JP3605350B2 - Electrostatic toner - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は電子写真複写機、電子写真プリンターに用いられる静電荷現像用トナー、特に非磁性一成分現像方法において有用な静電荷現像用トナーに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より電子写真法に使用される現像方法としては、二成分現像方法と一成分現像方法がある。上記、二成分現像方法とは、結着樹脂を主成分とする絶縁性微粉末、すなわち絶縁性トナーと磁性キャリアとを摩擦により帯電させて磁気ブラシを形成し、感光体上に形成した静電潜像を現像する方法である。また、上記一成分現像方法は、さらに磁性一成分現像方法と、非磁性一成分現像方法に分けることができる。上記磁性一成分現像方法とは、磁性粉を含有した静電荷現像用トナーで現像する方法であり、非磁性一成分現像方法とは、磁性粉を含有させない静電荷現像用トナーを現像スリーブ上に薄層で形成させ、感光体と接触または非接触で現像する方法である。
【０００３】
前記の非磁性一成分方法では、良好な可視画像を得るため、二成分現像方法と同様に、静電荷現像用トナーに十分な帯電量を付与することが必要である。また、現像スリーブ上の静電荷現像用トナーの厚さを均一に制御することが必要不可欠である。現在のところ、十分な帯電量を付与するため、またはトナーの厚さを均一に制御するため、現像スリーブにゴムまたは金属製の層規制部材を圧接していることが多い。
また、従来の非磁性一成分方法に用いられる静電荷現像用トナーは、スチレン−アクリル共重合体樹脂などの結着樹脂と着色剤とを主成分とし、これに含金アゾ染料などの帯電制御剤を含有させることで比較的高い電荷を持たせるという技術が提案されている。
【０００４】
しかしながら、従来の静電荷現像用トナーは、現像スリーブに圧接するように設けられた層規制部材への圧接力が低いと、トナーへの電荷付与は不十分となり、一方、圧接力を高くすると、現像が繰り返し行われるうちにブレード部材や現像スリーブ表面の磨耗が著しくなり、それらの表面に凹凸が発生し、この凹凸のためにトナーがブレード部材と現像スリーブとの間を通過する際に与えられる力が不均一となったり、部分的に現像スリーブ上のトナー層が厚くなるという現象が生じた。その結果、トナーが必要とする電荷量が不足し、画像上に濃度ムラやカブリが発生するという問題が生じた。特に非接触現像方法においては、連続コピー時に現像スリーブから感光体へトナーが飛翔する問題が生じ、現像特性が低下しやすかった。また、従来の静電荷現像用トナーでは、現像スリーブにトナーが圧接力あるいは熱により融着する現象、いわゆる現像スリーブ融着の問題を生ずることがあった。
【０００５】
一方、近年フルカラー画像の出力ニーズが高まっており、それに用いられる静電荷現像用トナーは画質を向上するために、画像面にある程度の光沢性を付与する必要がある。光沢性を得るためには、画像表面は適度に平滑である必要がある。この場合、静電荷現像用トナーに用いる樹脂は定着過程において、速やかに熱融解し平滑に押し拡がる必要がある。このような熱融解しやすい静電荷現像用トナーは、一般に機械的な強度が低く、前記非磁性一成分現像方法に用いられている層規制部材や現像スリーブなどの部材に融着しやすい問題があった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、現像スリーブで均一なトナー層が得られ、適度な光沢性を容易に調整でき、低温定着性が良好で、長期連続複写における現像スリーブ上及びブレードへの融着や、トナー飛散、カブリ等の発生がなく、かつ、安定した画像特性を実現できる新規な静電荷現像用トナーを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、少なくとも、架橋型ポリエステル樹脂およびポリエーテルポリオール樹脂を含む結着樹脂（イ）、着色剤及び酸変性ワックスを含有したことを特徴とする静電荷現像用トナーである。
また、本発明は、少なくとも、線状ポリエステル樹脂およびポリエーテルポリオール樹脂を含む結着樹脂（ロ）、着色剤及び酸変性ワックスを含有したことを特徴とする静電荷現像用トナーである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明に用いる架橋型ポリエステル樹脂は、特に限定されないが、２価カルボン酸と２価のアルコールと３価以上のポリカルボン酸および／または３価以上のアルコールとを重縮合して得ることができる。
２価カルボン酸としては、例えばマロン酸、コハク酸、アゼライン酸、セバシン酸などの脂肪族二塩基酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸などの脂環式二塩基酸、無水フタル酸、フタル酸、テレフタル酸、イソフタル酸などの芳香族二塩基酸、イソドデセニルコハク酸、ｎ−ドデセニルコハク酸などの側鎖に炭素数４〜３５の炭化水素基を有するアルキルもしくはアルケニルコハク酸、並びにこれらの低級アルキルエステル及びハロゲン化物等を例示することができる。
【０００９】
２価のアルコールとしては、例えば、エチレングリコール、１，２−プロピレングリコール、１，３−プロピレングリコール、１，２−ブタンジオール、１，３−ブタンジオール、１，４−ブタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、シクロヘキサンジメタノール、水添ビスフェノールＡ、ビスフェノールＡエチレンオキサイド付加物、ビスフェノールＡプロピレンオキサイド付加物、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等を例示することができる。
３価以上のポリカルボン酸としては、例えば、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などの脂肪族ポリカルボン酸、１，２，４−シクロヘキサントリカルボン酸などの脂環式ポリカルボン酸、１，２，４−ベンゼントリカルボン酸、１，２，５−ベンゼントリカルボン酸、２，５，７−ナフタレントリカルボン酸および１，２，４−ナフタレントリカルボン酸、ピロメリト酸、ベンゾフェノンテトラカルボン酸などの芳香族ポリカルボン酸、並びにこれらの無水物や低級アルキルエステル等を例示することができる。
【００１０】
３価以上のアルコールとしては、例えば、ソルビトール、１，２，３，６−ヘキサンテトラオール、１，４−ソルビタン、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、グリセロール、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などの脂肪族多価アルコール、１，３，５−トリヒドロキシルメチルベンゼンなどの芳香族多価アルコール並びにこれらのアルキレンオキサイド付加物等を例示することができる。
また、架橋型ポリエステル樹脂においては、分子量の調整や反応の制御を目的として、上記のカルボン酸類、アルコール類と共にモノカルボン酸、モノアルコールなどが必要に応じて使用できる。
【００１１】
本発明に用いるポリエーテルポリオール樹脂は、ビスフェノール型エポキシ樹脂と、エポキシと反応する活性水素を持った化合物を反応させて製造することができる。エポキシと反応する活性水素を持った化合物の例としては、一価のフェノール類、二価のフェノール類、カルボン酸類、アルコール類、二価フェノールのアルキレンオキサイド付加物等を例示することができる。
本発明において使用するポリエーテルポリオール樹脂は、テトラヒドロフラン可溶分のゲルパーミエイションクロマトグラフィーによって測定されるクロマトグラムでピークトップ分子量（Ｍｐ）が３０００以上であることが好ましく、より好ましくは３２００以上、更に好ましくは３５００以上である。Ｍｐが３０００未満の場合は、オリゴマー領域の低分子が増加し、トナーと現像器部材間での摩擦力により、トナーの部材への融着が発生しやすくなり、カブリ、トナー飛散などの問題が発生し好ましくない。また、数平均分子量（Ｍｎ）は２７００以上であることが好ましく、より好ましくは３０００以上、更に好ましくは３５００以上である。Ｍｎが２７００未満の場合は、オリゴマー領域の低分子が増加し、トナーと現像器部材間での摩擦力により、トナーの部材への融着が発生しやすくなり、カブリ、トナー飛散などの問題が発生し好ましくない。
【００１２】
通常、上記本発明におけるポリエーテルポリオール樹脂と同等の分子量分布を有する架橋型ポリエステル樹脂をトナーに使用した場合、現像器部材へのトナー融着が発生することがある。しかし、本発明に用いるポリエーテルポリオール樹脂は、トナー融着が発生しない。この理由については、必ずしも明らかではないが、架橋型ポリエステル樹脂との比較で、組成的にじん性に富み、弾性が高いことが効果的であるものと推測される。また、じん性が高いことは、定着性においても有利であり、非オフセット温度幅が広く、定着スリーブに塗布するオイル量が少なくて済むことなどの他、特に、ベタ画像を折り曲げた時のトナー剥離が少ないなどの利点を有する。
【００１３】
このように、ポリエーテルポリオール樹脂は、架橋型ポリエステル樹脂と比較して耐久性および定着性が両立化できるという特性を有する。しかしながら、水酸基価が高いポリエーテルポリオール樹脂を使用したトナーでは、負帯電性が劣り、カブリ、トナー飛散を生ずる場合があるため、該樹脂の水酸基価は３０KOHmg/g以下であることが好ましい。一方、架橋型ポリエステル樹脂は、水酸基価を低く抑えることが可能である。ポリエーテルポリオール樹脂を単独で使用して、上記のような、カブリ、トナー飛散などの問題を生ずる場合は、定着性および耐久性の両立化は若干劣るものの、本発明の架橋型ポリエステル樹脂を混合して用いることで良好な帯電性を得ることができ、カブリ、トナー飛散などの不具合を回避することが可能である。
【００１４】
また、本発明の静電荷現像用トナーには、テトラヒドロフラン可溶分のゲルパーミエイションクロマトグラフィーによって測定されるクロマトグラムでピークトップ分子量（Ｍｐ）が７０００以上、数平均分子量（Ｍｎ）が４５００以上であり、Ｍｗ／Ｍｎが２〜１０の線状ポリエステル樹脂を含有することが好ましい。線状ポリエステル樹脂はピークトップ分子量（Ｍｐ）は上記のように、７０００以上が好ましく、より好ましくは７５００以上、更に好ましくは８０００以上である。Ｍｐが７０００未満の場合は、オリゴマー領域の低分子が増加し、トナーと現像器部材間での摩擦力により、トナーの部材への融着が発生しやすくなり、カブリ、トナー飛散などの問題が発生し好ましくない。
【００１５】
また、数平均分子量(Ｍｎ)は４５００以上が好ましく、より好ましくは５０００以上、更に好ましくは５５００以上である。Ｍｎが４５００未満の場合は、オリゴマー領域の低分子が増加し、トナーと現像器部材間での摩擦力により、トナーの部材への融着が発生しやすくなり、カブリ、トナー飛散などの問題が発生し好ましくない。また、本発明に用いる線状ポリエステル樹脂は、重量平均分子量（Ｍｗ）／数平均分子量(Ｍｎ)が２〜１０であることが好ましく、より好ましくは２〜８、更に好ましくは２〜５である。Ｍｗ／Ｍｎが２未満の場合は、線状ポリエステル樹脂の脆性が強くなり、破砕しやすくなる。その結果、機械的強度が低下し、現像器内でトナー粒子が破断され、現像に寄与しない微粉の増加が発生しやすくなる。一方、Ｍｗ／Ｍｎ比が１０を越す場合は、分子量分布が拡がりすぎて熱溶融しにくくなり、画像に光沢性が付与し難くなる他、低温定着性が損なわれる場合がある。
本発明においては、上記の線状ポリエステル樹脂をポリエーテルポリオール樹脂と併用することで、低温定着性と耐久性の両立化を果たした上で、トナー画像の光沢度を任意に調整することが可能となる。
【００１６】
本発明に用いる着色剤としては、カーボンブラック、アニリンブルー、カルコオイルブルー、クロムイエロー、ウルトラマリンブルー、デュポンオイルレッド、キノリンイエロー、メチレンブルークロライド、フタロシアニンブルー、マラカイトグルーンオクサレート、ランプブラック、ローズベンガル、ローダミン系染料または顔料、アントラキノン系染料、モノアゾ及びジスアゾ系染料または顔料等が用いられる。カーボンブラックの場合は、一次粒子径が２５〜７５ｎｍ、特に３０〜５５ｎｍであり、比表面積が１１０ｍ２／ｇ以上であることが好ましい。このようなカーボンブラックを使用すると、溶融・混練による解砕性及び材料との分散性が良好である。
着色剤の含有量は現像により可視像を形成することができるようなトナーを着色するに十分な量であればよく、例えば樹脂成分１００重量部に対して２〜２０重量部が好ましい。
【００１７】
本発明に用いる酸変性ワックスは、例えばポリエチレンワックスの側鎖または末端にマレイン酸を付加したワックス、空気酸化により酸価を上げたワックスなどをいい、その酸価が５ＫＯＨｍｇ／ｇ以上有するものをいう。更に酸価が５〜６５ＫＯＨｍｇ／ｇであり、且つ軟化点が１０５〜１５０℃のものが好ましい。酸価が５ＫＯＨｍｇ／ｇ未満または軟化点が１０５℃未満である場合は、酸変性ワックスの架橋型ポリエステル樹脂または／およびポリエーテルポリオール樹脂に対する分散性が劣り、酸変性ワックスのトナー粒子からの脱離が起きやすく、トナー粒子と現像器部材間での摩擦力により、酸変性ワックスの部材への融着が発生しやすくなって、カブリ、トナー飛散などの問題が発生しやすい。一方、酸価が６５ＫＯＨｍｇ／ｇを越える場合または軟化点が１５０℃を越える場合は、架橋型ポリエステル樹脂または／およびポリエーテルポリオール樹脂に対する酸変性ワックスの相溶性が過度となり定着ロールへの離型性能が低下することで、オフセットが発生しやすくなる。
【００１８】
本発明に用いる酸変性ワックスの組成は、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリアルキレンワックスが挙げられるが、必ずしもこれに限られるものではなく、パラフィンワックス、高級脂肪酸、脂肪族アミド等が挙げられる。
具体的には、市販されているものとして、クラリアント社製の商品名：ＰＥＤ−１２１（酸価：１７KOHmg/g、軟化点：１１５℃）、商品名：ＰＥＤ−１５３（酸価：２４KOHmg/g、軟化点：１１９℃）、商品名：ＰＥＤ−５２１（酸価：１７KOHmg/g、軟化点：１０５℃）、商品名：ＰＥＤ−１３６（酸価：６０KOHmg/g、軟化点：１１０℃）、商品名：ＰＥＤ−１９１（酸価：１６KOHmg/g、軟化点：１２２℃）、商品名：ＣＥＲＩＤＵＳＴ−３７１５（酸価：１０KOHmg/g、軟化点：１２４℃）、三井化学社製の商品名：ハイワックス１１０５Ａ（酸価：６０KOHmg/g、軟化点：１０４℃）、商品名：ハイワックス２２０３Ａ（酸価：３０KOHmg/g、軟化点：１０７℃）などが挙げられる。その含有量は結着樹脂（イ）または結着樹脂（ロ）１００重量部に対して０．５〜１０重量部であり、より好ましくは、０．５〜５重量部である。
【００１９】
本発明においては、ＢＥＴ比表面積が１００ｍ２／ｇ以上の無機微粒子とＢＥＴ比表面積が６０ｍ２／ｇ以下の無機微粒子とをトナー粒子の表面にヘンシェルミキサー等の撹拌手段で付着させることが好ましい。１００ｍ２／ｇ以上の無機微粒子は、主にトナーに流動性を付与する目的で用いる。６０ｍ２／ｇ以下の無機微粒子は、主に研磨効果が高く、トナー粒子の現像スリーブや、ブレードへの融着を防止する目的で用いる。両者を併用することで、連続複写においてもトナー粒子の流動性の低下がなく、画像濃度の低下がない安定した画像を得ることができる。
ＢＥＴ比表面積が１００ｍ２／ｇ未満の無機微粒子とＢＥＴ比表面積が６０ｍ２／ｇ以下の無機微粒子との組み合わせでは、十分な流動性を得ることができず、画像濃度が不十分となる。また、ＢＥＴ比表面積が１００ｍ２／ｇ以上の無機微粒子とＢＥＴ比表面積が６０ｍ２／ｇより大きい無機微粒子との組み合わせでは、十分な研磨効果が得られず、トナーが現像スリーブやブレードに融着を生ずる場合がある。
【００２０】
ＢＥＴ比表面積が６０ｍ２／ｇ以下の無機微粒子は、トナー粒子１００重量部に対して２．５重量部以下付着させることが望ましい。２．５重量部より多く付着させると流動性が低下して十分な画像濃度が得られない場合がある。一方、ＢＥＴ比表面積が１００ｍ２／ｇ以上の無機微粒子は、トナー粒子１００重量部に対して３重量部以下であることが望ましい。３重量部より多く付着させた場合は無機微粒子のトナー粒子に対する被覆が過大となり、定着性が低下する場合がある。
【００２１】
本発明の静電荷現像用トナーを非磁性一成分現像方法に用い、その現像スリーブが金属製である場合は、無機微粒子を多く使用する方がトナーの現像スリーブやブレードへの融着が良好に防ぐことができ望ましい。即ち、ＢＥＴ比表面積が６０ｍ２／ｇ以下の無機微粒子はトナー粒子１００重量部に対して０．３〜２．５重量部の範囲で混合し、ＢＥＴ比表面積が１００ｍ２／ｇ以上の無機微粒子は０．５〜３重量部の範囲で混合すると耐久性が良好となる。
一方、現像スリーブがゴムなどの弾性体である場合は、ＢＥＴ比表面積が６０ｍ２／ｇ以下の無機微粒子はトナー粒子１００重量部に対して０．３〜２重量部の範囲で混合し、ＢＥＴ比表面積が１００ｍ２／ｇ以上の無機微粒子は０．５〜２重量部の範囲で混合すると耐久性が良好となるが、流動性との兼ね合いで添加量は適宜に決めることができる。
ＢＥＴ比表面積が１００ｍ２／ｇ以上の無機微粒子及びＢＥＴ比表面積が６０ｍ２／ｇ以下の無機微粒子としては、シリカ、アルミナ、酸化チタン、マグネタイト、酸化亜鉛、炭化珪素、ジルコニウムなどの他、ステアリン酸マグネシウム、ステアリン酸亜鉛など、有機物との化合物なども好適に用いることができるが、以上例示した化合物に限られるものではない。
【００２２】
本発明においては、湿式法により平均粒子径が０．７μｍ以下に粉砕された荷電制御剤が、トナー粒子表面に固着されていることが好ましい。
市販の荷電制御剤そのものの平均粒子径は、ミクロンオーダーであり、小さくとも１μｍ程度である。このように比較的大きめの荷電制御剤を、ハイブリダイザー（奈良機械製作所社製）他を使用し、機械的な歪力を用いてトナー粒子表面に固着する技術は公知のものである。しかし、このような方法を用いた場合、殆どの荷電制御剤粒子はトナー粒子表面に埋没、固着されるものの、過大な粒子径を有する荷電制御剤粒子は、トナー粒子表面に固着しきれず、実使用上、現像器や感光体などの電子写真部材を汚染することとなり、カブリ、トナー飛散などの問題を生じさせていた。本発明では、このような問題を解決するため鋭意検討した結果、湿式法、すなわちメディア式の微粉砕装置において、荷電制御剤を湿潤分散した溶媒中にてサブミクロン領域に微粉砕した荷電制御剤をトナー粒子表面に固着することで、良好な画像特性が得られることを見出した。この場合、トナー粒子は、その内部に荷電制御剤を含んでいても、あるいは、含まなくてもよい。
【００２３】
このように湿式法によって微粉砕した荷電制御剤は、溶媒に湿潤状態のままトナー粒子に混合し乾燥することでトナー粒子表面に均一に荷電制御剤を分散付着することが容易にできる。また、上記のように湿式法によって微粉砕した荷電制御剤を一旦乾燥してからトナー粒子に混合してもよい。トナー粒子表面に荷電制御剤を分散付着させた後、前述のハイブリダイザーや、ヘンシェルミキサーを用いて、トナー粒子表面に荷電制御剤を埋没、固着することが可能である。
前述のように、ポリオールポリエーテル樹脂は、一般に帯電性が劣る場合があるが、通常の荷電制御剤をトナー粒子中に内包する製法のみならず、更に本発明のごとく、サブミクロン領域にまで微粉砕した荷電制御剤をトナー粒子表面に埋没、固着することで、線状ポリエステル樹脂との併用と合わせて、より帯電性が良好となる結果、メモリーやカブリのない非常に良好な電子写真画像を得ることができる。
【００２４】
本発明の静電荷現像用トナーは、上記の架橋型ポリエステル樹脂、線状ポリエステル樹脂、およびポリエーテルポリオール樹脂以外の下記に述べる結着樹脂を含有してもよい。すなわち、ポリスチレン、ポリクロロスチレン、ポリ−α−メチルスチレン、スチレン−クロロスチレン共重合体、スチレン−塩化ビニル共重合体、スチレン−酢酸ビニル共重合体、スチレン−マレイン酸共重合体、スチレン−プロピレン共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−酢酸ビニル共重合体、スチレン−アクリル酸エステル共重合体(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及びスチレン−アクリル酸フェニル共重合体)、スチレン−メタクリル酸エステル共重合体(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−メタクリル酸オクチル共重合体及びスチレン−メタクリル酸フェニル共重合体)、スチレン−α−クロルアクリル酸メチル共重合体及びスチレン−アクリロニトリル−アクリル酸エステル共重合体等のスチレン系樹脂(スチレンまたはスチレン置換体を含む単独重合体または共重合体)、塩化ビニル樹脂、ロジン変性マレイン酸樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、低分子ポリエチレン、アイオノマー樹脂、ポリウレタン樹脂、シリコーン樹脂、ケトン樹脂、エチレン−エチルアクリレート共重合体、キシレン樹脂、ポリビニルブチラール樹脂等が本発明に適用できる。これらの樹脂を含有する場合の含有量は、上記架橋型ポリエステル樹脂、線状ポリエステル樹脂、およびポリエーテルポリオール樹脂の総計１００重量部に対して６０〜１００重量部である。
【００２５】
本発明の静電荷現像用トナーは他の添加剤、例えば荷電制御剤、離型剤等を含有してもよい。荷電制御剤としては、例えば含金アゾ染料、ニグロシン染料、第４級アンモニウム塩、トリフェニルメタン系制御剤、オイルブラック等の油溶性染料、ナフテン酸、サリチル酸、オクチル酸、及びそれらのマンガン、コバルト、鉄、亜鉛、アルミニウム、鉛などの金属塩、アルキルサリチル酸金属キレート等が挙げられる。
離型剤としては、例えば低分子量ポリプロピレン、低分子量ポリエチレン等のポリアルキレンワックス、パラフィンワックス、高級脂肪酸、脂肪族アミド等が挙げられる。その添加量は樹脂成分１００重量部に対して０．５〜５重量部が好ましい。離型剤をトナーに含有させる方法としては、トナー内部に添加する方法と外添する方法があるが、内添する場合が一般的である。荷電制御剤はトナーに内添してもよい。その他、感光体を保護し、現像特性の劣化を防止して高品質の画像を得るため、高級脂肪酸、その他の金属塩を適宜添加してもよい。
【００２６】
本発明の静電荷現像用トナーは、現像スリーブがアルミニウム等の金属製である非磁性一成分現像方法、または現像スリーブがウレタンゴム等の金属製以外の弾性を有する物質からなる非磁性一成分現像方法に好適に用いることができる。このような非磁性一成分現像方法の例としては、例えば特開平１０−２２１９４９号公報に記載されている接触型の現像方法や、特開平９−１６０２８７号公報に記載されている非接触型の現像方法が挙げられる。
【００２７】
【実施例】
以下実施例及び比較例により本発明を更に詳細に説明する。
なお、下記の例中の「部」は「重量部」を意味する。
＜実施例１＞
・ポリエーテルポリオール樹脂 ３０部
（三井化学社製 商品名：ＴＰＯ−０６７、Ｍｐ：３３００、Ｍｎ：３０５０）
・線状ポリエステル樹脂 ７０部
（三井化学社製 商品名：ＸＰＥ−２２８５、Ｍｐ：１１０００、Ｍｎ：４８０
０、Ｍｗ／Ｍｎ：２）
・フタロシアニン顔料 ６部
（大日本インキ化学工業社製 商品名：ＫＥＴ Ｂｌｕｅ１０４）
・酸変性ポリエチレンワックス ５部
（クラリアント社製 商品名：ＰＥＤ−１５３、酸価：２４ＫＯＨｍｇ／ｇ、軟化点：１１９℃）
・含金アゾ染料 １部
（オリエント化学社製 商品名：ボントロンＥ−８９）
以上の材料をヘンシェルミキサーで混合後、エクストルーダーで混練し、ジェットミルで微粉砕してトナー粒子を得た。得られたトナー粒子１００部に対して、シリカ微粒子（日本アエロジル社製 商品名：ＮＡＸ５０、ＢＥＴ比表面積：５０ｍ２／ｇ）０．５部、及びシリカ微粒子（クラリアント社製 商品名：Ｈ−２０００、ＢＥＴ比表面積：１３０ｍ２／ｇ）０．７部をヘンシェルミキサーで混合して、体積平均粒子径９．４μｍの本発明の静電荷現像用トナーを得た。
【００２９】
＜実施例２＞
実施例１において、ポリエーテルポリオール樹脂３０部を下記の樹脂に代えた以外は実施例１と同様にして本発明の静電荷現像用トナーを得た。この静電荷現像用トナーの体積平均粒子径は９．１μｍであった。
・ポリエーテルポリオール樹脂１５部
（三井化学社製商品名：ＴＰＯ−０６７、Ｍｐ：３３００、Ｍｎ：３０５０）
・架橋型ポリエステル樹脂１５部
（三井化学社製商品名：ＸＰＥ−１９５４、Ｍｐ：５４００、Ｍｎ：３５００）
【００３１】
＜実施例３＞
実施例２と同様にしてトナー粒子を得た。
次に得られたトナー粒子１００部に対して、予めメディア式粉砕機で平均粒子径が０．５μｍに粉砕した含金アゾ染料(オリエント化学社製 商品名：ボントロンＥ−８９)０．５部をヘンシェルミキサーで混合した後、ハイブリダイザー(奈良機械製作所社製)を用いて、該含金アゾ染料をトナー粒子表面に固着し、更に実施例１と同様にして２種のシリカ微粒子をヘンシェルミキサーで混合して本発明の静電荷現像用トナーを得た。この静電荷現像用トナーの体積平均粒子径は８．８μｍであった。
【００３２】
＜比較例１＞
実施例１において、ポリエーテルポリオール樹脂 ３０部及び線状ポリエステル樹脂 ７０部を線状ポリエステル樹脂（三井化学社製 商品名：ＸＰＥ−１９９８、Ｍｐ：６６００、Ｍｎ：３４００、Ｍｗ／Ｍｎ：２）１００部に代えた以外は実施例１と同様にして比較用の静電荷現像用トナーを得た。この静電荷現像用トナーの体積平均粒子径は８．９μｍであった。
【００３３】
＜比較例２＞
実施例１において、酸変性ポリエチレンワックスを除外した以外は実施例１と同様にして比較用の静電荷現像用トナーを得た。この静電荷現像用トナーの体積平均粒子径は９．０μｍであった。
【００３４】
＜比較例３＞
実施例２において、酸変性ポリエチレンワックスを除外した以外は実施例２と同様にして比較用の静電荷現像用トナーを得た。この静電荷現像用トナーの体積平均粒子径は９．４μｍであった。
【００３５】
＜比較例４＞
実施例１において、酸変性ポリエチレンワックスの代わりにポリエチレンワックス（クラリアント社製 商品名：ＰＥ−１３０、酸価：０ＫＯＨｍｇ／ｇ、軟化点：１２４℃）を用いた以外は実施例１と同様にして比較用の静電荷現像用トナーを得た。この静電荷現像用トナーの体積平均粒子径９．２μｍであった。
【００３６】
次に以上の操作で得られた実施例及び比較例の各静電荷現像用トナーに対して下記の評価試験を行った。
（１）耐久性試験
表１に耐久性試験の結果を示した。
耐久性試験は、アルミニウム製の現像スリーブを有する非磁性一成分現像装置及びウレタンゴム製の現像スリーブを有する非磁性一成分現像装置の各現像器に、トナーを１００ｇ入れて現像器内部に有するスポンジ製の撹拌部材を回転させトナーを撹拌し、撹拌開始から現像器を構成する現像スリーブ、層規制部材、撹拌部材のいずれかにトナーが融着するまでの時間を記した。撹拌時間は４時間までとし、４時間を経過しても、上記の部材になんらトナー融着がない場合は４時間以上と記した。
層規制部材は、アルミニウム製スリーブの場合はウレタンゴム製であり、ウレタンゴム製スリーブの場合はりん青銅製を用いた。
【００３７】
【表１】
表１の結果から、本発明の実施例１〜実施例３の静電荷現像用トナーは、いずれも良好な耐久性を有することが確認された。これに対して全ての比較例の静電荷現像用トナーは、耐久性が劣ることが確認された。
【００３９】
（２）定着試験
次に、定着試験の結果を表２に示した。
定着装置は、熱定着ロールがアルミニウム製の円筒にフッ素樹脂（デュポン社製 商品名：テフロン）コートを施したものであり、円筒内部にヒーターランプを挿入した構造を有するものを用いた。また圧力ロールはシリコーンゴム製である。
定着試験は、まず、用紙に未定着の２ｃｍ×２ｃｍの正方形のベタ画像を多数作製する。次に上記の定着装置の熱定着ロールの表面温度を１３０℃に設定してロール回転スピードを１００ｍｍ／ｓｅｃに調整する。そして、未定着の前記ベタ画像の中央部を内側にして折り曲げた後、上記定着装置に通して定着させる。次に、得られた折り目と直角方向に正方形のベタ画像を再度折り、再び定着装置に通して定着する。
このような定着方法によって、前記未定着ベタ画像の定着を、熱定着ロールの表面温度を１３０℃〜２２０℃の間で１０℃間隔にて定着温度を変えて行う。
次に面積が５ｃｍ２の平坦な円筒底面にガーゼを巻き付けた部材で、上記で得られた定着済みの正方形のベタ画像における折り目がベタ画像部内でクロスする部分を５往復摺動する。
このようにして摺動させた前後のベタ画像の画像濃度をマクベス社製ＲＤ−９１４で測定し、摺動させたベタ画像の画像濃度が摺動させる前のベタ画像の画像濃度に比べて何％有するか定着率を計算し、６０％有するときの定着温度を表２に記した。
また、非定着オフセット性は、上記の試験において、ベタ画像を定着した際に該ベタ画像の残像が熱定着ロールを介して用紙の余白部分にうつらない定着温度範囲を記した。
【００４０】
【表２】
表２から明らかなとおり、本発明の静電荷現像用トナーは、６０％の定着率を確保するための定着温度が比較例の静電荷現像用トナーに比べて低く、また、非定着オフセットの温度幅も９０℃あって実用上問題のない範囲であった。
【００４２】
（３）画像特性
次に、連続使用時における画像特性の変化について試験した結果を表３に示した。
表３におけるアルミニウム製の現像スリーブを用いた現像器に関しては、リコー社製ｉｐｓｉｏ２１００複写装置を用いた。ウレタンゴム製の現像スリーブを用いた現像器に関しては、ＮＥＣ社製マルチライター２１５０機プリンターを用いた。
画像濃度は、マクベス社製ＲＤ−９１４を用いて測定した。カブリは、ハンター白色度計を用い、撮像前後の非画像部の白色度差を評価値とした。
【００４３】
【表３】
表３の結果から、本発明の静電荷現像用トナーは、アルミニウム製の現像スリーブを用いた現像器及びウレタンゴム製の現像スリーブを用いた現像器共に、初期から５０００枚まで画像濃度の変化が殆どなく、カブリが少ない良好な画像特性を有することが確認された。また、初期画像について評価した結果、本発明の静電荷現像用トナーは光沢性に優れる画像であった。
【００４５】
【発明の効果】
本発明は、現像スリーブで均一なトナー層が得られ、低温定着性が良好で、長期連続複写における現像スリーブ上及びブレードへの融着や、トナー飛散、カブリ等の発生がなく、かつ、安定した画像特性を多数枚得ることができる静電荷現像用トナーである。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an electrostatic charge developing toner used in an electrophotographic copying machine and an electrophotographic printer, and particularly to an electrostatic charge developing toner useful in a non-magnetic one-component developing method.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as a developing method used in electrophotography, there are a two-component developing method and a one-component developing method. The two-component developing method refers to an electrostatic fine powder formed on a photoreceptor by charging an insulating fine powder containing a binder resin as a main component, that is, an insulating toner and a magnetic carrier by friction to form a magnetic brush. This is a method of developing a latent image. The one-component developing method can be further divided into a magnetic one-component developing method and a non-magnetic one-component developing method. The magnetic one-component developing method is a method of developing with a toner for electrostatic charge development containing magnetic powder, and the non-magnetic one-component developing method is a method of developing an electrostatic charge developing toner not containing magnetic powder on a developing sleeve. This is a method of forming a thin layer and developing it in contact or non-contact with a photoreceptor.
[0003]
In the above-mentioned non-magnetic one-component method, in order to obtain a good visible image, it is necessary to impart a sufficient charge amount to the toner for electrostatic charge development similarly to the two-component developing method. In addition, it is indispensable to uniformly control the thickness of the electrostatic charge developing toner on the developing sleeve. At present, a rubber or metal layer regulating member is often pressed against a developing sleeve in order to impart a sufficient amount of charge or uniformly control the thickness of the toner.
Further, the electrostatic charge developing toner used in the conventional non-magnetic one-component method mainly includes a binder resin such as a styrene-acryl copolymer resin and a colorant, and further includes a charge control such as a gold-containing azo dye. A technique of imparting a relatively high charge by including an agent has been proposed.
[0004]
However, the conventional electrostatic charge developing toner, when the pressing force to the layer regulating member provided so as to press against the developing sleeve is low, the charge is insufficiently applied to the toner, while when the pressing force is increased, During repeated development, the surface of the blade member and the developing sleeve become significantly worn, and irregularities are generated on those surfaces, and the irregularities are given when toner passes between the blade member and the developing sleeve. A phenomenon occurred in which the force was non-uniform or the toner layer on the developing sleeve was partially thickened. As a result, the amount of charge required by the toner is insufficient, and there is a problem that density unevenness and fog occur on an image. In particular, in the non-contact developing method, a problem that toner flies from the developing sleeve to the photosensitive member at the time of continuous copying occurs, and the developing characteristics are easily deteriorated. Further, in the conventional electrostatic charge developing toner, a phenomenon that the toner is fused to the developing sleeve by a pressing force or heat, that is, a problem of so-called developing sleeve fusion may occur.
[0005]
On the other hand, in recent years, the need for outputting a full-color image has been increased, and the toner for electrostatic charge development used therein needs to impart a certain degree of gloss to the image surface in order to improve the image quality. To obtain gloss, the image surface needs to be moderately smooth. In this case, it is necessary that the resin used for the electrostatic charge developing toner is quickly melted in the fixing process and spread smoothly. Such a toner for electrostatic charge development that is easily melted by heat generally has a low mechanical strength, and has a problem that it is easily fused to members such as a layer regulating member and a developing sleeve used in the non-magnetic one-component developing method. there were.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
In the present invention, a uniform toner layer can be obtained on the developing sleeve, moderate glossiness can be easily adjusted, low-temperature fixability is good, fusion on the developing sleeve and the blade in long-term continuous copying, toner scattering, It is an object of the present invention to provide a novel toner for electrostatic charge development that does not generate fog and can realize stable image characteristics.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
The present invention provides at least a crosslinked polyester resinandBinder resin containing polyether polyol resin(I)And a colorant and an acid-modified wax.
Further, the present invention is a toner for electrostatic charge development comprising at least a binder resin (b) containing a linear polyester resin and a polyether polyol resin, a colorant and an acid-modified wax.
[0008]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
The crosslinked polyester resin used in the present invention is not particularly limited, but can be obtained by polycondensing a divalent carboxylic acid and a dihydric alcohol with a trivalent or higher polycarboxylic acid and / or a trivalent or higher alcohol. .
As the divalent carboxylic acid, for example, malonic acid, succinic acid,AJellyic acid, sebacineAcidWhich aliphatic dibasic acid, FXahydrophthalic anhydrideAlicyclic dibasic acids such asPhthalic anhydride, phthalic acid, terephthalic acid, aromatic dibasic acids such as isophthalic acid, isododecenyl succinic acid, n-dodecenyl succinic acid, etc. Alkenyl succinicAcid, averageAnd lower alkyl esters and halides thereof.
[0009]
Examples of the dihydric alcohol include ethylene glycol, 1,2-propylene glycol, 1,3-propylene glycol, 1,2-butanediol, 1,3-butanediol, 1,4-butanediol, and 1,6. -Hexanediol, neopentyl glycol, diethylene glycol, dipropylene glycol, cyclohexane dimethanol, hydrogenated bisphenol A, bisphenol A ethylene oxide adduct, bisphenol A propylene oxide adduct, polypropylene glycol, polytetramethylene glycol, and the like. it can.
Examples of the trivalent or higher polycarboxylic acid include 1,2,4-butanetricarboxylic acid, 1,2,5-hexanetricarboxylic acid, 1,3-dicarboxyl-2-methyl-2-methylenecarboxypropane, and tetracarboxylic acid. (Methylenecarboxyl) methane, aliphatic polycarboxylic acids such as 1,2,7,8-octanetetracarboxylic acid, alicyclic polycarboxylic acids such as 1,2,4-cyclohexanetricarboxylic acid, 1,2,4- Benzenetricarboxylic acid, 1,2,5-benzenetricarboxylic acid, 2,5,7-naphthalenetricarboxylic acid and 1,2,4-naphthalenetricarboxylic acid, pyromeLitoAcids, aromatic polycarboxylic acids such as benzophenonetetracarboxylic acid,commonAnd their anhydrides and lower alkyl esters.
[0010]
Examples of the trihydric or higher alcohol include sorbitol, 1,2,3,6-hexanetetraol, 1,4-sorbitan, pentaerythritol, dipentaerythritol, tripentaerythritol, 1,2,4-butanetriol, Aliphatic polyhydric alcohols such as 1,2,5-pentanetriol, glycerol, 2-methylpropanetriol, 2-methyl-1,2,4-butanetriol, trimethylolethane and trimethylolpropane; And aromatic polyhydric alcohols such as trihydroxylmethylbenzene, and alkylene oxide adducts thereof.
In the case of the crosslinked polyester resin, for the purpose of adjusting the molecular weight and controlling the reaction,aboveMonocarboxylic acids, monoalcohols and the like can be used as needed together with carboxylic acids and alcohols.
[0011]
The polyether polyol resin used in the present invention can be produced by reacting a bisphenol type epoxy resin with a compound having active hydrogen that reacts with epoxy. Examples of the compound having active hydrogen that reacts with epoxy include monohydric phenols, dihydric phenols, carboxylic acids, alcohols, and alkylene oxide adducts of dihydric phenols.
The polyether polyol resin used in the present invention preferably has a peak top molecular weight (Mp) of 3000 or more in a chromatogram measured by gel permeation chromatography of a tetrahydrofuran-soluble component, more preferably 3200 or more, More preferably, it is 3500 or more. When Mp is less than 3000, the number of low molecules in the oligomer region increases, and the frictional force between the toner and the developing device member easily causes the toner to fuse to the member, which causes problems such as fog and toner scattering. This is undesirable. Further, the number average molecular weight (Mn) is preferably 2700 or more, more preferably 3000 or more, and still more preferably 3500 or more. When Mn is less than 2700, the number of low molecules in the oligomer region increases, and the frictional force between the toner and the developing device member easily causes the toner to fuse to the member, which causes problems such as fog and toner scattering. This is undesirable.
[0012]
Generally, when a crosslinked polyester resin having a molecular weight distribution equivalent to that of the polyether polyol resin in the present invention is used for a toner, toner fusion to a developing device member may occur. However, the polyether polyol resin used in the present invention does not cause toner fusion. Although the reason for this is not necessarily clear, it is presumed that it is effective that the composition is rich in toughness and high in elasticity as compared with the crosslinked polyester resin. The high toughness is also advantageous in terms of fixing properties, such as a wide non-offset temperature range, a small amount of oil to be applied to the fixing sleeve, and, in particular, a toner when a solid image is folded. It has advantages such as little peeling.
[0013]
As described above, the polyether polyol resin has a characteristic that the durability and the fixing property can be compatible with each other as compared with the crosslinked polyester resin. However, in the case of a toner using a polyether polyol resin having a high hydroxyl value, the negative chargeability is poor, and fogging and toner scattering may occur. Therefore, the hydroxyl value of the resin is preferably 30 KOHmg / g or less. On the other hand, the crosslinked polyester resin can keep the hydroxyl value low. When the above-described problems such as fogging and toner scattering occur when the polyether polyol resin is used alone, the crosslinked polyester resin of the present invention is mixed with the fixing property and durability, although the compatibility is slightly inferior.do itWhen used, good chargeability can be obtained, and problems such as fog and toner scattering can be avoided.
[0014]
Further, the toner for electrostatic charge development of the present invention has a peak top molecular weight (Mp) of 7000 or more and a number average molecular weight (Mn) of 4500 or more in a chromatogram measured by gel permeation chromatography of a tetrahydrofuran-soluble component. It is preferable to contain a linear polyester resin having Mw / Mn of 2 to 10. As described above, the linear polyester resin has a peak top molecular weight (Mp) of preferably 7,000 or more, more preferably 7,500 or more, and still more preferably 8,000 or more. When Mp is less than 7000, the number of low molecules in the oligomer region increases, and the frictional force between the toner and the developing device member easily causes the toner to fuse to the member, which causes problems such as fog and toner scattering. This is undesirable.
[0015]
Further, the number average molecular weight (Mn) is preferably 4500 or more, more preferably 5000 or more, and still more preferably 5500 or more. When Mn is less than 4500, the number of low molecules in the oligomer region increases, and the frictional force between the toner and the developing device member easily causes the toner to fuse to the member, causing problems such as fog and toner scattering. This is undesirable. In addition, the linear polyester resin used in the present invention preferably has a weight average molecular weight (Mw) / number average molecular weight (Mn) of 2 to 10, more preferably 2 to 8, and still more preferably 2 to 5. . When Mw / Mn is less than 2, the brittleness of the linear polyester resin is increased, and the linear polyester resin is easily crushed. As a result, the mechanical strength is reduced, the toner particles are broken in the developing device, and an increase in fine powder that does not contribute to development is likely to occur. On the other hand, when the Mw / Mn ratio exceeds 10, the molecular weight distribution is so wide that it becomes difficult to melt by heat, it becomes difficult to impart gloss to the image, and the low-temperature fixability may be impaired.
In the present invention, the above linear polyester resinTheWhen used in combination with a reether polyol resin, it is possible to arbitrarily adjust the glossiness of a toner image while achieving compatibility between low-temperature fixability and durability.
[0016]
Colorants used in the present invention include carbon black, aniline blue, calco oil blue, chrome yellow, ultramarine blue, Dupont oil red, quinoline yellow, and methylene blue.LolaExamples of the pigment include ide, phthalocyanine blue, malachite glue oxalate, lamp black, rose bengal, rhodamine dyes or pigments, anthraquinone dyes, monoazo and disazo dyes or pigments. In the case of carbon black, the primary particle diameter is 25 to 75 nm, particularly 30 to 55 nm, and the specific surface area is 110 m.2/ G or more. When such a carbon black is used, the crushability by melting and kneading and the dispersibility with the material are good.
The content of the colorant may be an amount sufficient to color a toner capable of forming a visible image by development, and is preferably, for example, 2 to 20 parts by weight based on 100 parts by weight of the resin component.
[0017]
The acid-modified wax used in the present invention refers to, for example, a wax obtained by adding maleic acid to the side chain or terminal of polyethylene wax, a wax having an acid value increased by air oxidation, and the like having an acid value of 5 KOHmg / g or more. . Further, those having an acid value of 5 to 65 KOH mg / g and a softening point of 105 to 150 ° C are preferable. When the acid value is less than 5 KOH mg / g or the softening point is less than 105 ° C., the dispersibility of the acid-modified wax in the crosslinked polyester resin and / or the polyether polyol resin is poor, and the acid-modified wax is detached from the toner particles. Is likely to occur, and the frictional force between the toner particles and the developing device member tends to cause fusion of the acid-modified wax to the member, which easily causes problems such as fog and toner scattering. On the other hand, when the acid value exceeds 65 KOH mg / g or when the softening point exceeds 150 ° C., the compatibility of the acid-modified wax with the cross-linked polyester resin and / or polyether polyol resin becomes excessive, and the release performance to the fixing roll is increased. , The offset is likely to occur.
[0018]
Examples of the composition of the acid-modified wax used in the present invention include polyalkylene waxes such as polyethylene and polypropylene, but are not necessarily limited thereto, and include paraffin wax, higher fatty acids, and aliphatic amides.
Specifically, as commercially available products, products of Clariant: PED-121 (acid value: 17 KOHmg / g, softening point: 115 ° C), product name: PED-153 (acid value: 24 KOHmg / g) , Softening point: 119 ° C), trade name: PED-521 (acid value: 17 KOHmg / g, softening point: 105 ° C), trade name: PED-136 (acid value: 60 KOHmg / g, softening point: 110 ° C), Trade name: PED-191 (acid value: 16 KOHmg / g, softening point: 122 ° C), trade name: CERIDUST-3715 (acid value: 10 KOHmg / g, softening point: 124 ° C), trade name of Mitsui Chemicals: High Wax 1105A (acid value: 60 KOH mg / g, softening point: 104 ° C.), trade name: High Wax 2203A (acid value: 30 KOH mg / g, softening point: 107 ° C.) and the like. Its content isBinder resin (a) or binder resin (b)The amount is 0.5 to 10 parts by weight, more preferably 0.5 to 5 parts by weight, per 100 parts by weight.
[0019]
In the present invention, the BET specific surface area is 100 m2/ G or more of inorganic fine particles and BET specific surface area is 60 m2/ G or less of inorganic fine particles is preferably adhered to the surface of the toner particles by a stirring means such as a Henschel mixer. 100m2/ G or more of the inorganic fine particles are mainly used for imparting fluidity to the toner. 60m2/ G or less is mainly used for the purpose of preventing the fusion of the toner particles to the developing sleeve or blade due to the high polishing effect. By using both of them, there is no decrease in the fluidity of the toner particles even in continuous copying, and stable image with no decrease in image densityToObtainable.
BET specific surface area is 100m2/ G inorganic particles and BET specific surface area are 60m2/ G or less, sufficient fluidity cannot be obtained, and the image density becomes insufficient. The BET specific surface area is 100m2/ G or more of inorganic fine particles and BET specific surface area is 60 m2In combination with inorganic fine particles larger than / g, a sufficient polishing effect cannot be obtained, and the toner may be fused to the developing sleeve or blade.
[0020]
BET specific surface area is 60m2/ G or less is desirably adhered to 2.5 parts by weight or less based on 100 parts by weight of the toner particles. If the amount is more than 2.5 parts by weight, the fluidity may decrease and a sufficient image density may not be obtained. On the other hand, the BET specific surface area is 100 m2The amount of the inorganic fine particles of not less than / g is preferably not more than 3 parts by weight based on 100 parts by weight of the toner particles. If the amount is more than 3 parts by weight, the coating of the inorganic fine particles on the toner particles becomes excessive, and the fixability may be reduced.
[0021]
When the electrostatic charge developing toner of the present invention is used in a non-magnetic one-component developing method and the developing sleeve is made of metal, it is better to use a large amount of inorganic fine particles for better fusion of the toner to the developing sleeve or blade. It can be prevented and is desirable. That is, the BET specific surface area is 60 m2/ G or less of inorganic particles having a BET specific surface area of 100 m2/ G or more of the inorganic fine particles, when mixed in the range of 0.5 to 3 parts by weight, the durability becomes good.
On the other hand, when the developing sleeve is an elastic body such as rubber, the BET specific surface area is 60 m.2/ G or less of inorganic particles having a BET specific surface area of 100 m2When the inorganic fine particles of not less than / g are mixed in the range of 0.5 to 2 parts by weight, the durability becomes good. However, the addition amount can be appropriately determined in consideration of the fluidity.
BET specific surface area is 100m2/ G or more inorganic particles and BET specific surface area is 60 m2As inorganic fine particles having a particle size of not more than / g, silica, alumina, titanium oxide, magnetite, zinc oxide, silicon carbide, zirconium and the like, as well as compounds with organic substances such as magnesium stearate and zinc stearate can be preferably used. Is not limited to the compounds exemplified above.
[0022]
In the present invention, it is preferable that the charge control agent pulverized to have an average particle diameter of 0.7 μm or less by a wet method is fixed to the surface of the toner particles.
The average particle size of a commercially available charge control agent itself is on the order of microns, and is at least about 1 μm. The technique of fixing such a relatively large charge control agent to the surface of toner particles using a mechanical distorting force by using a hybridizer (manufactured by Nara Machinery Co., Ltd.) or the like is known. However, when such a method is used, most of the charge control agent particles are buried and fixed on the surface of the toner particles, but the charge control agent particles having an excessively large particle diameter cannot be fixed on the surface of the toner particles. In use, electrophotographic members such as a developing device and a photoreceptor are contaminated, causing problems such as fog and toner scattering. In the present invention, as a result of diligent studies to solve such problems, the wet method, that is, the charge control agent finely pulverized into a submicron region in a solvent in which the charge control agent is wet-dispersed in a media-type fine pulverizing apparatus. It was found that good image characteristics can be obtained by fixing the toner to the surface of the toner particles. In this case, the toner particles may or may not include the charge control agent therein.
[0023]
The charge control agent finely pulverized by the wet method as described above is mixed with the toner particles while being wet in a solvent and dried, so that the charge control agent can be easily dispersed and adhered to the surface of the toner particles. Further, the charge control agent finely pulverized by the wet method as described above may be once dried and then mixed with the toner particles. After the charge control agent is dispersed and attached to the surface of the toner particles, the charge control agent can be embedded and fixed to the surface of the toner particles using the above-described hybridizer or Henschel mixer.
As described above, the polyol polyether resin generally has inferior chargeability. However, the polyol polyether resin is not limited to a production method in which a normal charge control agent is included in toner particles. By embedding and fixing the pulverized charge control agent on the toner particle surface, in combination with the combined use with the linear polyester resin, the chargeability becomes better, resulting in a very good electrophotographic image without memory or fog. Obtainable.
[0024]
The electrostatic charge developing toner of the present invention is a cross-linked polyester resin as described above., Linear polyester resin,And a binder resin described below other than the polyether polyol resin. That is, polystyrene, polychlorostyrene, poly-α-methylstyrene, styrene-chlorostyrene copolymer, styrene-vinyl chloride copolymer, styrene-vinyl acetate copolymer, styrene-maleic acid copolymer, styrene-propylene Copolymer, styrene-butadiene copolymer, styrene-vinyl acetate copolymer, styrene-acrylate copolymer (styrene-methyl acrylate copolymer, styrene-ethyl acrylate copolymer, styrene-acrylic acid Butyl copolymer, styrene-octyl acrylate copolymer and styrene-phenyl acrylate copolymer), styrene-methacrylic ester copolymer (styrene-methyl methacrylate copolymer, styrene-ethyl methacrylate copolymer) , Styrene-octyl methacrylate copolymer and Styrene-based resins such as styrene-phenyl methacrylate copolymer), styrene-α-methyl methacrylate copolymer and styrene-acrylonitrile-acrylate copolymer (a homopolymer or copolymer containing styrene or a styrene substituent). (Polymer), vinyl chloride resin, rosin-modified maleic acid resin, phenol resin, epoxy resin, low molecular weight polyethylene, ionomer resin, polyurethane resin, silicone resin, ketone resin, ethylene-ethyl acrylate copolymer, xylene resin, polyvinyl butyral resin Etc. can be applied to the present invention. When these resins are contained, the content is the above-mentioned crosslinked polyester resin., Linear polyester resin,And from 100 to 100 parts by weight of the polyether polyol resin in total.
[0025]
The toner for electrostatic charge development of the present invention may contain other additives such as a charge control agent and a release agent. Examples of the charge control agent include gold-containing azo dyes, nigrosine dyes, quaternary ammonium salts, triphenylmethane-based control agents, oil-soluble dyes such as oil black, naphthenic acid, salicylic acid, octylic acid, and manganese and cobalt thereof. Metal salts such as iron, zinc, aluminum and lead, and alkylsalicylic acid metal chelates.
Examples of the release agent include polyalkylene waxes such as low molecular weight polypropylene and low molecular weight polyethylene, paraffin wax, higher fatty acids, and aliphatic amides. The addition amount is preferably 0.5 to 5 parts by weight based on 100 parts by weight of the resin component. As a method of including a release agent in the toner, there are a method of adding the toner inside the toner and a method of externally adding the toner. The method of adding the toner internally is generally used. The charge control agent may be internally added to the toner. In addition, a higher fatty acid or other metal salt may be appropriately added in order to protect the photoreceptor and prevent deterioration of the developing characteristics to obtain a high quality image.
[0026]
The electrostatic charge developing toner of the present invention is a non-magnetic one-component developing method in which the developing sleeve is made of a metal such as aluminum, or a non-magnetic one-component developing method in which the developing sleeve is made of a material having elasticity other than a metal such as urethane rubber. It can be suitably used for the method. Examples of such a non-magnetic one-component developing method include, for example, a contact-type developing method described in JP-A-10-221949 and a non-contact-type developing method described in JP-A-9-160287. And a developing method.
[0027]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples and Comparative Examples.
In the examples below, “parts” means “parts by weight”.
<Example 1>
・ 30 parts of polyether polyol resin
(Mitsui Chemicals product name: TPO-067, Mp: 3300, Mn: 3050)
・ 70 parts of linear polyester resin
(Mitsui Chemicals product name: XPE-2285, Mp: 11000, Mn: 480
0, Mw / Mn: 2)
・ Phthalocyanine pigment 6 parts
(Product name: KET Blue 104, manufactured by Dainippon Ink and Chemicals, Inc.)
・ 5 parts acid-modified polyethylene wax
(Product name: PED-153, Clariant, acid value: 24 KOHmg / g, softening point: 119 ° C)
・ 1 part of gold-containing azo dye
(Product name: Orient Chemical Co., Ltd .: Bontron E-89)
The above materials were mixed with a Henschel mixer, kneaded with an extruder, and finely pulverized with a jet mill to obtain toner particles. For 100 parts of the obtained toner particles, silica fine particles (trade name: NAX50, manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd., BET specific surface area: 50 m)2/ G) 0.5 part and silica fine particles (trade name: H-2000, manufactured by Clariant, BET specific surface area: 130 m)2/ G) was mixed with a Henschel mixer to obtain a toner for electrostatic charge development of the present invention having a volume average particle diameter of 9.4 µm.
[0029]
<Example2>
A toner for electrostatic charge development of the present invention was obtained in the same manner as in Example 1 except that 30 parts of the polyether polyol resin was replaced with the following resin. The volume average particle diameter of the electrostatic charge developing toner was 9.1 μm.
・ 15 parts of polyether polyol resin
(Mitsui Chemicals product name: TPO-067, Mp: 3300, Mn: 3050)
・ 15 parts of crosslinked polyester resin
(Mitsui Chemicals product name: XPE-1954, Mp: 5400, Mn: 3500)
[0031]
<Example3>
Example2In the same manner as described above, toner particles were obtained.
Next, with respect to 100 parts of the obtained toner particles, 0.5 part of a gold-containing azo dye (trade name: Bontron E-89, manufactured by Orient Chemical Co., Ltd.) previously pulverized to an average particle diameter of 0.5 μm by a media pulverizer. Was mixed with a Henschel mixer, and the gold-containing azo dye was fixed to the surface of the toner particles using a hybridizer (manufactured by Nara Machinery Co., Ltd.). To obtain a toner for electrostatic charge development of the present invention. The volume average particle diameter of the electrostatic charge developing toner was 8.8 μm.
[0032]
<Comparative Example 1>
In Example 1, 30 parts of the polyether polyol resin and 70 parts of the linear polyester resin were replaced with 100 parts of a linear polyester resin (trade name: XPE-1998, manufactured by Mitsui Chemicals, Inc., Mp: 6600, Mn: 3400, Mw / Mn: 2). A comparative toner for developing electrostatic charge was obtained in the same manner as in Example 1 except that the parts were replaced. The volume average particle diameter of the electrostatic charge developing toner was 8.9 μm.
[0033]
<Comparative Example 2>
A comparative electrostatic charge developing toner was obtained in the same manner as in Example 1 except that the acid-modified polyethylene wax was omitted. The volume average particle diameter of the electrostatic charge developing toner was 9.0 μm.
[0034]
<Comparative Example 3>
Example2Example except that acid-modified polyethylene wax was excluded in Example2In the same manner as described above, a comparative electrostatic charge developing toner was obtained. Volume average particle diameter of the toner for electrostatic charge developmentIsIt was 9.4 μm.
[0035]
<Comparative Example 4>
In the same manner as in Example 1, except that polyethylene wax (trade name: PE-130, Clariant, acid value: 0 KOHmg / g, softening point: 124 ° C) was used instead of the acid-modified polyethylene wax. A comparative electrostatic charge developing toner was obtained. The volume average particle diameter of the electrostatic charge developing toner was 9.2 μm.
[0036]
Next, the following evaluation tests were performed on the toners for electrostatic charge development of the examples and comparative examples obtained by the above operations.
(1) Durability test
Table 1 shows the results of the durability test.
In the durability test, 100 g of toner was put into each developing device of a non-magnetic one-component developing device having a developing sleeve made of aluminum and a non-magnetic one-component developing device having a developing sleeve made of urethane rubber. The toner is stirred by rotating a stirring member made of the toner, and the time from the start of stirring until the toner is fused to any of the developing sleeve, the layer regulating member, and the stirring member constituting the developing device is described. The stirring time was up to 4 hours, and even after the lapse of 4 hours, when there was no fusion of the toner to the above-mentioned members, it was described as 4 hours or more.
The layer regulating member was made of urethane rubber in the case of an aluminum sleeve, and was made of phosphor bronze in the case of a urethane rubber sleeve.
[0037]
[Table 1]
From the results in Table 1, it is found that the first to the first embodiments of the present invention.3It was confirmed that each of the toners for developing electrostatic charge had good durability. On the other hand, it was confirmed that the electrostatic charge developing toners of all the comparative examples were inferior in durability.
[0039]
(2) Fixing test
Next, the results of the fixing test are shown in Table 2.
The fixing device used had a structure in which a heat fixing roll was formed by coating a cylinder made of aluminum with a fluororesin (trade name: Teflon, manufactured by DuPont) and having a heater lamp inserted inside the cylinder. The pressure roll is made of silicone rubber.
In the fixing test, first, a large number of 2 cm × 2 cm square solid images that are not fixed on paper are prepared. Next, the surface temperature of the heat fixing roll of the fixing device is set to 130 ° C., and the roll rotation speed is adjusted to 100 mm / sec. Then, the unfixed solid image is bent with its central portion inside, and then passed through the fixing device to be fixed. Next, the obtained solid image is again folded in a direction perpendicular to the fold, and again passed through the fixing device to be fixed.
According to such a fixing method, the unfixed solid image is fixed by changing the surface temperature of the heat fixing roll between 130 ° C. and 220 ° C. at 10 ° C. intervals.
Next, the area is 5cm2A gauze is wound around the bottom surface of the flat cylindrical member, and the fold in the fixed square solid image obtained above slides in the solid image portion by reciprocating sliding five times.
The image density of the solid image before and after sliding in this way was measured with a Macbeth RD-914, and the image density of the solid image that was slid was compared to the image density of the solid image before sliding. % Or the fixing rate was calculated, and the fixing temperature when the fixing rate was 60% was shown in Table 2.
Further, the non-fixing offset property indicates a fixing temperature range in which, in the above-described test, when a solid image is fixed, an afterimage of the solid image is not transferred to a margin of a sheet via a heat fixing roll.
[0040]
[Table 2]
As is clear from Table 2, the toner for electrostatic charge development of the present invention has a lower fixing temperature for securing a fixing rate of 60% than the toner for electrostatic charge development of the comparative example, and has a non-fixing offset temperature. The width was 90 ° C., which was a range where there was no practical problem.
[0042]
(3) Image characteristics
Next, Table 3 shows the results of tests for changes in image characteristics during continuous use.
As for the developing device using the aluminum developing sleeve shown in Table 3, an Ripco ipsio2100 copying machine was used. As for a developing device using a developing sleeve made of urethane rubber, an NEC multi-writer 2150 printer manufactured by NEC was used.
The image density was measured using RD-914 manufactured by Macbeth. For the fog, the difference in whiteness of the non-image portion before and after imaging was used as an evaluation value using a Hunter whiteness meter.
[0043]
[Table 3]
From the results in Table 3, it can be seen that the toner of the present invention has a change in image density from the initial stage to 5000 sheets in both the developing device using the aluminum developing sleeve and the developing device using the urethane rubber developing sleeve. It was confirmed that there was almost no fog and good image characteristics. Further, as a result of evaluating the initial image, the electrostatic charge developing toner of the present invention was an image having excellent glossiness.
[0045]
【The invention's effect】
According to the present invention, a uniform toner layer can be obtained on the developing sleeve, the low-temperature fixing property is good, and there is no fusing on the developing sleeve and the blade, toner scattering, fogging, etc. in long-term continuous copying, and stable. It is a toner for electrostatic charge development capable of obtaining a large number of images having the same image characteristics.
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