic acid ester toner, a known suspension stabilizer can be used as necessary. Specific examples of the suspension stabilizer include calcium phosphate, magnesium phosphate calcium hydroxide, magnesium hydroxide and the like. These may be used alone or in combination of two or more, and may be used in an amount of 1 part by mass or more and 10 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the polymerizable monomer.
重合開始剤および懸濁安定剤は、何れも、重合性単量体添加前、添加と同時、添加後のいずれの時期に重合系に添加してもよく、必要に応じてこれらの添加方法を組み合わせてもよい。
その他、反応系には、pH調整剤、重合度調節剤、消泡剤等を適宜添加することができる。
Both the polymerization initiator and the suspension stabilizer may be added to the polymerization system at any time before, simultaneously with, or after the addition of the polymerizable monomer. You may combine.
In addition, a pH adjuster, a polymerization degree adjuster, an antifoaming agent, and the like can be appropriately added to the reaction system.
長鎖(メタ)アクリル酸エステル系トナーにおいて、結着樹脂を乳化重合で重合する場合、用いる乳化剤としては公知のものが使用できるが、カチオン性界面活性剤、アニオン性界面活性剤、ノニオン性界面活性剤の中から選ばれる一種又は二種以上の乳化剤を併用して用いることができる。
カチオン性界面活性剤としては、例えば、ドデシルアンモニウムクロライド、ドデシルアンモニウムブロマイド、ドデシルトリメチルアンモニウムブロマイド、ドデシルピリジニウムクロライド、ドデシルピリジニウムブロマイド、ヘキサデシルトリメチルアンモニウムブロマイド等が挙げられ、アニオン性界面活性剤としては、例えば、ステアリン酸ナトリウム、ドデカン酸ナトリウム、等の脂肪酸石けん、硫酸ドデシルナトリウム、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、ラウリル硫酸ナトリウム等が挙げられる。ノニオン界面活性剤としては、例えば、ポリオキシエチレンドデシルエーテル、ポリオキシエチレンヘキサデシルエーテル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンソルビタンモノオレアートエーテル、モノデカノイルショ糖等が挙げられる。
In a long chain (meth) acrylic acid ester toner, when a binder resin is polymerized by emulsion polymerization, known emulsifiers can be used, but cationic surfactants, anionic surfactants, nonionic interfaces can be used. One or two or more emulsifiers selected from the active agents can be used in combination.
Examples of the cationic surfactant include dodecyl ammonium chloride, dodecyl ammonium bromide, dodecyl trimethyl ammonium bromide, dodecyl pyridinium chloride, dodecyl pyridinium bromide, hexadecyl trimethyl ammonium bromide, and examples of the anionic surfactant include And fatty acid soap such as sodium stearate and sodium dodecanoate, sodium dodecyl sulfate, sodium dodecylbenzenesulfonate, sodium lauryl sulfate and the like. Nonionic surfactants include, for example, polyoxyethylene dodecyl ether, polyoxyethylene hexadecyl ether, polyoxyethylene nonyl phenyl ether, polyoxyethylene lauryl ether, polyoxyethylene sorbitan monooleate ether, monodecanoyl sucrose, etc. Is mentioned.
長鎖(メタ)アクリル酸エステル系トナーにおいて乳化剤の使用量は、重合性単量体100質量部に対して0.1質量部以上、10質量部以下で用いられることが好ましい。また、これらの乳化剤に、例えば、部分或いは完全ケン化ポリビニルアルコール等のポリビニルアルコール類、ヒドロキシエチルセルロース等のセルロース誘導体類等の一種或いは二種以上を保護コロイドとして併用することができる。 In the long chain (meth) acrylic acid ester toner, the amount of the emulsifier is preferably 0.1 parts by mass or more and 10 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the polymerizable monomer. In addition, these emulsifiers can be used as protective colloids, for example, one or more of partially or completely saponified polyvinyl alcohols such as polyvinyl alcohol and cellulose derivatives such as hydroxyethyl cellulose.
長鎖(メタ)アクリル酸エステル系トナーにおいて、乳化重合により得られる多段重合後の重合体一次粒子の体積平均粒径は、通常0.03μm以上、好ましくは0.05μm以上、更に好ましくは0.1μm以上であり、通常3μm以下、好ましくは2μm以下、更に好ましくは1μm以下である。粒径が小さすぎると、凝集工程において凝集速度の制御が困難となる場合があり、粒径が大きすぎると、凝集して得られるトナー粒子の粒径が大きくなり易く、目的とする粒径のトナーを得ることが困難となる場合がある。 In the long-chain (meth) acrylic acid ester toner, the volume average particle diameter of the polymer primary particles after multistage polymerization obtained by emulsion polymerization is usually 0.03 μm or more, preferably 0.05 μm or more, more preferably 0.8. It is 1 μm or more, usually 3 μm or less, preferably 2 μm or less, and more preferably 1 μm or less. If the particle size is too small, it may be difficult to control the aggregation rate in the aggregation process. If the particle size is too large, the particle size of the toner particles obtained by aggregation tends to be large. It may be difficult to obtain toner.
<2>結晶性ポリエステル系トナー
本発明に用いられるトナーに供される上記第2の重合体として、結晶性ポリエステルを用いる場合について説明する。
結晶性ポリエステル樹脂は、結晶性をもつがゆえに定着開始温度付近において、急激な粘度低下を示す熱溶融特性を示す。つまり、溶融開始温度直前までは結晶性による耐熱保存性が良く、溶融開始温度では急激な粘度低下(シャープメルト性)し、定着することから、良好な耐熱保存性と低温定着性を兼ね備えたトナーを設計することが出来る。また、離型幅(定着下限温度とホットオフセット発生温度の差)についても、良好な結果を示す。
<2> Crystalline Polyester Toner A case where a crystalline polyester is used as the second polymer provided for the toner used in the present invention will be described.
Since the crystalline polyester resin has crystallinity, the crystalline polyester resin exhibits a heat-melting characteristic showing a rapid viscosity decrease near the fixing start temperature. In other words, the toner has good heat-resistant storage stability due to crystallinity until just before the melting start temperature, and suddenly drops in viscosity (sharp melt) at the melting start temperature and fixes, so it has both good heat storage stability and low-temperature fixability. Can be designed. Also, good results are shown for the release width (difference between the minimum fixing temperature and the hot offset occurrence temperature).
結晶性ポリエステル系トナーは、該結晶性ポリエステル樹脂と、ポリエステル樹脂または変性ポリエステル樹脂の少なくとも一方を組み合わせて製造される。
(ポリエステル樹脂)
ポリエステル樹脂は、原料モノマーとして、多価アルコール成分と、カルボン酸、カルボン酸無水物、カルボン酸エステル等の多価カルボン酸成分とを縮重合させて得られる。
The crystalline polyester toner is produced by combining the crystalline polyester resin and at least one of a polyester resin or a modified polyester resin.
(Polyester resin)
The polyester resin is obtained by polycondensing a polyhydric alcohol component and a polyvalent carboxylic acid component such as a carboxylic acid, a carboxylic acid anhydride, or a carboxylic acid ester as a raw material monomer.
多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
−ヒドロキシフェニル)プロパン、ポリオキシエチレン(2.2)−2,2 − ビス(
4 −ヒドロキシフェニル)プロパン等のビスフェノールA のアルキレン(炭素数2〜3)オキサイド(平均付加モル数1〜10)付加物、エチレングリコール、プロピレングリコール、ネオペンチルグリコール、グリセリン、ペンタエリスリトール、トリメチロールプロパン、水添ビスフェノールA 、ソルビトール、又はそれらのアルキレン(炭素数2
〜3)オキサイド(平均付加モル数1〜10)付加物等が挙げられ、これらの1種以上を含有するものが好ましい。
As the polyhydric alcohol component, polyoxypropylene (2.2) -2,2-bis (4
-Hydroxyphenyl) propane, polyoxyethylene (2.2) -2,2-bis (
4-Hydroxyphenyl) propane and other bisphenol A alkylene (2 to 3 carbon atoms) oxide (average added mole number 1 to 10) adduct, ethylene glycol, propylene glycol, neopentyl glycol, glycerin, pentaerythritol, trimethylolpropane , Hydrogenated bisphenol A, sorbitol, or alkylene thereof (2 carbon atoms)
-3) Oxide (average added mole number 1-10) adduct etc. are mentioned, What contains these 1 or more types is preferable.
また、多価カルボン酸成分としては、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、フマル酸、マレイン酸等のジカルボン酸、ドデセニルコハク酸、オクチルコハク酸等の炭素数1
〜20 のアルキル基又は炭素数2〜20 のアルケニル基で置換されたコハク酸、トリ
メリット酸、ピロメリット酸、それらの酸の無水物及びそれらの酸のアルキル(炭素数1〜3)エステル等が挙げられ、これらの1種以上を含有するものが好ましい。
The polyvalent carboxylic acid component includes dicarboxylic acids such as phthalic acid, isophthalic acid, terephthalic acid, fumaric acid and maleic acid, carbon numbers such as dodecenyl succinic acid and octyl succinic acid.
Succinic acid, trimellitic acid, pyromellitic acid, anhydrides of these acids and alkyl (1 to 3 carbon atoms) esters of these acids substituted with -20 alkyl groups or C2-C20 alkenyl groups The thing containing 1 or more types of these is preferable.
アルコール成分とカルボン酸成分は、不活性ガス雰囲気中にて、エステル化触媒、重合禁止剤等を用いて、120〜230℃ の温度で反応させること等により縮重合させるこ
とができる。具体的には、樹脂の強度を上げるために全単量体を一括仕込みしたり、低分子量成分を少なくするために2価の単量体を先ず反応させた後、3価以上の単量体を添加して反応させる等の方法を用いてもよい。また、重合の後半に反応系を減圧することにより、反応を促進させてもよい。
The alcohol component and the carboxylic acid component can be subjected to polycondensation by reacting at a temperature of 120 to 230 ° C. in an inert gas atmosphere using an esterification catalyst, a polymerization inhibitor or the like. Specifically, all monomers are charged at once to increase the strength of the resin, or a divalent monomer is first reacted to reduce low molecular weight components, and then a trivalent or higher monomer. A method of adding and reacting may be used. Further, the reaction may be accelerated by reducing the pressure of the reaction system in the latter half of the polymerization.
ポリエステルのガラス転移温度は40〜70℃が好ましい。40℃より低い場合は耐熱性に劣り、70℃より高い場合は低温定着性が悪化する傾向にあるからである。
ポリエステルの分子量は3,000〜20,000が好ましい。3,000より低い場合は耐熱性とオフセット性が劣る傾向にあり、20,000より大きくなると低温定着性が
悪化する傾向にある。
The glass transition temperature of the polyester is preferably 40 to 70 ° C. This is because when the temperature is lower than 40 ° C., the heat resistance is poor, and when the temperature is higher than 70 ° C., the low-temperature fixability tends to deteriorate.
The molecular weight of the polyester is preferably 3,000 to 20,000. When it is lower than 3,000, the heat resistance and the offset property tend to be inferior, and when it is higher than 20,000, the low-temperature fixability tends to deteriorate.
(変性用ビニル系樹脂)
変性用ビニル系樹脂の例としては、ポリスチレン、ポリp−クロロスチレン、ポリビニルトルエンなどのスチレン及びその置換体の重合体;スチレン−p−クロロスチレン共重合体、スチレン−プロピレン共重合体、チレン−ビニルトルエン共重合体、スチレン−ビニルナフタリン共重合体、スチレン−アクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリル酸エチル共重合体、スチレン−アクリル酸ブチル共重合体、スチレン−アクリル酸オクチル共重合体、スチレン−メタクリル酸メチル共重合体、スチレン−メタクリル酸エチル共重合体、スチレン−メタクリル酸ブチル共重合体、スチレン−α−クロルメタクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−ビニルメチルケトン共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−イソプレン共重合体、スチレン−アクリロニトリル−インデン共重合体、スチレン−マレイン酸共重合体、スチレン−マレイン酸エステル共重合体などのスチレン系共重合体;ポリメチル(メタ)クリレート、ポリブチル(メタ)クリレート、ポリステアリル(メタ)アクリレート、ポリべヘニル(メタ)アクリレートなどのアクリル系重合体、又はそれらの共重合体、その他にポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリビニルブチラール、などが挙げられ、これらビニル系樹脂は、ラジカル(共)重合等の常用の重合反応によって得られる。
(Vinyl resin for modification)
Examples of the vinyl resins for modification include polymers of styrene such as polystyrene, poly p-chlorostyrene and polyvinyltoluene and substituted products thereof; styrene-p-chlorostyrene copolymers, styrene-propylene copolymers, and styrene- Vinyl toluene copolymer, styrene-vinyl naphthalene copolymer, styrene-methyl acrylate copolymer, styrene-ethyl acrylate copolymer, styrene-butyl acrylate copolymer, styrene-octyl acrylate copolymer, Styrene-methyl methacrylate copolymer, styrene-ethyl methacrylate copolymer, styrene-butyl methacrylate copolymer, styrene-α-chloromethyl methacrylate copolymer, styrene-acrylonitrile copolymer, styrene-vinylmethyl Ketone copolymer, styrene-butadiene copolymer Styrene copolymers such as polymers, styrene-isoprene copolymers, styrene-acrylonitrile-indene copolymers, styrene-maleic acid copolymers, styrene-maleic acid ester copolymers; polymethyl (meth) acrylates, polybutyl ( Acrylic polymers such as (meth) acrylate, polystearyl (meth) acrylate, polybehenyl (meth) acrylate, or copolymers thereof, as well as polyvinyl chloride, polyvinyl acetate, polyethylene, polypropylene, polyvinyl butyral, etc. These vinyl resins are obtained by a conventional polymerization reaction such as radical (co) polymerization.
(ビニル系樹脂で変性されたポリエステル樹脂)
ポリエステル樹脂のビニル系樹脂による変性の方法としてはポリエステル樹脂の合成時にラジカル重合の可能な酸性分(あるいはアルコール成分)を配合しておき、このポリエステル樹脂の存在下にビニル系単量体をラジカル重合してグラフトマー変性をする方法、ビニル系樹脂に酸基、又はアルコール基、あるいはエステル基を配合しておきエステル化反応、あるいはエステル交換反応により変性する方法、また、ポリエステル樹脂の存在下に、過酸化水素、有機アシル系過酸化物のように水素引き抜き性の強いラジカル重合開始剤を用いてビニル系単量体を重合することでポリエステル樹脂の一部をグラフト変性する方法等がある。
(Polyester resin modified with vinyl resin)
As a method of modifying a polyester resin with a vinyl resin, an acidic component (or alcohol component) capable of radical polymerization is compounded at the time of synthesis of the polyester resin, and the vinyl monomer is radically polymerized in the presence of the polyester resin. Then, a method of modifying the graft mer, a method in which an acid group, an alcohol group, or an ester group is added to the vinyl resin and then modified by an esterification reaction or a transesterification reaction, or in the presence of a polyester resin, There is a method of graft-modifying a part of a polyester resin by polymerizing a vinyl monomer using a radical polymerization initiator having a strong hydrogen abstraction property such as hydrogen oxide or an organic acyl peroxide.
ビニル系樹脂で変性されたポリエステルのガラス転移温度は40〜70℃が好ましい。40℃より低い場合は耐熱性に劣り、70℃より高い場合は低温定着性が悪化する傾向にあるからである。トナーの表面を耐熱性の高いシェル樹脂成分でカプセル構造とした場合においても、本樹脂成分のガラス転移温度が40℃より低い場合は十分な耐熱性が得られない傾向にある。 The glass transition temperature of the polyester modified with the vinyl resin is preferably 40 to 70 ° C. This is because when the temperature is lower than 40 ° C., the heat resistance is poor, and when the temperature is higher than 70 ° C., the low-temperature fixability tends to deteriorate. Even when the surface of the toner is made into a capsule structure with a shell resin component having high heat resistance, if the glass transition temperature of the resin component is lower than 40 ° C., sufficient heat resistance tends not to be obtained.
ビニル系樹脂で変性されたポリエステルの分子量は5,000〜100,000が好ま
しい。5,000より低い場合は耐熱性とオフセット性が劣る傾向にあり、100,000以上になると低温定着性が悪化する傾向にある。少量のゲル分を含んだ場合についても上記の傾向にある。
このようなゲル分は高温側のオフセット性を良化するのに好適である。ゲル分は、GPC
で分子量を測定する前に濾別されるが、クロマト図の面積よりおおよそ30%以下と見積もられるものの低温定着性が優れる。
The molecular weight of the polyester modified with the vinyl resin is preferably 5,000 to 100,000. When it is lower than 5,000, the heat resistance and the offset property tend to be inferior, and when it is 100,000 or more, the low-temperature fixability tends to deteriorate. The above-mentioned tendency also exists when a small amount of gel is included.
Such a gel content is suitable for improving the offset property on the high temperature side. Gel content is GPC
Although it is filtered before measuring the molecular weight, the low-temperature fixability is excellent although it is estimated to be approximately 30% or less than the area of the chromatogram.
(結晶性ポリエステル樹脂)
ここで「結晶性ポリエステル」とは、示差走査熱量測定(DSC)において、階段状の吸熱量変化ではなく、明瞭な吸熱ピークを有するものを指す。本発明に用いられるトナーにおいて、結晶性ポリエステルは、炭素数が2〜12、好ましくは4〜10の脂肪族ジオールを80モル%以上含有したアルコール成分と炭素数が2〜12、好ましくは4〜10の脂肪族ジカルボン酸化合物を80モル% 以上含有したカルボン酸成分を縮重合させて
得られた樹脂(以下、脂肪族系結晶性ポリエステルという)が好ましい。
(Crystalline polyester resin)
Here, the “crystalline polyester” refers to one having a clear endothermic peak, not a stepwise change in endothermic amount in differential scanning calorimetry (DSC). In the toner used in the present invention, the crystalline polyester has an alcohol component containing 80 mol% or more of an aliphatic diol having 2 to 12 carbon atoms, preferably 4 to 10 carbon atoms, and 2 to 12 carbon atoms, preferably 4 to 4 carbon atoms. A resin obtained by polycondensing a carboxylic acid component containing 10 aliphatic dicarboxylic acid compounds in an amount of 80 mol% or more (hereinafter referred to as aliphatic crystalline polyester) is preferred.
炭素数2〜12の脂肪族ジオールとしては、1,4−ブタンジオール、エチレングリコール、1,2−プロピレングリコール、1,3− ロピレングリコール、1,6−ヘキサ
ンジオール、ネオペンチルグリコール、1,4−ブテンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、1,8−オクタンジオール、1,10−デカンジオール、1,12−ドデカンジオール等が挙げられ、特にα,ω−直鎖アルキルジオールが好ましい。
Examples of the aliphatic diol having 2 to 12 carbon atoms include 1,4-butanediol, ethylene glycol, 1,2-propylene glycol, 1,3-propylene glycol, 1,6-hexanediol, neopentyl glycol, 1,4 -Butenediol, 1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, 1,8-octanediol, 1,10-decanediol, 1,12-dodecanediol, etc., especially α, ω-linear Alkyl diols are preferred.
炭素数2〜12の脂肪族ジオールは、アルコール成分中に、80モル%以上、好ましくは90〜100モル%、より好ましくは95〜100モル% 含有されているのが望まし
く、特にその中の1種の脂肪族ジオールが、アルコール成分中の70モル% 以上、好ま
しくは80モル% 以上、より好ましくは85〜95 モル% を占めているのが望ましい
。
炭素数2〜12の脂肪族ジオール以外にアルコール成分に含まれていてもよい2価の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
ドロキシフェニル)プロパン、ポリオキシエチレン(2.2)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン等のビスフェノールA のアルキレンオキサイド付加物等の芳
香族アルール; ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、1,4−シクロヘキ
サンジメタノール、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ル、ポリテトラメチレングリコール、水添ビスフェノールA 等が挙げられる。
Desirably, the aliphatic diol having 2 to 12 carbon atoms is contained in the alcohol component in an amount of 80 mol% or more, preferably 90 to 100 mol%, more preferably 95 to 100 mol%. It is desirable that the aliphatic diol of the species occupies 70 mol% or more, preferably 80 mol% or more, more preferably 85 to 95 mol% in the alcohol component.
Examples of the divalent alcohol component that may be contained in the alcohol component in addition to the aliphatic diol having 2 to 12 carbon atoms include polyoxypropylene (2.2) -2, 2-bis (4-hydroxyphenyl) propane, Aromatic aromatics such as alkylene oxide adducts of bisphenol A such as polyoxyethylene (2.2) -2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane; diethylene glycol, triethylene glycol, 1,4-cyclohexanedimethanol, Examples include dipropylene glycol, polyethylene glycol, polypropylene glycol, polytetramethylene glycol, and hydrogenated bisphenol A.
3価以上の多価アルコール成分としては、1,3,5−トリヒドロキシメチルベンゼン等の芳香族アルコール; ソルビトール、 ,2,3,6−ヘキサンテトロール、ペンタエリスリトール、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−ブタントリオール、1,2,5−ペンタントリオール、グリセリン、2−メチルプロパントリオール、2−メチル−1,2,4− ブタントリオール、トリメチロールエタン、トリメ
チロールプロパン等の脂肪族アルコール; 1,4−ソルビタン等の脂環式アルコール等
が挙げられる。
Examples of trihydric or higher polyhydric alcohol components include aromatic alcohols such as 1,3,5-trihydroxymethylbenzene; sorbitol,, 2,3,6-hexanetetrol, pentaerythritol, dipentaerythritol, tripentaerythritol , 1,2,4-butanetriol, 1,2,5-pentanetriol, glycerin, 2-methylpropanetriol, 2-methyl-1,2,4-butanetriol, trimethylolethane, trimethylolpropane and the like Aliphatic alcohols; and alicyclic alcohols such as 1,4-sorbitan.
炭素数2〜12の脂肪族ジカルボン酸化合物としては、シュウ酸、マロン酸、マレイン酸、フマル酸、シトラコン酸、イタコン酸、グルタコン酸、コハク酸、アジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ドデカンジカルボン酸、及びこれらの酸の無水物、アルキルエステル等が挙げられる。なお、脂肪族ジカルボン化合物とは、前記の如く、脂肪族ジカルボン酸、その無水物及びそのアルキルエステルを指すが、これらの中では、脂肪族ジカルボン酸が好ましい。 Examples of the aliphatic dicarboxylic acid compound having 2 to 12 carbon atoms include oxalic acid, malonic acid, maleic acid, fumaric acid, citraconic acid, itaconic acid, glutaconic acid, succinic acid, adipic acid, azelaic acid, sebacic acid, dodecanedicarboxylic acid And anhydrides and alkyl esters of these acids. As described above, the aliphatic dicarboxylic compound refers to an aliphatic dicarboxylic acid, an anhydride thereof and an alkyl ester thereof. Among these, an aliphatic dicarboxylic acid is preferable.
炭素数2〜12の脂肪族ジカルボン酸化合物は、カルボン酸成分中に、80モル% 以
上、好ましくは90〜100モル% 、より好ましくは95〜100モル% 含有されているのが望ましく、特にその中の1種の脂肪族ジカルボン酸化合物が、カルボン酸成分中の80モル% 以上、好ましくは90〜100モル% 以上を占めているのが望ましい。
炭素数2〜12の脂肪族ジカルボン酸化合物以外にカルボン酸成分に含まれていてもよい2価のカルボン酸成分としては、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸等の芳香族カルボン酸;n−ドデシルコハク酸、n−ドデセニルコハク酸の脂肪族カルボン酸; シク
ロヘキサンジカルボン酸等の脂環式カルボン酸; 及びこれらの酸の無水物、アルキルエ
ステル等が挙げられる。
Desirably, the aliphatic dicarboxylic acid compound having 2 to 12 carbon atoms is contained in the carboxylic acid component in an amount of 80 mol% or more, preferably 90 to 100 mol%, more preferably 95 to 100 mol%. It is desirable that one of the aliphatic dicarboxylic acid compounds in the occupy 80 mol% or more, preferably 90 to 100 mol% or more of the carboxylic acid component.
Examples of the divalent carboxylic acid component that may be contained in the carboxylic acid component other than the aliphatic dicarboxylic acid compound having 2 to 12 carbon atoms include aromatic carboxylic acids such as phthalic acid, isophthalic acid, and terephthalic acid; n-dodecyl And aliphatic carboxylic acids such as succinic acid and n-dodecenyl succinic acid; alicyclic carboxylic acids such as cyclohexanedicarboxylic acid; and anhydrides and alkyl esters of these acids.
3価以上の多価カルボン酸成分としては、1,2,4−ベンゼントリカルボン酸( ト
リメリット酸)、2,5,7−ナフタレントリカルボン酸、1,2, 4−ナフタレント
リカルボン酸、ピロメリット酸等の芳香族カルボン酸、1,2,4−ブタントリカルボン
酸、1,2,5−ヘキサントリカルボン酸、1, 3−ジカルボキシル−2−メチル−2
−メチレンカルボキシプロパン、テトラ (メチレンカルボキシル)メタン、1,2,7,8−オクタンテトラカルボン酸等の脂肪族カルボン酸、1,2,4−シクロヘキサントリカルボン酸等の脂環式カルボン酸; 及びこれらの酸無水物、アルキルエステル等の誘
導体等が挙げられる。
Trivalent or higher polyvalent carboxylic acid components include 1,2,4-benzenetricarboxylic acid (trimellitic acid), 2,5,7-naphthalenetricarboxylic acid, 1,2,4-naphthalenetricarboxylic acid, pyromellitic acid Aromatic carboxylic acids such as 1,2,4-butanetricarboxylic acid, 1,2,5-hexanetricarboxylic acid, 1,3-dicarboxyl-2-methyl-2
-Aliphatic carboxylic acids such as methylenecarboxypropane, tetra (methylenecarboxyl) methane, 1,2,7,8-octanetetracarboxylic acid, and alicyclic carboxylic acids such as 1,2,4-cyclohexanetricarboxylic acid; and these Derivatives such as acid anhydrides, alkyl esters and the like.
結晶質ポリエステルも、非晶性ポリエステルと同様にして製造することができる。
結晶性ポリエステルの融点は40〜110℃が好ましく、50〜90℃がさらに好ましく、55〜70℃が最も好ましい。40℃より低いと耐熱性に劣る傾向にあり,110℃
より高いと低温定着性が劣る傾向にある。
結晶性ポリエステルの分子量は2,000〜10,000が好ましい。2,000より低い場合は耐熱性とフィルミング性が劣る傾向にあり、20,000以上になると低温定着
性が悪化する傾向にある。
Crystalline polyester can also be produced in the same manner as amorphous polyester.
The melting point of the crystalline polyester is preferably 40 to 110 ° C, more preferably 50 to 90 ° C, and most preferably 55 to 70 ° C. If it is lower than 40 ° C, it tends to be inferior in heat resistance, 110 ° C
If it is higher, the low-temperature fixability tends to be inferior.
The molecular weight of the crystalline polyester is preferably 2,000 to 10,000. If it is lower than 2,000, the heat resistance and filming properties tend to be inferior, and if it exceeds 20,000, the low-temperature fixability tends to deteriorate.
結晶性ポリエステルのバインダー樹脂中の配合量は、ビニル系樹脂で変性されたポリエステル樹脂等の重合体1を100質量部とした際に5〜40質量部、さらに好ましくは10〜30質量部、最も好ましくは10〜25質量部である。5質量部以下では低温定着性が劣り、40質量部以上ではフィルミング性が劣る傾向にある。
(製造方法)
本発明に用いられるトナーに関わる結晶性ポリエステル系トナーの製造方法は特に限定されるものではない。すなわち、粉砕法や重合法によってトナーを製造することができる。粉砕法でトナーを製造する場合は、一般に微粉が発生し易いので分級工程が必要となる。微粉を発生しにくいという観点から本発明に用いられるトナーは水系媒体中で粒子を形成させることが好ましい。
The blending amount of the crystalline polyester in the binder resin is 5 to 40 parts by mass, more preferably 10 to 30 parts by mass, when the polymer 1 such as polyester resin modified with a vinyl resin is 100 parts by mass. Preferably it is 10-25 mass parts. If it is 5 parts by mass or less, the low-temperature fixability is inferior, and if it is 40 parts by mass or more, the filming property tends to be inferior.
(Production method)
There is no particular limitation on the method for producing the crystalline polyester toner relating to the toner used in the present invention. That is, the toner can be produced by a pulverization method or a polymerization method. When a toner is manufactured by a pulverization method, fine particles are generally easily generated, so that a classification step is necessary. The toner used in the present invention is preferably formed with particles in an aqueous medium from the viewpoint of hardly generating fine powder.
水系媒体中でトナーを得る製造方法としては、懸濁重合法、乳化重合凝集法等の水系媒体中でラジカル重合を行う方法(以下、「重合法」と略記し、得られたトナーを「重合トナー」と略記する)や、溶解懸濁法に代表される化学粉砕法等が好適に使用できる。トナーを特定範囲の粒径にする方法としては特に限定はされない。例えば、重合トナーの製造工程において、懸濁重合法の場合は、重合性モノマー滴が生成される工程で高いせん断力を与えたり、分散安定剤等を増量させたりする方法等が挙げられる。 As a production method for obtaining a toner in an aqueous medium, a method in which radical polymerization is carried out in an aqueous medium such as a suspension polymerization method or an emulsion polymerization aggregation method (hereinafter abbreviated as “polymerization method”), the obtained toner is “polymerized”. (Abbreviated as “toner”), a chemical pulverization method represented by a dissolution suspension method, and the like can be preferably used. There is no particular limitation on the method for making the toner particle size within a specific range. For example, in the production process of the polymerized toner, in the case of the suspension polymerization method, a method in which a high shearing force is applied in the process in which polymerizable monomer droplets are generated, or a dispersion stabilizer or the like is increased.
以下は水系媒体中で粒子を形成させる方法の中でも、微粉を発生しにくいという観点から水系媒体中で重合を行うことにより粒子を製造する方法が好ましく、更にはビニル系樹脂でポリエステルを変性する工程を効率よく行うには溶解懸濁法による粒子の製造方法が好ましい。
以下、溶解懸濁法を代表例として、本発明に用いられるトナーの製造方法について説明する。
Among the methods for forming particles in an aqueous medium, the method of producing particles by polymerization in an aqueous medium is preferable from the viewpoint of hardly generating fine powder, and further a step of modifying the polyester with a vinyl resin. In order to efficiently carry out the above, a method for producing particles by the dissolution suspension method is preferred.
Hereinafter, the toner production method used in the present invention will be described with the dissolution suspension method as a representative example.
本発明に用いられるトナーに使用される結晶性ポリエステル系トナーの製造方法にとして適用する溶解懸濁法は、一般的にトナー製造に使用されている方法でよい。一般的にトナー粒子の造粒方法としては、せん断力を用いて液滴の粒子径を調整する方法と、転相乳化法により液滴の粒子径を調整する方法がある。
転相乳化法の方が粒子径制御において優れているので好ましいが、この方法は例えば、特開2007-72488号公報に開示される製造方法に従って製造される。
A solution suspension method applied as a method for producing a crystalline polyester toner used for the toner used in the present invention may be a method generally used for toner production. Generally, toner particle granulation methods include a method of adjusting the particle size of droplets using shear force and a method of adjusting the particle size of droplets by phase inversion emulsification.
The phase inversion emulsification method is preferable because it is superior in particle size control, but this method is produced according to the production method disclosed in, for example, JP-A-2007-72488.
具体的には、ビニル系樹脂で変性されたポリエステル樹脂と結晶性ポリエステル樹脂、着色剤と、ワックス微粒子と、有機溶剤を必須成分とする混合物を、必要に応じて、前記樹脂を自己水分散性とするに足る量の中和剤の存在下に、水性媒体に加えて転相乳化するか、該混合物に水性媒体を加えて転相乳化することにより、液媒体中に結晶性ポリエステ
ル樹脂、着色剤とワックス微粒子が内包されたビニル系樹脂で変性された樹脂の粒子を生成させた後、当該粒子を分離し、それを乾燥することによりトナー母粒子が得られる。
Specifically, a polyester resin modified with a vinyl-based resin, a crystalline polyester resin, a colorant, wax fine particles, and a mixture containing an organic solvent as essential components, and if necessary, the resin is self-dispersible. In the presence of a neutralizing agent in a sufficient amount, phase-inversion emulsification is performed in addition to the aqueous medium or phase-inversion emulsification is performed by adding the aqueous medium to the mixture. After the resin particles modified with the vinyl resin encapsulating the agent and the wax fine particles are produced, the particles are separated and dried to obtain toner base particles.
上記有機溶剤としてはビニル系樹脂で変性されたポリエステル樹脂を溶解するものであれば各種の有機溶剤を使用できる。たとえば、トルエン、キシレン、ベンゼン、n−ヘキサン、シクロヘキサン、n−ヘプタンの如き各種炭化水素類;メタノール、エタノール、イソプロパノール、n−プロパノール、n−ブタノール、イソブタノール、sec−ブタノール、tーブタノールの如きアルコール類;プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノイソプロピルエーテル、プロピレングリコールモノn−ブチルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノイソプロピルエーテル、エチレングリコールモノn−ブチルエーテル等の如きエーテルアルコール類;アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンの如き各種ケトン類;酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸イソブチルの如き各種エステル類;プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテートの如き各種エーテルエステル類;テトラヒドロフランの如き各種環状エーテル類;塩化メチレンの如き各種ハロゲン化炭化水素類;などが挙げられる。 As the organic solvent, various organic solvents can be used as long as they dissolve a polyester resin modified with a vinyl resin. For example, various hydrocarbons such as toluene, xylene, benzene, n-hexane, cyclohexane and n-heptane; alcohols such as methanol, ethanol, isopropanol, n-propanol, n-butanol, isobutanol, sec-butanol and t-butanol Propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monoethyl ether, propylene glycol monoisopropyl ether, propylene glycol mono n-butyl ether, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monoisopropyl ether, ethylene glycol mono n-butyl ether, etc. Ether alcohols such as acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone Various ketones; various esters such as ethyl acetate, butyl acetate and isobutyl acetate; various ether esters such as propylene glycol monoethyl ether acetate and ethylene glycol monoethyl ether acetate; various cyclic ethers such as tetrahydrofuran; methylene chloride And various halogenated hydrocarbons.
ポリエステルのビニル系樹脂による変性はこの有機溶剤中で行うのが良い。変性の方法は前述したが、その一例を挙げると、ポリエステルの構成成分である脂肪族ジカルボン酸の一部にラジカル重合可能なフマル酸を配合しておき、例えばスチレンのようなビニル系単量体をラジカル重合すれば、スチレンをグラフトマーとした変性ポリエステルが得られる。 Modification of the polyester with a vinyl resin is preferably performed in this organic solvent. Although the modification method has been described above, for example, a fumaric acid capable of radical polymerization is mixed with a part of the aliphatic dicarboxylic acid which is a constituent component of the polyester, for example, a vinyl monomer such as styrene. Can be subjected to radical polymerization to obtain a modified polyester using styrene as a grafter.
上記変性ポリエステル溶解液に結晶性ポリエステル、ワックス、顔料を配合する方法は、それらの混合物をメディアミル等で混合分散する方法と、結晶性ポリエステル、ワックス、顔料のそれぞれの単体分散物を作り混合する方法がある。結晶性ポリエステル、ワックスについては、メディアミル等では充分に小さい粒子径が得られない場合が多いので、あらかじめ分散物を作成しておき混合する方法が好ましい。 The method for blending the crystalline polyester, wax and pigment into the modified polyester solution is to mix and disperse the mixture with a media mill or the like, and to form a single dispersion of each of the crystalline polyester, wax and pigment and mix them. There is a way. For crystalline polyesters and waxes, a media mill or the like often cannot obtain a sufficiently small particle size, and therefore, a method of preparing a dispersion in advance and mixing it is preferable.
結晶性ポリエステル、ワックスの分散物の製造方法としては、必要に応じ熱溶融し、水及び界面活性剤等と混合した後に高圧機械乳化を行なうことが好ましい。また、高圧機械乳化は、結晶性ポリエステル、ワックスはそれぞれ単独で、あるいは混合して行ってもよい。高圧機械乳化を行うことで、結晶性ポリエステル、ワックスの分散体の径を小さくすることができる。分散体の径を小さくすることにより、低温定着性が発現しやすく、かつフィルミングの起こりにくいトナーが得られる。 As a method for producing a dispersion of crystalline polyester and wax, it is preferable to carry out high-pressure mechanical emulsification after hot-melting if necessary and mixing with water and a surfactant. Further, the high-pressure mechanical emulsification may be performed individually or in combination with the crystalline polyester and the wax. By performing high-pressure mechanical emulsification, the diameter of the dispersion of crystalline polyester and wax can be reduced. By reducing the diameter of the dispersion, it is possible to obtain a toner that easily exhibits low-temperature fixability and hardly causes filming.
本発明に用いられるトナーにおいて、結晶性ポリエステル、ワックスの分散体の体積平均粒径は、0.03μm以上が好ましく、0.05μm以上が更に好ましく、0.1μm以上が特に好ましい。また、2μm以下が好ましく、1μm以下が更に好ましく、0.5μm以下が特に好ましい。
上記の界面活性剤としては、カチオン性界面活性剤、アニオン性界面活性剤、ノニオン性界面活性剤の中から選ばれる一種又は二種以上の乳化剤を併用して用いることができる。
In the toner used in the present invention, the volume average particle size of the dispersion of crystalline polyester and wax is preferably 0.03 μm or more, more preferably 0.05 μm or more, and particularly preferably 0.1 μm or more. Further, it is preferably 2 μm or less, more preferably 1 μm or less, and particularly preferably 0.5 μm or less.
As said surfactant, 1 type, or 2 or more types of emulsifiers chosen from a cationic surfactant, an anionic surfactant, and a nonionic surfactant can be used together.
カチオン性界面活性剤としては、例えば、ドデシルアンモニウムクロライド、ドデシルアンモニウムブロマイド、ドデシルトリメチルアンモニウムブロマイド、ドデシルピリジニウムクロライド、ドデシルピリジニウムブロマイド、ヘキサデシルトリメチルアンモニウムブロマイド等が挙げられ、アニオン性界面活性剤としては、例えば、ステアリン酸ナトリウム、ドデカン酸ナトリウム、等の脂肪酸石けん、硫酸ドデシルナトリウム、ドデシ
ルベンゼンスルホン酸ナトリウム、ラウリル硫酸ナトリウムあるいはこれらのアミン塩等が挙げられる。ノニオン界面活性剤としては、例えば、ポリオキシエチレンドデシルエーテル、ポリオキシエチレンヘキサデシルエーテル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンソルビタンモノオレアートエーテル、モノデカノイルショ糖等が挙げられる。
Examples of the cationic surfactant include dodecyl ammonium chloride, dodecyl ammonium bromide, dodecyl trimethyl ammonium bromide, dodecyl pyridinium chloride, dodecyl pyridinium bromide, hexadecyl trimethyl ammonium bromide, and examples of the anionic surfactant include And fatty acid soaps such as sodium stearate and sodium dodecanoate, sodium dodecyl sulfate, sodium dodecylbenzenesulfonate, sodium lauryl sulfate, and amine salts thereof. Nonionic surfactants include, for example, polyoxyethylene dodecyl ether, polyoxyethylene hexadecyl ether, polyoxyethylene nonyl phenyl ether, polyoxyethylene lauryl ether, polyoxyethylene sorbitan monooleate ether, monodecanoyl sucrose, etc. Is mentioned.
次に、転相乳化工程について説明する。前記工程で得られた混合物を水性媒体中に転相乳化する。転相乳化する方法としては、次のような方法が適切である。
1)該混合物を水性媒体中に添加して転相乳化する方法。
2)該混合物に水性媒体を添加して転相乳化する方法。
上記の水性媒体中には界面活性剤を含有していてもよく、所望の粒子径に応じて種類と量が調整される。また、水性媒体中に転相乳化し、トナー粒子を生成する際のせん断力としては、特に高いせん断力は要求されなく、水性媒体を含む該混合物が均一に撹拌される程度を持って行えばよい。
Next, the phase inversion emulsification process will be described. The mixture obtained in the above step is phase-inverted and emulsified in an aqueous medium. As a method for phase inversion emulsification, the following method is suitable.
1) A method of phase inversion emulsification by adding the mixture into an aqueous medium.
2) A method of phase inversion emulsification by adding an aqueous medium to the mixture.
The above aqueous medium may contain a surfactant, and the kind and amount thereof are adjusted according to the desired particle diameter. Further, as the shear force when phase-inverting and emulsifying in an aqueous medium to produce toner particles, a particularly high shear force is not required, and the mixture containing the aqueous medium may be stirred uniformly. Good.
次いで、転相乳化後のトナー粒子の水性媒体分散液からは、液媒体が分離される。この時には、水と有機溶剤とを同時に分離する様にしてもよいが、予め有機溶剤のみ又は有機溶剤を主体として脱溶剤を行ってから脱水を行う様にしたほうがトナー粒子を得るに当たっては好ましい。
脱溶剤は、有機溶剤の一部、あるいは全部を減圧下、留去する事で行われる。有機溶剤のみ又は有機溶剤を主体として脱溶剤を行った、液媒体として水のみ又は水を主体として含む混合物には、必要に応じて、洗浄や、酸性化合物の水溶液により、例えば塩基で中和されたカルボキシル基を有する自己水分散性樹脂の場合は、その中和されたカルボキシル基を元のカルボキシル基に戻す操作を行う。
Next, the liquid medium is separated from the aqueous medium dispersion of the toner particles after phase inversion emulsification. At this time, water and the organic solvent may be separated at the same time. However, it is preferable to obtain the toner particles by performing desolvation after removing the solvent mainly using only the organic solvent or the organic solvent.
Solvent removal is performed by distilling off part or all of the organic solvent under reduced pressure. If necessary, the organic solvent alone or the mixture containing only the organic solvent as the main solvent and containing only water as the liquid medium or mainly containing water can be washed or neutralized with an aqueous solution of an acidic compound, for example, with a base. In the case of a self-water dispersible resin having a carboxyl group, an operation of returning the neutralized carboxyl group to the original carboxyl group is performed.
トナー粒子液媒体分散体から、液媒体を分離した後、それをトナー粒子粉体とするべく乾燥が行われる。この乾燥は公知の方法によればよく、たとえば、温風乾燥、スプレードライ、凍結乾燥などが採用できる。
以下、本発明に用いられるトナーに関わる長鎖(メタ)アクリル酸エステル系トナー、結晶性ポリエステル系トナーに共通して使用され得るワックス、着色剤、帯電制御剤、外添剤について説明する。
After the liquid medium is separated from the toner particle liquid medium dispersion, drying is performed to obtain toner particle powder. This drying may be performed by a known method. For example, warm air drying, spray drying, freeze drying, and the like can be employed.
The wax, colorant, charge control agent, and external additive that can be commonly used for the long-chain (meth) acrylate toner and the crystalline polyester toner related to the toner used in the present invention will be described below.
(ワックス)
本発明に用いられるトナーには、離型性付与のため、ワックスを含有させることが好ましい。ワックスとしては、離型性を有するものであればいかなるものも使用可能である。
具体的には、例えば、低分子量ポリエチレン、低分子量ポリプロピレン、共重合ポリエチレン等のオレフィン系ワックス;パラフィンワックス;ベヘン酸ベヘニル、モンタン酸エステル、ステアリン酸ステアリル等の長鎖脂肪族基を有するエステル系ワックス;水添ひまし油、カルナバワックス等の植物系ワックス;ジステアリルケトン等の長鎖アルキル基を有するケトン;アルキル基を有するシリコーン;ステアリン酸等の高級脂肪酸;エイコサノール等の長鎖脂肪族アルコール;グリセリン、ペンタエリスリトール等の多価アルコールと長鎖脂肪酸により得られる多価アルコールのカルボン酸エステル、又は部分エステル;オレイン酸アミド、ステアリン酸アミド等の高級脂肪酸アミド;低分子量ポリエステル等が挙げられ、これらのワックスの中で、定着性を改善するためには、ワックスの融点は30℃以上が好ましく、40℃以上がより好ましく、50℃以上が特に好ましい。また、100℃以下が好ましく、90℃以下がより好ましく、80℃以下が特に好ましい。融点が低すぎると定着後にワックスが表面に露出し、べたつきを生じる場合があり、一方、融点が高すぎると低温での定着性が劣る場合がある。
(wax)
The toner used in the present invention preferably contains a wax in order to impart releasability. Any wax can be used as long as it has releasability.
Specifically, for example, olefin waxes such as low molecular weight polyethylene, low molecular weight polypropylene and copolymer polyethylene; paraffin wax; ester waxes having a long-chain aliphatic group such as behenyl behenate, montanate ester, stearyl stearate Plant-based waxes such as hydrogenated castor oil and carnauba wax; ketones having long-chain alkyl groups such as distearyl ketone; silicones having alkyl groups; higher fatty acids such as stearic acid; long-chain fatty alcohols such as eicosanol; glycerin; Carboxylic acid ester or partial ester of polyhydric alcohol obtained from polyhydric alcohol such as pentaerythritol and long chain fatty acid; higher fatty acid amide such as oleic acid amide and stearic acid amide; low molecular weight polyester and the like. Among the box, in order to improve the fixing property, the melting point is preferably 30 ° C. or more waxes, and more preferably at least 40 ° C., particularly preferably at least 50 ° C.. Moreover, 100 degrees C or less is preferable, 90 degrees C or less is more preferable, and 80 degrees C or less is especially preferable. If the melting point is too low, the wax may be exposed on the surface after fixing, and stickiness may occur. On the other hand, if the melting point is too high, the fixability at low temperatures may be poor.
また、ワックスの化合物種としては、高級脂肪酸エステル系ワックス、共重合ポリエチ
レン等のオレフィン系ワックス、パラフィンワックス、およびシリコーン系ワックスのうち少なくとも1種を用いることが好ましい。
高級脂肪酸エステル系ワックスとしては具体的には例えば、ベヘン酸ベヘニル、ステアリン酸ステアリル、ペンタエリスリトールのステアリン酸エステル、モンタン酸グリセリド等の、炭素数15〜30の脂肪酸と1〜5価のアルコールとのエステルが好ましい。また、エステルを構成するアルコール成分としては、1価アルコールの場合は炭素数10〜30のものが好まく、多価アルコールの場合には炭素数3〜10のものが好ましい。
Further, as the wax compound type, it is preferable to use at least one of higher fatty acid ester wax, olefin wax such as copolymer polyethylene, paraffin wax, and silicone wax.
Specific examples of the higher fatty acid ester wax include, for example, behenyl behenate, stearyl stearate, stearate ester of pentaerythritol, glyceride montanate and the like, and fatty acids having 15 to 30 carbon atoms and 1 to 5 valent alcohols. Esters are preferred. Moreover, as an alcohol component which comprises ester, a C10-30 thing is preferable in the case of monohydric alcohol, and a C3-C10 thing is preferable in the case of a polyhydric alcohol.
上記ワックスは単独で用いてもよく、混合して用いてもよい。また、トナーを定着する定着温度により、ワックス化合物の融点を適宜選択することができる。
本発明に用いられるトナーにおいて、ワックスは、単独で用いても混合して用いても良い。また、これらのワックスの中で定着性を改善するため、ワックスの融点は110℃以下が好ましく、90℃以下が更に好ましく、80℃以下が特に好ましい。融点の下限としては、40℃以上が好ましく、さらに好ましくは50℃以上である。融点が高すぎると、定着温度低減の効果が乏しくなり、融点が低すぎると、固結性、保存性に問題が生じる場合がある。
The above waxes may be used alone or in combination. Further, the melting point of the wax compound can be appropriately selected depending on the fixing temperature for fixing the toner.
In the toner used in the present invention, the wax may be used alone or in combination. Among these waxes, in order to improve fixability, the melting point of the wax is preferably 110 ° C. or lower, more preferably 90 ° C. or lower, and particularly preferably 80 ° C. or lower. As a minimum of melting | fusing point, 40 degreeC or more is preferable, More preferably, it is 50 degreeC or more. If the melting point is too high, the effect of reducing the fixing temperature is poor, and if the melting point is too low, problems may occur in the caking property and storage stability.
長鎖(メタ)アクリル酸エステル系トナーにおいて、ワックスの量は、トナー100質量部中に1質量部以上であることが好ましく、より好ましくは2質量部以上、さらに好ましくは5質量部以上である。また、40質量部以下であることが好ましく、より好ましくは35質量部以下、さらに好ましくは、30質量部以下である。トナー中のワックス含有量が少なすぎると、高温オフセット性等の性能が十分でない場合があり、含有量が多すぎると、耐ブロッキング性が十分でなかったり、ワックスがトナーから漏出することにより装置を汚染したりする場合がある。 In the long chain (meth) acrylic acid ester toner, the amount of wax is preferably 1 part by mass or more, more preferably 2 parts by mass or more, and further preferably 5 parts by mass or more in 100 parts by mass of the toner. . Moreover, it is preferable that it is 40 mass parts or less, More preferably, it is 35 mass parts or less, More preferably, it is 30 mass parts or less. If the wax content in the toner is too low, performance such as high temperature offset property may not be sufficient, and if the content is too high, the blocking resistance may not be sufficient, or the wax may leak from the toner. It may become contaminated.
結晶性ポリエステル系トナー中のワックスの含有量は、ビニル系樹脂で変性されたポリエステル樹脂等の重合体1を100質量部とした際に、通常3〜20質量部、好ましくは5〜15質量部、更に好ましくは5〜10質量部である。
(着色剤)
本発明に用いられるトナーに使用される着色剤は特に限定はなく、トナーに適した公知の種々のものが使用できる。例えば、ファーネスブラック、ランプブラック等のカーボンブラック類;ベンジジンイエロー、ベンジジンオレンジ、キノリンイエロー、アシッドグリーン、アルカリブルー、ローダミン、マゼンタ、マカライトグリーン、ヒドロキシアントラキノン、フタロシアニン系染顔料、キナクリドン系染顔料、ジオキサン系染顔料、アニリン黒、アゾ系染顔料、ナフトキノン系染顔料、インジゴ系染顔料、ニグロシン系染顔料、フタロシアニン系染顔料、ポリメチン系染顔料、ジ及びトリアリールメタン系染顔料等の合成染顔料等が挙げられ、これらの2種以上を併用することもできる。
The content of the wax in the crystalline polyester toner is usually 3 to 20 parts by mass, preferably 5 to 15 parts by mass when the polymer 1 such as polyester resin modified with a vinyl resin is 100 parts by mass. More preferably, it is 5 to 10 parts by mass.
(Coloring agent)
The colorant used in the toner used in the present invention is not particularly limited, and various known colorants suitable for the toner can be used. For example, carbon blacks such as furnace black and lamp black; benzidine yellow, benzidine orange, quinoline yellow, acid green, alkali blue, rhodamine, magenta, macalite green, hydroxyanthraquinone, phthalocyanine dye, pigment, quinacridone dye, dioxane Synthetic dyes such as dyes, aniline black, azo dyes, naphthoquinone dyes, indigo dyes, nigrosine dyes, phthalocyanine dyes, polymethine dyes, di- and triarylmethane dyes These can be used in combination.
本発明に用いられるトナーをフルカラー用トナーとして用いる場合は、イエロー用としてアゾ系顔料(不溶性モノアゾ系、不溶性ジスアゾ系、縮合アゾ系等)、多環式顔料(イソインドリン系、イソインドリノン系、スレン系、キノフタロン系等)等が挙げられ、マゼンタ用としてアゾ系顔料(アゾレーキ系、不溶性モノアゾ系、不溶性ジスアゾ系、縮合アゾ系等)、多環式顔料(キナクリドン系顔料、ペリレン顔料等)等が挙げられ、シアン用としてフタロシアニン顔料、スレン系顔料等が挙げられる。 When the toner used in the present invention is used as a full-color toner, an azo pigment (insoluble monoazo, insoluble disazo, condensed azo, etc.) for yellow, a polycyclic pigment (isoindoline, isoindolinone, Azo pigments (azo lake, insoluble monoazo, insoluble disazo, condensed azo, etc.), polycyclic pigments (quinacridone pigment, perylene pigment, etc.), etc. Examples of cyan pigments include phthalocyanine pigments and selenium pigments.
着色剤の組合せは色相等を勘案して適宜選べばよいが、中でも、イエロー着色剤としてはC.I.ピグメントイエロー74、C.I.ピグメントイエロー93、C.I.ピグメントイエロー155から選ばれる少なくとも1種が、マゼンタ着色剤としてはC.I.ピグメントレッド238、C.I.ピグメントレッド269、C.I.ピグメントレッド57:1、C.I.ピグメントレッド48:2、C.I.ピグメントレッド122から選ば
れる少なくとも1種が、シアン着色剤としてはC.I.ピグメントブルー15、C.I.ピグメントブルー15:3から選ばれる少なくとも1種が、ブラック着色剤としてはファーネス法カーボンブラックが、それぞれ好適である。前記着色剤は、揮発性不純物を極力含まないものを使用することが好ましい。
The combination of the colorants may be appropriately selected in consideration of the hue and the like. I. Pigment yellow 74, C.I. I. Pigment yellow 93, C.I. I. At least one selected from CI Pigment Yellow 155 is C.I. I. Pigment red 238, C.I. I. Pigment red 269, C.I. I. Pigment red 57: 1, C.I. I. Pigment red 48: 2, C.I. I. At least one selected from CI Pigment Red 122 is C.I. I. Pigment blue 15, C.I. I. At least one selected from CI Pigment Blue 15: 3 is preferable as furnace black carbon as the black colorant. It is preferable to use a colorant that contains as little volatile impurities as possible.
前記着色剤の含有割合は、得られるトナーが現像により可視像を形成するのに十分な量であればよく、例えばトナー母粒子中に1〜20質量%であるのが好ましく、2〜15質量%であるのがより好ましく、特には3〜10質量%であるのが特に好ましい。2種以上の着色剤を併用する場合は、合計量で前記範囲であることが好ましい。
なお、本発明に用いられるトナーはモノクロトナー、フルカラートナー、1成分現像剤、2成分現像剤の何れの静電荷像現像用トナーに用いても有効である。
The content ratio of the colorant may be an amount sufficient for the obtained toner to form a visible image by development, and is preferably 1 to 20% by mass in the toner base particles, for example, 2 to 15 It is more preferable that it is mass%, and it is especially preferable that it is 3-10 mass% especially. When two or more colorants are used in combination, the total amount is preferably within the above range.
The toner used in the present invention is effective when used as a toner for developing an electrostatic charge image, such as a monochromatic toner, a full-color toner, a one-component developer, and a two-component developer.
(帯電制御剤)
本発明に用いられるトナーには、帯電量、帯電安定性付与のため、帯電制御剤を配合してもよい。帯電制御剤としては、従来公知の化合物が使用される。例えば、ヒドロキシカルボン酸の金属錯体、アゾ化合物の金属錯体、ナフトール系化合物、ナフトール系化合物の金属化合物、ニグロシン系染料、第4級アンモニウム塩及びこれらの混合物が挙げられる。
(Charge control agent)
In the toner used in the present invention, a charge control agent may be blended in order to impart charge amount and charge stability. Conventionally known compounds are used as the charge control agent. Examples thereof include hydroxycarboxylic acid metal complexes, azo compound metal complexes, naphthol compounds, naphthol compound metal compounds, nigrosine dyes, quaternary ammonium salts, and mixtures thereof.
帯電制御剤の配合量は樹脂100重量部に対し、0.1〜5重量部の範囲が好ましい。
(外添)
かくして得られたトナー粒子粉体には、必要に応じて、シリカ粒子粉体、酸化チタン粉体などを外添することが出来る。
本発明に用いられるトナーには、トナーの流動性向上や帯電制御性向上のために、必要により外添微粒子を添加することができ、そのような外添微粒子としては、各種無機または有機微粒子の中から適宜選択して使用することができる。
The blending amount of the charge control agent is preferably in the range of 0.1 to 5 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the resin.
(External)
Silica particle powder, titanium oxide powder, and the like can be externally added to the toner particle powder thus obtained as necessary.
To the toner used in the present invention, externally added fine particles can be added as necessary to improve toner fluidity and charge control properties. Examples of such externally added fine particles include various inorganic or organic fine particles. It can be used by appropriately selecting from among them.
無機微粒子としては、炭化ケイ素、炭化ホウ素、炭化チタン、炭化ジルコニウム、炭化ハフニウム、炭化バナジウム、炭化タンタル、炭化ニオブ、炭化タングステン、炭化クロム、炭化モリブデン、炭化カルシウム等の各種炭化物、窒化ホウ素、窒化チタン、窒化ジルコニウム等の各種窒化物、ホウ化ジルコニウム等の各種ホウ化物、酸化チタン、酸化カルシウム、酸化マグネシウム、酸化亜鉛、酸化銅、酸化アルミニウム、酸化セリウム、シリカ、コロイダルシリカ等の各種酸化物、チタン酸カルシウム、チタン酸マグネシウム、チタン酸ストロンチウム等の各種チタン酸化合物、リン酸カルシウム等のリン酸化合物、二硫化モリブデン等の硫化物、フッ化マグネシウム、フッ化炭素等のフッ化物、ステアリン酸アルミニウム、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸マグネシウム等の各種金属石鹸、滑石、ベントナイト、各種カーボンブラックや導電性カーボンブラック、マグネタイト、フェライト等を用いることができる。有機微粒子としては、スチレン系樹脂、アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、メラミン系樹脂等の微粒子を用いることができる。 Inorganic fine particles include silicon carbide, boron carbide, titanium carbide, zirconium carbide, hafnium carbide, vanadium carbide, tantalum carbide, niobium carbide, tungsten carbide, chromium carbide, molybdenum carbide, calcium carbide, and other carbides, boron nitride, titanium nitride. , Various nitrides such as zirconium nitride, various borides such as zirconium boride, various oxides such as titanium oxide, calcium oxide, magnesium oxide, zinc oxide, copper oxide, aluminum oxide, cerium oxide, silica, colloidal silica, titanium Various titanate compounds such as calcium oxide, magnesium titanate and strontium titanate, phosphate compounds such as calcium phosphate, sulfides such as molybdenum disulfide, fluorides such as magnesium fluoride and fluorocarbon, aluminum stearate, stearin Calcium, zinc stearate, can be used various metal soaps such as magnesium stearate, talc, bentonite, various carbon black or conductive carbon black, magnetite, ferrite or the like. As the organic fine particles, fine particles such as styrene resin, acrylic resin, epoxy resin, and melamine resin can be used.
これら外添微粒子の中では、特にシリカ、酸化チタン、アルミナ、酸化亜鉛、各種カーボンブラックや導電性カーボンブラック等が好適に使用される。また、外添微粒子は、前記の無機または有機微粒子の表面を、シランカップリング剤、チタネート系カップリング剤、シリコーンオイル、変性シリコーンオイル、シリコーンワニス、フッ素系シランカップリング剤、フッ素系シリコーンオイル、アミノ基や第4級アンモニウム塩基を有するカップリング剤等の処理剤によって疎水化などの表面処理が施されているものを使用することもできる。該処理剤は二種以上を併用することもできる。 Among these externally added fine particles, silica, titanium oxide, alumina, zinc oxide, various carbon blacks, conductive carbon blacks, and the like are preferably used. Further, the externally added fine particles are obtained by applying the surface of the inorganic or organic fine particles to a silane coupling agent, a titanate coupling agent, a silicone oil, a modified silicone oil, a silicone varnish, a fluorine silane coupling agent, a fluorine silicone oil, What has been subjected to surface treatment such as hydrophobization with a treating agent such as a coupling agent having an amino group or a quaternary ammonium base can also be used. Two or more kinds of the treatment agents can be used in combination.
本発明に用いられるトナーの外添微粒子は、平均粒径が0.001μm以上が好ましく
、より好ましくは0.005μm以上である。また、3μm以下が好ましく、より好ましくは1μmである。また、異なる粒径のものを複数種類配合することもできる。外添微粒子の平均粒径は電子顕微鏡観察により求めることができる。
また、外添微粒子は、異なる二種以上を併用することもでき、表面処理されたものと表面処理されていないものを併用することや、異なる表面処理がされたものを併用することもでき、正帯電性のものと負帯電性のものを適宜組み合わせて使用することもできる。
The externally added fine particles of the toner used in the present invention preferably have an average particle size of 0.001 μm or more, more preferably 0.005 μm or more. Moreover, 3 micrometers or less are preferable, More preferably, it is 1 micrometer. Also, a plurality of types having different particle sizes can be blended. The average particle diameter of the externally added fine particles can be determined by observation with an electron microscope.
In addition, the externally added fine particles can be used in combination of two or more different types, can be used in combination with those that have been surface-treated and those that have not been surface-treated, or can be used in combination with those that have been surface-treated differently, A positively chargeable one and a negatively chargeable one can be used in appropriate combination.
本発明に用いられるトナーの外添微粒子の含有量は、トナー粒子100質量部に対して、好ましくは0.01質量部以上、より好ましくは0.1質量部以上であり、好ましくは5質量部以下、より好ましくは3質量部以下である。
外添微粒子の添加方法としては、ヘンシェルミキサー等の高速攪拌機を用いる方法や、圧縮剪断応力を加えることの出来る装置による方法等が挙げられる。
The content of the externally added fine particles of the toner used in the present invention is preferably 0.01 parts by mass or more, more preferably 0.1 parts by mass or more, preferably 5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the toner particles. Hereinafter, it is more preferably 3 parts by mass or less.
Examples of the method for adding the externally added fine particles include a method using a high-speed stirrer such as a Henschel mixer, a method using an apparatus capable of applying a compressive shear stress, and the like.
さらに、マグネタイト、フェライト、酸化セリウム、チタン酸ストロンチウム、導電性チタニア等の無機微粉末などを添加することができる。これらの添加剤の使用量は所望する性能により適宜選定すればよく、トナー100質量部に対し0.05質量部以上、10質量部以下が好ましい。
上記の製造方法により得られる静電荷像現像用トナーは、トナーをキャリアとともに用いる二成分系現像剤、又は、キャリアを使用しない磁性もしくは非磁性一成分系現像剤のいずれの形態で用いてもよい。二成分系現像剤として用いる場合、キャリアとしては、鉄粉、マグネタイト粉、フェライト粉等の磁性物質またはそれらの表面に樹脂コーティングを施したものや磁性キャリア等公知のものを用いることができる。樹脂コーティングキャリアの被覆樹脂としては一般的に知られているスチレン系樹脂、アクリル系樹脂、スチレンアクリル共重合系樹脂、シリコーン樹脂、変性シリコーン樹脂、フッ素樹脂、またはこれらの混合物等が利用できる。
Further, inorganic fine powders such as magnetite, ferrite, cerium oxide, strontium titanate, and conductive titania can be added. The amount of these additives used may be appropriately selected depending on the desired performance, and is preferably 0.05 parts by mass or more and 10 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the toner.
The electrostatic image developing toner obtained by the above production method may be used in the form of a two-component developer using the toner together with a carrier, or a magnetic or non-magnetic one-component developer not using a carrier. . When used as a two-component developer, the carrier may be a magnetic substance such as iron powder, magnetite powder, ferrite powder or the like, or a known material such as a resin-coated surface or a magnetic carrier. As the coating resin of the resin coating carrier, generally known styrene resin, acrylic resin, styrene acrylic copolymer resin, silicone resin, modified silicone resin, fluororesin, or a mixture thereof can be used.
次に、本発明に用いられる電子写真感光体に関して説明する。
<感光体最表層の機械物性>
本発明の画像形成装置に用いられる電子写真感光体の最表層は、トナーの固着(フィルミング)を防止する観点から、弾性変形率の下限は、好ましくは40%以上であり、より好ましくは42%以上であり、更に好ましくは44%以上である。弾性変形率の上限は特に制限が無い場合も多いが、好ましくは70%以下、より好ましくは65%以下、更に好ましくは60%以下である。弾性変形率が高過ぎると、感光層の摩耗量が少な過ぎ、感光層の劣化部分の除去、リフレッシュがされ難くなるため、画像特性、電気特性が経時的に悪化することがある。
Next, the electrophotographic photosensitive member used in the present invention will be described.
<Mechanical properties of the outermost surface of the photoreceptor>
From the viewpoint of preventing toner sticking (filming), the lower limit of the elastic deformation rate of the outermost layer of the electrophotographic photosensitive member used in the image forming apparatus of the present invention is preferably 40% or more, more preferably 42. % Or more, more preferably 44% or more. The upper limit of the elastic deformation rate is not particularly limited, but is preferably 70% or less, more preferably 65% or less, and still more preferably 60% or less. If the elastic deformation rate is too high, the amount of wear of the photosensitive layer is too small, and it becomes difficult to remove and refresh the deteriorated portion of the photosensitive layer, so that image characteristics and electrical characteristics may deteriorate over time.
本発明に用いられる海島構造を有するトナーの成分が感光体にフィルミングした際に、付着物を剥離して顕微鏡観察しても、感光層表面に傷は見当たらないことが多い。そのような場合、トナー成分の付着は、感光層が塑性変形し、トナーとの接触面積が大きくなることによってファンデルワールス力のような非静電的な付着力が大きくなり、転写による静電的剥離力、クリーニングブレード等による非静電的剥離力を上回るため結果として感光体表面に残留し、画像欠陥を継続的に引き起こすと考えられる。本発明に用いられる海島構造を有するトナーは、貯蔵弾性率が高く、その分感光体は十分な弾性変形率が無いと、繰返し疲労時に塑性変形し、上述のフィルミングを発生し易くなると考えられる。特に、感光体の弾性変形率が40%より小さい場合、フィルミングが発生し易くなる虞がある。なお、トナー成分が感光体上に持続的に付着するフィルミングに至る前に、転写プロセス後に転写されずに感光体上に残る、いわゆる転写残トナーが増加することがある(PCかぶりと呼称)。このような残留トナーが増えると、潜在的にフィルミングへと進展する可能性が大きくなると推定される。感光体の弾性変形率を大きくすることによって、上述の場合と同様に非静電的な付着を減少させ、そのような転写残トナーを減らす効果が有る
と考えられる。
When the toner component having the sea-island structure used in the present invention is filmed on the photosensitive member, even if the deposit is peeled off and observed under a microscope, scratches are often not found on the surface of the photosensitive layer. In such a case, adhesion of the toner component is caused by plastic deformation of the photosensitive layer and a large contact area with the toner, thereby increasing non-electrostatic adhesion force such as van der Waals force, and electrostatic charge due to transfer. It is considered that the residual strength exceeds the non-electrostatic release force by the cleaning blade and the like, and as a result, it remains on the surface of the photoreceptor and causes image defects continuously. The toner having the sea-island structure used in the present invention has a high storage elastic modulus, and accordingly, if the photoreceptor does not have a sufficient elastic deformation rate, it is considered that the above-mentioned filming is likely to occur due to plastic deformation during repeated fatigue. . In particular, when the elastic deformation rate of the photoconductor is smaller than 40%, filming may easily occur. In addition, before reaching the filming in which the toner component is continuously adhered to the photoconductor, so-called transfer residual toner that remains on the photoconductor without being transferred after the transfer process may increase (referred to as PC fog). . If such residual toner increases, it is estimated that the possibility of progressing to filming increases. By increasing the elastic deformation rate of the photoconductor, it is considered that there is an effect of reducing non-electrostatic adhesion and reducing such transfer residual toner as in the case described above.
また、トナー成分による傷発生を予防する観点から、最表面のユニバーサル硬度は、下限が通常、180N/mm2以上であり、195N/mm2以上が好ましく、より好ましくは210N/mm2以上である。表面硬度が180N/mm2より小さい場合、感光体に傷が入りやすくなる恐れがある。また、顕微鏡観察で見られないような傷は無くても、例えばトナーの外添剤が感光体にめり込むようなことが起きれば、フィルミングのきっかけになる可能性があるため、表面硬度は高い方が好ましい。一方、表面硬度が高過ぎると、感光層の劣化部分の除去、リフレッシュがされ難くなって画像特性、電気特性が経時的に悪化したり、クリーニングブレードの劣化を促進する可能性があるため、上限は、通常、300N/mm2以下であり、好ましくは290N/mm2以下、より好ましくは280N/mm2以下である。 From the viewpoint of preventing scratches caused by toner components, the universal hardness of the outermost surface, the lower limit is usually, 180 N / mm 2 or more, 195 N / mm 2 or more is preferably, more preferably 210N / mm 2 or more . If the surface hardness is less than 180 N / mm 2 , the photoreceptor may be easily damaged. Even if there are no scratches that cannot be seen by microscopic observation, for example, if an external additive of the toner sinks into the photoreceptor, there is a possibility of filming, so the surface hardness is high. Is preferred. On the other hand, if the surface hardness is too high, it is difficult to remove and refresh the deteriorated portion of the photosensitive layer, and image characteristics and electrical characteristics may deteriorate over time, or the deterioration of the cleaning blade may be accelerated. is usually at 300N / mm 2 or less, preferably 290 N / mm 2 or less, and more preferably not more than 280N / mm 2.
<感光体最表層に使用される樹脂>
上記の高弾性変形率を発現させるための感光層最表面用樹脂としては、ポリエステル樹脂およびビフェノール系ユニットを30モル%以上共重合成分として含有するポリカーボネート樹脂が挙げられる。それらの樹脂を最表面に含有する感光層を設けたものであれば、その層構成は特に制限されない。中でも、電荷発生層と、電荷輸送層とが積層された積層型の感光体が好ましい。
<Resin used for the outermost surface of the photoreceptor>
Examples of the resin for the outermost surface of the photosensitive layer for expressing the high elastic deformation rate include a polycarbonate resin containing 30% by mole or more of a polyester resin and a biphenol-based unit as a copolymerization component. As long as a photosensitive layer containing these resins on the outermost surface is provided, the layer structure is not particularly limited. Among these, a laminated type photoreceptor in which a charge generation layer and a charge transport layer are laminated is preferable.
(A)ポリエステル樹脂
該ポリエステル樹脂としては、下記一般式〔1〕で表されるポリエステル樹脂(全芳香族ポリエステル樹脂の場合は、ポリアリレート樹脂とも言う)を含有することが好ましい。
(A) Polyester resin The polyester resin preferably contains a polyester resin represented by the following general formula [1] (also called a polyarylate resin in the case of a wholly aromatic polyester resin).
式[1]中、Ar1〜Ar4はそれぞれ独立に置換基を有していてもよいアリーレン基を表し、Xは単結合、酸素原子、硫黄原子、下記式[2]で表される基、又は下記式[3]で表される基であって、式[2]中のR1及びR2は、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基、又はアリール基を表し、R1とR2とが結合して環を形成していてもよく、式[3]中のR3は、アルキレン基、アリーレン基、又は下記式[4]で表される基であって、式[4]中のR4及びR5は、それぞれ独立に、アルキレン基を表し、Ar5はアリーレン基を表す。kは0以上の整数を表す。 In the formula [1], Ar 1 to Ar 4 each independently represent an arylene group which may have a substituent, and X represents a single bond, an oxygen atom, a sulfur atom, or a group represented by the following formula [2]. Or a group represented by the following formula [3], wherein R 1 and R 2 in the formula [2] each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group, or an aryl group, and R 1 and R 2 And R 3 in the formula [3] may be an alkylene group, an arylene group, or a group represented by the following formula [4], and in the formula [4] R 4 and R 5 in the formula independently represent an alkylene group, and Ar 5 represents an arylene group. k represents an integer of 0 or more.
式[1]中、Yは、単結合、酸素原子、硫黄原子、又は下記式[5]表される基であって、式[5]中、R6及びR7は、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基、アルコキシ基、又はアリール基を表し、R6とR7とが結合して環を形成していてもよい。 In the formula [1], Y is a single bond, an oxygen atom, a sulfur atom, or a group represented by the following formula [5]. In the formula [5], R 6 and R 7 are each independently hydrogen. It represents an atom, an alkyl group, an alkoxy group, or an aryl group, and R 6 and R 7 may combine to form a ring.
上記式[1]中、Ar1〜Ar4は、それぞれ独立に、置換基を有してもよいアリーレン基を表す。アリーレン基が有する炭素数としては、通常6以上、また、その上限は、通常20以下、好ましくは10以下、より好ましくは6である。炭素数が多すぎる場合、製造コストが高くなり、電気特性も悪化する恐れがある。
Ar1〜Ar4の具体例としては、1,2−フェニレン基、1,3−フェニレン基、1,4−フェニレン基、ナフチレン基、アントリレン基、フェナントリレン基等が挙げられる。中でも、アリーレン基としては、電気特性の観点から、1,4−フェニレン基が好ましい。アリーレン基は1種を単独で用いてもよく、2種以上を任意の比率及び組み合わせで用いてもよい。
In the above formula [1], Ar 1 to Ar 4 each independently represents an arylene group which may have a substituent. As carbon number which an arylene group has, it is 6 or more normally, and the upper limit is 20 or less normally, Preferably it is 10 or less, More preferably, it is 6. If the number of carbon atoms is too large, the production cost increases and the electrical characteristics may deteriorate.
Specific examples of Ar 1 to Ar 4 include 1,2-phenylene group, 1,3-phenylene group, 1,4-phenylene group, naphthylene group, anthrylene group, phenanthrylene group, and the like. Among these, the arylene group is preferably a 1,4-phenylene group from the viewpoint of electrical characteristics. An arylene group may be used individually by 1 type, and may be used 2 or more types by arbitrary ratios and combinations.
また、Ar1〜Ar4の置換基の具体例を挙げると、アルキル基、アリール基、ハロゲン基、アルコキシ基等が挙げられる。中でも、感光層用のバインダー樹脂としての機械的特性と感光層形成用塗布液に対する溶解性とを勘案すれば、アルキル基としてはメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基が好ましく、アリール基としてはフェニル基、ナフチル基が好ましく、ハロゲン基としてフッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子が好ましく、アルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基が好ましい。 Specific examples of the substituents for Ar 1 to Ar 4 include an alkyl group, an aryl group, a halogen group, and an alkoxy group. Among them, considering the mechanical properties as a binder resin for the photosensitive layer and the solubility in the coating solution for forming the photosensitive layer, the alkyl group is preferably a methyl group, an ethyl group, a propyl group, or an isopropyl group, and is preferably an aryl group. Is preferably a phenyl group or a naphthyl group, a halogen group is preferably a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom or an iodine atom, and an alkoxy group is preferably a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group or a butoxy group.
なお、置換基がアルキル基である場合、そのアルキル基の炭素数は通常1以上、また、通常10以下、好ましくは8以下、より好ましくは2以下である。
より詳しくは、Ar3及びAr4は、それぞれ独立に置換基の数は0以上2以下が好ましく、接着性の観点から置換基を有することがより好ましく、中でも、耐磨耗性の観点から置換基の数は1個であることが特に好ましい。また、置換基としてはアルキル基が好ましく、メチル基が特に好ましい。
In addition, when a substituent is an alkyl group, carbon number of the alkyl group is usually 1 or more, and usually 10 or less, preferably 8 or less, more preferably 2 or less.
More specifically, Ar 3 and Ar 4 each independently preferably has a substituent number of 0 or more and 2 or less, more preferably has a substituent from the viewpoint of adhesion, and among these, substitution from the viewpoint of wear resistance. It is particularly preferable that the number of groups is one. Moreover, as a substituent, an alkyl group is preferable and a methyl group is particularly preferable.
上記の観点から、Ar3及びAr4の少なくとも一方が置換基を有するアリーレン基であ
ることが好ましい。
一方、Ar1及びAr2は、それぞれ独立して、置換基の数は0以上2以下が好ましく
、耐磨耗性の観点から置換基を有さないことがより好ましい。
上記式[1]において、Xは単結合、酸素原子、硫黄原子、下記式[2]で表される基、又は下記式[3]で表される基であって、式[2]中のR1及びR2は、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基、又はアリール基を表し、R1とR2とが結合して、シクロアルキリデン基のような環を形成していてもよく、式[3]中のR3は、アルキレン基、アリーレン基、又は下記式[4]で表される基であって、式[4]中のR4及びR5は、それぞれ独立に、アルキレン基を表し、Ar5はアリーレン基を表す。
From the above viewpoint, at least one of Ar 3 and Ar 4 is preferably an arylene group having a substituent.
On the other hand, Ar 1 and Ar 2 each independently preferably have 0 or more and 2 or less substituents, and more preferably have no substituents from the viewpoint of wear resistance.
In the formula [1], X is a single bond, an oxygen atom, a sulfur atom, a group represented by the following formula [2], or a group represented by the following formula [3], R 1 and R 2 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group, or an aryl group, and R 1 and R 2 may be bonded to form a ring such as a cycloalkylidene group. R 3 in [3] is an alkylene group, an arylene group, or a group represented by the following formula [4], and R 4 and R 5 in formula [4] are each independently an alkylene group. Ar 5 represents an arylene group.
式[1]中、好適なXとして、酸素原子、硫黄原子、式[2]で表される構造、又は式[3]で表される構造を有する2価の有機残基が挙げられる。
式[2]中のR1及びR2のアルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基などが挙げられ、アリール基としては、フェニル基、ナフチル基などが挙げられる。また、式[2]中のR1とR2とが結合して形成されるシクロアルキリデン基としては、シクロペンチリデン基、シクロヘキシリデン基、シクロヘプチリデン基などが挙げられる。さらに、式[3]中のR3のアルキレン基としては、メチレン基、エチレン基、プロピレン基などが挙げられる。式[3]中のR3のアリーレン基としては、フェニレン基、テルフェニレン基などが挙げられる。式[4]で表される基として、具体的には下記式[6]で表される基が挙げられる。
In Formula [1], preferred X includes an oxygen atom, a sulfur atom, a structure represented by Formula [2], or a divalent organic residue having a structure represented by Formula [3].
Examples of the alkyl group of R 1 and R 2 in the formula [2] include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, and a butyl group, and examples of the aryl group include a phenyl group and a naphthyl group. In addition, examples of the cycloalkylidene group formed by combining R 1 and R 2 in the formula [2] include a cyclopentylidene group, a cyclohexylidene group, and a cycloheptylidene group. Furthermore, examples of the alkylene group represented by R 3 in the formula [3] include a methylene group, an ethylene group, and a propylene group. Examples of the arylene group represented by R 3 in the formula [3] include a phenylene group and a terphenylene group. Specific examples of the group represented by the formula [4] include a group represented by the following formula [6].
これらのなかでも、Xは、酸素原子であることが好ましい。その際、kは1であることが好ましい。
また、上記式[1]において、Yは、単結合、酸素原子、硫黄原子、又は上記式[5]表される基である。
式[5]中のR6及びR7は、それぞれ独立に水素原子、アルキル基、アルコキシ基、アリール基、又はR6とR7とが結合して形成されるシクロアルキリデン基を表す。感光層用バインダー樹脂としての機械的特性と感光層形成用塗布液に対する溶解性を勘案すれば、式[5]中のR6及びR7は、アリール基として、フェニル基、ナフチル基が好ましく、アルコキシ基として、メトキシ基、エトキシ基、ブトキシ基が好ましい。また、アルキル基としては、炭素数が1〜10のアルキル基が好ましく、さらに好ましくは炭素数が1〜8であり、特に好ましくは炭素数が1〜2である。ポリエステル樹脂を製造する際に用いる二価ヒドロキシアリール成分の製造の簡便性を勘案すれば、Yとして、単結合、−O−、−S−、−CH2−、−CH(CH3)−、−C(CH3)2−、シクロヘキシレンが好ましく、より好ましくは、−CH2−、−CH(CH3)−、−C(CH3)2−、シクロヘキシレンであり、特に好ましくは−CH2−、−CH(CH3)−である。
Among these, X is preferably an oxygen atom. At that time, k is preferably 1.
In the above formula [1], Y is a single bond, an oxygen atom, a sulfur atom, or a group represented by the above formula [5].
R 6 and R 7 in the formula [5] each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group, an alkoxy group, an aryl group, or a cycloalkylidene group formed by combining R 6 and R 7 . Considering the mechanical properties as the binder resin for the photosensitive layer and the solubility in the coating solution for forming the photosensitive layer, R 6 and R 7 in the formula [5] are preferably phenyl groups and naphthyl groups as aryl groups, As an alkoxy group, a methoxy group, an ethoxy group, and a butoxy group are preferable. Moreover, as an alkyl group, a C1-C10 alkyl group is preferable, More preferably, it is C1-C8, Most preferably, it is C1-2. Considering the simplicity of production of the divalent hydroxyaryl component used for producing the polyester resin, Y is a single bond, —O—, —S—, —CH 2 —, —CH (CH 3 ) —, —C (CH 3 ) 2 — and cyclohexylene are preferable, —CH 2 —, —CH (CH 3 ) —, —C (CH 3 ) 2 — and cyclohexylene are particularly preferable, and —CH 2 is particularly preferable. 2 -, - CH (CH 3 ) - is.
本発明に用いられる電子写真感光体においては、前記ポリエステル樹脂[1]として、k=1の場合は、下記一般式[7]で表される繰り返し構造を含むポリエステル樹脂であることが好ましい。下記一般式[7]中、Ar16〜Ar19はそれぞれ独立に置換基を有していてもよいアリーレン基を表し、R8は水素原子又はアルキル基を表す。 In the electrophotographic photoreceptor used in the present invention, the polyester resin [1] is preferably a polyester resin having a repeating structure represented by the following general formula [7] when k = 1. In the following general formula [7], Ar 16 to Ar 19 each independently represent an arylene group which may have a substituent, and R 8 represents a hydrogen atom or an alkyl group.
上記一般式[7]中、Ar16〜Ar19は上記Ar1〜Ar4にそれぞれ対応するものであり、特に好ましくは、それぞれ置換基を有していてもよいフェニレン基である。また、好ましい置換基としては、水素原子又はアルキル基であり、特に好ましくはメチル基である。さらに、一般式[7]中、Ar18とAr19はメチル基を有するフェニレン基であり、Ar16とAr17は置換基を有さないフェニレン基であることが特に好ましい。また、R8は、水素原子又はアルキル基を表す。該アルキル基は、好ましくは炭素数が1〜10であり、さらに好ましくは炭素数が1〜8であり、特に好ましくはメチル基である。
・ジカルボン酸残基
上記ポリエステル樹脂の中のジカルボン酸残基であるジカルボン酸成分は、下記一般式[8]で表される。
In the general formula [7], Ar 16 to Ar 19 respectively correspond to the Ar 1 to Ar 4 and particularly preferably a phenylene group which may have a substituent. Moreover, as a preferable substituent, it is a hydrogen atom or an alkyl group, Most preferably, it is a methyl group. Further, in the general formula [7], Ar 18 and Ar 19 are phenylene groups having a methyl group, and Ar 16 and Ar 17 are particularly preferably phenylene groups having no substituent. R 8 represents a hydrogen atom or an alkyl group. The alkyl group preferably has 1 to 10 carbon atoms, more preferably 1 to 8 carbon atoms, and particularly preferably a methyl group.
-Dicarboxylic acid residue The dicarboxylic acid component which is a dicarboxylic acid residue in the said polyester resin is represented by following General formula [8].
一般式[8]中のAr1、Ar2、X、及びkは既述の通りであり、式[8]に含まれるジカルボン酸残基として、下記一般式[I]〜[VI]で表される構造を例示することができる。ここでkは0以上の整数であるが、電気特性、及び耐傷性の点から0〜5の整数が好ましく、より好ましくは0または1である。 Ar 1 , Ar 2 , X, and k in the general formula [8] are as described above, and the dicarboxylic acid residues contained in the formula [8] are represented by the following general formulas [I] to [VI]. Examples of structures that can be illustrated. Here, k is an integer of 0 or more, but an integer of 0 to 5 is preferable from the viewpoint of electrical characteristics and scratch resistance, and more preferably 0 or 1.
一般式[8]で表される構造中、好ましくはkが1でXが酸素原子である、下記一般式[9]で表される場合である。 In the structure represented by the general formula [8], preferably, k is 1 and X is an oxygen atom, which is represented by the following general formula [9].
一般式[9]で表される好ましいジカルボン酸残基の具体的としては、ジフェニルエーテル−2,2'−ジカルボン酸残基、ジフェニルエーテル−2,3'−ジカルボン酸残基、ジフェニルエーテル−2,4'−ジカルボン酸残基、ジフェニルエーテル−3,3'−ジカルボン酸残基、ジフェニルエーテル−3,4'−ジカルボン酸残基、ジフェニルエーテル
−4,4'−ジカルボン酸残基等が挙げられる。これらの中でも、ジカルボン酸成分の製
造の簡便性を考慮すれば、ジフェニルエーテル−2,2'−ジカルボン酸残基、ジフェニ
ルエーテル−2,4'−ジカルボン酸残基、ジフェニルエーテル−4,4'−ジカルボン酸残基がより好ましく、ジフェニルエーテル−4,4'−ジカルボン酸残基が特に好ましい
。
Specific examples of the preferable dicarboxylic acid residue represented by the general formula [9] include diphenyl ether-2,2′-dicarboxylic acid residue, diphenyl ether-2,3′-dicarboxylic acid residue, diphenyl ether-2,4 ′. -Dicarboxylic acid residue, diphenyl ether-3,3'-dicarboxylic acid residue, diphenyl ether-3,4'-dicarboxylic acid residue, diphenyl ether-4,4'-dicarboxylic acid residue and the like. Among these, considering the simplicity of production of the dicarboxylic acid component, diphenyl ether-2,2′-dicarboxylic acid residue, diphenyl ether-2,4′-dicarboxylic acid residue, diphenyl ether-4,4′-dicarboxylic acid Residues are more preferred, and diphenyl ether-4,4′-dicarboxylic acid residues are particularly preferred.
一般式[8]で表され、k=0の場合のジカルボン酸残基の具体例としては、フタル酸残基、イソフタル酸残基、テレフタル酸残基、トルエン−2,5−ジカルボン酸残基、p−キシレン−2,5−ジカルボン酸残基、ナフタレン−1,4−ジカルボン酸残基、ナフタレン−2,3−ジカルボン酸残基、ナフタレン−2,6−ジカルボン酸残基、ビフェニル−2,2'−ジカルボン酸残基、ビフェニル−4,4'−ジカルボン酸残基が挙げられ、好ましくは、フタル酸残基、イソフタル酸残基、テレフタル酸残基、ナフタレン−1,4
−ジカルボン酸残基、ナフタレン−2,6−ジカルボン酸残基、ビフェニル−2,2'−
ジカルボン酸残基、ビフェニル−4,4'−ジカルボン酸残基であり、特に好ましくは、
イソフタル酸残基、テレフタル酸残基であり、これらのジカルボン酸残基を複数組み合わせて用いることも可能である。一般式[8]で表されるカルボン酸残基を有する好ましいポリエステル樹脂の具体例としては、下記式[10]の構造単位を含有するものが挙げられる。イソフタル酸残基とテレフタル酸残基の比率は通常50:50であるが、任意に変更することができる。その場合、テレフタル酸残基の比率が高い程、電気特性の観点からは好ましい。
Specific examples of the dicarboxylic acid residue represented by the general formula [8] and k = 0 include phthalic acid residue, isophthalic acid residue, terephthalic acid residue, toluene-2,5-dicarboxylic acid residue P-xylene-2,5-dicarboxylic acid residue, naphthalene-1,4-dicarboxylic acid residue, naphthalene-2,3-dicarboxylic acid residue, naphthalene-2,6-dicarboxylic acid residue, biphenyl-2 , 2′-dicarboxylic acid residue, biphenyl-4,4′-dicarboxylic acid residue, preferably phthalic acid residue, isophthalic acid residue, terephthalic acid residue, naphthalene-1,4
-Dicarboxylic acid residue, naphthalene-2,6-dicarboxylic acid residue, biphenyl-2,2'-
A dicarboxylic acid residue, a biphenyl-4,4′-dicarboxylic acid residue, particularly preferably
It is an isophthalic acid residue or a terephthalic acid residue, and it is also possible to use a combination of these dicarboxylic acid residues. Specific examples of the preferable polyester resin having a carboxylic acid residue represented by the general formula [8] include those containing a structural unit represented by the following formula [10]. The ratio of isophthalic acid residue to terephthalic acid residue is usually 50:50, but can be arbitrarily changed. In that case, the higher the ratio of terephthalic acid residues, the better from the viewpoint of electrical characteristics.
上記ポリエステル樹脂は、他のジカルボン酸成分を含み、構造の一部に一般式[8]を内包する樹脂でもよい。その他のジカルボン酸残基の具体例としては、アジピン酸残基、スベリン酸残基、セバシン酸残基、ピリジン−2,3−ジカルボン酸残基、ピリジン−2,4−ジカルボン酸残基、ピリジン−2,5−ジカルボン酸残基、ピリジン−2,6−ジカルボン酸残基、ピリジン−3,4−ジカルボン酸残基、ピリジン−3,5−ジカルボン酸残基、が挙げられ、好ましくは、アジピン酸残基、セバシン酸残基であり、これらのジカルボン酸残基を複数組み合わせて用いることも可能である。 The polyester resin may be a resin that contains another dicarboxylic acid component and includes the general formula [8] in a part of the structure. Specific examples of other dicarboxylic acid residues include adipic acid residues, suberic acid residues, sebacic acid residues, pyridine-2,3-dicarboxylic acid residues, pyridine-2,4-dicarboxylic acid residues, pyridine -2,5-dicarboxylic acid residue, pyridine-2,6-dicarboxylic acid residue, pyridine-3,4-dicarboxylic acid residue, pyridine-3,5-dicarboxylic acid residue, preferably, These are adipic acid residues and sebacic acid residues, and a plurality of these dicarboxylic acid residues can be used in combination.
なお、本発明に用いられる電子写真感光体に使用されるポリエステル樹脂を構成するジカルボン酸残基[8]と上述した他のジカルボン酸残基とを有する場合、本発明に用いられる電子写真感光体に使用されるポリエステル樹脂を構成するジカルボン酸残基[8]が、繰り返しユニットの個数として70%以上であることが好ましく、80%以上であることがより好ましく、90%以上であることが特に好ましい。最も好ましくは、本発明に用いられる電子写真感光体に使用されるポリエステル樹脂を構成するジカルボン酸残基[8]のみを有する場合、すなわち、前記ポリエステル樹脂を構成するジカルボン酸残基[8]が、繰り返しユニットの個数として100%である場合である。 In addition, when it has dicarboxylic acid residue [8] which comprises the polyester resin used for the electrophotographic photoreceptor used for this invention, and the other dicarboxylic acid residue mentioned above, the electrophotographic photoreceptor used for this invention The dicarboxylic acid residue [8] constituting the polyester resin used in the above is preferably 70% or more, more preferably 80% or more, particularly 90% or more as the number of repeating units. preferable. Most preferably, when having only the dicarboxylic acid residue [8] constituting the polyester resin used in the electrophotographic photoreceptor used in the present invention, that is, the dicarboxylic acid residue [8] constituting the polyester resin is In this case, the number of repeating units is 100%.
(B)ポリカーボネート樹脂
上記の高弾性変形率を発現させるための感光層最表面用樹脂としては、上述のポリエステル樹脂以外に、下記一般式[11]で表されるビフェノール系ユニットを30モル%以上共重合成分として含有するポリカーボネート樹脂が挙げられる。
(B) Polycarbonate resin As the resin for the outermost surface of the photosensitive layer for expressing the high elastic deformation rate, in addition to the above-mentioned polyester resin, 30 mol% or more of a biphenol-based unit represented by the following general formula [11] The polycarbonate resin contained as a copolymerization component is mentioned.
上記一般式[11]中、R11〜R18は、それぞれ独立に、水素原子、あるいはアルキル基を表す。すべて水素原子か、置換基としてメチル基、エチル基、イソプロピル基を1個以上、4個以下置換基として有するものが好ましく、樹脂の製造面からは、アルキル基を
対称に有することが好ましい。一般式[11]の好ましい例を下記に挙げる。これらのうち、A−1、A−2、A−3が好ましく、A−1が最も好ましい。
In the general formula [11], R 11 to R 18 each independently represents a hydrogen atom or an alkyl group. Those having all hydrogen atoms or having 1 to 4 substituents of methyl, ethyl, and isopropyl groups as substituents are preferred. From the viewpoint of resin production, it is preferred to have alkyl groups symmetrically. Preferred examples of the general formula [11] are listed below. Of these, A-1, A-2, and A-3 are preferable, and A-1 is most preferable.
なお、本発明に用いられる電子写真感光体に使用されるポリカーボネート樹脂は、一般式[11]で表される単一ユニットからなるホモポリマーでは構造が剛直すぎて有機溶剤に対する溶解性が低く、重合反応が困難なため、他のビスフェノールユニットとブロックあるいはランダムに共重合させて使用する。共重合させるビスフェノールユニットの例を、下記に示す。これらのうち、溶解性の観点からB−1、B−2、B−3、B−4、B−5、B−7、B−10、B−11、B−14が好ましく、中心炭素に異なる置換基が結合するB−2、B−5がさらに好ましい。また、機械物性の観点からはB−1、B−2、B−4、B−5、B−7、B−10、B−14が更に好ましい。共重合比率は、一般式(7)で表されるユニットが多いほど感光層の弾性変形率が高くなるが、一方で樹脂の製造、および塗布液の製造が困難になるため、その割合は30mol%以上、50mol%以下が好ましく、より好ましくは30mol%以上、40mol%以下、更に好ましくは32mol%以上、38mol%以下である。 The polycarbonate resin used in the electrophotographic photosensitive member used in the present invention is a homopolymer consisting of a single unit represented by the general formula [11], and the structure is too rigid and the solubility in an organic solvent is low. Since the reaction is difficult, it is used in block or random copolymerization with other bisphenol units. Examples of bisphenol units to be copolymerized are shown below. Among these, from the viewpoint of solubility, B-1, B-2, B-3, B-4, B-5, B-7, B-10, B-11, and B-14 are preferable, and the central carbon is used. B-2 and B-5 to which different substituents are bonded are more preferable. From the viewpoint of mechanical properties, B-1, B-2, B-4, B-5, B-7, B-10, and B-14 are more preferable. The copolymerization ratio increases the elastic deformation rate of the photosensitive layer as the number of units represented by the general formula (7) increases. On the other hand, since the production of the resin and the production of the coating solution become difficult, the proportion is 30 mol. % Or more and 50 mol% or less is preferable, more preferably 30 mol% or more and 40 mol% or less, still more preferably 32 mol% or more and 38 mol% or less.
<分子量>
上述のポリエステル樹脂、及びポリカーボネート樹脂において、粘度平均分子量は、本発明の効果を著しく損なわない限り任意であるが、好ましくは10,000以上、より好ましくは20,000以上、また、その上限は、好ましくは70,000以下、より好ましくは50,000以下であることが望ましい。粘度平均分子量の値が小さすぎる場合、感光層の機械的強度が不足する可能性があり、大きすぎる場合、感光層形成のための塗布液の粘度が高すぎて生産性が低下する可能性がある。なお、粘度平均分子量は、例えばウベローデ型毛細管粘度計等を用いて、実施例に記載の方法で測定することができる。
<Molecular weight>
In the above-described polyester resin and polycarbonate resin, the viscosity average molecular weight is arbitrary as long as the effect of the present invention is not significantly impaired, but is preferably 10,000 or more, more preferably 20,000 or more, and the upper limit is Preferably, it is 70,000 or less, more preferably 50,000 or less. If the value of the viscosity average molecular weight is too small, the mechanical strength of the photosensitive layer may be insufficient, and if it is too large, the viscosity of the coating solution for forming the photosensitive layer may be too high and the productivity may decrease. is there. In addition, a viscosity average molecular weight can be measured by the method as described in an Example using an Ubbelohde type capillary viscometer etc., for example.
次に、感光体の構成要素について説明する。
導電性支持体、陽極酸化層、下引き層については、公知の、例えば特開2009−186967号公報に開示されている例を使用することが出来る。
(感光層)
感光層の形式としては、電荷発生材料と電荷輸送材料とが同一層に存在し、バインダー樹脂中に分散された単層型と、電荷発生材料がバインダー樹脂中に分散された電荷発生層及び電荷輸送材料がバインダー樹脂中に分散された電荷輸送層の二層からなる機能分離型(積層型)とが挙げられるが、本発明に用いられる電子写真感光体の感光層は、いずれの形式であってもよい。
Next, constituent elements of the photoreceptor will be described.
As the conductive support, the anodic oxide layer, and the undercoat layer, known examples such as those disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2009-186967 can be used.
(Photosensitive layer)
As the type of the photosensitive layer, a charge generation material and a charge transport material are present in the same layer and are dispersed in a binder resin, a charge generation layer in which a charge generation material is dispersed in a binder resin, and a charge. Examples include a functional separation type (laminated type) composed of two layers of a charge transport layer in which a transport material is dispersed in a binder resin. The photosensitive layer of the electrophotographic photosensitive member used in the present invention is of any type. May be.
また、積層型感光層としては、導電性支持体側から電荷発生層、電荷輸送層をこの順に積層して設ける順積層型感光層と、逆に導電性支持体側から電荷輸送層、電荷発生層の順に積層して設ける逆積層型感光層とがあり、いずれを採用することも可能であるが、最もバランスの取れた光導電性を発揮できる順積層型感光層が好ましい。
なお、感光層表面を高弾性率にするためには、前記一般式〔1〕で表されるポリエステル樹脂、あるいは前記一般式[11]で表されるビフェノール系ユニットを30モル%以
上共重合成分として含有するポリカーボネート樹脂を、感光体最表層中のバインダー樹脂中、30重量%以上含有することが好ましく、50重量%以上含有することがより好ましく、80〜100重量%含有することが更に好ましい。
In addition, as the laminated photosensitive layer, a charge-generating layer and a charge transport layer are laminated in this order from the conductive support side, and conversely, a charge transport layer and a charge generation layer are formed from the conductive support side. There are reverse laminated photosensitive layers provided in order, and any of them can be adopted, but a forward laminated photosensitive layer that can exhibit the most balanced photoconductivity is preferable.
In order to make the surface of the photosensitive layer have a high elastic modulus, the polyester resin represented by the general formula [1] or the biphenol-based unit represented by the general formula [11] is a copolymer component of 30 mol% or more. Is contained in the binder resin in the outermost surface layer of the photoreceptor, preferably 30% by weight or more, more preferably 50% by weight or more, and still more preferably 80 to 100% by weight.
(積層型感光層)
・電荷発生層
電荷発生層については、公知の、例えば特開2009−186967号公報に開示されている例を使用することが出来る。
・電荷輸送層
積層型感光体の電荷輸送層は、電荷輸送材料、バインダー樹脂と、必要に応じて使用されるその他の成分とを含有する。このような電荷輸送層は、具体的には、電荷輸送材料等とバインダー樹脂とを溶剤に溶解又は分散して塗布液を作製し、これを順積層型感光層の場合には電荷発生層上に、また、逆積層型感光層の場合には導電性支持体上に(下引き層を設ける場合は下引き層上に)塗布、乾燥して得ることができる。
(Laminated photosensitive layer)
-Charge generation layer About a charge generation layer, well-known, for example, the example currently disclosed by Unexamined-Japanese-Patent No. 2009-186967 can be used.
-Charge transport layer The charge transport layer of the multilayer photoconductor contains a charge transport material, a binder resin, and other components used as necessary. Specifically, such a charge transport layer is prepared by dissolving or dispersing a charge transport material or the like and a binder resin in a solvent to prepare a coating solution. In addition, in the case of a reverse lamination type photosensitive layer, it can be obtained by coating and drying on a conductive support (on the undercoat layer when an undercoat layer is provided).
電荷輸送材料としては、公知のカルバゾール誘導体、ヒドラゾン化合物、芳香族アミン誘導体、エナミン誘導体、ブタジエン誘導体及びこれらの誘導体が複数結合されたものが好ましい。更に具体的には、特開平2−230255号、特開昭63−225660号、特開昭58−198043号、特公昭58−32372号、および、特公平7−21646号の各公報に記載の化合物が好ましく使用される。これらの電荷輸送材料は、何れか1種を単独で用いても良く、複数種のものを任意の組み合わせで併用しても良い。 As the charge transport material, a known carbazole derivative, hydrazone compound, aromatic amine derivative, enamine derivative, butadiene derivative, and a material in which a plurality of these derivatives are bonded are preferable. More specifically, it is described in JP-A-2-230255, JP-A-63-225660, JP-A-58-198043, JP-B-58-32372, and JP-B-7-21646. Compounds are preferably used. Any one of these charge transport materials may be used alone, or a plurality of types may be used in any combination.
電荷輸送層の膜厚は特に制限されないが、長寿命、画像安定性の観点、更には高解像度の観点から、通常5μm以上、好ましくは10μm以上、また、通常50μm以下、好ましくは45μm以下、更には30μm以下の範囲とする。
<その他の機能層>
積層型感光体、単層型感光体ともに、感光層又はそれを構成する各層には、成膜性、可撓性、塗布性、耐汚染性、耐ガス性、耐光性等を向上させる目的で、周知の酸化防止剤、可塑剤、紫外線吸収剤、電子吸引性化合物、レベリング剤、可視光遮光剤等の添加物を含有させても良い。
The thickness of the charge transport layer is not particularly limited, but is usually 5 μm or more, preferably 10 μm or more, and usually 50 μm or less, preferably 45 μm or less, from the viewpoint of long life, image stability, and high resolution. Is in the range of 30 μm or less.
<Other functional layers>
For the purpose of improving film-forming properties, flexibility, coating properties, stain resistance, gas resistance, light resistance, etc., in both the photosensitive layer and each layer constituting it, both in the multilayer type photosensitive member and the single layer type photosensitive member. Additives such as well-known antioxidants, plasticizers, ultraviolet absorbers, electron-withdrawing compounds, leveling agents, and visible light shielding agents may be included.
また、積層型感光体、単層型感光体ともに、上記手順により形成された感光層を最上層、即ち表面層としてもよいが、その上に更に別の層を設け、これを表面層としてもよい。例えば、感光層の損耗を防止したり、帯電器等から発生する放電生成物等による感光層の劣化を防止・軽減する目的で、保護層を設けても良い。保護層は、電荷輸送層に使用される電荷輸送材料や、他の導電性材料を本願のバインダー樹脂中に含有させて形成することができる。なお、最表層が保護層の場合は、保護層中にポリエステル樹脂が使用される。 Further, in both the laminated type photoreceptor and the single layer type photoreceptor, the photosensitive layer formed by the above procedure may be the uppermost layer, that is, the surface layer, but another layer may be provided on the photosensitive layer and used as the surface layer. Good. For example, a protective layer may be provided for the purpose of preventing the photosensitive layer from being worn out or preventing or reducing the deterioration of the photosensitive layer due to discharge products generated from a charger or the like. The protective layer can be formed by including the charge transport material used for the charge transport layer or other conductive material in the binder resin of the present application. When the outermost layer is a protective layer, a polyester resin is used in the protective layer.
<最表層とトナー付着>
本発明に用いられるような海島構造を有するトナー粒子は貯蔵弾性率が高く、前述の通り、感光体は十分な弾性変形率が無いと、繰返し疲労時に塑性変形した場合には、フィルミングを発生し易くなる。それに加えて、本発明に用いられるトナーに含まれるような結晶性樹脂は低融点でかつ機械的に柔らかいため、トナー粒子の表面に露出した場合は感光体表面で変形してあたかも接着剤のように機能し、より付着を促進することとなるため、クリーニングブレードの当接圧を高めることは必ずしも得策ではなく、感光体の弾性変形率を大きくし、トナーの接触面積を減らすことがより効果的である。
<Outermost layer and toner adhesion>
The toner particles having a sea-island structure as used in the present invention have a high storage elastic modulus. It becomes easy to do. In addition, since the crystalline resin contained in the toner used in the present invention has a low melting point and is mechanically soft, if it is exposed on the surface of the toner particles, it will be deformed on the surface of the photoreceptor as if it were an adhesive. Therefore, it is not always a good idea to increase the contact pressure of the cleaning blade. It is more effective to increase the elastic deformation rate of the photoconductor and reduce the contact area of the toner. It is.
なお、感光体の表面物性を制御するために、最表面に無機フィラーを入れたり、最表面に硬化型の保護層を設けることも提案されている。しかし、無機フィラーを入れた場合には、微視的に見た均一性が不十分で、粒界が疲労時に脆性破壊を引き起こしたり、無機フ
ィラーがクリーニングブレードを摩耗させる可能性がある。また、表面を硬化性樹脂とする対応では、硬化性樹脂が摩耗し難いために却って放電生成物やオゾン等による表面の劣化変性物がクリーニング、除去されないと言った問題があり、本発明に用いられるトナーでの耐久使用は困難である。本発明に用いられる感光体は、適度に磨耗が進行するため、表面が絶えずリフレッシュされるため、そのような放電生成物や劣化変性物による副作用はほとんど見られない。また、硬化性樹脂は、架橋等の硬化反応が100%進行するわけではなく、必ず未反応残基が存在するため、その部分が最表層中の他の成分や、クリーニングブレード等の他の部材成分と化学反応を起こして画像欠陥につながる可能性がある。
In order to control the surface physical properties of the photoreceptor, it has been proposed to put an inorganic filler on the outermost surface or to provide a curable protective layer on the outermost surface. However, when an inorganic filler is added, the microscopic uniformity is insufficient, and the grain boundary may cause brittle fracture during fatigue, or the inorganic filler may wear the cleaning blade. In addition, in the case where the surface is made of a curable resin, there is a problem that the surface-modified degradation product due to discharge products or ozone is not cleaned and removed because the curable resin is not easily worn, and is used in the present invention. It is difficult to use the toner with a durable toner. Since the photoreceptor used in the present invention is moderately worn and the surface is constantly refreshed, there are hardly any side effects due to such discharge products or deterioration-modified products. In addition, since the curing reaction such as crosslinking does not proceed 100% in the curable resin, there is always an unreacted residue, so that part is another component in the outermost layer or other member such as a cleaning blade. Chemical reactions with components can lead to image defects.
<各層の形成方法>
上記した感光体を構成する各層は、含有させる物質を溶剤に溶解または分散させて得られた塗布液を、導電性支持体上に浸漬塗布、スプレー塗布、ノズル塗布、バーコート、ロールコート、ブレード塗布等の公知の方法により、各層ごとに順次塗布・乾燥工程を繰り返すことにより形成される。
<Method for forming each layer>
Each layer constituting the above-described photoreceptor is formed by dip coating, spray coating, nozzle coating, bar coating, roll coating, blade coating on a conductive support obtained by dissolving or dispersing a substance to be contained in a solvent. It is formed by repeating a coating / drying step sequentially for each layer by a known method such as coating.
<画像形成装置>
次に、本発明に用いられるトナー及び電子写真感光体を有する画像形成装置(本発明の画像形成装置)の実施の形態について、装置の要部構成を示す図1を用いて説明する。但し、実施の形態は以下の説明に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない限り任意に変形して実施することができる。
<Image forming apparatus>
Next, an embodiment of an image forming apparatus having the toner and the electrophotographic photosensitive member used in the present invention (an image forming apparatus of the present invention) will be described with reference to FIG. However, the embodiment is not limited to the following description, and can be arbitrarily modified without departing from the gist of the present invention.
図1に示すように、画像形成装置は、電子写真感光体1、帯電装置2、露光装置3及び現像装置4を備えて構成され、更に、必要に応じて転写装置5、クリーニング装置6及び定着装置7が設けられる。
電子写真感光体1は、上述した電子写真感光体であれば特に制限はないが、図1ではその一例として、円筒状の導電性支持体の表面に上述した感光層を形成したドラム状の感光体を示している。この電子写真感光体1の外周面に沿って、帯電装置2、露光装置3、現像装置4、転写装置5及びクリーニング装置6がそれぞれ配置されている。
As shown in FIG. 1, the image forming apparatus includes an electrophotographic photosensitive member 1, a charging device 2, an exposure device 3, and a developing device 4, and further, a transfer device 5, a cleaning device 6, and a fixing device as necessary. A device 7 is provided.
The electrophotographic photosensitive member 1 is not particularly limited as long as it is the above-described electrophotographic photosensitive member. In FIG. 1, as an example, a drum-shaped photosensitive member in which the above-described photosensitive layer is formed on the surface of a cylindrical conductive support. Showing the body. A charging device 2, an exposure device 3, a developing device 4, a transfer device 5, and a cleaning device 6 are arranged along the outer peripheral surface of the electrophotographic photoreceptor 1.
帯電装置2は、電子写真感光体1を帯電させるもので、電子写真感光体1の表面を所定電位に均一帯電させる。帯電装置としては、コロトロンやスコロトロン等のコロナ帯電装置、電圧印加された直接帯電部材を感光体表面に接触させて帯電させる直接帯電装置(接触型帯電装置)等がよく用いられる。直接帯電装置の例としては、帯電ローラ、帯電ブラシ等が挙げられる。なお、図1では、帯電装置2の一例としてローラ型の帯電装置(帯電ローラ)を示している。直接帯電手段として、気中放電を伴う帯電、あるいは気中放電を伴わない注入帯電いずれも可能である。また、帯電時に印可する電圧としては、直流電圧だけの場合、及び直流に交流を重畳させて用いることもできる。 The charging device 2 charges the electrophotographic photosensitive member 1 and uniformly charges the surface of the electrophotographic photosensitive member 1 to a predetermined potential. As the charging device, a corona charging device such as a corotron or a scorotron, a direct charging device (contact type charging device) for charging a direct charging member to which a voltage is applied by contacting the photosensitive member surface, and the like are often used. Examples of the direct charging device include a charging roller and a charging brush. In FIG. 1, a roller-type charging device (charging roller) is shown as an example of the charging device 2. As the direct charging means, either charging with air discharge or injection charging without air discharge is possible. Moreover, as a voltage applied at the time of charging, it is possible to use only a direct current voltage or to superimpose an alternating current on a direct current.
露光装置3は、電子写真感光体1に露光を行って電子写真感光体1の感光面に静電潜像を形成することができるものであれば、その種類に特に制限はない。具体例としては、ハロゲンランプ、蛍光灯、半導体レーザーやHe−Neレーザー等のレーザー、LED等が挙げられる。また、感光体内部露光方式によって露光を行うようにしてもよい。露光を行う際の光は任意であるが、例えば、波長が780nmの単色光、波長600nm〜700nmのやや短波長寄りの単色光、波長380nm〜500nmの短波長の単色光等で露光を行えばよい。 The type of the exposure apparatus 3 is not particularly limited as long as it can expose the electrophotographic photoreceptor 1 to form an electrostatic latent image on the photosensitive surface of the electrophotographic photoreceptor 1. Specific examples include halogen lamps, fluorescent lamps, lasers such as semiconductor lasers and He—Ne lasers, LEDs, and the like. Further, exposure may be performed by a photoreceptor internal exposure method. The light used for the exposure is arbitrary. For example, if exposure is performed with monochromatic light with a wavelength of 780 nm, monochromatic light with a wavelength of 600 nm to 700 nm, slightly shorter wavelength, monochromatic light with a wavelength of 380 nm to 500 nm, or the like. Good.
現像装置4は、その種類に特に制限はなく、カスケード現像、一成分絶縁トナー現像、一成分導電トナー現像、二成分磁気ブラシ現像等の乾式現像方式や、湿式現像方式等の任意の装置を用いることができる。図1では、現像装置4は、現像槽41、アジテータ42、供給ローラ43、現像ローラ44、及び、規制部材45からなり、現像槽41の内部に
トナーTを貯留している構成となっている。また、必要に応じ、トナーTを補給する補給装置(図示せず)を現像装置4に付帯させてもよい。この補給装置は、ボトル、プロセスカートリッジ等の容器からトナーTを補給することが可能に構成される。
The type of the developing device 4 is not particularly limited, and an arbitrary device such as a dry development method such as cascade development, one-component insulating toner development, one-component conductive toner development, or two-component magnetic brush development, or a wet development method is used. be able to. In FIG. 1, the developing device 4 includes a developing tank 41, an agitator 42, a supply roller 43, a developing roller 44, and a regulating member 45, and has a configuration in which toner T is stored inside the developing tank 41. . Further, a replenishing device (not shown) for replenishing the toner T may be attached to the developing device 4 as necessary. This replenishing device is configured to be able to replenish toner T from a container such as a bottle or a process cartridge.
供給ローラ43は、導電性スポンジ等から形成される。現像ローラ44は、鉄、ステンレス鋼、アルミニウム、ニッケル等の金属ロール、又はこうした金属ロールにシリコン樹脂、ウレタン樹脂、フッ素樹脂等を被覆した樹脂ロール等からなる。この現像ローラ44の表面には、必要に応じて、平滑加工や粗面加工を加えてもよい。
現像ローラ44は、電子写真感光体1と供給ローラ43との間に配置され、電子写真感光体1及び供給ローラ43に各々当接している。供給ローラ43及び現像ローラ44は、回転駆動機構(図示せず)によって回転される。供給ローラ43は、貯留されているトナーTを担持して、現像ローラ44に供給する。現像ローラ44は、供給ローラ43によって供給されるトナーTを担持して、電子写真感光体1の表面に接触させる。
The supply roller 43 is formed from a conductive sponge or the like. The developing roller 44 is made of a metal roll such as iron, stainless steel, aluminum, or nickel, or a resin roll obtained by coating such a metal roll with a silicon resin, a urethane resin, a fluorine resin, or the like. The surface of the developing roller 44 may be smoothed or roughened as necessary.
The developing roller 44 is disposed between the electrophotographic photoreceptor 1 and the supply roller 43 and is in contact with the electrophotographic photoreceptor 1 and the supply roller 43, respectively. The supply roller 43 and the developing roller 44 are rotated by a rotation drive mechanism (not shown). The supply roller 43 carries the stored toner T and supplies it to the developing roller 44. The developing roller 44 carries the toner T supplied by the supply roller 43 and contacts the surface of the electrophotographic photosensitive member 1.
規制部材45は、シリコン樹脂やウレタン樹脂等の樹脂ブレード、ステンレス鋼、アルミニウム、銅、真鍮、リン青銅等の金属ブレード、又はこうした金属ブレードに樹脂を被覆したブレード等により形成されている。この規制部材45は、現像ローラ44に当接し、ばね等によって現像ローラ44側に所定の力で押圧(一般的なブレード線圧は5〜500g/cm)される。必要に応じて、この規制部材45に、トナーTとの摩擦帯電によりトナーTに帯電を付与する機能を具備させてもよい。 The regulating member 45 is formed of a resin blade such as silicon resin or urethane resin, a metal blade such as stainless steel, aluminum, copper, brass, phosphor bronze, or a blade obtained by coating such a metal blade with a resin. The regulating member 45 contacts the developing roller 44 and is pressed against the developing roller 44 side with a predetermined force by a spring or the like (a general blade linear pressure is 5 to 500 g / cm). If necessary, the regulating member 45 may be provided with a function of imparting charging to the toner T by frictional charging with the toner T.
アジテータ42は、回転駆動機構によってそれぞれ回転されており、トナーTを攪拌するとともに、トナーTを供給ローラ43側に搬送する。アジテータ42は、羽根形状、大きさ等を違えて複数設けてもよい。
転写装置5は、その種類に特に制限はなく、コロナ転写、ローラ転写、ベルト転写等の静電転写法、圧力転写法、粘着転写法等、任意の方式を用いた装置を使用することができる。ここでは、転写装置5が電子写真感光体1に対向して配置された転写チャージャー、転写ローラ、転写ベルト等から構成されるものとする。この転写装置5は、トナーTの帯電電位とは逆極性で所定電圧値(転写電圧)を印加し、電子写真感光体1に形成されたトナー像を記録紙(用紙、媒体)Pに転写するものである。
The agitator 42 is rotated by a rotation driving mechanism, and agitates the toner T and conveys the toner T to the supply roller 43 side. A plurality of agitators 42 may be provided with different blade shapes and sizes.
The type of the transfer device 5 is not particularly limited, and an apparatus using an arbitrary system such as an electrostatic transfer method such as corona transfer, roller transfer, or belt transfer, a pressure transfer method, or an adhesive transfer method can be used. . Here, it is assumed that the transfer device 5 includes a transfer charger, a transfer roller, a transfer belt, and the like disposed so as to face the electrophotographic photoreceptor 1. The transfer device 5 applies a predetermined voltage value (transfer voltage) having a polarity opposite to the charging potential of the toner T, and transfers the toner image formed on the electrophotographic photosensitive member 1 to a recording paper (paper, medium) P. Is.
クリーニング装置6について特に制限はなく、ブラシクリーナー、磁気ブラシクリーナー、静電ブラシクリーナー、磁気ローラクリーナー、ブレードクリーナー等、任意のクリーニング装置を用いることができる。クリーニング装置6は、感光体1に付着している残留トナーをクリーニング部材で掻き落とし、残留トナーを回収するものである。但し、感光体表面に残留するトナーが少ないか、殆ど無い場合には、クリーニング装置6は無くても構わない。 There is no restriction | limiting in particular about the cleaning apparatus 6, Arbitrary cleaning apparatuses, such as a brush cleaner, a magnetic brush cleaner, an electrostatic brush cleaner, a magnetic roller cleaner, a blade cleaner, can be used. The cleaning device 6 is for scraping off residual toner adhering to the photoreceptor 1 with a cleaning member and collecting the residual toner. However, when there is little or almost no toner remaining on the surface of the photoreceptor, the cleaning device 6 may be omitted.
定着装置7は、上部定着部材(定着ローラ)71及び下部定着部材(定着ローラ)72から構成され、定着部材71又は72の内部には加熱装置73が備えられている。なお、図1では、上部定着部材71の内部に加熱装置73が備えられた例を示す。上部及び下部の各定着部材71,72は、ステンレス鋼、アルミニウム等の金属素管にシリコンゴムを被覆した定着ロール、更にテフロン(登録商標)樹脂で被覆した定着ロール、定着シート等公知の熱定着部材を使用することができる。更に、各定着部材71,72は、離型性を向上させる為にシリコンオイル等の離型剤を供給する構成としてもよく、バネ等により互いに強制的に圧力を加える構成としてもよい。 The fixing device 7 includes an upper fixing member (fixing roller) 71 and a lower fixing member (fixing roller) 72, and a heating device 73 is provided inside the fixing member 71 or 72. FIG. 1 shows an example in which a heating device 73 is provided inside the upper fixing member 71. The upper and lower fixing members 71 and 72 are known heat fixings such as a fixing roll in which a metal base tube such as stainless steel or aluminum is coated with silicon rubber, a fixing roll in which Teflon (registered trademark) resin is coated, or a fixing sheet. A member can be used. Further, each of the fixing members 71 and 72 may be configured to supply a release agent such as silicon oil in order to improve releasability, or may be configured to forcibly apply pressure to each other by a spring or the like.
記録紙P上に転写されたトナーは、所定温度に加熱された上部定着部材71と下部定着部材72との間を通過する際、トナーが溶融状態まで熱加熱され、通過後冷却されて記録紙P上にトナーが定着される。
なお、定着装置についてもその種類に特に限定はなく、ここで用いたものをはじめ、熱ローラ定着、フラッシュ定着、オーブン定着、圧力定着等、任意の方式による定着装置を設けることができる。
When the toner transferred onto the recording paper P passes between the upper fixing member 71 and the lower fixing member 72 heated to a predetermined temperature, the toner is heated to a molten state and cooled after passing through the recording paper. Toner is fixed on P.
The type of the fixing device is not particularly limited, and a fixing device of an arbitrary method such as heat roller fixing, flash fixing, oven fixing, pressure fixing, or the like can be provided.
以上のように構成された電子写真装置では、次のようにして画像の記録が行われる。即ち、まず感光体1の表面(感光面)が、帯電装置2によって所定の電位(例えば−600V)に帯電される。この際、直流電圧により帯電させても良く、直流電圧に交流電圧を重畳させて帯電させてもよい。
続いて、帯電された感光体1の感光面を、記録すべき画像に応じて露光装置3により露光し、感光面に静電潜像を形成する。そして、その感光体1の感光面に形成された静電潜像の現像を、現像装置4で行う。
In the electrophotographic apparatus configured as described above, an image is recorded as follows. That is, first, the surface (photosensitive surface) of the photoreceptor 1 is charged to a predetermined potential (for example, −600 V) by the charging device 2. At this time, charging may be performed by a DC voltage, or charging may be performed by superimposing an AC voltage on the DC voltage.
Subsequently, the photosensitive surface of the charged photoreceptor 1 is exposed by the exposure device 3 according to the image to be recorded, and an electrostatic latent image is formed on the photosensitive surface. The developing device 4 develops the electrostatic latent image formed on the photosensitive surface of the photoreceptor 1.
現像装置4は、供給ローラ43により供給されるトナーTを、規制部材(現像ブレード)45により薄層化するとともに、所定の極性(ここでは感光体1の帯電電位と同極性であり、負極性)に摩擦帯電させ、現像ローラ44に担持しながら搬送して、感光体1の表面に接触させる。
現像ローラ44に担持された帯電トナーTが感光体1の表面に接触すると、静電潜像に対応するトナー像が感光体1の感光面に形成される。そしてこのトナー像は、転写装置5によって記録紙Pに転写される。この後、転写されずに感光体1の感光面に残留しているトナーが、クリーニング装置6で除去される。
The developing device 4 thins the toner T supplied by the supply roller 43 with a regulating member (developing blade) 45 and has a predetermined polarity (here, the same polarity as the charging potential of the photosensitive member 1) and the negative polarity. ), And conveyed while being carried on the developing roller 44 to be brought into contact with the surface of the photoreceptor 1.
When the charged toner T carried on the developing roller 44 comes into contact with the surface of the photoreceptor 1, a toner image corresponding to the electrostatic latent image is formed on the photosensitive surface of the photoreceptor 1. This toner image is transferred onto the recording paper P by the transfer device 5. Thereafter, the toner remaining on the photosensitive surface of the photoreceptor 1 without being transferred is removed by the cleaning device 6.
トナー像の記録紙P上への転写後、定着装置7を通過させてトナー像を記録紙P上へ熱定着することで、最終的な画像が得られる。
なお、画像形成装置は、上述した構成に加え、例えば除電工程を行うことができる構成としても良い。除電工程は、電子写真感光体に露光を行うことで電子写真感光体の除電を行う工程であり、除電装置としては、蛍光灯、LED等が使用される。また除電工程で用いる光は、強度としては露光光の3倍以上の露光エネルギーを有する光である場合が多い。
After the transfer of the toner image onto the recording paper P, the final image is obtained by passing the fixing device 7 and thermally fixing the toner image onto the recording paper P.
In addition to the above-described configuration, the image forming apparatus may be configured to perform, for example, a static elimination process. The neutralization step is a step of neutralizing the electrophotographic photosensitive member by exposing the electrophotographic photosensitive member, and a fluorescent lamp, an LED, or the like is used as the neutralizing device. In addition, the light used in the static elimination process is often light having an exposure energy that is at least three times that of the exposure light.
また、画像形成装置は更に変形して構成してもよく、例えば、前露光工程、補助帯電工程等の工程を行うことができる構成としたり、オフセット印刷を行う構成としたり、更には複数種のトナーを用いたフルカラータンデム方式の構成としてもよい。
なお、電子写真感光体1、帯電装置2、露光装置3、現像装置4、転写装置5、クリーニング装置6、及び定着装置7のうち1つ又は2つ以上と組み合わせて、一体型の電子写真用プロセスカートリッジ(以下適宜「カートリッジ」という)として構成し、このカートリッジを複写機やレーザービームプリンタ等の電子写真装置本体に対して着脱可能な構成にしてもよい。例としては、電子写真感光体1、帯電装置2、現像装置4、転写装置5、クリーニング装置6を組み込んだ一体型カートリッジ、あるいは電子写真感光体1、帯電装置2、クリーニング装置6を一体化したカートリッジとし、現像装置4を別にカートリッジとするタイプが挙げられる。これらのカートリッジでは、例えば電子写真感光体1が劣化した場合、あるいは現像装置4中のトナーが消費されて無くなった場合に、このカートリッジごと画像形成装置本体から取り外し、別の新しいカートリッジを画像形成装置本体に装着することにより、画像形成装置の保守・管理が容易となる。
The image forming apparatus may be further modified. For example, the image forming apparatus may be configured to perform a pre-exposure process, an auxiliary charging process, or the like, or may be configured to perform offset printing. A full-color tandem system configuration using toner may be used.
The electrophotographic photosensitive member 1, the charging device 2, the exposure device 3, the developing device 4, the transfer device 5, the cleaning device 6, and the fixing device 7 are combined with one or two or more for an integrated electrophotography. It may be configured as a process cartridge (hereinafter referred to as “cartridge” as appropriate), and this cartridge may be configured to be detachable from a main body of an electrophotographic apparatus such as a copying machine or a laser beam printer. For example, the electrophotographic photosensitive member 1, the charging device 2, the developing device 4, the transfer device 5, and the integrated cartridge incorporating the cleaning device 6, or the electrophotographic photosensitive member 1, the charging device 2, and the cleaning device 6 are integrated. There is a type in which a cartridge is used and the developing device 4 is a separate cartridge. In these cartridges, for example, when the electrophotographic photosensitive member 1 is deteriorated or the toner in the developing device 4 is consumed and lost, the cartridge is removed from the image forming apparatus main body, and another new cartridge is removed. By attaching to the main body, maintenance and management of the image forming apparatus are facilitated.
以下、本発明を実施例によりさらに具体的に説明するが、本発明はその要旨を越えない限り、以下の実施例に限定されるものではない。以下の例で「部」とあるのは「質量部」を意味する。
まず、本発明に用いられるトナーに関し、各粒子径及び円形度、熱特性、重量平均分子量等は次のように測定した。
EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples. However, the present invention is not limited to the following examples unless it exceeds the gist. In the following examples, “part” means “part by mass”.
First, regarding the toner used in the present invention, each particle diameter, circularity, thermal characteristics, weight average molecular weight, and the like were measured as follows.
<体積平均径測定(MV)>
1ミクロン未満の体積平均径(MV)を有す粒子の体積平均径(MV)は、日機装株式会社製型式Microtrac Nanotrac150(以下ナノトラックと略す)および同社解析ソフトMicrotrac Particle Analyzer Ver10.1.2-019EEを用い、電気伝導度が0.5μS/cmのイオン交換水を溶媒とし、溶媒屈折率:1.333、測定時間:600秒、測定回数:1回の測定条件で取り扱い説明書に記載された方法で測定した。その他の設定条件は、粒子屈折率:1.59、透過性:透過、形状:真球形、密度:1.04とした。
<Volume average diameter measurement (MV)>
The volume average diameter (MV) of particles with a volume average diameter (MV) of less than 1 micron is from Nikkiso Co., Ltd. Model Microtrac Nanotrac150 (hereinafter abbreviated as Nanotrack) and analysis software Microtrac Particle Analyzer Ver10.1.2-019EE The method described in the instruction manual using the ion-exchanged water having an electric conductivity of 0.5 μS / cm as the solvent, the solvent refractive index: 1.333, the measuring time: 600 seconds, and the number of times of measurement: once. Measured with Other setting conditions were particle refractive index: 1.59, transparency: transmission, shape: true sphere, density: 1.04.
<体積中位径測定(Dv50)>
1ミクロン以上の体積中位径(Dv50)を有す粒子の体積中位径(Dv50)は、ベックマン・コールター社製マルチサイザーIII(アパーチャー径100μm:以下、マルチサイザ
ーと略す)を用い、同社アイソトンIIを分散媒として、分散質濃度0.03%になるように分散させて測定した。
<Volume median diameter measurement (Dv50)>
The volume median diameter (Dv50) of the particles with a volume median diameter (Dv50) of 1 micron or more is measured by using the Beckman Coulter Multisizer III (aperture diameter 100 μm: hereinafter abbreviated as Multisizer). Using II as a dispersion medium, the dispersion was dispersed so that the dispersoid concentration was 0.03%.
<平均円形度>
本発明に用いられるトナーにおける「平均円形度」は、以下のように測定し、以下のように定義する。すなわち、トナー母粒子を分散媒(アイソトンII、ベックマンコールター社製)に、5720〜7140個/μLの範囲になるように分散させ、フロー式粒子像分析装置(シスメックス社製、FPIA3000)を用いて、以下の装置条件にて測定を行い、その値を「平均円形度」と定義する。本発明に用いられるトナーにおいては、同様の測定を3回行い、3個の「平均円形度」の相加平均値を、「平均円形度」として採用する。
・モード :HPF
・HPF分析量 :0.35μL
・HPF検出個数:8,000〜10,000個
以下は、上記装置で測定され、上記装置内で自動的に計算されて表示されるものであるが、「円形度」は下記式で定義される。
<Average circularity>
The “average circularity” in the toner used in the present invention is measured as follows and is defined as follows. That is, the toner base particles are dispersed in a dispersion medium (Isoton II, manufactured by Beckman Coulter, Inc.) so as to be in the range of 5720 to 7140 particles / μL, and a flow particle image analyzer (manufactured by Sysmex Corporation, FPIA 3000) is used. Measured under the following apparatus conditions, the value is defined as “average circularity”. In the toner used in the present invention, the same measurement is performed three times, and an arithmetic average value of three “average circularity” is adopted as the “average circularity”.
・ Mode: HPF
-HPF analysis amount: 0.35 μL
-Number of HPF detected: 8,000-10,000 The following are measured by the above device and automatically calculated and displayed in the above device, but "roundness" is defined by the following formula The
[円形度]=[粒子投影面積と同じ面積の円の周長]/[粒子投影像の周長]
そして、HPF検出個数である8,000〜10,000個を測定し、この個々の粒子の円形度の算術平均(相加平均)が「平均円形度」として装置に表示される。
<熱特性>
セイコー電子工業(株)社製熱分析装置DSC220CUを用い、同社の取り扱い説明書に記載された方法で30℃から120℃まで10℃/minの速度で昇温させた際の吸熱曲線のメインピークより、融点・融解熱量・融解ピーク半値幅を測定し、続いて120℃から30℃まで10℃/minの速度で降温させた際の発熱曲線より、結晶化温度・結晶化ピーク半値幅を測定した。
[Circularity] = [Perimeter of a circle with the same area as the projected particle area] / [Perimeter of projected particle image]
Then, the number of HPF detected is 8,000 to 10,000, and the arithmetic average (arithmetic mean) of the circularity of each particle is displayed on the apparatus as “average circularity”.
<Thermal characteristics>
Main peak of the endothermic curve when the temperature is increased from 30 ° C to 120 ° C at a rate of 10 ° C / min using the Seiko Electronics Co., Ltd. thermal analyzer DSC220CU. Measure the melting point, heat of fusion, half-width of melting peak, and then measure the crystallization temperature and half-width of crystallization peak from the exothermic curve when the temperature was lowered from 120 ° C to 30 ° C at a rate of 10 ° C / min. did.
<重量平均分子量(Mw)>
重合体一次粒子分散液のTHF可溶成分を、以下の条件でゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)により測定した。
装置:東ソー社製GPC装置 HLC−8020、カラム:ポリマーラボラトリー 社製PL−gel Mixed−B 10μ、溶媒:THF、試料濃度:0.1質量%、検量線:標準ポリスチレン
本発明に用いられるトナーは、下記のように製造した。
<Weight average molecular weight (Mw)>
The THF-soluble component of the polymer primary particle dispersion was measured by gel permeation chromatography (GPC) under the following conditions.
Apparatus: GPC apparatus HLC-8020 manufactured by Tosoh Corporation, column: PL-gel Mixed-B 10 μ manufactured by Polymer Laboratories, solvent: THF, sample concentration: 0.1% by mass, calibration curve: standard polystyrene The toner used in the present invention is It was manufactured as follows.
<1>結晶性長鎖(メタ)アクリル酸エステル系トナー
<乳化液A1の調製>
ベヘニルアクリレートを100部とし、パラフィンワックス(日本精蝋(株),HNP-9、融
点82℃)25部、20%ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム水溶液(第一工業製薬社製、ネオゲンS20D、以下20%DBS水溶液と略す)1.1部、脱塩水359部を9
0℃に加熱して、ホモミキサー(特殊機化工業社製 マークIIfモデル)を用い10分間攪拌した。次いで、90℃加熱下で、高圧乳化機を用いて20MPaの加圧条件で循環乳化を開始し、ナノトラックで粒子径を測定し体積平均粒径(MV)が500nm以下になるまで分散して乳化液A1を作製した。最終粒径(MV)は、277nmであった。
<1> Crystalline long chain (meth) acrylic acid ester toner <Preparation of emulsion A1>
100 parts behenyl acrylate, 25 parts paraffin wax (Nippon Seiwa Co., Ltd., HNP-9, melting point 82 ° C.), 20% sodium dodecylbenzenesulfonate aqueous solution (Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd., Neogen S20D, 20% below) (Abbreviated as DBS aqueous solution) 1.1 parts and 359 parts of demineralized water 9
The mixture was heated to 0 ° C. and stirred for 10 minutes using a homomixer (Mark IIf model manufactured by Tokushu Kika Kogyo Co., Ltd.). Next, under heating at 90 ° C., circulation emulsification is started under a pressure of 20 MPa using a high pressure emulsifier, and the particle diameter is measured with Nanotrac and dispersed until the volume average particle diameter (MV) is 500 nm or less. An emulsion A1 was prepared. The final particle size (MV) was 277 nm.
<重合体一次粒子分散液C1の調製>
<第1工程>
攪拌装置(3枚翼)、加熱冷却装置、濃縮装置、及び各原料・助剤仕込み装置を備えた反応器に、乳化液A1 194.8部、脱塩水197部(第2工程で添加するモノマー類であるスチレンとアクリル酸ブチルの和を100部とした)を仕込み、攪拌しながら窒素気流下で90℃に昇温した。
<Preparation of polymer primary particle dispersion C1>
<First step>
A reactor equipped with a stirrer (three blades), a heating / cooling device, a concentrating device, and a raw material / auxiliary charging device, 194.8 parts of emulsion A1 and 197 parts of demineralized water (monomer added in the second step) And the temperature was raised to 90 ° C. under a nitrogen stream while stirring.
その後、攪拌を続けたまま8%過酸化水素水溶液及び8%L−(+)アスコルビン酸水溶液を4.16部加えた。第一工程で得られたラテックスの凍結乾燥品のG’(Tm+20)
は6.8×10-1Paであった。
<第2工程>
第1工程の液に、下記のモノマー類・乳化剤溶液の混合物を5時間かけて添加した。モ
ノマー類・乳化剤溶液の混合物の滴下開始と同時に、下記の開始剤水溶液1の滴下も開始した。その後、開始剤水溶液2をさらに2時間かけて添加した。その後、攪拌下で内温90℃のまま1時間保持した。
[モノマー類]
スチレン 76.3部
アクリル酸ブチル 23.7部
アクリル酸 1.5部
ヘキサンジオールジアクリレート 1.0部
トリクロロブロモメタン 1.0部
[乳化剤水溶液]
20%DBS水溶液 1.0部
脱塩水 67.3部
[開始剤水溶液1]
8%過酸化水素水溶液 17.2部
8%L−(+)アスコルビン酸水溶液 17.2部
[開始剤水溶液2]
8%L−(+)アスコルビン酸水溶液 14.2部
重合反応終了後冷却し、乳白色の重合体一次粒子分散液C1を得た。これをナノトラックを用いて測定した体積平均粒径(MV)は245nmであった。重量平均分子量(Mw)は、75,000であった。
Thereafter, 4.16 parts of an 8% aqueous hydrogen peroxide solution and an 8% L-(+) ascorbic acid aqueous solution were added while stirring was continued. G '(Tm + 20) of the freeze-dried latex product obtained in the first step
Was 6.8 × 10 −1 Pa.
<Second step>
The following monomer / emulsifier mixture was added to the liquid of the first step over 5 hours. Simultaneously with the start of dropping of the mixture of monomers and emulsifier solution, dropping of the following aqueous initiator solution 1 was also started. Thereafter, the aqueous initiator solution 2 was further added over 2 hours. Thereafter, the inner temperature was maintained at 90 ° C. for 1 hour under stirring.
[Monomers]
Styrene 76.3 parts Butyl acrylate 23.7 parts Acrylic acid 1.5 parts Hexanediol diacrylate 1.0 part Trichlorobromomethane 1.0 part [Emulsifier aqueous solution]
20% DBS aqueous solution 1.0 part demineralized water 67.3 parts [initiator aqueous solution 1]
8% aqueous hydrogen peroxide solution 17.2 parts 8% L-(+) ascorbic acid aqueous solution 17.2 parts [initiator aqueous solution 2]
8% L-(+) Ascorbic acid aqueous solution 14.2 parts After the completion of the polymerization reaction, the mixture was cooled to obtain a milky white primary polymer particle dispersion C1. The volume average particle diameter (MV) measured using a nanotrack was 245 nm. The weight average molecular weight (Mw) was 75,000.
<トナー母粒子E1の製造>
攪拌装置(ダブルヘリカル翼)、加熱冷却装置、濃縮装置、及び各原料・助剤仕込み装置を備えた混合器に重合体一次粒子分散液C1 80部(固形分)を仕込み、内温26℃として、20%DBS水溶液0.05部(固形分)を加えて均一に混合した。さらに、第一硫酸鉄の5%水溶液(FeSO4・7H2Oとして0.53部)を5分かけて添加し、5分間攪
拌を続けて均一に混合した。続けて、シアン顔料分散液(大日精化社製 EP750)4.4部(固形分)を5分かけて添加して均一に混合した後、脱塩水100部を滴下した。この間、内温は26℃に保った。その後、40分かけて内温51℃に昇温し、更に30分かけて53℃まで昇温した。ここでマルチサイザーを用いて体積中位粒径(Dv50)を測定したところ、4.9μmであった。その後、重合体一次粒子分散液C1を3分かけて20
部(固形分)添加してそのまま30分保持し、続いて20%DBS水溶液6部(固形分)を10分かけて添加してから、60分かけて95℃に昇温して30分保持した。
<Manufacture of toner mother particles E1>
A mixer equipped with a stirrer (double helical blade), heating / cooling device, concentrating device, and each raw material / auxiliary charging device was charged with 80 parts (solid content) of polymer primary particle dispersion C1 and the internal temperature was set to 26 ° C. Then, 0.05 parts (solid content) of 20% DBS aqueous solution was added and mixed uniformly. Further, a 5% aqueous solution of ferrous sulfate (0.53 parts as FeSO 4 .7H 2 O) was added over 5 minutes, and stirring was continued for 5 minutes to mix uniformly. Subsequently, 4.4 parts (solid content) of cyan pigment dispersion (EP750 manufactured by Dainichi Seika Co., Ltd.) was added over 5 minutes and mixed uniformly, and then 100 parts of demineralized water was added dropwise. During this time, the internal temperature was kept at 26 ° C. Thereafter, the temperature was raised to 51 ° C. over 40 minutes, and further raised to 53 ° C. over 30 minutes. Here, the volume median particle size (Dv50) was measured using a multisizer, and it was 4.9 μm. Thereafter, the polymer primary particle dispersion C1 was added over 20 minutes over 20 minutes.
(Solid content) added and held for 30 minutes, then 6 parts of 20% DBS aqueous solution (solid content) added over 10 minutes, then heated to 95 ° C. over 60 minutes and held for 30 minutes did.
その後20分かけて30℃まで冷却して得られたスラリーを抜き出し、5種C(東洋濾紙株式会社製 No.5C)の濾紙を用いてアスピレーターにより吸引ろ過をした。濾紙上に残ったケーキを、攪拌機(プロペラ翼)を備えた内容積10Lのステンレス容器に移し、電気伝導度が1μS/cmのイオン交換水8kgを加え50rpmで攪拌する事により均一に分散させ、その後30分間攪拌したままとした。 Thereafter, the slurry obtained by cooling to 30 ° C. over 20 minutes was extracted, and suction filtered with an aspirator using 5 types C (No. 5C, manufactured by Toyo Roshi Kaisha, Ltd.). The cake remaining on the filter paper is transferred to a stainless steel container with an internal volume of 10 L equipped with a stirrer (propeller blade), added with 8 kg of ion-exchanged water having an electric conductivity of 1 μS / cm, and uniformly dispersed by stirring at 50 rpm. Thereafter, stirring was continued for 30 minutes.
その後、再度5種Cの濾紙を用いてアスピレーターにより吸引ろ過し、再度ろ紙上に残った固形物を攪拌機(プロペラ翼)を備え、電気伝導度が1μS/cmのイオン交換水8kgの入った内容積10Lのステンレス容器に移し、50rpmで攪拌する事により均一に分散させ、30分間攪拌したままとした。この工程を5回繰り返したところ、ろ液の電気伝導度は2μS/cmとなった。 After that, using 5 C filter paper again, suction filtration with an aspirator, the solid matter remaining on the filter paper was again equipped with a stirrer (propeller blade), containing 8 kg of ion-exchanged water with an electric conductivity of 1 μS / cm The product was transferred to a stainless steel container having a volume of 10 L and uniformly dispersed by stirring at 50 rpm, and stirring was continued for 30 minutes. When this process was repeated 5 times, the electrical conductivity of the filtrate was 2 μS / cm.
ここで得られたケーキをステンレス製バットに高さ20mmとなる様に敷き詰め、40℃に設定された送風乾燥機内で48時間乾燥する事により、トナー母粒子E1を得た。
マルチサイザーIIIを用いて測定したトナー母粒子E1の体積中位粒径(Dv50)は5.
5μmであり、フロー式粒子分析装置で測定した平均円形度は0.971であった。
<現像用トナーF1の製造>
協立理工株式会社サンプルミルKR−3内に、トナー母粒子E1 100部を投入し、
続いて体積平均一次粒径80nmのコロイダルシリカ2.04部、体積平均一次粒径30nmの大粒径シリカ0.36部を添加し計5分間攪拌・混合した。その後、アルミナ処理をした体積平均一次粒径250nmのチタニア粒子0.30部、体積平均一次粒径10nmの小粒径シリカ0.76部を添加して計6分間攪拌・混合し、篩別する事により現像用トナーF1を得た。
The obtained cake was spread on a stainless steel bat so as to have a height of 20 mm, and dried in a blow dryer set at 40 ° C. for 48 hours to obtain toner mother particles E1.
The volume median particle size (Dv50) of the toner base particles E1 measured using Multisizer III is 5.
The average circularity measured by a flow type particle analyzer was 0.971.
<Manufacture of developing toner F1>
Into Kyoritsu Riko Co., Ltd. sample mill KR-3, 100 parts of toner base particles E1 were introduced.
Subsequently, 2.04 parts of colloidal silica having a volume average primary particle diameter of 80 nm and 0.36 parts of large particle diameter silica having a volume average primary particle diameter of 30 nm were added and stirred and mixed for a total of 5 minutes. Thereafter, 0.30 part of titania particles having a volume average primary particle size of 250 nm treated with alumina and 0.76 part of small particle size silica having a volume average primary particle size of 10 nm are added, stirred and mixed for a total of 6 minutes, and sieved. Thus, developing toner F1 was obtained.
トナーF1の断面をTEMで観察したところ、第1の重合体中に、長鎖(メタ)アクリル
酸エステル重合体を主体とする第2の重合体が分散する海島構造を有しており、且つ第2の重合体の少なくとも一つの島を海とし、第3の重合体を島とする海島構造を有することを確認した。
<乳化液A2の調製>
組成をベヘニルアクリレート100部とし、ステアリルアクリレート100部、20%DBS水溶液2.2部、脱塩水798部とした以外はA1と同様の方法で、乳化液A2を作
製した。最終粒径(MV)は、360nmであった。
When the cross section of the toner F1 is observed by TEM, the first polymer has a sea-island structure in which a second polymer mainly composed of a long-chain (meth) acrylic acid ester polymer is dispersed, and It was confirmed that at least one island of the second polymer had a sea-island structure with the sea as the third polymer and the island as the third polymer.
<Preparation of emulsion A2>
An emulsion A2 was prepared in the same manner as A1, except that the composition was 100 parts behenyl acrylate, 100 parts stearyl acrylate, 2.2 parts 20% DBS aqueous solution, and 798 parts demineralized water. The final particle size (MV) was 360 nm.
<乳化液A3の調製>
組成をパラフィンワックス(日本精蝋(株),HNP-9、融点82℃)100部、ステアリルアクリレート6.91部、デカグリセリンデカベヘネート(酸価3.2 水酸基価27)3.3部、20%DBS水溶液1.415部、脱塩水255.9部とした以外はA1と同様
の方法で、乳化液A3を作製した。最終粒径(MV)は、225nmであった。
<Preparation of emulsion A3>
The composition is 100 parts paraffin wax (Nippon Seiwa Co., Ltd., HNP-9, melting point 82 ° C.), 6.91 parts stearyl acrylate, 3.3 parts decaglycerin decabehenate (acid value 3.2, hydroxyl value 27). An emulsion A3 was prepared in the same manner as A1, except that 1.415 parts of 20% DBS aqueous solution and 255.9 parts of demineralized water were used. The final particle size (MV) was 225 nm.
<重合体一次粒子分散液C2の調製>
乳化液A1の代わりに乳化液A2 181.6部及び乳化液A3 41.8部とし、水の量を199部とした以外はC1と同様の方法で、重合体一次粒子分散液C2を得た。体
積平均粒径(MV)は230nmであり、重量平均分子量(Mw)は、57,000であった。
<Preparation of polymer primary particle dispersion C2>
Polymer primary particle dispersion C2 was obtained in the same manner as C1, except that 181.6 parts of emulsion A2 and 41.8 parts of emulsion A3 were used instead of emulsion A1, and the amount of water was 199 parts. . The volume average particle diameter (MV) is 230 nm, and the weight average molecular weight (Mw) is 57,000.
<トナー母粒子E2の製造>
重合体一次粒子分散液C1の代わりにC2を用い、40分かけて内温52℃に昇温し、
更に60分かけて55℃まで昇温した以外はE1と同様の方法でトナー母粒子E2を得た。体積中位粒径(Dv50)は5.4μmであり、フロー式粒子分析装置で測定した平均円形度は0.972であった。
<Manufacture of toner mother particles E2>
Using C2 instead of the polymer primary particle dispersion C1, the temperature was raised to 52 ° C. over 40 minutes,
Further, toner mother particles E2 were obtained in the same manner as E1, except that the temperature was raised to 55 ° C. over 60 minutes. The volume median particle size (Dv50) was 5.4 μm, and the average circularity measured by a flow particle analyzer was 0.972.
<現像用トナーF2の製造>
トナー母粒子E1の代わりにE2を用いた以外はF1と同様の方法で現像トナーF2を
得た。
トナーF2の断面をTEMで観察したところ、第1の重合体中に、長鎖(メタ)アクリル
酸エステル重合体を主体とする第2の重合体が分散する海島構造を有しており、且つ第2の重合体の少なくとも一つの島を海とし、第3の重合体を島とする海島構造を有することを確認した。
<Manufacture of developing toner F2>
A developing toner F2 was obtained in the same manner as F1, except that E2 was used instead of the toner base particles E1.
When the cross section of the toner F2 is observed by TEM, it has a sea-island structure in which a second polymer mainly composed of a long-chain (meth) acrylic acid ester polymer is dispersed in the first polymer, and It was confirmed that at least one island of the second polymer had a sea-island structure with the sea as the third polymer and the island as the third polymer.
<重合体一次粒子分散液C3の調製>
第1工程の8%過酸化水素水溶液及び8%L−(+)アスコルビン酸水溶液を加えない以外はC1と同様の方法で、重合体一次粒子分散液C3を得た。体積平均粒径(MV)は234nmであり、重量平均分子量(Mw)は、40,000であった。
<トナー母粒子E3の製造>
重合体一次粒子分散液C1の代わりにC3を用いた以外はE1と同様の方法でトナー母粒子E3を製造したが、乾燥時に凝集してしまい、トナー母粒子として使用可能なレベルではなかった。凝集してしまったのは、C3を重合せずに、第2工程でスチレンアクリルを共重合しているので、結果として生成する
ランダムコポリマーが、低Tmかつ低Tgなポリマーになっているためと考えられる。トナー母粒子E3の断面をTEMで観察したところ、明瞭な海島構造は観察されなかった。
<Preparation of polymer primary particle dispersion C3>
A polymer primary particle dispersion C3 was obtained in the same manner as in C1, except that the 8% aqueous hydrogen peroxide solution and the 8% L-(+) ascorbic acid aqueous solution in the first step were not added. The volume average particle size (MV) was 234 nm and the weight average molecular weight (Mw) was 40,000.
<Manufacture of toner mother particles E3>
Toner base particles E3 were produced in the same manner as E1 except that C3 was used in place of the polymer primary particle dispersion C1, but they aggregated during drying and were not at a level that could be used as toner base particles. The reason for the agglomeration is that C3 is not polymerized and styrene acrylic is copolymerized in the second step, so that the resulting random copolymer is a low Tm and low Tg polymer. Conceivable. When the cross section of the toner base particle E3 was observed with TEM, a clear sea-island structure was not observed.
<重合体一次粒子分散液C4の調製>
攪拌装置(3枚翼)、加熱冷却装置、濃縮装置、及び各原料・助剤仕込み装置を備えた反応器に乳化液A1 100部を仕込み、攪拌しながら窒素気流下で90℃に昇温した。その後、攪拌を続けたまま8%過酸化水素水溶液及び8%L−(+)アスコルビン酸水溶液を4.16部加え重合体一次粒子分散液C4を得た。
<Preparation of polymer primary particle dispersion C4>
A reactor equipped with a stirrer (three blades), a heating / cooling device, a concentrating device, and a raw material / auxiliary charging device was charged with 100 parts of emulsion A1, and the temperature was raised to 90 ° C. in a nitrogen stream while stirring. . Thereafter, 4.16 parts of an 8% aqueous hydrogen peroxide solution and an 8% L-(+) ascorbic acid aqueous solution were added while stirring was continued to obtain a polymer primary particle dispersion C4.
<重合体一次粒子分散液C5の調製>
乳化液A1の代わりに乳化液A3を用い、8%過酸化水素水溶液及び8%L−(+)アスコルビン酸水溶液を加えずに、モノマー類・乳化剤溶液の混合物を5時間かけて添加した以外はC1と同様の方法で、重合体一次粒子分散液C5を得た。体積平均粒径(MV)は210nmであり、重量平均分子量(Mw)は、55,000であった。
<Preparation of polymer primary particle dispersion C5>
The emulsion A3 was used in place of the emulsion A1, and the mixture of monomers and emulsifier solution was added over 5 hours without adding the 8% aqueous hydrogen peroxide solution and the 8% L-(+) ascorbic acid aqueous solution. In the same manner as in C1, a polymer primary particle dispersion C5 was obtained. The volume average particle diameter (MV) is 210 nm, and the weight average molecular weight (Mw) is 55,000.
<トナー母粒子E4の製造>
重合体一次粒子分散液C1の代わりにC4及びC5の混合液を用いた以外はE1と同様の方法でトナー母粒子E4を得た。体積中位粒径(Dv50)は7.2μmであり、フロー式粒子分析装置で測定した平均円形度は0.924であった。
<現像用トナーF4の製造>
トナー母粒子E1の代わりにE4を用いた以外はF1と同様の方法で現像トナーF4を製造したが、シリカ微粒子がトナー母粒子に弾かれてしまい、現像用トナーとして使用可能なレベルではなかった。シリカ微粒子がトナー母粒子に弾かれてしまったのは、C4およびC5を共凝集したため、第1の重合体であるC4がE1の表面にかなり存在しているためである(断面TEMでも確認)。
<Manufacture of toner mother particle E4>
Toner mother particles E4 were obtained in the same manner as in E1, except that a mixed liquid of C4 and C5 was used instead of the polymer primary particle dispersion C1. The volume median particle size (Dv50) was 7.2 μm, and the average circularity measured by a flow particle analyzer was 0.924.
<Manufacture of development toner F4>
A developing toner F4 was produced in the same manner as F1 except that E4 was used in place of the toner base particles E1, but the silica fine particles were repelled by the toner base particles and were not at a level usable as a developing toner. . The reason why the silica fine particles were repelled by the toner base particles is that C4 and C5 co-aggregated, so that C4 as the first polymer is considerably present on the surface of E1 (also confirmed by cross-sectional TEM). .
<2>結晶性ポリエステル系トナー
<ポリエステルの製造例1:ポリエステルA>
ビスフェノールAのプロピレンオキサイド平均2.2モル付加物(BPA-PO)、テレフタル酸
ジメチル(TPM)、フマル酸ジメチル(FM)、テトラブトキシチタン(CT)を下記の量、
トルク計のついた減圧反応機に入れ、窒素シール下180℃まで突沸しないように攪拌し
ながら熱した。常圧〜10kPaで3時間反応して、このとき生成するアルコールを系外に抜いた。
続いて、〜220℃まで加熱した。徐々に真空度を上げ6kPaで2時間反応してポリエ
ステル樹脂を得た。
BPO-PO 1.00モル
TPM 0.95モル
FM 0.05モル
CT 0.01モル
得られたポリエステルの分子量(Mw)は14,000で、Tgは58℃であった。
<2> Crystalline polyester toner <Polyester Production Example 1: Polyester A>
Bisphenol A propylene oxide average 2.2 mol adduct (BPA-PO), dimethyl terephthalate (TPM), dimethyl fumarate (FM), tetrabutoxy titanium (CT) in the following amounts,
It put into the pressure reduction reactor with the torque meter, and it heated, stirring up to 180 degreeC under nitrogen sealing so that it might not bump. The reaction was carried out at normal pressure to 10 kPa for 3 hours, and the alcohol produced at this time was extracted out of the system.
Subsequently, it was heated to ~ 220 ° C. The degree of vacuum was gradually raised and reacted at 6 kPa for 2 hours to obtain a polyester resin.
BPO-PO 1.00 mol
TPM 0.95 mol
FM 0.05 mol
CT 0.01 mol The obtained polyester had a molecular weight (Mw) of 14,000 and a Tg of 58 ° C.
<ポリエステルの製造例2:ポリエステルB>
ポリエステルの製造例1と同じ操作をして、以下の組成のポリエステルを得た。得られたポリエステルのMwは7,200で、Tgは65℃あった。
BPO-PO 1.00モル
TPM 1.10モル
無水トリメリット酸 0.05モル
CT 0.01モル
<ビニル系樹脂の製造例:ビニル系樹脂A>
スチレン80質量部、アクリル酸ブチル20質量部の混合液に過酸化ベンゾイル4質量部を溶解させて重合装置に入れた。続いてポリビニルピロリドン(BASF社製、ルビスコー
ルK90)0.2質量部を溶解した脱イオン水200質量部を追加して攪拌下に90℃で6時間反応させた。その後、脱水、乾燥をして、スチレン/アクリル酸ブチル共重合樹脂を得
た。この樹脂のMwは22,000で、Tgは62℃であった。
<Production Example 2 of Polyester: Polyester B>
The same operation as in Production Example 1 for polyester was performed to obtain a polyester having the following composition. The obtained polyester had Mw of 7,200 and Tg of 65 ° C.
BPO-PO 1.00 mol
TPM 1.10 mol trimellitic anhydride 0.05 mol
CT 0.01 mol <Example of vinyl resin production: Vinyl resin A>
4 parts by mass of benzoyl peroxide was dissolved in a mixed solution of 80 parts by mass of styrene and 20 parts by mass of butyl acrylate, and placed in a polymerization apparatus. Subsequently, 200 parts by mass of deionized water in which 0.2 parts by mass of polyvinylpyrrolidone (manufactured by BASF, Rubiscol K90) was dissolved was added and reacted at 90 ° C. for 6 hours with stirring. Thereafter, dehydration and drying were performed to obtain a styrene / butyl acrylate copolymer resin. The resin had an Mw of 22,000 and a Tg of 62 ° C.
<ビニル系樹脂で変性されたポリエステルの製造例1:変性ポリエステルA溶液>
上記で製造したポリエステルA 100質量部をメチルエチルケトン190質量部に溶解させて、重合装置に入れた。続いて、スチレン10質量部、過酸化ベンゾイル0.4質量部を加えて還流下(80℃)に10時間反応させた。得られた樹脂のMwは35,000であり、この分子量の増加はポリエステルAにスチレンがグラフトマーとして共重合したことを示す。Tgは62℃であった。
<Production Example 1 of Polyester Modified with Vinyl Resin 1: Modified Polyester A Solution>
100 parts by mass of the polyester A produced above was dissolved in 190 parts by mass of methyl ethyl ketone and put into a polymerization apparatus. Subsequently, 10 parts by mass of styrene and 0.4 part by mass of benzoyl peroxide were added and reacted under reflux (80 ° C.) for 10 hours. The resulting resin had an Mw of 35,000 and this increase in molecular weight indicates that polyester A was copolymerized with styrene as a graftmer. Tg was 62 ° C.
<ビニル系樹脂で変性されたポリエステルの製造例2:変性ポリエステルB溶液>
上記で製造したポリエステルB 100質量部を減圧反応機に入れた。続いて、上記で製造したビニル系樹脂A 20質量部を加え、攪拌下、200℃、6kPaで2時間エステ
ル交換反応して変性ポリエステル樹脂を得た。得られた樹脂のMwは65,000であり、この分子量の増加はポリエステルBにビニル系樹脂Aがエステル交換して共重合したことを示す。Tgは65℃であった。
<Production Example 2 of Polyester Modified with Vinyl Resin: Modified Polyester B Solution>
100 parts by mass of the polyester B produced above was put in a vacuum reactor. Subsequently, 20 parts by mass of the vinyl resin A produced above was added, and a transesterification reaction was performed for 2 hours at 200 ° C. and 6 kPa with stirring to obtain a modified polyester resin. Mw of the obtained resin is 65,000, and this increase in molecular weight indicates that polyester resin B was copolymerized by transesterification of vinyl resin A. Tg was 65 ° C.
<結晶性ポリエステルの製造例1:結晶性ポリエステルA>
1,6−ヘキサンジオール1モル、セバシン酸0.95モル、CT0.01モルの組成で、ポリエステル製造例1と同じ手順で縮重合反応してMwが6,800、融点が60℃の結晶性ポリエステルを得た。
<結晶性ポリエステルの製造例2:結晶性ポリエステルB>
ダイセル社製、プラクセルH1P(分子量1万、融点60℃)を用いた。
<Production Example 1 of Crystalline Polyester: Crystalline Polyester A>
A composition having 1 mol of 1,6-hexanediol, 0.95 mol of sebacic acid, and 0.01 mol of CT and having a Mw of 6,800 and a melting point of 60 ° C. by the condensation polymerization reaction in the same procedure as in polyester production example 1. Polyester was obtained.
<Production Example 2 of Crystalline Polyester: Crystalline Polyester B>
Placel H1P (molecular weight 10,000, melting point 60 ° C.) manufactured by Daicel Corporation was used.
<乳化液G1の調製>
結晶性ポリエステルAを100質量部、パラフィンワックス(日本精蝋(株),HNP-9、融点82℃)25質量部、20%ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム水溶液(第一工業
製薬社製、ネオゲンS20D、以下20%DBS水溶液と略す)1.1質量部、脱塩水35
9部を90℃に加熱して、ホモミキサー(特殊機化工業社製 マークIIfモデル)を用い10分間攪拌した。次いで、90℃加熱下で、高圧乳化機を用いて20MPaの加圧条件で循環乳化を開始し、ナノトラックで粒子径を測定し体積平均粒径(MV)が500nm以下になるまで分散して乳化液G1を作製した。最終粒径(MV)は、265nmであった。
<Preparation of emulsion G1>
100 parts by mass of crystalline polyester A, 25 parts by mass of paraffin wax (Nippon Seiwa Co., Ltd., HNP-9, melting point 82 ° C.), 20% sodium dodecylbenzenesulfonate aqueous solution (Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd., Neogen S20D, (Hereinafter abbreviated as 20% DBS aqueous solution) 1.1 parts by mass, demineralized water 35
Nine parts were heated to 90 ° C. and stirred for 10 minutes using a homomixer (Mark IIf model, manufactured by Tokushu Kika Kogyo Co., Ltd.). Next, under heating at 90 ° C., circulation emulsification is started under a pressure of 20 MPa using a high pressure emulsifier, and the particle diameter is measured with Nanotrac and dispersed until the volume average particle diameter (MV) is 500 nm or less. Emulsion G1 was prepared. The final particle size (MV) was 265 nm.
<乳化液G2の調製>
結晶性ポリエステルBを100質量部、パラフィンワックス(日本精蝋(株),HNP-9、融点82℃)25質量部、20%DBS水溶液1.1質量部、脱塩水359質量部を90℃に
加熱して、ホモミキサー(特殊機化工業社製 マークIIfモデル)を用い10分間攪拌した。次いで、90℃加熱下で、高圧乳化機を用いて35MPaの加圧条件で循環乳化を開始し、ナノトラックで粒子径を測定し体積平均粒径(MV)が500nm以下になるまで分散して乳化液G2を作製した。最終粒径(MV)は、340nmであった。
<Preparation of emulsion G2>
100 parts by weight of crystalline polyester B, 25 parts by weight of paraffin wax (Nippon Seiwa Co., Ltd., HNP-9, melting point 82 ° C.), 1.1 parts by weight of 20% DBS aqueous solution, 359 parts by weight of demineralized water at 90 ° C. The mixture was heated and stirred for 10 minutes using a homomixer (Mark IIf model manufactured by Tokushu Kika Kogyo Co., Ltd.). Next, under heating at 90 ° C., circulating emulsification is started under a pressure of 35 MPa using a high-pressure emulsifier, and the particle size is measured with Nanotrac and dispersed until the volume average particle size (MV) is 500 nm or less. Emulsion G2 was prepared. The final particle size (MV) was 340 nm.
<現像用トナー(H1)の調整>
変性ポリエステルA溶液を100質量部、乳化液G1を53質量部、青色原料であるC.I.ピグメントブルー15を2.8質量部をアトライター(三井三池工機社製)を用いて充分に混合、分散した(変性ポリエステA混合液)。
一方、高速撹拌装置TK 式ホモミキサー( 特殊機化工業社製) を備えた四つ口容器
中にイオン交換水300質量部と0.1MのNa3PO4水溶液390質量部を投入し、40℃ に加温した。ここに、1.0MのCaCl2 の水溶液60質量部を添加し、回転数
10000rpm で撹拌して微細な難水溶性分散安定剤Ca3(PO4)2を含む水系分媒体を調製した。
<Adjustment of developing toner (H1)>
100 parts by mass of the modified polyester A solution, 53 parts by mass of the emulsion G1, and C.I. I. 2.8 parts by mass of Pigment Blue 15 were sufficiently mixed and dispersed using an attritor (manufactured by Mitsui Miike Koki Co., Ltd.) (modified Polyester A mixed solution).
On the other hand, 300 parts by mass of ion-exchanged water and 390 parts by mass of a 0.1 M Na 3 PO 4 aqueous solution were put into a four-necked vessel equipped with a high-speed stirring device TK homomixer (manufactured by Special Machine Industries). Warmed to ℃. To this, 60 parts by mass of an aqueous solution of 1.0 M CaCl 2 was added and stirred at a rotational speed of 10,000 rpm to prepare an aqueous medium containing a fine hardly water-soluble dispersion stabilizer Ca 3 (PO 4 ) 2 .
変性ポリエステルA混合液を水系分媒体に投入して窒素気流下40 ℃ に保持しつつ1
0000rpmで4分間撹拌を続けて、造粒を行なった。その後、撹拌をパドル型撹拌翼に切り替え、40℃ で2時間、減圧下でメチルエチルケトンを該造粒液から回収した。
減圧留去終了後、容器中の内容物を室温まで冷却し、これに塩酸を加えて難水溶性分散安定剤を溶解し、濾過、水洗、乾燥を経てトナー粒子(A)を得た。 マルチサイザーIIIを用いて測定したトナー粒子(A)の体積中位粒径(Dv50)は6.2μmであり、フロ
ー式粒子分析装置で測定した平均円形度は0.981であった。このトナー粒子(A)は変性ポリエステルA 100質量部に対して、結晶性ポリエステルAを20質量部、ワックス
を5質量部配合されたものである。
The modified polyester A mixed solution was put into an aqueous medium and kept at 40 ° C. under a nitrogen stream.
Agitation was continued for 4 minutes at 0000 rpm for granulation. Thereafter, the stirring was switched to a paddle type stirring blade, and methyl ethyl ketone was recovered from the granulated liquid under reduced pressure at 40 ° C. for 2 hours.
After completion of distillation under reduced pressure, the contents in the container were cooled to room temperature, hydrochloric acid was added thereto to dissolve the hardly water-soluble dispersion stabilizer, and toner particles (A) were obtained through filtration, washing with water and drying. The volume median particle size (Dv50) of the toner particles (A) measured using Multisizer III was 6.2 μm, and the average circularity measured by a flow particle analyzer was 0.981. The toner particles (A) are obtained by blending 20 parts by mass of crystalline polyester A and 5 parts by mass of wax with 100 parts by mass of modified polyester A.
<外添>
協立理工株式会社サンプルミルKR−3内に、トナー粒子(A)100部を投入し、続いて体積平均一次粒径80nmのコロイダルシリカ2.04部、体積平均一次粒径30nmの大粒径シリカ0.36部を添加し計5分間攪拌・混合した。その後、アルミナ処理をした体積平均一次粒径250nmのチタニア粒子0.30部、体積平均一次粒径10nmの小粒径シリカ0.76部を添加して計6分間攪拌・混合し、篩別する事により現像用トナーH1を得た。
<External Addition>
To Kyoritsu Riko Co., Ltd. sample mill KR-3, 100 parts of toner particles (A) are charged, followed by 2.04 parts of colloidal silica having a volume average primary particle diameter of 80 nm, and large particle diameter of 30 nm of volume average primary particle diameter. 0.36 part of silica was added and stirred and mixed for a total of 5 minutes. Thereafter, 0.30 part of titania particles having a volume average primary particle size of 250 nm treated with alumina and 0.76 part of small particle size silica having a volume average primary particle size of 10 nm are added, stirred and mixed for a total of 6 minutes, and sieved. Thus, developing toner H1 was obtained.
<現像用トナー(H2)の調整>
現像用トナー(H1)の調整において、変性ポリエステルA溶液を変性ポリエステルB溶液に変えた以外は同様の配合量と手順でトナー粒子(B)を得た。マルチサイザーIIIを
用いて測定したトナー粒子(B)の体積中位粒径(Dv50)は5.5μmであり、フロー式粒子分析装置で測定した平均円形度は0.980であった。このトナー粒子(B)は変性ポリエステルB 100質量部に対して、結晶性ポリエステルAを20質量部、ワックスを5質
量部配合されたものである。又、外添についても同様に行い、現像用トナー(H2)を得
た。
<Adjustment of developing toner (H2)>
Toner particles (B) were obtained in the same amount and procedure except that the modified polyester A solution was changed to the modified polyester B solution in the adjustment of the developing toner (H1). The volume median particle size (Dv50) of the toner particles (B) measured using Multisizer III was 5.5 μm, and the average circularity measured by a flow particle analyzer was 0.980. The toner particles (B) are obtained by blending 20 parts by mass of crystalline polyester A and 5 parts by mass of wax with 100 parts by mass of modified polyester B. Further, external addition was carried out in the same manner to obtain a developing toner (H2).
<現像用トナー(H3〜H5)の調整>
表−1に示すように、変性ポリエステル、結晶性ポリエステル、ワックスの配合量を調
整してトナー粒子(C,D,E)を製造した。さらに外添を行い、現像用トナー(H3〜H5
)を製造した。
<Adjustment of developing toner (H3 to H5)>
As shown in Table 1, toner particles (C, D, E) were produced by adjusting the blending amounts of modified polyester, crystalline polyester, and wax. Further external addition was carried out to develop toner (H3 to H5
) Was manufactured.
<比較現像用トナー(H6)の調整>
ビニル系樹脂で変性されたポリエステルの製造例1においてビニル変性を行わずに、ポ
リエステルA 100質量部をメチルエチルケトン190質量部に溶解させていた溶液をそのまま使用した以外は現像用トナー(H1)と同じ手順でトナー粒子(F),現像用トナー(H6)を製造した。
<Adjustment of comparative development toner (H6)>
Same as developing toner (H1) except that in Example 1 for producing polyester modified with vinyl resin, a solution in which 100 parts by mass of polyester A was dissolved in 190 parts by mass of methyl ethyl ketone was used without modification. Toner particles (F) and developing toner (H6) were produced by the procedure.
<比較現像用トナー(H7)(H8)の調整>
現像用トナー(1)と同じ手順で、表−2に示すトナー粒子(G,H)、を用いそれぞれ現像用トナー(H7),(H8)を製造した。
<Adjustment of Comparative Development Toner (H7) (H8)>
Developing toners (H7) and (H8) were produced by using the toner particles (G, H) shown in Table 2 in the same procedure as the developing toner (1).
トナーH1〜H5、H7の断面をTEMで観察したところ、第1の重合体中に、結晶性ポリエステル重合体を主体とする第2の重合体が分散する海島構造を有することを確認した。一方、トナーH6、H8では、結晶性ポリエステルが十分分散していなかったり、トナー表面に露出している等、良好な海島構造を形成していなかった。
次に、本発明に用いられる電子写真感光体に関し、弾性変形率、ユニバーサル硬度は下記のように測定した。
When the cross sections of the toners H1 to H5 and H7 were observed with a TEM, it was confirmed that the first polymer had a sea-island structure in which the second polymer mainly composed of the crystalline polyester polymer was dispersed. On the other hand, the toners H6 and H8 did not form a good sea-island structure because the crystalline polyester was not sufficiently dispersed or exposed on the toner surface.
Next, regarding the electrophotographic photosensitive member used in the present invention, the elastic deformation rate and the universal hardness were measured as follows.
<感光体の弾性変形率測定>
感光体の弾性変形率は、Fischer社製微小硬度計FISCHERSCOPE H100C(もしくはその後継機で同等性能を有するHM2000)を用いて、温度25℃
、相対湿度50%の環境下で測定した。測定には対面角136°のビッカース四角錐ダイヤモンド圧子を用いる。測定条件は以下の通りに設定して行い、圧子にかかる荷重とその荷重下における押し込み深さとを連続的に読み取り、それぞれY軸、X軸にプロットした図2に示すようなプロファイルを取得する。
・測定条件
最大押込み加重 5mN
負荷所要時間 10秒
除荷所要時間 10秒
上記の弾性変形率は下記式により定義される値であり、押し込みに要した全仕事量に対して、除荷の際に膜が弾性によって行う仕事の割合である。
<Measurement of elastic deformation rate of photoconductor>
The elastic deformation rate of the photoconductor was measured at a temperature of 25 ° C. using a Fischer micro hardness tester FISCHERSCOPE H100C (or HM2000 having the same performance as its successor).
Measured in an environment with a relative humidity of 50%. For the measurement, a Vickers square pyramid diamond indenter having a facing angle of 136 ° is used. The measurement conditions are set as follows, the load applied to the indenter and the indentation depth under the load are continuously read, and profiles as shown in FIG. 2 plotted on the Y axis and the X axis are obtained.
・ Measurement conditions Maximum indentation load 5mN
Load required time 10 seconds Unloading required time 10 seconds The above elastic deformation rate is a value defined by the following formula, and the work performed by the film due to elasticity at the time of unloading with respect to the total work required for indentation. It is a ratio.
弾性変形率(%)=(We/Wt)×100
上記式中、全仕事量Wt(nJ)は図2中のA−B−D−Aで囲まれる面積を示し、弾性変形仕事量We(nJ)はC−B−D−C で囲まれる面積を示す。弾性変形率が大き
いほど、負荷に対する変形が残留しにくく、弾性変形率が100の場合には変形が残らないことを意味する。
Elastic deformation rate (%) = (We / Wt) × 100
In the above formula, the total work Wt (nJ) indicates the area surrounded by A-B-D-A in FIG. 2, and the elastic deformation work We (nJ) is the area surrounded by C-B-D-C. Indicates. As the elastic deformation rate is larger, the deformation with respect to the load is less likely to remain, and when the elastic deformation rate is 100, it means that no deformation remains.
<感光体の表面硬度測定>
感光体表面のユニバーサル硬度を、Fischer社製微小硬度計FISCHERSCOPE H100Cを用いて、温度25℃、相対湿度50%の環境下で測定した。ユニバーサル硬度値は、押込み加重5mNまで押し込んだ時の値であり、その時の押込み深さから以下の式により定義される値である。この領域での測定では、基体(アルミニウム管)の硬度の影響を排除することができる。
<Measurement of surface hardness of photoreceptor>
The universal hardness of the surface of the photoreceptor was measured using FischerSCOPE H100C manufactured by Fischer in an environment of a temperature of 25 ° C. and a relative humidity of 50%. The universal hardness value is a value obtained when the indentation is pushed down to an indentation load of 5 mN, and is a value defined by the following formula from the indentation depth at that time. In the measurement in this region, the influence of the hardness of the substrate (aluminum tube) can be eliminated.
ユニバーサル硬度(N/mm2)=試験荷重(N)/試験荷重下でのビッカース圧子の表面積(mm2)
次に、本発明に用いられる電子写真感光体は、下記のように製造した。
<感光体P1の製造>
直径30mm、長さ260.5mmのアルミニウム製チューブ(3003材、後述の画像試験I用)、および直径30mm、長さ376mmのアルミニウム製チューブ(3003材、後述の画像試験II用)上に、以下の下引き層用分散液を、乾燥後の膜厚が1.25μmとなるように浸漬塗布し、乾燥させ下引き層を形成した。
Universal hardness (N / mm 2 ) = Test load (N) / Vickers indenter surface area under test load (mm 2 )
Next, the electrophotographic photosensitive member used in the present invention was produced as follows.
<Manufacture of photoconductor P1>
On an aluminum tube (3003 material, for image test I described later) having a diameter of 30 mm and a length of 260.5 mm, and an aluminum tube (3003 material, for image test II described later) having a diameter of 30 mm and a length of 376 mm, The undercoat layer dispersion was applied by dip coating so that the film thickness after drying was 1.25 μm and dried to form an undercoat layer.
下引き層用分散液の調製は以下の手法で行なった。即ち、平均一次粒子径40nmのルチル型酸化チタン(石原産業社製「TTO55N」)と、該酸化チタンに対して3質量%のメチルジメトキシシラン(東芝シリコーン社製「TSL8117」)とを、高速流動式混合混練機((株)カワタ社製「SMG300」)に投入し、回転周速34.5m/秒で高速混合して得られた表面処理酸化チタンを、メタノール/1−プロパノールのボールミルにより分散させることにより、疎水化処理酸化チタンの分散スラリーとした。該分散スラリーと、メタノール/1−プロパノール/トルエンの混合溶媒、及び、ε−カプロラクタム[下記式(F)で表される化合物]/ビス(4−アミノ−3−メチルシクロヘキシル
)メタン[下記式(G)で表される化合物]/ヘキサメチレンジアミン[下記式(H)で表される化合物]/デカメチレンジカルボン酸[下記式(I)で表される化合物]/オクタ
デカメチレンジカルボン酸[下記式(J)で表される化合物]の組成モル比率が、60%
/15%/5%/15%/5%からなる共重合ポリアミドのペレットとを加熱しながら撹拌、混合してポリアミドペレットを溶解させた後、超音波分散処理を行なうことにより、メタノール/1−プロパノール/トルエンの質量比が7/1/2で、疎水性処理酸化チタン/共重合ポリアミドを質量比3/1で含有する、固形分濃度18.0%の下引き層分散液とした。
The undercoat layer dispersion was prepared by the following method. That is, a rutile type titanium oxide having an average primary particle size of 40 nm (“TTO55N” manufactured by Ishihara Sangyo Co., Ltd.) and 3% by mass of methyldimethoxysilane (“TSL8117” manufactured by Toshiba Silicone Co., Ltd.) with respect to the titanium oxide were flowed at high speed. Disperse the surface-treated titanium oxide obtained by mixing at high speed with a rotary mixing speed of 34.5 m / sec using a ball mill of methanol / 1-propanol. Thus, a dispersion slurry of hydrophobized titanium oxide was obtained. The dispersion slurry, a mixed solvent of methanol / 1-propanol / toluene, and ε-caprolactam [compound represented by the following formula (F)] / bis (4-amino-3-methylcyclohexyl) methane [the following formula ( G)] / hexamethylenediamine [compound represented by the following formula (H)] / decamethylene dicarboxylic acid [compound represented by the following formula (I)] / octadecamethylene dicarboxylic acid [following formula The compound molar ratio of the compound represented by (J) is 60%
/ 15% / 5% / 15% / 5% of the copolymerized polyamide pellets are heated and stirred and mixed to dissolve the polyamide pellets, and then subjected to ultrasonic dispersion treatment to obtain methanol / 1- An undercoat layer dispersion having a solid content concentration of 18.0% and containing a propanol / toluene mass ratio of 7/1/2 and a hydrophobically-treated titanium oxide / copolymerized polyamide at a mass ratio of 3/1.
次に、CuKα線によるX線回折においてブラッグ角(2θ±0.2)が27.3゜に強い回折ピークを示すオキシチタニウムフタロシアニン10部を1,2−ジメトキシエタン150部に加え、サンドグラインドミルにて粉砕分散処理を行い顔料分散液Aを作製した。次に、β型(A型)オキシチタニウムフタロシアニン10部を1,2−ジメトキシエタン150部に加え、サンドグラインドミルにて粉砕分散処理を行い顔料分散液Bを作製した。こうして得られた顔料分散液Aのうち128部と顔料分散液Bのうち32部と、ポリビニルブチラール(電気化学工業(株)製、商品名#6000C)の5%1,2−ジメトキシエタン溶液100部と、適量の1,2−ジメトキシエタンとを混合して、最終的に固形分濃度4.0%の電荷発生層用分散液を作製した。 Next, 10 parts of oxytitanium phthalocyanine showing a strong diffraction peak with a Bragg angle (2θ ± 0.2) of 27.3 ° in X-ray diffraction using CuKα rays was added to 150 parts of 1,2-dimethoxyethane, and then a sand grind mill was added. The pigment dispersion liquid A was prepared by pulverizing and dispersing with the above. Next, 10 parts of β-type (A-type) oxytitanium phthalocyanine was added to 150 parts of 1,2-dimethoxyethane, and pulverized and dispersed in a sand grind mill to prepare pigment dispersion B. 128 parts of pigment dispersion A thus obtained, 32 parts of pigment dispersion B, and 5% 1,2-dimethoxyethane solution of polyvinyl butyral (trade name # 6000C, manufactured by Denki Kagaku Kogyo Co., Ltd.) 100 And a suitable amount of 1,2-dimethoxyethane were mixed to finally prepare a dispersion for a charge generation layer having a solid content concentration of 4.0%.
この電荷発生層用分散液を、上述の下引き層上に乾燥後の膜厚が0.3μmとなるように浸漬塗布した後、乾燥して電荷発生層を形成した。
次に、下記の電荷輸送材料CT−1aとCT−1bの混合物(モル比2:1)を80部、下記の構造単位からなるポリエステル樹脂PE−1(粘度平均分子量は43,000)100部、酸化防止剤として、チバスペシャルティーケミカルズ社製、商品名IRGANOX1076を8重量部、レベリング剤としてシリコーンオイル0.1部をテトラヒドロフランとト
ルエンの混合溶媒(テトラヒドロフラン80重量%、トルエン20重量%)640部に混合し、電荷輸送層形成用塗布液を調製した。この液を上述の電荷発生層上に、乾燥後の膜厚が25μmとなるようにアプリケーターを用いて塗布し、125 ℃で20分間乾燥し
て電荷輸送層を形成して、感光体P1を作製した。
This charge generation layer dispersion was dip-coated on the above undercoat layer so that the film thickness after drying was 0.3 μm, and then dried to form a charge generation layer.
Next, 80 parts of a mixture (molar ratio 2: 1) of the following charge transport materials CT-1a and CT-1b, 100 parts of polyester resin PE-1 (viscosity average molecular weight is 43,000) comprising the following structural units: As an antioxidant, 8 parts by weight of IRGANOX 1076, manufactured by Ciba Specialty Chemicals, and 0.1 part of silicone oil as a leveling agent, 640 parts of a mixed solvent of tetrahydrofuran and toluene (80% by weight of tetrahydrofuran, 20% by weight of toluene) And a coating solution for forming a charge transport layer was prepared. This solution is applied onto the above-described charge generation layer using an applicator so that the film thickness after drying is 25 μm, and dried at 125 ° C. for 20 minutes to form a charge transport layer, thereby producing a photoreceptor P1. did.
<感光体P2の製造>
感光体P1の電荷輸送層の電荷輸送材料として、CT−1aとCT−1bの混合物に代えて、下記のCT−2を使用した以外は、感光体P1の製造と同様に感光体P2を作製した。
<Manufacture of photoconductor P2>
A photoconductor P2 is produced in the same manner as the photoconductor P1 except that the following CT-2 is used as the charge transport material of the charge transport layer of the photoconductor P1 instead of the mixture of CT-1a and CT-1b. did.
<感光体P3の製造>
感光体P1の電荷輸送層のバインダー樹脂をPE−1に代えて、下記のPE−2(粘度平均分子量は40,000、イソフタル酸:テレフタル酸=50:50)を使用した以外は、感光体P1の製造と同様に感光体P3を作製した。
<Manufacture of photoconductor P3>
The photoconductor P1 (the viscosity average molecular weight is 40,000, isophthalic acid: terephthalic acid = 50: 50) is used in place of the binder resin in the charge transport layer of the photoconductor P1 instead of PE-1. A photoconductor P3 was produced in the same manner as in the production of P1.
<感光体P4の製造>
感光体P3の電荷輸送材料を、CT−1aとCT−1bの混合物に代えて、下記のCT−3を使用した以外は、感光体P3の製造と同様に感光体P4を作製した。
<Manufacture of photoconductor P4>
A photoconductor P4 was produced in the same manner as in the production of the photoconductor P3, except that the following CT-3 was used instead of the mixture of CT-1a and CT-1b as the charge transport material of the photoconductor P3.
<感光体P5の製造>
感光体P1の電荷輸送層の電荷輸送材料として、CT−1aとCT−1bの混合物に代えて、下記のCT−4を使用し、バインダー樹脂をPE−1に代えて、下記のPE−3(粘度平均分子量は30,000、イソフタル酸:テレフタル酸=50:50)を使用した以外は、感光体P1の製造と同様に感光体P5を作製した。
<Manufacture of photoconductor P5>
As a charge transport material for the charge transport layer of the photoreceptor P1, the following CT-4 is used instead of the mixture of CT-1a and CT-1b, and the binder resin is replaced with PE-1, and the following PE-3 is used. A photoconductor P5 was produced in the same manner as the photoconductor P1, except that the viscosity average molecular weight was 30,000 and isophthalic acid: terephthalic acid = 50: 50 was used.
<感光体P6の製造>
感光体P1の電荷輸送層の電荷輸送材料として、CT−1aとCT−1bの混合物に代えて、下記のCT−5を使用し、バインダー樹脂をPE−1に代えて、下記のPC−1(粘度平均分子量は30,000、a:b:c=13:53:35(モル比))を使用した以外は、感光体P1の製造と同様に感光体P6を作製した。
<Manufacture of photoconductor P6>
As a charge transport material of the charge transport layer of the photoreceptor P1, the following CT-5 is used instead of the mixture of CT-1a and CT-1b, and the binder resin is replaced with PE-1, and the following PC-1 is used. A photoconductor P6 was produced in the same manner as in the production of the photoconductor P1, except that the viscosity average molecular weight was 30,000 and a: b: c = 13: 53: 35 (molar ratio).
<感光体P7の製造>
感光体P1の電荷輸送層の電荷輸送材料として、CT−1aとCT−1bの混合物に代えて、下記のCT−6を使用し、バインダー樹脂をPE−1に代えて、下記のPC−2(粘度平均分子量は30,000、a:b:c=17:53:30(モル比))を使用した以外は、感光体P1の製造と同様に感光体P7を作製した。
<Manufacture of photoconductor P7>
As a charge transport material for the charge transport layer of the photoreceptor P1, the following CT-6 is used instead of the mixture of CT-1a and CT-1b, and the binder resin is replaced with PE-1, and the following PC-2 is used. A photoconductor P7 was produced in the same manner as in the production of the photoconductor P1, except that the viscosity average molecular weight was 30,000 and a: b: c = 17: 53: 30 (molar ratio).
<感光体P8の製造>
感光体P1の電荷輸送層の電荷輸送材料として、CT−1aとCT−1bの混合物に代えて、前記のCT−3を使用し、バインダー樹脂をPE−1に代えて、下記のPE−4(粘度平均分子量は40,000、m:n=65:35(モル比)、イソフタル酸:テレフタル酸=50:50)を使用した以外は、感光体P1の製造と同様に感光体P8を作製した。
<Manufacture of photoconductor P8>
As the charge transport material of the charge transport layer of the photoreceptor P1, the above CT-3 is used instead of the mixture of CT-1a and CT-1b, and the binder resin is replaced with PE-1, and the following PE-4 is used. (Viscosity average molecular weight is 40,000, m: n = 65: 35 (molar ratio), isophthalic acid: terephthalic acid = 50: 50) did.
<比較感光体AP1の製造>
感光体P1の電荷輸送層のバインダー樹脂をPE−1に代えて、下記のPC−3(粘度平均分子量は40,000)を使用した以外は、感光体P1の製造と同様に比較感光体AP1を作製した。
<Manufacture of Comparative Photoconductor AP1>
The comparative photoconductor AP1 is the same as the photoconductor P1 except that the following PC-3 (viscosity average molecular weight is 40,000) is used instead of PE-1 as the binder resin in the charge transport layer of the photoconductor P1. Was made.
<比較感光体AP2の製造>
感光体P1の電荷輸送層のバインダー樹脂をPE−1に代えて、下記のPC−4(粘度平均分子量は40,000)を使用した以外は、感光体P1の製造と同様に比較感光体AP2を作製した。
<Manufacture of Comparative Photoconductor AP2>
The comparative photoconductor AP2 was prepared in the same manner as in the production of the photoconductor P1 except that the binder resin of the charge transport layer of the photoconductor P1 was replaced with PE-1 and the following PC-4 (viscosity average molecular weight was 40,000) was used. Was made.
<比較感光体AP3の製造>
感光体P1の電荷輸送層のバインダー樹脂をPE−1に代えて、下記のPC−5(粘度平均分子量は50,000,a:b=85:15(モル比))を使用した以外は、感光体P1の製造と同様に比較感光体AP2を作製した。
<Manufacture of Comparative Photoconductor AP3>
Except for using the following PC-5 (viscosity average molecular weight is 50,000, a: b = 85: 15 (molar ratio)) instead of PE-1 as the binder resin of the charge transport layer of the photoreceptor P1, A comparative photoreceptor AP2 was produced in the same manner as in the production of the photoreceptor P1.
<画像試験I>
実施例1
得られたトナーF1および感光体P1を、ヒューレットパッカード社製タンデムフルカラープリンターLaserJet4650のプロセスカートリッジに搭載して、気温23℃、相対湿度50%下において、印字率5%で、8000枚の連続印字を行って、かぶり(バックグラウンド)、クリーニング不良の有無、転写後/クリーニング前の感光体上のトナー残量(PCかぶり)、感光体上のトナー付着(フィルミング)の発生を調べた。結果を表−4に示す。
<Image test I>
Example 1
The obtained toner F1 and the photoreceptor P1 are mounted on a process cartridge of a tandem full-color printer LaserJet 4650 manufactured by Hewlett-Packard Co., and 8000 sheets are continuously printed at a temperature of 23 ° C. and a relative humidity of 50% at a printing rate of 5%. Then, fogging (background), presence or absence of defective cleaning, remaining amount of toner on the photoconductor after transfer / before cleaning (PC fogging), and occurrence of toner adhesion (filming) on the photoconductor were examined. The results are shown in Table-4.
<かぶりの測定方法>
画像形成装置を用いて、印字前及び連続印字後の、それぞれの標準紙(OKIエクセレントホワイト)における白地部分の色差を、X−Rite938(X−Rite社製)にて測定し、△Eの大きさにより下記の基準で判定した。
○(良好) :△E<0.8
△(わずかに発生):0.8≦△E<1.2
×(発生) :1.2≦△E
<Measurement method of fog>
Using an image forming apparatus, the color difference of the white background of each standard paper (OKI Excellent White) before printing and after continuous printing was measured with X-Rite 938 (manufactured by X-Rite), and the magnitude of ΔE Thus, the following criteria were used.
○ (Good): △ E <0.8
Δ (slightly generated): 0.8 ≦ ΔE <1.2
X (Generation): 1.2 ≦ ΔE
<感光体のクリーニング評価>
感光体の白地部に、トナーのクリーニング不良に起因するスジムラが発生する程度を評価した。
○(クリーニング発生無し)
△(一部発生)
×(全面発生)
<Cleaning evaluation of photoconductor>
The degree of occurrence of stripe unevenness due to poor toner cleaning on the white background of the photoreceptor was evaluated.
○ (No cleaning occurs)
△ (partial occurrence)
× (Overall occurrence)
<PCかぶりの測定方法>
画像形成装置中の感光体の、転写/クリーニングブレード間部分にテープを貼り付けてはがし、転写残トナーをサンプリングした。テープを標準紙(OKIエクセレントホワイト)に貼り付け、テープ部分の影響を差し引いて、色差を、X−Rite938(X−Rite社製)にて測定した。PCかぶりは、転写残トナーの量を表すことから、潜在的なクリーニング不良、フィルミングの発生リスクを評価することができる。
○(良好) :△E<1.2
△(まずまず) :1.2≦△E<1.5
×(不良) :1.5≦△E
<PC fogging measurement method>
A tape was affixed and peeled off between the transfer / cleaning blades of the photoreceptor in the image forming apparatus, and the residual toner was sampled. The tape was affixed to a standard paper (OKI Excellent White), the influence of the tape portion was subtracted, and the color difference was measured with X-Rite 938 (manufactured by X-Rite). Since the PC fog represents the amount of toner remaining after transfer, the risk of occurrence of potential cleaning failure and filming can be evaluated.
○ (Good): ΔE <1.2
Δ (decent): 1.2 ≦ ΔE <1.5
× (defect): 1.5 ≦ ΔE
<感光体のフィルミング評価>
連続印字後に感光体をカートリッジより取出し、エアーを強く当てて残留トナーを十分吹き飛ばした後、感光体上へのトナー成分の残留(強く固着した成分)分、すなわちフィルミング成分の程度を評価した。
○(フィルミング発生無し)
△(一部発生)
×(全面発生)
<Evaluation of photoconductor filming>
After continuous printing, the photosensitive member was taken out from the cartridge, and air was strongly applied to blow out the residual toner sufficiently. Then, the toner component remaining on the photosensitive member (strongly fixed component), that is, the degree of filming component was evaluated.
○ (No filming)
△ (partial occurrence)
× (Overall occurrence)
実施例2
トナーをF2に変えた以外は、実施例1同様に評価を行なった。結果を表−4に示す。
実施例3
感光体をP3に変えた以外は、実施例1同様に評価を行なった。結果を表−4に示す。
比較例1
感光体をAP1に変えた以外は、実施例1同様に評価を行なった。結果を表−4に示す。
比較例2
感光体をAP2に変えた以外は、実施例1同様に評価を行なった。結果を表−4に示す。
Example 2
Evaluation was performed in the same manner as in Example 1 except that the toner was changed to F2. The results are shown in Table-4.
Example 3
Evaluation was performed in the same manner as in Example 1 except that the photosensitive member was changed to P3. The results are shown in Table-4.
Comparative Example 1
Evaluation was performed in the same manner as in Example 1 except that the photoconductor was changed to AP1. The results are shown in Table-4.
Comparative Example 2
Evaluation was performed in the same manner as in Example 1 except that the photoconductor was changed to AP2. The results are shown in Table-4.
表−4の結果から分かるように、良好な海島構造を有するトナーF1,F2は、弾性変形率の高いトナーと使用するとPCかぶり、クリーニング、フィルミングが良好だが、弾性変形率の低いAP1、AP2と組み合わせると、PCかぶりが劣り、クリーニング性、フィルミングにおいても不良が発生するか、発生ぎりぎりのレベルであることが分かる。
<画像試験II>
実施例4
現像用トナーH1および感光体P1を用いて、下記の画像評価、フィルミング試験、定着試験を行った。結果を表−5に示す。
As can be seen from the results in Table 4, the toners F1 and F2 having a good sea-island structure have good PC fogging, cleaning, and filming when used with a toner having a high elastic deformation rate, but AP1 and AP2 having a low elastic deformation rate. When combined with the above, it can be seen that the PC fogging is inferior, the cleaning property and the filming are poor, or the level is just below the level.
<Image test II>
Example 4
Using the developing toner H1 and the photoreceptor P1, the following image evaluation, filming test, and fixing test were performed. The results are shown in Table-5.
得られたトナーH1と感光体P1を、印刷速度243mm/s、非磁性一成分、現像ゴムローラー、金属規制ブレード、帯電ローラー(PCR)、ベルト転写、熱定着方式を用いたベルト定着機を搭載したフルカラープリンタ(沖データ社製タンデムフルカラープリンターMICROLINE9800)を用いて、印字率5%で、6000枚の連続印字を
いった。この際、トナーと感光体は、それぞれトナーカートリッジ、ドラムカートリッジに搭載してからプリンターに組み込んで試験した。
The obtained toner H1 and the photoreceptor P1 are equipped with a belt fixing machine using a printing speed of 243 mm / s, a non-magnetic one component, a developing rubber roller, a metal regulating blade, a charging roller (PCR), a belt transfer, and a heat fixing method. Using the full color printer (tandem full color printer MICROLINE9800 manufactured by Oki Data Corporation), continuous printing of 6000 sheets was performed at a printing rate of 5%. At this time, the toner and the photoconductor were mounted on a toner cartridge and a drum cartridge, respectively, and then incorporated into a printer for testing.
<フィルミングの測定方法>
画像形成装置を用いて、印字後の、感光体のトナーフィルミング、印字紙上にフィルミングによる画像地汚れを観察して評価した。
◎(良好) :感光体、印字紙上のいずれにもフィルミング無し
○(わずかに発生):感光上にはわずかにフィルミングが発生するが、印字紙上の地汚れ無し
×(発生) :フィルミングにより印字紙上に地汚れが発生
<Filming measurement method>
Using an image forming apparatus, the toner filming of the photoconductor after printing and the image background stain due to filming on the printing paper were observed and evaluated.
◎ (Good): No filming on the photoconductor or printing paper ○ (Slightly generated): Slight filming occurs on the photosensitivity, but no smudge on the printing paper × (Generation): Filming Causes smudges on the printed paper
<定着試験>
未定着のトナー像を担持した記録紙(OKIエクセレントホワイト)を用意し、加熱ローラの表面温度を100℃から195℃まで5℃刻みで変化させ、定着ニップ部に搬送し、243mm/secの速度で排出されたときの定着状態を観察した。定着時に加熱ローラにトナーのオフセットあるいは用紙巻き付きが生じず、定着後の記録紙上のトナーが十分に記録紙に接着している温度領域を定着温度領域とする。定着機は熱定着方式を用いたベルト定着機を使用して、シリコーンオイルの塗布なしで評価した。
<Fixing test>
Prepare recording paper (OKI Excellent White) carrying an unfixed toner image, change the surface temperature of the heating roller from 100 ° C to 195 ° C in increments of 5 ° C, transport it to the fixing nip, and speed of 243 mm / sec The state of fixation when discharged with the was observed. The temperature range where the toner on the recording paper after fixing does not cause toner offset or paper wrapping at the time of fixing and the toner on the recording paper after fixing is sufficiently adhered to the recording paper is defined as the fixing temperature range. As the fixing machine, a belt fixing machine using a thermal fixing system was used, and evaluation was performed without application of silicone oil.
得られた画像は、濃度の高い、地汚れ等の画像欠陥の無い品質を6,000枚維持していた
。また感光体上にフィルミングは発生せず、画像上にもフィルミングによる画像欠陥は発生していなかった。定着試験においては、145℃から195℃までの定着温度領域を示し、低温から高温までの広い定着温度巾を持つものであった。
実施例5〜9
現像用トナーH1に代えて、それぞれ現像用トナーH2〜H5、H7を用いた以外は、実施例4と同様に評価を行った。結果を表−5に示す。
The obtained image was maintained at 6,000 sheets with high density and no image defects such as background stains. Further, no filming occurred on the photosensitive member, and no image defect due to filming occurred on the image. In the fixing test, a fixing temperature range from 145 ° C. to 195 ° C. was shown, and the fixing temperature range was wide from a low temperature to a high temperature.
Examples 5-9
Evaluation was performed in the same manner as in Example 4 except that the developing toners H2 to H5 and H7 were used in place of the developing toner H1, respectively. The results are shown in Table-5.
実施例10〜16
感光体P1に代えて、それぞれ感光体P2〜P8を用いた以外は、実施例4と同様に評価を行った。結果を表−5に示す。
比較例3、4
現像用トナーH1に代えて、それぞれ比較現像用トナーH6、H8を用いた以外は、実施例4と同様に評価を行った。結果を表−5に示す。
比較例5〜7
感光体P1に代えて、それぞれ比較感光体AP1〜AP3を用いた以外は、実施例4と同様に評価を行った。結果を表−5に示す。
Examples 10-16
Evaluation was performed in the same manner as in Example 4 except that the photoreceptors P2 to P8 were used instead of the photoreceptor P1, respectively. The results are shown in Table-5.
Comparative Examples 3 and 4
Evaluation was performed in the same manner as in Example 4 except that comparative developing toners H6 and H8 were used in place of the developing toner H1. The results are shown in Table-5.
Comparative Examples 5-7
Evaluation was performed in the same manner as in Example 4 except that comparative photoconductors AP1 to AP3 were used instead of the photoconductor P1. The results are shown in Table-5.
表−5に示す結果は、変性ポリエステルと、適切な種類と分量の結晶性ポリエステルとワックスを配合し、トナーが良好な海島構造を形成すれば、優れた定着温度領域が得られるとともに、高弾性変形率を有する感光体と共に使用することにより、良好な画質と耐フィルミング性が得られることが解る。一方、比較例3に示すように、本願発明の変性ポリエステルを用いない場合は定着温度領域が狭まる上に、画質、フィルミングの双方においても欠陥が生じる結果となっている。さらに、比較例4に示すように、結晶性ポリエステルの使用量が多過ぎる場合、フィルミングによる画像欠陥が生じる。また、比較例5〜7のように低弾性変形率の感光体を使用した場合には、良好な海島構造のトナーを使用しても、フィルミングによる画像欠陥が発生することが分かる。 The results shown in Table 5 show that when a modified polyester, an appropriate type and amount of crystalline polyester, and a wax are blended and the toner forms a good sea-island structure, an excellent fixing temperature region can be obtained and a high elasticity can be obtained. It can be seen that good image quality and filming resistance can be obtained by using a photoconductor having a deformation rate. On the other hand, as shown in Comparative Example 3, when the modified polyester of the present invention is not used, the fixing temperature region is narrowed, and defects are caused in both image quality and filming. Furthermore, as shown in Comparative Example 4, when the amount of the crystalline polyester used is too large, image defects due to filming occur. It can also be seen that when a low elastic deformation rate photoconductor is used as in Comparative Examples 5 to 7, image defects due to filming occur even when a toner with a good sea-island structure is used.
1 感光体(電子写真感光体)
2 帯電装置(帯電ローラ;帯電部)
3 露光装置(露光部)
4 現像装置(現像部)
5 転写装置
6 クリーニング装置
7 定着装置
41 現像槽
42 アジテータ
43 供給ローラ
44 現像ローラ
45 規制部材
71 上部定着部材(定着ローラ)
72 下部定着部材(定着ローラ)
73 加熱装置
T トナー
X1 第1の重合体
X2 第2の重合体
X3 第3の重合体
1 Photoconductor (Electrophotographic photoconductor)
2 Charging device (charging roller; charging unit)
3 Exposure equipment (exposure section)
4 Development device (development unit)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 5 Transfer apparatus 6 Cleaning apparatus 7 Fixing apparatus 41 Developing tank 42 Agitator 43 Supply roller 44 Developing roller 45 Control member 71 Upper fixing member (fixing roller)
72 Lower fixing member (fixing roller)
73 Heating device T Toner X1 First polymer X2 Second polymer X3 Third polymer
Claims (10)
第1の重合体を海とし、該第1の重合体中に結晶性を有する第2の重合体が分散する海島構造を有し、
該第2の重合体が長鎖(メタ)アクリル酸エステル重合体、または結晶性ポリエステルを主体とすることを特徴し、
かつ、該感光体の最表面層の弾性変形率が42%以上60%以下
であることを特徴とする画像形成装置。 In an image forming apparatus having at least an electrostatic charge image developing toner and an electrophotographic photosensitive member, the toner is a toner containing at least a first polymer and a second polymer,
The sea has a sea-island structure in which the first polymer is the sea, and the second polymer having crystallinity is dispersed in the first polymer.
The second polymer is mainly composed of a long-chain (meth) acrylic acid ester polymer or a crystalline polyester,
And an elastic deformation rate of the outermost surface layer of the photoconductor is 42% or more and 60% or less.
カートリッジ。 An electrophotographic toner comprising the electrostatic image developing toner according to any one of claims 1 to 5 and the electrophotographic photoreceptor according to any one of claims 1 or 6 to 9. Process cartridge.
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