JP3880392B2 - Image forming method - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真法、静電記録法、トナージェット方式記録法などを利用した記録方法に用いられるトナー、および画像形成方法に関するものである。詳しくは、予め静電潜像担持体上にトナー像を形成後、転写材上に転写させた後定着して画像形成する複写機、プリンター、ファックスに用いられる画像形成方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、電子写真法としては多数の方法が知られている。一般には光導電性物質を利用し、種々の手段により静電潜像担持体上に電気的潜像を形成し、次いで該静電潜像をトナーで現像して可視像とし、必要に応じて紙の如き転写材にトナー画像を転写した後、熱、圧力等により転写材上にトナー画像を定着して複写物を得るものである。
【0003】
近年、電子写真法を用いた機器は従来の複写機に加え、例えば、プリンターやファックスのごとき装置に適用されているが、特にプリンターやファックスでは装置の小型化、省エネルギー化が要望されている。
【0004】
これに対して、現像方法としては一成分現像方法が用いられることが多い。一成分現像方式は一成分現像剤を用い、トナー規制部材とトナー粒子の摩擦およびトナー担持体とトナー粒子の摩擦によりトナー粒子に電荷を与えると同時にトナー担持体上に薄く塗布しトナー担持体と潜像担持体とが対向した現像領域に搬送し、潜像担持体上の静電潜像を現像し、トナー画像として顕像化する方法である。
【0005】
一成分現像方式は、トナー中に磁性体を含有させた磁性トナーを用いた磁性一成分現像方法と、磁性体を使用しない非磁性一成分現像方法に大別されるが、いずれの現像方法でもトナー規制部材としては弾性ブレードが用いられることが多い。これは、トナー担持体上にトナーを薄層にコートしやすく、トナーを摩擦帯電させやすいためである。
【0006】
さらに、装置の小型化、省エネルギー化に対して、定着方法としては、フィルム加熱方式が用いられることが多い。フィルム加熱方式は、従来の熱ローラー加熱方式に比べて加熱装置自身の熱容量が小さいため、省電力化が図れるのみならず、ウェイトタイムを短縮できクイックスタートが可能であるため、結果として、待機中は加熱装置への通電をストップすることが可能となり、更なる省電力化が可能である。
【0007】
一方、一成分現像方法に用いるトナーとしては、部材との接触頻度を高めるための優れた流動性が求められているが、これを達成するために、トナーに種々の微粒子を添加することが知られている。
【0008】
このような微粒子としては、金属酸化物等の無機微粒子が一般的に使われているが、中でもシリカが広く使われている。この理由としては、非常に小さい一次粒径のものが安価に得られ、トナーに添加することで優れた流動性を達成できることや、帯電量が高く、トナー母体の帯電性に左右されずに用いることが出来るためである。
【0009】
シリカはそれ自体親水性の材料であるため、それを添加したトナーは雰囲気の湿度に影響されやすく、流動性や帯電性が安定しない。そこで、この点を改善する目的で、シリカ表面を、シリコーンオイル、シリコーンワニス、シランカップリング剤、シリル化剤等で疎水化処理して用いることが一般的である。
【0010】
しかしながら本発明者が検討した結果、特に低温低湿環境下で、疎水化処理シリカが添加されているトナーを用い、トナー規制部材として弾性ブレードを用いた現像装置によって、トナーの現像量を低く抑えた低印字率現像動作を多数回繰り返すと、弾性ブレードから受けるストレスによりトナー表面に疎水性シリカが埋没していることが確認された。さらに該トナーをフィルム加熱定着方式で定着すると、定着性が悪化することが判明した。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、上記の問題点を解決した画像形成方法を提供することである。
【0012】
すなわち、本発明の目的は、特に低温低湿環境下で、トナー規制部材として弾性ブレードを用いた現像装置によって、トナーの現像量を低く抑えた低印字率現像動作を多数回繰り返した後、フィルム加熱定着方式で定着しても優れた定着性が得られる画像形成方法方法を提供することである。
【0013】
【課題を解決するための手段】
上記の目的は以下の本発明によって達成される。
【0014】
すなわち、定着フィルムと、該定着フィルムとの間に定着ニップ部を形成する加圧部材を有し、未定着のトナーが表面に担持されている記録材を、該定着ニップ部に挟持搬送させながら加熱することにより定着せしめる画像形成方法において、
該トナーは、少なくとも着色剤と結着樹脂を含有する着色粒子に、疎水率が90%以上であり、表面シラノール量A(個/(g・10-18))、炭素量B(質量%)が、A/B=3〜30、B=4〜10である疎水性シリカが添加されていることを特徴とする画像形成方法に関する。
【0015】
【発明の実施の形態】
本発明者が鋭意検討を行った結果、定着フィルムと、該定着フィルムとの間に定着ニップ部を形成する加圧部材を有し、未定着のトナーが表面に担持されている記録材を、該定着ニップ部に挟持搬送させながら加熱することにより定着せしめる画像形成方法において、少なくとも着色剤と結着樹脂を含有する着色粒子に、疎水率が90%以上であり、表面シラノール量A(個/(g・10-18))、炭素量B(質量%)が、A/B=3〜30、B=4〜10である疎水性シリカが添加されているトナーを用いることで前記問題を解決できることを見出した。
【0016】
以下に詳細を説明する。
【0017】
前述したように、特に低温低湿環境下で、疎水性シリカが添加されているトナーを用い、トナー規制部材として弾性ブレードを用いた現像装置によって、トナーの現像量を低く抑えた低印字率現像動作を多数回繰り返すと、弾性ブレードから受けるストレスによりトナー表面に疎水性シリカが埋没していることが確認され、さらに該トナーをフィルム加熱定着方式で定着すると、定着性が悪化することが判明した。
【0018】
さらに詳細に検討したところ、上記トナーは疎水性シリカが鱗片状に凝集してトナー表面に埋没していた。鱗片状の疎水性シリカ凝集体は幾層にも重なってトナー表面を覆っており、トナーは疎水性シリカで密にコートされた状態になっていた。
【0019】
このトナーを用いてフィルム定着器で設定温度を振りながら定着試験を行ったところ、低印字率現像動作を多数回繰り返す前のトナーの定着性に比べて悪化していた。
【0020】
一方、通常の熱ロール定着器で同様の定着試験を行ったところ、定着性の悪化は見られなかった。
【0021】
この定着器の違いによる定着性の差を解明すべく、鱗片状に凝集した疎水性シリカに覆われたトナーの、フィルム定着器、熱ロール定着器でのそれぞれの定着画像の断面をTEMで観察したところ、熱ロール定着器では個々のトナーは原形を留めない程度に溶け、トナー表面を覆っていた鱗片状のシリカ凝集体もトナーの結着樹脂に包み込まれ、隣接するトナー同士が合一していたのに対して、フィルム定着器では、一部で個々のトナーは粒塊として残り隣接するトナー間には疎水性シリカ凝集体の壁が観察された。
【0022】
この観察結果から、本発明者は鱗片状の疎水性シリカ凝集体で覆われたトナーの定着性がフィルム定着器で悪化する理由について次のように推察した。
【0023】
前述のように、フィルム加熱方式は熱容量の小さいフィルムを用いるため、従来の熱ローラー加熱方式に比べて省電力化やクイックスタートが可能となるなどの利点が多いが、フィルムの耐久性やフィルムのしわ、よれの発生、発熱体の強度の関係で、記録材上のトナーに熱を加える定着ニップ部の圧力を熱ローラーほど大きく取れないというデメリットがある。
【0024】
鱗片状の疎水性シリカ凝集体で覆われたトナーを熱ロール定着器で定着する場合は、定着ニップ部での圧力が高いためトナーには潰された状態で熱がかかるため良好に定着されるのに対して、フィルム定着器では鱗片状の疎水性シリカ凝集体が壁として存在するため個々のトナーは溶けても隣接するトナー同士が合一不十分な部分が存在するため、定着性が悪化すると思われる。
【0025】
そこで、おもにシリカ疎水化処理と、弾性ブレードを用いた現像装置での疎水性シリカのトナー表面への埋没状態と、フィルム定着器での定着性の関係を検討したところ、表面シラノール量A(個/(g・10-18))、炭素量B(質量%)が、A/B=3〜30、B=4〜10である疎水性シリカを用いることで、フィルム定着器での定着性を改善できることを見出した。ここで、表面シラノール量Aは疎水化処理後のシリカ表面の残留シラノール量に起因するものであり、炭素量Bは疎水化処理剤の量に起因するものである。
【0026】
トナー規制部材として弾性ブレードを用いる現像装置において、低印字率現像動作を多数回繰り返す場合に特に発生しやすいトナー表面への疎水性シリカの埋没を物理的に避けることは難しい。しかしながら、表面シラノール量A(個/(g・10-18))、炭素量B(質量%)を、上記の範囲にした疎水性シリカにおいては、鱗片状のに幾層にも重なってトナー表面を覆うことはなく、ほぼ一次粒径のままトナー表面に埋没していた。すなわち、弾性ブレードからのずり応力によってシリカがトナー表面で鱗片状の凝集体に成長するのを防ぐことができるのである。
【0027】
さらに、表面シラノール量A(個/(g・10-18))、炭素量B(質量%)を、上記の範囲にした疎水性シリカが、ほぼ一次粒径のまま表面に埋没したトナーの、フィルム定着器での定着画像の断面をTEMで観察したところ、溶けたトナーは一次粒径で存在する疎水性シリカを包み込み、接するトナー同士が合一していた。
【0028】
なお、本発明での表面シラノール量の測定は、リチウムアルミニウムハイドライド法を用いた。また、炭素量の測定は、元素分析装置EA−1108(Carlo Erba社製)を用いて測定した。
【0029】
炭素量Bは4〜10が好ましく、さらに好ましくは5〜8である。炭素量Bが4未満の場合、シリカによって定着フィルムに傷がつくため好ましくない。また炭素量Bが10を超えた場合、耐久で前述の鱗片状の凝集体ができやすく、定着性が悪化するため好ましくない。
【0030】
また表面シラノール量Aと炭素量Bの比、A/Bは3〜30が好ましく、さらに好ましくは10〜25である。A/Bが3未満の場合、電荷のリークサイトとなる表面シラノール量が少ないため、低温低湿環境下でチャージアップを起こすため現像性が悪化し画像濃度が低下するため好ましくない。またA/Bが30を超える場合、疎水化処理の際に凝集体ができやすく鱗片状に成長しやすくなるため好ましくない。
【0031】
本発明で、表面シラノール量A(個/(g・10-18))、炭素量B(質量%)を上記の範囲にするために用いられる疎水化処理剤としては、ヘキサメチルジシラザン、トリメチルクロルシラン、ジメチルジクロルシラン、イソブチルトリメトキシシラン、ジメチルシリコーンオイル、メチルフェニルシリコーンオイル、ジフェニルシリコーンオイル、メチルハイドロジェンシリコーンオイル等が好ましく用いられる。
【0032】
本発明において、疎水性シリカの疎水率は90%以上が好ましい。疎水率が90%未満の場合、トナーの雰囲気環境、特に高湿環境下において、シリカが水分を吸着して現像に必要な摩擦帯電量が低下し、カブリが発生するため好ましくない。
【0033】
なお、シリカの疎水率は以下の方法で測定した。200mlの分液ロートにシリカ1gを採り、イオン交換水100mlを加える。ターブラシェイカーT2Cに分液ロートをセットし、90rpmで10分分散する。その後10分静置した後20〜30ml抜き出した後10mmセルに分取する。イオン交換水をブランクとして分光光度計UV−210(島津製作所)で水層の濁りを測定する。波長500nmでの読み値を疎水率とする。
【0034】
シリカの疎水率を90%以上とするためには、シリカを、シリコーンオイル、シリコーンワニス、シランカップリング剤、シリル化剤等で疎水化処理するのが好ましい。
【0035】
好ましい疎水化処理剤の処理量は、疎水化処理シリカとして処理剤が20〜50質量%含有されていることが好ましい。
疎水化処理の方法としては、気相法、溶剤法が用いられるが、好ましくは気相法である。
【0036】
また、本発明に用いられる疎水性シリカは、一次平均粒径が25nm以下であることが好ましい。一次平均粒径を25nm以下にすることでトナーの流動性が良好となり、定着前の記録材上でのトナーがより密に充填されるため、熱が効率的に伝わり良好な定着性が得られる。
【0037】
なお、本発明の疎水性シリカの添加量は、トナー中の含有量として0.2〜3.5質量%が好ましくさらに好ましくは0.3〜2.5質量%である。
【0038】
さらに本発明のトナーは、フロー式粒子像分析装置による平均円形度が0.950〜0.990であることが好ましい。平均円形度を0.950〜0.990にすることで、定着前の記録材上でのトナーがより密に充填されるため、熱が効率的に伝わり良好な定着性が得られる。
【0039】
さらに円形度の標準偏差が0.035以下であることが好ましい。現像によって、平均円形度付近のトナーが選択的に消費される傾向にあり、現像動作を多数回繰り返した後の現像器内には、平均円形度の小さい不定形に近いトナーの割合が増加する傾向にある。円形度の標準偏差が0.035以下の場合、トナーの円形度の分布がシャープなため、平均円形度の小さいトナーの割合の増加を抑える効果があり好ましい。
【0040】
本発明において、平均円形度及び円形度の標準偏差は、東亜医用電子株式会社製 フロー式粒子像分析装置 FPIA−1000にて測定した。
【0041】
測定は、フィルターを通して微細なごみを取り除き、その結果として10-3cm3の水中に測定範囲(例えば、円相当径0.60μm以上159.21μm未満)の粒子数が20個以下の水中にノニオン型界面活性剤(和光純薬社製コンタミノンN)を数滴加えた水溶液10ml中に、トナー5mgを加え、超音波分散機としてSTM社製UH−50で分散処理を行なって調製した試料分散液を用いて、0.60μm以上159.21μm未満の円相当径を有する粒子の粒度分布を測定する。
【0042】
測定の概略は以下のとおりである。
【0043】
試料分散液は、フラットで偏平な透明フローセル(厚み約200μm)の流路(流れ方向に沿って広がっている)を通過させる。フローセルの厚みに対して交差して通過する光路を形成するように、ストロボとCCDカメラがフローセルに対して相互に反対側に位置するように装着される。試料分散液が流れている間に、ストロボ光がフローセルを流れている粒子の画像を得るために1/30秒間隔で照射され、その結果それぞれの粒子はフローセルに平行な一定範囲を有する2次元画像として撮影される。それぞれの粒子の2次元画像の面積から、同一面積を有する円の直径を円相当径として算出する。
【0044】
約1分間で、1200個以上の粒子の円相当径を測定することができ、円相当径分布に基づく数及び規定された円相当径を有する粒子の割合(個数%)を測定できる。
【0045】
平均円形度は、上記フロー式粒子像分析装置FPIA−1000を用いて測定された粒子の円形度を下式より求め、測定された全粒子の円形度の総和を全粒子数で除した値を平均円形度と定義する。
【0046】
円形度=(粒子像と同じ投影面積を持つ円の周囲長)/(粒子の投影像の周囲長)
【0047】
本発明における平均円形度とは、トナー粒子の凹凸の度合いの指標であり、トナーが完全な球形の場合1.000を示し、トナー形状が複雑になるほど平均円形度は小さな値となる。
【0048】
また、本発明の上記円形度を満足するトナーは、その重量平均粒径が4〜10μmの範囲にあることが好ましい。
【0049】
トナーの重量平均粒径は、コールターマルチサイザーII(コールター社製)を用い測定した。コールターマルチサイザーIIに個数分布,体積分布を出力するインターフェース(日科機製)及びPC9801パーソナルコンピューター(NEC製)を接続し、電解液は1級塩化ナトリウムを用いて1%NaCl水溶液を調製する。例えば、ISOTON R−II(コールターサイエンティフィックジャパン社製)が使用できる。測定法としては、前記電解水溶液100〜150ml中に分散剤として界面活性剤、好ましくはアルキルベンゼンスルフォン酸塩を0.1〜5ml加え、更に測定試料を2〜20mg加える。試料を懸濁した電解液は、超音波分散器で約1〜3分間分散処理を行い、前記コールターマルチサイザーによりアパーチャーとして100μmアパーチャーを用いて、2μm以上のトナーの体積、個数を測定して体積分布と個数分布を算出した。それから本発明に係る体積分布から求めた重量基準(各チャンネルの代表値をチャンネル毎の代表値とする)の重量平均粒径を求めた。
【0050】
本発明のトナーの製造方法は特に限定されないが、平均円形度を0.950〜0.990にするためには、懸濁重合法、機械式粉砕法、球形化処理等によって製造されるのが好ましく、特に懸濁重合法が好ましい。
【0051】
以下、懸濁重合法における本発明のトナーの製造方法について説明する。
【0052】
まず重合性単量体中に、低軟化点物質、極性樹脂、着色剤、荷電制御剤、重合開始剤、その他の添加剤を加え、ホモジナイザー、超音波分散機等によって均一に溶解または分散せしめた単量体系を、分散安定剤を含有する水相中に通常の撹拌機またはホモジナイザー、ホモミキサー等により分散せしめる。この際、好ましくは単量体液滴が所望の現像剤粒子のサイズを有するように、撹拌速度、時間を調整し造粒する。その後は、分散安定剤の作用により、粒子状態が維持され、且つ粒子の沈降が防止される程度の撹拌を行なえばよい。重合温度は40℃以上、一般的には50℃〜90℃の温度に設定して行なうのがよい。また、重合反応後半に昇温してもよく、さらに、現像剤定着時の臭いの原因等になる未反応重合性単量体、副生成物等を除去するために、反応後半または反応終了時に一部水系媒体を留去してもよい。反応終了後、生成した現像剤粒子を洗浄、濾過により回収し乾燥する。懸濁重合法においては、通常単量体系100質量部に対して水300質量部〜3000質量部を分散媒として使用するのが好ましい。
【0053】
トナーの粒度分布制御や粒径の制御は、造粒時の系のpH調整、難水溶性の無機塩や保護コロイド作用をする分散剤の種類や添加量を変える方法や、機械的装置条件、例えばローターの周速、パス回数、撹拌羽根形状等の撹拌条件や、容器形状または水溶液中での固形分濃度等を制御することにより行なえる。
【0054】
本発明に用いられる重合性単量体としては、スチレン、o−(m−、p−)メチルスチレン、m−(p−)エチレンスチレン等のスチレン系単量体;(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸プロピル、(メタ)アクリル酸ブチル、(メタ)アクリル酸オクチル、(メタ)アクリル酸ドデシル、(メタ)アクリル酸ステアリル、(メタ)アクリル酸ベヘニル、(メタ)アクリル酸2−エチルヘキシル、(メタ)アクリル酸ジメチルアミノエチル、(メタ)アクリル酸ジエチルアミノエチル等の(メタ)アクリル酸エステル系単量体;ブタジエン、イソプレン、シクロヘキサン、(メタ)アクリロニトリル、アクリル酸アミド等の単量体が好ましく用いられる。
【0055】
また重合時に添加する極性樹脂としては、スチレン(メタ)アクリル酸の共重合体、マレイン酸共重合体、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂が好ましく用いられる。
【0056】
また、本発明で使用される低軟化点物質としては、パラフィンワックス、ポリオレフィンワックス、フィッシャートロプッシュワックス、アミドワックス、高級脂肪酸、エステルワックス及びこれらの誘導体、またはこれらのグラフト/ブロック化合物等が好ましく用いられる。
【0057】
本発明に用いられる荷電制御剤としては、公知のものが使用できるが、重合阻害性がなく水系への可溶化物のない荷電制御剤が特に好ましい。具体的化合物としては、ネガ系としてサリチル酸、ナフトエ酸、ダイカルボン酸、それらの誘導体の金属化合物、スルホン酸を側鎖に持つ高分子化合物、ホウ素化合物、尿素化合物、珪素化合物、カリックスアレン等が利用でき、ポジ系としては4級アンモニウム塩、該4級アンモニウム塩を側鎖に有する高分子型化合物、グアニジン化合物、イミダゾール化合物等が好ましく用いられる。該荷電制御剤は重合性単量体100質量部に対し0.2〜10質量部が好ましい。
【0058】
本発明で使用される重合開始剤としては、例えば2,2’−アゾビス−(2,4−ジメチルバレロニトリル)、2,2’−アゾビスイソブチルニトリル、1,1’−アゾビス(シクロヘキサン−1−カルボニトリル)、2,2’−アゾビス−4−メトキシ−2,4−ジメチルバレロニトリル、アゾビスイソブチルニトリル等のアゾ系重合開始剤;ベンゾイルペルオキシド、メチルエチルケトンペルオキシド、ジイソプロピルペルオキシカーボネート、クメンヒドロキシペルオキシド、2,4−ジクロロベンゾイルペルオキシド、ラウロイルペルオキシド等の過酸化物系重合開始剤が用いられる。
【0059】
該重合開始剤の添加量は、目的とする重合度により変化するが一般的には単量体に対して0.5〜20質量%添加されて用いられる。重合開始剤の種類は重合法により若干異なるが、10時間半減期温度を参考に単独または混合し利用される。
【0060】
懸濁重合を利用する場合に用いる分散剤としては、例えば無機系酸化物として、リン酸三カルシウム、リン酸マグネシウム、リン酸アルミニウム、リン酸亜鉛、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、水酸化カルシウム、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、メタ珪酸カルシウム、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、ベントナイト、シリカ、アルミナ、磁性体、フェライト等が挙げられる。また有機系化合物としては、例えばポリビニルアルコール、ゼラチン、メチルセルロース、メチルヒドロキシプロピルセルロース、エチルセルロース、カルボキシメチルセルロースのナトリウム塩、デンプン等が水相に分散させて使用される。
【0061】
これらの分散剤は、重合性単量体100質量部に対して0.2〜2.0質量部を使用するのが好ましい。
【0062】
これらの分散剤は市販のものをそのまま用いてもよいが、細かい均一な粒度を有する分散粒子を得るために、分散媒中にて高速撹拌下にて該無機化合物を生成させて得ることもできる。例えばリン酸カルシウムの場合、高速撹拌下において、リン酸ナトリウム水溶液と塩化カルシウム水溶液を混合することで懸濁重合法に好ましい分散剤を得ることができる。
【0063】
またこれらの分散剤の微細化のために、0.001〜0.1質量部の界面活性剤を併用してもよい。具体的には市販のノニオン、アニオン、カチオン型の界面活性剤が使用でき、例えば、ドデシル硫酸ナトリウム、テトラデシル硫酸ナトリウム、ペンタデシル硫酸ナトリウム、オクチル硫酸ナトリウム、オレイン酸ナトリウム、ラウリル酸ナトリウム、ステアリン酸カリウム、オレイン酸カルシウム等が好ましく用いられる。
【0064】
次に粉砕法におけるトナーの製造方法について説明する。
【0065】
本発明の粉砕法トナーに用いられる結着樹脂としては、ポリスチレン、ポリ−α−メチルスチレン、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−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−アクリル酸エステル共重合体、スチレン−メタクリル酸アクリル共重合体、塩化ビニル樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリウレタン樹脂等を単独または混合して使用できるが、中でもスチレン−アクリル、スチレン−メタクリル共重合樹脂、ポリエステル樹脂が好ましい。
【0066】
また本発明の粉砕法トナーを正帯電性に制御する場合は、脂肪酸金属塩等による変性物;トリブチルベンジジルアンモニウム−1−ヒドロキシ−4−ナフトスルホン酸塩、テトラブチルアンモニウムテトラフルオロボレートなどの4級アンモニウム塩、及びこれらの類似体であるホスホニウム塩等のオニウム塩;アミン及びポリアミン系化合物;高級脂肪酸の金属塩;アセチルアセトン金属錯体;ジブチルスズオキサイド、ジオクチルスズオキサイド、ジシクロヘキシルスズオキサイドなどのジオルガノスズオキサイド;ジブチルスズボレート、ジオクチルスズボレート、ジシクロヘキシルスズボレートなどのジオルガノスズボレート等を添加する。また、負帯電性に制御する場合は、有機金属錯体、キレート化合物が有効で、モノアゾ金属錯体、アセチルアセトン金属錯体、芳香族ヒドロキシカルボン酸、芳香族ジカルボン酸系の金属錯体を用いることができる。使用量は結着樹脂100質量部に対して0.1〜15質量部、好ましくは0.1〜10質量部である。
【0067】
本発明の粉砕法トナーには、必要に応じて離型剤を添加することができる。例えば低分子量ポリエチレン、低分子量ポリプロピレン、パラフィンワックス、フィッシャートロプシュワックスなどの脂肪族炭化水素系ワックスまたはその酸化物;カルナバワックス、モンタン酸エステルワックスなどの脂肪族エステルを主成分とするワックスまたは、その一部または全部を脱酸化したものなどが挙げられる。また、パルミチン酸、ステアリン酸、モンタン酸などの飽和直鎖脂肪酸類;ブラシジン酸、エレオステアリン酸、バリナリン酸などの不飽和脂肪酸類;ステアリルアルコール、アラルキルアルコール、ベヘニルアルコール、カルナウビルアルコール、セリルアルコール、メリシルアルコールなどの飽和アルコール;ソルビトールなどの多価アルコール類;リノール酸アミドなどの脂肪酸アミド類;メチレンビスステアリン酸アミドなどの飽和脂肪酸ビスアミド類;エチレンビスオレイン酸アミドなどの不飽和脂肪酸アミド類;N,N’−ジステアリルイソフタル酸アミドなどの芳香族ビスアミド類;ステアリン酸亜鉛などの脂肪酸金属塩;脂肪族炭化水素系ワックスにスチレンなどのビニル系モノマーを用いてグラフト化させたワックス類;ベヘニン酸モノグリセリドなどの脂肪酸と多価アルコールの部分エステル化物;植物性油脂の水素添加などによって得られるヒドロキシル基を有するメチルエステル化物なども用いることができる。添加量は結着樹脂100質量部に対して0.1〜20質量部、好ましくは0.5〜10質量部である。
【0068】
次にこれらの結着樹脂、離型剤、荷電制御剤、着色剤等をヘンシェルミキサー、ボールミル等の混合機により十分混合してから、加熱ロール、ニーダー、エクストルーダーの如き熱混練機を用いて溶融混練して、樹脂類を互いに相溶せしめた中に荷電制御剤、着色剤を分散または溶解せしめ、冷却固化後、機械的に所望の粒度に微粉砕し、さらに分級によって粒度分布をシャープにする。あるいは、冷却固化後、ジェット気流下でターゲットに衝突させて得られた微粉砕物を、熱または機械的衝撃力によって球形化する。
【0069】
さらに本発明においては、現像性、耐久性を向上させるためにさらに次の無機粉体を添加することもできる。マグネシウム、亜鉛、アルミニウム、チタン、セリウム、コバルト、鉄、ジルコニウム、クロム、マンガン、ストロンチウム、錫、アンチモン等の金属酸化物;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複合金属酸化物;硫酸バリウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、炭酸アルミニウム等の金属塩;カオリン等の粘土鉱物;アパタイト等のリン酸化合物;炭化珪素、窒化珪素等の珪素化合物;カーボンブラックやグラファイト等の炭素粉末が挙げられる。
【0070】
同様の目的で以下の有機粒子や複合粒子を添加することもできる。ポリアミド樹脂粒子、シリコーン樹脂粒子、シリコーンゴム粒子、ウレタン粒子、メラミン−ホルムアルデヒド粒子、アクリル粒子等の樹脂粒子;ゴム、ワックス、脂肪酸系化合物、樹脂等と金属、金属酸化物、塩、カーボンブラック等の無機粒子とからなる複合粒子;ポリ弗化エチレン、ポリ弗化ビニリデン等のフッ素樹脂;弗化カーボン等のフッ素化合物;ステアリン酸亜鉛等の脂肪酸金属塩;脂肪酸、脂肪酸エステル等の脂肪酸誘導体;硫化モリブデン、アミノ酸及びアミノ酸誘導体等が挙げられる。
【0071】
次に本発明の画像形成方法に関して説明する。
【0072】
本発明の画像形成方法に用いられる定着装置は、定着フィルムと、該定着フィルムとの間に定着ニップ部を形成する加圧部材を有し、未定着のトナーが表面に担持されている記録材を、該定着ニップ部に挟持搬送させながら加熱することにより定着せしめるものである。
【0073】
図1はフィルム加熱方式の定着装置の一例の概略図である。ヒータホルダ11に固定支持させた加熱体であるセラミックヒータ12と、加圧部材としての加圧ローラ2との間に耐熱性フィルム13を挟ませて定着ニップ部Nを形成させ、該定着ニップ部Nの耐熱性フィルム13と加圧ローラ2との間に、未定着トナーtを担持させた記録材Pを画像面側をフィルム側にして導入して耐熱性フィルム13と一緒に定着ニップ部Nを挟持搬送させることで、セラミックヒータ12の熱を耐熱性フィルム13を介して記録材Pに与えて加熱して画像の熱定着を行なわせるものである。
【0074】
セラミックヒータ12は、アルミナ等のヒータ基板12a、この基板の表面側に形成具備させたAg/Pd(銀パラジウム)等の通電発熱体パターン12b、該通電発熱体パターン12bを形成したヒータ基板12aの面を覆わせて形成したガラス層等の表面保護層12c、ヒータ基板12aの裏面側に具備させたサーミスタ等の温度検知素子12d、温度ヒューズ等の安全素子12e等よりなる全体に低熱容量の線状加熱体であり、通電発熱体パターン12bに通電がなされることにより迅速に昇温し、温度検知素子12dを含む通電制御回路により所定の温度に温調される。
【0075】
耐熱性フィルム13は、ポリイミド・ポリアミド・PTFE等の、厚さ100μm以下、好ましくは20〜40μmの耐熱性・離型性・強度・耐久性等のある単層または複合層フィルム材である。
【0076】
さらに図2はフィルム加熱方式の定着装置のもうひとつの例の概略図である。
【0077】
21は磁界発生手段である励磁コイルユニットである。22は電磁誘導発熱性のエンドレスベルト状フィルム(磁性体フィルム)、23と24は該フィルム22の駆動ローラとテンションローラである。磁性体フィルム22は、磁性体材料であるニッケル材でできたエンドレスベルト状のフィルムベース層の外周面にシリコーンゴム層をコーティングしたフィルム材である。
【0078】
25は加圧ローラであり、磁性体金属の心金にシリコーンゴム層を形成したものである。該加圧ローラ25は装置の手前側と奥側の装置側板の夫々の側において支軸26aを中心に揺動自由の加圧支持板26間に軸受保持させてあり、その両加圧支持板26を加圧バネ27で押し上げ付勢することで、加圧ローラ25を磁性体フィルム22を挟ませて励磁コイルユニット21の下面に対して所定の押圧力で圧接させて定着ニップ部Nを形成させてある。
【0079】
励磁コイルユニットに接続された励磁回路(不図示)から高周波電流が流されることで発生する交番磁界は、おもにニップ部Nで磁性体フィルム22に作用して、電磁誘導により磁性体フィルム22が発熱する。この状態において、ニップ部Nの磁性体フィルム22と加圧ローラ25との間に、未定着トナーtを担持させた記録材Pを画像面側を磁性体フィルム22側にして導入して磁性体フィルム22と一緒にニップ部Nを挟持搬送させることで、電磁誘導発熱の磁性体フィルム22と加圧ローラ25の熱により記録材P面のトナー画像の熱定着がなされる。
【0080】
いずれのフィルム定着器においても、フィルムの耐久性やフィルムのしわ、よれの関係から、定着ニップ部の加重は、定着器長手方向の単位長さあたりの加重として、2.94〜11.8N/cm(0.3〜1.2Kg/cm)が好ましい。
【0081】
【実施例】
以下に実施例および比較例を示して、本発明をさらに詳細に説明する。なお、「部」とあるのはすべて質量部を意味する。
【0082】
<実施例1>
高速撹拌装置クレアミックス(エムテクニック社製)を備えた2リットル用4つ口フラスコ中に、イオン交換水630部と、0.1mol/リットルのNa3PO4水溶液485部を添加し、クレアミックスの回転数を14000rpmに調整し63℃に加温した。ここに、1.0mol/リットルのCaCl2水溶液65部を徐々に添加し、さらに10%塩酸を滴下して微小な難水溶性分散剤Ca3(PO4)2を含むpH=5.8の水系媒体を調製した。
【0083】
一方、分散質系は、
・スチレン単量体 155部
・ブチルアクリレート単量体 45部
・カーボンブラック 20部
・サリチル酸金属化合物 0.9部
をアトライターを用いて5時間分散させた後、上記混合物に下記の成分を加えて、さらに2時間分散させて、分散質系を調製した。
・飽和ポリエステル(酸価9.3mgKOH/g、ピーク分子量11000)15部
・エステルワックス 20部
【0084】
次に、上記分散質系に重合開始剤2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)5部を添加した後、上記分散媒中に投入し、内温67℃の窒素雰囲気下、17000rpmで15分間造粒した。その後、撹拌機をプロペラ撹拌機に交換し、50rpmで撹拌しながら70℃に保ちつつ5時間重合し、さらに内温を77℃に昇温させ5時間重合した。重合終了後、スラリーを冷却し希塩酸を添加して分散剤を除去した。さらに水洗し、乾燥、分級を行い、着色粒子を得た。
【0085】
一方、一次粒径約7nmの未処理シリカ100部を密閉型高速撹拌機に入れ窒素置換しながら撹拌する。ジメチルシリコーンオイル40部をTHFで5.5倍に希釈した処理剤を撹拌機内に噴霧する。処理剤を全量噴霧した後撹拌しながら撹拌機内を365℃に昇温し3時間撹拌した。撹拌しながら撹拌機内の温度を室温に戻し取り出した後、ピンミルで解砕処理をして、疎水率99.3%、A/B=19.5、B=7.0、一次粒径約7nmの疎水性シリカを得た。
【0086】
該着色粒子100部に該疎水性シリカ1.5部をヘンシェルミキサーFM10Bにて外添してトナーを得た。
【0087】
該トナーの重量平均径は6.6μm、フロー式粒子像分析装置による平均円形度は0.986、円形度の標準偏差は0.015であった。
【0088】
該トナーを、市販のカラーレーザープリンターLBP2160(キヤノン社製)を用い、印字比率2%でプリント試験をした。なお、上記プリンターのトナー規制部材は弾性ブレードであり、試験は、15℃/5%RH環境で5000枚連続でプリントを行った。連続プリント時の10枚目と5000枚目で該プリンターの定着器をはずし、紙上のトナーコート量0.5mg/cm2のベタ画像を未定着の状態でサンプリングした。
【0089】
さらに、図2に示したフィルム定着器において、フィルムスピード=90mm/s、定着ニップ部の加重=7.8N/cm(0.8Kg/cm)、定着温度=175℃に設定して、上記未定着画像を定着した。
【0090】
<実施例2>
ジメチルシリコーンオイルの量を25部にした以外は、実施例1と同様にして疎水率91.2%、A/B=20.5、B=4.7、一次粒径約7nmの疎水性シリカを得た。
【0091】
実施例1で用いた着色粒子100部に該疎水性シリカ1.5部をヘンシェルミキサーFM10Bにて外添してトナーを得た。
【0092】
該トナーの重量平均径は6.6μm、フロー式粒子像分析装置による平均円形度は0.986、円形度の標準偏差は0.015であった。
【0093】
該トナーを実施例1と同様に評価した。
【0094】
<実施例3>
ジメチルシリコーンオイルの量を50部とし、希釈溶剤をヘキサンとし、希釈倍率を6倍にした以外は、実施例1と同様にして疎水率99.4%、A/B=12.2、B=8.5、一次粒径約7nmの疎水性シリカを得た。
【0095】
実施例1で用いた着色粒子100部に該疎水性シリカ1.5部をヘンシェルミキサーFM10Bにて外添してトナーを得た。
【0096】
該トナーの重量平均径は6.6μm、フロー式粒子像分析装置による平均円形度は0.986、円形度の標準偏差は0.015であった。
【0097】
該トナーを実施例1と同様に評価した。
【0098】
<実施例4>
未処理シリカの一次粒径が14nmのものを用い、ジメチルシリコーンオイルの量を30部、処理温度を290℃にした以外は実施例1と同様にして、疎水率97.2%、A/B=5.8、B=4.8、一次粒径約14nmの疎水性シリカを得た。
【0099】
実施例1で用いた着色粒子100部に該疎水性シリカ1.5部をヘンシェルミキサーFM10Bにて外添してトナーを得た。
【0100】
該トナーの重量平均径は6.6μm、フロー式粒子像分析装置による平均円形度は0.986、円形度の標準偏差は0.015であった。
【0101】
該トナーを実施例1と同様に評価した。
【0102】
<実施例5>
ジメチルシリコーンオイルの量を28部、処理温度を250℃、処理時間を1.5時間にした以外は実施例4と同様にして、疎水率94.8%、A/B=25.2、B=5.8、一次粒径約14nmの疎水性シリカを得た。
【0103】
実施例1で用いた着色粒子100部に該疎水性シリカ1.5部をヘンシェルミキサーFM10Bにて外添してトナーを得た。
【0104】
該トナーの重量平均径は6.6μm、フロー式粒子像分析装置による平均円形度は0.986、円形度の標準偏差は0.015であった。
【0105】
該トナーを実施例1と同様に評価した。
【0106】
<実施例6>
未処理シリカの一次粒径が35nmのものを用い、ジメチルシリコーンオイルの量を15部にした以外は実施例1と同様にして、疎水率98.5%、A/B=7.9、B=6.2、一次粒径約35nmの疎水性シリカを得た。
【0107】
実施例1で用いた着色粒子100部に該疎水性シリカ1.2部をヘンシェルミキサーFM10Bにて外添してトナーを得た。
【0108】
該トナーの重量平均径は6.6μm、フロー式粒子像分析装置による平均円形度は0.986、円形度の標準偏差は0.015であった。
【0109】
該トナーを実施例1と同様に評価した。
【0110】
<実施例7>
・スチレン−アクリル樹脂 100部
(スチレン−ブチルアクリレート共重合比=70:30)
・カーボンブラック 8部
・サリチル酸金属化合物 0.7部
・パラフィンワックス 2部
上記を、ヘンシェルミキサーを用いて混合し、二軸押し出し混練機で溶融混練した後、ハンマーミルで粗粉砕し、ジェットミルで微粉砕した後、分級して着色粒子を得た。
【0111】
上記着色粒子100部に対して、実施例1で用いた疎水性シリカ1.5部をヘンシェルミキサーFM10Bにて外添してトナーを得た。
【0112】
該トナーの重量平均径は6.9μm、フロー式粒子像分析装置による平均円形度は0.941、円形度の標準偏差は0.021であった。
【0113】
該トナーを実施例1と同様に評価した。
【0114】
<実施例8>
実施例7において、粉砕機としてクリプトロン(川崎重工製)を用いた以外は実施例7と同様にして着色粒子を得た。
【0115】
上記着色粒子100部に対して、実施例1で用いた疎水性シリカ1.5部をヘンシェルミキサーFM10Bにて外添してトナーを得た。
【0116】
該トナーの重量平均径は7.1μm、フロー式粒子像分析装置による平均円形度は0.972、円形度の標準偏差は0.039であった。
【0117】
該トナーを実施例1と同様に評価した。
【0118】
<比較例1>
一次粒径約7nmの未処理シリカ100部を密閉型高速撹拌機に入れ窒素置換しながら撹拌する。トリメチルクロルシラン12部をヘキサンで4倍に希釈した処理剤を撹拌機内に噴霧する。処理剤を全量噴霧した後撹拌しながら撹拌機内を300℃に昇温し90分撹拌した。撹拌しながら撹拌機内の温度を室温に戻し取り出した後、ピンミルで解砕処理をして、疎水率88.0%、A/B=45.8、B=2.5、一次粒径約7nmの疎水性シリカを得た。
【0119】
実施例1で用いた着色粒子100部に該シリカ1.5部をヘンシェルミキサーFM10Bにて外添してトナーを得た。
【0120】
該トナーの重量平均径は6.6μm、フロー式粒子像分析装置による平均円形度は0.986、円形度の標準偏差は0.015であった。
【0121】
該トナーを実施例1と同様に評価した。
【0126】
<比較例3>
一次粒径約12nmの未処理シリカ100部を密閉型高速撹拌機に入れ窒素置換しながら撹拌する。ジメチルシリコーンオイル12部をヘキサンで3倍に希釈した処理剤を撹拌機内に噴霧する。処理剤を全量噴霧した後撹拌しながら撹拌機内を270℃に昇温し1時間撹拌した。撹拌しながら撹拌機内の温度を室温に戻し取り出した後、ピンミルで解砕処理をして、疎水率98.1%、A/B=30.5、B=5.8、一次粒径約12nmの疎水性シリカを得た。
【0127】
実施例1で用いた着色粒子100部に該シリカ1.5部をヘンシェルミキサーFM10Bにて外添してトナーを得た。
【0128】
該トナーの重量平均径は6.6μm、フロー式粒子像分析装置による平均円形度は0.986、円形度の標準偏差は0.015であった。
【0129】
該トナーを実施例1と同様に評価した。
【0130】
<比較例4>
一次粒径約12nmの未処理シリカ100部を密閉型高速撹拌機に入れ窒素置換しながら撹拌する。ジメチルジクロルシラン16部をヘキサンで4倍に希釈した処理剤を撹拌機内に噴霧する。処理剤を全量噴霧した後撹拌しながら撹拌機内を300℃に昇温し90分撹拌した。撹拌しながら撹拌機内の温度を室温に戻し取り出した後、ピンミルで解砕処理をして、疎水率92.4%、A/B=66.3、B=1.0、一次粒径約12nmの疎水性シリカを得た。
【0131】
実施例1で用いた着色粒子100部に該シリカ1.5部をヘンシェルミキサーFM10Bにて外添してトナーを得た。
【0132】
該トナーの重量平均径は6.6μm、フロー式粒子像分析装置による平均円形度は0.986、円形度の標準偏差は0.015であった。
【0133】
該トナーを実施例1と同様に評価した。
【0134】
<比較例5>
一次粒径約12nmの未処理シリカ100部を密閉型高速撹拌機に入れ窒素置換しながら撹拌する。ジメチルシリコーンオイル50部をヘキサンで4倍に希釈した処理剤を撹拌機内に噴霧する。処理剤を全量噴霧した後撹拌しながら撹拌機内を300℃に昇温し1時間撹拌した。撹拌しながら撹拌機内の温度を室温に戻し取り出した後、ピンミルで解砕処理をして、疎水率98.1%、A/B=7.1、B=10.5、一次粒径約12nmの疎水性シリカを得た。
【0135】
実施例1で用いた着色粒子100部に該シリカ1.5部をヘンシェルミキサーFM10Bにて外添してトナーを得た。
【0136】
該トナーの重量平均径は6.6μm、フロー式粒子像分析装置による平均円形度は0.986、円形度の標準偏差は0.015であった。
【0137】
該トナーを実施例1と同様に評価した。
【0138】
[評価方法]
定着性は、定着画像を9.8kPa(100g/cm2)の荷重をかけてシルボン紙(LenzCleaning Paper“dasper”Ozu Paper Co.Ltd)で擦り、擦り前後の濃度低下率により評価した。濃度低下率の大きいほど定着性が悪い。なお濃度測定は、反射濃度計RD918(マクベス社製)でおこなった。
【0139】
評価結果を表1に示す。
【0140】
【表1】
【0141】
【発明の効果】
以上説明したように、特に低温低湿環境下で、トナー規制部材として弾性ブレードを用いた現像装置によって、トナーの現像量を低く抑えた低印字率現像動作を多数回繰り返した後、フィルム加熱定着方式で定着しても優れた定着性が得られる画像形成が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】フィルム定着器の一例の概略図である。
【図2】フィルム定着器の一例の概略図である。
【符号の説明】
2 加圧ローラ
12 セラミックヒータ
13 定着フィルム
N 定着ニップ部
P 記録材
t 未定着トナー[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a toner used in a recording method using an electrophotographic method, an electrostatic recording method, a toner jet method recording method, and the like, and an image forming method. More specifically, the present invention relates to an image forming method used for a copying machine, a printer, and a fax machine in which a toner image is formed on an electrostatic latent image carrier in advance and then transferred onto a transfer material and then fixed to form an image.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, many methods are known as electrophotographic methods. In general, a photoconductive substance is used to form an electric latent image on the electrostatic latent image carrier by various means, and then the electrostatic latent image is developed with toner to form a visible image. After the toner image is transferred to a transfer material such as paper, the toner image is fixed on the transfer material by heat, pressure or the like to obtain a copy.
[0003]
In recent years, devices using electrophotography have been applied to devices such as printers and fax machines in addition to conventional copying machines. In particular, printers and fax machines are required to be smaller and save energy.
[0004]
On the other hand, as a developing method, a one-component developing method is often used. In the one-component development method, a one-component developer is used, and the toner particles are charged by the friction between the toner regulating member and the toner particles and the friction between the toner carrier and the toner particles. In this method, the latent image carrier is transported to a development area facing the latent image carrier, and the electrostatic latent image on the latent image carrier is developed to be visualized as a toner image.
[0005]
The one-component development method is roughly divided into a magnetic one-component development method using a magnetic toner containing a magnetic substance in the toner and a non-magnetic one-component development method not using a magnetic substance. An elastic blade is often used as the toner regulating member. This is because the toner is easily coated on the toner carrier in a thin layer and the toner is easily triboelectrically charged.
[0006]
Furthermore, a film heating method is often used as a fixing method for downsizing and energy saving of the apparatus. The film heating method has a smaller heat capacity of the heating device itself than the conventional heat roller heating method, which not only saves power, but also shortens the wait time and enables quick start. Can stop energization of the heating device, and further power saving is possible.
[0007]
On the other hand, the toner used in the one-component development method is required to have excellent fluidity for increasing the contact frequency with the member. To achieve this, it is known that various fine particles are added to the toner. It has been.
[0008]
As such fine particles, inorganic fine particles such as metal oxides are generally used, and among them, silica is widely used. The reason for this is that a very small primary particle size can be obtained at low cost, and excellent fluidity can be achieved by adding it to the toner, and the amount of charge is high and it is used regardless of the chargeability of the toner base. It is because it is possible.
[0009]
Since silica itself is a hydrophilic material, the toner to which it is added is easily affected by the humidity of the atmosphere, and the fluidity and chargeability are not stable. Therefore, in order to improve this point, the silica surface is generally used after being hydrophobized with silicone oil, silicone varnish, silane coupling agent, silylating agent or the like.
[0010]
However, as a result of examination by the present inventors, the toner development amount using an elastic blade as a toner regulating member was suppressed by using a toner added with hydrophobized silica, particularly in a low temperature and low humidity environment. When the low printing rate developing operation was repeated many times, it was confirmed that hydrophobic silica was buried in the toner surface due to the stress received from the elastic blade. Further, it has been found that when the toner is fixed by a film heat fixing method, the fixing property is deteriorated.
[0011]
[Problems to be solved by the invention]
An object of the present invention is to provide an image forming method that solves the above problems.
[0012]
That is, the object of the present invention is to repeat a low printing rate developing operation with a low toner development amount many times by a developing device using an elastic blade as a toner regulating member, particularly in a low temperature and low humidity environment, and then heating the film. It is an object of the present invention to provide an image forming method capable of obtaining excellent fixability even when fixing by a fixing method.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
The above object is achieved by the present invention described below.
[0014]
That is, a fixing member and a pressure member that forms a fixing nip portion between the fixing film and a recording material carrying unfixed toner on the surface are nipped and conveyed to the fixing nip portion. In an image forming method for fixing by heating,
The toner has a hydrophobicity of 90% or more on colored particles containing at least a colorant and a binder resin, and a surface silanol amount A (pieces / piece). ( g · 10 -18 ) ) Further, the present invention relates to an image forming method, wherein hydrophobic silica having a carbon amount B (mass%) of A / B = 3 to 30 and B = 4 to 10 is added.
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
As a result of intensive studies by the inventor, a recording material having a fixing film and a pressure member that forms a fixing nip portion between the fixing film and an unfixed toner carried on the surface, In the image forming method in which fixing is performed by heating while being held and conveyed in the fixing nip portion, the hydrophobicity of the colored particles containing at least the colorant and the binder resin is 90% or more, and the surface silanol amount A (pieces / piece). ( g · 10 -18 ) ) The present inventors have found that the above problem can be solved by using a toner to which hydrophobic silica having a carbon amount B (mass%) of A / B = 3 to 30 and B = 4 to 10 is added.
[0016]
Details will be described below.
[0017]
As described above, especially in a low-temperature and low-humidity environment, a toner with hydrophobic silica added is used, and a developing device using an elastic blade as a toner regulating member, a low printing rate developing operation with a low toner development amount. Was repeated many times, it was confirmed that the hydrophobic silica was buried in the toner surface due to the stress received from the elastic blade, and further, it was found that the fixing property deteriorates when the toner is fixed by the film heating fixing method.
[0018]
When the toner was examined in more detail, hydrophobic silica was aggregated in a scaly manner and embedded in the toner surface. The scale-like hydrophobic silica aggregates were layered to cover the toner surface, and the toner was in a state of being densely coated with hydrophobic silica.
[0019]
When a fixing test was performed using this toner while changing the set temperature with a film fixing device, the toner had deteriorated compared with the fixing property of the toner before the low printing rate developing operation was repeated many times.
[0020]
On the other hand, when a similar fixing test was performed with a normal heat roll fixing device, no deterioration in fixing property was observed.
[0021]
In order to elucidate the difference in fixability due to the difference in the fixing device, the cross section of each fixed image of the toner covered with the hydrophobic silica aggregated in the form of scales on the film fixing device and the heat roll fixing device is observed with a TEM. As a result, in the heat roll fixing device, the individual toner melts to such an extent that it does not retain its original shape, and the scaly silica aggregates covering the toner surface are also encased in the toner binder resin, and the adjacent toners merge. In contrast, in the film fixing device, some of the individual toners remained as agglomerates, and a wall of hydrophobic silica aggregates was observed between adjacent toners.
[0022]
From this observation result, the present inventor has inferred the reason why the fixability of the toner covered with the flaky hydrophobic silica aggregate deteriorates in the film fixing device as follows.
[0023]
As mentioned above, since the film heating method uses a film with a small heat capacity, there are many advantages such as power saving and quick start compared to the conventional heat roller heating method, but the durability of the film and the film There is a demerit that the pressure of the fixing nip portion that applies heat to the toner on the recording material cannot be as large as that of the heat roller because of the occurrence of wrinkles, kinks and the strength of the heating element.
[0024]
When fixing the toner covered with scaly hydrophobic silica aggregates with a hot roll fixing device, the pressure at the fixing nip is high, so the toner is heated in a crushed state and is fixed well. On the other hand, in the film fixing device, scaly hydrophobic silica aggregates exist as walls, so even if individual toners melt, there are portions where the adjacent toners are insufficiently joined together, so the fixability deteriorates. It seems to be.
[0025]
Therefore, the relationship between the hydrophobicity of silica, the embedded state of hydrophobic silica in the toner surface in a developing device using an elastic blade, and the fixing property in a film fixing device was examined. / ( g · 10 -18 ) ) It was found that the fixability in a film fixing device can be improved by using hydrophobic silica having a carbon amount B (mass%) of A / B = 3 to 30 and B = 4 to 10. Here, the surface silanol amount A is caused by the amount of residual silanol on the silica surface after the hydrophobic treatment, and the carbon amount B is caused by the amount of the hydrophobic treatment agent.
[0026]
In a developing device that uses an elastic blade as a toner regulating member, it is difficult to physically avoid the embedding of hydrophobic silica on the toner surface that is particularly likely to occur when a low printing rate developing operation is repeated many times. However, surface silanol content A (pieces / ( g · 10 -18 ) ) In the case of hydrophobic silica having a carbon content B (mass%) in the above range, the toner surface is not covered with the scaly layers and is buried in the toner surface with almost the primary particle size. It was. That is, it is possible to prevent the silica from growing into scaly aggregates on the toner surface due to the shear stress from the elastic blade.
[0027]
Further, the amount of surface silanol A (pieces / ( g · 10 -18 ) ) When the cross section of the fixed image on the film fixing device of the toner in which the hydrophobic silica having the carbon content B (mass%) in the above range is embedded in the surface with almost the primary particle diameter is observed with a TEM, it is dissolved. The toner encapsulated the hydrophobic silica present in the primary particle size, and the toners in contact with each other were united.
[0028]
In addition, the measurement of the amount of surface silanols in this invention used the lithium aluminum hydride method. Moreover, the carbon amount was measured using an element analyzer EA-1108 (manufactured by Carlo Erba).
[0029]
The carbon amount B is preferably 4 to 10, and more preferably 5 to 8. When the carbon content B is less than 4, it is not preferable because the fixing film is damaged by silica. On the other hand, when the carbon content B exceeds 10, it is not preferable because it is easy to form the above-mentioned scaly aggregate and the fixability deteriorates.
[0030]
The ratio of the surface silanol amount A to the carbon amount B, A / B, is preferably 3 to 30, and more preferably 10 to 25. When A / B is less than 3, the amount of surface silanol that becomes a charge leak site is small, so that charge-up occurs in a low-temperature and low-humidity environment, so that developability deteriorates and image density decreases. On the other hand, when A / B exceeds 30, it is not preferable because aggregates are easily formed during the hydrophobization treatment and grow in a scale shape.
[0031]
In the present invention, the surface silanol amount A (pieces / ( g · 10 -18 ) ) The hydrophobizing agents used to bring the carbon content B (% by mass) into the above range are hexamethyldisilazane, trimethylchlorosilane, dimethyldichlorosilane, isobutyltrimethoxysilane, dimethyl silicone oil, methylphenyl Silicone oil, diphenyl silicone oil, methyl hydrogen silicone oil and the like are preferably used.
[0032]
In the present invention, the hydrophobic rate of hydrophobic silica is preferably 90% or more. When the hydrophobicity is less than 90%, silica is adsorbed to moisture in the atmosphere environment of the toner, particularly in a high humidity environment, and the triboelectric charge necessary for development is reduced, and fogging is not preferable.
[0033]
The hydrophobicity of silica was measured by the following method. Take 1 g of silica in a 200 ml separatory funnel and add 100 ml of ion-exchanged water. A separatory funnel is set in a turbula shaker T2C and dispersed at 90 rpm for 10 minutes. Thereafter, the mixture is allowed to stand for 10 minutes, and then 20 to 30 ml is extracted, and then taken into 10 mm cells. The turbidity of the water layer is measured with a spectrophotometer UV-210 (Shimadzu Corporation) using ion-exchanged water as a blank. The reading at a wavelength of 500 nm is defined as the hydrophobicity.
[0034]
In order to make the hydrophobicity of silica 90% or more, it is preferable to hydrophobize silica with silicone oil, silicone varnish, silane coupling agent, silylating agent, and the like.
[0035]
The treatment amount of the hydrophobic treatment agent is preferably 20 to 50% by mass of the treatment agent as the hydrophobic treatment silica.
As a method for the hydrophobization treatment, a vapor phase method or a solvent method is used, and a vapor phase method is preferable.
[0036]
The hydrophobic silica used in the present invention preferably has a primary average particle size of 25 nm or less. By setting the primary average particle size to 25 nm or less, the fluidity of the toner is improved, and the toner on the recording material before fixing is more densely packed, so that heat is efficiently transmitted and good fixability is obtained. .
[0037]
The addition amount of the hydrophobic silica of the present invention is preferably 0.2 to 3.5% by mass as the content in the toner, more preferably 0.3 to 2.5% by mass.
[0038]
Further, the toner of the present invention preferably has an average circularity of 0.950 to 0.990 by a flow type particle image analyzer. By setting the average circularity to 0.950 to 0.990, the toner on the recording material before fixing is more densely packed, so that heat is efficiently transmitted and good fixability is obtained.
[0039]
Furthermore, it is preferable that the standard deviation of circularity is 0.035 or less. The toner in the vicinity of the average circularity tends to be selectively consumed by the development, and the proportion of the toner near the irregular shape having a small average circularity increases in the developing device after the development operation is repeated many times. There is a tendency. When the standard deviation of the circularity is 0.035 or less, since the distribution of the circularity of the toner is sharp, there is an effect of suppressing an increase in the ratio of the toner having a small average circularity, which is preferable.
[0040]
In the present invention, the average circularity and the standard deviation of the circularity were measured with a flow type particle image analyzer FPIA-1000 manufactured by Toa Medical Electronics Co., Ltd.
[0041]
The measurement removes fine debris through a filter and results in 10 -3 cm Three A few drops of nonionic surfactant (Contaminone N, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) were added to water having a measurement range (for example, an equivalent circle diameter of 0.60 μm or more and less than 159.21 μm) in water of 20 or less. Using a sample dispersion prepared by adding 5 mg of toner to 10 ml of an aqueous solution and performing dispersion treatment with UH-50 manufactured by STM as an ultrasonic disperser, it has an equivalent circle diameter of 0.60 μm or more and less than 159.21 μm. Measure the particle size distribution of the particles.
[0042]
The outline of the measurement is as follows.
[0043]
The sample dispersion is allowed to pass through a flow path (expanded along the flow direction) of a flat and flat transparent flow cell (thickness: about 200 μm). The strobe and the CCD camera are mounted so as to be opposite to each other with respect to the flow cell so as to form an optical path that passes across the thickness of the flow cell. While the sample dispersion is flowing, strobe light is irradiated at 1/30 second intervals to obtain an image of the particles flowing through the flow cell, so that each particle is a two-dimensional having a certain range parallel to the flow cell. Taken as an image. From the area of the two-dimensional image of each particle, the diameter of a circle having the same area is calculated as the equivalent circle diameter.
[0044]
In about 1 minute, the equivalent circle diameter of 1200 or more particles can be measured, and the number based on the equivalent circle diameter distribution and the ratio (number%) of particles having a prescribed equivalent circle diameter can be measured.
[0045]
The average circularity is obtained by calculating the circularity of particles measured using the flow type particle image analyzer FPIA-1000 from the following equation, and dividing the total circularity of all particles measured by the total number of particles. Defined as average circularity.
[0046]
Circularity = (perimeter of a circle with the same projected area as the particle image) / (perimeter of the projected image of the particle)
[0047]
The average circularity in the present invention is an index of the degree of unevenness of toner particles, and indicates 1.000 when the toner is a perfect sphere, and the average circularity becomes smaller as the toner shape becomes more complicated.
[0048]
The toner satisfying the circularity of the present invention preferably has a weight average particle diameter in the range of 4 to 10 μm.
[0049]
The weight average particle diameter of the toner was measured using Coulter Multisizer II (manufactured by Coulter). An interface for outputting number distribution and volume distribution (manufactured by Nikka) and a PC9801 personal computer (manufactured by NEC) are connected to Coulter Multisizer II, and a 1% NaCl aqueous solution is prepared using first-grade sodium chloride as the electrolyte. For example, ISOTON R-II (manufactured by Coulter Scientific Japan) can be used. As a measuring method, 0.1 to 5 ml of a surfactant, preferably alkylbenzene sulfonate, is added as a dispersant to 100 to 150 ml of the electrolytic aqueous solution, and 2 to 20 mg of a measurement sample is further added. The electrolyte in which the sample is suspended is dispersed for about 1 to 3 minutes with an ultrasonic disperser, and the volume and number of toners of 2 μm or more are measured using the Coulter Multisizer with a 100 μm aperture as the aperture. Distribution and number distribution were calculated. Then, the weight average particle diameter based on the weight based on the volume distribution according to the present invention (representing the representative value of each channel as the representative value for each channel) was obtained.
[0050]
The method for producing the toner of the present invention is not particularly limited, but in order to obtain an average circularity of 0.950 to 0.990, it is produced by a suspension polymerization method, a mechanical pulverization method, a spheronization treatment, or the like. The suspension polymerization method is particularly preferable.
[0051]
Hereinafter, a method for producing the toner of the present invention in the suspension polymerization method will be described.
[0052]
First, a low softening point substance, a polar resin, a colorant, a charge control agent, a polymerization initiator, and other additives were added to the polymerizable monomer and dissolved or dispersed uniformly by a homogenizer, an ultrasonic disperser, or the like. The monomer system is dispersed in an aqueous phase containing a dispersion stabilizer by a usual stirrer, homogenizer, homomixer or the like. At this time, granulation is preferably performed while adjusting the stirring speed and time so that the monomer droplets have a desired developer particle size. Thereafter, stirring may be performed to such an extent that the particle state is maintained and the settling of the particles is prevented by the action of the dispersion stabilizer. The polymerization temperature is preferably set to 40 ° C. or higher, generally 50 ° C. to 90 ° C. In addition, the temperature may be raised in the latter half of the polymerization reaction, and further, in order to remove unreacted polymerizable monomers and by-products that cause odors when fixing the developer, the latter half of the reaction or at the end of the reaction. A part of the aqueous medium may be distilled off. After completion of the reaction, the produced developer particles are washed, collected by filtration and dried. In the suspension polymerization method, it is usually preferable to use 300 parts by mass to 3000 parts by mass of water as a dispersion medium with respect to 100 parts by mass of the monomer system.
[0053]
Toner particle size distribution control and particle size control can be done by adjusting the pH of the system during granulation, changing the type and addition amount of a sparingly water-soluble inorganic salt and protective colloid, mechanical equipment conditions, For example, it can be achieved by controlling the stirring conditions such as the peripheral speed of the rotor, the number of passes, the shape of the stirring blade, the shape of the container or the solid content in the aqueous solution, and the like.
[0054]
Examples of the polymerizable monomer used in the present invention include styrene monomers such as styrene, o- (m-, p-) methylstyrene, m- (p-) ethylenestyrene; methyl (meth) acrylate, Propyl (meth) acrylate, butyl (meth) acrylate, octyl (meth) acrylate, dodecyl (meth) acrylate, stearyl (meth) acrylate, behenyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate (Meth) acrylate monomers such as dimethylaminoethyl (meth) acrylate and diethylaminoethyl (meth) acrylate; monomers such as butadiene, isoprene, cyclohexane, (meth) acrylonitrile, and acrylamide Preferably used.
[0055]
Moreover, as a polar resin added at the time of superposition | polymerization, the copolymer of a styrene (meth) acrylic acid, a maleic acid copolymer, a polyester resin, and an epoxy resin are used preferably.
[0056]
Further, as the low softening point substance used in the present invention, paraffin wax, polyolefin wax, Fischer-Tropsch wax, amide wax, higher fatty acid, ester wax and derivatives thereof, or graft / block compounds thereof are preferably used. It is done.
[0057]
As the charge control agent used in the present invention, known ones can be used, but a charge control agent having no polymerization inhibition and no solubilized product in an aqueous system is particularly preferable. Specific examples of negative compounds include salicylic acid, naphthoic acid, dicarboxylic acid, metal compounds of their derivatives, polymer compounds having sulfonic acid in the side chain, boron compounds, urea compounds, silicon compounds, calixarene, etc. As the positive system, a quaternary ammonium salt, a polymer compound having the quaternary ammonium salt in the side chain, a guanidine compound, an imidazole compound, or the like is preferably used. The charge control agent is preferably 0.2 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polymerizable monomer.
[0058]
Examples of the polymerization initiator used in the present invention include 2,2′-azobis- (2,4-dimethylvaleronitrile), 2,2′-azobisisobutyronitrile, 1,1′-azobis (cyclohexane-1). -Carbonitrile), 2,2′-azobis-4-methoxy-2,4-dimethylvaleronitrile, azo-based polymerization initiators such as azobisisobutylnitrile; benzoyl peroxide, methyl ethyl ketone peroxide, diisopropyl peroxycarbonate, cumene hydroxy peroxide, A peroxide polymerization initiator such as 2,4-dichlorobenzoyl peroxide or lauroyl peroxide is used.
[0059]
The addition amount of the polymerization initiator varies depending on the desired degree of polymerization, but generally 0.5 to 20% by mass is added to the monomer. The kind of the polymerization initiator is slightly different depending on the polymerization method, but may be used alone or mixed with reference to the 10-hour half-life temperature.
[0060]
Examples of the dispersant used when using suspension polymerization include inorganic calcium oxides such as tricalcium phosphate, magnesium phosphate, aluminum phosphate, zinc phosphate, calcium carbonate, magnesium carbonate, calcium hydroxide, and hydroxide. Examples thereof include magnesium, aluminum hydroxide, calcium metasilicate, calcium sulfate, barium sulfate, bentonite, silica, alumina, magnetic substance, and ferrite. As the organic compound, for example, polyvinyl alcohol, gelatin, methyl cellulose, methyl hydroxypropyl cellulose, ethyl cellulose, sodium salt of carboxymethyl cellulose, starch and the like are used dispersed in an aqueous phase.
[0061]
These dispersants are preferably used in an amount of 0.2 to 2.0 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polymerizable monomer.
[0062]
These commercially available dispersants may be used as they are, but in order to obtain dispersed particles having a fine and uniform particle size, they can also be obtained by producing the inorganic compound in a dispersion medium under high-speed stirring. . For example, in the case of calcium phosphate, a dispersant preferable for the suspension polymerization method can be obtained by mixing an aqueous sodium phosphate solution and an aqueous calcium chloride solution under high-speed stirring.
[0063]
Moreover, you may use 0.001-0.1 mass part surfactant together for refinement | miniaturization of these dispersing agents. Specifically, commercially available nonionic, anionic and cationic surfactants can be used, such as sodium dodecyl sulfate, sodium tetradecyl sulfate, sodium pentadecyl sulfate, sodium octyl sulfate, sodium oleate, sodium laurate, potassium stearate, Calcium oleate is preferably used.
[0064]
Next, a toner manufacturing method in the pulverization method will be described.
[0065]
Examples of the binder resin used in the pulverized toner of the present invention include polystyrene, poly-α-methylstyrene, styrene-propylene copolymer, styrene-butadiene copolymer, styrene-vinyl chloride copolymer, and styrene-vinyl acetate. Copolymers, styrene-acrylic acid ester copolymers, styrene-methacrylic acid acrylic copolymers, vinyl chloride resins, polyester resins, epoxy resins, phenol resins, polyurethane resins, etc. can be used alone or in combination. -Acrylic, styrene-methacrylic copolymer resin and polyester resin are preferred.
[0066]
Further, when the pulverized toner of the present invention is controlled to be positively charged, a modified product of a fatty acid metal salt or the like; 4 such as tributylbenzidyl ammonium-1-hydroxy-4-naphthosulfonate, tetrabutylammonium tetrafluoroborate, etc. Onium salts such as quaternary ammonium salts and their analogs such as phosphonium salts; amine and polyamine compounds; metal salts of higher fatty acids; acetylacetone metal complexes; diorganotin oxides such as dibutyltin oxide, dioctyltin oxide, dicyclohexyltin oxide Diorgano tin borate such as dibutyl tin borate, dioctyl tin borate, dicyclohexyl tin borate and the like are added. Moreover, when controlling to negative chargeability, an organometallic complex and a chelate compound are effective, and a monoazo metal complex, an acetylacetone metal complex, an aromatic hydroxycarboxylic acid, and an aromatic dicarboxylic acid metal complex can be used. The amount used is 0.1 to 15 parts by mass, preferably 0.1 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the binder resin.
[0067]
A release agent can be added to the pulverized toner of the present invention as necessary. For example, aliphatic hydrocarbon waxes such as low molecular weight polyethylene, low molecular weight polypropylene, paraffin wax, and Fischer-Tropsch wax or oxides thereof; waxes mainly composed of aliphatic esters such as carnauba wax and montanic acid ester wax; And those obtained by deoxidizing some or all of them. In addition, saturated linear fatty acids such as palmitic acid, stearic acid, and montanic acid; unsaturated fatty acids such as brassic acid, eleostearic acid, and valinalic acid; stearyl alcohol, aralkyl alcohol, behenyl alcohol, carnauvir alcohol, and seryl alcohol , Saturated alcohols such as melyl alcohol; polyhydric alcohols such as sorbitol; fatty acid amides such as linoleic acid amide; saturated fatty acid bisamides such as methylene bis stearic acid amide; unsaturated fatty acid amides such as ethylene bisoleic acid amide Aromatic bisamides such as N, N′-distearylisophthalic acid amide; fatty acid metal salts such as zinc stearate; waxes grafted to a hydrocarbon hydrocarbon wax using a vinyl monomer such as styrene; Be A partially esterified product of a fatty acid such as henic acid monoglyceride and a polyhydric alcohol; a methyl esterified product having a hydroxyl group obtained by hydrogenation of vegetable oil or the like can also be used. The addition amount is 0.1 to 20 parts by mass, preferably 0.5 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the binder resin.
[0068]
Next, these binder resins, mold release agents, charge control agents, colorants, etc. are sufficiently mixed by a mixer such as a Henschel mixer or a ball mill, and then a heat kneader such as a heating roll, a kneader or an extruder is used. Dissolve or dissolve the charge control agent and colorant while melting and kneading the resins together. After cooling and solidifying, mechanically pulverize to the desired particle size, and further sharpen the particle size distribution by classification. To do. Alternatively, after cooling and solidification, a finely pulverized product obtained by colliding with a target under a jet stream is spheroidized by heat or mechanical impact force.
[0069]
Furthermore, in the present invention, the following inorganic powder can be further added to improve developability and durability. Metal oxides such as magnesium, zinc, aluminum, titanium, cerium, cobalt, iron, zirconium, chromium, manganese, strontium, tin, antimony; complex metal oxides such as calcium titanate, magnesium titanate, strontium titanate; sulfuric acid Metal salts such as barium, calcium carbonate, magnesium carbonate, and aluminum carbonate; clay minerals such as kaolin; phosphate compounds such as apatite; silicon compounds such as silicon carbide and silicon nitride; and carbon powders such as carbon black and graphite.
[0070]
For the same purpose, the following organic particles and composite particles may be added. Resin particles such as polyamide resin particles, silicone resin particles, silicone rubber particles, urethane particles, melamine-formaldehyde particles, acrylic particles; rubbers, waxes, fatty acid compounds, resins, etc. and metals, metal oxides, salts, carbon black, etc. Composite particles composed of inorganic particles; Fluorine resins such as polyfluorinated ethylene and polyvinylidene fluoride; Fluorine compounds such as carbon fluoride; Fatty acid metal salts such as zinc stearate; Fatty acid derivatives such as fatty acids and fatty acid esters; Molybdenum sulfide And amino acids and amino acid derivatives.
[0071]
Next, the image forming method of the present invention will be described.
[0072]
The fixing device used in the image forming method of the present invention has a fixing film and a pressure member for forming a fixing nip portion between the fixing film, and a recording material on which unfixed toner is carried on the surface Is fixed by heating while being nipped and conveyed to the fixing nip portion.
[0073]
FIG. 1 is a schematic view of an example of a film heating type fixing device. A fixing nip portion N is formed by sandwiching a heat
[0074]
The
[0075]
The heat
[0076]
Further, FIG. 2 is a schematic view of another example of a film heating type fixing device.
[0077]
[0078]
A
[0079]
An alternating magnetic field generated by a high frequency current flowing from an excitation circuit (not shown) connected to the excitation coil unit mainly acts on the magnetic film 22 at the nip portion N, and the magnetic film 22 generates heat by electromagnetic induction. To do. In this state, the recording material P carrying the unfixed toner t is introduced between the magnetic film 22 in the nip portion N and the
[0080]
In any film fixing device, the weight of the fixing nip portion is 2.94 to 11.8 N / weight as the weight per unit length in the fixing device longitudinal direction because of the durability of the film, the wrinkle of the film, and the twist. cm (0.3 to 1.2 Kg / cm) is preferable.
[0081]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples and Comparative Examples. “Parts” means all parts by mass.
[0082]
<Example 1>
In a 2-liter four-necked flask equipped with a high-speed stirring device CLEARMIX (M-Technics), 630 parts of ion-exchanged water and 0.1 mol / liter of Na Three PO Four 485 parts of an aqueous solution was added, and the number of rotations of CLEARMIX was adjusted to 14000 rpm and heated to 63 ° C. Here, 1.0 mol / liter CaCl 2 Gradually add 65 parts of an aqueous solution, and then add 10% hydrochloric acid dropwise to add a minute water-insoluble dispersant Ca Three (PO Four ) 2 An aqueous medium having a pH of 5.8 was prepared.
[0083]
On the other hand, the dispersoid system is
・ 155 parts of styrene monomer
・ 45 parts of butyl acrylate monomer
・ 20 parts of carbon black
・ 0.9 parts of salicylic acid metal compound
Was dispersed using an attritor for 5 hours, and then the following components were added to the above mixture and further dispersed for 2 hours to prepare a dispersoid system.
-15 parts of saturated polyester (acid value 9.3 mg KOH / g, peak molecular weight 11000)
・ Ester wax 20 parts
[0084]
Next, after adding 5 parts of a polymerization initiator 2,2′-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) to the dispersoid system, the dispersion was put into the dispersion medium, and the nitrogen temperature was 67 ° C. Granulated at 17000 rpm for 15 minutes. Thereafter, the stirrer was replaced with a propeller stirrer, and polymerization was performed for 5 hours while maintaining at 70 ° C. while stirring at 50 rpm, and the internal temperature was raised to 77 ° C. and polymerization was performed for 5 hours. After the polymerization was completed, the slurry was cooled and diluted hydrochloric acid was added to remove the dispersant. Further, it was washed with water, dried and classified to obtain colored particles.
[0085]
On the other hand, 100 parts of untreated silica having a primary particle size of about 7 nm is placed in a closed high-speed stirrer and stirred while purging with nitrogen. A treatment agent obtained by diluting 40 parts of dimethyl silicone oil 5.5 times with THF is sprayed into a stirrer. After spraying the entire amount of the treatment agent, the temperature in the stirrer was raised to 365 ° C. while stirring and stirred for 3 hours. The temperature in the stirrer was returned to room temperature while stirring and then crushed with a pin mill, and the hydrophobicity was 99.3%, A / B = 19.5, B = 7.0, and the primary particle size was about 7 nm. Of hydrophobic silica was obtained.
[0086]
A toner was obtained by adding 1.5 parts of the hydrophobic silica to 100 parts of the colored particles by a Henschel mixer FM10B.
[0087]
The toner had a weight average diameter of 6.6 μm, an average circularity by a flow type particle image analyzer of 0.986, and a standard deviation of the circularity of 0.015.
[0088]
The toner was subjected to a print test using a commercially available color laser printer LBP2160 (manufactured by Canon Inc.) at a printing ratio of 2%. The toner regulating member of the printer is an elastic blade, and the test was performed by continuously printing 5000 sheets in a 15 ° C./5% RH environment. Remove the printer fixing device at the 10th and 5000th sheets during continuous printing, and the toner coat amount on paper 0.5 mg / cm 2 The solid image was sampled in an unfixed state.
[0089]
Further, in the film fixing device shown in FIG. 2, the film speed = 90 mm / s, the fixing nip portion load = 7.8 N / cm (0.8 Kg / cm), and the fixing temperature = 175 ° C. Fixed the ringtone image.
[0090]
<Example 2>
Hydrophobic silica having a hydrophobicity of 91.2%, A / B = 20.5, B = 4.7, and primary particle size of about 7 nm, except that the amount of dimethyl silicone oil was 25 parts. Got.
[0091]
To 100 parts of the colored particles used in Example 1, 1.5 parts of the hydrophobic silica was externally added with a Henschel mixer FM10B to obtain a toner.
[0092]
The toner had a weight average diameter of 6.6 μm, an average circularity by a flow type particle image analyzer of 0.986, and a standard deviation of the circularity of 0.015.
[0093]
The toner was evaluated in the same manner as in Example 1.
[0094]
<Example 3>
Except that the amount of dimethyl silicone oil was 50 parts, the dilution solvent was hexane, and the dilution ratio was 6 times, the hydrophobicity was 99.4%, A / B = 12.2, B = 8.5, hydrophobic silica with a primary particle size of about 7 nm was obtained.
[0095]
To 100 parts of the colored particles used in Example 1, 1.5 parts of the hydrophobic silica was externally added with a Henschel mixer FM10B to obtain a toner.
[0096]
The toner had a weight average diameter of 6.6 μm, an average circularity by a flow type particle image analyzer of 0.986, and a standard deviation of the circularity of 0.015.
[0097]
The toner was evaluated in the same manner as in Example 1.
[0098]
<Example 4>
A non-treated silica having a primary particle size of 14 nm was used in the same manner as in Example 1 except that the amount of dimethyl silicone oil was 30 parts and the treatment temperature was 290 ° C. = 5.8, B = 4.8, hydrophobic silica having a primary particle size of about 14 nm was obtained.
[0099]
To 100 parts of the colored particles used in Example 1, 1.5 parts of the hydrophobic silica was externally added with a Henschel mixer FM10B to obtain a toner.
[0100]
The toner had a weight average diameter of 6.6 μm, an average circularity by a flow type particle image analyzer of 0.986, and a standard deviation of the circularity of 0.015.
[0101]
The toner was evaluated in the same manner as in Example 1.
[0102]
<Example 5>
The hydrophobicity was 94.8%, A / B = 25.2, B except that the amount of dimethyl silicone oil was 28 parts, the treatment temperature was 250 ° C. and the treatment time was 1.5 hours. = 5.8, hydrophobic silica having a primary particle size of about 14 nm was obtained.
[0103]
To 100 parts of the colored particles used in Example 1, 1.5 parts of the hydrophobic silica was externally added with a Henschel mixer FM10B to obtain a toner.
[0104]
The toner had a weight average diameter of 6.6 μm, an average circularity by a flow type particle image analyzer of 0.986, and a standard deviation of the circularity of 0.015.
[0105]
The toner was evaluated in the same manner as in Example 1.
[0106]
<Example 6>
Hydrophobic rate was 98.5%, A / B = 7.9, B except that untreated silica having a primary particle size of 35 nm was used and the amount of dimethyl silicone oil was 15 parts. = 6.2, hydrophobic silica having a primary particle size of about 35 nm was obtained.
[0107]
To 100 parts of the colored particles used in Example 1, 1.2 parts of the hydrophobic silica was externally added with a Henschel mixer FM10B to obtain a toner.
[0108]
The toner had a weight average diameter of 6.6 μm, an average circularity by a flow type particle image analyzer of 0.986, and a standard deviation of the circularity of 0.015.
[0109]
The toner was evaluated in the same manner as in Example 1.
[0110]
<Example 7>
・ Styrene-acrylic resin 100 parts
(Styrene-butyl acrylate copolymer ratio = 70: 30)
・ 8 parts of carbon black
・ 0.7 parts of salicylic acid metal compound
・ 2 parts of paraffin wax
The above was mixed using a Henschel mixer, melt-kneaded with a biaxial extrusion kneader, coarsely pulverized with a hammer mill, finely pulverized with a jet mill, and classified to obtain colored particles.
[0111]
To 100 parts of the above colored particles, 1.5 parts of hydrophobic silica used in Example 1 was externally added using a Henschel mixer FM10B to obtain a toner.
[0112]
The toner had a weight average diameter of 6.9 μm, an average circularity of 0.941 by a flow type particle image analyzer, and a standard deviation of the circularity of 0.021.
[0113]
The toner was evaluated in the same manner as in Example 1.
[0114]
<Example 8>
In Example 7, colored particles were obtained in the same manner as in Example 7 except that Kryptron (manufactured by Kawasaki Heavy Industries) was used as a pulverizer.
[0115]
To 100 parts of the above colored particles, 1.5 parts of hydrophobic silica used in Example 1 was externally added using a Henschel mixer FM10B to obtain a toner.
[0116]
The toner had a weight average diameter of 7.1 μm, an average circularity by a flow type particle image analyzer of 0.972, and a standard deviation of the circularity of 0.039.
[0117]
The toner was evaluated in the same manner as in Example 1.
[0118]
<Comparative Example 1>
100 parts of untreated silica having a primary particle size of about 7 nm are placed in a closed high speed stirrer and stirred while purging with nitrogen. A treatment agent obtained by diluting 12 parts of trimethylchlorosilane with hexane four times is sprayed into a stirrer. After spraying the whole amount of the treatment agent, the temperature inside the stirrer was raised to 300 ° C. while stirring and stirred for 90 minutes. The temperature in the stirrer was returned to room temperature while stirring and then crushed by a pin mill, and the hydrophobicity was 88.0%, A / B = 45.8, B = 2.5, and the primary particle size was about 7 nm. Of hydrophobic silica was obtained.
[0119]
To 100 parts of the colored particles used in Example 1, 1.5 parts of the silica was externally added with a Henschel mixer FM10B to obtain a toner.
[0120]
The toner had a weight average diameter of 6.6 μm, an average circularity by a flow type particle image analyzer of 0.986, and a standard deviation of the circularity of 0.015.
[0121]
The toner was evaluated in the same manner as in Example 1.
[0126]
<Comparative Example 3>
100 parts of untreated silica having a primary particle size of about 12 nm are placed in a closed high-speed stirrer and stirred while purging with nitrogen. A treatment agent obtained by diluting 12 parts of dimethyl silicone oil with hexane three times is sprayed into a stirrer. After spraying the entire amount of the treatment agent, the temperature in the stirrer was raised to 270 ° C. while stirring and stirred for 1 hour. The temperature in the stirrer was returned to room temperature while stirring and then crushed with a pin mill, and the hydrophobicity was 98.1%, A / B = 30.5, B = 5.8, and the primary particle size was about 12 nm. Of hydrophobic silica was obtained.
[0127]
To 100 parts of the colored particles used in Example 1, 1.5 parts of the silica was externally added with a Henschel mixer FM10B to obtain a toner.
[0128]
The toner had a weight average diameter of 6.6 μm, an average circularity by a flow type particle image analyzer of 0.986, and a standard deviation of the circularity of 0.015.
[0129]
The toner was evaluated in the same manner as in Example 1.
[0130]
<Comparative example 4>
100 parts of untreated silica having a primary particle size of about 12 nm are placed in a closed high-speed stirrer and stirred while purging with nitrogen. A treating agent obtained by diluting 16 parts of dimethyldichlorosilane with hexane four times is sprayed into a stirrer. After spraying the whole amount of the treatment agent, the temperature inside the stirrer was raised to 300 ° C. while stirring and stirred for 90 minutes. The temperature in the stirrer was returned to room temperature while stirring and then crushed by a pin mill, and the hydrophobicity was 92.4%, A / B = 66.3, B = 1.0, and the primary particle size was about 12 nm. Of hydrophobic silica was obtained.
[0131]
To 100 parts of the colored particles used in Example 1, 1.5 parts of the silica was externally added with a Henschel mixer FM10B to obtain a toner.
[0132]
The toner had a weight average diameter of 6.6 μm, an average circularity by a flow type particle image analyzer of 0.986, and a standard deviation of the circularity of 0.015.
[0133]
The toner was evaluated in the same manner as in Example 1.
[0134]
<Comparative Example 5>
100 parts of untreated silica having a primary particle size of about 12 nm are placed in a closed high speed stirrer and stirred while purging with nitrogen. A treatment agent obtained by diluting 50 parts of dimethyl silicone oil with hexane four times is sprayed into a stirrer. After spraying the whole amount of the treatment agent, the temperature inside the stirrer was raised to 300 ° C. while stirring and stirred for 1 hour. The temperature in the stirrer was returned to room temperature while stirring and then crushed by a pin mill, and the hydrophobicity was 98.1%, A / B = 7.1, B = 10.5, and the primary particle size was about 12 nm. Of hydrophobic silica was obtained.
[0135]
A toner was obtained by externally adding 1.5 parts of the silica to 100 parts of the colored particles used in Example 1 using a Henschel mixer FM10B.
[0136]
The toner had a weight average diameter of 6.6 μm, an average circularity by a flow type particle image analyzer of 0.986, and a standard deviation of the circularity of 0.015.
[0137]
The toner was evaluated in the same manner as in Example 1.
[0138]
[Evaluation methods]
The fixability is 9.8 kPa (100 g / cm) for the fixed image. 2 ) And rubbed with Sylbon paper (Lenz Cleaning Paper “dasper” Ozu Paper Co. Ltd.), and evaluated by the density reduction rate before and after rubbing. The larger the density reduction rate, the worse the fixability. The density was measured with a reflection densitometer RD918 (manufactured by Macbeth).
[0139]
The evaluation results are shown in Table 1.
[0140]
[Table 1]
[0141]
【The invention's effect】
As described above, the film heating and fixing method is carried out after repeating a low printing rate developing operation with a low toner development amount many times by a developing device using an elastic blade as a toner regulating member, particularly in a low temperature and low humidity environment, after many times. Thus, it is possible to form an image with excellent fixability even when fixing with.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic view of an example of a film fixing device.
FIG. 2 is a schematic view of an example of a film fixing device.
[Explanation of symbols]
2 Pressure roller
12 Ceramic heater
13 Fixing film
N Fixing nip
P Recording material
t Unfixed toner
Claims (4)
該トナーは、少なくとも着色剤と結着樹脂を含有する着色粒子に、疎水率が90%以上であり、表面シラノール量A(個/(g・10-18))、炭素量B(質量%)が、A/B=3〜30、B=4〜10である疎水性シリカが添加されていることを特徴とする画像形成方法。A fixing member and a pressure member that forms a fixing nip portion between the fixing film and a recording material carrying unfixed toner on the surface are heated while being nipped and conveyed to the fixing nip portion. In the image forming method for fixing by
The toner has at least 90% hydrophobicity in colored particles containing at least a colorant and a binder resin, and has a surface silanol content A (number / ( g · 10 −18 ) ) and carbon content B (mass%). However, the hydrophobic silica which is A / B = 3-30 and B = 4-10 is added, The image forming method characterized by the above-mentioned.
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