JP2008015244A - Toner for electrostatic image development, and developer for electrostatic image development and image forming method using the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電子写真法により画像を形成するために用いられる静電荷像現像用トナー、並びに、これを用いた静電荷像現像用現像剤および画像形成方法に関するものである。 The present invention relates to a toner for developing an electrostatic image used for forming an image by electrophotography, a developer for developing an electrostatic image using the toner, and an image forming method.
電子写真法においては帯電、露光工程により感光体上に静電荷像を形成し、トナーを含む現像剤で静電潜像を現像してトナー像を形成し、このトナー像を記録媒体に転写、定着して画像を形成する。ここで用いられる現像剤には、トナーとキャリアからなる二成分現像剤と、磁性トナーまたは非磁性トナーを単独で用いる一成分現像剤とがある。トナーの製造には、通常、熱可塑性樹脂を顔料、帯電制御剤、ワックスなどの離型剤とともに溶融混練して、冷却した後、微粉砕し、さらに分級する、いわゆる混練粉砕製法が使用されている。 In electrophotography, an electrostatic charge image is formed on a photoreceptor by charging and exposure processes, an electrostatic latent image is developed with a developer containing toner to form a toner image, and the toner image is transferred to a recording medium. Fix and form an image. The developer used here includes a two-component developer comprising a toner and a carrier, and a one-component developer using a magnetic toner or a non-magnetic toner alone. In the production of toner, a so-called kneading and pulverizing method is generally used in which a thermoplastic resin is melt-kneaded together with a release agent such as a pigment, a charge control agent, and a wax, cooled, finely pulverized, and further classified. Yes.
通常の混練粉砕製法で作製されたトナーにおいては、トナー粒子の形状は不定形であり、またトナー粒子の表面構造は、使用材料の粉砕性や粉砕工程の条件により微妙に変化するので、トナー粒子の形状及び表面構造を意図的に制御することは困難である。
これに対して、近年、トナーの形状及び表面構造の制御を意図的に行うことが可能な手段として、湿式製法を利用したトナーの製造方法が提案されている。湿式製法としては、形状制御が可能な湿式球形化法、表面組成制御が可能な懸濁造粒法、内部組成の制御が可能な懸濁重合法、乳化重合凝集法等がある。
In the toner produced by the usual kneading and pulverizing method, the shape of the toner particles is indefinite, and the surface structure of the toner particles changes slightly depending on the pulverization properties of the materials used and the conditions of the pulverization process. It is difficult to intentionally control the shape and surface structure.
On the other hand, in recent years, a toner manufacturing method using a wet manufacturing method has been proposed as a means capable of intentionally controlling the shape and surface structure of the toner. Examples of the wet production method include a wet spheronization method capable of controlling the shape, a suspension granulation method capable of controlling the surface composition, a suspension polymerization method capable of controlling the internal composition, and an emulsion polymerization aggregation method.
一方、エネルギ−の省力化への要求の高まりに伴い、複写機においてある程度の使用電力を占める定着工程の省電力化と、定着領域の拡大とを図るためには、トナーの定着温度をより低温化させる必要がある。トナーの定着温度を低温化させることは、省電力化と定着領域の拡大に加えて、複写機等の電源入力時における定着ロール表面の定着可能温度までの待ち時間、いわゆるウォ−ムアップタイムの短時間化、定着ロールの長寿命化を可能にする。 On the other hand, as the demand for energy saving increases, in order to save power in the fixing process occupying a certain amount of power in the copying machine and expand the fixing area, the toner fixing temperature is lowered. It is necessary to make it. Lowering the toner fixing temperature not only saves power and expands the fixing area, but also reduces the waiting time until the fixing temperature on the surface of the fixing roll at the time of power input to the copying machine, so-called warm-up time. This makes it possible to shorten the time and extend the life of the fixing roll.
ところで、トナーの定着温度の低温化は、同時にトナーのガラス転移点の低下をもたらすことになり、トナーの保存性を悪化させるという問題があるため、定着温度の低温化と保存性との両立を図ることが困難であった。低温定着化とトナー保存性の両立を図るためには、トナーのガラス転移点をより高温に保ったまま、高温領域でトナー粘度が急速に低下する、いわゆるシャ−プメルト性をもつことが必要となる。 By the way, lowering the fixing temperature of the toner leads to a decrease in the glass transition point of the toner at the same time, and there is a problem that the storage stability of the toner is deteriorated. It was difficult to plan. In order to achieve both low temperature fixing and toner storage stability, it is necessary to have a so-called sharp melt property in which the toner viscosity rapidly decreases in a high temperature region while maintaining the glass transition point of the toner at a higher temperature. Become.
しかし、トナーに使用される樹脂は、通常はガラス転移点や分子量などに変動幅があるため、シャ−プメルト性を得るためには、極端に樹脂の組成や、分子量をそろえる必要がある。このような樹脂を得るためには、特殊な製法を用いたり、樹脂をクロマトグラフ等で処理をすることにより樹脂の分子量を整える必要が生ずるため、樹脂の製造コストが非常に高くなり、かつ、その際に不要な樹脂が副生されるので、環境保護の観点からも好ましくない。 However, since the resin used for the toner usually has a fluctuation range in the glass transition point, the molecular weight and the like, it is necessary to extremely align the resin composition and the molecular weight in order to obtain sharp melt properties. In order to obtain such a resin, it becomes necessary to adjust the molecular weight of the resin by using a special production method or by treating the resin with a chromatograph or the like, so that the production cost of the resin becomes very high, and In this case, unnecessary resin is by-produced, which is not preferable from the viewpoint of environmental protection.
トナーの定着温度を低下させる方法として、結着樹脂に結晶性樹脂を用いることが提案されている(例えば、特許文献1〜19等参照)。
これらの方法は、定着温度を低下させることはできるものの、温度変化に対する樹脂粘度の変化が大きいため、トナーの作製時、例えば混練時に十分な粘性が得られず、樹脂に対する着色剤、離型剤等の分散性が安定せず、発色性や定着性にむらのあるトナーを生じ易くなる。また、混練粉砕法を利用してトナーを作製する場合には、混練物の粉砕が困難になるため、小粒径のトナーが得られ難くなるという問題を生ずる。この問題を解決するためには、例えば、増粘剤、粉砕助剤等の助剤を添加する方法があるが、それらの助剤は樹脂中に分散して、結着樹脂の結晶性を崩すため好ましくない。
As a method for lowering the toner fixing temperature, it has been proposed to use a crystalline resin as the binder resin (see, for example, Patent Documents 1 to 19).
Although these methods can lower the fixing temperature, since the change in the resin viscosity with respect to the temperature change is large, a sufficient viscosity cannot be obtained at the time of preparation of the toner, for example, during kneading. As a result, the dispersibility of the toner is not stable, and a toner with uneven coloring and fixing properties is likely to be produced. Further, when the toner is produced using the kneading and pulverizing method, it becomes difficult to pulverize the kneaded product, which causes a problem that it is difficult to obtain a toner having a small particle diameter. In order to solve this problem, for example, there is a method of adding an auxiliary agent such as a thickener and a grinding auxiliary agent. However, these auxiliary agents are dispersed in the resin to break the crystallinity of the binder resin. Therefore, it is not preferable.
このような観点から、過剰な温度、混練エネルギ−を必要としない、上述した湿式製法によるトナー粒子の作製技術が盛んに検討されている。
しかしながら、結着樹脂の分子量、分子量分布、溶融粘度、結晶性樹脂の含有などの手段によりシャ−プメルト性を達成することで、結果的に樹脂強度を低下させることになり、トナー強度の低下、画像強度の低下などを招く場合があり、複数の特性を両立させることは容易ではない。
また、結晶性樹脂の添加は、特に結着樹脂中への離型剤等の内包性などを低下させることもある他に、粒子サイズ、粒子形状制御など粒子作製安定性を損なう場合があり、トナーとしての品質以外にも影響を及ぼす。
From such a point of view, a toner particle production technique by the above-described wet manufacturing method that does not require excessive temperature and kneading energy has been actively studied.
However, achieving the melt-melt property by means such as the molecular weight of the binder resin, the molecular weight distribution, the melt viscosity, and the inclusion of the crystalline resin results in a decrease in the resin strength, resulting in a decrease in the toner strength. In some cases, the image strength may be lowered, and it is not easy to achieve a plurality of characteristics.
In addition, the addition of the crystalline resin may reduce the encapsulation stability such as particle size, particle shape control, etc. It affects other than the quality of toner.
一方、近年、廃トナーレスの観点から、クリ−ナ−レス、トナーリサイクル方式を用いた画像形成方法が提案されており、特にトナーリサイクル方式による画像形成方法に用いられるトナーには、粒子強度、粒子サイズ、形状均一性が求められる。しかし、これらの特性は、上記シャ−プメルト性を達成しようとする場合に妨げとなる場合が多い。 On the other hand, in recent years, from the viewpoint of waste tonerless, an image forming method using a cleaner-less, toner recycling method has been proposed. In particular, toner used in an image forming method using a toner recycling method has a particle strength, Particle size and shape uniformity are required. However, these characteristics often hinder the attempt to achieve the sharp melt property.
更に、近年、環境負荷を考慮して長寿命ゼログラフィ−が望まれている。特に、感光体においては寿命延長を達成するため、a−Siなど高硬度の材料を用いた感光体や、最表面に3次元架橋構造を有する保護層を有する感光体などが用いられるようになりつつある。
これらの感光体の表面は一般的にクリーニングし難いため、クリーニング手段としてクリーニングブレードなどの機械的クリーニング手段を用いるような場合、クリーニング手段と感光体との当接部により大きな圧力をかける必要がある。この場合、当接部を通過するトナー粒子に及ぼされる圧力も増大する傾向にあるため、特にトナーリサイクル方式では粒子強度の強いトナーが求められる。
Further, in recent years, long-life xerography has been desired in consideration of environmental burdens. In particular, in order to achieve a longer life, a photoreceptor using a material having a high hardness such as a-Si, a photoreceptor having a protective layer having a three-dimensional cross-linked structure on the outermost surface, and the like have been used. It's getting on.
Since the surface of these photoconductors is generally difficult to clean, when a mechanical cleaning means such as a cleaning blade is used as the cleaning means, it is necessary to apply a large pressure to the contact portion between the cleaning means and the photoconductor. . In this case, since the pressure exerted on the toner particles passing through the contact portion also tends to increase, a toner having a high particle strength is required particularly in the toner recycling system.
しかし、結着樹脂として結晶性樹脂を用いる場合は、トナー粒子が柔らかくなるため、大きな圧力に対しては強度が不足するため、トナーリサイクル方式での利用が困難になったり、長期に渡る使用では外添剤がトナー表面に埋め込まれてトナーの流動性の低下を招いたりする。
また、このような耐久性(強度)の低下を補うために、結着樹脂として非晶性樹脂と結晶性樹脂とを組み合わせて用いたトナーでは、トナー粒子中で結晶性樹脂、離型剤の分散性や、非晶性樹脂と離型剤および結晶性樹脂との相溶性に劣るため、結晶性樹脂や離型剤がトナーの表面に露出して保管安定性や帯電安定性の低下を招いてしまう。
However, when a crystalline resin is used as the binder resin, the toner particles become soft, so that the strength is insufficient for a large pressure, making it difficult to use the toner recycling method or for a long-term use. The external additive is embedded in the toner surface and causes a decrease in toner fluidity.
In addition, in order to compensate for such a decrease in durability (strength), in a toner using a combination of an amorphous resin and a crystalline resin as a binder resin, a crystalline resin or a release agent is used in the toner particles. Since the dispersibility and compatibility between the amorphous resin and the release agent and the crystalline resin are poor, the crystalline resin and the release agent are exposed on the surface of the toner, resulting in a decrease in storage stability and charging stability. I will.
さらに、低温定着性とトナー耐久性などを両立する目的で、トナー中の離型剤や結晶性樹脂の分散性を制御する試みとして、結晶性ポリエステル樹脂と離型剤を含有し、離型剤の分散構造・表面露出状態を制御したトナーが提案されている。
具体的には、多段重合により作製され、最外層以外に離型剤を含有させるトナー(例えば、特許文献20参照)や、結着樹脂として結晶性ポリエステルと非晶性ポリエステルとからなり、結晶性ポリエステルが非晶性ポリエステルを構成する非晶性ブロックと結晶性ブロックとの共重合によって得られたブロックポリエステルを用いたトナー(例えば、特許文献21参照)、マスタ−バッチを利用して作製されたトナー(例えば、特許文献22参照)などが挙げられる。
Furthermore, for the purpose of achieving both low-temperature fixability and toner durability, as an attempt to control the dispersibility of the release agent and crystalline resin in the toner, it contains a crystalline polyester resin and a release agent. Toners with controlled dispersion structure and surface exposure have been proposed.
Specifically, the toner is produced by multistage polymerization and contains a release agent in addition to the outermost layer (see, for example, Patent Document 20), and includes a crystalline polyester and an amorphous polyester as a binder resin. A polyester using a block polyester obtained by copolymerization of an amorphous block and a crystalline block constituting an amorphous polyester (see, for example, Patent Document 21), produced using a master batch. Examples thereof include toner (see, for example, Patent Document 22).
しかしながら、これらのトナーは、製造方法が特定の製法に制限される共に複雑でありあまり実用的ではない。さらに、低温定着性を向上させたり、離型性を向上させるためにトナー中に含まれる結晶性樹脂や離型剤の使用量を増やすと、離型剤の分散性の制御が困難になってくることが問題となる。
また、特に湿式中で作製されるトナーにおいて結着樹脂として非晶性ポリエステルを用いる場合、親水性の溶媒とは混和しやすいためトナーの融合性に劣ることからトナー耐久性にも問題がある。
However, these toners are not practical because the production method is limited to a specific production method and is complicated. Furthermore, if the amount of the crystalline resin or the release agent contained in the toner is increased in order to improve the low-temperature fixability or to improve the releasability, it becomes difficult to control the dispersibility of the release agent. Coming is a problem.
In particular, when amorphous polyester is used as a binder resin in a toner prepared in a wet process, since it is easily miscible with a hydrophilic solvent, there is a problem in toner durability because of poor toner fusion.
以上に説明したように、従来の技術では、低温定着性、トナー中に含まれる結晶性樹脂、離型剤の結着樹脂への内包性・分散性・相溶性、および、耐久性(強度)を同時に両立させることは困難であった。
本発明は、上記問題点を解決することを課題とする。すなわち、本発明は、低温定着が
可能であると共に、離型剤の結着樹脂への分散性・内包性に優れ、且つ、高い強度を有する静電荷像現像用トナー、並びに、これを用いた静電荷像現像用現像剤および画像形成方法を提供することを課題とする。
An object of the present invention is to solve the above problems. That is, the present invention is capable of low-temperature fixing, is excellent in dispersibility and inclusion in a binder resin of a release agent, and has a high strength, and a toner for developing an electrostatic image. It is an object of the present invention to provide a developer for developing an electrostatic image and an image forming method.
上記課題は以下の本発明により達成される。
すなわち、本発明は、
<1> 結着樹脂と着色剤と離型剤とを含有し、動的粘弾測定による1(rad/sec)での70℃の貯蔵弾性率G'(70)と90℃の貯蔵弾性率G'(90)との比G'(70)/G'(90)が、1×102〜1×105である静電荷像現像用トナーであって、同一分子中にアニオン性のイオン性解離基とカチオン性のイオン性解離基とを有する化合物を含有することを特徴とする静電荷像現像用トナーである。
<2> 前記結着樹脂が重付加反応又は重縮合反応により合成されたものであることを特徴とする<1>に記載の静電荷像現像用トナーである。
The above object is achieved by the present invention described below.
That is, the present invention
<1> Contains a binder resin, a colorant, and a release agent, and has a storage elastic modulus G ′ (70) of 70 ° C. and a storage elastic modulus of 90 ° C. at 1 (rad / sec) by dynamic viscoelasticity measurement. An electrostatic charge image developing toner having a ratio G ′ (70) / G ′ (90) to G ′ (90) of 1 × 10 2 to 1 × 10 5 , and anionic ions in the same molecule An electrostatic charge image developing toner comprising a compound having an ionic dissociation group and a cationic ionic dissociation group.
<2> The electrostatic image developing toner according to <1>, wherein the binder resin is synthesized by a polyaddition reaction or a polycondensation reaction.
<3> 水若しくは有機溶媒中、又はそれらの混合溶媒中で、前記同一分子中にアニオン性のイオン性解離基とカチオン性のイオン性解離基を有する化合物、前記結着樹脂、前記着色剤、及び前記離型剤を含む着色樹脂粒子を造粒する造粒工程と、該着色樹脂粒子を洗浄・乾燥する洗浄・乾燥工程とを経て製造されることを特徴とする<1>に記載の静電荷像現像用トナーである。
<4> 前記造粒工程が、結着樹脂粒子分散液、着色剤粒子分散液、及び離型剤粒子分散液を調製する分散液調製工程と、それぞれの分散液と同一分子中にアニオン性とカチオン性のイオン性解離基を有する化合物を攪拌混合し凝集粒子分散液を調製する凝集工程と、前記結着樹脂のガラス転移温度以上の温度に加熱して前記凝集粒子を一体化する一体化工程と、を有することを特徴とする<3>に記載の静電荷像現像用トナーである。
<3> A compound having an anionic ionic dissociation group and a cationic ionic dissociation group in the same molecule in water or an organic solvent, or a mixed solvent thereof, the binder resin, the colorant, And a granulating step of granulating the colored resin particles containing the release agent, and a washing / drying step of washing / drying the colored resin particles. It is a toner for developing a charge image.
<4> The granulation step includes a dispersion resin preparation step for preparing a binder resin particle dispersion, a colorant particle dispersion, and a release agent particle dispersion, and anionicity in the same molecule as each dispersion. Aggregation step of stirring and mixing a compound having a cationic ionic dissociation group to prepare an aggregated particle dispersion, and an integration step of integrating the aggregated particles by heating to a temperature equal to or higher than the glass transition temperature of the binder resin The toner for developing an electrostatic charge image according to <3>, wherein
<5> <1>に記載の静電荷像現像用トナーを含む静電荷像現像用現像剤である。
<6> キャリアを含み、該キャリアが、芯材と該芯材を被覆する樹脂層とを有することを特徴とする<5>に記載の静電荷像現像用現像剤である。
<5> An electrostatic charge image developing developer comprising the electrostatic charge image developing toner according to <1>.
<6> The developer for developing an electrostatic charge image according to <5>, including a carrier, wherein the carrier has a core material and a resin layer covering the core material.
<7> 潜像担持体の表面に静電潜像を形成する静電潜像形成工程と、トナーを含む現像剤により前記静電潜像を現像してトナー像を形成する現像工程と、前記トナー像を記録媒体に転写する転写工程と、前記トナー像を前記記録媒体に定着する定着工程とを含む画像形成方法であって、前記トナーが<1>に記載の静電荷像現像用トナーであることを特徴とする画像形成方法である。
<8> 前記潜像担持体の最表面を構成する層が、架橋構造を有するシロキサン系樹脂又はフェノール系樹脂を含有することを特徴とする<7>に記載の画像形成方法である。
<7> An electrostatic latent image forming step of forming an electrostatic latent image on the surface of the latent image carrier, a developing step of developing the electrostatic latent image with a developer containing toner to form a toner image, An image forming method comprising a transfer step of transferring a toner image to a recording medium and a fixing step of fixing the toner image to the recording medium, wherein the toner is the electrostatic image developing toner according to <1>. An image forming method is characterized in that there is an image forming method.
<8> The image forming method according to <7>, wherein the layer constituting the outermost surface of the latent image carrier contains a siloxane-based resin or a phenol-based resin having a crosslinked structure.
<9> 前記転写工程後の前記潜像担持体表面に残留する残留トナーをクリーニングして回収するクリーニング工程と、前記クリーニング工程で回収された残留トナーを前記現像剤として再利用するトナーリサイクル工程を含むことを特徴とする<8>に記載の画像形成方法である。 <9> A cleaning process for cleaning and collecting residual toner remaining on the surface of the latent image carrier after the transfer process, and a toner recycling process for reusing the residual toner collected in the cleaning process as the developer. <8> The image forming method according to <8>.
以上に説明したように本発明によれば、低温定着が可能であると共に、離型剤の結着樹脂への分散性に優れ、且つ、高い強度を有する静電荷像現像用トナー、並びに、これを用いた静電荷像現像用現像剤および画像形成方法を提供することができる。 As described above, according to the present invention, a toner for developing an electrostatic charge image that can be fixed at a low temperature, has excellent dispersibility of a release agent in a binder resin, and has high strength, and And a developer for developing an electrostatic image using the toner and an image forming method.
本発明の静電荷像現像用トナー(以下、「本発明のトナー」と略す場合がある)は、結着樹脂と着色剤と離型剤とを含有し、動的粘弾測定による1(rad/sec)での70℃の貯蔵弾性率G'(70)と、90℃の貯蔵弾性率G'(90)との比G'(70)/G'(90)が1×102〜1×105である静電荷像現像用トナーであって、同一分子中にアニオン性のイオン性解離基とカチオン性のイオン性解離基とを有する化合物を含有することを特徴とする静電荷像現像用トナーである。同一分子中にアニオン性、カチオン性のイオン性解離基を含有することで、特に湿式中での造粒工程において酸性条件下ではカチオン性を示し凝集力を発生させ、アルカリ性条件下ではアニオン性を示しシャープな粒度分布を得ることができる。同一分子構造中に極性の異なる官能基を併せ持つことで、トナー粒子を構成する電荷の異なる材料微粒子同士も高度に凝集させ、あるいは停止させることが可能となるため、造粒性を損ねないでトナー粒子中に安定して構造の異なる結晶性樹脂、着色剤、離型剤を取り込むことができる。従って、本発明のトナーは、低温定着が可能であると共に、トナー中に含まれる離型剤の結着樹脂への分散性に優れ、且つ、高い強度を得ることができることから、特に表面層にシロキサン架橋構造を有する電子写真感光体、トナーリサイクル方式による画像形成方法による長期に渡る高画質を得ることも可能となる。 The toner for developing an electrostatic charge image of the present invention (hereinafter sometimes abbreviated as “the toner of the present invention”) contains a binder resin, a colorant, and a release agent, and is 1 (rad) by dynamic viscoelasticity measurement. The ratio G ′ (70) / G ′ (90) of the storage elastic modulus G ′ (70) at 70 ° C. and the storage elastic modulus G ′ (90) at 90 ° C. is 1 × 10 2 to 1 A toner for developing an electrostatic image of × 10 5 , comprising an anionic ionic dissociation group and a cationic ionic dissociation group in the same molecule Toner. By containing anionic and cationic ionic dissociation groups in the same molecule, it exhibits cationicity under acidic conditions and generates cohesive force, especially in wet granulation processes, and anionic under alkaline conditions. A sharp particle size distribution can be obtained. By combining functional groups with different polarities in the same molecular structure, it is possible to highly agglomerate or stop fine particles of different charge constituting the toner particles, so that the toner can be retained without impairing the granulation properties. A crystalline resin, a colorant, and a release agent having different structures can be stably incorporated into the particles. Therefore, the toner of the present invention can be fixed at a low temperature, has excellent dispersibility of the release agent contained in the toner in the binder resin, and can obtain high strength. An electrophotographic photosensitive member having a siloxane cross-linking structure and a long-term high image quality can be obtained by an image forming method using a toner recycling method.
本発明のトナーは、結着樹脂が重付加反応あるいは重縮合反応により合成されたものであることが好ましい。具体的にはポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、ポリオール樹脂等が挙げられる。この中では、溶融粘度調整が比較的容易で、組み合わせて用いる結晶性樹脂との相溶性、離型剤の内包性の観点からポリエステル樹脂が好ましく用いられる。 In the toner of the present invention, the binder resin is preferably synthesized by a polyaddition reaction or a polycondensation reaction. Specific examples include polyester resins, polyurethane resins, epoxy resins, polyol resins and the like. Among these, a polyester resin is preferably used from the viewpoints of comparatively easy melt viscosity adjustment, compatibility with a crystalline resin used in combination, and inclusion of a release agent.
本発明のトナーは、体積平均粒径D50vが3〜7μmであることが好ましい。該体積平均粒径D50vが3μmを下回ると、帯電性が不十分となり周囲への飛散が起こって画像かぶりを引き起こしてしまう場合がある。一方、前記体積平均粒径D50vが7μmを超えると、画像の解像度が低下し、高画質を達成することが困難となる場合がある。前記体積平均粒径D50vは、4〜7μmであることがより好ましく、5〜6.5μmであることが更に好ましい。 The toner of the present invention preferably has a volume average particle diameter D50v of 3 to 7 μm. When the volume average particle diameter D50v is less than 3 μm, the chargeability may be insufficient and scattering to the surroundings may occur, causing image fogging. On the other hand, when the volume average particle diameter D50v exceeds 7 μm, the resolution of the image is lowered, and it may be difficult to achieve high image quality. The volume average particle diameter D50v is more preferably 4 to 7 μm, still more preferably 5 to 6.5 μm.
また、本発明のトナーは、平均体積粒度分布指標GSDvが1.28以下であることが好ましい。平均体積粒度分布指標GSDvは、GSDv=(D84v/D16v)1/2の式によって求められる。ここで、D84vは粒径の体積分布における小径側からの累積84%となる粒径値であり、D16vは粒径の体積分布における小径側からの累積16%となる粒径値である。前記GSDvが1.28を超えると、画像の鮮明度、解像度が低下する場合がある。前記GSDvは、1.15〜1.27であることがより好ましく、1.17〜1.25であることが更に好ましい。 The toner of the present invention preferably has an average volume particle size distribution index GSDv of 1.28 or less. The average volume particle size distribution index GSDv is obtained by an equation: GSDv = (D84v / D16v) 1/2 . Here, D84v is a particle size value that is 84% cumulative from the small diameter side in the volume distribution of particle size, and D16v is a particle size value that is cumulative 16% from the small diameter side in the volume distribution of particle size. When the GSDv exceeds 1.28, the definition and resolution of the image may be lowered. The GSDv is more preferably 1.15 to 1.27, and still more preferably 1.17 to 1.25.
更に、本発明のトナーは、個数粒度分布指標GSDpが1.30以下であることが好ましい。平均個数粒度分布指標GSDpは、GSDp=(D84p/D16p)1/2の式にの式によって求められる。ここで、D16pは粒径の個数分布における小径側からの累積16%となる粒径値であり、D84pは粒径の累積84%となる粒径値である。GSDpが1.30を超えると小粒径トナーの比率が高くなるため、初期性能の他に信頼性の点からも極めて大きな影響を有する。即ち、従来より知られているように、小径トナーの付着力が大きいため、静電気的制御が困難となりやすく、2成分現像剤を用いる場合はキャリア上に残留しやすくなる場合がある。この場合、繰り返し機械力を与えられると、キャリア汚染を招き、結果としてキャリアの劣化を促進する場合がある。 Further, the toner of the present invention preferably has a number particle size distribution index GSDp of 1.30 or less. The average number particle size distribution index GSDp is obtained by the equation of GSDp = (D84p / D16p) 1/2 . Here, D16p is a particle size value that is 16% cumulative from the smaller diameter side in the particle size distribution, and D84p is a particle size value that is 84% cumulative particle size. When the GSDp exceeds 1.30, the ratio of the toner having a small particle diameter is increased, so that it has an extremely large influence from the viewpoint of reliability in addition to the initial performance. That is, as conventionally known, since the adhesion of small-diameter toner is large, electrostatic control is likely to be difficult, and when a two-component developer is used, it may be likely to remain on the carrier. In this case, if mechanical force is repeatedly applied, carrier contamination may be caused, and as a result, deterioration of the carrier may be promoted.
ここで、本発明において、体積平均粒径D50vや各種の粒度分布指標は、例えばコールターカウンターTAII(ベックマン−コールター社製)、マルチサイザ−II(ベックマン−コールター社製)等の測定器を用い、電解液はISOTON−II(ベックマン−コールター社製)を使用して測定することができる。
測定に際しては、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ホン酸ナトリウムの5%水溶液2ml中に測定試料を0.5〜50mg加える。これを電解液100〜150ml中に添加する。
試料を懸濁した電解液は超音波分散器で約1分間分散処理を行い、前記コールターカウンターTA−II型により、アパ−チャ−径として100μmアパ−チャ−を用いて2〜50μmの範囲の粒径の粒子の粒度分布を測定する。なお、サンプリングする粒子数は50000個である。
Here, in the present invention, the volume average particle diameter D50v and various particle size distribution indexes are measured using, for example, a measuring instrument such as Coulter Counter TAII (manufactured by Beckman-Coulter) or Multisizer-II (manufactured by Beckman-Coulter). The liquid can be measured using ISOTON-II (Beckman-Coulter).
In the measurement, 0.5 to 50 mg of a measurement sample is added to 2 ml of a 5% aqueous solution of a surfactant, preferably sodium alkylbenzenesulfonate as a dispersant. This is added to 100-150 ml of electrolyte.
The electrolytic solution in which the sample is suspended is subjected to a dispersion treatment with an ultrasonic disperser for about 1 minute, and a range of 2 to 50 μm is used with an aperture diameter of 100 μm by the Coulter counter TA-II type. The particle size distribution of the particles of the particle size is measured. The number of particles to be sampled is 50,000.
このようにして測定される粒度分布を基にして分割された粒度範囲(チャネル)に対して体積、数をそれぞれ小径側から累積分布を描いて、累積16%となる粒径を累積体積平均粒径D16v、累積数平均粒径D16P、累積50%となる粒径を累積体積平均粒径D50v、累積数平均粒径D50P、累積84%となる粒径を累積体積平均粒径D84v、累積数平均粒径D84Pと定義する。
これらを用いて、体積平均粒度分布指標(GSDv)は(D84v/D16V)1/2、数平均粒度分布指標(GSDp)は(D84P/D16P)1/2、の式によって求められる。
For the particle size range (channel) divided on the basis of the particle size distribution measured in this way, the cumulative distribution is drawn from the small diameter side for each volume and number, and the cumulative particle size average particle size is 16%. Diameter D16v, cumulative number average particle diameter D16P, cumulative volume average particle diameter D50v, cumulative number average particle diameter D50P, cumulative number average particle diameter D50P, cumulative volume average particle diameter D84v, cumulative number average particle diameter The particle size is defined as D84P.
Using these, the volume average particle size distribution index (GSDv) is obtained by the formula (D84v / D16V) 1/2, and the number average particle size distribution index (GSDp) is obtained by the formula (D84P / D16P) 1/2.
また、小粒径トナーは付着力が大きいため、現像効率の低下も発生し、結果として画質欠陥が生じる場合がある。特に転写工程では、感光体上に現像されたトナーのうち、小径成分の転写が困難になりやすく、結果的に転写効率が悪くなり、排トナーの増加や、画質不良などが生じる場合がある。これらの問題が生じた結果、静電気的に制御されないトナーや逆極トナーが増加しこれらが周囲を汚染するようになる。とりわけ帯電ロールには感光体等を介してこれらの制御されないトナーが蓄積されるため、帯電不良を引き起こす場合がある。 In addition, since the toner having a small particle size has a large adhesive force, the development efficiency may be lowered, resulting in image quality defects. In particular, in the transfer process, among the toners developed on the photoreceptor, it is difficult to transfer small diameter components, resulting in poor transfer efficiency and increased waste toner and poor image quality. As a result of these problems, toners that are not electrostatically controlled or reverse polarity toners increase, which contaminates the surroundings. In particular, since these uncontrolled toners are accumulated on the charging roll via a photoreceptor or the like, charging failure may occur.
本発明のトナーは、平均円形度が0.94〜0.98であることが好ましい。該平均円形度が0.94を下回ると、前記範囲より下回ると形状が不定形側になり、転写性、耐久性、流動性などが低下する場合がある。一方、前記平均円形度が0.98を超える場合、球形粒子の割合が多くなりクリーニング性が困難となる場合がある。前記平均円形度は、0.955〜0.975であることがより好ましく、0.960〜0.970であることが更に好ましい。 The toner of the present invention preferably has an average circularity of 0.94 to 0.98. When the average circularity is less than 0.94, when the average circularity is less than the above range, the shape becomes indeterminate, and the transferability, durability, fluidity, and the like may decrease. On the other hand, when the average circularity exceeds 0.98, the ratio of spherical particles may increase and cleaning properties may be difficult. The average circularity is more preferably 0.955 to 0.975, and still more preferably 0.960 to 0.970.
トナーの平均円形度はフロー式粒子像分析装置FPIA−2000(東亜医用電子株式会社製)により計測できる。具体的な測定方法としては、予め不純固形物を除去した水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ホン酸塩を0.1〜0.5ml加え、更に測定試料を0.1〜0.5g程度加える。測定試料を分散した懸濁液は越音波分散器で約1〜3分間分散処理を行ない、分散液濃度を3000〜1万個/μlとして前記装置によりトナーの平均円形度を測定する。 The average circularity of the toner can be measured by a flow type particle image analyzer FPIA-2000 (manufactured by Toa Medical Electronics Co., Ltd.). As a specific measurement method, a surfactant, preferably an alkylbenzene sulfonate, is added in an amount of 0.1 to 0.5 ml as a dispersant in 100 to 150 ml of water from which impure solids have been removed in advance. Add about 1-0.5g. The suspension in which the measurement sample is dispersed is subjected to dispersion treatment for about 1 to 3 minutes with an ultrasonic wave disperser, and the average circularity of the toner is measured by the above apparatus with the dispersion concentration being 3000 to 10,000 / μl.
本発明のトナーは、体積平均粒径D50vが3〜7μm、体積平均粒度分布指標GSDvが1.28以下、個数平均粒度分布指標GSDpが1.30以下、平均円形度が0.940〜0.980であることが好ましい。 The toner of the present invention has a volume average particle size D50v of 3 to 7 μm, a volume average particle size distribution index GSDv of 1.28 or less, a number average particle size distribution index GSDp of 1.30 or less, and an average circularity of 0.940 to 0.00. 980 is preferable.
本発明のトナーは、動的粘弾測定による1(rad/sec)での70℃と90℃の貯蔵弾性率G’(70)、G’(90)の比G’(70)/G’(90)が102〜105であることが好ましい。この範囲にすることにより定着温度において必要な粘度を得ることができ、低温定着性の確保を可能にした。かかる領域を有しないと定着に必要な粘度が得られないため、定着温度を高くしなければならず、低温定着性を得ることができない。なお、静電荷像現像用トナーの貯蔵弾性率G’(70)、G’(90)の比G’(70)/G‘(90)の好ましい値は103〜104であり、より好ましい値は2×103〜8×103である。 The toner of the present invention has a storage elastic modulus G ′ (70) / G ′ (90) ratio G ′ (70) / G ′ of 70 ° C. and 90 ° C. at 1 (rad / sec) by dynamic viscoelasticity measurement. (90) is preferably from 10 2 to 10 5 . By setting it within this range, the necessary viscosity at the fixing temperature can be obtained, and the low temperature fixing property can be secured. Without such a region, the viscosity required for fixing cannot be obtained, so the fixing temperature must be increased, and low temperature fixability cannot be obtained. In addition, the preferable value of the ratio G ′ (70) / G ′ (90) of the storage elastic modulus G ′ (70) and G ′ (90) of the electrostatic image developing toner is preferably 10 3 to 10 4. The value is 2 × 10 3 to 8 × 10 3 .
また、前記G’(70)は、1×104〜1×107Paであることが好ましく、5×104〜5×106Paであることがより好ましい。一方、前記G’(90)は、1×102〜5×103Paであることが好ましく、5×102〜1×103Paであることがより好ましい。 The G ′ (70) is preferably 1 × 10 4 to 1 × 10 7 Pa, and more preferably 5 × 10 4 to 5 × 10 6 Pa. On the other hand, the G ′ (90) is preferably 1 × 10 2 to 5 × 10 3 Pa, and more preferably 5 × 10 2 to 1 × 10 3 Pa.
また、本発明のトナーは、同一分子中にアニオン性とカチオン性のイオン性解離基を有する化合物(以下、「本発明に係る化合物」という場合がある。)を含有する。該本発明に係る化合物としては、特に制限はなく、分子構造内にカチオン性のイオン性解離基とアニオン性のイオン性解離基の両者を併せ持っているものであれば特に限定されない。
前記カチオン性のイオン性解離基(対イオンがカチオン性を示すもの)としては、カルボキシル基、スルホン酸基、オキソスルホン酸基、リン酸基、スルフォエチル基、フォスフォメチル基、カルボメチル基が挙げられ、カルボキシル基、スルホン酸基が好ましい。
一方、前記アニオン性のイオン性解離基(対イオンがアニオン性を示すもの)としては、アンモニウム基、アミノ基、メチルアミノ基、ジメチルアミノ基およびジエチルアミノ基が挙げられ、アンモニウム基、アミノ基が好ましい。
The toner of the present invention contains a compound having an anionic and a cationic ionic dissociation group in the same molecule (hereinafter sometimes referred to as “compound according to the present invention”). The compound according to the present invention is not particularly limited as long as it has both a cationic ionic dissociation group and an anionic ionic dissociation group in the molecular structure.
Examples of the cationic ionic dissociation group (where the counter ion exhibits cationicity) include a carboxyl group, a sulfonic acid group, an oxosulfonic acid group, a phosphoric acid group, a sulfoethyl group, a phosphomethyl group, and a carbomethyl group. , Carboxyl group and sulfonic acid group are preferable.
On the other hand, examples of the anionic ionic dissociation group (where the counter ion exhibits anionic property) include an ammonium group, an amino group, a methylamino group, a dimethylamino group, and a diethylamino group, and an ammonium group and an amino group are preferable. .
本発明に係る化合物の具体例としては、例えば、N−アルキルニトリロトリ酢酸、N−アルキルジメチルベタイン、α−トリメチルアンモニオ脂肪酸、N−アルキル−β−アミノプロピオン酸塩、N−アルキル−β−イミノプロピオン酸塩、N−アルキルオキシメチルN、N−ジエチルベタイン、N−アルキル−N、N−ジアミノエチルグリシン塩酸塩、2−アルキルイミダゾリン誘導体、アミノエチルイミダゾリン有機酸塩、N−アルキルスルホベタイン、N−アルキルタウリン塩などの両性界面活性剤類、または、下記式で表されるカチオン性モノマー単位とアニオン性モノマー単位を合わせ持った両性高分子凝集剤などが好適に用いられる。 Specific examples of the compound according to the present invention include, for example, N-alkylnitrilotriacetic acid, N-alkyldimethylbetaine, α-trimethylammonio fatty acid, N-alkyl-β-aminopropionate, N-alkyl-β-imino. Propionate, N-alkyloxymethyl N, N-diethylbetaine, N-alkyl-N, N-diaminoethylglycine hydrochloride, 2-alkylimidazoline derivatives, aminoethylimidazoline organic acid salt, N-alkylsulfobetaine, N -Amphoteric surfactants such as alkyltaurine salts or amphoteric polymer flocculants having both a cationic monomer unit and an anionic monomer unit represented by the following formula are preferably used.
前記式で表されるカチオン性モノマー単位とアニオン性モノマー単位を合わせ持った両性高分子凝集剤において、x、y、zは、1以上の整数を表し、2〜5の整数で、かつy>xの関係を満たすことが好ましい。 In the amphoteric polymer flocculant having both the cationic monomer unit and the anionic monomer unit represented by the above formula, x, y and z represent an integer of 1 or more, an integer of 2 to 5, and y> It is preferable to satisfy the relationship of x.
本発明に係る化合物は、同一分子中に極性の異なる官能基を有することにより、少量で双方の効果を併せ持つことが可能となる。具体的には、アニオン性(対イオンがカチオンを示すもの)のイオン性解離基は酸性領域では凝集力が高く、トナー粒子を構成する材料微粒子を凝集させる。また、従来公知の無機凝集剤と併用することで更に高度に凝集させることができる。一方、アルカリ性領域ではカチオン性解離基が粒子を安定化させる力が作用する。このようにして安定化した凝集粒子は構造を保持しながら融合させることができる。特に、ポリエステル樹脂微粒子を水系で凝集させる場合、水との親和性が高く凝集、融合しにくく、樹脂微粒子以外の着色剤、離型剤、結晶性樹脂などを内包しにくい傾向があるが、カチオン性のイオン性解離基、アニオン性のイオン性解離基を合わせもつ化合物を含有させることで均一に取り込み、融合させた低温定着性を有しながらも高強度のトナーを得ることが可能となる。 Since the compound according to the present invention has functional groups having different polarities in the same molecule, it is possible to have both effects in a small amount. Specifically, an anionic dissociative group (one in which the counter ion indicates a cation) has a high cohesive force in the acidic region, and aggregates the material fine particles constituting the toner particles. Moreover, it can be made to aggregate further highly by using together with a conventionally well-known inorganic flocculant. On the other hand, in the alkaline region, the cationic dissociation group acts to stabilize the particles. Aggregated particles stabilized in this way can be fused while maintaining the structure. In particular, when polyester resin fine particles are aggregated in an aqueous system, they have a high affinity with water and are difficult to aggregate and fuse, and tend not to contain colorants, release agents, crystalline resins, etc. other than resin fine particles. By incorporating a compound having both an ionic ionic dissociation group and an anionic ionic dissociation group, it becomes possible to obtain a toner having high strength while having a low temperature fixing property that is uniformly incorporated and fused.
本発明のトナーにおける本発明に係る化合物の含有量は、0.5〜5質量%であることが好ましく、1〜3質量%であることがより好ましく、1.5〜2.5質量%であることが更に好ましい。前記本発明に係る化合物の含有量が5質量%をこえると、トナー帯電特性を維持しにくくなり、かぶり、筋など画質ディフェクトを生じる場合があり、0.5質量%未満であると、酸性領域での凝集力、アルカリ性領域での安定性不足となり、粒径分布制御が困難になる場合がある。 The content of the compound according to the present invention in the toner of the present invention is preferably 0.5 to 5% by mass, more preferably 1 to 3% by mass, and 1.5 to 2.5% by mass. More preferably it is. When the content of the compound according to the present invention exceeds 5% by mass, it becomes difficult to maintain toner charging characteristics, and image quality defects such as fogging and streaks may occur. In some cases, the cohesive force in the layer and the stability in the alkaline region are insufficient, and the particle size distribution control becomes difficult.
従来、両性界面活性剤は特開2005−140952で記載のような重合時の安定剤として用いる場合、特開2005−091813で記載の顔料分散において添加する場合、特開2002−296839で記載の乳化・分散径確保のために添加する場合などが知られているが、本発明のようにトナー構成材料の凝集・融合、内包性、分散性、相溶性制御に用いた例はない。また、各材料に添加する場合は添加量も微量であることから、本発明のような効果は得られない。 Conventionally, amphoteric surfactants are used as stabilizers during polymerization as described in JP-A-2005-140952, added in pigment dispersions described in JP-A-2005-091813, and emulsified as described in JP-A-2002-296839. Although it is known that it is added to ensure a dispersion diameter, there is no example used for controlling aggregation / fusion, inclusion, dispersibility, and compatibility of toner constituent materials as in the present invention. Moreover, when adding to each material, since the addition amount is also very small, the effect like this invention cannot be acquired.
本発明のトナーは離型剤を含有する。該分散含有される離型剤の平均分散径は、0.3〜0.8μmの範囲内であることが好ましく、0.4〜0.8μmの範囲内であることがより好ましい。離型剤の平均分散径が0.3μm未満の場合には離型性が不十分となる場合があり、特にプロセススピ−ドが速い場合にはこの傾向がより顕著になりやすい。また、0.8μmを超える場合には、OHPシ−ト使用時の透明性の低下や、トナー表面への離型剤成分の露出が顕著になる場合がある。 The toner of the present invention contains a release agent. The average dispersion diameter of the release agent contained in the dispersion is preferably in the range of 0.3 to 0.8 μm, and more preferably in the range of 0.4 to 0.8 μm. When the average dispersion diameter of the release agent is less than 0.3 μm, the releasability may be insufficient, and this tendency tends to become more remarkable particularly when the process speed is fast. On the other hand, if the thickness exceeds 0.8 μm, the transparency may be lowered when the OHP sheet is used, and the exposure of the release agent component to the toner surface may become remarkable.
また、離型剤の分散径の標準偏差は0.05以下であることが好ましく、0.04以下であることがより好ましい。離型剤の分散径の標準偏差が0.05を超えると、離型性、OHPシ−ト使用時の透明性、トナー表面への離型剤の露出に悪影響する場合がある。
なお、トナー中に分散含有される離型剤の平均分散径は、TEM(透過型電子顕微鏡)写真を、画像解析装置(ニレコ社製、Luzex画像解析装置)で解析し、100個のトナー粒子中の離型剤の分散径(=(長径+短径)/2)の平均値を計算することで求められ、標準偏差はこのとき得られた個々の分散径を元に求めた。
Further, the standard deviation of the dispersion diameter of the release agent is preferably 0.05 or less, and more preferably 0.04 or less. When the standard deviation of the release agent dispersion diameter exceeds 0.05, the release property, the transparency when using the OHP sheet, and the exposure of the release agent to the toner surface may be adversely affected.
The average dispersion diameter of the release agent dispersed and contained in the toner was determined by analyzing a TEM (Transmission Electron Microscope) photograph with an image analysis device (Lusex image analysis device manufactured by Nireco) and 100 toner particles. The average value of the dispersion diameter (= (major axis + minor axis) / 2) of the release agent in the medium was obtained, and the standard deviation was obtained based on the individual dispersion diameters obtained at this time.
更に、トナー表面の離型剤の露出率は、5〜12atom%の範囲内が好ましく、6〜11atom%の範囲内が更に好ましい。5atom%未満の場合は、特に高速で使用するシステムにおいて高温度側の定着性が悪化する場合があり、12atom%を超える場合には長期に渡る使用において、外添剤の偏在、埋没による現像性、転写性の低下が見られる場合がある。
ここで露出率はXPS(X線光電子分光)測定により求めた。XPS測定装置としては、日本電子社製、JPS−9000MXを使用し、測定は、X線源としてMgKα線を用い、加速電圧を10kV、エミッション電流を30mAに設定して実施した。ここで、C1Sスペクトルのピ−ク分離法によってトナー表面の離型剤量を定量した。ピ−ク分離法は、測定されたC1Sスペクトルを、最小二乗法によるカ−ブフィッティングを用いて各成分に分離する。分離のベースとなる成分スペクトルには、トナーの作製に用いた離型剤、結着樹脂、結晶性樹脂を単独に測定して得られたC1Sスペクトルを用いる。
Further, the exposure rate of the release agent on the toner surface is preferably in the range of 5 to 12 atom%, and more preferably in the range of 6 to 11 atom%. If it is less than 5 atom%, the fixability on the high temperature side may be deteriorated particularly in a system used at a high speed, and if it exceeds 12 atom%, the developability due to uneven distribution and burying of external additives in long-term use. In some cases, transferability may be deteriorated.
Here, the exposure rate was determined by XPS (X-ray photoelectron spectroscopy) measurement. As an XPS measuring apparatus, JPS-9000MX manufactured by JEOL Ltd. was used, and the measurement was performed using an MgKα ray as an X-ray source, setting an acceleration voltage to 10 kV, and an emission current to 30 mA. Here, the amount of the release agent on the toner surface was quantified by the peak separation method of the C1S spectrum. In the peak separation method, the measured C1S spectrum is separated into each component using curve fitting by the least square method. As a component spectrum that is a base for separation, a C1S spectrum obtained by independently measuring a release agent, a binder resin, and a crystalline resin used for toner preparation is used.
次に、本発明のトナーの製造方法や、構成材料等についてより詳細に説明する。
本発明のトナーは、公知のトナー製造方法により作製することができるが、いわゆる湿式製法;すなわち、水若しくは有機溶媒中、又はそれらの混合溶媒中で、結着樹脂、着色剤、離型剤、及び前記本発明に係る化合物を含む着色樹脂粒子を造粒する造粒工程と、該着色樹脂粒子を洗浄・乾燥する洗浄・乾燥工程とを経て製造されることが好ましい。
Next, the method for producing the toner of the present invention, the constituent materials, and the like will be described in more detail.
The toner of the present invention can be produced by a known toner production method, but a so-called wet production method; that is, a binder resin, a colorant, a release agent, in water or an organic solvent, or a mixed solvent thereof. And it is preferable to manufacture through the granulation process which granulates the colored resin particle containing the compound concerning the said invention, and the washing | cleaning and drying process which wash | cleans and dries this colored resin particle.
このような湿式製法としては、前記本発明に係る化合物、着色剤、離型剤、その他必要に応じて用いられる成分を、非晶性樹脂等の結着樹脂を形成する重合性単量体とともに懸濁させ、重合性単量体を重合する懸濁重合法、前記本発明に係る化合物、非晶性樹脂、着色剤、離型剤等のトナー構成材料を有機溶媒に溶解させ、水系溶媒中に懸濁状態で分散させた後に有機溶媒を除去する溶解懸濁法、前記本発明に係る化合物、非晶性樹脂等の結着樹脂成分を乳化重合により作製し、顔料、離型剤等の分散液とともにヘテロ凝集させ、その後融合・合一する乳化重合凝集法などがあげられるが、これらに限定されることはない。なお、これらの中で、トナーの粒径制御性、狭粒度分布、形状制御性、狭形状分布、内部分散制御性等が優れていることから乳化重合凝集法が最適である As such a wet manufacturing method, the compound according to the present invention, a colorant, a release agent, and other components used as necessary, together with a polymerizable monomer that forms a binder resin such as an amorphous resin Suspension polymerization method for suspending and polymerizing a polymerizable monomer, toner constituent materials such as the compound according to the present invention, an amorphous resin, a colorant, a release agent and the like are dissolved in an organic solvent, and in an aqueous solvent. Dissolving suspension method in which the organic solvent is removed after being dispersed in a suspended state, a binder resin component such as the compound according to the present invention and an amorphous resin is prepared by emulsion polymerization, and a pigment, a release agent, etc. Examples include, but are not limited to, an emulsion polymerization aggregation method in which heteroaggregation is performed together with the dispersion, and then fused and united. Of these, the emulsion polymerization aggregation method is optimal because of excellent particle size controllability, narrow particle size distribution, shape controllability, narrow shape distribution, internal dispersion controllability, etc. of the toner.
上述のような乳化重合凝集法を利用する場合、結着樹脂粒子分散液、着色剤粒子分散液、及び離型剤粒子分散液を調製する分散液調製工程と、それぞれの分散液と前記本発明に係る化合物を攪拌混合し凝集粒子分散液を調製する凝集工程と、前記結着樹脂のガラス転移温度以上の温度に加熱して前記凝集粒子を一体化する一体化工程とを経て着色樹脂粒子が造粒され、更に洗浄・乾燥工程を経て本発明のトナーが製造される。なお、それぞれの分散液には必要に応じて、無機微粒子分散液や、結晶性樹脂を分散させた結晶性樹脂粒子分散液等のその他の分散液を加えてもよい。 When using the emulsion polymerization aggregation method as described above, a dispersion preparing step for preparing a binder resin particle dispersion, a colorant particle dispersion, and a release agent particle dispersion, the respective dispersions and the present invention. The colored resin particles are subjected to an aggregation step of stirring and mixing the compound according to the above to prepare an aggregated particle dispersion, and an integration step of integrating the aggregated particles by heating to a temperature equal to or higher than the glass transition temperature of the binder resin. The toner of the present invention is manufactured through granulation and further washing and drying processes. In addition, you may add other dispersion liquids, such as an inorganic fine particle dispersion liquid and the crystalline resin particle dispersion liquid which disperse | distributed crystalline resin, to each dispersion liquid as needed.
尚、本発明において、「結晶性樹脂」とは、示差走査熱量測定(DSC)において、階段状の吸熱量変化ではなく、明確な吸熱ピークを有するものを指す。また、前記結晶性樹脂の主鎖に対して他成分を共重合したポリマーの場合、他成分が50質量%以下であれば、この共重合体も結晶性樹脂と呼ぶ。結晶性樹脂は、通常、重量平均分子量が10000以上の結晶性の樹脂である。 In the present invention, the “crystalline resin” refers to a resin having a clear endothermic peak rather than a stepwise endothermic amount change in differential scanning calorimetry (DSC). In the case of a polymer obtained by copolymerizing other components with the main chain of the crystalline resin, if the other components are 50% by mass or less, this copolymer is also called a crystalline resin. The crystalline resin is usually a crystalline resin having a weight average molecular weight of 10,000 or more.
−結晶性樹脂−
結晶性樹脂は、融点を有するため特定温度における粘度の低下が大きく、定着時にトナーが加熱された際に、結晶性樹脂分子が熱的に活動を開始してから定着可能領域までの温度差を小さくすることができるため、結晶性樹脂を含有すると、更に優れた低温定着性を付与することができる。トナーの結晶性樹脂の好ましい含有量は1〜10質量%であり、更に好ましくは2〜8質量%の範囲である。
-Crystalline resin-
Since the crystalline resin has a melting point, the viscosity is greatly reduced at a specific temperature. When the toner is heated at the time of fixing, the temperature difference between the crystalline resin molecule starting thermally and the fixable region is increased. Therefore, when a crystalline resin is contained, further excellent low-temperature fixability can be imparted. The content of the crystalline resin in the toner is preferably 1 to 10% by mass, more preferably 2 to 8% by mass.
本発明で用いる結晶性樹脂は、低温定着性とトナーの保存安定性を確保するために、45〜110℃の範囲に融点を有するものが適当である。融点が45℃を下回ると、トナーの保存が困難になり、110℃を超えると低温定着性の効果を享受することができない場合がある。結晶性樹脂の好ましい融点の範囲は50〜100℃であり、より好ましい範囲は55〜90℃である。尚、前記樹脂の融点は、JISK−7121:87に示す方法で求めた。 As the crystalline resin used in the present invention, a resin having a melting point in the range of 45 to 110 ° C. is suitable in order to ensure low-temperature fixability and toner storage stability. When the melting point is below 45 ° C., it becomes difficult to store the toner, and when it exceeds 110 ° C., the effect of low-temperature fixability may not be obtained. A preferable melting point range of the crystalline resin is 50 to 100 ° C, and a more preferable range is 55 to 90 ° C. In addition, melting | fusing point of the said resin was calculated | required by the method shown to JISK-7121: 87.
また、結晶性樹脂の数平均分子量(Mn)は、2000以上であることが好ましく、4000以上であることがより好ましい。数平均分子量(Mn)が、1500未満であると、定着時にトナーが紙等の記録媒体の表面へしみ込んで定着ムラを生じたり、定着画像の折り曲げ耐性に対する強度が低下してしまう場合がある。 Further, the number average molecular weight (Mn) of the crystalline resin is preferably 2000 or more, and more preferably 4000 or more. If the number average molecular weight (Mn) is less than 1500, the toner may soak into the surface of a recording medium such as paper at the time of fixing to cause uneven fixing, or the strength against bending resistance of the fixed image may be reduced.
本発明に用いる結晶性樹脂としては、重量平均分子量が5000を超え、且つ、結晶性を持つ樹脂が好ましく、具体的には、結晶性ポリエステル樹脂、結晶性ビニル系樹脂が挙げられるが、定着時の紙への接着性や帯電性、および好ましい範囲での融点調整の観点から結晶性ポリエステル樹脂が好ましい。また、適度な融点をもつ脂肪族系の結晶性ポリエステル樹脂がより好ましい。 The crystalline resin used in the present invention is preferably a resin having a weight average molecular weight of more than 5000 and having crystallinity, and specific examples include crystalline polyester resins and crystalline vinyl resins. A crystalline polyester resin is preferable from the viewpoints of adhesion to paper and chargeability, and adjustment of the melting point within a preferred range. An aliphatic crystalline polyester resin having an appropriate melting point is more preferable.
前記結晶性ビニル系樹脂としては、(メタ)アクリル酸アミル、(メタ)アクリル酸ヘキシル、(メタ)アクリル酸ヘプチル、(メタ)アクリル酸オクチル、(メタ)アクリル酸ノニル、(メタ)アクリル酸デシル、(メタ)アクリル酸ウンデシル、(メタ)アクリル酸トリデシル、(メタ)アクリル酸ミリスチル、(メタ)アクリル酸セチル、(メタ)アクリル酸ステアリル、(メタ)アクリル酸オレイル、(メタ)アクリル酸ベヘニル等の長鎖アルキル、アルケニルの(メタ)アクリル酸エステルを用いたビニル系樹脂が挙げられる。尚、本明細書において、”(メタ)アクリル”なる記述は、”アクリル”および”メタクリル”のいずれをも含むことを意味するものである。 Examples of the crystalline vinyl resin include amyl (meth) acrylate, hexyl (meth) acrylate, heptyl (meth) acrylate, octyl (meth) acrylate, nonyl (meth) acrylate, and decyl (meth) acrylate. , Undecyl (meth) acrylate, tridecyl (meth) acrylate, myristyl (meth) acrylate, cetyl (meth) acrylate, stearyl (meth) acrylate, oleyl (meth) acrylate, behenyl (meth) acrylate, etc. And vinyl resins using long-chain alkyl and alkenyl (meth) acrylic acid esters. In this specification, the description “(meth) acryl” means that both “acryl” and “methacryl” are included.
一方、前記結晶性ポリエステル樹脂は、カルボン酸(ジカルボン酸)成分と、アルコール(ジオール)成分とから合成されるものである。以下、カルボン酸成分、およびアルコール成分について、さらに詳しく説明する。尚、本発明では、結晶性ポリエステル樹脂の主鎖に対して、他成分を50質量%以下の割合で共重合した共重合体も結晶性ポリエステル樹脂とする。 On the other hand, the crystalline polyester resin is synthesized from a carboxylic acid (dicarboxylic acid) component and an alcohol (diol) component. Hereinafter, the carboxylic acid component and the alcohol component will be described in more detail. In the present invention, a copolymer obtained by copolymerizing other components in a proportion of 50% by mass or less with respect to the main chain of the crystalline polyester resin is also referred to as a crystalline polyester resin.
−カルボン酸成分−
カルボン酸成分は、脂肪族ジカルボン酸が望ましく、特に直鎖型のカルボン酸が望ましい。例えば、蓚酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼリン酸、セバシン酸、1,9−ノナンジカルボン酸、1,10−デカンジカルボン酸、1,11−ウンデカンジカルボン酸、1,12−ドデカンジカルボン酸、1,13−トリデカンジカルボン酸、1,14−テトラデカンジカルボン酸、1,16−ヘキサデカンジカルボン酸、1,18−オクタデカンジカルボン酸など、或いはその低級アルキルエステルや酸無水物が挙げられるが、これらに限定されない。
-Carboxylic acid component-
The carboxylic acid component is preferably an aliphatic dicarboxylic acid, and particularly preferably a linear carboxylic acid. For example, succinic acid, malonic acid, succinic acid, glutaric acid, adipic acid, pimelic acid, suberic acid, azelic acid, sebacic acid, 1,9-nonanedicarboxylic acid, 1,10-decanedicarboxylic acid, 1,11-undecanedicarboxylic acid Acid, 1,12-dodecanedicarboxylic acid, 1,13-tridecanedicarboxylic acid, 1,14-tetradecanedicarboxylic acid, 1,16-hexadecanedicarboxylic acid, 1,18-octadecanedicarboxylic acid, etc., or lower alkyl esters thereof Acid anhydrides can be mentioned but are not limited to these.
前記カルボン酸成分としては、前述の脂肪族ジカルボン酸成分のほか、二重結合を持つジカルボン酸成分、スルホン酸基を持つジカルボン酸成分等の構成成分が含まれていることが好ましい。尚、前記二重結合を持つジカルボン酸成分には、二重結合を持つジカルボン酸に由来する構成成分のほか、二重結合を持つジカルボン酸の低級アルキルエステルまたは酸無水物等に由来する構成成分も含まれる。また、前記スルホン酸基を持つジカルボン酸成分には、スルホン酸基を持つジカルボン酸に由来する構成成分のほか、スルホン酸基を持つジカルボン酸の低級アルキルエステルまたは酸無水物等に由来する構成成分も含まれる。 The carboxylic acid component preferably contains constituent components such as a dicarboxylic acid component having a double bond and a dicarboxylic acid component having a sulfonic acid group in addition to the aliphatic dicarboxylic acid component described above. The dicarboxylic acid component having a double bond includes a component derived from a lower alkyl ester or acid anhydride of a dicarboxylic acid having a double bond, in addition to a component derived from a dicarboxylic acid having a double bond. Is also included. The dicarboxylic acid component having a sulfonic acid group includes a component derived from a dicarboxylic acid having a sulfonic acid group, a lower alkyl ester of a dicarboxylic acid having a sulfonic acid group, or an acid anhydride. Is also included.
前記二重結合を持つジカルボン酸は、その二重結合を利用して樹脂全体を架橋させ得る点で、定着時のホットオフセットを防ぐために好適に用いることができる。このようなジカルボン酸としては、例えば、フマル酸、マレイン酸、3−ヘキセンジオイック酸、3−オクテンジオイック酸等が挙げられるが、これらに限定されない。また、これらの低級アルキルエステル、酸無水物等も挙げられる。これらの中でも、コストの点で、フマル酸、マレイン酸等が好ましい。 The dicarboxylic acid having a double bond can be suitably used to prevent hot offset at the time of fixing because the entire resin can be crosslinked using the double bond. Examples of such dicarboxylic acids include, but are not limited to, fumaric acid, maleic acid, 3-hexenedioic acid, and 3-octenedioic acid. Moreover, these lower alkyl esters, acid anhydrides, etc. are also mentioned. Among these, fumaric acid, maleic acid and the like are preferable in terms of cost.
前記スルホン酸基を持つジカルボン酸は、顔料等の色材の分散を良好にできる点で有効である。また、樹脂全体を水に乳化或いは懸濁して、微粒子を作製する際にスルホン酸基があれば、後述するように、界面活性剤を使用しないで乳化或いは懸濁が可能である。このようなスルホン酸基を持つジカルボン酸としては、例えば、2−スルホテレフタル酸ナトリウム塩、5−スルホイソフタル酸ナトリウム塩、スルホコハク酸ナトリウム塩等が挙げられるがこれらに限定されない。また、これらの低級アルキルエステル、酸無水物等も挙げられる。これらの中でもコストの点で、5−スルホイソフタル酸ナトリウム塩等が好ましい。 The dicarboxylic acid having a sulfonic acid group is effective in that it can favorably disperse a coloring material such as a pigment. Further, if a sulfonic acid group is present when the entire resin is emulsified or suspended in water to produce fine particles, it can be emulsified or suspended without using a surfactant, as will be described later. Examples of the dicarboxylic acid having a sulfonic acid group include, but are not limited to, 2-sulfoterephthalic acid sodium salt, 5-sulfoisophthalic acid sodium salt, and sulfosuccinic acid sodium salt. Moreover, these lower alkyl esters, acid anhydrides, etc. are also mentioned. Among these, 5-sulfoisophthalic acid sodium salt and the like are preferable in terms of cost.
これらの脂肪族ジカルボン酸成分以外のカルボン酸成分(二重結合を持つジカルボン酸成分および/またはスルホン酸基を持つジカルボン酸成分)の、カルボン酸成分における含有量としては、1〜20構成モル%が好ましく、2〜10構成モル%がより好ましい。 The content of the carboxylic acid component other than these aliphatic dicarboxylic acid components (dicarboxylic acid component having a double bond and / or dicarboxylic acid component having a sulfonic acid group) in the carboxylic acid component is 1 to 20 mol%. Is preferable, and 2 to 10 mol% is more preferable.
前記脂肪族ジカルボン酸成分以外のカルボン酸成分の含有量が、1構成モル%未満の場合には、トナー中の顔料の分散性が良くない場合がある。また、乳化重合凝集法を利用してトナーを作製する場合に、分散液中の乳化粒子径が大きくなり、凝集によるトナー径の調整が困難となる場合がある。
一方、20構成モル%を超えると、結晶性ポリエステル樹脂の結晶性が低下し、融点が降下して、画像の保存性が悪くなる場合がある。
また、乳化重合凝集法を利用してトナーを作製する場合に、分散液中の乳化粒子径が小さ過ぎて水に溶解し、ラテックスが生じない場合がある。尚、本発明において「構成モル%」とは、ポリエステル樹脂における各構成成分(カルボン酸成分、アルコール成分)を1単位(モル)したときの百分率を指す。
When the content of the carboxylic acid component other than the aliphatic dicarboxylic acid component is less than 1 component mol%, the dispersibility of the pigment in the toner may not be good. Further, when a toner is produced using the emulsion polymerization aggregation method, the emulsion particle diameter in the dispersion becomes large, and it may be difficult to adjust the toner diameter by aggregation.
On the other hand, if it exceeds 20 component mol%, the crystallinity of the crystalline polyester resin is lowered, the melting point is lowered, and the storage stability of the image may be deteriorated.
Further, when a toner is produced using an emulsion polymerization aggregation method, the emulsion particle size in the dispersion may be too small to dissolve in water, and latex may not be generated. In the present invention, “constituent mol%” refers to a percentage when each constituent component (carboxylic acid component, alcohol component) in the polyester resin is 1 unit (mol).
−アルコール成分−
アルコール構成成分としては脂肪族ジオールが望ましく、例えば、エチレングリコール、1、3−プロパンジオール、1、4−ブタンジオール、1、5ペンタンジオール、1、6−ヘキサンジオール、1、7−ヘプタンジオール、1、8−オクタンジオール、1、9−ノナンジオール、1、10−デカンジオール、1、11−ウンデカンジオール、1、12−ドデカンジオール、1、13−トリデカンジオール、1、14−テトラデカンジオール、1、18−オクタデカンジオール、1、20−エイコサンジオール等が挙げられるが、この限りではない。
-Alcohol component-
The alcohol component is preferably an aliphatic diol, such as ethylene glycol, 1,3-propanediol, 1,4-butanediol, 1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, 1,7-heptanediol, 1,8-octanediol, 1,9-nonanediol, 1,10-decanediol, 1,11-undecanediol, 1,12-dodecanediol, 1,13-tridecanediol, 1,14-tetradecanediol, 1,18-octadecanediol, 1,20-eicosanediol and the like are exemplified, but not limited thereto.
前記アルコール成分は、脂肪族ジオール成分の含有量が80構成モル%以上であることが好ましく、必要に応じてその他の成分を含む。前記アルコール成分としては、前記脂肪族ジオール成分の含有量が90構成モル%以上であることがより好ましい。 The alcohol component preferably has an aliphatic diol component content of 80 constituent mol% or more, and includes other components as necessary. As the alcohol component, the content of the aliphatic diol component is more preferably 90 constituent mol% or more.
前記含有量が、80構成モル%未満では、ポリエステル樹脂の結晶性が低下し、融点が降下するため、耐トナーブロッキング性、画像保存性および、低温定着性が悪化してしまう場合がある。一方、必要に応じて含まれるその他の成分としては、二重結合を持つジオール成分、スルホン酸基を持つジオール成分等の構成成分が挙げられる。 When the content is less than 80 mol%, the crystallinity of the polyester resin is lowered and the melting point is lowered, so that toner blocking resistance, image storage stability and low-temperature fixability may be deteriorated. On the other hand, examples of other components included as necessary include diol components having a double bond and diol components having a sulfonic acid group.
前記二重結合を持つジオールとしては、2−ブテン−1,4−ジオール、3−ブテン−1,6−ジオール、4−ブテン−1,8−ジオール等が挙げられる。一方、前記スルホン酸基を持つジオールとしては、1,4−ジヒドロキシ−2−スルホン酸ベンゼンナトリウム塩、1,3−ジヒドロキシメチル−5−スルホン酸ベンゼンナトリウム塩、2−スルホ−1,4−ブタンジオールナトリウム塩等が挙げられる。 Examples of the diol having a double bond include 2-butene-1,4-diol, 3-butene-1,6-diol, 4-butene-1,8-diol and the like. On the other hand, as the diol having a sulfonic acid group, 1,4-dihydroxy-2-sulfonic acid benzene sodium salt, 1,3-dihydroxymethyl-5-sulfonic acid benzene sodium salt, 2-sulfo-1,4-butane Examples include diol sodium salt.
これらの直鎖型脂肪族ジオール成分以外のアルコール成分を加える場合(二重結合を持つジオール成分、および/または、スルホン酸基を持つジオール成分)の、アルコール成分における含有量としては、1〜20構成モル%が好ましく、2〜10構成モル%がより好ましい。前記含有量が、1構成モル%未満の場合には、顔料分散が不良となったり、乳化粒子径が大きくなり、凝集によるトナー径の調整が困難となる場合がある。一方、20構成モル%を超えると、ポリエステル樹脂の結晶性が低下し、融点が降下して、画像の保存性が悪くなったり、乳化粒子径が小さ過ぎて水に溶解し、ラテックスが生じない場合がある。 In the case of adding an alcohol component other than these linear aliphatic diol components (a diol component having a double bond and / or a diol component having a sulfonic acid group), the content in the alcohol component is 1 to 20 Constitutional mol% is preferable, and 2-10 constitutional mol% is more preferable. When the content is less than 1 constituent mol%, pigment dispersion may be poor, the emulsified particle diameter may be large, and adjustment of the toner diameter by aggregation may be difficult. On the other hand, if it exceeds 20 component mol%, the crystallinity of the polyester resin is lowered, the melting point is lowered, the image storage stability is deteriorated, or the emulsion particle size is too small to dissolve in water, and no latex is produced. There is a case.
前記結晶性ポリエステル樹脂の製造方法としてはとくに制限はなくカルボン酸成分とアルコール成分を反応させる一般的なポリエステル重合法で製造することができ、例えば、直接重縮合、エステル交換法等が挙げられ、モノマーの種類によって使い分けて製造する。前記酸成分とアルコール成分とを反応させる際のモル比(酸成分/アルコール成分)としては、反応条件等によっても異なるため、一概には言えないが、通常1/1程度である。 The method for producing the crystalline polyester resin is not particularly limited and can be produced by a general polyester polymerization method in which a carboxylic acid component and an alcohol component are reacted. Examples thereof include direct polycondensation and transesterification. Produced separately depending on the type of monomer. The molar ratio (acid component / alcohol component) when the acid component reacts with the alcohol component varies depending on the reaction conditions and the like, and cannot be generally stated, but is usually about 1/1.
前記結晶性ポリエステル樹脂の製造は、重合温度180〜230℃の間で行うことができ、必要に応じて反応系内を減圧にし、縮合時に発生する水やアルコールを除去しながら反応させる。モノマーが、反応温度下で溶解または相溶しない場合は、高沸点の溶剤を溶解補助剤として加え溶解させてもよい。重縮合反応においては、溶解補助溶剤留去しながら行う。共重合反応において相溶性の悪いモノマーが存在する場合はあらかじめ相溶性の悪いモノマーと、そのモノマーと重縮合予定のカルボン酸成分またはアルコール成分とを縮合させておいてから主成分と共に重縮合させるとよい。 The crystalline polyester resin can be produced at a polymerization temperature of 180 to 230 ° C., and the reaction system is depressurized as necessary to carry out the reaction while removing water and alcohol generated during the condensation. When the monomer is not dissolved or compatible at the reaction temperature, a solvent having a high boiling point may be added as a solubilizer and dissolved. In the polycondensation reaction, the dissolution auxiliary solvent is distilled off. If a monomer with poor compatibility is present in the copolymerization reaction, the monomer with poor compatibility and the monomer and the carboxylic acid component or alcohol component to be polycondensed are condensed in advance and then polycondensed together with the main component. Good.
前記結晶性ポリエステル樹脂の製造時に使用可能な触媒としては、ナトリウム、リチウム等のアルカリ金属化合物;マグネシウム、カルシウム等のアルカリ土類金属化合物;亜鉛、マンガン、アンチモン、チタン、スズ、ジルコニウム、ゲルマニウム等の金属化合物;亜リン酸化合物、リン酸化合物、およびアミン化合物等が挙げられ、具体的には、以下の化合物が挙げられる。 Catalysts that can be used in the production of the crystalline polyester resin include alkali metal compounds such as sodium and lithium; alkaline earth metal compounds such as magnesium and calcium; zinc, manganese, antimony, titanium, tin, zirconium, germanium, and the like. Metal compounds: Phosphorous acid compounds, phosphoric acid compounds, amine compounds, and the like, and specific examples include the following compounds.
例えば、酢酸ナトリウム、炭酸ナトリウム、酢酸リチウム、酢酸カルシウム、ステアリン酸亜鉛、ナフテン酸亜鉛、塩化亜鉛、酢酸マンガン、ナフテン酸マンガン、チタンテトラエトキシド、チタンテトラプロポキシド、チタンテトライソプロポキシド、チタンテトラブトキシド、三酸化アンチモン、トリフェニルアンチモン、トリブチルアンチモン、ギ酸スズ、シュウ酸スズ、テトラフェニルスズ、ジブチルスズジクロライド、ジブチルスズオキシド、ジフェニルスズオキシド、ジルコニウムテトラブトキシド、ナフテン酸ジルコニウム、炭酸ジルコニ−ル、酢酸ジルコニ−ル、ステアリン酸ジルコニ−ル、オチル酸ジルコニ−ル、酸化ゲルマニウム、トリフェニルホスファイト、トリス(2,4−ジ−t−ブチルフェニル)ホスファイト、エチルトリフェニルホスホニウムブロマイド、トリエチルアミン、トリフェニルアミン等の化合物が挙げられる。 For example, sodium acetate, sodium carbonate, lithium acetate, calcium acetate, zinc stearate, zinc naphthenate, zinc chloride, manganese acetate, manganese naphthenate, titanium tetraethoxide, titanium tetrapropoxide, titanium tetraisopropoxide, titanium tetra Butoxide, antimony trioxide, triphenylantimony, tributylantimony, tin formate, tin oxalate, tetraphenyltin, dibutyltin dichloride, dibutyltin oxide, diphenyltin oxide, zirconium tetrabutoxide, zirconium naphthenate, zirconium carbonate, zirconyl acetate , Zirconyl stearate, zirconyl oxylate, germanium oxide, triphenyl phosphite, tris (2,4-di-t-butylphenyl) phosphite Ethyltriphenylphosphonium bromide, triethylamine, compounds such as triphenyl amine.
また、結晶性樹脂の融点、分子量等の調整の目的で上記の重合性単量体以外に、より短鎖のアルキル基、アルケニル基、芳香環等を有する化合物を使用することもできる。
具体例としては、ジカルボン酸の場合、コハク酸、マロン酸、シュウ酸等のアルキルジカルボン酸類、およびフタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、ホモフタル酸、4,4’−ビ安息香酸、2,6−ナフタレンジカルボン酸、1,4−ナフタレンジカルボン酸等の芳香族ジカルボン酸類、ジピコリン酸、ジニコチン酸、キノリン酸、2,3−ピラジンジカルボン酸等の含窒素芳香族ジカルボン酸類が挙げられ、ジオール類の場合、コハク酸、マロン酸、アセトンジカルボン酸、ジグリコール酸等の短鎖アルキルのジオール類が挙げられ、短鎖アルキルのビニル系重合性単量体の場合、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸プロピル、(メタ)アクリル酸ブチル等の短鎖アルキル、アルケニルの(メタ)アクリル酸エステル類、アクリロニトリル、メタクリロニトリル等のビニルニトリル類、ビニルメチルエーテル、ビニルイソブチルエーテル等のビニルエーテル類、ビニルメチルケトン、ビニルエチルケトン、ビニルイソプロペニルケトン類、エチレン、プロピレン、ブタジエン、イソプレン等のオレフィン類等が挙げられる。これらの重合性単量体は、1種単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
In addition to the above polymerizable monomer, a compound having a shorter chain alkyl group, alkenyl group, aromatic ring or the like may be used for the purpose of adjusting the melting point, molecular weight, etc. of the crystalline resin.
Specific examples include dicarboxylic acids, alkyl dicarboxylic acids such as succinic acid, malonic acid, and oxalic acid, and phthalic acid, isophthalic acid, terephthalic acid, homophthalic acid, 4,4′-bibenzoic acid, 2,6- Examples include aromatic dicarboxylic acids such as naphthalenedicarboxylic acid and 1,4-naphthalenedicarboxylic acid, and nitrogen-containing aromatic dicarboxylic acids such as dipicolinic acid, dinicotinic acid, quinolinic acid, and 2,3-pyrazinedicarboxylic acid. Short chain alkyl diols such as succinic acid, malonic acid, acetone dicarboxylic acid, diglycolic acid, etc. In the case of short chain alkyl vinyl polymerizable monomers, methyl (meth) acrylate, (meth) Short chain alkyls such as ethyl acrylate, propyl (meth) acrylate, butyl (meth) acrylate, alkenyl (meth) Acrylic esters, vinyl nitriles such as acrylonitrile and methacrylonitrile, vinyl ethers such as vinyl methyl ether and vinyl isobutyl ether, vinyl methyl ketone, vinyl ethyl ketone, vinyl isopropenyl ketones, ethylene, propylene, butadiene, isoprene, etc. Olefins and the like. These polymerizable monomers may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.
−非晶性樹脂−
本発明のトナーにおいて、結着樹脂は非晶性樹脂であることが好ましい。本発明に用いられる非晶性樹脂としては、公知のトナー用の非晶性結着樹脂が利用でき、例えば、スチレン−アクリル樹脂等が利用できるが非晶性ポリエステル樹脂を用いることが好適である。
用いる非晶性ポリエステル樹脂のガラス転移点は50〜80℃の範囲が好ましく、55〜65℃の範囲がより好ましい。また、重量平均分子量は8000〜30000の範囲であることが好ましいが、低温定着性と機械強度の観点から、重量平均分子量は8000〜16000の範囲であることがより好ましい。そして、低温定着性、混合性の観点から、第三成分を共重合してもよい。
また、非晶性ポリエステル樹脂は、これと組み合わせて用いる結晶性エステル化合物と共通のアルコール成分あるいはカルボン酸成分を持つことが混和性を高める上で好ましい。
-Amorphous resin-
In the toner of the present invention, the binder resin is preferably an amorphous resin. As the amorphous resin used in the present invention, a known amorphous binder resin for toner can be used. For example, a styrene-acrylic resin can be used, but it is preferable to use an amorphous polyester resin. .
The glass transition point of the amorphous polyester resin used is preferably in the range of 50 to 80 ° C, more preferably in the range of 55 to 65 ° C. The weight average molecular weight is preferably in the range of 8000 to 30000, but from the viewpoint of low temperature fixability and mechanical strength, the weight average molecular weight is more preferably in the range of 8000 to 16000. The third component may be copolymerized from the viewpoints of low-temperature fixability and mixing properties.
The amorphous polyester resin preferably has a common alcohol component or carboxylic acid component with the crystalline ester compound used in combination with it to enhance miscibility.
非晶性ポリエステル樹脂の製造方法は、上述した結晶性ポリエステル樹脂の製造方法と同様、特に制限はなく、前述のような一般的なポリエステル重合法で製造することができる。
非晶性ポリエステル樹脂の合成に用いるカルボン酸成分としては、結晶性ポリエステル樹脂に関して挙げた種々のジカルボン酸を同様に用いることができる。
前記アルコール成分としても、非晶性ポリエステル樹脂の合成に用いる種々のジオールを用いることができるが、結晶性ポリエステル樹脂に関して挙げた脂肪族ジオールに加えて、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や水素添加ビスフェノールA、ビスフェノールS、ビスフェノールSエチレンオキサイド付加物、ビスフェノールSプロピレンオキサイド付加物等を用いることができる。
さらに、トナー製造性・耐熱性・透明性の観点から、ビスフェノールS、ビスフェノールSエチレンオキサイド付加物、ビスフェノールSプロピレンオキサイド付加物等のビスフェノールS誘導体を用いることが特に好ましい。また、カルボン酸成分、アルコール成分とも複数の成分を含んでもよく、特に、ビスフェノールSは耐熱性を高める効果をもつ。
The method for producing the amorphous polyester resin is not particularly limited, as with the method for producing the crystalline polyester resin described above, and can be produced by the general polyester polymerization method as described above.
As the carboxylic acid component used for the synthesis of the amorphous polyester resin, various dicarboxylic acids mentioned for the crystalline polyester resin can be similarly used.
As the alcohol component, various diols used in the synthesis of the amorphous polyester resin can be used. In addition to the aliphatic diols mentioned for the crystalline polyester resin, bisphenol A, bisphenol A ethylene oxide adduct, bisphenol A propylene oxide adduct, hydrogenated bisphenol A, bisphenol S, bisphenol S ethylene oxide adduct, bisphenol S propylene oxide adduct, and the like can be used.
Furthermore, it is particularly preferable to use bisphenol S derivatives such as bisphenol S, bisphenol S ethylene oxide adduct, and bisphenol S propylene oxide adduct from the viewpoint of toner manufacturability, heat resistance, and transparency. Moreover, both a carboxylic acid component and an alcohol component may contain a plurality of components, and in particular, bisphenol S has an effect of improving heat resistance.
−結着樹脂の架橋処理等−
次に、結着樹脂として用いられる非晶性樹脂や、必要に応じて用いられる結晶性樹脂の架橋処理や、結着樹脂の合成に際して用いることが可能な共重合成分等について説明する。
結着樹脂の合成に際しては、他の成分を共重合させることができ、親水性極性基を有する化合物を用いることができる。
具体例としては、結着樹脂がポリエステル樹脂である場合、スルホニル−テレフタル酸ナトリウム塩、3−スルホニルイソフタル酸ナトリウム塩等の芳香環に直接スルホニル基が置換したジカルボン酸化合物が挙げられる。
また結着樹脂がビニル系樹脂の場合は、(メタ)アクリル酸、イタコン酸等の不飽和脂肪族カルボン酸類、グリセリンモノ(メタ)アクリレート、脂肪酸変性グリシジル(メタ)アクリレート、ジンクモノ(メタ)アクリレート、ジンクジ(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコール(メタ)アクリレート等の(メタ)アクリル酸とアルコール類等とのエステル類、オルト、メタ、パラ位のいずれかにスルホニル基を有するスチレンの誘導体、スルホニル基含有ビニルナフタレン等のスルホニル基置換芳香族ビニル等が挙げられる。
-Cross-linking treatment of binder resin-
Next, an amorphous resin used as a binder resin, a crosslinking treatment of a crystalline resin used as necessary, a copolymer component that can be used in the synthesis of the binder resin, and the like will be described.
In the synthesis of the binder resin, other components can be copolymerized, and a compound having a hydrophilic polar group can be used.
As a specific example, when the binder resin is a polyester resin, a dicarboxylic acid compound in which an aromatic ring such as sulfonyl-terephthalic acid sodium salt or 3-sulfonylisophthalic acid sodium salt is directly substituted is used.
When the binder resin is a vinyl resin, unsaturated aliphatic carboxylic acids such as (meth) acrylic acid and itaconic acid, glycerin mono (meth) acrylate, fatty acid-modified glycidyl (meth) acrylate, zinc mono (meth) acrylate, Zinc di (meth) acrylate, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, polyethylene glycol (meth) acrylate, esters of (meth) acrylic acid such as polypropylene glycol (meth) acrylate and alcohols, ortho, meta, para position Examples thereof include styrene derivatives having a sulfonyl group, sulfonyl group-substituted aromatic vinyl such as sulfonyl group-containing vinyl naphthalene, and the like.
また、結着樹脂には、高温度領域における定着時の光沢むら、発色むら、ホットオフセット等を防止する目的で、必要に応じて架橋剤を添加することもできる。
架橋剤の具体例としては、ジビニルベンゼン、ジビニルナフタレン等の芳香族の多ビニル化合物類、フタル酸ジビニル、イソフタル酸ジビニル、テレフタル酸ジビニル、ホモフタル酸ジビニル、トリメシン酸ジビニル/トリビニル、ナフタレンジカルボン酸ジビニル、ビフェニルカルボン酸ジビニル等の芳香族多価カルボン酸の多ビニルエステル類、ピリジンジカルボン酸ジビニル等の含窒素芳香族化合物のジビニルエステル類、ピロール、チオフェン等の不飽和複素環化合物類、ピロムチン酸ビニル、フランカルボン酸ビニル、ピロール−2−カルボン酸ビニル、チオフェンカルボン酸ビニル等の不飽和複素環化合物カルボン酸のビニルエステル類、ブタンジオールメタクリレート、ヘキサンジオールアクリレート、オクタンジオールメタクリレート、デカンジオールアクリレート、ドデカンジオールメタクリレート等の直鎖多価アルコールの(メタ)アクリル酸エステル類、ネオペンチルグリコールジメタクリレート、2−ヒドロキシ、1,3−ジアクリロキシプロパン等の分枝、置換多価アルコールの(メタ)アクリル酸エステル類、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリプロピレンポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート類、コハク酸ジビニル、フマル酸ジビニル、マレイン酸ビニル/ジビニル、ジグリコール酸ジビニル、イタコン酸ビニル/ジビニル、アセトンジカルボン酸ジビニル、グルタル酸ジビニル、3,3’−チオジプロピオン酸ジビニル、trans−アコニット酸ジビニル/トリビニル、アジピン酸ジビニル、ピメリン酸ジビニル、スベリン酸ジビニル、アゼライン酸ジビニル、セバシン酸ジビニル、ドデカン二酸ジビニル、ブラシル酸ジビニル等の多価カルボン酸の多ビニルエステル類等が挙げられる。
In addition, a cross-linking agent can be added to the binder resin as necessary for the purpose of preventing uneven glossiness, uneven color development, hot offset, etc. during fixing in a high temperature region.
Specific examples of the crosslinking agent include aromatic polyvinyl compounds such as divinylbenzene and divinylnaphthalene, divinyl phthalate, divinyl isophthalate, divinyl terephthalate, divinyl homophthalate, divinyl trimesate / trivinyl, divinyl naphthalenedicarboxylate, Polyvinyl esters of aromatic polyvalent carboxylic acids such as diphenyl biphenyl carboxylate, divinyl esters of nitrogen-containing aromatic compounds such as divinyl pyridine dicarboxylate, unsaturated heterocyclic compounds such as pyrrole and thiophene, vinyl pyromumate, Vinyl esters of unsaturated heterocyclic compounds such as vinyl furancarboxylate, vinyl pyrrole-2-carboxylate, vinyl thiophenecarboxylate, butanediol methacrylate, hexanediol acrylate, octanediol methacrylate (Meth) acrylic acid esters of linear polyhydric alcohols such as relate, decanediol acrylate, and dodecanediol methacrylate, branches such as neopentyl glycol dimethacrylate, 2-hydroxy, 1,3-diaacryloxypropane, (Meth) acrylic acid esters of polyhydric alcohol, polyethylene glycol di (meth) acrylate, polypropylene polyethylene glycol di (meth) acrylates, divinyl succinate, divinyl fumarate, vinyl / divinyl maleate, divinyl diglycolate, itaconic acid Vinyl / divinyl, divinyl acetone dicarboxylate, divinyl glutarate, divinyl 3,3′-thiodipropionate, divinyl aconite / trivinyl, divinyl adipate, divinyl pimelate, Belin acid divinyl azelate, divinyl sebacate, divinyl dodecanedioate divinyl, the polyvinyl esters of polycarboxylic acids such as oxalic acid divinyl and the like.
また、特に結晶性ポリエステル樹脂においては、フマル酸、マレイン酸、イタコン酸、trans−アコニット酸等の不飽和の多カルボン酸類を、ポリエステル中に共重合させ、その後樹脂中の多重結合部分同士、または他のビニル系化合物を用いて架橋させる方法を用いてもよい。本発明において、これらの架橋剤は1種単独で用いてもよく、2種以上を併用して用いてもよい。 In particular, in crystalline polyester resins, unsaturated polycarboxylic acids such as fumaric acid, maleic acid, itaconic acid, and trans-aconitic acid are copolymerized in the polyester, and then multiple bond portions in the resin, or You may use the method of bridge | crosslinking using another vinyl type compound. In the present invention, these crosslinking agents may be used alone or in combination of two or more.
これら架橋剤により架橋させる方法としては、重合性単量体(モノマー)の重合時に架橋剤と共に重合し架橋させる方法でもよいし、不飽和部分は結着樹脂中に残留させ、結着樹脂を重合させた後、あるいはトナー作製の後、不飽和部分を架橋反応により架橋させる方法でもよい。 As a method of cross-linking with these cross-linking agents, a method of polymerizing and cross-linking with a cross-linking agent at the time of polymerization of a polymerizable monomer (monomer) may be used. Alternatively, the unsaturated portion may be cross-linked by a cross-linking reaction after toner preparation or after toner preparation.
結着樹脂がポリエステル樹脂である場合、重合性単量体は、縮重合により重合することができる。縮重合用の触媒としては、公知のものを使用することができ、具体例としては、チタンテトラブトキサイド、ジブチルスズオキサイド、二酸化ゲルマニウム、三酸化アンチモン、酢酸スズ、酢酸亜鉛、二硫化スズ等が挙げられる。結着樹脂が、ビニル系樹脂である場合、重合性単量体は、ラジカル重合により重合することができる。 When the binder resin is a polyester resin, the polymerizable monomer can be polymerized by condensation polymerization. As the polycondensation catalyst, known ones can be used. Specific examples include titanium tetrabutoxide, dibutyltin oxide, germanium dioxide, antimony trioxide, tin acetate, zinc acetate, tin disulfide and the like. It is done. When the binder resin is a vinyl resin, the polymerizable monomer can be polymerized by radical polymerization.
ラジカル重合用開始剤としては、乳化重合可能なものであれば、特に制限はない。具体的には、過酸化水素、過酸化アセチル、過酸化クミル、過酸化tert−ブチル、過酸化プロピオニル、過酸化ベンゾイル、過酸化クロロベンゾイル、過酸化ジクロロベンゾイル、過酸化ブロモメチルベンゾイル、過酸化ラウロイル、過硫酸アンモニウム、過硫酸ナトリウム、過硫酸カリウム、ペルオキシ炭酸ジイソプロピルテトラリンヒドロペルオキシド、1−フェニル−2−メチルプロピル−1−ヒドロペルオキシド、過トリフェニル酢酸−tert−ブチルヒドロペルオキシド、過蟻酸tert−ブチル、過酢酸tert−ブチル、過安息香酸tert−ブチル、過フェニル酢酸tert−ブチル、過メトキシ酢酸tert−ブチル、過N−(3−トルイル)カルバミン酸tert−ブチル等の過酸化物類、2,2’−アゾビスプロパン、2,2’−ジクロロ−2,2’−アゾビスプロパン、1,1’−アゾ(メチルエチル)ジアセテート、2,2’−アゾビス(2−アミジノプロパン)塩酸塩、2,2’−アゾビス(2−アミジノプロパン)硝酸塩、2,2’−アゾビスイソブタン、2,2’−アゾビスイソブチルアミド、2,2’−アゾビスイソブチロニトリル、2,2’−アゾビス−2−メチルプロピオン酸メチル、2,2’−ジクロロ−2,2’−アゾビスブタン、2,2’−アゾビス−2−メチルブチロニトリル、2,2’−アゾビスイソ酪酸ジメチル、1,1’−アゾビス(1−メチルブチロニトリル−3−スルホン酸ナトリウム)、2−(4−メチルフェニルアゾ)−2−メチルマロノジニトリル、4,4’−アゾビス−4−シアノ吉草酸、3,5−ジヒドロキシメチルフェニルアゾ−2−メチルマロノジニトリル、2−(4−ブロモフェニルアゾ)−2−アリルマロノジニトリル、2,2’−アゾビス−2−メチルバレロニトリル、4,4’−アゾビス−4−シアノ吉草酸ジメチル、2,2’−アゾビス−2、4−ジメチルバレロニトリル、1,1’−アゾビスシクロヘキサンニトリル、2,2’−アゾビス−2−プロピルブチロニトリル、1,1’−アゾビス−1−クロロフェニルエタン、1,1’−アゾビス−1−シクロヘキサンカルボニトリル、1,1’−アゾビス−1−シクロへプタンニトリル、1,1’−アゾビス−1−フェニルエタン、1,1’−アゾビスクメン、4−ニトロフェニルアゾベンジルシアノ酢酸エチル、フェニルアゾジフェニルメタン、フェニルアゾトリフェニルメタン、4−ニトロフェニルアゾトリフェニルメタン、1,1’−アゾビス−1,2−ジフェニルエタン、ポリ(ビスフェノールA−4,4’−アゾビス−4−シアノペンタノエート)、ポリ(テトラエチレングリコール−2,2’−アゾビスイソブチレート)等のアゾ化合物類、1,4−ビス(ペンタエチレン)−2−テトラゼン、1,4−ジメトキシカルボニル−1,4−ジフェニル−2−テトラゼン等が挙げられる。これらの重合開始剤は、架橋反応時の開始剤としても、使用することが可能である。 The initiator for radical polymerization is not particularly limited as long as it can be emulsion polymerized. Specifically, hydrogen peroxide, acetyl peroxide, cumyl peroxide, tert-butyl peroxide, propionyl peroxide, benzoyl peroxide, chlorobenzoyl peroxide, dichlorobenzoyl peroxide, bromomethylbenzoyl peroxide, lauroyl peroxide , Ammonium persulfate, sodium persulfate, potassium persulfate, diisopropyltetralin hydroperoxide, 1-phenyl-2-methylpropyl-1-hydroperoxide, pertriphenylacetic acid-tert-butyl hydroperoxide, tert-butyl formate, Peroxides such as tert-butyl peracetate, tert-butyl perbenzoate, tert-butyl perphenylacetate, tert-butyl permethoxyacetate, tert-butyl perN- (3-toluyl) carbamate, 2,2 '-Azobisp Bread, 2,2′-dichloro-2,2′-azobispropane, 1,1′-azo (methylethyl) diacetate, 2,2′-azobis (2-amidinopropane) hydrochloride, 2,2 ′ -Azobis (2-amidinopropane) nitrate, 2,2'-azobisisobutane, 2,2'-azobisisobutyramide, 2,2'-azobisisobutyronitrile, 2,2'-azobis-2- Methyl methylpropionate, 2,2′-dichloro-2,2′-azobisbutane, 2,2′-azobis-2-methylbutyronitrile, dimethyl 2,2′-azobisisobutyrate, 1,1′-azobis (1 -Sodium methylbutyronitrile-3-sulfonate), 2- (4-methylphenylazo) -2-methylmalonodinitrile, 4,4'-azobis-4-cyanovaleric acid, 3,5-dihy Roxymethylphenylazo-2-methylmalonodinitrile, 2- (4-bromophenylazo) -2-allylmalonodinitrile, 2,2′-azobis-2-methylvaleronitrile, 4,4′-azobis-4 -Dimethyl cyanovalerate, 2,2'-azobis-2, 4-dimethylvaleronitrile, 1,1'-azobiscyclohexanenitrile, 2,2'-azobis-2-propylbutyronitrile, 1,1'- Azobis-1-chlorophenylethane, 1,1′-azobis-1-cyclohexanecarbonitrile, 1,1′-azobis-1-cycloheptanenitrile, 1,1′-azobis-1-phenylethane, 1,1 ′ -Azobiscumene, 4-nitrophenylazobenzyl cyanoacetate ethyl, phenylazodiphenylmethane, phenylazotriphenylmeth Tan, 4-nitrophenylazotriphenylmethane, 1,1′-azobis-1,2-diphenylethane, poly (bisphenol A-4,4′-azobis-4-cyanopentanoate), poly (tetraethylene glycol) -2,2'-azobisisobutyrate) and the like, 1,4-bis (pentaethylene) -2-tetrazene, 1,4-dimethoxycarbonyl-1,4-diphenyl-2-tetrazene and the like Can be mentioned. These polymerization initiators can also be used as initiators for the crosslinking reaction.
なお、結着樹脂としては、主に結晶性ポリエステル樹脂および非晶性ポリエステル樹脂を中心に上述したが、その他にも必要に応じて、スチレン、パラクロロスチレン、α−メチルスチレン等のスチレン類;アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸n−プロピル、アクリル酸ブチル、アクリル酸ラウリル、アクリル酸2−エチルヘキシル等のアクリル系単量体;メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸n−プロピル、メタクリル酸ラウリル、メタクリル酸2−エチルヘキシル等のメタクリル系単量体;さらにアクリル酸、メタクリル酸、スチレンスルフォン酸ナトリウム等のエチレン系不飽和酸単量体;さらにアクリロニトリル、メタクリロニトリル等のビニルニトリル類;ビニルメチルエーテル、ビニルイソブチルエーテル等のビニルエーテル類;ビニルメチルケトン、ビニルエチルケトン、ビニルイソプロペニルケトン等のビニルケトン類;エチレン、プロピレン、ブタジエンなどのオレフィン類単量体の単独重合体、それらの単量体を2種以上組み合せた共重合体、又はそれらの混合物、さらには、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリアミド樹脂、セルロース樹脂、ポリエーテル樹脂等、非ビニル縮合系樹脂、又は、それらと前記ビニル系樹脂との混合物、これらの共存下でビニル系単量体を重合して得られるグラフト重合体等を用いることができる。 In addition, as the binder resin, although mainly described above mainly for the crystalline polyester resin and the amorphous polyester resin, other styrenes such as styrene, parachlorostyrene, α-methylstyrene, etc., if necessary; Acrylic monomers such as methyl acrylate, ethyl acrylate, n-propyl acrylate, butyl acrylate, lauryl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate; methyl methacrylate, ethyl methacrylate, n-propyl methacrylate, methacryl Methacrylic monomers such as lauryl acid and 2-ethylhexyl methacrylate; ethylenically unsaturated acid monomers such as acrylic acid, methacrylic acid and sodium styrenesulfonate; and vinyl nitriles such as acrylonitrile and methacrylonitrile; Vinyl methyl ether, vinyl isobut Vinyl ethers such as ether; vinyl ketones such as vinyl methyl ketone, vinyl ethyl ketone and vinyl isopropenyl ketone; homopolymers of olefin monomers such as ethylene, propylene and butadiene, and combinations of two or more of these monomers A copolymer, or a mixture thereof, and further, an epoxy resin, a polyester resin, a polyurethane resin, a polyamide resin, a cellulose resin, a polyether resin, or the like, a non-vinyl condensation resin, or a mixture thereof with the vinyl resin Graft polymers obtained by polymerizing vinyl monomers in the presence of these can be used.
−樹脂粒子分散液−
次に、本発明のトナーを乳化重合凝集法により作製する場合に用いられる樹脂粒子分散液の調整方法について説明する。
樹脂粒子分散液は、乳化重合法およびそれに類似の不均一分散系における重合法で容易に得ることができる。また、予め溶液重合法や隗状重合法等で均一に重合した重合体を、その重合体が溶解しない溶媒中へ安定剤とともに添加して機械的に混合分散する方法など任意の方法で得ることができる。
-Resin particle dispersion-
Next, a method for adjusting the resin particle dispersion used when the toner of the present invention is produced by the emulsion polymerization aggregation method will be described.
The resin particle dispersion can be easily obtained by an emulsion polymerization method and a similar polymerization method in a heterogeneous dispersion system. In addition, a polymer that has been uniformly polymerized by a solution polymerization method, a cage polymerization method, or the like in advance can be obtained by an arbitrary method such as a method in which a polymer is added together with a stabilizer into a solvent in which the polymer is not dissolved and mechanically mixed and dispersed. Can do.
例えば、ビニル系単量体を用いる場合は、イオン性界面活性剤などを用い、好ましくはイオン性界面活性剤とノニオン性界面活性剤を併用して乳化重合法やシード重合法により、樹脂粒子分散液を作製することができる。 For example, when a vinyl monomer is used, an ionic surfactant or the like is used. Preferably, resin particles are dispersed by emulsion polymerization or seed polymerization using an ionic surfactant and a nonionic surfactant in combination. A liquid can be produced.
ここで用いる界面活性剤は、硫酸エステル塩系、スルホン酸塩系、リン酸エステル系、せっけん系等のアニオン界面活性剤;アミン塩型、4級アンモニウム塩型等のカチオン系界面活性剤;ポリエチレングリコール系、アルキルフェノールエチレンオキサイド付加物系、アルキルアルコールエチレンオキサイド付加物系、多価アルコール系等の非イオン性界面活性剤、及び、種々のグラフトポリマー等を挙げることができるが、特に制限されるものではない。 The surfactant used here is an anionic surfactant such as sulfate ester, sulfonate, phosphate, or soap; a cationic surfactant such as amine salt or quaternary ammonium salt; polyethylene Nonionic surfactants such as glycols, alkylphenol ethylene oxide adducts, alkyl alcohol ethylene oxide adducts, polyhydric alcohols, and various graft polymers can be mentioned, but those that are particularly limited is not.
乳化重合で樹脂粒子分散液を作製する場合は、少量の不飽和酸、例えばアクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、スチレンスルフォン酸等を単量体成分の1部として添加することにより、微粒子表面に保護コロイド層を形成することができ、ソープフリー重合が可能になるので特に好ましい。 When preparing a resin particle dispersion by emulsion polymerization, a small amount of unsaturated acid such as acrylic acid, methacrylic acid, maleic acid, styrene sulfonic acid, etc. is added as a part of the monomer component to the fine particle surface. A protective colloid layer can be formed, and soap-free polymerization is possible, which is particularly preferable.
前記樹脂粒子の平均粒径は、1μm以下であることが望ましく、より望ましくは0.01〜1μmである。樹脂粒子の平均粒径が1μmを越えると、最終的に得られる静電荷像現像用トナーの粒度分布が広くなったり、遊離粒子の発生が生じ、性能や信頼性の低下を招く場合がある。一方、樹脂粒子の平均粒径が前記範囲内にあると、前記欠点がない上、トナー間の偏在が減少し、トナー中での分散が良好となり、性能や信頼性のバラツキが小さくなる点が有利である。なお、樹脂粒子の平均粒径は、例えば、マイクロトラック等を用いて測定することができる。
なお、結晶性エステル化合物を分散させた分散液についても上述した樹脂粒子分散液と同様に調整することができる。
The average particle diameter of the resin particles is desirably 1 μm or less, and more desirably 0.01 to 1 μm. When the average particle size of the resin particles exceeds 1 μm, the particle size distribution of the finally obtained electrostatic image developing toner may be broadened, or free particles may be generated, which may lead to a decrease in performance and reliability. On the other hand, when the average particle diameter of the resin particles is within the above range, the above disadvantages are eliminated, uneven distribution among the toners is reduced, dispersion in the toners is improved, and variations in performance and reliability are reduced. It is advantageous. The average particle diameter of the resin particles can be measured using, for example, a microtrack.
In addition, it can adjust similarly to the resin particle dispersion liquid mentioned above also about the dispersion liquid in which the crystalline ester compound was disperse | distributed.
−離型剤−
本発明に用いられる離型剤としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン等の低分子量ポリオレフィン類;シリコーン類、オレイン酸アミド、エルカ酸アミド、リシノール酸アミド、ステアリン酸アミド等のような脂肪酸アミド類;カルナウバワックス、ライスワックス、キャンデリラワックス、木ロウ、ホホバ油等のような植物系ワックス;ミツロウのごとき動物系ワックス;モンタンワックス、オゾケライト、セレシン、パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、フィッシャートロプシュワックス等のような鉱物系、石油系のワックス、及びそれらの変性物などを挙げることができる。
-Release agent-
The mold release agent used in the present invention includes low molecular weight polyolefins such as polyethylene, polypropylene and polybutene; fatty acid amides such as silicones, oleic acid amide, erucic acid amide, ricinoleic acid amide, stearic acid amide; Plant waxes such as Uba wax, rice wax, candelilla wax, tree wax, jojoba oil; animal waxes such as beeswax; montan wax, ozokerite, ceresin, paraffin wax, microcrystalline wax, Fischer-Tropsch wax, etc. Mineral-based, petroleum-based waxes, and modified products thereof.
なお、乳化重合凝集法を利用してトナーを作製する場合、これらの離型剤は、水中にイオン性界面活性剤や高分子酸や高分子塩基などの高分子電解質とともに分散し、融点以上に加熱するとともに、強い剪断力を付与できるホモジナイザーや圧力吐出型分散機を用いて微粒子化し、平均粒径1μm以下の離型剤粒子を含む離型剤分散液として用いることができる。
これらの離型剤粒子は、トナーの作製に際して、その他の樹脂粒子成分と共に混合溶媒中に一度に添加してもよいし、分割して多段に添加してもよい。
When a toner is prepared by using the emulsion polymerization aggregation method, these release agents are dispersed in water together with a polymer electrolyte such as an ionic surfactant, a polymer acid or a polymer base, and the melting point is exceeded. While being heated, it can be made into fine particles using a homogenizer or a pressure discharge type disperser capable of applying a strong shearing force, and used as a release agent dispersion containing release agent particles having an average particle size of 1 μm or less.
These release agent particles may be added to the mixed solvent together with other resin particle components at the time of preparation of the toner, or may be divided and added in multiple stages.
これらの離型剤の添加量としては、トナーに対して0.5〜50質量%の範囲が好ましい。より好ましくは1〜30質量%の範囲、更に好ましくは5〜15質量%の範囲が適当である。添加量が0.5質量%を下回ると、離型剤の添加効果がなく、50質量%を超えると、定着時の画像表面への染み出しが不十分になり易く、画像中に離型剤が在留しやすくなり、透明性を悪化するので好ましくない。 The amount of these release agents added is preferably in the range of 0.5 to 50% by mass with respect to the toner. A range of 1 to 30% by mass is more preferable, and a range of 5 to 15% by mass is more preferable. When the addition amount is less than 0.5% by mass, there is no effect of adding a release agent. When the addition amount exceeds 50% by mass, the bleeding onto the image surface during fixing tends to be insufficient, and the release agent is contained in the image. Is unpreferable because it tends to stay and deteriorates transparency.
−着色剤−
本発明に用いられる着色剤としては、カーボンブラック、クロムイエロー、ハンザイエロー、ベンジジンイエロー、スレンイエロー、キノリンイエロー、パーマネントオレンジGTR、ピラゾロンオレンジ、バルカンオレンジ、ウオッチヤングレッド、パーマネントレッド、ブリリアンカーミン3B、ブリリアンカーミン6B、デュポンオイルレッド、ピラゾロンレッド、リソールレッド、ローダミンBレーキ、レーキレッドC、ローズベンガル、アニリンブルー、ウルトラマリンブルー、カルコオイルブルー、メチレンブルークロライド、フタロシアニンブルー、フタロシアニングリーン、マラカイトグリーンオクサレートなどの種々の顔料や、アクリジン系、キサンテン系、アゾ系、ベンゾキノン系、アジン系、アントラキノン系、チオインジコ系、ジオキサジン系、チアジン系、アゾメチン系、インジコ系、フタロシアニン系、アニリンブラック系、ポリメチン系、トリフェニルメタン系、ジフェニルメタン系、チアゾール系などの各種染料などを1種又は2種以上を併せて使用することができる。
-Colorant-
Examples of the colorant used in the present invention include carbon black, chrome yellow, hansa yellow, benzidine yellow, sren yellow, quinoline yellow, permanent orange GTR, pyrazolone orange, vulcan orange, watch young red, permanent red, brilliantamine 3B, brilliant. Carmine 6B, DuPont Oil Red, Pyrazolone Red, Resol Red, Rhodamine B Lake, Lake Red C, Rose Bengal, Aniline Blue, Ultramarine Blue, Calco Oil Blue, Methylene Blue Chloride, Phthalocyanine Blue, Phthalocyanine Green, Malachite Green Oxalate, etc. Various pigments, acridine, xanthene, azo, benzoquinone, azine, anthraquinone, thio 1 type or 2 or more types of various dyes such as Ndico, dioxazine, thiazine, azomethine, indico, phthalocyanine, aniline black, polymethine, triphenylmethane, diphenylmethane, and thiazole Can be used.
なお、乳化重合凝集法を利用してトナーを作製する場合、これらの着色剤は、溶媒中に分散させ、着色剤分散液として用いる。この場合の着色剤粒子の平均粒径は、0.8μm以下であることが望ましく、より望ましくは0.05〜0.5μmである。着色剤粒子の平均粒径が0.8μmを越えると、最終的に得られる静電荷像現像用トナーの粒度分布が広くなったり、遊離粒子の発生が生じ、性能や信頼性の低下を招く場合がある。また、着色剤粒子の平均粒径が0.05μmより小さいと、トナー中での着色性が低下するだけでなく、乳化凝集法の特徴の一つである形状制御性が損なわれ、真球に近い形状のトナーが得られなくなる場合がある。 When a toner is prepared using an emulsion polymerization aggregation method, these colorants are dispersed in a solvent and used as a colorant dispersion. In this case, the average particle diameter of the colorant particles is desirably 0.8 μm or less, and more desirably 0.05 to 0.5 μm. When the average particle size of the colorant particles exceeds 0.8 μm, the particle size distribution of the finally obtained electrostatic image developing toner becomes wider, or free particles are generated, leading to a decrease in performance and reliability. There is. Further, when the average particle diameter of the colorant particles is smaller than 0.05 μm, not only the colorability in the toner is lowered, but also the shape controllability which is one of the characteristics of the emulsion aggregation method is impaired, and In some cases, a toner having a close shape cannot be obtained.
また、着色剤分散液中の平均粒径0.8μm以上の粗大粒子の存在割合は、10個数%未満が好ましく、実質的には0個数%が好ましい。このような粗大粒子の存在は、凝集工程の安定性を損なわせ粗大着色粒子の遊離のみならず、粒度分布を広化させる。
さらに、着色剤分散液中の平均粒径0.05μm以下の微小粒子の存在割合は、5個数%以下が好ましい。このような微小粒子の存在は、融合工程での形状制御性を損なわせ、平均円形度0.940以下のいわゆる滑らかなものが得られなくなる場合がある。
これに対して、着色剤粒子の平均粒径、粗大粒子、微小粒子が前記範囲内にあると、前記欠点がない上、トナー間の偏在が減少し、トナー中での分散が良好となり、性能や信頼性のバラツキが小さくなる点が有利である。
Further, the proportion of coarse particles having an average particle size of 0.8 μm or more in the colorant dispersion is preferably less than 10% by number, and substantially preferably 0% by number. The presence of such coarse particles impairs the stability of the agglomeration process and broadens the particle size distribution as well as the liberation of coarse colored particles.
Further, the proportion of fine particles having an average particle size of 0.05 μm or less in the colorant dispersion is preferably 5% by number or less. The presence of such fine particles impairs the shape controllability in the fusion process, and so-called smooth particles having an average circularity of 0.940 or less may not be obtained.
On the other hand, when the average particle diameter, coarse particles, and fine particles of the colorant particles are within the above ranges, there is no such defect, uneven distribution between the toners is reduced, and dispersion in the toners is improved. In addition, it is advantageous that the variation in reliability is reduced.
なお、着色剤粒子の平均粒径は、例えば、マイクロトラック等を用いて測定することができる。なお着色剤の添加量は、トナーに対し、1〜20質量%の範囲に設定するのが好ましい。 The average particle diameter of the colorant particles can be measured using, for example, a microtrack. The addition amount of the colorant is preferably set in the range of 1 to 20% by mass with respect to the toner.
これらの着色剤の溶媒への分散方法としては、任意の方法、例えば回転せん断型ホモジナイザ−や、メディアを有するボ−ルミル、サンドミル、ダイノミルなど、任意の方法を採用することができ、なんら制限されるものではない。 As a method for dispersing these colorants in a solvent, any method such as a rotary shear type homogenizer, a ball mill having a medium, a sand mill, a dyno mill or the like can be adopted, and there is no limitation. It is not something.
また、着色剤は、ロジン、ポリマー等により表面改質処理したものも利用できる。表面改質処理がなされた着色剤は、着色剤分散液中で十分に安定化されており、着色剤が着色剤分散液中で所望の平均粒径に分散された後、樹脂粒子分散液との混合時、凝集工程等においても着色剤同士が凝集することがなく、良好な分散状態を維持できる点で有利である。一方、過剰な表面改質処理がなされた着色剤は、凝集工程において樹脂粒子と凝集せずに遊離してしまうことがある。このため、前記表面改質処理は、適宜選択した最適な条件下で行われる。
なお着色剤の表面処理に用いるポリマーとしては、アクリロニトリル重合体、メチルメタクリレート重合体等が挙げられる。
In addition, as the colorant, those subjected to surface modification treatment with rosin, polymer or the like can be used. The colorant subjected to the surface modification treatment is sufficiently stabilized in the colorant dispersion, and after the colorant is dispersed to a desired average particle size in the colorant dispersion, the resin particle dispersion and During mixing, it is advantageous in that the colorants do not agglomerate also in the agglomeration step and the like and a good dispersion state can be maintained. On the other hand, the colorant that has been subjected to an excessive surface modification treatment may be released without agglomerating with the resin particles in the aggregation process. For this reason, the said surface modification process is performed on the optimal conditions selected suitably.
Examples of the polymer used for the surface treatment of the colorant include acrylonitrile polymer and methyl methacrylate polymer.
表面改質の条件としては、一般に、着色剤(顔料)存在下にモノマーを重合させる重合法、ポリマー溶液中に着色剤(顔料)を分散させ、該ポリマーの溶解度を低下させて着色剤(顔料)表面に析出させる相分離法等を用いることができる。 The conditions for surface modification are generally a polymerization method in which a monomer is polymerized in the presence of a colorant (pigment), a colorant (pigment) is dispersed in a polymer solution, and the solubility of the polymer is lowered to reduce the colorant (pigment). ) A phase separation method for depositing on the surface can be used.
−その他の添加成分−
本発明のトナーを磁性トナーとして用いる場合は、磁性粉を含有させるが、ここで使用する磁性粉としては、フェライトやマグネタイト、還元鉄、コバルト、ニッケル、マンガン等の金属、合金又はこれら金属を含む化合物などを挙げることができる。さらに必要に応じて、4級アンモニウム塩、ニグロシン系化合物やトリフェニルメタン系顔料など、通常使用される種々の帯電制御剤を添加してもよい。
-Other additive components-
When the toner of the present invention is used as a magnetic toner, a magnetic powder is contained. The magnetic powder used here includes a metal such as ferrite, magnetite, reduced iron, cobalt, nickel, manganese, an alloy, or these metals. A compound etc. can be mentioned. Furthermore, various charge control agents that are usually used, such as quaternary ammonium salts, nigrosine compounds and triphenylmethane pigments, may be added as necessary.
本発明のトナーにおいては、必要に応じて無機微粒子を含有させることもできる。中心粒子が5〜30nmの無機微粒子と、中心粒子径が30〜100nmである無機微粒子とが、トナーに対して0.5〜10質量%の範囲で含有されることが、耐久性の点でより好ましい。 In the toner of the present invention, inorganic fine particles can be contained as required. From the viewpoint of durability, it is preferable that inorganic fine particles having a central particle of 5 to 30 nm and inorganic fine particles having a central particle diameter of 30 to 100 nm are contained in a range of 0.5 to 10% by mass with respect to the toner. More preferred.
前記無機微粒子は、シリカ、疎水化処理シリカ、酸化チタン、アルミナ、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、リン酸三カルシウム、コロイダルシリカ、カチオン表面処理コロイダルシリカ、アニオン表面処理コロイダルシリカ等が用いられる。これらの無機微粒子は、予め超音波分散機などを用いてイオン性界面活性剤の存在下分散処理されるが、この分散処理が不要なコロイダルシリカの使用がより好ましい。 Examples of the inorganic fine particles include silica, hydrophobized silica, titanium oxide, alumina, calcium carbonate, magnesium carbonate, tricalcium phosphate, colloidal silica, cationic surface-treated colloidal silica, anion surface-treated colloidal silica, and the like. These inorganic fine particles are dispersed in advance in the presence of an ionic surfactant using an ultrasonic disperser or the like, and it is more preferable to use colloidal silica that does not require this dispersion treatment.
前記無機微粒子の添加量が、0.5質量%未満では、該無機微粒子の添加によってもトナー溶融時に十分なタフネスが得られず、オイルレス定着における剥離性を改善できないばかりでなく、トナー溶融時の微粒子のトナー中での粗な分散が粘性のみを増加させ、結果として曳糸性を悪化させることにより、オイルレス定着における剥離性を損なう場合がある。また、10質量%を超えると十分なタフネスは得られるものの、トナー溶融時の流動性を大きく低下させ、画像光沢性を損なう場合がある。 When the addition amount of the inorganic fine particles is less than 0.5% by mass, not only the addition of the inorganic fine particles does not provide sufficient toughness at the time of melting the toner, but the releasability in oilless fixing cannot be improved. The coarse dispersion of the fine particles in the toner increases only the viscosity, and as a result, the spinnability is deteriorated, so that the peelability in oilless fixing may be impaired. On the other hand, if it exceeds 10% by mass, sufficient toughness can be obtained, but the fluidity at the time of melting the toner is greatly reduced, and the image glossiness may be impaired.
また、本発明のトナーには公知の外添剤を外添することもできる。外添剤としてはシリカ、アルミナ、チタニア、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、リン酸三カルシウムなどの無機微粒子が利用できる。例えば、流動性助剤やクリーニング助剤としてはシリカ、アルミナ、チタニア、炭酸カルシウムなどの無機粒子や、ビニル系樹脂、ポリエステル、シリコーンなどの樹脂粒子が利用できる。外添剤の添加方法は特に限定されないが、乾燥状態で剪断力を加えてトナー粒子表面に添加することも可能である。 Further, a known external additive can be externally added to the toner of the present invention. As the external additive, inorganic fine particles such as silica, alumina, titania, calcium carbonate, magnesium carbonate, and tricalcium phosphate can be used. For example, as fluidity aids and cleaning aids, inorganic particles such as silica, alumina, titania and calcium carbonate, and resin particles such as vinyl resin, polyester and silicone can be used. The method for adding the external additive is not particularly limited, but it is also possible to add the external additive to the toner particle surface by applying a shearing force in a dry state.
−トナーのその他の諸物性−
本発明のトナーのガラス転移温度Tgは特に制限はないが40〜70℃の範囲が好適に選択される。本範囲より下回るとトナー保存性、定着画像保存性、実機内での耐久性などに問題が生じる場合がある。本範囲より高い場合には、定着温度が高くなる、造粒時に必要な温度が高くなるなどの問題が生じる場合がある。
-Other physical properties of toner-
The glass transition temperature Tg of the toner of the present invention is not particularly limited, but a range of 40 to 70 ° C. is preferably selected. Below this range, problems such as toner storage stability, fixed image storage stability, and durability in the actual machine may occur. If it is higher than this range, problems such as an increase in the fixing temperature and an increase in the temperature required for granulation may occur.
なお、Tgは例えばDSC測定機(示差熱分析装置;DSC−7 パーキンエルマー社製)を用いてASTMD3418−8に準拠して測定される。装置の検出部の温度補正はインジウムと亜鉛の融点を用い、熱量の補正にはインジウムの融解熱を用いる。サンプルは、アルミニウム製パンを用い、対照用に空パンをセットし、昇温速度10℃/minで測定を行う。 In addition, Tg is measured based on ASTM D3418-8 using a DSC measuring machine (differential thermal analyzer; manufactured by DSC-7 Perkin Elmer), for example. The temperature correction of the detection part of the apparatus uses the melting points of indium and zinc, and the correction of heat quantity uses the heat of fusion of indium. As the sample, an aluminum pan is used, an empty pan is set as a control, and the measurement is performed at a heating rate of 10 ° C./min.
本発明の静電荷像現像用トナーの帯電量は絶対値で10〜40μC/gの範囲が好ましく、15〜35μC/gの範囲がより好ましい。10μC/gを下回ると、背景部汚れが発生し易くなり、40μC/gを超えると、画像濃度が低下し易くなる。 The charge amount of the electrostatic image developing toner of the present invention is preferably in the range of 10 to 40 μC / g in absolute value, and more preferably in the range of 15 to 35 μC / g. When it is less than 10 μC / g, background stains are likely to occur, and when it exceeds 40 μC / g, the image density is likely to decrease.
静電荷像現像用トナーの夏場(28℃、85%RH)における帯電量と、冬場(10℃、30%RH)における帯電量との比率は0.5〜1.5が好ましく、0.7〜1.3がより好ましい。この比率が、前記の範囲を外れると、トナーの環境依存性が強くなり、帯電性の安定性に欠け、実用上好ましくない。 The ratio between the charge amount in the summer (28 ° C., 85% RH) and the charge amount in the winter (10 ° C., 30% RH) of the electrostatic image developing toner is preferably 0.5 to 1.5, 0.7 -1.3 is more preferable. When this ratio is out of the above range, the toner is highly dependent on the environment, and the stability of the charging property is lacking, which is not preferable in practice.
−乳化重合凝集法によるトナーの作製−
次に、本発明のトナーの製造方法について、乳化重合凝集法を具体例としてより詳細に説明する。
本発明のトナーを乳化重合凝集法により作製する場合、既述したように、凝集工程と、融合工程(一体化工程)とを少なくと経て作製されるものであるが、凝集工程を経て形成された凝集粒子(コア粒子)の表面に樹脂粒子を付着させたコア/シェル構造を有する凝集粒子を形成する付着工程を設けてもよい。
-Preparation of toner by emulsion polymerization aggregation method-
Next, the method for producing the toner of the present invention will be described in more detail using an emulsion polymerization aggregation method as a specific example.
When the toner of the present invention is prepared by the emulsion polymerization aggregation method, as described above, it is prepared through at least the aggregation process and the fusion process (integration process). An adhesion step of forming aggregated particles having a core / shell structure in which resin particles are adhered to the surface of the aggregated particles (core particles) may be provided.
−凝集工程−
凝集工程においては、本発明に係る化合物と、結着樹脂を分散させた結着樹脂粒子分散液と、着色剤を分散させた着色剤分散液と、離型剤を分散させた離型剤分散液とを混合した原料分散液中にて、凝集粒子を形成する。
具体的には、各種の分散液を混合して得た原料分散液を加熱し、原料分散液中の微粒子を凝集させた凝集粒子を形成する。なお、加熱は、非晶性樹脂のガラス転移温度をやや下回る温度で実施する。好ましい温度範囲は、5〜25℃下回る範囲である。
-Aggregation process-
In the aggregation process, the compound according to the present invention, a binder resin particle dispersion in which a binder resin is dispersed, a colorant dispersion in which a colorant is dispersed, and a release agent dispersion in which a release agent is dispersed. Agglomerated particles are formed in the raw material dispersion mixed with the liquid.
Specifically, the raw material dispersion obtained by mixing various dispersions is heated to form aggregated particles in which fine particles in the raw material dispersion are aggregated. Heating is performed at a temperature slightly below the glass transition temperature of the amorphous resin. A preferable temperature range is a range below 5 to 25 ° C.
凝集粒子の形成は、回転せん断型ホモジナイザ−で攪拌下、室温で凝集剤を添加し、原料分散液のpHを酸性にすることによってなされる。
前記凝集工程に用いられる凝集剤は、原料分散液に添加される分散剤として用いる界面活性剤と逆極性の界面活性剤、すなわち無機金属塩の他、2価以上の金属錯体を好適に用いることができる。特に、金属錯体を用いた場合には界面活性剤の使用量を低減でき、帯電特性が向上するため特に好ましい。
Aggregated particles are formed by adding a flocculant at room temperature under stirring with a rotary shearing homogenizer to make the pH of the raw material dispersion acidic.
As the aggregating agent used in the aggregating step, a surfactant having a polarity opposite to that of the surfactant used as the dispersing agent to be added to the raw material dispersion, that is, an inorganic metal salt or a metal complex having a valence of 2 or more is preferably used. Can do. In particular, the use of a metal complex is particularly preferable because the amount of the surfactant used can be reduced and the charging characteristics are improved.
前記無機金属塩としては、例えば、塩化カルシウム、硝酸カルシウム、塩化バリウム、塩化マグネシウム、塩化亜鉛、塩化アルミニウム、硫酸アルミニウムなどの金属塩、および、ポリ塩化アルミニウム、ポリ水酸化アルミニウム、多硫化カルシウム等の無機金属塩重合体などが挙げられる。その中でも特に、アルミニウム塩およびその重合体が好適である。よりシャ−プな粒度分布を得るためには、無機金属塩の価数が1価より2価、2価より3価、3価より4価の方が、また、同じ価数であっても重合タイプの無機金属塩重合体の方が、より適している。 Examples of the inorganic metal salt include metal salts such as calcium chloride, calcium nitrate, barium chloride, magnesium chloride, zinc chloride, aluminum chloride, aluminum sulfate, and polyaluminum chloride, polyaluminum hydroxide, calcium polysulfide, etc. Examples thereof include inorganic metal salt polymers. Of these, aluminum salts and polymers thereof are particularly preferred. In order to obtain a sharper particle size distribution, the valence of the inorganic metal salt is bivalent than monovalent, trivalent than bivalent, tetravalent than trivalent, and even if the valence is the same. A polymerization type inorganic metal salt polymer is more suitable.
−付着工程−
凝集工程を経た後には、必要であれば付着工程を実施してもよい。付着工程では、上記した凝集工程を経て形成された凝集粒子の表面に、樹脂粒子を付着させることにより被覆層を形成する。これにより、いわゆるコア層とこのコア層を被覆するコア/シェル構造を有するトナーを得ることができる。
-Adhesion process-
After passing through the aggregating step, an attaching step may be performed if necessary. In the attaching step, the coating layer is formed by attaching resin particles to the surface of the aggregated particles formed through the above-described aggregation step. Thereby, a toner having a so-called core layer and a core / shell structure covering the core layer can be obtained.
被覆層の形成は、凝集工程において凝集粒子(コア粒子)を形成した分散液中に、通常、非晶性樹脂粒子を含む分散液を追添加することにより行うことができる。なお、付着工程で利用する非晶性樹脂は、凝集工程で利用するものと同一であっても異なっていてもよい。 The coating layer can be formed by usually adding a dispersion liquid containing amorphous resin particles to the dispersion liquid in which aggregated particles (core particles) are formed in the aggregation step. The amorphous resin used in the adhesion process may be the same as or different from that used in the aggregation process.
なお、一般的に付着工程は、離型剤と共に結着樹脂として結晶性樹脂が主成分として含まれるようなコア/シェル構造を有するトナーを作製する場合に用いられ、その主たる目的は、コア層に含まれる離型剤や結晶性樹脂のトナー表面への露出の抑制や、コア層単体では不十分なトナー粒子の強度を補うことにある。
しかしながら、本発明のトナーは、トナー中の離型剤の分散性・相溶性に優れる上に、結着樹脂として非晶性樹脂を用いるために、付着工程を実施してシェル層を設けなくても離型剤等の帯電性や保管性に悪影響を及ぼす成分のトナー表面への露出を抑制できると共に、十分な強度も得ることができる。このため乳化重合凝集法を用いる場合は、付着工程を省いても特に支障を来たすことがないため、トナーの製造をより簡略化することができる。
In general, the adhesion process is used when a toner having a core / shell structure in which a crystalline resin as a main component is contained as a binder resin together with a release agent, and the main purpose thereof is a core layer. Are to suppress the exposure of the release agent and the crystalline resin contained in the toner surface to the toner surface, and to supplement the strength of the toner particles, which is insufficient with the core layer alone.
However, the toner of the present invention is excellent in dispersibility and compatibility of the release agent in the toner, and in addition, since an amorphous resin is used as the binder resin, it is not necessary to perform an adhesion process and provide a shell layer. In addition, it is possible to suppress the exposure of the components such as the release agent that adversely affect the chargeability and storage properties to the toner surface and to obtain sufficient strength. For this reason, when the emulsion polymerization aggregation method is used, the production of the toner can be further simplified because there is no problem even if the adhesion step is omitted.
−融合工程(一体化工程)−
凝集工程、あるいは、凝集工程および付着工程を経た後に実施される融合工程は、これらの工程を経て形成された凝集粒子を含む懸濁液のpHを6.0〜8.0の範囲にすることにより、凝集の進行を止めた後、加熱を行うことにより凝集粒子を融合させる。なお、融合は、非晶性樹脂のガラス転移温度以上の温度で加熱を行うことにより凝集粒子を融合させる。
-Fusion process (integration process)-
In the coalescence step performed after the aggregation step or the aggregation step and the adhesion step, the pH of the suspension containing the aggregated particles formed through these steps is set in the range of 6.0 to 8.0. Thus, after the progress of aggregation is stopped, the aggregated particles are fused by heating. In the fusion, the aggregated particles are fused by heating at a temperature not lower than the glass transition temperature of the amorphous resin.
融合時の加熱に際して、あるいは融合が終了した後に、架橋反応を行わせてもよい。また、融合と同時に架橋反応を行うこともできる。架橋反応を行わせる場合には、トナーの作製に際して、上述したような架橋剤や重合開始剤を用いる。
重合開始剤は、原料分散液を作製する段階であらかじめこの分散液に混合しておいてもよいし、凝集工程で凝集粒子に取り込ませてもよい。さらには、融合工程、或いは、融合工程の後に導入してもよい。凝集工程、付着工程、融合工程、あるいは融合工程の後に導入する場合は、重合開始剤を溶解、または乳化した液を、分散液に加える。これらの重合開始剤には、重合度を制御する目的で、公知の架橋剤、連鎖移動剤、重合禁止剤等を添加してもよい。
A cross-linking reaction may be performed at the time of heating at the time of fusion or after the fusion is completed. In addition, a crosslinking reaction can be performed simultaneously with the fusion. When the crosslinking reaction is performed, the above-described crosslinking agent or polymerization initiator is used in the production of the toner.
The polymerization initiator may be preliminarily mixed with the dispersion at the stage of preparing the raw material dispersion, or may be incorporated into the aggregated particles in the aggregation process. Further, it may be introduced after the fusion step or after the fusion step. In the case of introduction after the aggregation step, the adhesion step, the fusion step, or the fusion step, a solution in which the polymerization initiator is dissolved or emulsified is added to the dispersion. These polymerization initiators may be added with known crosslinking agents, chain transfer agents, polymerization inhibitors and the like for the purpose of controlling the degree of polymerization.
−洗浄、乾燥工程等−
凝集粒子の融合工程を終了した後、任意の洗浄工程、固液分離工程、乾燥工程を経て所望のトナー粒子を得るが、洗浄工程は帯電性を考慮すると、イオン交換水で十分に置換洗浄することが望ましい。また、固液分離工程には特に制限はないが、生産性の点から吸引濾過、加圧濾過等が好適である。さらに、乾燥工程も特に制限はないが、生産性の点から凍結乾燥、フラッシュジェット乾燥、流動乾燥、振動型流動乾燥等が好ましく用いられる。また、乾燥後のトナー粒子には、既述したような種々の外添剤を必要に応じて添加することができる。
-Cleaning, drying process, etc.-
After completing the coalesced particle fusion process, desired toner particles are obtained through an arbitrary washing process, solid-liquid separation process, and drying process. It is desirable. Moreover, although there is no restriction | limiting in particular in a solid-liquid separation process, From the point of productivity, suction filtration, pressure filtration, etc. are suitable. Further, the drying process is not particularly limited, but freeze drying, flash jet drying, fluidized drying, vibration fluidized drying and the like are preferably used from the viewpoint of productivity. Further, various external additives as described above can be added to the toner particles after drying, if necessary.
(静電荷像現像用現像剤)
本発明の静電荷像現像用現像剤(以下、「現像剤」と略す場合がある)は、本発明のトナーを含むものであり、目的に応じて他の成分を配合することができる。
具体的には、本発明のトナーを単独で用いると一成分系の静電荷像現像用現像剤として製造され、また、キャリアと組み合わせて用いると二成分系の静電荷像現像用現像剤として製造される。
ここでキャリアには特に制限はなく、それ自体公知のキャリアが挙げられ、例えば、特開昭62−39879号公報、特開昭56−11461号公報等に記載された芯材が樹脂層で被覆されたキャリア(樹脂被覆キャリア)等の公知のキャリアを使用することができる。
(Developer for developing electrostatic image)
The developer for developing an electrostatic image of the present invention (hereinafter sometimes abbreviated as “developer”) includes the toner of the present invention, and other components can be blended depending on the purpose.
Specifically, when the toner of the present invention is used alone, it is produced as a developer for developing a one-component electrostatic image, and when used in combination with a carrier, it is produced as a developer for developing a two-component electrostatic image. Is done.
Here, the carrier is not particularly limited, and examples thereof include known carriers. For example, the core material described in JP-A-62-39879, JP-A-56-11461 or the like is coated with a resin layer. A known carrier such as a prepared carrier (resin-coated carrier) can be used.
樹脂被覆キャリアの芯材としては、鉄粉、フェライト、マグネタイトなどの造型物が挙げられ、その平均径は30〜200μm程度である。
被覆層を形成する被覆樹脂としては、例えば、スチレン、パラクロロスチレン、α−メチルスチレン等のスチレン類、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸n−プロピル、アクリル酸ラウリル、アクリル酸2−エチルヘキシル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸n−プロピル、メタクリル酸ラウリル、メタクリル酸2−エチルヘキシル等のα−メチレン脂肪酸モノカルボン酸類、ジメチルアミノエチルメタクリレート等の含窒素アクリル類、アクリロニトリル、メタクリロニトリル等のビニルニトリル類、2−ビニルピリジン、4−ビニルピリジン等のビニルピリジン類、ビニルメチルエーテル、ビニルイソブチルエーテル等のビニルエーテル類、ビニルメチルケトン、ビニルエチルケトン、ビニルイソプロペニルケトン等のビニルケトン類、エチレン、プロピレン等のオレフィン類、弗化ビニリデン、テトラフルオロエチレン、ヘキサフルオロエチレン等のビニル系フッ素含有モノマー等の単独重合体、又は2種類以上のモノマーからなる共重合体、メチルシリコーン、メチルフェニルシリコーン等のシリコーン類、ビスフェノール、グリコール等を含有するポリエステル類、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリアミド樹脂、セルロ−ス樹脂、ポリエーテル樹脂、ポリカーボネート樹脂等が挙げられる。これらの樹脂は、1種単独で用いてもよいし、あるいは2種以上併用してもよい。
Examples of the core material of the resin-coated carrier include moldings such as iron powder, ferrite, and magnetite, and the average diameter is about 30 to 200 μm.
Examples of the coating resin for forming the coating layer include styrenes such as styrene, parachlorostyrene, and α-methylstyrene, methyl acrylate, ethyl acrylate, n-propyl acrylate, lauryl acrylate, and 2-ethylhexyl acrylate. , Α-methylene fatty acid monocarboxylic acids such as methyl methacrylate, n-propyl methacrylate, lauryl methacrylate and 2-ethylhexyl methacrylate, nitrogen-containing acrylics such as dimethylaminoethyl methacrylate, vinyl nitriles such as acrylonitrile and methacrylonitrile Vinyl pyridines such as 2-vinyl pyridine and 4-vinyl pyridine, vinyl ethers such as vinyl methyl ether and vinyl isobutyl ether, vinyl methyl ketone, vinyl ethyl ketone, vinyl isopropenyl ketone and other vinyl ethers. Nyl ketones, olefins such as ethylene and propylene, homopolymers such as vinyl fluorine-containing monomers such as vinylidene fluoride, tetrafluoroethylene and hexafluoroethylene, or copolymers composed of two or more monomers, methyl silicone, Examples thereof include silicones such as methylphenyl silicone, polyesters containing bisphenol and glycol, epoxy resins, polyurethane resins, polyamide resins, cellulose resins, polyether resins, polycarbonate resins and the like. These resins may be used alone or in combination of two or more.
被覆樹脂量は、芯材100質量部に対して0.1〜10質量部の範囲、好ましくは0.5〜3.0質量部の範囲である。キャリアの製造には、加熱型ニーダー、加熱型ヘンシェルミキサー、UMミキサーなどを使用することができ、被覆樹脂の量によっては、加熱型流動転動床、加熱型キルンなどを使用することができる。静電荷像現像用現像剤におけるトナーとキャリアとの混合比には特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。 The amount of the coating resin is in the range of 0.1 to 10 parts by mass, preferably in the range of 0.5 to 3.0 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the core material. For the production of the carrier, a heating kneader, a heating Henschel mixer, a UM mixer, or the like can be used. Depending on the amount of the coating resin, a heating fluidized rolling bed, a heating kiln, or the like can be used. The mixing ratio of the toner and the carrier in the developer for developing an electrostatic image is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose.
(画像形成方法)
次に、本発明の画像形成方法について説明する。本発明の画像形成方法は、本発明のトナー(現像剤)を用いたものであれば特に限定されないが、具体的には潜像担持体の表面に静電潜像を形成する静電潜像形成工程と、本発明のトナーを含む現像剤により前記静電潜像を現像してトナー像を形成する現像工程と、前記トナー像を記録媒体に転写する転写工程と、前記トナー像を前記記録媒体に定着する定着工程とを含むものであることが好ましい。
なお、これらの工程以外にも電子写真法による画像形成方法に利用される公知の工程を組み合わせることができ、例えば、転写工程を終えた後の潜像担持体表面に残留する残留トナーをクリーニングして回収するクリーニング工程と、クリーニング工程で回収された残留トナーを現像剤として再利用するトナーリサイクル工程とを含むものであってもよい。
(Image forming method)
Next, the image forming method of the present invention will be described. The image forming method of the present invention is not particularly limited as long as the toner (developer) of the present invention is used. Specifically, the electrostatic latent image forms an electrostatic latent image on the surface of the latent image carrier. A forming step, a developing step of developing the electrostatic latent image with a developer containing toner of the present invention to form a toner image, a transfer step of transferring the toner image to a recording medium, and the recording of the toner image. And a fixing step for fixing to a medium.
In addition to these steps, known steps used in an electrophotographic image forming method can be combined. For example, residual toner remaining on the surface of the latent image carrier after the transfer step is cleaned. And a toner recycling step for reusing the residual toner collected in the cleaning step as a developer.
ここで、静電潜像形成工程とは、潜像担持体の表面を、帯電手段により一様に帯電した後、レーザー光学系やLEDアレイなどで潜像担持体に露光し、静電潜像を形成する工程である。前記帯電手段としては、コロトロン、スコロトロンなどの非接触方式の帯電器、及び、潜像担持体表面に接触させた導電性部材に電圧を印加することにより、潜像担持体表面を帯電させる接触方式の帯電器が挙げられ、いかなる方式の帯電器でもよい。しかし、オゾンの発生量が少なく、環境に優しく、かつ耐刷性に優れるという効果を発揮するという観点から、接触帯電方式の帯電器が好ましい。前記接触帯電方式の帯電器においては、導電性部材の形状はブラシ状、ブレード状、ピン電極状、ローラー状等の何れでもよく制限を受けるものではない。また、本発明の画像形成方法は、潜像形成工程においてなんら特別の制限を受けるものではない。 Here, the electrostatic latent image forming step is a method in which the surface of the latent image carrier is uniformly charged by a charging unit and then exposed to the latent image carrier by a laser optical system or an LED array. Is a step of forming. Examples of the charging means include a non-contact charger such as corotron and scorotron, and a contact method in which a latent image carrier surface is charged by applying a voltage to a conductive member in contact with the latent image carrier surface. Any type of charger may be used. However, a contact charging type charger is preferable from the viewpoint that the amount of ozone generated is small, environmentally friendly, and excellent printing durability. In the contact charging type charger, the shape of the conductive member may be any of a brush shape, a blade shape, a pin electrode shape, a roller shape, and the like, and is not limited. Further, the image forming method of the present invention is not subject to any particular limitation in the latent image forming process.
前記現像工程とは、潜像担持体表面に、少なくともトナーを含む現像剤層を表面に形成させた現像剤担持体を接触若しくは近接させて、前記潜像担持体表面の静電潜像にトナーの粒子を付着させ、潜像担持体表面にトナー像を形成する工程である。現像方式は、既知の方式を用いて行うことができるが、現像剤が二成分現像剤である場合の現像方式としては、カスケ−ド方式、磁気ブラシ方式などがある。本発明の画像形成方法は、現像方式に関し、特に制限を受けるものではない。 The developing step is a step of bringing a developer carrying member having a developer layer containing at least toner on the surface thereof into contact with or approaching the surface of the latent image carrying member to the electrostatic latent image on the surface of the latent image carrying member. In which a toner image is formed on the surface of the latent image carrier. The developing method can be carried out using a known method, but as the developing method when the developer is a two-component developer, there are a cascade method, a magnetic brush method, and the like. The image forming method of the present invention is not particularly limited with respect to the developing method.
前記転写工程とは、潜像担持体表面に形成されたトナー像を、記録媒体に転写する工程である。なお、転写工程は、紙等の記録媒体にトナー像を直接転写する方式の他に、ドラム状やベルト状の中間転写体に転写後、紙等の記録媒体に転写する方式でもよく、特に制
限を受けるものではない。
The transfer step is a step of transferring a toner image formed on the surface of the latent image carrier to a recording medium. In addition to the method of directly transferring the toner image to a recording medium such as paper, the transfer process may be a method of transferring to a recording medium such as paper after transferring to a drum-like or belt-like intermediate transfer body. Not receive.
潜像担持体からのトナー像を紙等に転写する転写装置としては、コロトロンが利用できる。コロトロンは用紙を均一に帯電する手段としては有効であるが、記録媒体である用紙に所定の電荷を与えるために、数kVという高圧を印加しなければならず、高圧電源を必要とする。また、コロナ放電によってオゾンが発生するため、ゴム部品や潜像担持体の劣化を引き起こすので、弾性材料からなる導電性の転写ロールを潜像担持体に圧接して、用紙にトナー像を転写する接触転写方式が好ましい。本発明の画像形成方法においては、転写装置に関し、特に制限を受けるものではない。 A corotron can be used as a transfer device for transferring the toner image from the latent image carrier onto paper or the like. The corotron is effective as a means for uniformly charging the paper, but in order to give a predetermined charge to the paper as a recording medium, a high voltage of several kV must be applied and a high voltage power source is required. Further, since ozone is generated by corona discharge, the rubber parts and the latent image carrier are deteriorated. Therefore, a conductive transfer roll made of an elastic material is pressed against the latent image carrier to transfer the toner image onto the paper. A contact transfer method is preferred. In the image forming method of the present invention, the transfer device is not particularly limited.
前記クリーニング工程とは、ブレード、ブラシ、ロール等を潜像担持体表面に直接接触させ、潜像担持体表面に付着しているトナー、紙粉、ゴミなどを除去する工程である。 The cleaning step is a step of removing toner, paper dust, dust and the like adhering to the surface of the latent image carrier by bringing a blade, a brush, a roll or the like into direct contact with the surface of the latent image carrier.
最も一般的に採用されている方式として、ポリウレタン等のゴム製のブレードを潜像担持体に圧接させるブレードクリーニング方式である。これに対し、内部に磁石を固定配置し、その外周に回転可能な円筒状の非磁性体のスリーブを設け、そのスリ−ブ表面に磁性キャリアを担持させてトナーを回収する磁気ブラシ方式や、半導電性の樹脂繊維や動物の毛をロール状に回転可能にし、トナーと反対極性のバイアスをそのロールに印加してトナーを除去する方式でもよい。前者の磁気ブラシ方式では、クリーニングの前処理用コロトロンを設置してもよい。本発明の画像形成方法においては、クリーニング方式については特に制限を受けるものではない。 The most commonly employed method is a blade cleaning method in which a rubber blade such as polyurethane is pressed against the latent image carrier. On the other hand, a magnetic brush method in which a magnet is fixedly arranged inside, a cylindrical non-magnetic sleeve that can be rotated on the outer periphery thereof, a magnetic carrier is carried on the sleeve surface and toner is collected, A method may be used in which semiconductive resin fibers and animal hairs are rotatable in a roll shape, and a toner having a polarity opposite to that of the toner is applied to the roll to remove the toner. In the former magnetic brush system, a cleaning pretreatment corotron may be provided. In the image forming method of the present invention, the cleaning method is not particularly limited.
前記定着工程とは、記録媒体表面に転写されたトナー像を定着装置にて定着する工程である。定着装置としては、ヒートロールを用いる加熱定着装置が好ましく用いられる。加熱定着装置は、円筒状芯金の内部に加熱用のヒータランプを備え、その外周面に耐熱性樹脂被膜層あるいは耐熱性ゴム被膜層により、いわゆる離型層を形成した定着ローラと、この定着ローラに対し圧接して配置され、円筒状芯金の外周面あるいはベルト状基材表面に耐熱弾性体層を形成した加圧ローラあるいは加圧ベルトと、で構成される。トナー像の定着プロセスは、定着ローラと加圧ローラあるいは加圧ベルトとの間にトナー像が形成された記録媒体を挿通させて、トナー中の結着樹脂、添加剤等の熱溶融による定着を行う。本発明の画像形成方法においては、定着方式については特に制限を受けるものではない。 The fixing step is a step of fixing the toner image transferred on the surface of the recording medium with a fixing device. As the fixing device, a heat fixing device using a heat roll is preferably used. The heat fixing device includes a fixing roller having a heater lamp for heating inside a cylindrical metal core, a so-called release layer formed on the outer peripheral surface by a heat resistant resin film layer or a heat resistant rubber film layer, and the fixing roller. The pressure roller or pressure belt is disposed in pressure contact with the roller and has a heat-resistant elastic body layer formed on the outer peripheral surface of the cylindrical metal core or the surface of the belt-like base material. In the toner image fixing process, a recording medium on which a toner image is formed is inserted between a fixing roller and a pressure roller or a pressure belt, and fixing by heat melting of a binder resin, an additive, and the like in the toner is performed. Do. In the image forming method of the present invention, the fixing method is not particularly limited.
なお、本発明の画像形成方法において、フルカラー画像を作製する場合には、複数の潜像担持体がそれぞれ各色の現像剤担持体を有しており、その複数の潜像担持体及び現像剤担持体それぞれによる潜像形成工程、現像工程、転写工程及びクリーニング工程からなる一連の工程により、同一の記録媒体表面に前記工程ごとの各色トナー像が順次積層形成され、その積層されたフルカラーのトナー像を、定着工程で熱定着する画像形成方法が好ましく用いられる。そして、本発明の現像剤を、上記画像形成方法に用いることにより、例えば、小型、カラー高速化に適したタンデム方式においても、安定した現像、転写、定着性能を得ることができる。 In the image forming method of the present invention, when producing a full-color image, each of the plurality of latent image carriers has a developer carrier of each color, and the plurality of latent image carriers and developer carriers. Each color toner image is sequentially laminated on the same recording medium surface by a series of processes including a latent image forming process, a developing process, a transfer process, and a cleaning process, and the stacked full-color toner images. An image forming method is preferably used in which the toner is thermally fixed in the fixing step. By using the developer of the present invention in the image forming method, stable development, transfer, and fixing performance can be obtained even in a tandem system suitable for, for example, small size and high color speed.
トナーリサイクル工程を行うための方式としては特に限定されるものでは無いが、例えば、クリーニング部で回収されたトナーを搬送コンベアあるいは搬送スクリュ−によって補給用トナーホッパ−、現像器あるいは補給用トナーと中間室によって混合して現像器へ供給する方法等をあげることができる。好ましくは現像器へ直接戻す方式あるいは中間室にて補給用トナーとリサイクルトナーを混合して供給する方式をあげることができる。
なお、トナーをリサイクルして使用する場合、トナー粒子の強度が高いこと及び離型剤のトナー内部の分散性が良好で表面に多く露出しないことが必要であるが、本発明のトナーは、十分な強度を有しているため、長期に渡って使用しても画質の劣化を招くことがない。
The method for performing the toner recycling process is not particularly limited. For example, the toner collected by the cleaning unit is supplied to the replenishment toner hopper, the developer, or the replenishment toner and the intermediate chamber by a transport conveyor or a transport screw. The method of mixing and supplying to a developing device can be mentioned. Preferably, a method of returning directly to the developing device or a method of supplying the replenishing toner and the recycled toner in the intermediate chamber and supplying them can be given.
When the toner is recycled and used, it is necessary that the strength of the toner particles is high and the dispersibility inside the toner of the release agent is good and the toner is not exposed to the surface. Therefore, even when used for a long period of time, the image quality is not deteriorated.
本発明の画像形成方法を利用した画像形成装置としては、感光体(潜像担持体)と、現像器、クリーニング器等の構成要素をプロセスカートリッジとして一体に結合して構成し、このユニットを装置本体に対して着脱自在に構成しても良い。又、帯電器、像露光器、現像器、転写又は分離器、及びクリーニング器の少なくとも1つを感光体とともに一体に支持してプロセスカートリッジを形成し、装置本体に着脱自在の単一ユニットとし、装置本体のレールなどの案内手段を用いて着脱自在の構成としても良い。 As an image forming apparatus using the image forming method of the present invention, a photosensitive member (latent image carrier) and components such as a developing device and a cleaning device are integrally combined as a process cartridge, and this unit is an apparatus. You may comprise so that attachment or detachment with respect to a main body is possible. In addition, a process cartridge is formed by integrally supporting at least one of a charger, an image exposure device, a developing device, a transfer or separation device, and a cleaning device together with a photosensitive member, and a single unit that is detachable from the apparatus main body. It is good also as a structure which can be attached or detached using guide means, such as a rail of an apparatus body.
トナー像を転写する記録媒体としては、例えば、電子写真方式の複写機、プリンター等に使用される普通紙、OHPシ−ト等が挙げられる。定着後における画像表面の平滑性をさらに向上させるには、前記被転写体の表面もできるだけ平滑であることが好ましく、例えば、普通紙の表面を樹脂等でコーティングしたコート紙、印刷用のアート紙等を好適に使用することができる。 Examples of the recording medium to which the toner image is transferred include plain paper, OHP sheets, and the like used for electrophotographic copying machines and printers. In order to further improve the smoothness of the image surface after fixing, it is preferable that the surface of the transfer object is as smooth as possible. For example, coated paper in which the surface of plain paper is coated with a resin or the like, art paper for printing Etc. can be used suitably.
−電子写真用感光体(潜像担持体)−
次に本発明の画像形成方法に用いられる電子写真用感光体(潜像担持体、以下「感光体」という場合がある。)の好ましい形態について説明する。
本発明に用いられる感光体は、導電性支持体上に少なくとも感光層を設けた公知の感光体が利用できるが、有機感光体を用いることが好ましい。この場合、感光体の最表面を構成する層が、架橋構造を有する樹脂を含むものであることが好ましい。架橋構造を有する樹脂としてはフェノール系樹脂、ウレタン樹脂、シロキサン系樹脂が利用できるが、フェノール系樹脂、シロキサン系樹脂が好ましく、シロキサン系樹脂が最も好ましい。
-Photographic photoreceptor (latent image carrier)-
Next, a preferred embodiment of the electrophotographic photoreceptor (latent image carrier, hereinafter sometimes referred to as “photoreceptor”) used in the image forming method of the present invention will be described.
As the photoreceptor used in the present invention, a known photoreceptor having at least a photosensitive layer on a conductive support can be used, but an organic photoreceptor is preferably used. In this case, the layer constituting the outermost surface of the photoreceptor preferably contains a resin having a crosslinked structure. As the resin having a cross-linked structure, phenolic resins, urethane resins, and siloxane resins can be used, but phenolic resins and siloxane resins are preferable, and siloxane resins are most preferable.
最表面を構成する層が、架橋構造を有する樹脂を含む感光体はその強度が高いため、磨耗や傷に対する耐久性が高く感光体の超寿命化が可能である。しかし、クリーニング性を確保するために、感光体のクリーニング手段としてクリーニングブレードを用いた場合には、クリーニングブレードを感光体に対して比較的高い当接圧で接触させる必要がある。この場合、クリーニングブレードと感光体との当接部において、感光体表面に残留するトナーが破壊され易くなるためトナー構成材料の感光体表面への付着や、これに伴う帯電変動が生じやすくなる。しかしながら、本発明のトナーは、優れた強度を有するためこのような問題を抑制することができるのみならず、トナーをリサイクルして再利用する方式と組み合わせても長期に渡って画質の劣化を招くことがない。 Since the photoconductor including a resin having a cross-linked structure as the outermost layer has high strength, the photoconductor has a high durability against abrasion and scratches and can extend the life of the photoconductor. However, when a cleaning blade is used as a cleaning means for the photosensitive member in order to ensure cleaning properties, it is necessary to bring the cleaning blade into contact with the photosensitive member with a relatively high contact pressure. In this case, the toner remaining on the surface of the photoconductor is easily destroyed at the contact portion between the cleaning blade and the photoconductor, so that the toner constituent material is likely to adhere to the surface of the photoconductor and the charging fluctuations associated therewith are likely to occur. However, since the toner of the present invention has excellent strength, it is possible not only to suppress such problems, but also to deteriorate the image quality over a long period even when combined with a method of recycling and reusing the toner. There is nothing.
本発明に用いられる感光体の層構成としては、導電性支持体と、この導電性支持体上に設けられた感光層とを含むものであれば特に限定されないが、好ましくは、感光層が電荷発生層と電荷輸送層とからなる機能分離型の感光体であることが好ましく、具体的には導電性基体表面に、下引き層、電荷発生層、電荷輸送層、保護層をこの順に積層したものであることが好ましい。以下、各層の詳細について説明する。 The layer structure of the photoreceptor used in the present invention is not particularly limited as long as it includes a conductive support and a photosensitive layer provided on the conductive support. Preferably, the photosensitive layer is charged. A function-separated type photoreceptor composed of a generation layer and a charge transport layer is preferable. Specifically, an undercoat layer, a charge generation layer, a charge transport layer, and a protective layer are laminated in this order on the surface of a conductive substrate. It is preferable. Details of each layer will be described below.
導電性支持体としては、例えば、アルミニウム、銅、亜鉛、ステンレス、クロム、ニッケル、モリブデン、バナジウム、インジウム、金、白金等の金属又は合金を用いた金属板、金属ドラム、金属ベルト、あるいは導電性ポリマー、酸化インジウム等の導電性化合物やアルミニウム、パラジウム、金等の金属又は合金を塗布、蒸着、あるいはラミネートした紙、プラスチックフィルム、ベルト等が挙げられる。感光体がレーザープリンターに使用される場合には、レーザーの発振波長としては350nmから850nmのものが好ましく、短波長のものほど解像度に優れるため好ましい。 Examples of the conductive support include a metal plate, a metal drum, a metal belt, or a conductive material using a metal or an alloy such as aluminum, copper, zinc, stainless steel, chromium, nickel, molybdenum, vanadium, indium, gold, or platinum. Examples thereof include paper, a plastic film, a belt, and the like on which a conductive compound such as a polymer or indium oxide, or a metal or alloy such as aluminum, palladium, or gold is applied, vapor-deposited, or laminated. When the photoreceptor is used in a laser printer, the laser oscillation wavelength is preferably from 350 nm to 850 nm, and the shorter wavelength is preferable because the resolution is excellent.
また、レーザー光を照射する際に生じる干渉縞を防止するために、支持体表面は、中心線平均粗さRaで0.04μm〜0.5μmに粗面化することが好ましい。粗面化の方法としては、研磨剤を水に懸濁させて支持体に吹き付けることによって行う湿式ホーニング、あるいは、回転する砥石に支持体を圧接し、連続的に研削加工を行うセンタレス研削、陽極酸化、有機または無機の半導電性微粒子を含有する層を作製することなどが好ましい。Raが0.04μmより小さいと、鏡面に近くなるので干渉防止効果が得られなくなり、Raが0.5μmより大きいと、被膜を形成しても画質が粗くなって不適である。非干渉光を光源に用いる場合には、干渉縞防止の粗面化は特に必要なく、基材の表面の凹凸による欠陥の発生が防げるため、より長寿命化に適する。 In order to prevent interference fringes generated when laser light is irradiated, the surface of the support is preferably roughened to a center line average roughness Ra of 0.04 μm to 0.5 μm. As a roughening method, wet honing is performed by suspending an abrasive in water and spraying it on the support, or centerless grinding in which the support is pressed against a rotating grindstone and grinding is performed continuously, an anode It is preferable to prepare a layer containing oxidized, organic or inorganic semiconductive fine particles. If Ra is smaller than 0.04 μm, it becomes close to a mirror surface, so that the effect of preventing interference cannot be obtained. If Ra is larger than 0.5 μm, the image quality becomes rough even if a film is formed, which is not suitable. When non-interfering light is used for the light source, it is not particularly necessary to roughen the interference fringes, and it is possible to prevent the occurrence of defects due to the unevenness of the surface of the base material, which is suitable for longer life.
陽極酸化処理はアルミニウムを陽極とし電解質溶液中で陽極酸化することによりアルミニウム表面に酸化膜を形成するものである。電解質溶液としては硫酸溶液、シュウ酸溶液等が挙げられる。しかし、そのままの多孔質陽極酸化膜は化学的に活性であり、汚染され易く、環境による抵抗変動も大きい。そこで、陽極酸化膜の微細孔を加圧水蒸気または沸騰水中(ニッケル等の金属塩を加えてもよい)で水和反応による体積膨張でふさぎ、より安定な水和酸化物に変える封孔処理を行う。陽極酸化膜の膜厚については0.3〜15μmが好ましい。0.3μmより薄い場合は注入に対するバリア性が乏しく効果が十分でない。また、15μmより厚い場合は繰り返し使用による残留電位の上昇を招く。 The anodizing treatment is to form an oxide film on the aluminum surface by anodizing in an electrolyte solution using aluminum as an anode. Examples of the electrolyte solution include a sulfuric acid solution and an oxalic acid solution. However, the intact porous anodic oxide film is chemically active, easily contaminated, and has a large resistance fluctuation due to the environment. Therefore, the pores in the anodized film are sealed with pressurized water vapor or boiling water (a metal salt such as nickel may be added) by volume expansion due to a hydration reaction, and a sealing process is performed to change to a more stable hydrated oxide. . The thickness of the anodic oxide film is preferably 0.3 to 15 μm. When it is thinner than 0.3 μm, the barrier property against injection is poor and the effect is not sufficient. On the other hand, if it is thicker than 15 μm, the residual potential increases due to repeated use.
リン酸、クロム酸及びフッ酸からなる酸性処理液による処理は以下の様に実施される。酸性処理液におけるリン酸、クロム酸およびフッ酸の配合割合は、リン酸が、10〜11質量%の範範囲、クロム酸が3〜5質量%の範囲、フッ酸が0.5〜2質量%の範囲であって、これらの酸全体の濃度は、13.5〜18質量%の範囲が好ましい。処理温度は、42〜48℃であるが、処理温度を高く保つことにより、一層速く、かつ厚い被膜を形成することができる。被膜の膜厚については0.3〜15μmが好ましい。0.3μmより薄い場合は注入に対するバリア性が乏しく効果が十分でない。また、15μmより厚い場合は繰り返し使用による残留電位の上昇を招く。 The treatment with an acidic treatment solution comprising phosphoric acid, chromic acid and hydrofluoric acid is carried out as follows. The mixing ratio of phosphoric acid, chromic acid and hydrofluoric acid in the acidic treatment liquid is such that phosphoric acid is in a range of 10 to 11% by mass, chromic acid is in a range of 3 to 5% by mass, and hydrofluoric acid is in a range of 0.5 to 2% by mass. The concentration of these acids is preferably in the range of 13.5 to 18% by mass. The processing temperature is 42 to 48 ° C., but by keeping the processing temperature high, a thicker film can be formed faster. About the film thickness of a film, 0.3-15 micrometers is preferable. When it is thinner than 0.3 μm, the barrier property against injection is poor and the effect is not sufficient. On the other hand, if it is thicker than 15 μm, the residual potential increases due to repeated use.
ベーマイト処理は、90〜100℃の純水中に5〜60分間浸漬するか、90〜120℃の加熱水蒸気に5〜60分間接触させることにより行うことができる。被膜の膜厚については0.1〜5μmが好ましい。これをさらにアジピン酸、硼酸、硼酸塩、燐酸塩、フタル酸塩、マレイン酸塩、安息香酸塩、酒石酸塩、クエン酸塩などの皮膜溶解性の低い電解質溶液を用いて陽極酸化処理してもよい。有機または無機の半導電性微粒子としては、特開昭47−30330号公報に記載のペリレン顔料、ビスベンズイミダゾ−ルペリレン顔料、多環キノン顔料、インジゴ顔料、キナクリドン顔料等の有機顔料、また、シアノ基、ニトロ基、ニトロソ基、ハロゲン原子等の電子吸引性の置換基を有するビスアゾ顔料やフタロシアニン顔料等の有機顔料、酸化亜鉛、酸化チタン、酸化アルミ等の無機顔料が上げられる。これらの顔料の中で酸化亜鉛、酸化チタンが電荷輸送能が高く厚膜化に有効であり、好ましい。 The boehmite treatment can be performed by immersing in pure water at 90 to 100 ° C. for 5 to 60 minutes or by contacting with heated steam at 90 to 120 ° C. for 5 to 60 minutes. About the film thickness of a film, 0.1-5 micrometers is preferable. This can be further anodized using an electrolyte solution with low film solubility such as adipic acid, boric acid, borate, phosphate, phthalate, maleate, benzoate, tartrate, citrate. Good. Examples of organic or inorganic semiconductive fine particles include perylene pigments, bisbenzimidazole perylene pigments, polycyclic quinone pigments, indigo pigments, quinacridone pigments, and the like described in JP-A-47-30330. Organic pigments such as bisazo pigments and phthalocyanine pigments having electron-withdrawing substituents such as nitro groups, nitro groups, nitroso groups and halogen atoms, and inorganic pigments such as zinc oxide, titanium oxide and aluminum oxide. Among these pigments, zinc oxide and titanium oxide are preferable because they have high charge transporting ability and are effective for thickening.
これら顔料の表面は、分散性改善、あるいはエネルギ−レベルの調整などの目的でチタネートカップリング剤などの有機チタン化合物、アルミニウムキレート化合物、、アルミニウムカップリング剤などで表面処理してもよく、特にビニルトリクロロシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリス2メトキシエトキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−クロロプロピルトリメトキシシラン、γ−2−アミノエチルアミノプロピルトリメトキシシラン、γ−メルカプロプロピルトリメトキシシラン、γ−ウレイドプロピルトリエトキシシラン、β−3,4−エポキシシクロヘキシルトリメトキシシラン等のシランカップリング剤で処理することが好ましい。 The surface of these pigments may be surface-treated with an organic titanium compound such as a titanate coupling agent, an aluminum chelate compound, or an aluminum coupling agent for the purpose of improving dispersibility or adjusting the energy level. Trichlorosilane, vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, vinyltris-2-methoxyethoxysilane, vinyltriacetoxysilane, γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane, γ-aminopropyltriethoxysilane , Γ-chloropropyltrimethoxysilane, γ-2-aminoethylaminopropyltrimethoxysilane, γ-mercapropropyltrimethoxysilane, γ-ureidopropyltriethoxysilane, β-3,4-epoxy It is preferable to treat with a silane coupling agent such as cyclohexyltrimethoxysilane.
有機または無機の半導電性微粒子は多すぎると下引き層の強度が低下して塗膜欠陥を生じるため、好ましくは95質量%以下、より好ましくは90質量%以下で使用される。有機または無機の半導電性微粒子の混合/分散方法は、ボールミル、ロールミル、サンドミル、アトライター、超音波等を用いる方法が適用される。混合/分散は有機溶剤中で行われるが、有機溶剤としては、有期金属化合物や樹脂を溶解し、また、有機または無機の半導電性微粒子を混合/分散したときにゲル化や凝集を起こさないものであれば如何なるものでも使用できる。例えば、メタノール、エタノール、n−プロパノール、n−ブタノール、ベンジルアルコール、メチルセルソルブ、エチルセルソルブ、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、酢酸メチル、酢酸n−ブチル、ジオキサン、テトラヒドロフラン、メチレンクロライド、クロロホルム、クロルベンゼン、トルエン等の通常の有機溶剤を単独で又は2種以上混合して用いることができる。 If the amount of the organic or inorganic semiconductive fine particles is too large, the strength of the undercoat layer decreases and a coating film defect is generated. As a method for mixing / dispersing organic or inorganic semiconductive fine particles, a method using a ball mill, a roll mill, a sand mill, an attritor, an ultrasonic wave, or the like is applied. Mixing / dispersing is carried out in an organic solvent, but as an organic solvent, it dissolves a periodical metal compound or resin, and does not cause gelation or aggregation when organic / inorganic semiconductive fine particles are mixed / dispersed. Anything can be used. For example, methanol, ethanol, n-propanol, n-butanol, benzyl alcohol, methyl cellosolve, ethyl cellosolve, acetone, methyl ethyl ketone, cyclohexanone, methyl acetate, n-butyl acetate, dioxane, tetrahydrofuran, methylene chloride, chloroform, chlorobenzene Ordinary organic solvents such as toluene can be used alone or in admixture of two or more.
導電性支持体と感光層との間には、必要に応じて下引き層を形成することもできる。
下引き層の形成に用いられる材料としてはジルコニウムキレート化合物、ジルコニウムアルコキシド化合物、ジルコニウムカップリング剤などの有機ジルコニウム化合物、チタンキレート化合物、チタンアルコキシド化合物、チタネートカップリング剤などの有機チタン化合物、アルミニウムキレート化合物、アルミニウムカップリング剤などの有機アルミニウム化合物のほか、アンチモンアルコキシド化合物、ゲルマニウムアルコキシド化合物、インジウムアルコキシド化合物、インジウムキレート化合物、マンガンアルコキシド化合物、マンガンキレート化合物、スズアルコキシド化合物、スズキレート化合物、アルミニウムシリコンアルコキシド化合物、アルミニウムチタンアルコキシド化合物、アルミニウムジルコニウムアルコキシド化合物、などの有機金属化合物、とくに有機ジルコニウム化合物、有機チタニル化合物、有機アルミニウム化合物は残留電位が低く良好な電子写真特性を示すため、好ましく使用される。
An undercoat layer can be formed between the conductive support and the photosensitive layer as necessary.
Materials used for forming the undercoat layer include zirconium chelate compounds, zirconium alkoxide compounds, organic zirconium compounds such as zirconium coupling agents, titanium chelate compounds, titanium alkoxide compounds, organic titanium compounds such as titanate coupling agents, and aluminum chelate compounds. In addition to organoaluminum compounds such as aluminum coupling agents, antimony alkoxide compounds, germanium alkoxide compounds, indium alkoxide compounds, indium chelate compounds, manganese alkoxide compounds, manganese chelate compounds, tin alkoxide compounds, tin chelate compounds, aluminum silicon alkoxide compounds, Aluminum titanium alkoxide compound, aluminum zirconium alkoxy Compounds, organometallic compounds such as, in particular an organic zirconium compound, an organic titanyl compound, since the organic aluminum compound to residual potential indicates a satisfactory electrophotographic properties lower, are preferably used.
また、ビニルトリクロロシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリス−2−メトキシエトキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−クロロプロピルトリメトキシシラン、γ−2−アミノエチルアミノプロピルトリメトキシシラン、γ−メルカプロプロピルトリメトキシシラン、γ−ウレイドプロピルトリエトキシシラン、β−3,4−エポキシシクロヘキシルトリメトキシシラン等のシランカップリング剤を含有させて使用することができる。 Also, vinyltrichlorosilane, vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, vinyltris-2-methoxyethoxysilane, vinyltriacetoxysilane, γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane, γ- Aminopropyltriethoxysilane, γ-chloropropyltrimethoxysilane, γ-2-aminoethylaminopropyltrimethoxysilane, γ-mercapropropyltrimethoxysilane, γ-ureidopropyltriethoxysilane, β-3,4-epoxy It can be used by containing a silane coupling agent such as cyclohexyltrimethoxysilane.
さらに、従来より下引き層に用いられるポリビニルアルコール、ポリビニルメチルエーテル、ポリ−N−ビニルイミダゾ−ル、ポリエチレノキシド、エチルセルロ−ス、メチルセルロ−ス、エチレン−アクリル酸共重合体、ポリアミド、ポリイミド、カゼイン、ゼラチン、ポリエチレン、ポリエステル、フェノール樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、エポキシ樹脂、ポリビニルピロリドン、ポリビニルピリジン、ポリウレタン、ポリグルタミン酸、ポリアクリル酸等の公知の結着樹脂を用いることもできる。これらの混合割合は、必要に応じて適宜設定することができる。 Furthermore, polyvinyl alcohol, polyvinyl methyl ether, poly-N-vinyl imidazole, polyethylene oxide, ethyl cellulose, methyl cellulose, ethylene-acrylic acid copolymer, polyamide, polyimide, conventionally used for the undercoat layer Known binder resins such as casein, gelatin, polyethylene, polyester, phenol resin, vinyl chloride-vinyl acetate copolymer, epoxy resin, polyvinyl pyrrolidone, polyvinyl pyridine, polyurethane, polyglutamic acid, and polyacrylic acid can also be used. These mixing ratios can be appropriately set as necessary.
また、下引き層中には電子輸送性顔料を混合/分散して使用することもできる。電子輸送性顔料としては、特開昭47−30330号公報に記載のペリレン顔料、ビスベンズイミダゾ−ルペリレン顔料、多環キノン顔料、インジゴ顔料、キナクリドン顔料等の有機顔料、また、シアノ基、ニトロ基、ニトロソ基、ハロゲン原子等の電子吸引性の置換基を有するビスアゾ顔料やフタロシアニン顔料等の有機顔料、酸化亜鉛、酸化チタン等の無機顔料が上げられる。
これらの顔料の中ではペリレン顔料、ビスベンズイミダゾ−ルペリレン顔料と多環キノン顔料、酸化亜鉛、酸化チタンが、電子移動性が高いので好ましく使用される。また、これらの顔料の表面は、分散性、電荷輸送性を制御する目的で上記カップリング剤や、バインダーなどで表面処理しても良い。電子輸送性顔料は多すぎると下引き層の強度が低下し、塗膜欠陥を生じるため95質量%以下、好ましくは90質量%以下で使用される。
Further, an electron transporting pigment may be mixed / dispersed in the undercoat layer. Examples of the electron transporting pigment include organic pigments such as perylene pigments, bisbenzimidazole perylene pigments, polycyclic quinone pigments, indigo pigments, and quinacridone pigments described in JP-A-47-30330, cyano groups, and nitro groups. And organic pigments such as bisazo pigments and phthalocyanine pigments having electron-withdrawing substituents such as nitroso groups and halogen atoms, and inorganic pigments such as zinc oxide and titanium oxide.
Among these pigments, perylene pigments, bisbenzimidazole perylene pigments and polycyclic quinone pigments, zinc oxide, and titanium oxide are preferably used because of their high electron mobility. Further, the surface of these pigments may be surface-treated with the above-mentioned coupling agent or binder for the purpose of controlling dispersibility and charge transport property. If the amount of the electron transporting pigment is too large, the strength of the undercoat layer is lowered and a coating film defect is caused.
混合/分散方法は、ボ−ルミル、ロールミル、サンドミル、アトライター、超音波等をもちいる常法が適用される。混合/分散は有機溶剤中で行われるが、有機溶剤としては、有期金属化合物や樹脂を溶解し、また、電子輸送性顔料を混合/分散したときにゲル化や凝集を起こさないものであれば如何なるものでも使用できる。例えば、メタノール、エタノール、n−プロパノール、n−ブタノール、ベンジルアルコール、メチルセルソルブ、エチルセルソルブ、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、酢酸メチル、酢酸n−ブチル、ジオキサン、テトラヒドロフラン、メチレンクロライド、クロロホルム、クロルベンゼン、トルエン等の通常の有機溶剤を単独あるいは2種以上混合して用いることができる。 As a mixing / dispersing method, a conventional method using a ball mill, a roll mill, a sand mill, an attritor, an ultrasonic wave, or the like is applied. Mixing / dispersing is carried out in an organic solvent, as long as the organic solvent dissolves a periodical metal compound or resin and does not cause gelation or aggregation when an electron transporting pigment is mixed / dispersed. Anything can be used. For example, methanol, ethanol, n-propanol, n-butanol, benzyl alcohol, methyl cellosolve, ethyl cellosolve, acetone, methyl ethyl ketone, cyclohexanone, methyl acetate, n-butyl acetate, dioxane, tetrahydrofuran, methylene chloride, chloroform, chlorobenzene Ordinary organic solvents such as toluene can be used alone or in admixture of two or more.
下引き層の厚みは一般的には、0.1〜30μm、好ましくは0.2〜25μmが適当である。また、下引き層を設けるときに用いる塗布方法としては、ブレードコーティング法、マイヤーバーコーティング法、スプレーコーティング法、浸漬コーティング法、ビードコーティング法、エアーナイフコーティング法、カーテンコーティング法等の通常の方法を用いることができる。塗布したものを乾燥させて下引き層を得るが、通常、乾燥は溶剤を蒸発させ、製膜可能な温度で行われる。特に、酸性溶液処理、ベーマイト処理を行った基材は、基材の欠陥隠蔽力が不十分となり易いため、中間層を形成することが好ましい。 The thickness of the undercoat layer is generally 0.1 to 30 μm, preferably 0.2 to 25 μm. In addition, as the coating method used when the undercoat layer is provided, conventional methods such as a blade coating method, a Meyer bar coating method, a spray coating method, a dip coating method, a bead coating method, an air knife coating method, and a curtain coating method are used. Can be used. The coated layer is dried to obtain an undercoat layer. Usually, the drying is performed at a temperature at which the solvent can be evaporated to form a film. In particular, the base material that has been subjected to the acidic solution treatment and the boehmite treatment is preferably formed with an intermediate layer because the defect concealing power of the base material tends to be insufficient.
次に電荷発生層について説明する。
電荷発生層の形成に用いられる電荷発生材料は、ビスアゾ、トリスアゾなどのアゾ顔料、ジブロモアントアントロンなどの縮環芳香族顔料、ペリレン顔料、ピロロピロール顔料、フタロシアニン顔料等の有機顔料や、三方晶セレン、酸化亜鉛などの無機顔料など既知のもの全て使用することができるが、特に380nm〜500nmの露光波長を用いる場合には無機顔料が好ましく、700nm〜800nmの露光波長を用いる場合には、金属及び無金属フタロシアニン顔料が好ましい。その中でも、特開平5−263007及び、特開平5−279591に開示されたヒドロキシガリウムフタロシアニン、特開平5−98181に開示されたクロロガリウムフタロシアニン、特開平5−140472及び、特開平5−140473に開示されたジクロロスズフタロシアニン、特開平4−189873及び、特開平5−43813開示されたチタニルフタロシアニンが特に好ましい。
Next, the charge generation layer will be described.
Charge generation materials used for forming the charge generation layer include azo pigments such as bisazo and trisazo, condensed aromatic pigments such as dibromoanthanthrone, organic pigments such as perylene pigments, pyrrolopyrrole pigments, and phthalocyanine pigments, and trigonal selenium. Any known pigments such as inorganic pigments such as zinc oxide can be used. In particular, inorganic pigments are preferred when an exposure wavelength of 380 nm to 500 nm is used, and metals and Metal free phthalocyanine pigments are preferred. Among these, hydroxygallium phthalocyanine disclosed in JP-A-5-263007 and JP-A-5-279591, chlorogallium phthalocyanine disclosed in JP-A-5-98181, JP-A-5-140472 and JP-A-5-140473. Particularly preferred are the dichlorotin phthalocyanines prepared, JP-A-4-189873 and titanyl phthalocyanine disclosed in JP-A-5-43813.
電荷発生層の形成に用いられる結着樹脂としては、広範な絶縁性樹脂から選択することができ、また、ポリ−N−ビニルカルバゾール、ポリビニルアントラセン、ポリビニルピレン、ポリシランなどの有機光導電性ポリマーから選択することもできる。好ましい結着樹脂としては、ポリビニルブチラ−ル樹脂、ポリアリレート樹脂(ビスフェノールAとフタル酸の重縮合体等)、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、フェノキシ樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリアミド樹脂、アクリル樹脂、ポリアクリルアミド樹脂、ポリビニルピリジン樹脂、セルロ−ス樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、カゼイン、ポリビニルアルコール樹脂、ポリビニルピロリドン樹脂等の絶縁性樹脂をあげることができるが、これらに限定されるものではない。これらの結着樹脂は単独あるいは2種以上混合して用いることができる。 The binder resin used to form the charge generation layer can be selected from a wide range of insulating resins, and can be selected from organic photoconductive polymers such as poly-N-vinylcarbazole, polyvinylanthracene, polyvinylpyrene, and polysilane. You can also choose. Preferred binder resins include polyvinyl butyral resin, polyarylate resin (polycondensate of bisphenol A and phthalic acid, etc.), polycarbonate resin, polyester resin, phenoxy resin, vinyl chloride-vinyl acetate copolymer, polyamide resin. Insulating resin such as acrylic resin, polyacrylamide resin, polyvinyl pyridine resin, cellulose resin, urethane resin, epoxy resin, casein, polyvinyl alcohol resin, polyvinyl pyrrolidone resin can be mentioned, but is not limited to these is not. These binder resins can be used alone or in admixture of two or more.
電荷発生材料と結着樹脂との配合比は(重量比)は10:1〜1:10の範囲が好ましい。またこれらを分散させる方法としてはボ−ルミル分散法、アトライタ−分散法、サンドミル分散法等の通常の方法を用いることができるが、この際、分散によって該の結晶型が変化しない条件が必要とされる。ちなみに本発明で実施した前記の分散法のいずれについても分散前と結晶型が変化していないことが確認されている。さらにこの分散の際、粒子を0.5μm以下、好ましくは0.3μm以下、さらに好ましくは0.15μm以下の粒子サイズにすることが有効である。 The blending ratio between the charge generation material and the binder resin (weight ratio) is preferably in the range of 10: 1 to 1:10. Further, as a method for dispersing them, a usual method such as a ball mill dispersion method, an attritor dispersion method, a sand mill dispersion method, or the like can be used. Is done. Incidentally, it has been confirmed that the crystal form is not changed before dispersion in any of the dispersion methods implemented in the present invention. Further, at the time of this dispersion, it is effective to make the particles have a particle size of 0.5 μm or less, preferably 0.3 μm or less, more preferably 0.15 μm or less.
またこれらの分散に用いる溶剤としては、メタノール、エタノール、n−プロパノール、n−ブタノール、ベンジルアルコール、メチルセルソルブ、エチルセルソルブ、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、酢酸メチル、酢酸n−ブチル、ジオキサン、テトラヒドロフラン、メチレンクロライド、クロロホルム、クロルベンゼン、トルエン等の通常の有機溶剤を単独あるいは2種以上混合して用いることができる。 Moreover, as a solvent used for these dispersions, methanol, ethanol, n-propanol, n-butanol, benzyl alcohol, methyl cellosolve, ethyl cellosolve, acetone, methyl ethyl ketone, cyclohexanone, methyl acetate, n-butyl acetate, dioxane, tetrahydrofuran Ordinary organic solvents such as methylene chloride, chloroform, chlorobenzene and toluene can be used alone or in admixture of two or more.
また、電荷発生層の厚みは一般的には、0.1〜5μm、好ましくは0.2〜2.0μmが適当である。また、電荷発生層を設けるときに用いる塗布方法としては、ブレードコーティング法、マイヤーバーコーティング法、スプレーコーティング法、浸漬コーティング法、ビードコーティング法、エアーナイフコーティング法、カーテンコーティング法等の通常の方法を用いることができる。 The thickness of the charge generation layer is generally 0.1 to 5 μm, preferably 0.2 to 2.0 μm. In addition, as a coating method used when the charge generation layer is provided, usual methods such as a blade coating method, a Meyer bar coating method, a spray coating method, a dip coating method, a bead coating method, an air knife coating method, and a curtain coating method are used. Can be used.
次いで、電荷輸送層について説明する。
電荷輸送層としては、公知の技術によって形成されたものを使用できる。それらの電荷輸送層は、電荷輸送材料と結着樹脂を含有して形成されるか、あるいは高分子電荷輸送材を含有して形成される。
前記電荷輸送材料としては、p−ベンゾキノン、クロラニル、ブロマニル、アントラキノン等のキノン系化合物、テトラシアノキノジメタン系化合物、2,4,7−トリニトロフルオレノン等のフルオレノン化合物、キサントン系化合物、ベンゾフェノン系化合物、シアノビニル系化合物、エチレン系化合物等の電子輸送性化合物、トリアリールアミン系化合物、ベンジジン系化合物、アリールアルカン系化合物、アリール置換エチレン系化合物、スチルベン系化合物、アントラセン系化合物、ヒドラゾン系化合物などの正孔輸送性化合物があげられる。これらの電荷輸送材料は単独または2種以上混合して用いることができるが、これらに限定されるものではない。また、これらの電荷輸送材料は単独あるいは2種以上混合して用いることができるが、モビリティーの観点から、以下の構造のものが好ましい。
Next, the charge transport layer will be described.
As the charge transport layer, a layer formed by a known technique can be used. These charge transport layers are formed containing a charge transport material and a binder resin, or are formed containing a polymer charge transport material.
Examples of the charge transport material include quinone compounds such as p-benzoquinone, chloranil, bromanyl, anthraquinone, tetracyanoquinodimethane compounds, fluorenone compounds such as 2,4,7-trinitrofluorenone, xanthone compounds, and benzophenone compounds. Compounds, electron transport compounds such as cyanovinyl compounds, ethylene compounds, triarylamine compounds, benzidine compounds, arylalkane compounds, aryl-substituted ethylene compounds, stilbene compounds, anthracene compounds, hydrazone compounds, etc. Examples thereof include hole transporting compounds. These charge transport materials may be used alone or in combination of two or more, but are not limited thereto. In addition, these charge transport materials can be used alone or in combination of two or more, but those having the following structure are preferable from the viewpoint of mobility.
式中、R14は、水素原子またはメチル基を示す。また、nは1又は2を意味する。Ar6及びAr7は置換又は未置換のアリール基を示し、置換基としてはハロゲン原子、炭素数が1〜5の範囲のアルキル基、炭素数が1〜5の範囲のアルコキシ基、又は炭素数が1〜3の範囲のアルキル基で置換された置換アミノ基を示す。 In the formula, R 14 represents a hydrogen atom or a methyl group. N means 1 or 2. Ar 6 and Ar 7 represent a substituted or unsubstituted aryl group, and the substituent includes a halogen atom, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms, or a carbon number Represents a substituted amino group substituted with an alkyl group in the range of 1 to 3.
式中R15、R15’は同一でも異なってもよく、水素原子、ハロゲン原子、炭素数1〜5のアルキル基、炭素数1〜5のアルコキシ基、を表わす。R16、R16’、R17、R17’は同一でも異なってもよく、水素原子、ハロゲン原子、炭素数1〜5のアルキル基、炭素数1〜5のアルコキシ基、炭素数1〜2のアルキル基で置換されたアミノ基、置換又は未置換のアリール基、あるいは、−C(R18)=C(R19)(R20)、―CH=CH―CH=C(Ar)2を表わし、R18、R19、R20は水素原子、置換又は未置換のアルキル基、置換又は未置換のアリール基を表す。mおよびnは0〜2の整数である。 In the formula, R 15 and R 15 ′ may be the same or different and each represents a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, or an alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms. R 16 , R 16 ′ , R 17 and R 17 ′ may be the same or different, and are a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms, or 1 to 2 carbon atoms. An amino group substituted with an alkyl group, a substituted or unsubstituted aryl group, or —C (R 18 ) ═C (R 19 ) (R 20 ), —CH═CH—CH═C (Ar) 2 R 18 , R 19 and R 20 each represents a hydrogen atom, a substituted or unsubstituted alkyl group, or a substituted or unsubstituted aryl group. m and n are integers of 0-2.
式中R21は水素原子、炭素数1〜5のアルキル基、炭素数1〜5のアルコキシ基、置換又は未置換のアリール基、または、―CH=CH―CH=C(Ar)2を表す。Arは、置換又は未置換のアリール基を表す。R22、R23は同一でも異なってもよく、水素原子、ハロゲン原子、炭素数1〜5のアルキル基、炭素数1〜5のアルコキシ基、炭素数1〜2のアルキル基で置換されたアミノ基、置換又は未置換のアリール基を表す。 In the formula, R 21 represents a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms, a substituted or unsubstituted aryl group, or —CH═CH—CH═C (Ar) 2 . . Ar represents a substituted or unsubstituted aryl group. R 22 and R 23 may be the same or different, and are an amino group substituted with a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms, or an alkyl group having 1 to 2 carbon atoms. Represents a group, a substituted or unsubstituted aryl group.
さらに電荷輸送層に用いる結着樹脂は、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、メタクリル樹脂、アクリル樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリ塩化ビニリデン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリビニルアセテート樹脂、スチレン−ブタジエン共重合体、塩化ビニリデン−アクリロニトリル共重合体、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、塩化ビニル−酢酸ビニル−無水マレイン酸共重合体、シリコン樹脂、シリコン−アルキッド樹脂、フェノール−ホルムアルデヒド樹脂、スチレン−アルキッド樹脂や、ポリ−N−ビニルカルバゾール、ポリシラン、特開平8−176293号公報や特開平8−208820号公報に示されているポリエステル系高分子電荷輸送材など高分子電荷輸送材を用いることもできる。これらの結着樹脂は単独あるいは2種以上混合して用いることができる。電荷輸送材料と結着樹脂との配合比(重量比)は10:1〜1:5が好ましい。 Further, the binder resin used for the charge transport layer is polycarbonate resin, polyester resin, methacrylic resin, acrylic resin, polyvinyl chloride resin, polyvinylidene chloride resin, polystyrene resin, polyvinyl acetate resin, styrene-butadiene copolymer, vinylidene chloride- Acrylonitrile copolymer, vinyl chloride-vinyl acetate copolymer, vinyl chloride-vinyl acetate-maleic anhydride copolymer, silicone resin, silicone-alkyd resin, phenol-formaldehyde resin, styrene-alkyd resin, poly-N- Vinyl carbazole, polysilane, and polymer charge transport materials such as polyester polymer charge transport materials disclosed in JP-A-8-176293 and JP-A-8-208820 can also be used. These binder resins can be used alone or in admixture of two or more. The blending ratio (weight ratio) between the charge transport material and the binder resin is preferably 10: 1 to 1: 5.
また、高分子電荷輸送材を単独で用いることもできる。高分子電荷輸送材としては、ポリ−N−ビニルカルバゾール、ポリシランなどの電荷輸送性を有する公知のものを用いることができる。特に、特開平8−176293号公報や特開平8−208820号公報に示されているポリエステル系高分子電荷輸送材は、高い電荷輸送性を有しており、とくに好ましいものである。高分子電荷輸送材はそれだけでも電荷輸送層として使用可能であるが、上記結着樹脂と混合して成膜してもよい。 A polymer charge transport material can also be used alone. As the polymer charge transporting material, known materials having charge transporting properties such as poly-N-vinylcarbazole and polysilane can be used. In particular, polyester polymer charge transport materials disclosed in JP-A-8-176293 and JP-A-8-208820 have a high charge transporting property and are particularly preferable. The polymer charge transport material alone can be used as the charge transport layer, but it may be formed by mixing with the binder resin.
本発明で用いる電荷輸送層の厚みは一般的には、5〜50μm、好ましくは10〜30μmが適当である。塗布方法としては、ブレードコーティング法、マイヤーバーコーティング法、スプレーコーティング法、浸漬コーティング法、ビードコーティング法、エアーナイフコーティング法、カーテンコーティング法等の通常の方法を用いることができる。さらに電荷輸送層を設けるときに用いる溶剤としては、ベンゼン、トルエン、キシレン、クロルベンゼン等の芳香族炭化水素類、アセトン、2−ブタノン等のケトン類、塩化メチレン、クロロホルム、塩化エチレン等のハロンゲン化脂肪族炭化水素類、テトラヒドロフラン、エチルエーテル等の環状もしくは直鎖状のエーテル類等の通常の有機溶剤を単独あるいは2種以上混合して用いることができる。また、複写機中で発生するオゾンや酸化性ガス、あるいは光、熱による感光体の劣化を防止する目的で、感光層中に酸化防止剤、光安定剤、熱安定剤等の添加剤を添加することができる。例えば、酸化防止剤としては、ヒンダードフェノール、ヒンダードアミン、パラフェニレンジアミン、アリールアルカン、ハイドロキノン、スピロクロマン、スピロインダノンおよびそれらの誘導体、有機硫黄化合物、有機燐化合物等があげられる。光安定剤の例としては、ベンゾフェノン、ベンゾトリアゾール、ジチオカルバメート、テトラメチルピペリジン等の誘導体があげられる。また、感度の向上、残留電位の低減、繰り返し使用時の疲労低減等を目的として、少なくとも1種の電子受容性物質を含有させることができる。本発明の感光体に使用可能な電子受容物質としては、例えば、無水コハク酸、無水マレイン酸、ジブロム無水マレイン酸、無水フタル酸、テトラブロム無水フタル酸、テトラシアノエチレン、テトラシアノキノジメタン、o−ジニトロベンゼン、m−ジニトロベンゼン、クロラニル、ジニトロアントラキノン、トリニトロフルオレノン、ピクリン酸、o−ニトロ安息香酸、p−ニトロ安息香酸、フタル酸等や、後述する一般式(I)で示される化合物をあげることができる。これらのうち、フルオレノン系、キノン系やCl,CN,NO2等の電子吸引性置換基を有するベンゼン誘導体が特に好ましい。 The thickness of the charge transport layer used in the present invention is generally 5 to 50 μm, preferably 10 to 30 μm. As a coating method, a normal method such as a blade coating method, a Meyer bar coating method, a spray coating method, a dip coating method, a bead coating method, an air knife coating method, or a curtain coating method can be used. Furthermore, as a solvent used when providing a charge transport layer, aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene, xylene and chlorobenzene, ketones such as acetone and 2-butanone, and halogenation such as methylene chloride, chloroform and ethylene chloride Ordinary organic solvents such as aliphatic hydrocarbons, cyclic ethers such as tetrahydrofuran and ethyl ether and linear ethers can be used alone or in admixture of two or more. Additives such as antioxidants, light stabilizers, and heat stabilizers are added to the photosensitive layer to prevent photoconductor deterioration due to ozone, oxidizing gas, or light or heat generated in the copying machine. can do. For example, examples of the antioxidant include hindered phenol, hindered amine, paraphenylenediamine, arylalkane, hydroquinone, spirochroman, spiroidanone and their derivatives, organic sulfur compounds, and organic phosphorus compounds. Examples of light stabilizers include derivatives such as benzophenone, benzotriazole, dithiocarbamate, and tetramethylpiperidine. Moreover, at least one kind of electron accepting substance can be contained for the purpose of improving sensitivity, reducing residual potential, reducing fatigue during repeated use, and the like. Examples of the electron acceptor usable in the photoconductor of the present invention include succinic anhydride, maleic anhydride, dibromomaleic anhydride, phthalic anhydride, tetrabromophthalic anhydride, tetracyanoethylene, tetracyanoquinodimethane, o -Dinitrobenzene, m-dinitrobenzene, chloranil, dinitroanthraquinone, trinitrofluorenone, picric acid, o-nitrobenzoic acid, p-nitrobenzoic acid, phthalic acid and the like, and compounds represented by the general formula (I) described later I can give you. Of these, benzene derivatives having electron-withdrawing substituents such as fluorenone, quinone and Cl, CN, NO 2 are particularly preferred.
次いで、表面保護層について説明する。
表面層の磨耗、傷などに対する耐性を持たせるため、高強度表面層を設けることもできる。この高強度表面層としては、バインダー樹脂中に導電性微粒子を分散したもの、通常の電荷輸送層材料にフッ素樹脂、アクリル樹脂などの潤滑性微粒子を分散させたもの、シリコンや、アクリルなどのハードコート剤を使用することができるが、強度、電気特性、画質維持性などの観点から、架橋構造を有するものが好まく、さらに電荷輸送性材料を含むものがより好ましい。架橋構造を形成するものとしては種々の材料を用いることが出来るが、特性上フェノール系樹脂、ウレタン樹脂、シロキサン樹脂などが好ましく、特にシロキサン系樹脂からなるものが好ましい。このうち特に、下記一般式(I)や(II)で示される化合物から誘導される構造を有するものが強度、安定性に優れ特に好ましい。
Next, the surface protective layer will be described.
A high-strength surface layer can also be provided in order to provide resistance to abrasion and scratches on the surface layer. As this high-strength surface layer, conductive fine particles dispersed in a binder resin, lubricating fine particles such as fluororesin and acrylic resin dispersed in an ordinary charge transport layer material, silicon and acrylic hard A coating agent can be used, but from the viewpoint of strength, electrical characteristics, image quality maintenance, etc., those having a crosslinked structure are preferred, and those containing a charge transporting material are more preferred. Various materials can be used for forming the crosslinked structure, but phenolic resins, urethane resins, siloxane resins, and the like are preferable in terms of characteristics, and those made of siloxane resins are particularly preferable. Of these, those having structures derived from compounds represented by the following general formulas (I) and (II) are particularly preferred because of their excellent strength and stability.
F−[D−Si (R2)(3−a) Qa ]b (I)
(式中、Fは正孔輸送能を有する化合物から誘導される有機基、Dは可とう性サブユニット、R2は水素、アルキル基、置換あるいは未置換のアリール基、Qは加水分解性基を表わし、aは1〜3の整数、bは1〜4の整数を表わす。)
F- [D-Si (R 2 ) (3-a) Q a ] b (I)
(Wherein F is an organic group derived from a compound having a hole transporting ability, D is a flexible subunit, R 2 is hydrogen, an alkyl group, a substituted or unsubstituted aryl group, and Q is a hydrolyzable group. A represents an integer of 1 to 3, and b represents an integer of 1 to 4.)
F−((X)nR1−ZH)m (II)
(式中Fは正孔輸送能を有する化合物から誘導される有機基、R1はアルキレン基、Zは酸素原子、硫黄原子またはNH、CO2、COOH、mは1〜4の整数を示す。Xは酸素、あるいは硫黄、nは0または1を示す。)
F - ((X) nR 1 -ZH) m (II)
(In the formula, F represents an organic group derived from a compound having a hole transporting ability, R 1 represents an alkylene group, Z represents an oxygen atom, a sulfur atom, or NH, CO 2 , COOH, and m represents an integer of 1 to 4. X represents oxygen or sulfur, and n represents 0 or 1.)
また、一般式(I)、(II)で示される化合物のさらに好ましいものとして、有機基Fが特に下記一般式(III)で示されるものを用いたものをあげることができる。 Further, more preferable examples of the compounds represented by the general formulas (I) and (II) include those in which the organic group F is particularly represented by the following general formula (III).
式中、Ar1〜Ar4はそれぞれ独立に置換又は未置換のアリール基を示し、Ar5は置換若しくは未置換のアリール基又はアリーレン基を示し、且つAr1〜Ar5のうち2〜4個は−D−Si(R2)(3−a)Qaで表される結合手を有する。D、R2、a、Qは前記一般式(I)におけるD、R2、a、Qと同様である。また、kは0〜1の整数を表わす。 In the formula, Ar 1 to Ar 4 each independently represent a substituted or unsubstituted aryl group, Ar 5 represents a substituted or unsubstituted aryl group or an arylene group, and 2 to 4 of Ar 1 to Ar 5 has a bond represented by -D-Si (R 2) ( 3-a) Q a. D, R 2, a, Q is the same as D, R 2, a, Q in the general formula (I). K represents an integer of 0 to 1.
化合物(III)におけるAr1〜Ar4はそれぞれ独立に置換または未置換のアリール基を示し、具体的には、以下の構造群1に示されるものが好ましい。 Ar 1 to Ar 4 in the compound (III) each independently represent a substituted or unsubstituted aryl group, and specifically, those shown in the following structural group 1 are preferable.
Arは下記構造群2から選択されるものが好ましい。 Ar is preferably selected from the following structural group 2.
また、Z’は以下の構造群3から選択されるものが好ましい。 Further, Z ′ is preferably selected from the following structural group 3.
ここで、R6は、水素、炭素数1〜4のアルキル基、炭素数1〜4のアルキル基もしくは炭素数1〜4のアルコキシ基で置換されたフェニル基、または未置換のフェニル基、炭素数7〜10のアラルキル基から選択される。R7〜R13は、水素、炭素数1〜4のアルキル基、炭素数1〜4のアルコキシ基、もしくは炭素数1〜4のアルコキシ基で置換されたフェニル基、または未置換のフェニル基、炭素数7〜10のアラルキル基、ハロゲンから選択される。mおよびsは0または1を表わし、qおよびrは1から10の整数、t,t’は1から3の整数を示す。ここで、Xは一般式(I)の定義で既に示した−D−Si(R2)(3−a)Qaで表わされる置換基を示す。Wは以下の構造群4で示されるものが好ましい。 Here, R 6 is hydrogen, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, a phenyl group substituted with an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms or an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms, or an unsubstituted phenyl group, carbon It is selected from several 7 to 10 aralkyl groups. R 7 to R 13 are hydrogen, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms, a phenyl group substituted with an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms, or an unsubstituted phenyl group, It is selected from aralkyl groups having 7 to 10 carbon atoms and halogen. m and s represent 0 or 1, q and r represent an integer of 1 to 10, and t and t ′ represent an integer of 1 to 3, respectively. Here, X represents a substituent represented by -D-Si (R 2 ) (3-a) Q a already shown in the definition of the general formula (I). W is preferably one represented by the following structure group 4.
ここで、s’は0〜3の整数を示す。
一般式(III)におけるAr5の具体的構造としては、k=0の時は、上記Ar1〜Ar4のm=1の構造が、k=1の時の時は、上記Ar1〜Ar4のm=0の構造が挙げられる。
Here, s ′ represents an integer of 0 to 3.
The specific structure of Ar 5 in the general formula (III) is as follows. When k = 0, the structure of Ar 1 to Ar 4 is m = 1, and when k = 1, the Ar 1 to Ar 4 where m = 0.
一般式(I)で表される化合物の具体例としては、以下の表1〜7に示すもの(No.III−1〜III−61)をあげることができるが、本発明はこれらにより何ら限定されるものではない。尚、表1〜7は、Fが一般式(III)で表されるときの詳細を表したものであり、表中のベンゼン環に結合する「−s」は、「s」の欄に示される、一般式(I)における「[D−Si (R2)(3−a) Qa ]b」を表す。 Specific examples of the compound represented by the general formula (I) include those shown in the following Tables 1 to 7 (No. III-1 to III-61), but the present invention is not limited by these. Is not to be done. Tables 1 to 7 show details when F is represented by the general formula (III), and “-s” bonded to the benzene ring in the table is shown in the “s” column. is represents an "[D-Si (R 2) (3-a) Q a] b " in the general formula (I).
一般式(II)の具体例としては、以下に示すようなものをあげることができるが、本発明はこれらにより何ら限定されるものではない。 Specific examples of the general formula (II) include the following, but the present invention is not limited to these.
また、強度、膜抵抗などの種々の物性をコントロールするために、下記一般式(VI)で示される化合物を添加することもできる。
Si (R2)(4−c) Qc (VI)
式中R2は水素、アルキル基、置換あるいは未置換のアリール基、Qは加水分解性基を表し、cは1〜4の整数を表わす。
In addition, in order to control various physical properties such as strength and film resistance, a compound represented by the following general formula (VI) can also be added.
Si (R 2 ) (4-c) Q c (VI)
In the formula, R 2 represents hydrogen, an alkyl group, a substituted or unsubstituted aryl group, Q represents a hydrolyzable group, and c represents an integer of 1 to 4.
一般式(VI)で示される化合物の具体例としては以下のようなシランカップリング剤があげられる。
テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン等の四官能性アルコキシシラン(c=4);メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、エチルトリメトキシシラン、メチルトリメトキシエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、N−β(アミノエチル)γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、(トリデカフルオロ −1,1,2,2−テトラヒドロオクチル)トリエトキシシラン、(3,3,3−トリフルオロプロピル)トリメトキシシラン、3−(ヘプタフルオロイソプロポキシ)プロピルトリエトキシシラン、1H,1H,2H,2H−パーフルオロアルキルトリエトキシシラン、1H,1H,2H,2H−パーフルオロデシルトリエトキシシラン、1H,1H,2H,2H−パーフルオロオクチルトリエトシキシラン等の三官能性アルコキシシラン(c=3);ジメチルジメトキシシラン、ジフェニルジメトキシシラン、メチルフェニルジメトキシシラン等の二官能性アルコキシシラン(c=2);トリメチルメトキシシラン等の1官能アルコキシシラン(c=1)等をあげることができる。膜の強度を向上させるためには3および4官能のアルコキシシランが好ましく、可とう性、製膜性を向上させるためには2および1官能のアルコキシシランが好ましい。
Specific examples of the compound represented by the general formula (VI) include the following silane coupling agents.
Tetrafunctional alkoxysilanes such as tetramethoxysilane and tetraethoxysilane (c = 4); methyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, ethyltrimethoxysilane, methyltrimethoxyethoxysilane, vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane , Phenyltrimethoxysilane, γ-glycidoxypropylmethyldiethoxysilane, γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, γ-aminopropyltriethoxysilane, γ-aminopropyltri Methoxysilane, γ-aminopropylmethyldimethoxysilane, N-β (aminoethyl) γ-aminopropyltriethoxysilane, (tridecafluoro-1,1,2,2-tetrahydrooctyl) triethoxysilane, (3 3,3-trifluoropropyl) trimethoxysilane, 3- (heptafluoroisopropoxy) propyltriethoxysilane, 1H, 1H, 2H, 2H-perfluoroalkyltriethoxysilane, 1H, 1H, 2H, 2H-perfluoro Trifunctional alkoxysilanes such as decyltriethoxysilane, 1H, 1H, 2H, 2H-perfluorooctyltriethoxysilane (c = 3); bifunctional alkoxy such as dimethyldimethoxysilane, diphenyldimethoxysilane, methylphenyldimethoxysilane Silane (c = 2); monofunctional alkoxysilane such as trimethylmethoxysilane (c = 1) and the like can be mentioned. Trifunctional and tetrafunctional alkoxysilanes are preferable for improving the strength of the film, and bifunctional and monofunctional alkoxysilanes are preferable for improving the flexibility and film-forming property.
また、主にこれらのカップリング材より作成されるシリコン系ハードコート剤も用いることができる。市販のハードコート剤としては、KP−85、X−40−9740、X−40−2239 (以上、信越シリコーン社製)、およびAY42−440、AY42−441、AY49−208 (以上、東レダウコーニング社製)、などを用いることができる。 In addition, a silicon-based hard coat agent mainly produced from these coupling materials can also be used. Commercially available hard coat agents include KP-85, X-40-9740, X-40-2239 (manufactured by Shin-Etsu Silicone), and AY42-440, AY42-441, AY49-208 (manufactured by Toray Dow Corning). Can be used.
また、強度を高めるために、一般式(IV)に示すような2つ以上のケイ素原子を有する化合物を用いることも好ましい。
B―(Si(R2)(3−a) Qa)2 (IV)
式中、Bは2価の有機基、R2は水素、アルキル基、置換あるいは未置換のアリール基、Qは加水分解性基を表わし、aは1〜3の整数を表わす。
具体的には、以下の表8に示すようなものを好ましいものとしてあげることができるが、本発明はこれらにより何ら限定されるものではない。
In order to increase the strength, it is also preferable to use a compound having two or more silicon atoms as shown in the general formula (IV).
B- (Si (R 2 ) (3-a) Q a ) 2 (IV)
In the formula, B represents a divalent organic group, R 2 represents hydrogen, an alkyl group, a substituted or unsubstituted aryl group, Q represents a hydrolyzable group, and a represents an integer of 1 to 3.
Specifically, those shown in Table 8 below can be mentioned as preferable ones, but the present invention is not limited thereto.
さらに、膜特性のコントロール、液寿命の延長、などのため、アルコール系、ケトン系溶剤に可溶な樹脂を添加しても良い。このような樹脂としてはとしては、ポリビニルブチラール樹脂、ポリビニルホルマール樹脂、ブチラールの一部がホルマールやアセトアセタール等で変性された部分アセタール化ポリビニルアセタール樹脂などのポリビニルアセタール樹脂(たとえば積水化学社製エスレックB、Kなど)、ポリアミド樹脂、セルロ−ス樹脂、フェノール樹脂などがあげられる。特に、電気特性上ポリビニルアセタール樹脂が好ましい。また、放電ガス耐性、機械強度、耐傷性、粒子分散性、粘度コントロール、トルク低減、磨耗量コントロール、ポットライフの延長などの目的で種々の樹脂を添加することができる。特にシロキサン系の樹脂の場合はアルコールに溶解する樹脂を加えることが好ましい。アルコール系溶剤に可溶な樹脂としては、ポリビニルブチラール樹脂、ポリビニルホルマール樹脂、ブチラールの一部がホルマールやアセトアセタール等で変性された部分アセタール化ポリビニルアセタール樹脂などのポリビニルアセタール樹脂(たとえば積水化学社製エスレックB、Kなど)、ポリアミド樹脂、セルロ−ス樹脂、フェノール樹脂などがあげられる。特に、電気特性上ポリビニルアセタール樹脂が好ましい。上記樹脂の分子量は2000−100000が好ましく、5000−50000がさらに好ましい。分子量は2000より小さいと所望の効果が得られなくなり、100000より大きいと溶解度が低くなり添加量が限られてしまったり、塗布時に製膜不良の原因になったりする。添加量は1〜40%が好ましく、さらに好ましくは1〜30%であり、5〜20%が最も好ましい。1%よりも少ない場合は所望の効果が得られにくくなり、40%よりも多くなると高温高湿下での画像ボケが発生しやすくなる恐れがある。また、それらの樹脂は単独で用いてもよいが、それらを混合して用いてもよい。 Further, a resin soluble in an alcohol solvent or a ketone solvent may be added for controlling the film characteristics and extending the liquid life. Examples of such resins include polyvinyl butyral resins, polyvinyl formal resins, and polyvinyl acetal resins such as partially acetalized polyvinyl acetal resins in which a part of butyral is modified with formal, acetoacetal or the like (for example, ESREC B manufactured by Sekisui Chemical Co., Ltd.). , K, etc.), polyamide resin, cellulose resin, phenol resin and the like. In particular, polyvinyl acetal resin is preferable in terms of electrical characteristics. Various resins can be added for the purpose of discharge gas resistance, mechanical strength, scratch resistance, particle dispersibility, viscosity control, torque reduction, wear amount control, pot life extension, and the like. Particularly in the case of a siloxane-based resin, it is preferable to add a resin that dissolves in alcohol. Examples of resins soluble in alcohol solvents include polyvinyl butyral resins, polyvinyl formal resins, and polyvinyl acetal resins such as partially acetalized polyvinyl acetal resins in which a part of butyral is modified with formal or acetoacetal (for example, manufactured by Sekisui Chemical Co., Ltd.) ESREC B, K, etc.), polyamide resin, cellulose resin, phenol resin and the like. In particular, polyvinyl acetal resin is preferable in terms of electrical characteristics. The molecular weight of the resin is preferably 2000-100000, more preferably 5000-50000. If the molecular weight is less than 2000, the desired effect cannot be obtained. If the molecular weight is more than 100,000, the solubility becomes low and the addition amount is limited, or the film formation is poor at the time of coating. The addition amount is preferably 1 to 40%, more preferably 1 to 30%, and most preferably 5 to 20%. If the amount is less than 1%, it is difficult to obtain a desired effect. If the amount is more than 40%, image blurring under high temperature and high humidity tends to occur. These resins may be used alone or in combination.
また、ポットライフの延長、膜特性のコントロールのため、下記一般式(V)で示される繰り返し構造単位を持つ環状化合物、もしくはその化合物からの誘導体を含有させることも出来る。 Further, for the purpose of extending the pot life and controlling the film characteristics, a cyclic compound having a repeating structural unit represented by the following general formula (V) or a derivative thereof can be contained.
A1、A2はそれぞれ独立に一価の有機基を示す。
一般式(V)で示される繰り返し構造単位を持つ環状化合物として、市販の環状シロキサンをあげることができる。具体的には、ヘキサメチルシクロトリシロキサン、オクタメチルシクロテトラシロキサン、デカメチルシクロペンタシロキサン、ドデカメチルシクロヘキサシロキサン等の環状ジメチルシクロシロキサン類、1,3,5−トリメチル−1,3,5−トリフェニルシクロトリシロキサン、1,3,5,7−テトラメチル−1,3,5,7−テトラフェニルシクロテトラシロキサン、1,3,5,7,9−ペンタメチル−1,3,5,7,9−ペンタフェニルシクロペンタシロキサン等の環状メチルフェニルシクロシロキサン類、ヘキサフェニルシクロトリシロキサン等の環状フェニルシクロシロキサン類、3−(3,3,3−トリフルオロプロピル)メチルシクロトリシロキサン等のフッ素含有シクロシロキサン類、メチルヒドロシロキサン混合物、ペンタメチルシクロペンタシロキサン、フェニルヒドロシクロシロキサンなどのヒドロシリル基含有シクロシロキサン類、ペンタビニルペンタメチルシクロペンタシロキサンなどのビニル基含有シクロシロキサン類等の環状のシロキサン等をあげることができる。これらの環状シロキサン化合物は単独で用いてもよいが、それらを混合して用いてもよい。
A 1 and A 2 each independently represent a monovalent organic group.
A commercially available cyclic siloxane can be mentioned as a cyclic compound having a repeating structural unit represented by the general formula (V). Specifically, cyclic dimethylcyclosiloxanes such as hexamethylcyclotrisiloxane, octamethylcyclotetrasiloxane, decamethylcyclopentasiloxane, dodecamethylcyclohexasiloxane, 1,3,5-trimethyl-1,3,5- Triphenylcyclotrisiloxane, 1,3,5,7-tetramethyl-1,3,5,7-tetraphenylcyclotetrasiloxane, 1,3,5,7,9-pentamethyl-1,3,5,7 , 9-pentaphenylcyclopentasiloxane and other cyclic methylphenylcyclosiloxanes, hexaphenylcyclotrisiloxane and other cyclic phenylcyclosiloxanes, and 3- (3,3,3-trifluoropropyl) methylcyclotrisiloxane and other fluorine Contain cyclosiloxanes and methylhydrosiloxane Things, pentamethylcyclopentasiloxane include a phenyl hydrosilyl group-containing cyclosiloxanes such hydrocyclosiloxane, cyclic siloxanes and vinyl group-containing cyclosiloxanes, such as penta vinyl pentamethylcyclopentasiloxane like. These cyclic siloxane compounds may be used alone or in combination.
更に、電子写真感光体表面の耐汚染物付着性、潤滑性を改善するために、各種微粒子を添加することもできる。それらは、単独で用いることもできるが、併用してもよい。微粒子の一例として、ケイ素含有微粒子を挙げることができる。ケイ素含有微粒子とは、構成元素にケイ素を含む微粒子であり、具体的には、コロイダルシリカおよびシリコーン微粒子等が挙げられる。ケイ素含有微粒子として用いられるコロイダルシリカは、平均粒子径1〜100nm、好ましくは10〜30の酸性もしくはアルカリ性の水分散液、あるいはアルコール、ケトン、エステル等の有機溶媒中に分散させたものから選ばれ、一般に市販されているものを使用することができる。最表面層中のコロイダルシリカの固形分含有量は、特に限定されるものではないが、製膜性、電気特性、強度の面から最表面層の全固形分中の0.1〜50質量%の範囲、好ましくは0.1〜30質量%の範囲で用いられる。
ケイ素含有微粒子として用いられるシリコーン微粒子は、球状で、平均粒子径1〜500nm、好ましくは10〜100nmの、シリコーン樹脂粒子、シリコーンゴム粒子、シリコーン表面処理シリカ粒子から選ばれ、一般に市販されているものを使用することができる。シリコーン微粒子は、化学的に不活性で、樹脂への分散性に優れる小径粒子であり、さらに十分な特性を得るために必要とされる含有量が低いため、架橋反応を阻害することなく、電子写真感光体の表面性状を改善することができる。即ち、強固な架橋構造中に均一に取り込まれた状態で、電子写真感光体表面の潤滑性、撥水性を向上させ、長期間にわたって良好な耐摩耗性、耐汚染物付着性を維持することができる。本発明の電子写真感光体における最表面層中のシリコーン微粒子の含有量は、最表面層の全固形分中の0.1〜30質量%の範囲であり、好ましくは0.5〜10質量%の範囲である。
Furthermore, various fine particles can be added in order to improve the antifouling substance adhesion and lubricity on the surface of the electrophotographic photosensitive member. They can be used alone or in combination. Examples of the fine particles include silicon-containing fine particles. Silicon-containing fine particles are fine particles containing silicon as a constituent element, and specific examples include colloidal silica and silicone fine particles. The colloidal silica used as the silicon-containing fine particles is selected from those having an average particle diameter of 1 to 100 nm, preferably 10 to 30 dispersed in an acidic or alkaline aqueous dispersion, or an organic solvent such as alcohol, ketone or ester. A commercially available product can be used. The solid content of colloidal silica in the outermost surface layer is not particularly limited, but is 0.1 to 50% by mass in the total solid content of the outermost surface layer in terms of film forming properties, electrical characteristics, and strength. Is used, preferably in the range of 0.1 to 30% by mass.
Silicone fine particles used as silicon-containing fine particles are spherical and have an average particle diameter of 1 to 500 nm, preferably 10 to 100 nm, and are selected from silicone resin particles, silicone rubber particles, and silicone surface-treated silica particles, and are generally commercially available. Can be used. Silicone fine particles are small particles that are chemically inert and excellent in dispersibility in resin, and since the content required to obtain sufficient characteristics is low, the electron does not hinder the crosslinking reaction, The surface properties of the photographic photoreceptor can be improved. In other words, it is possible to improve the lubricity and water repellency of the surface of the electrophotographic photosensitive member while being uniformly incorporated into a strong cross-linked structure, and to maintain good wear resistance and adherence to contaminants over a long period of time. it can. The content of the silicone fine particles in the outermost surface layer in the electrophotographic photoreceptor of the present invention is in the range of 0.1 to 30% by mass, preferably 0.5 to 10% by mass in the total solid content of the outermost surface layer. Range.
また、その他の微粒子としては、4弗化エチレン、3弗化エチレン、6弗化プロピレン、弗化ビニル、弗化ビニリデン等のフッ素系微粒子や”第8回ポリマー材料フォーラム講演予稿集 p89”に示される様な、前記フッ素樹脂と水酸基を有するモノマーを共重合させた樹脂からなる微粒子、ZnO−Al2O3、SnO2−Sb2O3、In2O3−SnO2、ZnO−TiO2、ZnO−TiO2、MgO−Al2O3、FeO−TiO2、TiO2、SnO2、In2O3、ZnO、MgO等の半導電性金属酸化物をあげることができる。また、同様な目的でシリコーンオイル等のオイルを添加することもできる。シリコンオイルとしては、たとえば、ジメチルポリシロキサン、ジフェニルポリシロキサン、フェニルメチルシロキサン等のシリコンオイル、アミノ変性ポリシロキサン、エポキシ変性ポリシロキサン、カルボキシル変性ポリシロキサン、カルビノール変性ポリシロキサン、メタクリル変性ポリシロキサン、メルカプト変性ポリシロキサン、フェノール変性ポリシロキサン等の反応性シリコンオイル等をあげることができる。 Other fine particles include fluorine-based fine particles such as ethylene tetrafluoride, trifluoride ethylene, propylene hexafluoride, vinyl fluoride, vinylidene fluoride, and the 8th Polymer Material Forum Lecture Proceedings p89. Fine particles made of a resin obtained by copolymerizing the fluororesin and a monomer having a hydroxyl group, ZnO—Al 2 O 3 , SnO 2 —Sb 2 O 3 , In 2 O 3 —SnO 2 , ZnO—TiO 2 , Examples thereof include semiconductive metal oxides such as ZnO—TiO 2 , MgO—Al 2 O 3 , FeO—TiO 2 , TiO 2 , SnO 2 , In 2 O 3 , ZnO, and MgO. For the same purpose, oil such as silicone oil can be added. Examples of silicone oil include silicone oil such as dimethylpolysiloxane, diphenylpolysiloxane, and phenylmethylsiloxane, amino-modified polysiloxane, epoxy-modified polysiloxane, carboxyl-modified polysiloxane, carbinol-modified polysiloxane, methacryl-modified polysiloxane, and mercapto. Examples thereof include reactive silicone oils such as modified polysiloxane and phenol-modified polysiloxane.
また、上記微粒子の表面層露出率は40%以下であることが好ましい。前記範囲を超えると、粒子単体の影響が大きくなり、低抵抗化による画流れなど発生しやすくなる。前記範囲内の更に好ましい範囲は30%以下であり、表面に露出した粒子がクリーニング部材で効果的にリフレッシュされ、長期に渡り、感光体表面のトナー成分フィルミング抑制、放電生成物の除去、トルクの低減によるクリーニング部材の摩耗低減が維持される。 Further, the surface layer exposure rate of the fine particles is preferably 40% or less. If the above range is exceeded, the influence of the particles alone becomes large, and image flow or the like due to low resistance tends to occur. A more preferable range within the above range is 30% or less, and the particles exposed on the surface are effectively refreshed by the cleaning member, and over a long period of time, toner component filming on the surface of the photoreceptor is suppressed, discharge products are removed, torque The reduction in wear of the cleaning member due to the reduction of the above is maintained.
また、可塑剤、表面改質剤、酸化防止剤、光劣化防止剤等の添加剤を使用することもできる。可塑剤としては、例えば、ビフェニル、塩化ビフェニル、ターフェニル、ジブチルフタレート、ジエチレングリコールフタレート、ジオクチルフタレート、トリフェニル燐酸、メチルナフタレン、ベンゾフェノン、塩素化パラフィン、ポリプロピレン、ポリスチレン、各種フルオロ炭化水素等が挙げられる。本発明中の樹脂層にはヒンダートフェノール、ヒンダートアミン、チオエーテル又はホスファイト部分構造を持つ酸化防止剤を添加することができ、環境変動時の電位安定性・画質の向上に効果的である。酸化防止剤としては以下のような化合物、例えばヒンダートフェノール系として「Sumilizer BHT−R」、「Sumilizer MDP−S」、「Sumilizer BBM−S」、「Sumilizer WX−R」、「Sumilizer NW」、「Sumilizer BP−76」、「Sumilizer BP−101」、「Sumilizer GA−80」、「Sumilizer GM」、「Sumilizer GS」以上住友化学社製、「IRGANOX1010」、「IRGANOX1035」、「IRGANOX1076」、「IRGANOX1098」、「IRGANOX1135」、「IRGANOX1141」、「IRGANOX1222」、「IRGANOX1330」、「IRGANOX1425WL」、「IRGANOX1520L」、「IRGANOX245」、「IRGANOX259」、「IRGANOX3114」、「IRGANOX3790」、「IRGANOX5057」、「IRGANOX565」以上チバスペシャリティーケミカルズ社製、「アデカスタブAO−20」、「アデカスタブAO−30」、「アデカスタブAO−40」、「アデカスタブAO−50」、「アデカスタブAO−60」、「アデカスタブAO−70」、「アデカスタブAO−80」、「アデカスタブAO−330」以上旭電化製。ヒンダートアミン系として「サノールLS2626」、「サノールLS765」、「サノールLS770」、「サノールLS744」、「チヌビン144」、「チヌビン622LD」、「マークLA57」、「マークLA67」、「マークLA62」、「マークLA68」、「マークLA63」、「スミライザーTPS」、チオエーテル系として「スミライザーTP−D」、ホスファイト系として「マーク2112」、「マークPEP・8」、「マークPEP・24G」、「マークPEP・36」、「マーク329K」、「マークHP・10」が挙げられ、特にヒンダートフェノール、ヒンダートアミン系酸化防止剤が好ましい。さらに、これらは架橋膜を形成する材料と架橋反応可能な例えばアルコキシシリル基などの置換基で変性してもよい。 In addition, additives such as plasticizers, surface modifiers, antioxidants, and photodegradation inhibitors can also be used. Examples of the plasticizer include biphenyl, biphenyl chloride, terphenyl, dibutyl phthalate, diethylene glycol phthalate, dioctyl phthalate, triphenyl phosphate, methyl naphthalene, benzophenone, chlorinated paraffin, polypropylene, polystyrene, and various fluorohydrocarbons. An antioxidant having a hindered phenol, hindered amine, thioether or phosphite partial structure can be added to the resin layer in the present invention, which is effective in improving the potential stability and image quality when the environment changes. . Antioxidants include the following compounds, such as “Sumizer BHT-R”, “Sumizer MDP-S”, “Sumizer BBM-S”, “Sumizer WX-R”, “Sumizer NW” as hindered phenols, “Sumilizer BP-76”, “Sumilizer BP-101”, “Sumilizer GA-80”, “Sumilizer GM”, “Sumilizer GS” or more manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd., “IRGANOX1010”, “IRGANOX1035”, “IRGANOX10X”, “98” ”,“ IRGANOX1135 ”,“ IRGANOX1141 ”,“ IRGANOX1222 ”,“ IRGANOX1330 ”,“ IRGANOX1 25WL, "IRGANOX1520L", "IRGANOX245", "IRGANOX259", "IRGANOX3114", "IRGANOX3790", "IRGANOX5057", "IRGANOX565" "ADK STAB AO-40", "ADK STAB AO-50", "ADK STAB AO-60", "ADK STAB AO-70", "ADK STAB AO-80", "ADK STAB AO-330" or more, manufactured by Asahi Denka. As the hindered amine series, “Sanol LS2626”, “Sanol LS765”, “Sanol LS770”, “Sanol LS744”, “Tinuvin 144”, “Tinuvin 622LD”, “Mark LA57”, “Mark LA67”, “Mark LA62”, “Mark LA68”, “Mark LA63”, “Smilizer TPS”, “Smilizer TP-D” as thioether system, “Mark 2112”, “Mark PEP / 8”, “Mark PEP / 8G”, “Mark” as phosphite system PEP · 36 ”,“ Mark 329K ”,“ Mark HP · 10 ”, and hindered phenols and hindered amine antioxidants are particularly preferable. Further, they may be modified with a substituent such as an alkoxysilyl group capable of undergoing a crosslinking reaction with the material forming the crosslinked film.
コーティング液もしくはコーティング液作成時に触媒を添加もしくは用いることが好ましい。用いられる触媒としては塩酸、酢酸、リン酸、硫酸などの無機酸、蟻酸、プロピオン酸、シュウ酸、パラトルエンスルホン酸、安息香酸、フタル酸、マレイン酸などの有機酸、水酸化カリウム、水酸化ナトリウム、水酸化カルシウム、アンモニア、トリエチルアミンなどのアルカリ触媒、さらにいかに示すような系に不溶な固体触媒を用いることもできる。アンバーライト15、アンバーライト200C、アンバーリスト15E(以上、ローム・アンド・ハース社製);ダウエックスMWC−1−H、ダウエックス88、ダウエックスHCR−W2(以上、ダウ・ケミカル社製);レバチットSPC−108、レバチットSPC−118(以上、バイエル社製);ダイヤイオンRCP−150H(三菱化成社製);スミカイオンKC−470、デュオライトC26−C、デュオライトC−433、デュオライト−464(以上、住友化学工業社製);ナフィオン−H(デュポン社製)などの陽イオン交換樹脂;アンバーライトIRA−400、アンバーライトIRA−45(以上、ローム・アンド・ハース社製)などの陰イオン交換樹脂;Zr(O3PCH2CH2SO3H)2,Th(O3PCH2CH2COOH)2などのプロトン酸基を含有する基が表面に結合されている無機固体;スルホン酸基を有するポリオルガノシロキサンなどのプロトン酸基を含有するポリオルガノシロキサン;コバルトタングステン酸、リンモリブデン酸などのヘテロポリ酸;ニオブ酸、タンタル酸、モリブデン酸などのイソポリ酸;シリカゲル、アルミナ、クロミア、ジルコニア、CaO、MgOなどの単元系金属酸化物;シリカ−アルミナ、シリカ−マグネシア、シリカ−ジルコニア、ゼオライト類など複合系金属酸化物;酸性白土、活性白土、モンモリロナイト、カオリナイトなどの粘土鉱物;LiSO4,MgSO4などの金属硫酸塩;リン酸ジルコニア、リン酸ランタンなどの金属リン酸塩;LiNO3,Mn(NO3)2などの金属硝酸塩;シリカゲル上にアミノプロピルトリエトキシシランを反応させて得られた固体などのアミノ基を含有する基が表面に結合されている無機固体;アミノ変性シリコーン樹脂などのアミノ基を含有するポリオルガノシロキサンなどが挙げられる。また、コーティング液の作成の際に、光機能性化合物、反応生成物、水、溶剤などに不溶な固体触媒を用いると、塗工液の安定性が向上する傾向にあるため好ましい。系に不溶な固体触媒とは、触媒成分が一般式I、II、III、IVで示される化合物や、他の添加剤、水、溶剤等に不溶であれば特に限定されない。これらの固体触媒の使用量は特に制限されないが、加水分解性基を有する化合物の合計100質量部に対して0.1〜100質量部が好ましい。 It is preferable to add or use a catalyst when preparing the coating liquid or coating liquid. Catalysts used include inorganic acids such as hydrochloric acid, acetic acid, phosphoric acid and sulfuric acid, organic acids such as formic acid, propionic acid, oxalic acid, p-toluenesulfonic acid, benzoic acid, phthalic acid and maleic acid, potassium hydroxide and hydroxide Alkaline catalysts such as sodium, calcium hydroxide, ammonia, triethylamine, etc., and solid catalysts insoluble in the system shown below can also be used. Amberlite 15, Amberlite 200C, Amberlist 15E (above, manufactured by Rohm and Haas); Dowex MWC-1-H, Dowex 88, Dowex HCR-W2 (above, Dow Chemical Co.); Levacit SPC-108, Levacit SPC-118 (manufactured by Bayer); Diaion RCP-150H (Mitsubishi Kasei); Sumikaion KC-470, Duolite C26-C, Duolite C-433, Duolite-464 (Above, manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.); cation exchange resins such as Nafion-H (manufactured by DuPont); shades such as Amberlite IRA-400 and Amberlite IRA-45 (above, manufactured by Rohm and Haas) Ion exchange resin; Zr (O 3 PCH 2 CH 2 SO 3 H) 2 , Th (O 3 Inorganic solid in which a group containing a protonic acid group such as 2 PCH 2 CH 2 COOH) 2 is bonded to the surface; a polyorganosiloxane containing a protonic acid group such as a polyorganosiloxane having a sulfonic acid group; cobalt tungstic acid Heteropolyacids such as phosphomolybdic acid; isopolyacids such as niobic acid, tantalum acid, and molybdic acid; monometallic oxides such as silica gel, alumina, chromia, zirconia, CaO, and MgO; silica-alumina, silica-magnesia, silica - zirconia, composite-based metal oxides such as zeolites; acid clay, activated clay, montmorillonite, clay mineral such as kaolinite; LiSO 4, metal sulfates, such as MgSO 4, phosphoric acid zirconium, a metal phosphate such as lanthanum phosphate salt; LiNO 3, Mn (NO 3 ) 2 Any metal nitrate; inorganic solid obtained by reacting aminopropyltriethoxysilane on silica gel with a group containing an amino group such as a solid; polyamino group containing an amino group such as an amino-modified silicone resin And organosiloxane. Moreover, it is preferable to use a solid catalyst that is insoluble in a photofunctional compound, reaction product, water, solvent, or the like when preparing the coating liquid because the stability of the coating liquid tends to be improved. The solid catalyst insoluble in the system is not particularly limited as long as the catalyst component is insoluble in the compounds represented by the general formulas I, II, III, and IV, other additives, water, and solvents. Although the usage-amount of these solid catalysts is not restrict | limited in particular, 0.1-100 mass parts is preferable with respect to a total of 100 mass parts of the compound which has a hydrolysable group.
また、これらの固体触媒は、前述の通り、原料化合物、反応生成物、溶剤などに不溶であるため、反応後、常法にしたがって容易に除去することができる。反応温度及び反応時間は原料化合物や固体触媒の種類及び使用量に応じて適宜選択されるものであるが、反応温度は通常0〜100℃、好ましくは10〜70℃、より好ましくは15〜50℃であり、反応時間は好ましくは10分〜100時間である。反応時間が前記上限値を超えるとゲル化が起こりやすくなる傾向にある Further, as described above, these solid catalysts are insoluble in raw material compounds, reaction products, solvents and the like, and therefore can be easily removed after the reaction according to a conventional method. The reaction temperature and reaction time are appropriately selected according to the type and amount of the raw material compound or solid catalyst, but the reaction temperature is usually 0 to 100 ° C, preferably 10 to 70 ° C, more preferably 15 to 50. The reaction time is preferably 10 minutes to 100 hours. If the reaction time exceeds the upper limit, gelation tends to occur.
コーティング液作成工程において系に不溶な触媒を用いた場合は、強度、液保存安定性などを向上させる目的で、さらに系に溶解する触媒を併用することが好ましい。そのような触媒としては、前述のものに加え、アルミニウムトリエチレート、アルミニウムトリイソプロピレート、アルミニウムトリ(sec−ブチレート)、モノ(sec−ブトキシ)アルミニウムジイソプロピレート、ジイソプロポキシアルミニウム(エチルアセトアセテート)、アルミニウムトリス(エチルアセトアセテート)、アルミニウムビス(エチルアセトアセテート)モノアセチルアセトネート、アルミニウムトリス(アセチルアセトネート)、アルミニウムジイソプロポキシ(アセチルアセトネート)、アルミニウムイソプロポキシ−ビス(アセチルアセトネート)、アルミニウムトリス(トリフルオロアセチルアセトネート)、アルミニウムトリス(ヘキサフルオロアセチルアセトネート)等の有機アルミニウム化合物を使用することができる。 When a catalyst that is insoluble in the system is used in the coating liquid preparation step, it is preferable to use a catalyst that is further dissolved in the system for the purpose of improving strength, liquid storage stability, and the like. Such catalysts include, in addition to those described above, aluminum triethylate, aluminum triisopropylate, aluminum tri (sec-butyrate), mono (sec-butoxy) aluminum diisopropylate, diisopropoxyaluminum (ethyl acetoacetate). ), Aluminum tris (ethyl acetoacetate), aluminum bis (ethyl acetoacetate) monoacetylacetonate, aluminum tris (acetylacetonate), aluminum diisopropoxy (acetylacetonate), aluminum isopropoxy-bis (acetylacetonate) Organic aluminum compounds such as aluminum tris (trifluoroacetylacetonate) and aluminum tris (hexafluoroacetylacetonate) It is possible to use.
また、有機アルミニウム化合物以外には、ジブチルスズジラウリレート、ジブチルスズジオクチエート、ジブチルスズジアセテート等の有機ズズ化合物;チタニウムテトラキス(アセチルアセトネート)、チタニウムビス(ブトキシ)ビス(アセチルアセトネート)、チタニウムビス(イソプロポキシ)ビス(アセチルアセトネート)等の有機チタニウム化合物;ジルコニウムテトラキス(アセチルアセトネート)、ジルコニウムビス(ブトキシ)ビス(アセチルアセトネート)、ジルコニウムビス(イソプロポキシ)ビス(アセチルアセトネート)等のジルコニウム化合物;等も使用することができるが、安全性、低コスト、ポットライフ長さの観点から、有機アルミニウム化合物を使用するのが好ましく、特にアルミニウムキレート化合物がより好ましい。これらの触媒の使用量は特に制限されないが、加水分解性基を有する化合物の合計100質量部に対して0.1〜20質量部が好ましく、0.3〜10質量部が特に好ましい。 Besides organic aluminum compounds, organic compounds such as dibutyltin dilaurate, dibutyltin dioctiate, and dibutyltin diacetate; titanium tetrakis (acetylacetonate), titanium bis (butoxy) bis (acetylacetonate), titanium bis Organic titanium compounds such as (isopropoxy) bis (acetylacetonate); zirconium tetrakis (acetylacetonate), zirconium bis (butoxy) bis (acetylacetonate), zirconium bis (isopropoxy) bis (acetylacetonate), etc. Zirconium compounds; etc. can also be used, but from the viewpoints of safety, low cost, and pot life length, it is preferable to use an organoaluminum compound, particularly an aluminum chelate compound. It is more preferable. Although the usage-amount in particular of these catalysts is not restrict | limited, 0.1-20 mass parts is preferable with respect to a total of 100 mass parts of the compound which has a hydrolysable group, and 0.3-10 mass parts is especially preferable.
また、本発明において有機金属化合物を触媒として用いた場合は、ポットライフ、硬化効率の面から、ともに多座配位子を添加することが好ましい。このような多座配位子としては、以下に示すようなもの及びそれらから誘導されるものを挙げることができるが、本発明はこれらに限定されるものではない。 In the present invention, when an organometallic compound is used as a catalyst, it is preferable to add a multidentate ligand from the viewpoint of pot life and curing efficiency. Examples of such multidentate ligands include those shown below and those derived therefrom, but the present invention is not limited to these.
具体的には、アセチルアセトン、トリフルオロアセチルアセトン、ヘキサフルオロアセチルアセトン、ジピバロイルメチルアセトン等のβ−ジケトン類;アセト酢酸メチル、アセト酢酸エチル等のアセト酢酸エステル類;ビピリジン及びその誘導体;グリシン及びその誘導体;エチレンジアミン及びその誘導体;8−オキシキノリン及びその誘導体;サリチルアルデヒド及びその誘導体;カテコール及びその誘導体;2−オキシアゾ化合物等の2座配位子;ジエチルトリアミン及びその誘導体;ニトリロトリ酢酸及びその誘導体等の3座配位子;エチレンジアミンテトラ酢酸(EDTA)及びその誘導体等の6座配位子;等を挙げることができる。さらに、上記のような有機系配位子の他、ピロリン酸、トリリン酸等の無機系の配位子を挙げることができる。多座配位子としては、特に2座配位子が好ましく、具体例としては、上記の他、下記一般式(7)で表される2座配位子が挙げられる。中でも下記一般式(7)で表される2座配位子がより好ましく、下記一般式(7)中のR5とR6とが同一のものが特に好ましい。R5とR6とを同一にすることで、室温付近での配位子の配位力が強くなり、コーティング剤のさらなる安定化を図ることができる。 Specifically, β-diketones such as acetylacetone, trifluoroacetylacetone, hexafluoroacetylacetone, and dipivaloylmethylacetone; acetoacetate esters such as methyl acetoacetate and ethyl acetoacetate; bipyridine and derivatives thereof; glycine and its Derivatives; ethylenediamine and derivatives thereof; 8-oxyquinoline and derivatives thereof; salicylaldehyde and derivatives thereof; catechol and derivatives thereof; bidentate ligands such as 2-oxyazo compounds; diethyltriamine and derivatives thereof; nitrilotriacetic acid and derivatives thereof And tridentate ligands such as ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA) and derivatives thereof. Furthermore, in addition to the above organic ligands, inorganic ligands such as pyrophosphoric acid and triphosphoric acid can be exemplified. As the multidentate ligand, a bidentate ligand is particularly preferable, and specific examples include a bidentate ligand represented by the following general formula (7) in addition to the above. Among them, a bidentate ligand represented by the following general formula (7) is more preferable, and those in which R 5 and R 6 in the following general formula (7) are the same are particularly preferable. By making R 5 and R 6 the same, the coordination power of the ligand near room temperature becomes strong, and the coating agent can be further stabilized.
式中、R5、R6はそれぞれ独立に炭素数1〜10のアルキル基、もしくはフッ化アルキル基、炭素数1〜10のアルコキシ基を示す。 In the formula, R 5 and R 6 each independently represent an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a fluorinated alkyl group, or an alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms.
多座配位子の配合量は、任意に設定することができるが、用いる有機金属化合物の1モルに対し、0.01モル以上、好ましくは0.1モル以上、より好ましくは1モル以上とするのが好ましい。本発明のケイ素含有コーティング剤の製造は、無溶媒下で行うこともできるが、必要に応じてメタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール等のアルコール類;アセトン、メチルエチルケトン等のケトン類;テトラヒドロフラン;ジエチルエーテル、ジオキサン等のエーテル類;等の他、種々の溶媒が使用できる。このような溶媒としては、沸点が100℃以下のものが好ましく、任意に混合して使用することができる。溶媒量は任意に設定できるが、少なすぎると有機ケイ素化合物が析出しやすくなるため、有機ケイ素化合物1質量部に対し0.5〜30質量部、好ましくは、1〜20質量部とするのが好ましい。 The compounding amount of the polydentate ligand can be arbitrarily set, but is 0.01 mol or more, preferably 0.1 mol or more, more preferably 1 mol or more, with respect to 1 mol of the organometallic compound used. It is preferable to do this. The production of the silicon-containing coating agent of the present invention can be carried out in the absence of a solvent, but if necessary, alcohols such as methanol, ethanol, propanol and butanol; ketones such as acetone and methyl ethyl ketone; tetrahydrofuran; diethyl ether; In addition to ethers such as dioxane; and the like, various solvents can be used. As such a solvent, those having a boiling point of 100 ° C. or less are preferable, and they can be arbitrarily mixed and used. The amount of the solvent can be arbitrarily set, but if it is too small, the organosilicon compound is likely to be precipitated, so that it is 0.5 to 30 parts by mass, preferably 1 to 20 parts by mass with respect to 1 part by mass of the organosilicon compound. preferable.
塗工液を硬化させる際の反応温度及び反応時間は特に制限されないが、得られるケイ素樹脂の機械的強度及び化学的安定性の点から、反応温度は好ましくは60℃以上、より好ましくは80〜200℃であり、反応時間は好ましくは10分〜5時間である。また、塗工液の硬化により得られる有機層を高湿度状態に保つことは、有機層の特性の安定化を図る上で有効である。さらには、用途に応じてヘキサメチルジシラザンやトリメチルクロロシランなどを用いて有機層に表面処理を施して疎水化することもできる。 The reaction temperature and reaction time for curing the coating solution are not particularly limited, but the reaction temperature is preferably 60 ° C. or higher, more preferably 80 to 80 ° C. from the viewpoint of mechanical strength and chemical stability of the resulting silicon resin. It is 200 ° C., and the reaction time is preferably 10 minutes to 5 hours. In addition, maintaining the organic layer obtained by curing the coating liquid in a high humidity state is effective in stabilizing the characteristics of the organic layer. Furthermore, depending on the application, the organic layer can be subjected to surface treatment using hexamethyldisilazane, trimethylchlorosilane, or the like to make it hydrophobic.
電荷輸送性を有し、架橋構造を有する樹脂層は、優れた機械強度を有する上に光電特性も十分であるため、これをそのまま積層型感光体の電荷輸送層として用いることもできる。その場合、ブレードコーティング法、マイヤーバーコーティング法、スプレーコーティング法、浸漬コーティング法、ビードコーティング法、エアーナイフコーティング法、カーテンコーティング法等の通常の方法を用いることができる。ただし、1回の塗布により必要な膜厚が得られない場合、複数回重ね塗布することにより必要な膜厚を得ることができる。複数回の重ね塗布を行なう場合、加熱処理は塗布の度に行なっても良いし、複数回重ね塗布した後でも良い。 A resin layer having a charge transporting property and having a cross-linked structure has excellent mechanical strength and sufficient photoelectric characteristics. Therefore, it can be used as it is as a charge transport layer of a laminated photoreceptor. In that case, a usual method such as a blade coating method, a Meyer bar coating method, a spray coating method, a dip coating method, a bead coating method, an air knife coating method, or a curtain coating method can be used. However, when a required film thickness cannot be obtained by a single application, the necessary film thickness can be obtained by applying a plurality of times. When performing multiple times of repeated application, the heat treatment may be performed every time of application, or after multiple times of repeated application.
単層型感光層の場合は、前記の電荷発生物質と結着樹脂を含有して形成される。結着樹脂としては、前記電荷発生層および電荷輸送層に用いられる結着樹脂と同様のものを用いることができる。単層型感光層中の電荷発生物質の含有量は、10から85質量%程度、好ましくは20から50質量%とする。単層型感光層には、光電特性を改善する等の目的で電荷輸送物質や高分子電荷輸送物質を添加してもよい。その添加量は5〜50質量%とすることが好ましい。また、一般式(I)で示される化合物を加えてもよい。塗布に用いる溶剤や塗布方法は、上記と同様のものを用いることができる。膜厚は5〜50μm程度が好ましく、10〜40μmとするのがさらに好ましい。 In the case of a single-layer type photosensitive layer, it is formed containing the charge generating material and a binder resin. As the binder resin, the same binder resins as those used for the charge generation layer and the charge transport layer can be used. The content of the charge generating substance in the single-layer type photosensitive layer is about 10 to 85% by mass, preferably 20 to 50% by mass. A charge transport material or a polymer charge transport material may be added to the single-layer type photosensitive layer for the purpose of improving photoelectric characteristics. The addition amount is preferably 5 to 50% by mass. Moreover, you may add the compound shown by general formula (I). The solvent and coating method used for coating can be the same as described above. The film thickness is preferably about 5 to 50 μm, more preferably 10 to 40 μm.
以下実施例を交えて詳細に本発明を説明するが、何ら本発明を限定するものではない。尚、実施例中において「部」及び「%」は、特に断りのない限り「質量部」及び「質量%」を意味する。 Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to examples, but the present invention is not limited thereto. In the examples, “parts” and “%” mean “parts by mass” and “% by mass” unless otherwise specified.
<静電荷像現像用現像剤の作製>
−非晶性ポリエステル樹脂(1)・非晶性樹脂粒子分散液(1a)の調製−
加熱乾燥した二口フラスコに、ポリオキシエチレン(2,0)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン35モル部と、ポリオキシプロピレン(2,2)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン65モル部と、テレフタル酸80モル部と、n−ドデセニルコハク酸15モル部と、トリメリット酸10モル部と、これらの酸成分(テレフタル酸、n−ドデセニルコハク酸、トリメリット酸の合計モル数)に対して0.05モル部のジブチル錫オキサイドと、を入れ、容器内に窒素ガスを導入して不活性雰囲気に保ち昇温した後、150〜230℃で約12時間共縮重合反応させ、その後、210〜250℃で徐々に減圧して、非晶性ポリエステル樹脂(1)を合成した。
<Preparation of developer for developing electrostatic image>
-Preparation of Amorphous Polyester Resin (1) / Amorphous Resin Particle Dispersion (1a)-
In a heat-dried two-necked flask, 35 mol parts of polyoxyethylene (2,0) -2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane and polyoxypropylene (2,2) -2,2-bis (4 -Hydroxyphenyl) propane 65 mol parts, terephthalic acid 80 mol parts, n-dodecenyl succinic acid 15 mol parts, trimellitic acid 10 mol parts, and these acid components (terephthalic acid, n-dodecenyl succinic acid, trimellitic acid 0.05 mol part of dibutyltin oxide with respect to the total number of moles), nitrogen gas was introduced into the container and the temperature was maintained in an inert atmosphere, and then heated at 150 to 230 ° C. for about 12 hours. A polycondensation reaction was performed, and then the pressure was gradually reduced at 210 to 250 ° C. to synthesize an amorphous polyester resin (1).
GPC(ゲルパーミエーションクロマトグラフィー)による分子量測定(ポリスチレン換算)で、得られた非晶性ポリエステル樹脂(1)の重量平均分子量(Mw)は15000であり数平均分子量(Mn)は6800であった。
なお、分子量の測定は以下の条件で行った。GPCは「HLC−8120GPC、SC−8020(東ソ−(株)社製)装置」を用い、カラムは「TSKgel、SuperHM−H(東ソ−(株)社製6.0mmID×15cm)」を2本用い、溶離液としてTHF(テトラヒドロフラン)を用いた。実験条件としては、試料濃度0.5%、流速0.6ml/min.、サンプル注入量10μl、測定温度40℃、IR検出器を用いて実験を行った。また、検量線は東ソ−社製「polystylene標準試料TSK standard」:「A−500」、「F−1」、「F−10」、「F−80」、「F−380」、「A−2500」、「F−4」、「F−40」、「F−128」、「F−700」の10サンプルから作製した。
The weight average molecular weight (Mw) of the obtained amorphous polyester resin (1) was 15000 and the number average molecular weight (Mn) was 6800 by molecular weight measurement (polystyrene conversion) by GPC (gel permeation chromatography). .
The molecular weight was measured under the following conditions. GPC uses “HLC-8120GPC, SC-8020 (manufactured by Tosoh Corporation)”, and column uses “TSKgel, SuperHM-H (6.0 mm ID × 15 cm, Tosoh Corporation)”. Two were used, and THF (tetrahydrofuran) was used as an eluent. As experimental conditions, a sample concentration of 0.5% and a flow rate of 0.6 ml / min. The experiment was conducted using a sample injection amount of 10 μl, a measurement temperature of 40 ° C., and an IR detector. In addition, the calibration curve is “polystylen standard sample TSK standard” manufactured by Tosoh Corporation: “A-500”, “F-1”, “F-10”, “F-80”, “F-380”, “A” -2500 "," F-4 "," F-40 "," F-128 ", and" F-700 ".
また、非晶性ポリエステル樹脂(1)を示差走査熱量計(DSC)を用いて測定したところ、明確なピ−クを示さず、階段状の吸熱量変化が観察された。階段状の吸熱量変化の中間点をとったガラス転移点は62℃であった。 Further, when the amorphous polyester resin (1) was measured using a differential scanning calorimeter (DSC), a clear peak was not shown, and a stepwise change in endothermic amount was observed. The glass transition point at the midpoint of the stepwise endothermic change was 62 ° C.
高温・高圧乳化装置(キャビトロンCD1010 スリット0.4mm)の乳化タンクに、得られた非晶性ポリエステル樹脂(1)3000部、イオン交換水10000部、界面活性剤ドデシルベンゼンスルフォン酸ナトリウム90部を投入した後130℃に加熱溶融後、110℃で流量3L/mにて10000回転で30分間分散させ、冷却タンクを通過させて非晶性樹脂粒子分散液(高温・高圧乳化装置(キャビトロンCD1010 スリット0.4mm)を回収し、非晶性樹脂粒子分散液(1a)を得た。
得られた非晶性樹脂粒子分散液(1a)に含まれる粒子をレーザー回折粒度測定器(島津製作所製 SALD2000A)にて測定したところ、体積平均粒径D50vは0.3μm、標準偏差1.2であった。
3000 parts of the obtained amorphous polyester resin (1), 10000 parts of ion-exchanged water, and 90 parts of surfactant sodium dodecylbenzenesulfonate are put into an emulsification tank of a high-temperature and high-pressure emulsifier (Cabitron CD1010 slit 0.4 mm). After being melted by heating to 130 ° C., it was dispersed at 110 ° C. at a flow rate of 3 L / m at 10,000 rpm for 30 minutes, and passed through a cooling tank to pass through an amorphous resin particle dispersion (high temperature / high pressure emulsifier (Cabitron CD1010 slit 0). .4 mm) was recovered to obtain an amorphous resin particle dispersion (1a).
When the particles contained in the obtained amorphous resin particle dispersion (1a) were measured with a laser diffraction particle size measuring device (SALD2000A, manufactured by Shimadzu Corporation), the volume average particle size D50v was 0.3 μm, and the standard deviation was 1.2. Met.
−非晶性ポリエステル樹脂(2)・非晶性樹脂粒子分散液(2a)の調製−
非晶性ポリエステル樹脂(1)の作製において、nドデセニルコハク酸を30モル部とする以外は、非晶性樹脂(1)と同様の条件で非晶性ポリエステル樹脂(2)を作製し、更に非晶性樹脂粒子分散液(1a)と同様の条件にて非晶性樹脂粒子分散液(2a)を作製した。
得られた非晶性ポリエステル樹脂(2)の重量平均分子量(Mw)は12000であり数平均分子量(Mn)は6000、ガラス転移点は56℃であった。得られた樹脂粒子分散液に含まれる粒子の体積平均粒径D50vは0.35μm、標準偏差1.4であった。
-Preparation of amorphous polyester resin (2) and amorphous resin particle dispersion (2a)-
In producing the amorphous polyester resin (1), an amorphous polyester resin (2) was produced under the same conditions as the amorphous resin (1) except that n-dodecenyl succinic acid was changed to 30 parts by mole. An amorphous resin particle dispersion (2a) was produced under the same conditions as for the crystalline resin particle dispersion (1a).
The resulting amorphous polyester resin (2) had a weight average molecular weight (Mw) of 12,000, a number average molecular weight (Mn) of 6000, and a glass transition point of 56 ° C. The volume average particle diameter D50v of the particles contained in the obtained resin particle dispersion was 0.35 μm, and the standard deviation was 1.4.
−結晶性ポリエステル樹脂(3)・結晶性樹脂粒子分散液(3a)の調製−
加熱乾燥した3口フラスコに、1、4−ブタンジオール(和光純薬社製)293質量部と、ドデカンジカルボン酸(和光純薬社製)750質量部と、触媒としてジブチル錫オキサイド0.3質量部とを入れた後、減圧操作により容器内の空気を窒素ガスにより不活性雰囲気下とし、機械攪拌にて180℃で2時間攪拌を行った。その後、減圧下にて230℃まで徐々に昇温を行い5時間攪拌し、粘稠な状態となったところで空冷し、反応を停止させ、結晶性ポリエステル樹脂(3)を合成した。
ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)による分子量測定(ポリスチレン換算)で、得られた結晶性ポリエステル樹脂(3)の重量平均分子量は18000であった。
-Preparation of crystalline polyester resin (3) and crystalline resin particle dispersion (3a)-
In a heat-dried three-necked flask, 293 parts by mass of 1,4-butanediol (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), 750 parts by mass of dodecanedicarboxylic acid (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), and 0.3 mass of dibutyl tin oxide as a catalyst Then, the air in the container was brought into an inert atmosphere with nitrogen gas by a depressurization operation, and stirred at 180 ° C. for 2 hours by mechanical stirring. Thereafter, the temperature was gradually raised to 230 ° C. under reduced pressure, and the mixture was stirred for 5 hours. When it became viscous, it was cooled with air, the reaction was stopped, and a crystalline polyester resin (3) was synthesized.
The molecular weight measurement (polystyrene conversion) by gel permeation chromatography (GPC) revealed that the crystalline polyester resin (3) obtained had a weight average molecular weight of 18,000.
また、結晶性ポリエステル樹脂(3)の融点(Tm)を、前述の測定方法により、示差走査熱量計(DSC)を用いて測定したところ、明確なピ−クを有し、ピ−クトップの温度は70℃であった。
更に結晶性エステル化合物(3)を用いた以外は、樹脂粒子分散液(1a)と同様の条件にて結晶性エステル化合物粒子分散液(3a)を作製した。得られた分散液に含まれる粒子の体積平均粒径D50vは0.25μm、標準偏差1.3であった。
Further, when the melting point (Tm) of the crystalline polyester resin (3) was measured by a differential scanning calorimeter (DSC) by the above-described measuring method, it had a clear peak and the temperature of the peak top. Was 70 ° C.
Further, a crystalline ester compound particle dispersion (3a) was produced under the same conditions as in the resin particle dispersion (1a) except that the crystalline ester compound (3) was used. The volume average particle diameter D50v of the particles contained in the obtained dispersion was 0.25 μm, and the standard deviation was 1.3.
−着色剤分散液(1)の調製−
・フタロシアニン顔料(大日精化社製、PVFASTBLUE):25部
・アニオン界面活性剤(第一工業製薬社製、ネオゲンRK):2部
・イオン交換水:125部
上記成分を混合し溶解した後、ホモジナイザ−(IKA社製、ウルトラタラックス)で分散して着色剤分散液(1)を得た。
-Preparation of colorant dispersion (1)-
-Phthalocyanine pigment (Daiichi Seika Co., Ltd., PVFASTBLUE): 25 parts-Anionic surfactant (Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd., Neogen RK): 2 parts-Ion exchange water: 125 parts After mixing and dissolving the above components, Dispersion was performed using a homogenizer (manufactured by IKA, Ultra Tarrax) to obtain a colorant dispersion (1).
−離型剤粒子分散液(1)の調製−
・ペンタエリスリト−ルベヘン酸テトラエステルワックス:100部
・アニオン界面活性剤(日本油脂社製、ニュ−レックスR):2部
・イオン交換水:300部
上記成分を混合し溶解した後、ホモジナイザ−(IKA社製、ウルトラタラックス)で分散した後、圧力吐出型ホモジナイザ−で分散処理し、離型剤粒子分散液(1)を得た。
-Preparation of release agent particle dispersion (1)-
Pentaerythritol-rubbehenic acid tetraester wax: 100 parts Anionic surfactant (manufactured by NOF Corporation, Nurex R): 2 parts Ion-exchanged water: 300 parts The above components are mixed and dissolved, and then homogenizer (Dispersed by IKA, Ultra Turrax), and then dispersed with a pressure discharge type homogenizer to obtain a release agent particle dispersion (1).
(現像剤(1)の製造)
−トナー母粒子(1)作製−
・非晶性樹脂粒子分散液(1a):145部
・結晶性ポリエステル樹脂粒子分散液(3a):30部
・着色剤分散液(1):42部
・離型剤粒子分散液(1):36部
・両性界面活性剤(ラウリン酸アミドプロピルジメチルアミンオキシド ソフタゾリンLAO 川研ファインケミカル製):1部
・硫酸アルミニウム(和光純薬社製):0.5部
・イオン交換水:300部
上記成分を丸型ステンレス製フラスコ中に収容してpH2.7に調整し、ホモジナイザ−(IKA社製:ウルトラタラックスT50)を用いて分散した後、加熱用オイルバス中で45℃まで攪拌しながら加熱した。48℃で120分間保持した後、光学顕微鏡にて観察すると、平均粒径が約5.6μmである凝集粒子が形成されていることが確認された。
更に30分48℃で加熱攪拌を保持した後、光学顕微鏡にて観察すると、平均粒径が約6.5μmである凝集粒子が形成されていることが確認された。この凝集粒子分散液のpHは3.2であった。
続いて、1Nの水酸化ナトリウム水溶液を穏やかに添加してpHを8.0に調整した後、攪拌を継続しながら90℃まで加熱し、3時間保持した。その後、反応生成物をろ過し、イオン交換水で十分に洗浄した後、真空乾燥機を用いて乾燥してトナー母粒子(1)を得た。
(Manufacture of developer (1))
-Preparation of toner base particles (1)-
Amorphous resin particle dispersion (1a): 145 parts Crystalline polyester resin particle dispersion (3a): 30 parts Colorant dispersion (1): 42 parts Release agent particle dispersion (1): 36 parts, amphoteric surfactant (amidopropyldimethylamine oxide laurate LAO manufactured by Kawaken Fine Chemical Co., Ltd.): 1 part, aluminum sulfate (manufactured by Wako Pure Chemical Industries): 0.5 part, ion-exchanged water: 300 parts It was accommodated in a round stainless steel flask, adjusted to pH 2.7, dispersed using a homogenizer (manufactured by IKA: Ultra Turrax T50), and then heated to 45 ° C. with stirring in an oil bath for heating. . After maintaining at 48 ° C. for 120 minutes, observation with an optical microscope confirmed that aggregated particles having an average particle diameter of about 5.6 μm were formed.
Furthermore, after maintaining heating and stirring at 48 ° C. for 30 minutes, it was confirmed by observation with an optical microscope that aggregated particles having an average particle diameter of about 6.5 μm were formed. The pH of this aggregated particle dispersion was 3.2.
Subsequently, a 1N aqueous sodium hydroxide solution was gently added to adjust the pH to 8.0, and then the mixture was heated to 90 ° C. while maintaining stirring and maintained for 3 hours. Thereafter, the reaction product was filtered, sufficiently washed with ion exchange water, and then dried using a vacuum dryer to obtain toner mother particles (1).
得られたトナー粒子の体積平均粒径D50v、体積平均粒度分布指標GSDv、個数平均粒度分布指標GSDp、平均円形度を既述の方法で測定した。その結果を表9に示す。、更に以下のようにして測定した70℃の貯蔵弾性率G'(70)と90℃の貯蔵弾性率G'(90)との比G'(70)/G'(90)を表9に示す(以下、同様)。 The volume average particle diameter D50v, volume average particle size distribution index GSDv, number average particle size distribution index GSDp, and average circularity of the obtained toner particles were measured by the methods described above. The results are shown in Table 9. Furthermore, the ratio G ′ (70) / G ′ (90) of the storage elastic modulus G ′ (70) at 70 ° C. and the storage elastic modulus G ′ (90) at 90 ° C. measured as follows is shown in Table 9. This is shown (the same applies hereinafter).
更に、トナーの正接損失(貯蔵弾性率G')を、下記の動的粘弾性測定から求め、ピークの数およびピーク時の温度を測定した。
正接損失は、正弦波振動法により測定した動的粘弾性から求めた。動的粘弾性の測定にはレオメトリックサイエンティフィック社製ARES測定装置を用いた。動的粘弾性の測定は、トナーを錠剤に成形した後、8mm径のパラレルプレートにセットし、ノーマルフォースを0とした後に1rad/secの振動周波数で正弦波振動を与えた。測定は20℃から開始し、100℃まで継続し、70℃と90℃の正接損失を測定した。
測定時間インターバルは30秒、昇温は1℃/minとした。また、測定を行う前に、20℃から100℃まで10℃間隔で、歪量の応力依存性を確認し、各温度における応力と歪量が線形関係である歪量範囲を求めた。測定中は各測定温度における歪量を0.01%〜0.5%の範囲に維持し、全ての温度において応力と歪量が線形関係になるように制御し、これらの測定結果、貯蔵弾性率を求めた。
Further, the tangent loss (storage elastic modulus G ′) of the toner was determined from the following dynamic viscoelasticity measurement, and the number of peaks and the temperature at the peak were measured.
Tangent loss was determined from dynamic viscoelasticity measured by the sinusoidal vibration method. For measurement of dynamic viscoelasticity, an ARES measuring device manufactured by Rheometric Scientific was used. For measurement of dynamic viscoelasticity, toner was molded into a tablet, then set on an 8 mm diameter parallel plate, normal force was set to 0, and sine wave vibration was applied at a vibration frequency of 1 rad / sec. The measurement started from 20 ° C. and continued to 100 ° C., and tangent loss at 70 ° C. and 90 ° C. was measured.
The measurement time interval was 30 seconds, and the temperature rise was 1 ° C./min. Prior to the measurement, the stress dependence of the strain amount was confirmed at intervals of 10 ° C. from 20 ° C. to 100 ° C., and the strain amount range in which the stress and the strain amount at each temperature are in a linear relationship was obtained. During measurement, the amount of strain at each measurement temperature is maintained within the range of 0.01% to 0.5%, and the stress and strain are controlled to have a linear relationship at all temperatures. The rate was determined.
このトナー粒子100部に対して、気相法シリカ(日本アエロジル社製、R972)1部をヘンシェルミキサーで混合して外添し、静電荷像現像用トナー(1)を得た。 To 100 parts of the toner particles, 1 part of vapor phase method silica (manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd., R972) was mixed with a Henschel mixer and externally added to obtain an electrostatic charge image developing toner (1).
更に、フェライト粒子(パウダ−テック社製、平均粒径50μm)100部とメタクリレート樹脂(三菱レイヨン社製、重量平均分子量95000)2.5部とを、トルエン500部と共に加圧式ニーダーに入れ、常温で15分間攪拌混合した後、減圧混合しながら70℃まで昇温し、トルエンを留去した後、冷却し、目開き105μmの篩を用いて分級することにより、フェライトキャリア(樹脂被覆キャリア)を作製した。このフェライトキャリアと、上記静電荷像現像用トナー(1)とを混合し、トナー濃度が7質量%である二成分系の現像剤(1)を作製した。 Further, 100 parts of ferrite particles (Powder-Tech, average particle size 50 μm) and 2.5 parts of a methacrylate resin (Mitsubishi Rayon, weight average molecular weight 95000) are placed in a pressure kneader together with 500 parts of toluene. After stirring and mixing for 15 minutes, the temperature was raised to 70 ° C. while mixing under reduced pressure, and toluene was distilled off, followed by cooling and classification using a sieve having a mesh size of 105 μm, whereby a ferrite carrier (resin-coated carrier) was obtained. Produced. This ferrite carrier and the electrostatic image developing toner (1) were mixed to prepare a two-component developer (1) having a toner concentration of 7% by mass.
(現像剤(2)の製造)
両性界面活性剤(ラウリン酸アミドプロピルジメチルアミンオキシド ソフタゾリンLAO 川研ファインケミカル製)をアルキルベタイン(アンヒトール20BS 花王社製)に、非晶性樹脂分散液(1a)を(2a)に、結晶性樹脂分散液(3a)量を20部に変更した以外は、トナー母粒子(1)と同様の条件にて作製し、トナー母粒子(2)を得た。
得られたトナー母粒子の体積平均粒径D50vは6.3μmであった。続いて外添剤との混合、キャリアとの混合も現像剤(1)と同様に行い、現像剤(2)を作製した。
(Manufacture of developer (2))
Amphoteric surfactant (lauramide amidopropyl dimethylamine oxide, soft azoline LAO, manufactured by Kawaken Fine Chemical Co., Ltd.) is alkylbetaine (Amphithol 20BS, Kao Co., Ltd.), amorphous resin dispersion (1a) is (2a), crystalline resin dispersion A toner base particle (2) was obtained under the same conditions as the toner base particle (1) except that the amount of the liquid (3a) was changed to 20 parts.
The obtained toner base particles have a volume average particle diameter D50v of 6.3 μm. Subsequently, mixing with the external additive and mixing with the carrier were carried out in the same manner as in the developer (1) to produce the developer (2).
(現像剤(3)の製造)
両性界面活性剤を(ラウリン酸アミドプロピルジメチルアミンオキシド ソフタゾリンLAO 川研ファインケミカル製)を両性高分子凝集剤(KA804E (DiaNitriX製 アクリルアミド・アクリル酸・アクリル酸ジメチルアミノエチル主成分)に、結晶性樹脂分散液(3a)の使用量を10質量部に変更した以外は、トナー母粒子(1)と同様の条件にて作製し、トナー母粒子(3)を得た。
得られたトナー母粒子の体積平均粒径D50vは5.8μmであった。続いて外添剤との混合、キャリアとの混合も現像剤(1)と同様に行い、現像剤(3)を作製した。
(Manufacture of developer (3))
Disperse the crystalline resin in amphoteric surfactant (lauramide amidopropyl dimethylamine oxide soft azoline LAO manufactured by Kawaken Fine Chemical Co., Ltd.) in amphoteric polymer flocculant (KA804E (manufactured by DiaNtriX acrylamide / acrylic acid / dimethylaminoethyl acrylate main component)) A toner base particle (3) was obtained under the same conditions as the toner base particle (1) except that the amount of the liquid (3a) used was changed to 10 parts by mass.
The obtained toner base particles have a volume average particle diameter D50v of 5.8 μm. Subsequently, mixing with the external additive and mixing with the carrier were carried out in the same manner as in the developer (1) to produce the developer (3).
(現像剤(4)の製造)
−トナー母粒子(4)作製−
・非晶性樹脂粒子分散液(1a):145部
・着色剤分散液(1):42部
・離型剤粒子分散液(1):36部
・硫酸アルミニウム(和光純薬社製):0.5部
・イオン交換水:300部
凝集工程で用いる原料分散液を、上記の組成とした以外は、現像剤(1)と全て同様の条件にて現像剤(4)を作製した。得られたトナー母粒子の体積平均粒径D50vは5.5μmであった。
(Manufacture of developer (4))
-Preparation of toner base particles (4)-
Amorphous resin particle dispersion (1a): 145 parts Colorant dispersion (1): 42 parts Release agent particle dispersion (1): 36 parts Aluminum sulfate (manufactured by Wako Pure Chemical Industries): 0 .5 parts / ion-exchanged water: 300 parts Developer (4) was produced under the same conditions as in developer (1) except that the raw material dispersion used in the aggregation step had the above composition. The obtained toner base particles have a volume average particle diameter D50v of 5.5 μm.
(現像剤(5)の製造)
・ポリエステル樹脂(テレフタル酸−ビスフェノールAエチレンオキサイド付加物−シク・ロヘキサンジメタノールから得られた線状ポリエステルでガラス転移温度Tg:59℃、重量平均分子量Mn3500,数平均分子量Mw:20000):100部
・フタロシアニン顔料(大日精化社製、PVFASTBLUE):25部
・カルナウバワックス(東亜化成社製 融点80℃):5部
上記混合物をエクストル−ダで混練し、ジェットミルで粉砕した後、風力式分級機で分級し、体積平均粒径D50vが10.3μmであるトナー母粒子(5)を得た。続いて、外添剤との混合、キャリアとの混合も現像剤(1)と同様に行い現像剤(5)を得た。
(Manufacture of developer (5))
-Polyester resin (Linear polyester obtained from terephthalic acid-bisphenol A ethylene oxide adduct-cyclo-rohexanedimethanol, glass transition temperature Tg: 59 ° C, weight average molecular weight Mn3500, number average molecular weight Mw: 20000): 100 Part / phthalocyanine pigment (manufactured by Dainichi Seika Co., Ltd., PVFASTBLUE): 25 parts The toner base particles (5) having a volume average particle diameter D50v of 10.3 μm were obtained by classification using a type classifier. Subsequently, mixing with the external additive and mixing with the carrier were performed in the same manner as in the developer (1) to obtain a developer (5).
(現像剤(6)の製造)
両性高分子凝集剤(KA804E (DiaNitriX製 アクリルアミド・アクリル酸・アクリル酸ジメチルアミノエチル主成分)の添加量を1部から2部に変更した以外はトナー母粒子(3)と同様に行い、D50v 5.7μmのトナーを得た。更に外添剤との混合、キャリアとの混合も現像剤(1)と同様に行い、現像剤(6)を得た。
(Manufacture of developer (6))
D50v 5 was carried out in the same manner as toner base particles (3) except that the amount of amphoteric polymer flocculant (KA804E (manufactured by DiaNitriX, acrylamide, acrylic acid, dimethylaminoethyl acrylate main component) was changed from 1 part to 2 parts. The toner (7 μm) was obtained, and the mixture with the external additive and the carrier were also carried out in the same manner as in the developer (1) to obtain the developer (6).
尚、以上のように作製した現像剤(1)〜(6)に含まれるトナーの詳細を下記表9に示す。 The details of the toner contained in the developers (1) to (6) produced as described above are shown in Table 9 below.
−感光体の作製−
(感光体1)
円筒上のAl基板をセンタレス研磨装置により研磨し、表面粗さRzを0.6μmとした。洗浄工程としてこのシリンダ−を脱脂処理、2質量%水酸化ナトリウム溶液で1分間エッチング処理、中和処理、更に純水洗浄を順に行った。次に、陽極酸化処理工程として10質量%硫酸溶液によりシリンダ−表面に陽極酸化膜(電流密度1.0A/dm2)を形成した。水洗後、1質量%酢酸ニッケル溶液80℃に20分間浸漬して封孔処理を行った。更に純水洗浄、乾燥処理を行った。このようにして、アルミニウムシリンダ−表面に7μmの陽極酸化膜を形成した。
-Production of photoconductor-
(Photoreceptor 1)
The Al substrate on the cylinder was polished by a centerless polishing apparatus, and the surface roughness Rz was 0.6 μm. As a cleaning process, this cylinder was degreased, etched with a 2% by mass sodium hydroxide solution for 1 minute, neutralized, and further washed with pure water. Next, an anodized film (current density: 1.0 A / dm2) was formed on the cylinder surface with a 10 mass% sulfuric acid solution as an anodizing treatment step. After washing with water, sealing was performed by dipping in a 1% by mass nickel acetate solution at 80 ° C. for 20 minutes. Further, pure water washing and drying treatment were performed. In this way, a 7 μm anodic oxide film was formed on the surface of the aluminum cylinder.
このアルミニウム基材上にX線回折スペクトルにおけるブラッグ角 (2θ±0.2°) が、27.2°に強い回折ピ−クを持つチタニルフタロシアニンの1部をポリビニルブチラ−ル(エスレックBM−S、積水化学)1部、および酢酸n−ブチル100部と混合し、ガラスビ−ズとともにペイントシェ−カ−で1時間処理して分散した後、得られた塗布液を前記下引き層上に浸漬コ−トし、100℃で10分間加熱乾燥して膜厚約0.15μmの電荷発生層を形成した。
次に、下記構造のベンジジン化合物(下記化合物1)2部、および、高分子化合物(下記化合物2、粘度平均分子量:39,000、n=繰り返し数)2.5部をクロロベンゼン20部に溶解させた塗布液を前記電荷発生層上に浸漬コーティング法で塗布し、110℃、40分の加熱を行なって膜厚20μmの電荷輸送層を形成し感光体1を得た。
On this aluminum substrate, a part of titanyl phthalocyanine having a diffraction peak with a Bragg angle (2θ ± 0.2 °) in an X-ray diffraction spectrum of 27.2 ° is converted into polyvinyl butyral (ESREC BM- S, Sekisui Chemical) 1 part and 100 parts of n-butyl acetate, and after dispersion with a glass shaker for 1 hour with a paint shaker, the obtained coating solution is applied onto the undercoat layer. The film was dipped and dried by heating at 100 ° C. for 10 minutes to form a charge generation layer having a thickness of about 0.15 μm.
Next, 2 parts of a benzidine compound (the following compound 1) having the following structure and 2.5 parts of a polymer compound (the following compound 2, viscosity average molecular weight: 39,000, n = repetition number) are dissolved in 20 parts of chlorobenzene. The resulting coating solution was applied onto the charge generation layer by a dip coating method and heated at 110 ° C. for 40 minutes to form a charge transport layer having a thickness of 20 μm.
(感光体2)
感光体1上に下記に示す構成材料に、メチルアルコール5部と、イオン交換樹脂(アンバ−リスト15E)0.5部とを加え、室温で攪拌することにより24時間保護基の交換反応を行った。
−構成材料−
・下記化合物3:2部
・メチルトリメトキシシラン:2部
・テトラエトキシシラン:0.5部
・コロイダルシリカ:0.4部
・Me(MeO)2Si−(CH2)4−SiMe(OMe)2:0.5部
・(ヘプタデカフルオロ−1,1,2,2−テトラヒドロデシル)メチルジメトキシシラン:0.1部
・ヘキサメチルシクロトリシロキサン:0.3部
(Photoreceptor 2)
On the photoconductor 1, 5 parts of methyl alcohol and 0.5 part of ion exchange resin (Amberlist 15E) are added to the constituent materials shown below, and the protective group is exchanged for 24 hours by stirring at room temperature. It was.
-Constituent material-
Compound 3 below: 2 parts Methyltrimethoxysilane: 2 parts Tetraethoxysilane: 0.5 parts Colloidal silica: 0.4 parts Me (MeO) 2Si- (CH2) 4-SiMe (OMe) 2: 0.5 part (heptadecafluoro-1,1,2,2-tetrahydrodecyl) methyldimethoxysilane: 0.1 part hexamethylcyclotrisiloxane: 0.3 part
その後、n−ブタノール10部、蒸留水0.3部を添加し、15分加水分解を行なった。加水分解したものからイオン交換樹脂を濾過分離した液に対し、アルミニウムトリスアセチルアセトナート(Al(aqaq)3)を0.1部、アセチルアセトン0.1部、3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシトルエン(BHT)0.4部、エスレックBX−L(積水化学社製)0.5部を加え、このコーティング液を前記電荷輸送層の上にリング型浸漬塗布法により塗布し、室温で30分風乾した後、170℃で1時間加熱処理して硬化し、膜厚約3μmの表面層を形成し感光体2を得た。 Thereafter, 10 parts of n-butanol and 0.3 part of distilled water were added and hydrolysis was carried out for 15 minutes. 0.1 parts of aluminum trisacetylacetonate (Al (aqaq) 3), 0.1 part of acetylacetone, 3,5-di-t-butyl-to the liquid obtained by filtering and separating the ion exchange resin from the hydrolyzed product 0.4 part of 4-hydroxytoluene (BHT) and 0.5 part of ESREC BX-L (manufactured by Sekisui Chemical Co., Ltd.) are added, and this coating solution is applied onto the charge transport layer by a ring-type dip coating method. After being air-dried at 30 ° C. for 30 minutes, it was cured by heat treatment at 170 ° C. for 1 hour to form a surface layer having a thickness of about 3 μm.
<実施例1〜5、比較例1〜3>
−評価−
富士ゼロックス製プリンターDocuCentre color 400CP改造機(感光体のクリーニング手段としてクリーニングブレードを備え、回収ボックス内のトナーを現像機内部に戻すリサイクルシステムを有する装置)を用い、表10に示すように感光体と現像剤とを組み合わせて、高温高湿(28℃、85%RH)の環境下で5000枚の画像形成テストし、ついで低温低湿(10℃、15%RH)の環境下にて5000枚の画像形成テストした後、低温定着性、画像光沢性、トナー強度、転写性、画像耐久性、感光体表面ディフェクトを評価した。結果を表10に示す。
なお、感光体2を用いた場合についてのみリサイクルシステムの確認のため、リサイクルシステムを作動させて、更に高温高湿(28.5℃/湿度85%)環境下で100000枚の画像形成テストを実施し、テスト後の感光体上のフィルミングの有無を50倍のルーペを用いて目視にて観察した。また、DocuCentre color 400CP改造機による画像形成は、静電潜像形成工程、現像工程、転写工程、定着工程を含むものである。
<Examples 1-5, Comparative Examples 1-3>
-Evaluation-
Using a Fuji Xerox printer DocuCenter color 400CP remodeling machine (equipment with a cleaning blade as a cleaning means for the photosensitive member and a recycling system for returning the toner in the collection box to the inside of the developing device), as shown in Table 10, In combination with a developer, an image formation test of 5000 sheets was performed in an environment of high temperature and high humidity (28 ° C., 85% RH), and then 5000 images were formed in an environment of low temperature and low humidity (10 ° C., 15% RH). After the formation test, low-temperature fixability, image glossiness, toner strength, transferability, image durability, and photoreceptor surface defects were evaluated. The results are shown in Table 10.
In order to confirm the recycling system only when the photoconductor 2 is used, the recycling system is operated, and an image formation test for 100,000 sheets is performed in a high temperature and high humidity (28.5 ° C./85% humidity) environment. Then, the presence or absence of filming on the photoconductor after the test was visually observed using a 50 × magnifier. Further, the image formation by the DocuCenter color 400CP remodeling machine includes an electrostatic latent image forming process, a developing process, a transferring process, and a fixing process.
なお、表に示す評価項目の評価方法および評価基準は以下の通りである。
−低温定着性−
低温定着性は、画像形成テスト前に、定着機の温度制御を外部電源コントロールにて行い、定着温度が100〜140℃の範囲を5℃間隔で定着し、得られる画像が一定の反射濃度(用紙C2紙、富士ゼロックス社製、X−Rite404濃度計で濃度1.5〜1.8)となるように画像を形成し、このようにして得られた画像の折り曲げによる画像欠陥を官能評価して判定した。
○ ;良好(110℃以下で定着)。
△ ;実用上問題ないが、低温部(110〜135℃)で画像欠陥が認められる。
× ;低温部(110〜135℃)で画像欠陥多く実用に耐えないレベル(135℃以上 では定着し画像欠陥見られない)。
The evaluation methods and evaluation criteria for the evaluation items shown in the table are as follows.
-Low temperature fixability-
Low-temperature fixability is achieved by controlling the temperature of the fixing machine with an external power supply before the image formation test, fixing the fixing temperature in the range of 100 to 140 ° C. at intervals of 5 ° C., and obtaining an image with a constant reflection density ( An image was formed so as to have a density of 1.5 to 1.8) with a paper C2, Fuji Xerox Co., Ltd., X-Rite404 densitometer, and image defects caused by bending of the image thus obtained were sensory evaluated. Was judged.
○: Good (fixing at 110 ° C. or lower).
Δ: No problem in practical use, but an image defect is observed at a low temperature part (110 to 135 ° C.)
X: Many image defects in the low temperature part (110 to 135 ° C.) that cannot be practically used (fixed at 135 ° C. or higher and no image defects are observed).
−画像光沢性−
画像光沢性は、画像形成テスト前に、定着機の温度制御を外部電源コントロールにて行い定着温度を140℃に設定して一定の反射濃度(用紙MC256紙 X−Rite404濃度計で濃度1.5〜1.8)となるように画像を形成し、ミラートリグロス光沢度計(Gardner社製)による60度グロスを評価し、以下の基準で判定した。
◎;極めて良好(用紙同等以上 用紙との光沢比95%以上)。
○;良好(用紙の60〜94%)。
×;低い(用紙との比59%以下)。
-Image glossiness-
Before the image formation test, the image glossiness is controlled by an external power source by controlling the temperature of the fixing machine, and the fixing temperature is set to 140 ° C. An image was formed so as to satisfy the following conditions: -1.8), 60 degree gloss was evaluated with a mirror trigloss gloss meter (manufactured by Gardner), and the following criteria were used.
A: Extremely good (equivalent to paper or higher, gloss ratio of 95% or higher with paper).
○: Good (60 to 94% of paper).
X: Low (59% or less compared with paper).
−トナー強度−
トナー強度は、高温高湿および低温低湿環境下での画像形成テスト後の現像剤を採取して、走査型電子顕微鏡(SEM)にてトナー粒子の形状や破損の有無を観察し、未使用のトナー粒子と比較して官能評価した。評価基準は以下の通りである。
◎;未使用のトナー粒子と比べて、形状の変化や破損ない(1個数%以下)。
○;未使用のトナー粒子と比べて、形状の変化や破損が少ない(1個数%を超え、3個数 %以下)。
△;未使用のトナー粒子と比べて、トナー割れや形状の変形が認められる(3個数%を超 え、20個数%以下)。
×;未使用のトナー粒子と比べて、トナー割れや形状の変形が認められる(20個数%を 越える)。
-Toner strength-
The toner strength is measured by collecting the developer after the image formation test under high temperature and high humidity and low temperature and low humidity environment, and observing the shape and damage of the toner particles with a scanning electron microscope (SEM). Sensory evaluation was made in comparison with toner particles. The evaluation criteria are as follows.
A: No change in shape or breakage compared to unused toner particles (1% or less).
○: Less change in shape and damage compared to unused toner particles (exceeding 1% by number and not more than 3% by number).
Δ: Toner cracks and deformation of shape are observed as compared with unused toner particles (over 3% by number and 20% by number or less).
X: Toner cracking and shape deformation are observed compared to unused toner particles (over 20% by number).
−外添剤埋め込まれ(外添剤埋没)−
外添剤埋め込まれは、高温高湿および低温低湿環境下での画像形成テスト後の現像剤を採取して、走査型電子顕微鏡(SEM)にてトナー粒子表面に添加された外添剤微粒子の状態を、未使用のトナー粒子と比較して官能評価した。評価基準は以下の通りである。
◎:未使用のトナーとの変化が認められない。
○;未使用のトナー粒子と比べて、トナー粒子の表面に外添剤微粒子の埋没は殆ど認めら れない。
△;未使用のトナー粒子と比べてトナー粒子の表面に外添剤微粒子が多少埋没している。
×;未使用のトナー粒子と比べて、トナー粒子の表面に外添剤微粒子が顕著に埋没してい る。
-Embedded external additives (buried external additives)-
The external additive is embedded by collecting the developer after the image formation test in a high temperature and high humidity and low temperature and low humidity environment, and adding the external additive fine particles added to the surface of the toner particles with a scanning electron microscope (SEM). The state was subjected to sensory evaluation in comparison with unused toner particles. The evaluation criteria are as follows.
A: No change from unused toner is observed.
○: Compared to unused toner particles, the surface of the toner particles is hardly embedded with fine external additive particles.
Δ: External additive fine particles are somewhat buried on the surface of toner particles as compared with unused toner particles.
×: External additive fine particles are remarkably buried on the surface of the toner particles as compared with unused toner particles.
−転写性−
転写性は、500枚(初期)、以後1000枚、2000枚と1000枚毎に、未転写サンプルを採取して、感光体上のトナー残留重量を測定して判定した。
◎;良好。
○;ほぼ良好。
△;1000枚以降で大きく低下。
×;初期で低下。
-Transferability-
The transferability was judged by collecting untransferred samples every 500 sheets (initial stage), and then every 1000, 2000 and 1000 sheets, and measuring the residual toner weight on the photoreceptor.
A: Good.
○: Almost good.
Δ: Significant decrease after 1000 sheets.
X: Decrease in the initial stage.
−画像耐久性−
画像耐久性は、テスト開始前に、一定の反射濃度(X−Rite404濃度計で濃度1.5〜1.8)となるように画像を採取(定着温度135℃)し、画像の引っかき試験(HEIDON Type:14DR(表面性試験機))にて、垂直荷重200g、針移動速度1500mm/分の条件で画像欠陥を官能評価して判定した。評価基準は以下の通りである。
◎:良好(大きな欠陥がない。)。
○:ほぼ良好(大きな欠陥がほとんどない。)。
△;実用上問題ないが、画像欠陥認められる。
×;画像欠陥多く実用に耐えないレベル。
-Image durability-
For the image durability, before starting the test, an image was taken (fixing temperature 135 ° C.) so as to obtain a constant reflection density (density 1.5 to 1.8 with an X-Rite 404 densitometer), and an image scratch test ( HEIDON Type: 14DR (surface property tester)) was subjected to sensory evaluation to determine image defects under conditions of a vertical load of 200 g and a needle moving speed of 1500 mm / min. The evaluation criteria are as follows.
A: Good (no major defects).
○: Almost good (there are almost no large defects).
(Triangle | delta): Although there is no problem practically, an image defect is recognized.
×: Many image defects cannot be practically used.
−帯電性−
△TP=(5000枚後の帯電量×5000枚後のトナー濃度)/(初期帯電量×初期トナー濃度)としたとき、以下の基準で判断した。
なお、トナー濃度とは帯電特性を測定した現像剤中のトナーの重量割合を示す。また、トナー帯電量は、現像機のスリーブ上の現像剤を採取し、ブローオフ法(TB−200、東芝ケミカル社製)により測定した。
◎:△TPが0.75以上1.2未満。
○:△TPが0.65以上0.75未満。
△:△TPが0.5以上0.65未満。
×:△TPが0.5未満。
-Chargeability-
When ΔTP = (charge amount after 5000 sheets × toner concentration after 5000 sheets) / (initial charge amount × initial toner density), the determination was made according to the following criteria.
The toner concentration indicates the weight ratio of the toner in the developer whose charging characteristics are measured. Further, the toner charge amount was measured by collecting the developer on the sleeve of the developing machine and using a blow-off method (TB-200, manufactured by Toshiba Chemical Corporation).
A: ΔTP is 0.75 or more and less than 1.2.
○: ΔTP is 0.65 or more and less than 0.75.
Δ: ΔTP is 0.5 or more and less than 0.65.
X: ΔTP is less than 0.5.
−リサイクルシステム作動時のフィルミング評価−
テスト後の感光体上のフィルミングの有無を50倍のルーペを用いて目視にて観察し、以下の基準で評価した。
◎:確認されない。
○:ルーペには確認されるが、画像への影響は見られない。
△:画像への影響は見られるものの、実用上問題ない。
×:実用上問題あり。
-Filming evaluation during operation of recycling system-
The presence or absence of filming on the photoconductor after the test was visually observed using a 50 × magnifier and evaluated according to the following criteria.
A: Not confirmed.
○: Confirmed by loupe, but no effect on image.
(Triangle | delta): Although the influence on an image is seen, there is no problem practically.
X: There is a problem in practical use.
Claims (9)
同一分子中にアニオン性のイオン性解離基とカチオン性のイオン性解離基とを有する化合物を含有することを特徴とする静電荷像現像用トナー。 It contains a binder resin, a colorant and a release agent, and has a storage elastic modulus G ′ (70) of 70 ° C. at 1 (rad / sec) and a storage elastic modulus G ′ of 90 ° C. by dynamic viscoelasticity measurement ( 90) is a toner for developing electrostatic images having a ratio G ′ (70) / G ′ (90) of 1 × 10 2 to 1 × 10 5 ,
An electrostatic image developing toner comprising a compound having an anionic ionic dissociation group and a cationic ionic dissociation group in the same molecule.
前記トナーが請求項1に記載の静電荷像現像用トナーであることを特徴とする画像形成方法。 An electrostatic latent image forming step of forming an electrostatic latent image on the surface of the latent image carrier, a developing step of developing the electrostatic latent image with a developer containing toner to form a toner image, and the toner image An image forming method comprising a transfer step of transferring to a recording medium and a fixing step of fixing the toner image to the recording medium,
An image forming method, wherein the toner is the electrostatic image developing toner according to claim 1.
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