JP2010096847A - Electrostatic latent image developing toner and method for producing the same, electrostatic latent image developer, toner cartridge, process cartridge and image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、静電潜像現像用トナー及びその製造方法、静電潜像現像剤、トナーカートリッジ、プロセスカートリッジ、並びに画像形成装置に関する。 The present invention relates to an electrostatic latent image developing toner and a manufacturing method thereof, an electrostatic latent image developer, a toner cartridge, a process cartridge, and an image forming apparatus.
電子写真法においては、一般的に、光導電性物質を利用した感光体(潜像保持体)表面に、種々の手段により電気的に潜像を形成し、形成された潜像を、現像剤を用いて現像しトナー像を形成した後、このトナー像を、必要に応じて中間転写体を介して、紙等の被転写材表面に転写し、加熱、加圧、加熱加圧等により定着する、という複数の工程を経て、画像が形成される。また、感光体表面に残ったトナーは、一般にブレードを用いたクリーニング工程によりクリーニングされる。 In electrophotography, generally, a latent image is electrically formed by various means on the surface of a photoreceptor (latent image holding member) using a photoconductive substance, and the formed latent image is used as a developer. After developing with toner, a toner image is formed, and the toner image is transferred to the surface of a transfer material such as paper via an intermediate transfer member as necessary, and fixed by heating, pressing, heating and pressing, etc. An image is formed through a plurality of processes. The toner remaining on the surface of the photoreceptor is generally cleaned by a cleaning process using a blade.
被転写体表面に転写されたトナー像を定着する定着技術としては、加熱ロールおよび加圧ロールから構成される一対のロール間に、トナー像が転写された被転写体を挿入し、定着する熱ロール定着法が一般的である。また、同種の技術として、ロールの一方または両方をベルトに代えた定着法も知られている。これらの技術は、他の定着法に比べ、直接画像と接触するため、高速で堅牢な画像が得られ、かつエネルギー効率が高い。 As a fixing technique for fixing the toner image transferred to the surface of the transfer target, heat to be fixed by inserting the transfer target having the toner image transferred between a pair of rolls composed of a heating roll and a pressure roll. A roll fixing method is common. As a similar technique, a fixing method in which one or both of the rolls is replaced with a belt is also known. Since these techniques are in direct contact with the image as compared with other fixing methods, a fast and robust image can be obtained and the energy efficiency is high.
一方、近年、特に定着特性(例えば、低温定着性、耐オフセット性)に優れたトナーが望まれ、以下に示すように、定着特性の向上を目的としたトナーが開示されている。
具体的には、例えば、特許文献1には、低温定着性及び広い非オフセット温度領域を得る目的で、中心部にワックス成分が存在する繊維状体を粉砕して製造されたトナーが開示されている。
特許文献2には、トナーの耐熱保管性向上と定着時のオフセット防止とを両立する目的で、コアシェル(芯−殻)構造により表面近傍にワックスを偏在させたトナーが開示されている。
On the other hand, in recent years, toners that are particularly excellent in fixing properties (for example, low-temperature fixability and offset resistance) have been desired, and toners aimed at improving the fixing properties have been disclosed as described below.
Specifically, for example, Patent Document 1 discloses a toner manufactured by pulverizing a fibrous body in which a wax component is present in the center for the purpose of obtaining low-temperature fixability and a wide non-offset temperature region. Yes.
特許文献3には、粒子表面に存在する着色剤及びワックスを溶媒に溶解させ、表面に着色剤及びワックスが露出していないトナーを製造する方法が開示されている。
特許文献4には、保存性及び離型性を両立させる目的で、表面近傍にワックスを偏在させたトナーが開示されている。
特許文献5には、離型性を向上させるため、離型剤中に複合樹脂成分を含有させ、離型剤の系を大きくし、トナー表面に局在させたトナーが開示されている。
特許文献6には、フィルミング現像及びキャリア汚染を防止し、離型性を向上させる目的で、理論ワックス露出量が特定の範囲である粉砕トナーが開示されている。
Patent Document 4 discloses a toner in which wax is unevenly distributed in the vicinity of the surface for the purpose of achieving both storage stability and releasability.
Patent Document 5 discloses a toner in which a composite resin component is contained in a release agent in order to improve release properties, the release agent system is enlarged, and the toner is localized on the toner surface.
Patent Document 6 discloses a pulverized toner whose theoretical wax exposure is in a specific range for the purpose of preventing filming development and carrier contamination and improving releasability.
本発明の目的は、トナー同士、キャリア、及び画像形成装置の部材等と接触する際に、トナー表面に露出した離型剤が直接接触することを抑制し、かつ、定着時における離型剤溶出性を向上する静電潜像現像用トナーを提供することである。 An object of the present invention is to prevent the release agent exposed on the toner surface from coming into direct contact when contacting toners, a carrier, a member of an image forming apparatus, and the like, and elution of the release agent at the time of fixing. It is an object of the present invention to provide a toner for developing an electrostatic latent image that improves the properties.
上記課題は、以下の本発明により達成される。
すなわち請求項1に係る発明は、
結着樹脂及び離型剤を含み、トナーの表面に離型剤が露出した露出部を有し、前記露出部の露出面が前記トナーの表面よりも内側に存在する、静電潜像現像用トナーである。
The above-mentioned subject is achieved by the following present invention.
That is, the invention according to claim 1
For developing an electrostatic latent image comprising a binder resin and a release agent, and having an exposed portion where the release agent is exposed on the surface of the toner, wherein the exposed surface of the exposed portion is present inside the surface of the toner Toner.
請求項2に係る発明は、
前記露出部は、前記トナーの粒子1個あたり0.01個以上5.0個以下である、請求項1に記載の静電潜像現像用トナー。
The invention according to
2. The electrostatic latent image developing toner according to claim 1, wherein the number of the exposed portions is 0.01 or more and 5.0 or less per particle of the toner.
請求項3に係る発明は、
第1の樹脂粒子が分散された樹脂粒子分散液を調整する樹脂粒子分散液調整工程と、
前記結着樹脂の粒子である第1の樹脂粒子が分散された樹脂粒子分散液を調整する樹脂粒子分散液調整工程と、
前記離型剤の粒子である離型剤粒子が分散された離型剤粒子分散液を調整する離型剤粒子分散液調整工程と、
前記樹脂粒子分散液及び前記離型剤粒子分散液を混合し、前記第1の樹脂粒子及び前記離型剤粒子を含む混合溶液を調整する混合溶液調整工程と、
前記混合溶液において、前記離型剤粒子よりも前記第1の樹脂粒子の方が先に凝集して形成された凝集粒子を調整する凝集粒子調整工程と、
前記凝集粒子に、前記結着樹脂の粒子である第2の樹脂粒子が被覆して形成された樹脂被覆粒子を調整する樹脂被覆粒子調整工程と、
前記樹脂被覆粒子を、前記第1の樹脂粒子又は前記第2の樹脂粒子のガラス転移温度以上に加熱して融合・合一する融合・合一工程と、を含む、請求項1又は請求項2に記載の静電潜像現像用トナーの製造方法である。
The invention according to
A resin particle dispersion adjusting step of adjusting the resin particle dispersion in which the first resin particles are dispersed;
A resin particle dispersion adjusting step of adjusting a resin particle dispersion in which the first resin particles as the binder resin particles are dispersed;
A release agent particle dispersion adjusting step for adjusting a release agent particle dispersion in which release agent particles that are particles of the release agent are dispersed;
A mixed solution adjusting step of mixing the resin particle dispersion and the release agent particle dispersion to adjust a mixed solution containing the first resin particles and the release agent particles;
In the mixed solution, an aggregated particle adjusting step of adjusting aggregated particles formed by the aggregation of the first resin particles earlier than the release agent particles;
A resin-coated particle adjusting step of adjusting the resin-coated particles formed by coating the aggregated particles with the second resin particles that are particles of the binder resin;
3. A fusion / union step of fusing and uniting the resin-coated particles by heating to a temperature higher than the glass transition temperature of the first resin particles or the second resin particles. The method for producing a toner for developing an electrostatic latent image described in 1.
請求項4に係る発明は、
前記第1の樹脂粒子の凝析値をFp(mol/g)、前記離型剤粒子の凝析値をFw(mol/g)としたとき、下記式(1)、(2)、及び(3)を満たす、請求項3に記載の静電潜像現像用トナーの製造方法である。
式(1):1×10−5≦Fp≦1×10−1
式(2):1×10−5≦Fw≦1×10−1
式(3):Fp≦Fw
The invention according to claim 4
When the coagulation value of the first resin particles is Fp (mol / g) and the coagulation value of the release agent particles is Fw (mol / g), the following formulas (1), (2), and (3) The method for producing a toner for developing an electrostatic latent image according to
Formula (1): 1 × 10 −5 ≦ Fp ≦ 1 × 10 −1
Formula (2): 1 × 10 −5 ≦ Fw ≦ 1 × 10 −1
Formula (3): Fp ≦ Fw
請求項5に係る発明は、
請求項1もしくは請求項2に記載の静電潜像現像用トナー、又は請求項3もしくは請求項4までのいずれか1項に記載の静電潜像現像用トナーの製造方法により製造された静電潜像現像用トナーを少なくとも含む、静電潜像現像用現像剤である。
The invention according to claim 5
The electrostatic latent image developing toner according to claim 1 or 2, or the electrostatic latent image developing toner according to any one of
請求項6に係る発明は、
画像形成装置に脱着され、少なくとも、前記画像形成装置内に設けられた現像手段に供給するためのトナーが収納され、
前記トナーは、請求項1もしくは請求項2に記載の静電潜像現像用トナー、又は請求項3もしくは請求項4までのいずれか1項に記載の静電潜像現像用トナーの製造方法により製造された静電潜像現像用トナーである、トナーカートリッジである。
The invention according to claim 6
Toner that is removed from the image forming apparatus and supplied to at least developing means provided in the image forming apparatus is stored.
The toner is produced by the method for producing an electrostatic latent image developing toner according to
請求項7に係る発明は、
現像剤保持体を少なくとも備え、請求項5に記載の静電潜像現像用現像剤が収容されたプロセスカートリッジである。
The invention according to claim 7 provides:
A process cartridge comprising at least a developer holder and containing the developer for developing an electrostatic latent image according to claim 5.
請求項8に係る発明は、
潜像保持体と、
前記潜像保持体の表面に静電潜像を形成させる静電潜像形成手段と、
前記静電潜像を現像剤によりトナー像として現像する現像手段と、
前記潜像保持体上に形成された前記トナー像を被転写体上に転写する転写手段と、
前記被転写体上に転写された前記トナー像を定着する定着手段と、を有し、
前記現像剤は、請求項5に記載の静電潜像現像用現像剤である画像形成装置である。
The invention according to claim 8 provides:
A latent image carrier,
An electrostatic latent image forming means for forming an electrostatic latent image on the surface of the latent image holding member;
Developing means for developing the electrostatic latent image as a toner image with a developer;
Transfer means for transferring the toner image formed on the latent image holding member onto a transfer target;
Fixing means for fixing the toner image transferred onto the transfer object,
The image forming apparatus according to claim 5, wherein the developer is a developer for developing an electrostatic latent image.
本発明の請求項1に係る発明によれば、トナーの表面よりも内側に存在する離型剤の露出面がトナーの表面に存在しない場合に比較して、トナー同士、キャリア、及び画像形成装置の部材等と接触する際に、トナー表面に露出した離型剤が直接接触することが抑制され、かつ、定着時における離型剤溶出性が向上する。 According to the first aspect of the present invention, the toner, the carrier, and the image forming apparatus are compared with the case where the exposed surface of the release agent existing inside the toner surface does not exist on the toner surface. When coming into contact with the member or the like, direct contact of the release agent exposed on the toner surface is suppressed, and release agent elution at the time of fixing is improved.
請求項2に係る発明によれば、離型剤の露出面の個数を考慮しない場合に比較して、定着時における離型剤溶出性が向上し、かつ、定着時における離型剤の溶出量が多すぎることに起因する画像表面の離型剤偏在が抑制される。 According to the second aspect of the present invention, the release agent elution at the time of fixing is improved and the elution amount of the release agent at the time of fixing as compared with the case where the number of exposed surfaces of the release agent is not taken into consideration. Therefore, uneven distribution of the release agent on the image surface due to too much is suppressed.
請求項3に係る発明によれば、離型剤粒子よりも第1の樹脂粒子の方が先に凝集して形成された凝集粒子を調整する凝集粒子調整工程及び樹脂被覆粒子調整工程のいずれかを含まない場合に比較して、製造されたトナーが、トナー同士、キャリア、及び画像形成装置の部材等と接触する際にトナー表面に露出した離型剤が直接接触することが抑制され、かつ、定着時における離型剤溶出速度が向上する。
According to the invention of
請求項4に係る発明によれば、第1の樹脂粒子及び離型剤粒子の凝析値を考慮しない場合に比較して、さらに、製造されたトナーが、トナー同士、キャリア、及び画像形成装置の部材等と接触する際にトナー表面に露出した離型剤が直接接触することが抑制され、かつ、定着時における離型剤溶出速度が向上する。 According to the fourth aspect of the present invention, compared to the case where the coagulation values of the first resin particles and the release agent particles are not taken into consideration, the produced toner is further produced by using the toner, the carrier, and the image forming apparatus. Direct contact of the release agent exposed on the toner surface when contacting with a member or the like is suppressed, and the release agent elution rate during fixing is improved.
請求項5に係る発明によれば、トナーの表面よりも内側に存在する離型剤の露出面がトナーの表面に存在しない場合に比較して、トナー同士、キャリア、及び画像形成装置の部材等と接触する際にトナー表面に露出した離型剤が直接接触することが抑制され、かつ、定着時における離型剤溶出性が向上する。 According to the fifth aspect of the present invention, the toner, the carrier, the members of the image forming apparatus, and the like are compared with the case where the exposed surface of the release agent existing inside the toner surface is not present on the toner surface. When the toner is brought into contact with the toner, it is possible to prevent the release agent exposed on the toner surface from coming into direct contact, and to improve the release agent elution property at the time of fixing.
請求項6に係る発明によれば、トナーの表面よりも内側に存在する離型剤の露出面がトナーの表面に存在しない場合に比較して、トナー同士、キャリア、及び画像形成装置の部材等と接触する際にトナー表面に露出した離型剤が直接接触することが抑制され、かつ、定着時における離型剤溶出性が向上する。 According to the invention of claim 6, the toner, the carrier, the members of the image forming apparatus, etc., compared with the case where the exposed surface of the release agent existing inside the toner surface is not present on the toner surface. When the toner is brought into contact with the toner, it is possible to prevent the release agent exposed on the toner surface from coming into direct contact, and to improve the release agent elution property at the time of fixing.
請求項7に係る発明によれば、トナーの表面よりも内側に存在する離型剤の露出面がトナーの表面に存在しない場合に比較して、トナー同士、キャリア、及び画像形成装置の部材等と接触する際にトナー表面に露出した離型剤が直接接触することが抑制され、かつ、定着時における離型剤溶出性が向上する。 According to the seventh aspect of the present invention, the toner, the carrier, the members of the image forming apparatus, and the like are compared with the case where the exposed surface of the release agent existing inside the toner surface is not present on the toner surface. When the toner is brought into contact with the toner, it is possible to prevent the release agent exposed on the toner surface from coming into direct contact, and to improve the release agent elution property at the time of fixing.
請求項8に係る発明によれば、トナーの表面よりも内側に存在する離型剤の露出面がトナーの表面に存在しない場合に比較して、トナー同士、キャリア、及び画像形成装置の部材等と接触する際にトナー表面に露出した離型剤が直接接触することが抑制され、かつ、定着時における離型剤溶出性が向上する。 According to the eighth aspect of the present invention, the toner, the carrier, the member of the image forming apparatus, and the like are compared with the case where the exposed surface of the release agent existing inside the toner surface is not present on the toner surface. When the toner is brought into contact with the toner, it is possible to prevent the release agent exposed on the toner surface from coming into direct contact, and to improve the release agent elution property at the time of fixing.
以下、本発明について詳細に説明する。
<静電潜像現像用トナー>
本実施形態の静電潜像現像用トナー(以下、単に「トナー」という場合がある)は、結着樹脂及び離型剤を含む。またトナーの表面には、離型剤が露出した離型剤露出部を有し、離型剤露出部の離型剤露出面はトナー表面よりも内側に存在することを特徴とする。
以下、トナーの表面及び離型剤露出部周辺の構造について図を用いて説明する。
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
<Toner for electrostatic latent image development>
The electrostatic latent image developing toner of the present embodiment (hereinafter sometimes simply referred to as “toner”) includes a binder resin and a release agent. Further, the toner surface has a release agent exposure portion where the release agent is exposed, and the release agent exposure surface of the release agent exposure portion exists inside the toner surface.
Hereinafter, the structure of the toner surface and the periphery of the release agent exposed portion will be described with reference to the drawings.
図1(A)は、本実施形態のトナーの粒子の表面を模式的に示した図であり、図1(B)は、図1(A)に示したトナーの粒子の表面における離型剤露出部周辺を拡大して示した模式図である。また図2は、図1(B)の2−2端面図である。 FIG. 1A is a view schematically showing the surface of toner particles of the present embodiment, and FIG. 1B is a release agent on the surface of toner particles shown in FIG. It is the schematic diagram which expanded and showed the exposure part periphery. FIG. 2 is a 2-2 end view of FIG.
図1及び図2に示すように、トナーの粒子210は、トナーの粒子210の内部に存在する樹脂212と、樹脂212の表面に埋没して存在する離型剤214と、離型剤214の一部及び樹脂212を被覆する被覆樹脂層216と、により構成されている。
被覆樹脂層216には開口部224が存在し、開口部224においては離型剤214が被覆されず露出した状態となり、離型剤露出部を構成している。すなわち、離型剤露出部においては、被覆樹脂層216の開口部224を通して離型剤214が外部から観察され、その外部から観察される離型剤214の表面が離型剤露出面220である。
離型剤露出面220は、トナーの粒子210の表面よりも内側に存在する。また、離型剤露出面220は、被覆樹脂層216の被覆樹脂面218のうち開口部224の開口縁222から0.5μm以内にある開口縁周辺樹脂面226に接する仮想平面228よりも、トナーの粒子210の内側であることが好ましい。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
An
The release agent exposed
本実施形態のトナーは、トナーの粒子210の表面よりも離型剤露出面220が内側に存在する離型剤露出部(以下、「凹型離型剤露出部」と称する場合がある)を有するため、トナー同士やキャリア等と接触する際にトナー表面に露出した離型剤が直接接触することが抑制され、かつ、定着時における離型剤溶出性が向上する。その理由は定かではないが、以下のように推測される。
例えば混錬粉砕法により製造されたトナーのように、離型剤露出部の離型剤露出面220が凸型(すなわち、開口縁周辺樹脂面226に接する仮想平面228よりも、離型剤露出面220が、トナーの粒子210の外側に突出した状態)である場合は、凸型に露出した離型剤が、他のトナーの粒子、キャリア粒子、及び画像形成装置の部材等に直接接触する。そのため、粉体流動性や熱保管性が悪化し、感光体表面等にトナーが付着することによるフィルミング(膜形成)が起こりやすくなると考えられる。
しかし本実施形態のトナーは、上記の通り、離型剤露出面220がトナーの粒子210の表面よりも内側であるため、直接離型剤が他の粒子や部材等に接触することが抑制される。そのため、離型剤が露出した面が凸型である場合に比べ、粉体流動性及び熱保管性が向上し、感光体等のフィルミングが抑制されると推測される。
The toner of the present embodiment has a release agent exposure portion (hereinafter, may be referred to as a “concave release agent exposure portion”) in which the release
For example, like the toner manufactured by the kneading and pulverizing method, the release
However, as described above, the toner of the present embodiment has the release agent exposed
一方、粒子全体を樹脂で被覆することにより、トナーの粒子の表面に離型剤が露出していない場合は、定着時に離型剤が溶出する際に、表面を被覆する樹脂の層により離型剤の溶出が妨げられて溶出の速度が遅くなる場合がある。そして、離型剤の溶出が不十分であることにより、形成する画像表面における離型剤が偏在する場合がある。画像表面の離型剤が偏在していると、高温(例えば80℃)に加熱された部材(例えば、定着後の印刷物を伸ばすデカーラ部材)に画像表面が接触したとき、画像表面の離型剤の一部が離脱して当該部材に付着し、画像欠陥(白点)や部材の汚染が生じる場合がある。
しかし本実施形態のトナーは、凹型離型剤露出部において離型剤がトナー表面に露出しているため、離型剤が露出していない場合に比べて、定着時において離型剤が画像表面に速やかに溶け出し、溶出性が向上する。そのため、画像表面における離型剤の偏在が抑制され、記録媒体に定着された画像が定着部材から容易に剥離する(離型性の向上)と共に、上記画像欠陥や部材の汚染が抑制される。
On the other hand, if the release agent is not exposed on the surface of the toner particles by coating the whole particle with resin, the release layer is released by the resin layer covering the surface when the release agent is eluted during fixing. The elution of the agent may be hindered, resulting in a slow elution rate. Further, due to insufficient elution of the release agent, the release agent on the image surface to be formed may be unevenly distributed. When the image surface release agent is unevenly distributed, when the image surface comes into contact with a member heated to a high temperature (for example, 80 ° C.) (for example, a decurler member that stretches the printed matter after fixing), the image surface release agent. May be detached and adhere to the member, resulting in image defects (white spots) or contamination of the member.
However, in the toner of this embodiment, since the release agent is exposed on the toner surface in the concave release agent exposure portion, the release agent is not exposed on the image surface during fixing compared to the case where the release agent is not exposed. It dissolves quickly and the dissolution is improved. Therefore, the uneven distribution of the release agent on the image surface is suppressed, the image fixed on the recording medium is easily peeled off from the fixing member (improving the release property), and the image defect and the contamination of the member are suppressed.
トナーの粒子1個あたりにおける凹型離型剤露出部の個数は、0.01個以上5.0個以下が好ましく、0.05個以上3.0個以下がより好ましく、0.1個以上2.0個以下がさらに好ましい。
前記凹型離型剤露出部の個数が上記範囲であることにより、定着時における離型剤溶出速度が向上し、かつ、定着時における離型剤の溶出量が多すぎることに起因する画像表面の離型剤偏在が抑制される。具体的には、前記凹型離型剤露出部の個数が上記範囲であることにより、凹型離型剤露出部の個数が上記範囲よりも小さい場合に比べ、離型剤溶出速度が向上して画像表面における離型剤の偏在が抑制され、上記離型性が向上し、画像欠陥及び部材汚染が抑制される。また、凹型離型剤露出部の個数が上記範囲であることにより、前記凹型離型剤露出部の個数が上記範囲よりも大きい場合に比べ、定着時における離型剤溶出量が多すぎることによる画像表面の離型剤偏在が抑制され、それに伴う画像欠陥及び部材汚染が抑制される。
The number of exposed portions of the concave mold release agent per toner particle is preferably 0.01 or more and 5.0 or less, more preferably 0.05 or more and 3.0 or less, and more preferably 0.1 or more and 2 or less. Less than 0.0 is more preferable.
When the number of the exposed portions of the concave mold release agent is within the above range, the release rate of the release agent at the time of fixing is improved, and the amount of the release agent eluted at the time of fixing is too large. The uneven distribution of the release agent is suppressed. Specifically, when the number of the concave mold release agent exposed portions is within the above range, the release agent elution rate is improved and the image is improved as compared with the case where the number of the concave mold release agent exposed portions is smaller than the above range. The uneven distribution of the release agent on the surface is suppressed, the release property is improved, and image defects and member contamination are suppressed. Further, since the number of the concave mold release agent exposed portions is in the above range, the amount of the release agent elution amount at the time of fixing is too large compared to the case where the number of the concave mold release agent exposed portions is larger than the above range. The uneven distribution of the release agent on the image surface is suppressed, and image defects and member contamination associated therewith are suppressed.
なお、上記凹型離型剤露出部において、離型剤露出面220がトナーの粒子210の表面の内側であるか否かを確認する方法は、以下の通りである。
具体的には、まず、以下の用法により、開口縁222を確認する。トナーを4酸化ルテニウム0.5質量%水溶液によって染色し、トナー表面を走査型電子顕微鏡(SEM)によって観察する。トナーの結着樹脂として用いられる非結晶性樹脂は、二重結合部を多く有し染色されやすいため、被覆樹脂面218が他の部分に比べて反射電子像に明るく写る。一方、離型剤214は染色されにくいため、離型剤露出面220は他の部分に比べて反射電子像に暗く写る。そのため、トナーの粒子210の表面における結着樹脂と離型剤との境界面、すなわち開口縁222の確認が行われる。
The method for confirming whether or not the release
Specifically, first, the opening
次に、東陽テクニカ製走査型プローブ顕微鏡システム(AFM)によって、上記方法により確認された開口縁222から0.5μmの開口縁周辺樹脂面226及び離型剤露出面220の表面形状を測定する。そして、測定結果を解析することにより、開口縁周辺樹脂面226に接する仮想平面228よりも、離型剤露出面220がトナーの粒子210の表面の内側であるか否かを確認する。
Next, the surface shapes of the opening edge
また前記凹型離型剤露出部の個数は、トナーの粒子100個について上記SEMによる観察を行い、それぞれのトナーの粒子に存在する凹型離型剤露出部の個数を平均することにより求められる。 The number of the concave mold release agent exposed portions is obtained by observing 100 toner particles by the SEM and averaging the number of the concave mold release agent exposed portions present in the respective toner particles.
なお、トナーが外添剤により外添されたものである場合は、あらかじめ下記方法により外添剤を除去した後に観察を行う。外添剤除去方法としては、具体的には、界面活性剤などの分散剤を添加したイオン交換水に、観察に必要な量の外添トナーを分散し、超音波ホモジナイザー(US−300T:(株)日本精機製作所)などにより、超音波をかけて外添剤とトナーを分離する。その後、ろ過処理及び洗浄処理によりトナーのみを取り出す。 When the toner is externally added by an external additive, the external additive is removed in advance by the following method and then observed. As a method for removing the external additive, specifically, an amount of the external additive toner necessary for observation is dispersed in ion-exchanged water to which a dispersant such as a surfactant is added, and an ultrasonic homogenizer (US-300T :( (Nippon Seiki Seisakusho Co., Ltd.) etc. to separate the external additive and toner by applying ultrasonic waves. Thereafter, only the toner is taken out by filtration and washing.
以下、本実施形態のトナーの構成をより詳細に説明する。
トナーは、少なくとも、結着樹脂と、離型剤と、を含み、必要に応じてその他の成分を含有してもよい。また結着樹脂としては、結晶性樹脂及び非結晶性樹脂が挙げられるが、結晶性樹脂及び非結晶性樹脂を併用することが好ましい。具体的には、例えば、樹脂212として結晶性樹脂を用い被覆樹脂層216の樹脂として非結晶性樹脂を用いる方法や、樹脂212として結晶性樹脂及び非結晶性樹脂を併用し被覆樹脂層216の樹脂として非結晶性樹脂を用いる方法等が挙げられる。
Hereinafter, the configuration of the toner of this embodiment will be described in more detail.
The toner contains at least a binder resin and a release agent, and may contain other components as necessary. Examples of the binder resin include a crystalline resin and an amorphous resin, but it is preferable to use a crystalline resin and an amorphous resin in combination. Specifically, for example, a crystalline resin is used as the
[結着樹脂]
−結晶性樹脂−
結晶性樹脂としては、例えば、結晶性ポリエステル樹脂、ポリアルキレン樹脂、長鎖アルキル(メタ)アクリレート樹脂等が挙げられるが、加熱による粘度の急激な変化がより現れる点、さらに機械的強度と低温定着との両立の観点から、結晶性ポリエステル樹脂を用いることが望ましい。
[Binder resin]
-Crystalline resin-
Examples of crystalline resins include crystalline polyester resins, polyalkylene resins, long-chain alkyl (meth) acrylate resins, etc., but more rapid changes in viscosity due to heating, mechanical strength and low-temperature fixing. From the viewpoint of coexistence with the above, it is desirable to use a crystalline polyester resin.
また、結晶性樹脂を構成する重合性単量体成分としては、結晶構造を容易に形成するため、芳香族成分を有する重合性単量体よりも直鎖状脂肪族成分を有する重合性単量体が望ましい。さらに結晶性を損なわないために、構成される重合性単量体由来成分は、重合体中、単一種で各々30mol%以上であることが望ましい。特にポリエステル樹脂などにおいて2種以上の重合性単量体類が必須で構成される際には、各必須構成重合性単量体種において同上の構成であることが望ましい。 In addition, as the polymerizable monomer component constituting the crystalline resin, a polymerizable monomer having a linear aliphatic component rather than a polymerizable monomer having an aromatic component in order to easily form a crystal structure. The body is desirable. Furthermore, in order not to impair the crystallinity, it is desirable that the constituent component derived from the polymerizable monomer is 30 mol% or more for each single species in the polymer. In particular, when two or more kinds of polymerizable monomers are essential in a polyester resin or the like, it is desirable that each essential constituent polymerizable monomer type has the same configuration.
以下、結晶性樹脂を代表して結晶性ポリエステル樹脂を中心に説明する。
結晶性ポリエステル樹脂の融解温度は、50から100℃の範囲にあることが好ましく、55から90℃の範囲にあることがより望ましく、60から85℃の範囲にあることがさらに望ましい。融解温度が50℃を下回ると、保管トナーにブロックキングが生じるなどのトナー保管性や、定着後の定着画像の保管性が困難となる場合がある。また、融解温度が100℃を超える場合では十分な低温定着性が得られない場合がある。
なお、上記結晶性ポリエステル樹脂の融解温度は、前記の示差走査熱量測定(DSC)により得られた吸熱ピークのピーク温度として求めた。
Hereinafter, the crystalline polyester resin will be mainly described as a representative of the crystalline resin.
The melting temperature of the crystalline polyester resin is preferably in the range of 50 to 100 ° C, more preferably in the range of 55 to 90 ° C, and still more preferably in the range of 60 to 85 ° C. When the melting temperature is lower than 50 ° C., toner storage properties such as blocking of the stored toner and storage properties of the fixed image after fixing may become difficult. Further, when the melting temperature exceeds 100 ° C., sufficient low-temperature fixability may not be obtained.
The melting temperature of the crystalline polyester resin was determined as the peak temperature of the endothermic peak obtained by the differential scanning calorimetry (DSC).
本実施形態において「結晶性ポリエステル樹脂」は、その構成成分が100%ポリエステル構造であるポリマー以外にも、ポリエステルを構成する成分と他の成分とを共に重合してなるポリマー(共重合体)も意味する。但し、後者の場合には、ポリマー(共重合体)を構成するポリエステル以外の他の構成成分が50質量%以下である。 In the present embodiment, the “crystalline polyester resin” includes not only a polymer having a 100% polyester structure as a constituent component but also a polymer (copolymer) obtained by polymerizing a component constituting a polyester and other components. means. However, in the latter case, the component other than the polyester constituting the polymer (copolymer) is 50% by mass or less.
結晶性ポリエステル樹脂は、例えば多価カルボン酸成分と多価アルコール成分とから合成される。なお、本実施形態においては、前記結晶性ポリエステル樹脂として市販品を使用してもよいし、合成したものを使用してもよい。 The crystalline polyester resin is synthesized from, for example, a polyvalent carboxylic acid component and a polyhydric alcohol component. In the present embodiment, a commercially available product may be used as the crystalline polyester resin, or a synthesized product may be used.
多価カルボン酸成分としては、例えば、シュウ酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、スペリン酸、アゼライン酸、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、1,12−ドデカンジカルボン酸、1,14−テトラデカンジカルボン酸、1,18−オクタデカンジカルボン酸等の脂肪族ジカルボン酸;フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、ナフタレン−2,6−ジカルボン酸、マロン酸、メサコニン酸等の二塩基酸等の芳香族ジカルボン酸;などが挙げられ、さらに、これらの無水物やこれらの低級アルキルエステルも挙げられるがこの限りではない。 Examples of the polyvalent carboxylic acid component include oxalic acid, succinic acid, glutaric acid, adipic acid, peric acid, azelaic acid, sebacic acid, 1,9-nonanedicarboxylic acid, 1,10-decanedicarboxylic acid, 1,12 -Aliphatic dicarboxylic acids such as dodecanedicarboxylic acid, 1,14-tetradecanedicarboxylic acid, 1,18-octadecanedicarboxylic acid; phthalic acid, isophthalic acid, terephthalic acid, naphthalene-2,6-dicarboxylic acid, malonic acid, mesaconic acid Aromatic dicarboxylic acids such as dibasic acids such as, and the like, and anhydrides and lower alkyl esters thereof are also included, but not limited thereto.
3価以上のカルボン酸としては、例えば、1,2,4−ベンゼントリカルボン酸、1,2,5−ベンゼントリカルボン酸、1,2,4−ナフタレントリカルボン酸等、及びこれらの無水物やこれらの低級アルキルエステルなどが挙げられる。これらは1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。 Examples of the trivalent or higher carboxylic acid include 1,2,4-benzenetricarboxylic acid, 1,2,5-benzenetricarboxylic acid, 1,2,4-naphthalenetricarboxylic acid, and the like, and anhydrides thereof. And lower alkyl esters. These may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together.
また、多価カルボン酸成分としては、前記脂肪族ジカルボン酸や芳香族ジカルボン酸の他に、スルホン酸基を持つジカルボン酸成分が含まれていてもよい。
さらに、多価カルボン酸成分としては、前記脂肪族ジカルボン酸や芳香族ジカルボン酸の他に、2重結合を持つジカルボン酸成分を含有してもよい。
Moreover, as a polyvalent carboxylic acid component, the dicarboxylic acid component which has a sulfonic acid group other than the said aliphatic dicarboxylic acid and aromatic dicarboxylic acid may be contained.
Furthermore, as a polyvalent carboxylic acid component, you may contain the dicarboxylic acid component which has a double bond other than the said aliphatic dicarboxylic acid and aromatic dicarboxylic acid.
多価アルコール成分としては、脂肪族ジオールが好ましく、主鎖部分の炭素数が7から20である直鎖型脂肪族ジオールがより望ましい。脂肪族ジオールが分岐型では、ポリエステル樹脂の結晶性が低下し、融解温度が降下してしまう場合がある。また、主鎖部分の炭素数が7未満であると、芳香族ジカルボン酸と縮重合させる場合、融解温度が高くなり、低温定着が困難となることがある一方、主鎖部分の炭素数が20を超えると実用上の材料の入手が困難となり易い。主鎖部分の炭素数としては14以下であることがより望ましい。 The polyhydric alcohol component is preferably an aliphatic diol, more preferably a linear aliphatic diol having a main chain portion having 7 to 20 carbon atoms. When the aliphatic diol is branched, the crystallinity of the polyester resin is lowered and the melting temperature may be lowered. Further, when the main chain portion has less than 7 carbon atoms, when polycondensation with an aromatic dicarboxylic acid, the melting temperature becomes high and fixing at low temperature may be difficult, while the main chain portion has 20 carbon atoms. Exceeding the above range makes it difficult to obtain practical materials. The number of carbon atoms in the main chain portion is more preferably 14 or less.
結晶性ポリエステルの合成に好適に用いられる脂肪族ジオールとしては、具体的には、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、1,14−エイコサンデカンジオールなどが挙げられるが、これらに限定されるものではない。これらのうち、入手容易性を考慮すると1,8−オクタンジオール、1,9−ノナンジオール、1,10−デカンジオールが望ましい。 Specific examples of the aliphatic diol suitably used for the synthesis of the crystalline polyester include 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- Examples include, but are not limited to, tridecanediol, 1,14-tetradecanediol, 1,18-octadecanediol, 1,14-eicosandecanediol, and the like. Among these, considering availability, 1,8-octanediol, 1,9-nonanediol, and 1,10-decanediol are desirable.
3価以上のアルコールとしては、例えば、グリセリン、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトールなどが挙げられる。これらは1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。 Examples of the trivalent or higher alcohol include glycerin, trimethylolethane, trimethylolpropane, pentaerythritol and the like. These may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together.
多価アルコール成分のうち、前記脂肪族ジオールの含有量が80モル%以上であることが好ましく、より望ましくは90%以上である。脂肪族ジオールの含有量が80モル%未満では、ポリエステル樹脂の結晶性が低下し、融解温度が降下する為、耐トナーブロッキング性、画像保存性及び、低温定着性が悪化してしまう場合がある。 Among the polyhydric alcohol components, the content of the aliphatic diol is preferably 80 mol% or more, and more preferably 90% or more. When the content of the aliphatic diol is less than 80 mol%, the crystallinity of the polyester resin is lowered and the melting temperature is lowered, so that toner blocking resistance, image storage stability, and low-temperature fixability may be deteriorated. .
なお、必要に応じて酸価や水酸基価の調製等の目的で、多価カルボン酸や多価アルコールを合成の最終段階で添加してもよい。多価カルボン酸の例としては、テレフタル酸、イソフタル酸、無水フタル酸、無水トリメリット酸、ピロメリット酸、ナフタレンジカルボン酸、などの芳香族カルボン酸類;無水マレイン酸、フマル酸、コハク酸、アルケニル無水コハク酸、アジピン酸などの脂肪族カルボン酸類;シクロヘキサンジカルボン酸などの脂環式カルボン酸類等が挙げられる。 If necessary, a polycarboxylic acid or a polyhydric alcohol may be added at the final stage of the synthesis for the purpose of adjusting the acid value or the hydroxyl value. Examples of polycarboxylic acids include aromatic carboxylic acids such as terephthalic acid, isophthalic acid, phthalic anhydride, trimellitic anhydride, pyromellitic acid, naphthalenedicarboxylic acid; maleic anhydride, fumaric acid, succinic acid, alkenyl Aliphatic carboxylic acids such as succinic anhydride and adipic acid; and alicyclic carboxylic acids such as cyclohexanedicarboxylic acid.
多価アルコールの例としては、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、プロピレングリコール、ブタンジオール、ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、グリセリンなどの脂肪族ジオール類;シクロヘキサンジオール、シクロヘキサンジメタノール、水添ビスフェノールAなどの脂環式ジオール類;ビスフェノールAのエチレンオキサイド付加物、ビスフェノールAのプロピレンオキサイド付加物などの芳香族ジオール類等が挙げられる。 Examples of polyhydric alcohols include aliphatic diols such as ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, propylene glycol, butanediol, hexanediol, neopentyl glycol, glycerin; cyclohexanediol, cyclohexanedimethanol, hydrogenated bisphenol A, etc. And aromatic diols such as bisphenol A ethylene oxide adduct and bisphenol A propylene oxide adduct.
前記結晶性ポリエステル樹脂の製造は、重合温度を180から230℃として行われ、必要に応じて反応系内を減圧にし、縮合の際に発生する水やアルコールを除去しながら反応させる。
重合性単量体が、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、溶解補助溶剤を留去しながら行う。共重合反応において相溶性の悪い重合性単量体が存在する場合は、あらかじめ相溶性の悪い重合性単量体とその重合性単量体と重縮合予定の酸またはアルコール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 is 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 polymerizable 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 there is a polymerizable monomer having poor compatibility in the copolymerization reaction, the polymerizable monomer having poor compatibility and the polymerizable monomer and the acid or alcohol to be polycondensed are condensed in advance. And then polycondensation with the main component.
前記ポリエステル樹脂の製造の際に使用される触媒としては、例えば、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;及びアミン化合物等が挙げられる。 Examples of the catalyst used in the production of the 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, and germanium. Metal compounds such as: phosphorous acid compounds; phosphoric acid compounds; and amine compounds.
前記触媒としては、具体的には、例えば、酢酸ナトリウム、炭酸ナトリウム、酢酸リチウム、炭酸リチウム、酢酸カルシウム、ステアリン酸カルシウム、酢酸マグネシウム、酢酸亜鉛、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、炭酸ジルコニール、酢酸ジルコニール、ステアリン酸ジルコニール、オクチル酸ジルコニール、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。 Specific examples of the catalyst include sodium acetate, sodium carbonate, lithium acetate, lithium carbonate, calcium acetate, calcium stearate, magnesium acetate, zinc acetate, zinc stearate, zinc naphthenate, zinc chloride, manganese acetate, Manganese naphthenate, titanium tetraethoxide, titanium tetrapropoxide, titanium tetraisopropoxide, titanium tetrabutoxide, antimony trioxide, triphenylantimony, tributylantimony, tin formate, tin oxalate, tetraphenyltin, dibutyltin dichloride, dibutyltin Oxide, diphenyltin oxide, zirconium tetrabutoxide, zirconium naphthenate, zirconyl carbonate, zirconyl acetate, zirconyl stearate, zirconyl octylate Germanium oxide, triphenyl phosphite, tris (2,4-di -t- butyl-phenyl) phosphite, ethyltriphenylphosphonium bromide, triethylamine, compounds such as triphenyl amine.
結晶性ポリエステル樹脂の酸価(樹脂1gを中和するに必要なKOHのmg数)は、3.0から30.0mgKOH/gの範囲であることが望ましく、6.0から25.0mgKOH/gの範囲にあることがより望ましく、8.0から20.0mgKOH/gの範囲にあることがさらに望ましい。 The acid value of the crystalline polyester resin (the number of mg of KOH required to neutralize 1 g of resin) is desirably in the range of 3.0 to 30.0 mgKOH / g, and 6.0 to 25.0 mgKOH / g. It is more desirable to be in the range of 8.0 to 20.0 mgKOH / g.
酸価が3.0mgKOH/gよりも低いと水中への分散性が低下するため、湿式製法での乳化粒子の作製が非常に困難となる場合がある。また凝集の際における乳化粒子としての安定性が著しく低下するため、効率的なトナーの作製が困難になる場合がある。一方、酸価が30.0mgKOH/gを超えると、トナーとしての吸湿性が増してしまい、トナーとしての環境影響を受けやすくなることがある。 When the acid value is lower than 3.0 mgKOH / g, the dispersibility in water is lowered, and thus it may be very difficult to produce emulsified particles by a wet process. Further, since stability as emulsified particles during aggregation is significantly reduced, it may be difficult to produce an efficient toner. On the other hand, when the acid value exceeds 30.0 mgKOH / g, the hygroscopicity as a toner increases and the toner may be easily affected by the environment.
また、結晶性ポリエステル樹脂の重量平均分子量(Mw)は、6,000から35,000であることが望ましい。分子量(Mw)が、6,000未満であると、定着の際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する場合がある。また、重量平均分子量(Mw)が35,000を超えると、溶融時の粘度が高くなりすぎて定着に適当な粘度まで至るための温度が高くなることがあり、結果として低温定着性が損なわれる場合がある。 The weight average molecular weight (Mw) of the crystalline polyester resin is preferably 6,000 to 35,000. When the molecular weight (Mw) is less than 6,000, the toner may permeate the surface of a recording medium such as paper at the time of fixing to cause fixing unevenness, or the strength of the fixed image against bending resistance may be reduced. On the other hand, when the weight average molecular weight (Mw) exceeds 35,000, the viscosity at the time of melting becomes too high, and the temperature for reaching a viscosity suitable for fixing may be increased, resulting in the deterioration of the low-temperature fixability. There is a case.
上記重量平均分子量の測定は、ゲルパーミュエーションクロマトグラフィ(GPC)により測定される。GPCによる分子量測定は、測定装置として東ソー製GPC・HLC−8120を用い、東ソー製カラム・TSKgel SuperHM−M(15cm)を使用し、THF溶媒で行った。重量平均分子量は、この測定結果から単分散ポリスチレン標準試料により作成した分子量校正曲線を使用して算出したものである。 The weight average molecular weight is measured by gel permeation chromatography (GPC). The molecular weight measurement by GPC was performed with a THF solvent using a Tosoh column / TSKgel Super HM-M (15 cm) using a Tosoh GPC / HLC-8120 as a measuring device. The weight average molecular weight is calculated from the measurement result using a molecular weight calibration curve prepared with a monodisperse polystyrene standard sample.
トナーにおける結晶性ポリエステル樹脂の含有量としては、3から40質量%の範囲であることが望ましく、より望ましく4から35質量%の範囲であり、さらに望ましくは5から30質量%の範囲である。結晶性ポリエステル樹脂の含有量が3質量%未満であると、十分な低温定着性が得られない場合があり、40質量%より多いと、十分なトナー強度や定着画像強度が得られず、また帯電性への悪影響も生じてしまう場合がある。 The content of the crystalline polyester resin in the toner is preferably in the range of 3 to 40% by mass, more preferably in the range of 4 to 35% by mass, and still more preferably in the range of 5 to 30% by mass. When the content of the crystalline polyester resin is less than 3% by mass, sufficient low-temperature fixability may not be obtained. When the content is more than 40% by mass, sufficient toner strength and fixed image strength cannot be obtained. There is a case where an adverse effect on the charging property is also caused.
以上の結晶性ポリエステル樹脂を含む結晶性樹脂は、脂肪族重合性単量体を用いて合成された結晶性ポリエステル樹脂(以下、「結晶性脂肪族ポリエステル樹脂」という場合がある)を主成分(50質量%以上)とすることが望ましい。さらにこの場合、前記結晶性脂肪族ポリエステル樹脂を構成する脂肪族重合性単量体の構成比は、60mol%以上であることが望ましく、90mol%以上であることがより望ましい。なお、脂肪族重合性単量体としては、前述の脂肪族のジオール類やジカルボン酸類を好適に用いられる。 The crystalline resin containing the above crystalline polyester resin is mainly composed of a crystalline polyester resin synthesized from an aliphatic polymerizable monomer (hereinafter sometimes referred to as “crystalline aliphatic polyester resin”). 50 mass% or more) is desirable. Furthermore, in this case, the constituent ratio of the aliphatic polymerizable monomer constituting the crystalline aliphatic polyester resin is preferably 60 mol% or more, and more preferably 90 mol% or more. As the aliphatic polymerizable monomer, the above-mentioned aliphatic diols and dicarboxylic acids are preferably used.
−非結晶性樹脂−
非結晶性樹脂としては、例えば、スチレン/アクリル系樹脂、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、ポリオレフィン樹脂、等公知の樹脂材料が用いられるが、非結晶性ポリエステル樹脂が特に望ましい。
-Amorphous resin-
Examples of the amorphous resin include known resin materials such as styrene / acrylic resin, epoxy resin, polyester resin, polyurethane resin, polyamide resin, cellulose resin, polyether resin, polyolefin resin, etc. Polyester resins are particularly desirable.
非結晶性ポリエステル樹脂を用いることで、前記結晶性ポリエステル樹脂との相溶性が向上するため、結晶性ポリエステル樹脂の融解温度における低粘度化に伴い、非結晶性ポリエステル樹脂も低粘度化し、トナーとしてのシャープメルト性(鋭敏な溶融特性)が得られるために、低温定着性に有利である。また結晶性ポリエステル樹脂との濡れ性が良好なことから、結晶性ポリエステル樹脂のトナー内部への分散性が向上し、結晶性ポリエステル樹脂のトナー表面への露出を抑制するため、帯電性への悪影響が抑制される。またこの理由により、トナーの強度や定着画像の強度向上の観点でも望ましい。 Since the compatibility with the crystalline polyester resin is improved by using the amorphous polyester resin, the non-crystalline polyester resin is also reduced in viscosity with a decrease in viscosity at the melting temperature of the crystalline polyester resin. Therefore, it is advantageous for low temperature fixability. In addition, since the wettability with the crystalline polyester resin is good, the dispersibility of the crystalline polyester resin inside the toner is improved, and the exposure of the crystalline polyester resin to the toner surface is suppressed. Is suppressed. For this reason, it is also desirable from the viewpoint of improving the strength of the toner and the strength of the fixed image.
以下、非結晶性樹脂を代表して非結晶性ポリエステル樹脂を中心に説明する。
望ましく用いられる非結晶性ポリエステル樹脂としては、例えば多価カルボン酸類と多価アルコール類との縮重合により得られるものである。
多価カルボン酸の例としては、テレフタル酸、イソフタル酸、無水フタル酸、無水トリメリット酸、ピロメリット酸、ナフタレンジカルボン酸、などの芳香族カルボン酸類;無水マレイン酸、フマール酸、コハク酸、アルケニル無水コハク酸、アジピン酸などの脂肪族カルボン酸類;シクロヘキサンジカルボン酸などの脂環式カルボン酸類;が挙げられ、これらの多価カルボン酸が1種又は2種以上用いられる。これら多価カルボン酸の中でも、芳香族カルボン酸を用いることが望ましく、また良好なる定着性を確保するために架橋構造あるいは分岐構造をとるためにジカルボン酸とともに3価以上のカルボン酸(トリメリット酸やその酸無水物等)を併用することが望ましい。
Hereinafter, the amorphous polyester resin will be mainly described as a representative of the amorphous resin.
The amorphous polyester resin that is desirably used is obtained, for example, by condensation polymerization of polyvalent carboxylic acids and polyhydric alcohols.
Examples of polyvalent carboxylic acids include aromatic carboxylic acids such as terephthalic acid, isophthalic acid, phthalic anhydride, trimellitic anhydride, pyromellitic acid, naphthalene dicarboxylic acid; maleic anhydride, fumaric acid, succinic acid, alkenyl Aliphatic carboxylic acids such as succinic anhydride and adipic acid; alicyclic carboxylic acids such as cyclohexanedicarboxylic acid, and the like. These polyvalent carboxylic acids are used alone or in combination. Among these polyvalent carboxylic acids, it is desirable to use aromatic carboxylic acids, and in order to take a cross-linked structure or a branched structure in order to ensure good fixability, a tricarboxylic acid or higher carboxylic acid (trimellitic acid) together with a dicarboxylic acid. And acid anhydrides thereof) are preferably used in combination.
前記非結晶性ポリエステル樹脂における多価アルコールの例としては、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、プロピレングリコール、ブタンジオール、ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、グリセリン、などの脂肪族ジオール類;シクロヘキサンジオール、シクロヘキサンジメタノール、水添ビスフェノールAなどの脂環式ジオール類;ビスフェノールAのエチレンオキサイド付加物、ビスフェノールAのプロピレンオキサイド付加物などの芳香族ジオール類が挙げられる。これら多価アルコールの1種又は2種以上用いてもよい。これら多価アルコールの中でも、芳香族ジオール類、脂環式ジオール類が好ましく、このうち芳香族ジオールがより望ましい。また、より良好なる定着性を確保するため、架橋構造あるいは分岐構造をとるためにジオールとともに3価以上の多価アルコール(グリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール)を併用してもよい。 Examples of the polyhydric alcohol in the non-crystalline polyester resin include aliphatic diols such as ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, propylene glycol, butanediol, hexanediol, neopentylglycol, glycerin, etc .; cyclohexanediol, cyclohexane Examples thereof include alicyclic diols such as dimethanol and hydrogenated bisphenol A; aromatic diols such as an ethylene oxide adduct of bisphenol A and a propylene oxide adduct of bisphenol A. One or more of these polyhydric alcohols may be used. Among these polyhydric alcohols, aromatic diols and alicyclic diols are preferred, and among these, aromatic diols are more desirable. In order to secure better fixability, a trihydric or higher polyhydric alcohol (glycerin, trimethylolpropane, pentaerythritol) may be used in combination with the diol in order to form a crosslinked structure or a branched structure.
前記非結晶性ポリエステル樹脂のガラス転移温度(Tg)は50から80℃の範囲であることが望ましい。Tgが50℃より低いと、トナーの保存性や定着画像の保存性の観点で問題が生じてしまう場合がある。また80℃より高いと、従来に比べ低温で定着されなくなる場合がある。
非結晶性ポリエステル樹脂のTgは50から65℃であることがより望ましい。
The amorphous polyester resin preferably has a glass transition temperature (Tg) in the range of 50 to 80 ° C. If Tg is lower than 50 ° C., problems may occur in terms of toner storage stability and fixed image storage stability. If it is higher than 80 ° C., it may not be fixed at a lower temperature than in the past.
The Tg of the amorphous polyester resin is more preferably 50 to 65 ° C.
また、非結晶性ポリエステル樹脂としては、前記結晶性ポリエステル樹脂の溶解度パラメータSPA、非結晶性ポリエステル樹脂の溶解度パラメータSPBとしたとき、両者が下記式(10)の関係を満たすことが望ましい。
SPB−SPA < 0.7 ・・・ 式(10)
As the non-crystalline polyester resin, when the solubility parameter SPA of the crystalline polyester resin and the solubility parameter SPB of the non-crystalline polyester resin are used, it is desirable that both satisfy the relationship of the following formula (10).
SPB-SPA <0.7 Formula (10)
なお、上記溶解度パラメータ(以下、「SP値」という場合がある)は、原子団の加成性を利用したFedorsらの方法[Polym.Eng.Sci.,vol14,p147(1974)]を用いて、重合性単量体構成より下記式(11)により計算される。
SP値 =(ΣΔei/ΣΔvi)1/2 ・・・ 式(11)
(上記式において、Δeiは原子または原子団の蒸発エネルギー、Δviは原子または原子団のモル体積を各々表す。)
The solubility parameter (hereinafter also referred to as “SP value”) is the same as the method of Fedors et al. [Polym. Eng. Sci. , Vol14, p147 (1974)], and calculated from the following formula (11) from the polymerizable monomer structure.
SP value = (ΣΔei / ΣΔvi) 1/2 Equation (11)
(In the above formula, Δei represents the evaporation energy of atoms or atomic groups, and Δvi represents the molar volume of atoms or atomic groups, respectively.)
式(10)について、SPBとSPAとの差が0.7以上であると、結晶性ポリエステル樹脂と非結晶性ポリエステル樹脂との相溶性が低下し、結晶性ポリエステル樹脂のトナー内部分散性が悪化し、トナー表面露出による帯電性の悪化する場合がある。また、結晶性ポリエステル樹脂と非結晶性ポリエステル樹脂との濡れ性が低下することによりトナーの強度や定着画像の強度が低下する場合がある。 In Formula (10), when the difference between SPB and SPA is 0.7 or more, the compatibility between the crystalline polyester resin and the amorphous polyester resin is lowered, and the internal dispersibility of the crystalline polyester resin is deteriorated. However, the chargeability may be deteriorated due to the toner surface exposure. In addition, the strength of the toner and the strength of the fixed image may be reduced due to a decrease in wettability between the crystalline polyester resin and the non-crystalline polyester resin.
なお、上記非結晶性ポリエステル樹脂の製造は、前記結晶性ポリエステル樹脂の場合に準じて行われる。
以上、結晶性樹脂、非結晶性樹脂について、結晶性ポリエステル樹脂、非結晶性ポリエステル樹脂により説明したが、前記のポリエステル樹脂の製造以外の内容は、他の結晶性樹脂、非結晶性樹脂について適用される。
In addition, manufacture of the said amorphous polyester resin is performed according to the case of the said crystalline polyester resin.
As described above, the crystalline resin and the non-crystalline resin have been described using the crystalline polyester resin and the non-crystalline polyester resin, but the contents other than the production of the polyester resin apply to other crystalline resins and non-crystalline resins. Is done.
[離型剤]
離型剤としては、例えば、低分子量ポリプロピレン、低分子量ポリエチレン等のパラフィンワックス;シリコーン樹脂;ロジン類;ライスワックス;カルナバワックス;等が挙げられる。
離型剤の融解温度は、50℃から100℃が望ましく、60℃から95℃がより望ましい。
離型剤のトナー中の含有量は0.5から15質量%が望ましく、1.0から12質量%がより望ましい。離型剤の含有量が0.5質量%より少ないと、特にオイルレス定着において剥離不良となる場合がある。離型剤の含有量が15質量%より多いと、トナーの流動性が悪化する等、画質および画像形成の信頼性を低下させる場合がある。
[Release agent]
Examples of the release agent include paraffin wax such as low molecular weight polypropylene and low molecular weight polyethylene; silicone resin; rosins; rice wax; carnauba wax;
The melting temperature of the release agent is preferably 50 ° C. to 100 ° C., more preferably 60 ° C. to 95 ° C.
The content of the release agent in the toner is preferably 0.5 to 15% by mass, and more preferably 1.0 to 12% by mass. If the content of the release agent is less than 0.5% by mass, peeling failure may occur particularly in oilless fixing. When the content of the release agent is more than 15% by mass, the image quality and the reliability of image formation may be deteriorated, for example, the fluidity of the toner is deteriorated.
[着色剤]
トナーは、必要に応じて着色剤を含んでもよい。着色剤としては、染料であっても顔料であってもかまわないが、耐光性や耐水性の観点から顔料が望ましい。
望ましい着色剤としては、例えば、カーボンブラック、アニリンブラック、アニリンブルー、カルコイルブルー、クロムイエロー、ウルトラマリンブルー、デュポンオイルレッド、キノリンイエロー、メチレンブルークロライド、フタロシアンブルー、マラカイトグリーンオキサート、ランプブラック、ローズベンガル、キナクリドン、ベンジシンイエロー、C.I.ピグメント・レッド48:1、C.I.ピグメント・レッド57:1、C.I.ピグメント・レッド122、C.I.ピグメント・レッド185、C.I.ピグメント・レッド238、C.I.ピグメント・イエロー12、C.I.ピグメント・イエロー17、C.I.ピグメント・イエロー180、C.I.ピグメント・イエロー97、C.I.ピグメント・イエロー74、C.I.ピグメント・ブルー15:1、C.I.ピグメント・ブルー15:3等の公知の顔料が挙げられる。
[Colorant]
The toner may contain a colorant as necessary. The colorant may be a dye or a pigment, but a pigment is desirable from the viewpoint of light resistance and water resistance.
Desirable colorants include, for example, carbon black, aniline black, aniline blue, calcoil blue, chrome yellow, ultramarine blue, DuPont oil red, quinoline yellow, methylene blue chloride, phthalocyanine blue, malachite green oxalate, lamp black, Rose Bengal, Quinacridone, Benzicine Yellow, C.I. I. Pigment red 48: 1, C.I. I. Pigment red 57: 1, C.I. I. Pigment red 122, C.I. I. Pigment red 185, C.I. I. Pigment red 238, C.I. I. Pigment yellow 12, C.I. I. Pigment yellow 17, C.I. I. Pigment yellow 180, C.I. I. Pigment yellow 97, C.I. I. Pigment yellow 74, C.I. I. Pigment blue 15: 1, C.I. I. And known pigments such as CI Pigment Blue 15: 3.
トナーにおける前記着色剤の含有量としては、結着樹脂100質量部に対して、1から30質量部の範囲が望ましい。また、必要に応じて表面処理された着色剤を使用したり、顔料分散剤を使用したりすることも有効である。前記着色剤の種類を選択することにより、イエロートナー、マゼンタトナー、シアントナー、ブラックトナー等が得られる。 The content of the colorant in the toner is preferably in the range of 1 to 30 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the binder resin. It is also effective to use a surface-treated colorant or a pigment dispersant as necessary. By selecting the type of the colorant, yellow toner, magenta toner, cyan toner, black toner and the like can be obtained.
[その他の添加剤]
トナーは、上記成分以外にも、必要に応じて内添剤、帯電制御剤、無機粉体(無機粒子)、有機粒子等の種々の成分を含んでもよい。
内添剤としては、例えば、フェライト、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、またはこれら金属を含む化合物などの磁性体等が挙げられる。
帯電制御剤としては、例えば4級アンモニウム塩化合物、ニグロシン系化合物、アルミ、鉄、クロムなどの錯体から構成される染料、トリフェニルメタン系顔料などが挙げられる。
[Other additives]
In addition to the above components, the toner may contain various components such as an internal additive, a charge control agent, inorganic powder (inorganic particles), and organic particles as necessary.
Examples of the internal additive include metals such as ferrite, magnetite, reduced iron, cobalt, nickel, and manganese, alloys, and magnetic materials such as compounds containing these metals.
Examples of the charge control agent include quaternary ammonium salt compounds, nigrosine compounds, dyes composed of complexes of aluminum, iron, chromium, and triphenylmethane pigments.
無機粒子としては、種々の目的のために添加されるが、トナーにおける粘弾性調整のために添加されてもよい。この粘弾性調整により、画像光沢度や紙への染み込みが調整される。無機粒子としては、シリカ粒子、酸化チタン粒子、アルミナ粒子、酸化セリウム粒子、あるいはこれらの表面を疎水化処理した物等、公知の無機粒子を単独または2種以上を組み合わせて使用してもよいが、発色性やOHP透過性等透明性を損なわないという観点から、屈折率が結着樹脂よりも小さいシリカ粒子が好ましく用いられる。また、シリカ粒子は種々の表面処理を施されてもよく、例えばシラン系カップリング剤、チタン系カップリング剤、シリコーンオイル等で表面処理したものが好ましく用いられる。 The inorganic particles are added for various purposes, but may be added for adjusting the viscoelasticity of the toner. By adjusting the viscoelasticity, image glossiness and penetration into paper are adjusted. As the inorganic particles, known inorganic particles such as silica particles, titanium oxide particles, alumina particles, cerium oxide particles, or those obtained by hydrophobizing the surface thereof may be used alone or in combination of two or more. From the viewpoint of not impairing transparency such as color developability and OHP permeability, silica particles having a refractive index smaller than that of the binder resin are preferably used. Further, the silica particles may be subjected to various surface treatments, and for example, those subjected to surface treatment with a silane coupling agent, a titanium coupling agent, a silicone oil or the like are preferably used.
トナー表面に外添される外添剤である無機粒子や有機粒子としては、具体的には以下のものが挙げられる。
無機粒子としては、例えば、シリカ、アルミナ、酸化チタン、チタン酸バリウム、チタン酸マグネシウム、チタン酸カルシウム、チタン酸ストロンチウム、酸化亜鉛、ケイ砂、クレー、雲母、ケイ灰石、ケイソウ土、塩化セリウム、ベンガラ、酸化クロム、酸化セリウム、三酸化アンチモン、酸化マグネシウム、酸化ジルコニウム、炭化ケイ素、窒化ケイ素等が挙げられる。中でも、シリカ粒子や酸化チタン粒子が望ましく、疎水化処理された粒子が特に望ましい。
Specific examples of the inorganic particles and organic particles, which are external additives externally added to the toner surface, include the following.
Examples of inorganic particles include silica, alumina, titanium oxide, barium titanate, magnesium titanate, calcium titanate, strontium titanate, zinc oxide, silica sand, clay, mica, wollastonite, diatomaceous earth, cerium chloride, Examples include Bengala, chromium oxide, cerium oxide, antimony trioxide, magnesium oxide, zirconium oxide, silicon carbide, and silicon nitride. Among these, silica particles and titanium oxide particles are desirable, and particles that have been subjected to hydrophobic treatment are particularly desirable.
無機粒子は、一般に流動性を向上させる目的で使用される。前記無機粒子の1次粒径としては、1から200nmの範囲が望ましく、その添加量としては、トナー100質量部に対して、0.01から20質量部の範囲が望ましい。
有機粒子は、一般にクリーニング性や転写性を向上させる目的で使用され、具体的には例えば、ポリフッ化ビニリデン、ポリテトラフルオロエチレン等のフッ素系樹脂粉末、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウム等の脂肪酸金属塩、ポリスチレン、ポリメチルメタクリレート等が挙げられる。
Inorganic particles are generally used for the purpose of improving fluidity. The primary particle size of the inorganic particles is desirably in the range of 1 to 200 nm, and the addition amount is desirably in the range of 0.01 to 20 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the toner.
Organic particles are generally used for the purpose of improving cleaning properties and transfer properties. Specifically, for example, fluorine resin powders such as polyvinylidene fluoride and polytetrafluoroethylene, fatty acid metal salts such as zinc stearate and calcium stearate. , Polystyrene, polymethyl methacrylate and the like.
[トナーの特性]
トナーの体積平均粒径は4から9μmの範囲であることが望ましく、より望ましくは4.5から8.5μmの範囲であり、さらに望ましくは5から8μmの範囲である。体積平均粒径が4μmより小さいと、トナー流動性が低下し、各粒子の帯電性が低下しやすく、また帯電分布が広がるため、背景へのかぶりや現像器からのトナーこぼれ等が生じやすくなる。また4μmより小さいと、格段にクリーニング性が困難となる場合がある。体積平均粒径が9μmより大きいと、解像度が低下するため、十分な画質が得られなくなり、近年の高画質要求を満たすことが困難となる場合がある。
なお、体積平均粒径の測定は、マルチサイザーII(ベックマン−コールター社製)を用いて、50μmのアパーチャー径で行う。この際、測定はトナーを電解質水溶液(アイソトン水溶液)に分散させ、超音波により30秒以上分散させた後に行う。
[Toner characteristics]
The volume average particle size of the toner is desirably in the range of 4 to 9 μm, more desirably in the range of 4.5 to 8.5 μm, and even more desirably in the range of 5 to 8 μm. When the volume average particle size is smaller than 4 μm, the toner fluidity is lowered, the chargeability of each particle is likely to be lowered, and the charge distribution is widened, so that fogging on the background and toner spillage from the developing device are likely to occur. . On the other hand, if it is smaller than 4 μm, the cleaning property may be extremely difficult. If the volume average particle size is larger than 9 μm, the resolution decreases, so that sufficient image quality cannot be obtained, and it may be difficult to satisfy recent high image quality requirements.
The volume average particle diameter is measured using Multisizer II (manufactured by Beckman-Coulter) with an aperture diameter of 50 μm. In this case, the measurement is performed after the toner is dispersed in an electrolyte aqueous solution (isoton aqueous solution) and dispersed by ultrasonic waves for 30 seconds or more.
トナーは、形状係数SF1が110から140の範囲の球状形状であることが好ましい。形状がこの範囲の球状であることにより、転写効率、画像の緻密性が向上し、高画質な画像が形成される。
上記形状係数SF1は110から130の範囲であることがより好ましい。
The toner preferably has a spherical shape with a shape factor SF1 in the range of 110 to 140. When the shape is spherical in this range, transfer efficiency and image density are improved, and a high-quality image is formed.
The shape factor SF1 is more preferably in the range of 110 to 130.
ここで上記形状係数SF1は、下記式(12)により求められる。
SF1=(ML2/A)×(π/4)×100 ・・・ 式(12)
上記式(12)中、MLはトナーの絶対最大長、Aはトナーの投影面積を各々示す。
Here, the shape factor SF1 is obtained by the following equation (12).
SF1 = (ML 2 / A) × (π / 4) × 100 (12)
In the above formula (12), ML represents the absolute maximum length of the toner, and A represents the projected area of the toner.
前記SF1は、主に顕微鏡画像または走査型電子顕微鏡(SEM)画像を画像解析装置により解析することによって数値化され、例えば、以下のようにして算出される。すなわち、スライドガラス表面に散布した高級アルコール粒子の光学顕微鏡像をビデオカメラによりルーゼックス画像解析装置に取り込み、100個の粒子の最大長と投影面積を求め、上記式(12)によって計算し、その平均値を求めることにより得られる。 The SF1 is quantified mainly by analyzing a microscope image or a scanning electron microscope (SEM) image with an image analyzer, and is calculated as follows, for example. That is, an optical microscope image of higher alcohol particles dispersed on the surface of the slide glass is taken into a Luzex image analyzer by a video camera, the maximum length and projected area of 100 particles are obtained, calculated by the above equation (12), and the average Obtained by determining the value.
[トナーの製造方法]
本実施形態のトナーの製造方法は特に限定されないが、例えば、第1の樹脂粒子が分散された樹脂粒子分散液を調整する樹脂粒子分散液調整工程と、離型剤粒子が分散された離型剤粒子分散液を調整する離型剤粒子分散液調整工程と、樹脂粒子分散液及び離型剤粒子分散液を混合し第1の樹脂粒子及び離型剤粒子を含む混合溶液を調整する混合溶液調整工程と、混合溶液において離型剤粒子よりも第1の樹脂粒子の方が先に凝集して形成された凝集粒子を調整する凝集粒子調整工程と、凝集粒子に第2の樹脂粒子が被覆して形成された樹脂被覆粒子を調整する樹脂被覆粒子調整工程と、樹脂被覆粒子を第1の樹脂粒子又は第2の樹脂粒子のガラス転移温度以上に加熱して融合・合一する融合・合一工程と、を含むトナーの製造方法が挙げられる。上記トナーの製造方法においては、必要に応じてその他の工程を含んでもよい。
[Toner Production Method]
The method for producing the toner of the present embodiment is not particularly limited. For example, a resin particle dispersion adjusting step for adjusting the resin particle dispersion in which the first resin particles are dispersed, and a mold release in which the release agent particles are dispersed. A release agent particle dispersion adjusting step for adjusting the agent particle dispersion, and a mixed solution for mixing the resin particle dispersion and the release agent particle dispersion to prepare a mixed solution containing the first resin particles and the release agent particles An adjusting step, an agglomerated particle adjusting step for adjusting the aggregated particles formed by first aggregating the first resin particles with respect to the release agent particles in the mixed solution, and the aggregated particles covered with the second resin particles A resin-coated particle adjusting step for adjusting the resin-coated particles formed in this manner, and a fusion / coalescence method in which the resin-coated particles are heated to a temperature equal to or higher than the glass transition temperature of the first resin particles or the second resin particles. And a process for producing a toner including . The toner manufacturing method may include other steps as necessary.
上記トナーの製造方法では、凝集粒子調整工程において離型剤粒子よりも第1の樹脂粒子の方が先に凝集し、離型剤粒子が後から凝集する。つまり、離型剤粒子の凝集速度よりも、第1の樹脂粒子の凝集速度の方が相対的に速いため、凝集粒子の内部よりも表面に近い所に取り込まれる離型剤粒子の量が多く、離型剤が表面に偏在した凝集粒子が形成される。
一方、離型剤粒子よりも第1の樹脂粒子の方が先に凝集するためには、混合溶液中において、第1の樹脂粒子よりも離型剤粒子の方が安定に分散されていることが望ましい。その場合、離型剤粒子の方が溶媒との親和性が高いため、凝集粒子の表面においても、離型剤が露出した部分はその他の部分に比べて、溶媒との親和性が高く、第2の樹脂粒子が被覆しにくいと考えられる。そして、凝集粒子において離型剤が露出した部分には、第2の樹脂粒子が被覆しない部分が発生し、被覆樹脂層に開口部が形成され、凹型離型剤露出部が形成されると考えられる。
In the toner manufacturing method, the first resin particles are aggregated earlier than the release agent particles in the aggregated particle adjustment step, and the release agent particles are aggregated later. That is, since the aggregation rate of the first resin particles is relatively faster than the aggregation rate of the release agent particles, the amount of the release agent particles taken in closer to the surface than the inside of the aggregated particles is large. Aggregated particles in which the release agent is unevenly distributed on the surface are formed.
On the other hand, in order for the first resin particles to aggregate before the release agent particles, the release agent particles are more stably dispersed than the first resin particles in the mixed solution. Is desirable. In that case, since the release agent particles have a higher affinity with the solvent, the part where the release agent is exposed also has a higher affinity with the solvent than the other parts on the surface of the aggregated particles. It is thought that 2 resin particles are difficult to coat. Then, in the part where the release agent is exposed in the agglomerated particles, a part that is not covered with the second resin particle is generated, and an opening is formed in the coating resin layer, and a concave release agent exposed part is formed. It is done.
−粒子の凝析値−
第1の樹脂粒子よりも離型剤粒子の方が安定に分散されるためには、第1の樹脂粒子の凝析値「Fp(mol/g)」及び離型剤粒子の凝析値「Fw(mol/g)」が、下記式(1)、(2)、及び(3)を満たすことが望ましい。
式(1):1×10−5≦Fp≦1×10−1
式(2):1×10−5≦Fw≦1×10−1
式(3):Fp≦Fw
-Particle coagulation value-
In order for the release agent particles to be more stably dispersed than the first resin particles, the coagulation value “Fp (mol / g)” of the first resin particles and the coagulation value “Fw ( mol / g) "preferably satisfies the following formulas (1), (2), and (3).
Formula (1): 1 × 10 −5 ≦ Fp ≦ 1 × 10 −1
Formula (2): 1 × 10 −5 ≦ Fw ≦ 1 × 10 −1
Formula (3): Fp ≦ Fw
前記凝析値とは、粒子の固形分濃度10質量%、pH7、25℃の乳化液中における1gの粒子(第1の樹脂粒子又は離型剤粒子)を凝集させるのに必要な最小塩化マグネシウム量(mol/g)であり、これが大きいほど粒子が分散液中で安定であること(凝集しにくいこと)を示している。 The coagulation value is the minimum amount of magnesium chloride necessary for agglomerating 1 g of particles (first resin particles or release agent particles) in an emulsion having a solid content concentration of 10% by mass, pH 7, and 25 ° C. (Mol / g), which indicates that the larger this is, the more stable the particles are in the dispersion (that is, they are less likely to aggregate).
Fp及びFwが上記式(1)、(2)、及び(3)を満たすことにより、混合溶液中において第1の樹脂粒子よりも離型剤粒子の方が安定に分散された状態になり、表面に凹型離型剤露出部を有するトナーが得られると考えられる。また、樹脂被覆粒子調整工程においては、第1の樹脂粒子よりも離型剤粒子の方が溶媒との親和性が高いため、凝集粒子表面に露出した離型剤の露出面に付着した溶媒の存在により、第2の樹脂粒子が離型剤の露出面に付着しにくくなる。そのため凹型離型剤露出部を有するトナーが得られると考えられる。 When Fp and Fw satisfy the above formulas (1), (2), and (3), the release agent particles are more stably dispersed than the first resin particles in the mixed solution, It is considered that a toner having a concave mold release agent exposed portion on the surface can be obtained. Further, in the resin-coated particle adjustment step, since the release agent particles have a higher affinity with the solvent than the first resin particles, the solvent adhering to the exposed surface of the release agent exposed on the surface of the aggregated particles The presence makes it difficult for the second resin particles to adhere to the exposed surface of the release agent. Therefore, it is considered that a toner having a concave mold release agent exposed portion can be obtained.
上記Fp又はFwが1×10−5より小さいと、凝集粒子の粒径制御が極めて困難になる。また反対にFp又はFwが1×10−1より大きいと、凝集が生じにくいため粒度の制御が難しくなる。
さらにFwがFpよりも小さいと、凝集粒子形成工程において第1の樹脂粒子よりも離型剤粒子の方が早く凝集するため、離型剤が表面に偏在した凝集粒子が形成されにくい。また凝集粒子の離型剤露出面に第2の樹脂粒子が付着しやすくなり、凹型離型剤露出部を有するトナーが得られにくくなる。
If the Fp or Fw is smaller than 1 × 10 −5 , it is very difficult to control the particle size of the aggregated particles. On the other hand, if Fp or Fw is larger than 1 × 10 −1 , it is difficult to control the particle size because aggregation hardly occurs.
Further, when Fw is smaller than Fp, the release agent particles aggregate faster than the first resin particles in the aggregate particle forming step, and therefore, the aggregate particles in which the release agent is unevenly distributed on the surface are hardly formed. Further, the second resin particles are likely to adhere to the release agent exposed surface of the aggregated particles, and it becomes difficult to obtain a toner having a concave release agent exposed portion.
上記第1の樹脂粒子の凝析値Fp及び離型剤粒子の凝析値Fwは、下記式(4)、(5)、及び(6)を満たすことがより望ましい。
式(4):5×10−5≦Fp≦5×10−3
式(5):5×10−4≦Fw≦5×10−2
式(6):Fp<Fw
More preferably, the coagulation value Fp of the first resin particles and the coagulation value Fw of the release agent particles satisfy the following formulas (4), (5), and (6).
Formula (4): 5 × 10 −5 ≦ Fp ≦ 5 × 10 −3
Formula (5): 5 × 10 −4 ≦ Fw ≦ 5 × 10 −2
Formula (6): Fp <Fw
またFp及びFwは、下記式(7)、(8)、及び(9)を満たすことがさらに望ましい。
式(7):1×10−4≦Fp≦1×10−3
式(8):1×10−3≦Fw≦1×10−2
式(9):Fp<Fw
なお、第1の樹脂粒子又は離型剤粒子として2種以上の結着樹脂又は離型剤の粒子を用いる場合は、それぞれの樹脂粒子又は離型剤粒子の凝析値が上記範囲であることが望ましい。
Further, it is more desirable that Fp and Fw satisfy the following formulas (7), (8), and (9).
Formula (7): 1 × 10 −4 ≦ Fp ≦ 1 × 10 −3
Formula (8): 1 × 10 −3 ≦ Fw ≦ 1 × 10 −2
Formula (9): Fp <Fw
In addition, when using 2 or more types of binder resin or a release agent particle as a 1st resin particle or a release agent particle, the coagulation value of each resin particle or a release agent particle may be the said range. desirable.
−凝析値の測定方法−
粒子の凝析値は、以下のようにして測定される。
(試験用乳化液の調製)
まず、試料となる分散液(樹脂粒子分散液又は離型剤粒子分散液)を、粒子の固形分濃度12.5質量%、pH7、25℃に調製する。pHの調整には硝酸および水酸化ナトリウムを用いる。
-Measurement method of coagulation value-
The particle coagulation value is measured as follows.
(Preparation of test emulsion)
First, a dispersion (resin particle dispersion or release agent particle dispersion) serving as a sample is prepared at a particle solid content concentration of 12.5 mass%, pH 7, and 25 ° C. Nitric acid and sodium hydroxide are used to adjust the pH.
(塩化マグネシウム水溶液の調製)
塩化マグネシウム2水和物をイオン交換水に溶解し、各濃度(1.0×10−5から5.0mol/l)の塩化マグネシウム水溶液を調製する。
(Preparation of magnesium chloride aqueous solution)
Magnesium chloride dihydrate is dissolved in ion-exchanged water to prepare magnesium chloride aqueous solution with each concentration (1.0 × 10 −5 to 5.0 mol / l).
(凝析試験)
全体の固形分濃度が10質量%となるように、前記分散液と各濃度の塩化マグネシウム水溶液と8:2(分散液:塩化マグネシウム水溶液)の質量比で混合し攪拌する。次いで、各試料の粒度を粒度分布測定器(LSコールター、コールター社製)により測定する。それらの結果を、横軸を塩化マグネシウム濃度、縦軸を粒度としてグラフ化し、そのグラフの変曲点から凝析値(または臨界凝集濃度)を求める。
(Coagulation test)
The dispersion and the magnesium chloride aqueous solution of each concentration are mixed at a mass ratio of 8: 2 (dispersion: magnesium chloride aqueous solution) and stirred so that the total solid content concentration becomes 10% by mass. Next, the particle size of each sample is measured with a particle size distribution analyzer (LS Coulter, manufactured by Coulter, Inc.). The results are graphed with the horizontal axis representing the magnesium chloride concentration and the vertical axis representing the particle size, and the coagulation value (or critical aggregation concentration) is determined from the inflection point of the graph.
以下、本実施形態のトナーの製造方法について、各工程に分けて説明する。
−樹脂粒子分散液調整工程−
第1の樹脂粒子が分散された樹脂粒子分散液の調整は、例えば、機械的せん断力によって乳化させる方法や、転相乳化法を用いる方法等が挙げられる。
なかでも、特に結着樹脂としてポリエステル樹脂を用いる場合、転相乳化法を用いることが望ましい。転相乳化法を用いることにより、樹脂粒子分散液中における第1の樹脂粒子の凝析値の制御が容易となる。
Hereinafter, the toner manufacturing method according to the present exemplary embodiment will be described separately for each process.
-Resin particle dispersion adjustment process-
Examples of the adjustment of the resin particle dispersion in which the first resin particles are dispersed include a method of emulsifying by a mechanical shear force and a method of using a phase inversion emulsification method.
In particular, when a polyester resin is used as the binder resin, it is desirable to use a phase inversion emulsification method. By using the phase inversion emulsification method, it is easy to control the coagulation value of the first resin particles in the resin particle dispersion.
(転相乳化法)
転相乳化法による樹脂粒子分散液の調整方法の一例として、例えば、以下の方法が挙げられる。具体的には、例えば、結着樹脂を、有機溶媒(良溶媒)と水溶性溶媒(水溶性の貧溶媒)との混合液に溶解させ、必要に応じて中和剤(例えば、アンモニア等)や分散安定剤を添加し、攪拌下にて水溶性溶媒(例えば水)を滴下して乳化粒子を得た後、樹脂粒子分散液中の溶媒を除去して、乳化液(樹脂粒子分散液)を得る。なお、中和剤及び分散安定剤の投入順は変更してもよい。
(Phase inversion emulsification method)
Examples of the method for adjusting the resin particle dispersion by the phase inversion emulsification method include the following methods. Specifically, for example, the binder resin is dissolved in a mixed solution of an organic solvent (good solvent) and a water-soluble solvent (water-soluble poor solvent), and a neutralizer (for example, ammonia or the like) as necessary. And a dispersion stabilizer are added, and a water-soluble solvent (for example, water) is added dropwise with stirring to obtain emulsified particles. Then, the solvent in the resin particle dispersion is removed to obtain an emulsion (resin particle dispersion). Get. The order of adding the neutralizing agent and the dispersion stabilizer may be changed.
結着樹脂を溶解させる有機溶媒(樹脂溶解溶媒)としては、例えば、蟻酸エステル類、酢酸エステル類、酪酸エステル類、ケトン類、エーテル類、ベンゼン類、ハロゲン化炭素類が挙げられる。具体的には、例えば、蟻酸、酢酸、酪酸等のメチル、エチル、n−プロピル、イソプロピル、n−ブチル、イソブチル、sec−ブチル、t−ブチル等エステル類、アセトン、MEK、MPK、MIPK、MBK、MIBK等のメチルケトン類、ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル等のエーテル類、トルエン、キシレン、ベンゼン等の複素環置換体類、四塩化炭素、塩化メチレン、1,2−ジクロロエタン、1,1,2−トリクロロエタン、トリクロロエチレン、クロロホルム、モノクロロベンゼン、ジクロロエチリデン等のハロゲン化炭素類などを単独であるいは2種以上組合せて用いてもよいが、入手し易さや脱溶剤時の回収容易性の点から、低沸点溶媒の酢酸エステル類やメチルケトン類、エーテル類が通常望ましく用いられ、特に、アセトン、メチルエチルケトン、酢酸、酢酸エチル、酢酸ブチルが望ましい。前記有機溶媒のなかでも、樹脂粒子中に有機溶媒が残存することを抑制する観点から、揮発性の比較的高いものを用いることが望ましい。 Examples of the organic solvent (resin dissolving solvent) for dissolving the binder resin include formate esters, acetate esters, butyrate esters, ketones, ethers, benzenes, and halogenated carbons. Specifically, for example, esters such as methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl, n-butyl, isobutyl, sec-butyl, t-butyl such as formic acid, acetic acid, butyric acid, acetone, MEK, MPK, MIPK, MBK , Methyl ketones such as MIBK, ethers such as diethyl ether and diisopropyl ether, heterocyclic substituents such as toluene, xylene and benzene, carbon tetrachloride, methylene chloride, 1,2-dichloroethane, 1,1,2-trichloroethane , Trichloroethylene, chloroform, monochlorobenzene, dichloroethylidene, and other halogenated carbons may be used alone or in combination of two or more, but they are low boiling solvents from the standpoint of availability and ease of recovery during solvent removal. Usually, acetates, methyl ketones, and ethers are preferably used. In particular, acetone, methyl ethyl ketone, acetic acid, ethyl acetate, butyl acetate is preferred. Among the organic solvents, from the viewpoint of suppressing the organic solvent from remaining in the resin particles, it is desirable to use one having relatively high volatility.
前記水溶性溶媒としては、基本的にはイオン交換水が用いられるが、油滴を破壊しない程度に水溶性有機溶媒を含んでも構わない。水溶性有機溶媒としては、例えば、メタノール、エタノール、1−プロパノール、2−プロパノール、1−ブタノール、2−ブタノール、t−ブタノール、1−ペンタノール等の短炭素鎖アルコール類;エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル等のエチレングリコールモノアルキルエーテル類;エーテル類、ジオール類、THF、アセトン等が挙げられる。これらの水溶性有機溶媒のイオン交換水との混合比は、質量比で1%以上50%以下が望ましく、1%以上30%以下がより望ましい。また、水溶性有機溶媒は添加されるイオン交換水に混合するだけでなく、樹脂溶解液中に添加して使用しても構わない。水溶性有機溶媒を添加する場合には、樹脂と樹脂溶解溶媒との濡れ性が調整され、また、樹脂溶解後の液粘度を低下させる機能が期待される。 As the water-soluble solvent, ion-exchanged water is basically used, but a water-soluble organic solvent may be included so as not to destroy the oil droplets. Examples of the water-soluble organic solvent include methanol, ethanol, 1-propanol, 2-propanol, 1-butanol, 2-butanol, t-butanol, 1-pentanol, and other short carbon chain alcohols; ethylene glycol monomethyl ether, Examples include ethylene glycol monoalkyl ethers such as ethylene glycol monoethyl ether and ethylene glycol monobutyl ether; ethers, diols, THF, acetone and the like. The mixing ratio of these water-soluble organic solvents to ion-exchanged water is preferably 1% or more and 50% or less, and more preferably 1% or more and 30% or less by mass ratio. In addition, the water-soluble organic solvent may be added to the resin solution and used in addition to the ion-exchanged water to be added. When a water-soluble organic solvent is added, the wettability between the resin and the resin-dissolving solvent is adjusted, and a function of decreasing the liquid viscosity after dissolving the resin is expected.
前記乳化液が安定的に分散状態を保つよう、必要に応じて樹脂溶液及び水溶性溶媒の混合液に分散安定剤を添加してもよい。前記分散安定剤としては、水溶性溶媒中で親水性コロイドを形成するものが挙げられ、例えば、ヒドロキシメチルセルローズ、ヒドロキシエチルセルローズ、ヒドロキシプロピルセルローズ等のセルローズ誘導体;ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリアクリルアミド、ポリアクリル酸塩、ポリメタクリル酸塩等の合成高分子類、ゼラチン、アラビアゴム、寒天等の分散安定化剤が挙げられる。また、分散安定剤として、シリカ、酸化チタン、アルミナ、リン酸三カルシウム、炭酸カルシウム、硫酸カルシウム、炭酸バリウム等の固体粉末も用いられる。これらの分散安定化剤は、水溶性溶媒中の濃度が望ましくは0質量%以上20質量%以下、より望ましくは0質量%以上10質量%以下となるよう添加される。 If necessary, a dispersion stabilizer may be added to the mixed solution of the resin solution and the water-soluble solvent so that the emulsion stably maintains a dispersed state. Examples of the dispersion stabilizer include those that form a hydrophilic colloid in a water-soluble solvent. For example, cellulose derivatives such as hydroxymethyl cellulose, hydroxyethyl cellulose, hydroxypropyl cellulose; polyvinyl alcohol, polyvinyl pyrrolidone, polyacrylamide, Examples thereof include synthetic polymers such as polyacrylate and polymethacrylate, and dispersion stabilizers such as gelatin, gum arabic and agar. As the dispersion stabilizer, solid powders such as silica, titanium oxide, alumina, tricalcium phosphate, calcium carbonate, calcium sulfate, and barium carbonate are also used. These dispersion stabilizers are added so that the concentration in the water-soluble solvent is desirably 0% by mass to 20% by mass, and more desirably 0% by mass to 10% by mass.
前記分散安定剤としては、界面活性剤も用いられる。前記界面活性剤の例としては、後述する着色剤分散液に用いられるものと同様のものが使用される。例えば、サポニンなどの天然界面活性成分の他に、アルキルアミン塩酸・酢酸塩類、4級アンモニウム塩類、グリセリン類等のカチオン系界面活性剤、脂肪酸石けん類、硫酸エステル類、アルキルナフタレンスルホン酸塩類、スルホン酸塩類、リン酸、リン酸エステル、スルホコハク酸塩類等のアニオン系界面活性剤などが挙げられ、アニオン界面活性剤、非イオン性界面活性剤が望ましく用いられる。前記乳化液のpHを調整するために、中和剤を添加してもよい。前記中和剤としては、硝酸、塩酸、水酸化ナトリウム、アンモニアなど一般の酸、アルカリが用いられるが、樹脂粒子分散液の凝析値の調整が容易であるといった観点から、水酸化ナトリウムを用いることが望ましい。 A surfactant is also used as the dispersion stabilizer. Examples of the surfactant are the same as those used in the colorant dispersion described later. For example, in addition to natural surfactant components such as saponins, cationic surfactants such as alkylamine hydrochlorides / acetates, quaternary ammonium salts, glycerols, fatty acid soaps, sulfates, alkylnaphthalene sulfonates, sulfones Anionic surfactants such as acid salts, phosphoric acid, phosphate esters, sulfosuccinates and the like can be mentioned, and anionic surfactants and nonionic surfactants are preferably used. In order to adjust the pH of the emulsion, a neutralizing agent may be added. As the neutralizing agent, nitric acid, hydrochloric acid, sodium hydroxide, ammonia and other general acids and alkalis are used, but sodium hydroxide is used from the viewpoint of easy adjustment of the coagulation value of the resin particle dispersion. Is desirable.
前記乳化液から有機溶媒を除去する方法としては、乳化液を常温(25℃)もしくは加熱下で有機溶剤を揮発させる方法、これに減圧を組み合わせる方法が望ましく用いられる。 As a method for removing the organic solvent from the emulsion, a method in which the organic solvent is volatilized at room temperature (25 ° C.) or under heating, and a method in which reduced pressure is combined with this are preferably used.
(機械的せん断力によって乳化させる方法)
機械的せん断力によって乳化させる方法としては、例えば、水系媒体と結着樹脂とを混合した溶液に、分散機により剪断力を与える方法が挙げられる。その際、加熱して樹脂成分の粘性を下げて粒子を形成することが望ましい。また分散した樹脂粒子の安定化のため、分散剤を使用してもよい。
(Method of emulsification by mechanical shearing force)
Examples of the method of emulsifying with a mechanical shear force include a method in which a shear force is applied to a solution obtained by mixing an aqueous medium and a binder resin with a disperser. At that time, it is desirable to form particles by heating to lower the viscosity of the resin component. A dispersant may be used for stabilizing the dispersed resin particles.
水系媒体としては、例えば、蒸留水、イオン交換水等の水;アルコール類;などが挙げられるが、水のみであることが望ましい。
また、乳化工程に使用される分散剤としては、例えば、ポリビニルアルコール、メチルセルロース、エチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ポリアクリル酸ナトリウム、ポリメタクリル酸ナトリウムの等の水溶性高分子;ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、オクタデシル硫酸ナトリウム、オレイン酸ナトリウム、ラウリル酸ナトリウム、ステアリン酸カリウム等のアニオン性界面活性剤、ラウリルアミンアセテート、ステアリルアミンアセテート、ラウリルトリメチルアンモニウムクロライド等のカチオン性界面活性剤、ラウリルジメチルアミンオキサイド等の両性イオン性界面活性剤、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルアミン等のノニオン性界面活性剤等の界面活性剤;リン酸三カルシウム、水酸化アルミニウム、硫酸カルシウム、炭酸カルシウム、炭酸バリウム等の無機塩;等が挙げられる。
Examples of the aqueous medium include water such as distilled water and ion-exchanged water; alcohols; and the like.
Examples of the dispersant used in the emulsification step include water-soluble polymers such as polyvinyl alcohol, methyl cellulose, ethyl cellulose, hydroxyethyl cellulose, carboxymethyl cellulose, sodium polyacrylate, and sodium polymethacrylate; sodium dodecylbenzenesulfonate. Anionic surfactants such as sodium octadecyl sulfate, sodium oleate, sodium laurate, potassium stearate, cationic surfactants such as laurylamine acetate, stearylamine acetate, lauryltrimethylammonium chloride, lauryldimethylamine oxide, etc. Zwitterionic surfactant, polyoxyethylene alkyl ether, polyoxyethylene alkyl phenyl ether, polyoxyethylene Surfactants such as nonionic surfactants down alkyl amine; and the like are; tricalcium phosphate, aluminum hydroxide, calcium sulfate, calcium carbonate, inorganic salts such as barium carbonate.
(樹脂粒子分散液の特性)
樹脂粒子分散液中における第1の樹脂粒子の凝析値は、上記式(1)及び(3)を満たすことが望ましく、上記式(4)及び(6)を満たすことがより望ましく、上記式(7)及び(9)を満たすことがさらに望ましい。
結着樹脂としてポリエステル樹脂を用い、転相乳化法により樹脂粒子分散液を調整する場合、第1の樹脂粒子の凝析値を制御する方法としては、例えば、中和剤として用いられる水酸化ナトリウム量を変えることにより制御する方法が挙げられる。上記中和剤として用いられる水酸化ナトリウム量としては、結着樹脂100質量部に対し、1×10−3質量部以上6×10−3質量部以下が好ましく、2×10−3質量部以上5×10−3質量部以下がより好ましく、3×10−3質量部以上4×10−3質量部以下がさらに好ましい。
また、第1の樹脂粒子が分散された樹脂粒子分散液の他に、第3の樹脂粒子が分散された他の樹脂粒子分散液を併用する場合(例えば、第1の樹脂粒子として非結晶性樹脂の樹脂粒子を用い、第3の樹脂粒子として結晶性樹脂の樹脂粒子を用いる場合)は、第3の樹脂粒子の凝析値も上記範囲であることが望ましい。
(Characteristics of resin particle dispersion)
The coagulation value of the first resin particles in the resin particle dispersion preferably satisfies the above formulas (1) and (3), more preferably satisfies the above formulas (4) and (6), and the above formula ( It is further desirable to satisfy 7) and (9).
When using a polyester resin as the binder resin and adjusting the resin particle dispersion by the phase inversion emulsification method, as a method for controlling the coagulation value of the first resin particles, for example, the amount of sodium hydroxide used as a neutralizing agent The method of controlling by changing is mentioned. The amount of sodium hydroxide used as the neutralizing agent is preferably 1 × 10 −3 parts by mass to 6 × 10 −3 parts by mass and more preferably 2 × 10 −3 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the binder resin. 5 × 10 −3 parts by mass or less is more preferable, and 3 × 10 −3 parts by mass or more and 4 × 10 −3 parts by mass or less are more preferable.
In addition to the resin particle dispersion in which the first resin particles are dispersed, other resin particle dispersions in which the third resin particles are dispersed are used in combination (for example, non-crystalline as the first resin particles). When resin resin particles are used and crystalline resin resin particles are used as the third resin particles), the coagulation value of the third resin particles is preferably within the above range.
樹脂粒子分散液に含まれる樹脂粒子の含有量は、10から50質量%の範囲とすることが望ましく、より望ましくは20から40質量%の範囲である。前記含有量が10質量%より少ないと粒度分布が広がり、トナー特性が悪化する場合がある。また50質量%を超えるとばらつきのない撹拌が困難となり、粒度分布が狭く特性の揃ったトナーを得ることが困難となる場合がある。 The content of the resin particles contained in the resin particle dispersion is preferably in the range of 10 to 50% by mass, more preferably in the range of 20 to 40% by mass. When the content is less than 10% by mass, the particle size distribution is widened and the toner characteristics may be deteriorated. On the other hand, if it exceeds 50% by mass, uniform stirring becomes difficult, and it may be difficult to obtain a toner having a narrow particle size distribution and uniform characteristics.
樹脂粒子の大きさとしては、その平均粒径(体積平均粒径)で0.08から0.8μmの範囲が望ましく、0.09から0.6μmがより望ましく、0.10から0.5μmがさらに望ましい。 As the size of the resin particles, the average particle size (volume average particle size) is preferably in the range of 0.08 to 0.8 μm, more preferably 0.09 to 0.6 μm, and 0.10 to 0.5 μm. More desirable.
樹脂粒子の体積平均粒径は、レーザー回析式粒度分布測定装置(LA−700:堀場製作所製)を用いて測定する。測定法としては、分散液となっている状態の試料を固形分で2gになるように調整し、これにイオン交換水を添加して40mlにする。これをセルに投入し、2分待って、セル内の濃度が安定になったところで測定する。得られたチャンネルごとの体積平均粒径を、体積平均粒径の小さい方から累積し、累積50%になったところを体積平均粒径とする。離型剤粒子及び着色剤粒子の体積平均粒径も同様の方法で測定する。 The volume average particle diameter of the resin particles is measured using a laser diffraction particle size distribution measuring device (LA-700: manufactured by Horiba, Ltd.). As a measuring method, the sample in the state of dispersion is adjusted so as to have a solid content of 2 g, and ion exchange water is added thereto to make 40 ml. This is put into the cell, waits for 2 minutes, and is measured when the concentration in the cell becomes stable. The obtained volume average particle diameter for each channel is accumulated from the smaller volume average particle diameter, and the place where the accumulation reaches 50% is defined as the volume average particle diameter. The volume average particle diameters of the release agent particles and the colorant particles are also measured by the same method.
−離型剤粒子分散液調整工程−
離型剤粒子分散液は、例えば、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、上記離型剤を水中に分散し、融解温度以上に加熱するとともに、強い剪断をかけられるホモジナイザーや圧力吐出型分散機により粒子化することにより調整することにより、離型剤粒子を含む離型剤粒子分散液が作製される。
-Release agent particle dispersion adjustment process-
The release agent particle dispersion includes, for example, an ionic surfactant, a polymer electrolyte such as a polymer acid or a polymer base, and the above release agent dispersed in water, heated to a temperature higher than the melting temperature, The release agent particle dispersion containing the release agent particles is prepared by adjusting the particles by using a homogenizer or a pressure discharge type disperser.
離型剤粒子分散液中における離型剤粒子の体積平均粒径は、トナー粒子の体積平均粒径及び粒度分布を所望の値に調整するのを容易とするために、1μm以下であることが望ましく、100nm以上300nm以下であることがより望ましい。 The volume average particle size of the release agent particles in the release agent particle dispersion is 1 μm or less in order to easily adjust the volume average particle size and particle size distribution of the toner particles to desired values. Desirably, it is more desirably 100 nm or more and 300 nm or less.
また、前記各分散液の分散安定を目的として界面活性剤を用いてもよい。
上記界面活性剤としては、例えば硫酸エステル塩系、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、多価アルコール系等の非イオン系界面活性剤;などが挙げられる。これらの中でもイオン性界面活性剤が望ましく、アニオン系界面活性剤、カチオン系界面活性剤がより望ましく、アニオン系界面活性剤がさらに望ましい。前記界面活性剤は、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用して使用してもよい。
Further, a surfactant may be used for the purpose of stabilizing the dispersion of each dispersion.
Examples of the surfactant include anionic surfactants such as sulfate, sulfonate, phosphate, and soap; cationic surfactants such as amine salt type and quaternary ammonium salt type; polyethylene glycol And nonionic surfactants such as polyphenols, alkylphenol ethylene oxide adducts, and polyhydric alcohols. Among these, ionic surfactants are desirable, anionic surfactants and cationic surfactants are more desirable, and anionic surfactants are more desirable. The said surfactant may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more type.
アニオン系界面活性剤の具体例としては、例えば、ラウリン酸カリウム、オレイン酸ナトリウム、ヒマシ油ナトリウム等の脂肪酸セッケン類;オクチルサルフェート、ラウリルサルフェート、ラウリルエーテルサルフェート、ノニルフェニルエーテルサルフェート等の硫酸エステル類;ラウリルスルホネート、ドデシルベンゼンスルホネート、トリイソプロピルナフタレンスルホネート、ジブチルナフタレンスルホネートなどのアルキルナフタレンスルホン酸ナトリウム;ナフタレンスルホネートホルマリン縮合物、モノオクチルスルホサクシネート、ジオクチルスルホサクシネート、ラウリン酸アミドスルホネート、オレイン酸アミドスルホネート等のスルホン酸塩類;ラウリルホスフェート、イソプロピルホスフェート、ノニルフェニルエーテルホスフェート等のリン酸エステル類;ジオクチルスルホコハク酸ナトリウムなどのジアルキルスルホコハク酸塩類;スルホコハク酸ラウリル2ナトリウム等のスルホコハク酸塩類;などが挙げられる。 Specific examples of the anionic surfactant include, for example, fatty acid soaps such as potassium laurate, sodium oleate and sodium castor oil; sulfates such as octyl sulfate, lauryl sulfate, lauryl ether sulfate and nonylphenyl ether sulfate; Sodium alkylnaphthalene sulfonate such as lauryl sulfonate, dodecyl benzene sulfonate, triisopropyl naphthalene sulfonate, dibutyl naphthalene sulfonate; naphthalene sulfonate formalin condensate, monooctyl sulfosuccinate, dioctyl sulfosuccinate, lauric acid amide sulfonate, oleic acid amide sulfonate, etc. Sulfonates: lauryl phosphate, isopropyl phosphate, nonylphenyl Phosphoric acid esters such as chromatography ether phosphates; dialkyl sulfosuccinate salts such as sodium dioctyl sulfosuccinate; sulfosuccinate salts such as sulfosuccinate lauryl disodium; and the like.
カチオン系界面活性剤の具体例としては、例えば、ラウリルアミン塩酸塩、ステアリルアミン塩酸塩、オレイルアミン酢酸塩、ステアリルアミン酢酸塩、ステアリルアミノプロピルアミン酢酸塩等のアミン塩類;ラウリルトリメチルアンモニウムクロライド、ジラウリルジメチルアンモニウムクロライド、ジステアリルジメチルアンモニウムクロライド、ジステアリルジメチルアンモニウムクロライド、ラウリルジヒドロキシエチルメチルアンモニウムクロライド、オレイルビスポリオキシエチレンメチルアンモニウムクロライド、ラウロイルアミノプロピルジメチルエチルアンモニウムエトサルフェート、ラウロイルアミノプロピルジメチルヒドロキシエチルアンモニウムパークロレート、アルキルベンゼントリメチルアンモニウムクロライド、アルキルトリメチルアンモニウムクロライド等の4級アンモニウム塩類;などが挙げられる。 Specific examples of the cationic surfactant include amine salts such as laurylamine hydrochloride, stearylamine hydrochloride, oleylamine acetate, stearylamine acetate, stearylaminopropylamine acetate; lauryltrimethylammonium chloride, dilauryl Dimethylammonium chloride, distearyldimethylammonium chloride, distearyldimethylammonium chloride, lauryldihydroxyethylmethylammonium chloride, oleylbispolyoxyethylenemethylammonium chloride, lauroylaminopropyldimethylethylammonium ethosulphate, lauroylaminopropyldimethylhydroxyethylammonium perchlorate , Alkylbenzene trimethyl ammonium chlora De, quaternary ammonium salts such as alkyl trimethyl ammonium chloride; and the like.
非イオン性界面活性剤の具体例としては、例えば、ポリオキシエチレンオクチルエーテル、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテル等のアルキルエーテル類;ポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル等のアルキルフェニルエーテル類;ポリオキシエチレンラウレート、ポリオキシエチレンステアレート、ポリオキシエチレンオレート等のアルキルエステル類;ポリオキシエチレンラウリルアミノエーテル、ポリオキシエチレンステアリルアミノエーテル、ポリオキシエチレンオレイルアミノエーテル、ポリオキシエチレン大豆アミノエーテル、ポリオキシエチレン牛脂アミノエーテル等のアルキルアミン類;ポリオキシエチレンラウリン酸アミド、ポリオキシエチレンステアリン酸アミド、ポリオキシエチレンオレイン酸アミド等のアルキルアミド類;ポリオキシエチレンヒマシ油エーテル、ポリオキシエチレンナタネ油エーテル等の植物油エーテル類;ラウリン酸ジエタノールアミド、ステアリン酸ジエタノールアミド、オレイン酸ジエタノールアミド等のアルカノールアミド類;ポリオキシエチレンソルビタンモノラウレート、ポリオキシエチレンソルビタンモノパルミエート、ポリオキシエチレンソルビタンモノステアレート、ポリオキシエチレンソルビタンモノオレエート等のソルビタンエステルエーテル類;などが挙げられる。 Specific examples of the nonionic surfactant include alkyl ethers such as polyoxyethylene octyl ether, polyoxyethylene lauryl ether, polyoxyethylene stearyl ether, polyoxyethylene oleyl ether; polyoxyethylene octyl phenyl ether, Alkylphenyl ethers such as polyoxyethylene nonylphenyl ether; alkyl esters such as polyoxyethylene laurate, polyoxyethylene stearate, polyoxyethylene oleate; polyoxyethylene lauryl amino ether, polyoxyethylene stearyl amino ether, poly Alkylamines such as oxyethylene oleyl amino ether, polyoxyethylene soybean amino ether, polyoxyethylene beef tallow amino ether; Alkylamides such as reoxyethylene lauric acid amide, polyoxyethylene stearic acid amide, polyoxyethylene oleic acid amide; vegetable oil ethers such as polyoxyethylene castor oil ether, polyoxyethylene rapeseed oil ether; lauric acid diethanolamide, Alkanolamides such as stearic acid diethanolamide and oleic acid diethanolamide; sorbitan esters such as polyoxyethylene sorbitan monolaurate, polyoxyethylene sorbitan monopalmiate, polyoxyethylene sorbitan monostearate, polyoxyethylene sorbitan monooleate Ethers; and the like.
離型剤粒子分散液中の離型剤粒子の凝析値は、上記式(2)及び(3)を満たすことが望ましく、上記式(5)及び(6)を満たすことがより望ましく、上記式(8)及び(9)を満たすことがさらに望ましい。
離型剤粒子の凝析値を制御する方法としては、例えば、離型剤粒子分散液に用いる界面活性剤の量を変えることにより制御する方法、分散処理時間を変えることにより制御する方法等が挙げられる。
The coagulation value of the release agent particles in the release agent particle dispersion preferably satisfies the above formulas (2) and (3), more preferably satisfies the above formulas (5) and (6). It is further desirable to satisfy (8) and (9).
Examples of the method for controlling the coagulation value of the release agent particles include a method for controlling by changing the amount of the surfactant used in the release agent particle dispersion, and a method for controlling by changing the dispersion treatment time. It is done.
離型剤粒子分散液に用いる界面活性剤の好ましい量は、界面活性剤の種類によって異なる。例えば界面活性剤としてラウリルスルホネートを用いる場合、離型剤100質量部に対し、3.0質量部以上8.0質量部以下が好ましく、4.0質量部以上7.0質量部以下がより好ましく、5.0質量部以上6.0質量部以下がさらに好ましい。また、例えば界面活性剤としてドデシルベンゼンスルホネートを用いる場合、離型剤100質量部に対し、0.1質量部以上3.0質量部以下が好ましく、0.5質量部以上2.0質量部以下がより好ましく、1.0質量部以上1.5質量部以下がさらに好ましい。
また分散処理時間としては、50分以上800分以下が好ましく、150分以上600分以下がより好ましく、300分以上400分以下がさらに好ましい。
The preferable amount of the surfactant used in the release agent particle dispersion varies depending on the type of the surfactant. For example, when lauryl sulfonate is used as the surfactant, it is preferably 3.0 parts by mass or more and 8.0 parts by mass or less, and more preferably 4.0 parts by mass or more and 7.0 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the release agent. 5.0 parts by mass or more and 6.0 parts by mass or less are more preferable. For example, when dodecylbenzenesulfonate is used as the surfactant, it is preferably 0.1 parts by weight or more and 3.0 parts by weight or less, and 0.5 parts by weight or more and 2.0 parts by weight or less with respect to 100 parts by weight of the release agent. Is more preferable, and 1.0 mass part or more and 1.5 mass parts or less are still more preferable.
The dispersion treatment time is preferably from 50 minutes to 800 minutes, more preferably from 150 minutes to 600 minutes, and even more preferably from 300 minutes to 400 minutes.
−その他の分散液の調整工程−
トナーが着色剤を含む場合、トナーの製造方法に、別途着色剤粒子分散液を調整する工程が含まれてもよい。着色剤粒子分散液は、公知の方法で調整されるが、着色剤粒子の分散には、例えば、回転せん断型ホモジナイザーやボールミル、サンドミル、アトライター等のメディア式分散機、高圧対向衝突式の分散機等が望ましく用いられる。
また、極性を有するイオン性界面活性剤を用い、既述したようなホモジナイザーを用いて水系溶媒中に分散し、着色剤粒子分散液が作製される。
-Other dispersion adjustment processes-
When the toner contains a colorant, the method for producing the toner may include a step of separately adjusting the colorant particle dispersion. The colorant particle dispersion is prepared by a known method. For dispersion of the colorant particles, for example, a rotary shear type homogenizer, a media type disperser such as a ball mill, a sand mill, or an attritor, a high-pressure opposed collision type dispersion is used. A machine or the like is preferably used.
Further, a polar ionic surfactant is used and dispersed in an aqueous solvent using a homogenizer as described above to produce a colorant particle dispersion.
着色剤粒子分散液中における着色剤粒子の体積平均粒径は、トナー粒子の体積平均粒径及び粒度分布を所望の値に調整するのを容易とするために、1μm以下であることが望ましく、100nm以上300nm以下であることがより望ましい。 The volume average particle diameter of the colorant particles in the colorant particle dispersion is desirably 1 μm or less in order to facilitate adjusting the volume average particle diameter and particle size distribution of the toner particles to desired values. It is more desirable that the thickness be 100 nm or more and 300 nm or less.
−混合溶液調整工程−
混合溶液調整工程においては、上記分散液調整工程において調整された樹脂粒子分散液、離型剤粒子分散液、及び必要に応じて着色剤粒子分散液等のその他の分散液を混合して、混合溶液を調整する。
-Mixed solution adjustment process-
In the mixed solution adjustment step, the resin particle dispersion adjusted in the dispersion adjustment step, the release agent particle dispersion, and, if necessary, other dispersions such as the colorant particle dispersion are mixed and mixed. Adjust the solution.
−凝集粒子調整工程−
凝集粒子調整工程においては、上記混合溶液を加熱し、混合溶液中の粒子が凝集した凝集粒子を形成する。このとき、上記の通り、混合溶液中において第1の樹脂粒子よりも離型剤粒子の方が溶媒との親和性が高く安定に分散されているため、離型剤粒子よりも第1の樹脂粒子の方が先に凝集し、離型剤粒子は第1の樹脂粒子よりも後れて凝集する。そのため、形成された凝集粒子では、離型剤が表面に偏在する。
なお、加熱は、第1の樹脂粒子のガラス転移温度以下で実施することが望ましい。また凝集粒子の形成は、例えば回転せん断型ホモジナイザー等により攪拌下、混合溶液のpHを酸性にすることによってなされる。pHとしては、2から7の範囲が望ましく、2.2から6の範囲がより望ましく、2.4から5の範囲がさらに望ましい。この際、凝集剤を使用することも有効である。
-Aggregated particle adjustment process-
In the aggregated particle adjusting step, the mixed solution is heated to form aggregated particles in which particles in the mixed solution are aggregated. At this time, as described above, since the release agent particles have a higher affinity with the solvent and are stably dispersed in the mixed solution than the first resin particles, the first resin than the release agent particles. The particles are aggregated first, and the release agent particles are aggregated later than the first resin particles. Therefore, in the formed aggregated particles, the release agent is unevenly distributed on the surface.
In addition, it is desirable to implement heating below the glass transition temperature of the first resin particles. Aggregated particles are formed, for example, by acidifying the pH of the mixed solution while stirring with a rotary shearing homogenizer or the like. The pH is preferably in the range of 2 to 7, more preferably in the range of 2.2 to 6, and even more preferably in the range of 2.4 to 5. At this time, it is also effective to use a flocculant.
用いられる凝集剤は、前記分散剤に用いる界面活性剤と逆極性の界面活性剤、無機金属塩の他、2価以上の金属錯体が好適に用いられる。特に、金属錯体を用いた場合には界面活性剤の使用量が低減され、帯電特性が向上するため特に望ましい。 As the flocculant to be used, a surfactant having a reverse polarity to the surfactant used for the dispersant, an inorganic metal salt, and a divalent or higher metal complex are preferably used. In particular, the use of a metal complex is particularly desirable because the amount of the surfactant used is 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。よりシャー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, and aluminum sulfate, and polyaluminum chloride, polyaluminum hydroxide, and calcium polysulfide. 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, trivalent than trivalent, and tetravalent than trivalent. The inorganic metal salt polymer is more suitable.
2価以上の金属錯体としては、例えば、塩化マグネシウム、塩化カルシウム、塩化亜鉛、塩化バリウム、硫酸アルミニウム、ポリ塩化アルミニウム等が挙げられ、凝集力の強く、安定的に造粒できるという点で、硫酸アルミニウム、ポリ塩化アルミニウムが好ましく、ポリ塩化アルミニウムがより好ましい。 Examples of the metal complex having a valence of 2 or more include magnesium chloride, calcium chloride, zinc chloride, barium chloride, aluminum sulfate, polyaluminum chloride, and the like. Aluminum and polyaluminum chloride are preferable, and polyaluminum chloride is more preferable.
上記凝集剤の中でも、本実施形態のように、第1の樹脂粒子の方が先に凝集し離型剤粒子が後れて凝集する場合は特に、2種以上の凝集剤を併用することが望ましい。2種以上の凝集剤の組み合わせとしては、例えば、塩化マグネシウムとポリ塩化アルミニウムが挙げられる。
また凝集剤の添加量は、用いる凝集剤の種類によって異なるが、用いる凝集剤の合計添加量が、例えば、結着樹脂100質量部に対し、0.1質量部以上3.0質量部以下が好ましく、0.5質量部以上2.0質量部以下がより好ましく、1.0質量部以上1.5質量部以下がさらに好ましい。
Among the above-mentioned flocculants, in the case where the first resin particles are aggregated first and the release agent particles are aggregated later as in this embodiment, two or more kinds of flocculants may be used in combination. desirable. Examples of the combination of two or more kinds of flocculants include magnesium chloride and polyaluminum chloride.
Moreover, although the addition amount of a flocculant changes with kinds of flocculant to be used, the total addition amount of the flocculant to be used is 0.1 to 3.0 mass parts with respect to 100 mass parts of binder resin, for example. Preferably, 0.5 parts by mass or more and 2.0 parts by mass or less are more preferable, and 1.0 part by mass or more and 1.5 parts by mass or less are more preferable.
−樹脂被覆粒子調整工程−
樹脂被覆粒子調整工程においては、上記の凝集粒子(コア粒子)の表面に、第2の樹脂粒子を付着させることにより樹脂被覆層を形成し、樹脂被覆粒子を調整する。具体的には、凝集粒子が分散された凝集粒子分散液中に、第2の樹脂粒子を含む分散液を追添加することにより行われる。なお、第2の樹脂粒子は、第1の樹脂粒子と同一であっても異なっていてもよい。
-Resin coated particle adjustment process-
In the resin-coated particle adjustment step, the resin-coated layer is formed by attaching the second resin particles to the surface of the above-described aggregated particles (core particles) to adjust the resin-coated particles. Specifically, it is carried out by additionally adding a dispersion liquid containing the second resin particles to the aggregate particle dispersion liquid in which the aggregate particles are dispersed. The second resin particles may be the same as or different from the first resin particles.
−融合・合一工程−
融合・合一工程においては、攪拌条件下で樹脂被覆粒子の懸濁液のpHを3から9の範囲に上昇させることにより凝集の進行を止め、第2の樹脂粒子のガラス転移温度以上に加熱を行うことにより、樹脂被覆粒子を融合・合一させる。前記加熱の時間としては、融合がされる程度行えばよく、0.5から10時間程度行えばよい。
-Fusion / unification process-
In the coalescence and coalescence process, the agglomeration is stopped by raising the pH of the suspension of the resin-coated particles to a range of 3 to 9 under stirring conditions, and heated above the glass transition temperature of the second resin particles. To fuse and coalesce the resin-coated particles. The heating time may be as long as fusion is performed, and may be performed for about 0.5 to 10 hours.
融合後に冷却し、融合粒子を得る。また冷却の工程で、融合して得た融合粒子は、ろ過などの固液分離工程や、必要に応じて洗浄工程、乾燥工程を経てトナー粒子が形成される。 Cool after fusion to obtain fused particles. Further, the fused particles obtained by fusing in the cooling step form toner particles through a solid-liquid separation step such as filtration and, if necessary, a washing step and a drying step.
−外添工程−
必要に応じて、トナー粒子の表面に流動化剤や助剤等の外添剤を添加処理してもよい。外添剤としては、表面を疎水化処理したシリカ粒子、酸化チタン粒子、アルミナ粒子、酸化セリウム粒子、カーボンブラック等の無機粒子や、ポリカーボネート、ポリメチルメタクリレート、シリコーン樹脂等のポリマー粒子等、公知の粒子が使用されるが、これらのうち少なくとも2種以上の外添剤を使用し、該外添剤の少なくとも1種は、30nmから200nmの範囲、さらには30nmから180nmの範囲の平均1次粒子径を有することが望ましい。
-External addition process-
If necessary, an external additive such as a fluidizing agent or an auxiliary agent may be added to the surface of the toner particles. Examples of the external additive include known inorganic particles such as silica particles, titanium oxide particles, alumina particles, cerium oxide particles, and carbon black whose surfaces have been hydrophobized, and polymer particles such as polycarbonate, polymethyl methacrylate, and silicone resin. Among these, at least two kinds of external additives are used, and at least one of the external additives is an average primary particle in the range of 30 nm to 200 nm, and further in the range of 30 nm to 180 nm. It is desirable to have a diameter.
外添剤の平均1次粒子径が30nmより小さいと、初期的なトナーの流動性は良好であるが、トナーと感光体との非静電的付着力が減らず、転写効率が低下し画像のぬけが発生したり、画像の均一性を悪化(濃度ばらつきを大きく)させてしまったりする場合がある。また、経時による現像器内でのストレスによって粒子がトナー表面に埋め込まれ、帯電性が変化し、コピー濃度の低下や背景部へのカブリ等の問題を引き起こす場合がある。平均1次粒子径が200nmより大きいと、トナー表面から脱離しやすく、また流動性悪化の原因ともなる場合がある。 If the average primary particle diameter of the external additive is smaller than 30 nm, the initial toner fluidity is good, but the non-electrostatic adhesion force between the toner and the photoreceptor is not reduced, and the transfer efficiency is lowered. In some cases, the image may be lost or the uniformity of the image may be deteriorated (density variation may be increased). Further, due to stress in the developing device over time, the particles are embedded in the toner surface and the chargeability changes, which may cause problems such as a decrease in copy density and fogging on the background. When the average primary particle size is larger than 200 nm, it is likely to be detached from the toner surface and may cause deterioration of fluidity.
<静電潜像現像剤>
本実施形態の静電潜像現像用トナーは、そのまま一成分現像剤として、あるいは二成分現像剤として用いられる。二成分現像剤として用いる場合にはキャリアと混合して使用される。
<Electrostatic latent image developer>
The toner for developing an electrostatic latent image of this embodiment is used as it is as a one-component developer or as a two-component developer. When used as a two-component developer, it is used by mixing with a carrier.
二成分現像剤に使用し得るキャリアとしては、特に制限はなく、公知のキャリアが用いられる。例えば酸化鉄、ニッケル、コバルト等の磁性金属、フェライト、マグネタイト等の磁性酸化物や、これら芯材表面に樹脂被覆層を有する樹脂コートキャリア、磁性分散型キャリア等を挙げられる。またマトリックス樹脂に導電材料などが分散された樹脂分散型キャリアであってもよい。 The carrier that can be used in the two-component developer is not particularly limited, and a known carrier is used. Examples thereof include magnetic metals such as iron oxide, nickel and cobalt, magnetic oxides such as ferrite and magnetite, resin-coated carriers having a resin coating layer on the surface of the core material, and magnetic dispersion carriers. Further, a resin-dispersed carrier in which a conductive material or the like is dispersed in a matrix resin may be used.
キャリアに使用される被覆樹脂・マトリックス樹脂としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリビニルアセテート、ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラール、ポリ塩化ビニル、ポリビニルエーテル、ポリビニルケトン、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、スチレン−アクリル酸共重合体、オルガノシロキサン結合を含んで構成されるストレートシリコーン樹脂またはその変性品、フッ素樹脂、ポリエステル、ポリカーボネート、フェノール樹脂、エポキシ樹脂等が例示されるが、これらに限定されるものではない。 Coating resins and matrix resins used for carriers include polyethylene, polypropylene, polystyrene, polyvinyl acetate, polyvinyl alcohol, polyvinyl butyral, polyvinyl chloride, polyvinyl ether, polyvinyl ketone, vinyl chloride-vinyl acetate copolymer, styrene-acrylic. Examples include, but are not limited to, an acid copolymer, a straight silicone resin containing an organosiloxane bond or a modified product thereof, a fluororesin, a polyester, a polycarbonate, a phenol resin, and an epoxy resin.
導電材料としては、金、銀、銅といった金属やカーボンブラック、更に酸化チタン、酸化亜鉛、硫酸バリウム、ホウ酸アルミニウム、チタン酸カリウム、酸化スズ、カーボンブラック等が例示されるが、これらに限定されるものではない。 Examples of the conductive material include metals such as gold, silver and copper, carbon black, titanium oxide, zinc oxide, barium sulfate, aluminum borate, potassium titanate, tin oxide, and carbon black, but are not limited thereto. It is not something.
またキャリアの芯材としては、鉄、ニッケル、コバルト等の磁性金属、フェライト、マグネタイト等の磁性酸化物、ガラスビーズ等が挙げられるが、キャリアを磁気ブラシ法に用いるためには、磁性材料であることが望ましい。キャリアの芯材の体積平均粒径としては、一般的には10から500μmの範囲にあり、望ましくは30から100μmの範囲にある。 Examples of the core material of the carrier include magnetic metals such as iron, nickel, and cobalt, magnetic oxides such as ferrite and magnetite, and glass beads. However, in order to use the carrier for the magnetic brush method, it is a magnetic material. It is desirable. The volume average particle size of the core material of the carrier is generally in the range of 10 to 500 μm, and preferably in the range of 30 to 100 μm.
またキャリアの芯材の表面に樹脂被覆するには、前記被覆樹脂、および必要に応じて各種添加剤を適当な溶媒に溶解した被覆層形成用溶液により被覆する方法等が挙げられる。溶媒としては、特に限定されるものではなく、使用する被覆樹脂、塗布適性等を勘案して選択すればよい。 In order to coat the surface of the core material of the carrier with a resin, there may be mentioned a method of coating with a coating layer forming solution prepared by dissolving the coating resin and, if necessary, various additives in an appropriate solvent. The solvent is not particularly limited, and may be selected in consideration of the coating resin to be used, coating suitability, and the like.
具体的な樹脂被覆方法としては、キャリアの芯材を被覆層形成用溶液中に浸漬する浸漬法、被覆層形成用溶液をキャリアの芯材表面に噴霧するスプレー法、キャリアの芯材を流動エアーにより浮遊させた状態で被覆層形成用溶液を噴霧する流動床法、ニーダーコーター中でキャリアの芯材と被覆層形成溶液とを混合し、溶剤を除去するニーダーコーター法等が挙げられる。 Specific resin coating methods include an immersion method in which the carrier core material is immersed in the coating layer forming solution, a spray method in which the coating layer forming solution is sprayed onto the surface of the carrier core material, and the carrier core material is fluidized air. A fluidized bed method in which the coating layer forming solution is sprayed in a state of being suspended by the above, a kneader coater method in which the carrier core material and the coating layer forming solution are mixed in a kneader coater, and the solvent is removed.
上記のようにして得られたキャリアの体積平均粒度分布指標GSDvは1.15から1.35の範囲であることが望ましく、1.15から1.25の範囲であることがより望ましい。 The volume average particle size distribution index GSDv of the carrier obtained as described above is preferably in the range of 1.15 to 1.35, and more preferably in the range of 1.15 to 1.25.
なお、前記キャリアのGSDvの値は、次のようにして測定し算出した。まず、測定器としてマルチサイザーII(ベックマン−コールター社製)を用いて測定されたキャリアの粒度分布を分割された粒度範囲(チャンネル)に対し、個々のキャリアの体積について小径側から累積分布を描き、累積16%となる粒径を、体積平均粒径D16vと定義し、累積84%となる粒径を、体積平均粒径D84v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として定義される。 The GSDv value of the carrier was measured and calculated as follows. First, for the carrier size distribution (channel) measured using Multisizer II (manufactured by Beckman-Coulter) as a measuring instrument, the cumulative distribution is drawn from the small diameter side for each carrier volume. In addition, the particle size that is cumulative 16% is defined as the volume average particle size D16v, and the particle size that is cumulative 84% is defined as the volume average particle size D84v. Using these, the volume average particle size distribution index GSDv is defined as (D84v / D16v) 1/2 .
前記二成分現像剤における本実施形態のトナーと上記キャリアとの混合比(質量比)は、トナー:キャリア=1:100から30:100程度の範囲が望ましく、3:100から20:100程度の範囲がより望ましい。 The mixing ratio (mass ratio) of the toner of the present embodiment and the carrier in the two-component developer is preferably in the range of toner: carrier = 1: 100 to 30: 100, and about 3: 100 to 20: 100. Range is more desirable.
<画像形成装置>
次に、本実施形態の静電潜像現像用トナーを用いた画像形成装置について説明する。
本実施形態の画像形成装置は、潜像保持体と、潜像保持体の表面に静電潜像を形成させる静電潜像形成手段と、静電潜像を現像剤によりトナー像として現像する現像手段と、潜像保持体上に形成されたトナー像を被転写体上に転写する転写手段と、被転写体上に転写されたトナー像を定着する定着手段と、を有し、前記現像剤として本実施形態の静電潜像現像剤を用いるものである。
<Image forming apparatus>
Next, an image forming apparatus using the electrostatic latent image developing toner of this embodiment will be described.
The image forming apparatus according to the present embodiment develops a latent image holding member, an electrostatic latent image forming unit that forms an electrostatic latent image on the surface of the latent image holding member, and the electrostatic latent image as a toner image using a developer. A developing unit; a transfer unit that transfers the toner image formed on the latent image holding member onto the transfer member; and a fixing unit that fixes the toner image transferred onto the transfer member. The electrostatic latent image developer of this embodiment is used as the agent.
なお、この画像形成装置において、例えば前記現像手段を含む部分が、画像形成装置本体に対して脱着されるなカートリッジ構造(プロセスカートリッジ)であってもよく、該プロセスカートリッジとしては、現像剤保持体を少なくとも備え、本実施形態の静電潜像現像剤を収容する本実施形態のプロセスカートリッジが好適に用いられる。
以下、本実施形態の画像形成装置の一例を示すが、これに限定されるわけではない。なお、図に示す主用部を説明し、その他はその説明を省略する。
In this image forming apparatus, for example, the part including the developing unit may have a cartridge structure (process cartridge) that is not detachable from the main body of the image forming apparatus. As the process cartridge, a developer holder And the process cartridge of this embodiment that contains the electrostatic latent image developer of this embodiment is preferably used.
Hereinafter, although an example of the image forming apparatus of this embodiment is shown, it is not necessarily limited to this. The main parts shown in the figure will be described, and the description of the other parts will be omitted.
図3は、4連タンデム方式のフルカラー画像形成装置を示す概略構成図である。図3に示す画像形成装置は、色分解された画像データに基づくイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の各色の画像を出力する電子写真方式の第1から第4の画像形成ユニット10Y、10M、10C、10K(画像形成手段)を備えている。これらの画像形成ユニット(以下、単に「ユニット」と称する)10Y、10M、10C、10Kは、水平方向に互いに所定距離離間して並設されている。なお、これらユニット10Y、10M、10C、10Kは、画像形成装置本体に対して脱着されるプロセスカートリッジであってもよい。
FIG. 3 is a schematic configuration diagram illustrating a four-tandem full-color image forming apparatus. The image forming apparatus shown in FIG. 3 is the first electrophotographic system that outputs yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K) images based on color-separated image data. Fourth
各ユニット10Y、10M、10C、10Kの図面における上方には、各ユニットを通して中間転写体としての中間転写ベルト20が延設されている。
中間転写ベルト20は、図における左から右方向に互いに離間して配置された駆動ローラ22および中間転写ベルト20内面に接する支持ローラ24に巻回されて設けられ、第1ユニット10Yから第4ユニット10Kに向う方向に走行されるようになっている。
尚、支持ローラ24は、図示しないバネ等により駆動ローラ22から離れる方向に付勢されており、両者に巻回された中間転写ベルト20に所定の張力が与えられている。また、中間転写ベルト20の側面には、駆動ローラ22と対向して中間転写体クリーニング装置30が備えられ、支持ローラ24と対向して2次転写ローラ26が備えられている。
また、各ユニット10Y、10M、10C、10Kの現像装置4Y、4M、4C、4K(現像手段)のそれぞれには、トナーカートリッジ8Y、8M、8C、8Kに収容されたイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの4色のトナーが供給される。
Above each of the
The
The
Further, each of the developing devices 4Y, 4M, 4C, and 4K (developing means) of each
上述した第1から第4ユニット10Y、10M、10C、10Kは、同等の構成を有しているため、ここでは中間転写ベルト走行方向の上流側に配設されたイエロー画像を形成する第1ユニット10Yについて代表して説明する。尚、第1ユニット10Yと同等の部分に、イエロー(Y)の代わりに、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)を付した参照符号を付すことにより、第2から第4ユニット10M、10C、10Kの説明を省略する。
Since the first to
第1ユニット10Yは、像保持体として作用する感光体1Y(潜像保持体)を有している。感光体1Yの周囲には、感光体1Yの表面を所定の電位に帯電させる帯電装置2Y、帯電された表面を色分解された画像信号に基づくレーザ光線3Yよって露光して静電潜像を形成する露光装置3(静電潜像形成手段)、静電潜像に帯電したトナーを供給して静電潜像を現像する現像装置4Y(現像手段)、現像したトナー像を中間転写ベルト20上に転写する1次転写ローラ5Y、および1次転写後に感光体1Yの表面に残存するトナーを除去する感光体クリーニング装置6Y(クリーニング手段)が順に配設されている。
尚、1次転写ローラ5Yは、中間転写ベルト20の内側に配置され、感光体1Yに対向した位置に設けられている。更に、各1次転写ローラ5Y、5M、5C、5Kには、1次転写バイアスを印加するバイアス電源(図示せず)がそれぞれ接続されている。各バイアス電源は、図示しない制御部による制御によって、各1次転写ローラに印加する転写バイアスを可変する。
The first unit 10Y has a
The
以下、第1ユニット10Yにおいてイエロー画像を形成する動作について説明する。まず、動作に先立って、帯電装置2Yによって感光体1Yの表面が−600Vから−800V程度の電位に帯電される。
感光体1Yは、導電性(20℃における体積抵抗率:1×10−6Ωcm以下)の基体上に感光層を積層して形成されている。この感光層は、通常は高抵抗(一般の樹脂程度の抵抗)であるが、レーザ光線3Yが照射されると、レーザ光線が照射された部分の比抵抗が変化する性質を持っている。そこで、帯電した感光体1Yの表面に、図示しない制御部から送られてくるイエロー用の画像データに従って、露光装置3を介してレーザ光線3Yを出力する。レーザ光線3Yは、感光体1Yの表面の感光層に照射され、それにより、イエロー印字パターンの静電潜像が感光体1Yの表面に形成される。
Hereinafter, an operation of forming a yellow image in the first unit 10Y will be described. First, prior to the operation, the surface of the
The
静電潜像とは、帯電によって感光体1Yの表面に形成される像であり、レーザ光線3Yによって、感光層の被照射部分の比抵抗が低下し、感光体1Yの表面の帯電した電荷が流れ、一方、レーザ光線3Yが照射されなかった部分の電荷が残留することによって形成される、いわゆるネガ潜像である。
このようにして感光体1Y上に形成された静電潜像は、感光体1Yの走行に従って所定の現像位置まで回転される。そして、この現像位置で、感光体1Y上の静電潜像が、現像装置4Yによって可視像(現像像)化される。
The electrostatic latent image is an image formed on the surface of the
The electrostatic latent image formed on the
現像装置4Y内には、例えば、イエロー着色剤を含むイエロートナーが収容されている。イエロートナーは、現像装置4Yの内部で攪拌されることで摩擦帯電し、感光体1Y上に帯電した帯電荷と同極性(負極性)の電荷を有して現像剤ロール(現像剤保持体)上に保持されている。そして感光体1Yの表面が現像装置4Yを通過していくことにより、感光体1Y表面上の除電された潜像部にイエロートナーが静電的に付着し、潜像がイエロートナーによって現像される。イエローのトナー像が形成された感光体1Yは、引続き所定速度で走行され、感光体1Y上に現像されたトナー像が所定の1次転写位置へ搬送される。
For example, yellow toner containing a yellow colorant is accommodated in the developing device 4Y. The yellow toner is triboelectrically charged by being agitated inside the developing device 4Y, and has a charge of the same polarity (negative polarity) as the charged charge on the
感光体1Y上のイエロートナー像が1次転写へ搬送されると、1次転写ローラ5Yに所定の1次転写バイアスが印加され、感光体1Yから1次転写ローラ5Yに向う静電気力がトナー像に作用され、感光体1Y上のトナー像が中間転写ベルト20上に転写される。このとき印加される転写バイアスは、トナーの極性(−)と逆極性の(+)極性であり、例えば第1ユニット10Yでは制御部に(図示せず)よって+10μA程度に制御されている。
一方、感光体1Y上に残留したトナーはクリーニング装置6Yで除去されて回収される。
When the yellow toner image on the
On the other hand, the toner remaining on the
また、第2ユニット10M以降の1次転写ローラ5M、5C、5Kに印加される1次転写バイアスも、第1ユニットに準じて制御されている。
こうして、第1ユニット10Yにてイエロートナー像の転写された中間転写ベルト20は、第2から第4ユニット10M、10C、10Kを通して順次搬送され、各色のトナー像が重ねられて多重転写される。
Further, the primary transfer bias applied to the
Thus, the
第1から第4ユニットを通して4色のトナー像が多重転写された中間転写ベルト20は、中間転写ベルト20と中間転写ベルト20内面に接する支持ローラ24と中間転写ベルト20の像保持面側に配置された2次転写ローラ26(転写手段)とから構成された2次転写部へと至る。一方、記録紙P(被転写体)が供給機構を介して2次転写ローラ26と中間転写ベルト20とが圧接されている隙間に所定のタイミングで給紙され、所定の2次転写バイアスが支持ローラ24に印加される。このとき印加される転写バイアスは、トナーの極性(−)と同極性の(−)極性であり、中間転写ベルト20から記録紙Pに向う静電気力がトナー像に作用され、中間転写ベルト20上のトナー像が記録紙P上に転写される。尚、この際の2次転写バイアスは2次転写部の抵抗を検出する抵抗検出手段(図示せず)により検出された抵抗に応じて決定されるものであり、電圧制御されている。
The
この後、記録紙Pは定着装置28(定着手段)へと送り込まれトナー像が加熱され、色重ねしたトナー像が溶融されて、記録紙P上へ定着される。そして、定着装置28によりトナー像が定着された記録紙Pは、デカーラ部材32へと送り込まれ、熱による記録紙Pのカールが伸ばされる。カラー画像の定着が完了し、デカーラ部材32によりカールが伸ばされた記録紙Pは、排出部へ向けて搬出され、一連のカラー画像形成動作が終了される。
なお、上記例示した画像形成装置は、中間転写ベルト20を介してトナー像を記録紙Pに転写する構成となっているが、この構成に限定されるものではなく、感光体から直接トナー像が記録紙に転写される構造であってもよい。
Thereafter, the recording paper P is fed into the fixing device 28 (fixing means), and the toner image is heated, and the toner images superimposed in color are melted and fixed on the recording paper P. Then, the recording paper P on which the toner image is fixed by the fixing
The image forming apparatus exemplified above is configured to transfer the toner image onto the recording paper P via the
<プロセスカートリッジ、トナーカートリッジ>
図4は、本実施形態の静電潜像現像剤を収容するプロセスカートリッジの好適な一例を示す概略構成図である。プロセスカートリッジ200は、感光体107とともに、帯電ローラ108、現像剤保持体111Aを備えた現像装置111、感光体クリーニング装置(クリーニング手段)113、露光のための開口部118、及び、除電露光のための開口部117を、取り付けレール116を用いて組み合わせ、そして一体化したものである。
そして、このプロセスカートリッジ200は、画像を記録紙300に転写する転写装置112と、記録紙300に転写された画像を定着する定着装置115と、図示しない他の構成部分とから構成される画像形成装置本体に対して着脱自在としたものであり、画像形成装置本体とともに画像形成装置を構成するものである。
<Process cartridge, toner cartridge>
FIG. 4 is a schematic configuration diagram showing a preferred example of a process cartridge containing the electrostatic latent image developer according to the present embodiment. The
The
図4で示すプロセスカートリッジでは、帯電ローラ108、現像装置111、クリーニング装置(クリーニング手段)113、露光のための開口部118、及び、除電露光のための開口部117を備えているが、少なくとも現像剤保持体111Aを備えていれば、その他の装置は選択的に組み合わせられる。
The process cartridge shown in FIG. 4 includes a charging
次に、本実施形態のトナーカートリッジについて説明する。トナーカートリッジは、画像形成装置に着脱されるように装着され、少なくとも、前記画像形成装置内に設けられた現像手段に供給するためのトナーを収納するトナーカートリッジであり、前記トナーが既述した本実施形態のトナーであることを特徴とする。なお、本実施形態のトナーカートリッジには少なくともトナーが収容されればよく、画像形成装置の機構によっては、例えば現像剤が収容されてもよい。 Next, the toner cartridge of this embodiment will be described. The toner cartridge is a toner cartridge that is detachably attached to the image forming apparatus and stores at least toner to be supplied to the developing means provided in the image forming apparatus. The toner according to the exemplary embodiment. It should be noted that at least the toner may be accommodated in the toner cartridge of the present embodiment, and for example, a developer may be accommodated depending on the mechanism of the image forming apparatus.
なお、図3に示す画像形成装置は、トナーカートリッジ8Y、8M、8C、8Kが着脱される構成を有する画像形成装置であり、現像装置4Y、4M、4C、4Kは、各々の現像装置(色)に対応したトナーカートリッジと、図示しないトナー供給管で接続されている。また、トナーカートリッジ内に収納されているトナーが少なくなった場合には、このトナーカートリッジを交換してもよい。
The image forming apparatus shown in FIG. 3 is an image forming apparatus having a configuration in which the
以下、実施例および比較例を挙げ、本発明をより具体的に詳細に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。なお、以下において特に断りのない限り、「部」は「質量部」を、「%」は「質量%」を表す。 Hereinafter, although an example and a comparative example are given and the present invention is explained more concretely in detail, the present invention is not limited to the following examples. In the following description, “part” represents “part by mass” and “%” represents “% by mass” unless otherwise specified.
<測定方法>
[トナーの体積平均粒径の測定]
トナーの体積平均粒径の測定は、マルチサイザーII(ベックマン−コールター社製)を用いて、50μmのアパーチャー径で行った。この際、測定はトナーを電解質水溶液(アイソトン水溶液)に分散させ、超音波により30秒以上分散させた後に行った。
<Measurement method>
[Measurement of volume average particle diameter of toner]
The volume average particle diameter of the toner was measured using Multisizer II (manufactured by Beckman Coulter, Inc.) with an aperture diameter of 50 μm. At this time, the measurement was performed after the toner was dispersed in an electrolyte aqueous solution (Isoton aqueous solution) and dispersed by ultrasonic waves for 30 seconds or more.
[形状係数SF1の測定]
トナーの形状係数SF1は、顕微鏡画像または走査型電子顕微鏡(SEM)画像を画像解析装置を用いて解析することによって数値化される。具体的には、スライドガラス表面に散布した高級アルコール粒子の光学顕微鏡像をビデオカメラを通じてルーゼックス画像解析装置に取り込み、100個の粒子の最大長と投影面積を求め、下記式によって計算し、その平均値を求めることにより得られる。
式:SF1=(ML2/A)×(π/4)×100
上記式中、MLはトナー粒子の絶対最大長、Aはトナー粒子の投影面積を各々示す。
[Measurement of shape factor SF1]
The toner shape factor SF1 is quantified by analyzing a microscope image or a scanning electron microscope (SEM) image using an image analyzer. Specifically, an optical microscope image of the higher alcohol particles dispersed on the surface of the slide glass is taken into a Luzex image analyzer through a video camera, and the maximum length and projected area of 100 particles are obtained. Obtained by determining the value.
Formula: SF1 = (ML 2 / A) × (π / 4) × 100
In the above formula, ML represents the absolute maximum length of the toner particles, and A represents the projected area of the toner particles.
[ガラス転移温度及び融解温度の測定]
ガラス転移温度及び融解温度は、示差走査熱量計(マックサイエンス社製:DSC3110、熱分析システム001)を用い、JIS 7121−1987に準拠して測定した。この装置の検出部の温度補正にはインジウムと亜鉛との混合物の融解温度を用い、熱量の補正にはインジウムの融解熱を用いた。試料はアルミニウム製パンに入れ、サンプルの入ったアルミニウム製パンと対照用の空のアルミニウム製パンとをセットし、昇温速度10℃/minで測定を行った。
融解温度については、測定により得られたDSC曲線の吸熱ピークのうち、最大の吸熱ピークの頂点の温度をもって融解温度とした。
また、ガラス転移温度については、測定により得られたDSC曲線の吸熱部におけるベースラインと立ち上がりラインとの延長線の交点の温度をもってガラス転移温度とした。
[Measurement of glass transition temperature and melting temperature]
The glass transition temperature and the melting temperature were measured according to JIS 7121-1987 using a differential scanning calorimeter (manufactured by Mac Science: DSC3110, thermal analysis system 001). The melting temperature of the mixture of indium and zinc was used for temperature correction of the detection part of this device, and the heat of melting of indium was used for correction of the amount of heat. The sample was put in an aluminum pan, an aluminum pan containing the sample and an empty aluminum pan for control were set, and the measurement was performed at a heating rate of 10 ° C./min.
About melting temperature, it was set as melting temperature with the temperature of the peak of the largest endothermic peak among the endothermic peaks of the DSC curve obtained by measurement.
Moreover, about the glass transition temperature, it was set as the glass transition temperature with the temperature of the intersection of the extended line of the base line in the endothermic part of the DSC curve obtained by the measurement, and the rising line.
[酸価の測定方法]
試料を2g秤量し、アセトン−トルエン160mlに溶解、または溶解性の不十分なものについては加熱溶解したのち、この試料を用いJIS K0070−1992の電位差滴定法により測定した。
[Measurement method of acid value]
2 g of a sample was weighed and dissolved in 160 ml of acetone-toluene, or a sample with insufficient solubility was heated and dissolved, and then measured by the potentiometric titration method of JIS K0070-1992.
[重量平均分子量の測定方法]
重量平均分子量の測定は、ゲルパーミュエーションクロマトグラフィ(GPC)により測定される。GPCによる分子量測定は、測定装置として東ソー製GPC・HLC−8120を用い、東ソー製カラム・TSKgel SuperHM−M(15cm)を使用し、THF溶媒で行った。重量平均分子量は、この測定結果から単分散ポリスチレン標準試料により作成した分子量校正曲線を使用して算出したものである。
[Method for measuring weight average molecular weight]
The weight average molecular weight is measured by gel permeation chromatography (GPC). The molecular weight measurement by GPC was performed with a THF solvent using a Tosoh column / TSKgel Super HM-M (15 cm) using a Tosoh GPC / HLC-8120 as a measuring device. The weight average molecular weight is calculated from the measurement result using a molecular weight calibration curve prepared with a monodisperse polystyrene standard sample.
[樹脂粒子、離型剤粒子、着色剤粒子、及び無機粒子の平均粒径の測定方法]
レーザー回析式粒度分布測定装置(LA−700:堀場製作所製)を用いて、粒子の体積平均粒径を測定した。
[Measuring method of average particle diameter of resin particles, release agent particles, colorant particles, and inorganic particles]
The volume average particle diameter of the particles was measured using a laser diffraction particle size distribution measuring apparatus (LA-700: manufactured by Horiba Seisakusho).
測定法としては、分散液となっている状態の試料を固形分で2gになるように調整し、これにイオン交換水を添加して、40mlにする。これをセルに適当な濃度になるまで投入し、2分待って、セル内の濃度が安定になったところで測定した。 As a measuring method, the sample in the state of dispersion is adjusted so as to have a solid content of 2 g, and ion exchange water is added thereto to make 40 ml. This was added to the cell until the appropriate concentration was reached, waited for 2 minutes, and measured when the concentration in the cell became stable.
得られたチャンネルごとの体積平均粒径を、体積平均粒径の小さい方から累積し、累積50%になったところを体積平均粒径とした。 The obtained volume average particle diameter for each channel was accumulated from the smaller volume average particle diameter, and the volume average particle diameter was determined to be 50%.
なお、粉体を測定する場合は、界面活性剤(ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム)の5%水溶液50ml中に測定試料を2g加え、超音波分散機(1,000Hz)にて2分間分散して、試料を作製し、前述の分散液と同様の方法で測定した。 When measuring powder, 2 g of a measurement sample is added to 50 ml of a 5% aqueous solution of a surfactant (sodium dodecylbenzenesulfonate), and dispersed for 2 minutes with an ultrasonic disperser (1,000 Hz). A sample was prepared and measured by the same method as the above-mentioned dispersion.
[粒子の凝析値の測定方法]
−試験用乳化液の調製−
まず、試料となる乳化液(樹脂粒子分散液)を固形分濃度12.5質量%、pH7、25℃に調製する。pHの調整には硝酸および水酸化ナトリウムを用いた。
[Measurement method of particle coagulation value]
-Preparation of test emulsion-
First, an emulsion (resin particle dispersion) serving as a sample is prepared at a solid content concentration of 12.5% by mass, pH 7, and 25 ° C. Nitric acid and sodium hydroxide were used for pH adjustment.
−塩化マグネシウム水溶液の調製−
塩化マグネシウム2水和物をイオン交換水に溶解し、各濃度(1.0×10−5から5.0mol/l)の塩化マグネシウム水溶液を調製した。
-Preparation of magnesium chloride aqueous solution-
Magnesium chloride dihydrate was dissolved in ion-exchanged water to prepare magnesium chloride aqueous solutions of various concentrations (1.0 × 10 −5 to 5.0 mol / l).
−凝析試験−
全体の固形分濃度が10質量%となるように、前記乳化液と各濃度の塩化マグネシウム水溶液と8:2(乳化液:塩化マグネシウム水溶液)の質量比で混合し攪拌した。次いで、各試料の粒度を粒度分布測定器(LSコールター、コールター社製)により測定した。それらの結果を、横軸を塩化マグネシウム濃度、縦軸を粒度としてグラフ化し、そのグラフの変曲点を凝析値とした。
-Coagulation test-
The emulsion, the magnesium chloride aqueous solution of each concentration, and a mass ratio of 8: 2 (emulsion: magnesium chloride aqueous solution) were mixed and stirred so that the total solid content was 10% by mass. Subsequently, the particle size of each sample was measured by a particle size distribution measuring device (LS Coulter, manufactured by Coulter). The results were graphed with the horizontal axis representing the magnesium chloride concentration and the vertical axis representing the particle size, and the inflection point of the graph was the coagulation value.
<各樹脂の合成>
[非結晶性ポリエステル樹脂(1)]
加熱乾燥した二口フラスコに、テレフタル酸ジメチルを194部と、1,3−ブタンジオール90部と、触媒としてジブチル錫オキサイド0.3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とし、機械攪拌にて180rpmで5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2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、非結晶性ポリエステル樹脂(1)(芳香族ジカルボン酸由来構成成分の含有量が100構成%である酸由来構成成分と、脂肪族ジオール由来構成成分の含有量が100構成モル%であるアルコール由来構成成分と、を含む非結晶性ポリエステル樹脂)240部を合成した。
<Synthesis of each resin>
[Amorphous polyester resin (1)]
In a heat-dried two-necked flask, 194 parts of dimethyl terephthalate, 90 parts of 1,3-butanediol, and 0.3 part of dibutyltin oxide as a catalyst were placed, and then the air in the container was removed by decompression. The atmosphere was inert with nitrogen gas, and stirring was performed at 180 rpm with mechanical stirring for 5 hours. Thereafter, the temperature was gradually raised to 230 ° C. under reduced pressure, and the mixture was stirred for 2 hours. When it became viscous, it was air-cooled, the reaction was stopped, and amorphous polyester resin (1) (derived from aromatic dicarboxylic acid) 240 parts of an amorphous polyester resin comprising an acid-derived constituent component having a constituent content of 100 constituent% and an alcohol-derived constituent component having an aliphatic diol-derived constituent component content of 100 constituent mole%. Synthesized.
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、得られた非結晶性ポリエステル樹脂(1)の重量平均分子量(Mw)は9500であり、数平均分子量(Mn)は4200であった。また、非結晶性ポリエステル樹脂(1)のDSCスペクトルを、前述の示差走査熱量計(DSC)を用いて測定したところ、明確なピークを示さず、階段状の吸熱量変化が観察された。ガラス転移温度は53℃であった。 The weight average molecular weight (Mw) of the obtained amorphous polyester resin (1) was 9500 and the number average molecular weight (Mn) was 4200 by molecular weight measurement (polystyrene conversion) by gel permeation chromatography. Further, when the DSC spectrum of the non-crystalline polyester resin (1) was measured using the above-mentioned differential scanning calorimeter (DSC), no clear peak was shown, and a stepwise endothermic change was observed. The glass transition temperature was 53 ° C.
<各分散液の調整>
[非結晶性ポリエステル樹脂粒子分散液(1)]
非結晶性ポリエステル樹脂(1)160部と、酢酸エチルを233部と、水酸化ナトリウム水溶液(0.3N)0.5部と、を500mlのセパラブルフラスコに入れ、70℃で加熱し、スリーワンモーター(新東科学(株))により撹拌して樹脂混合液を調製した。この樹脂混合液をさらに撹拌しながら、徐々にイオン交換水373部を加え、転相乳化させ、脱溶剤することにより非結晶性ポリエステル樹脂粒子分散液(1)を得た。
非結晶性ポリエステル樹脂粒子分散液(1)中の樹脂粒子の体積平均粒径は200nmであり、固形分量は30質量%であった。また、上記非結晶性ポリエステル樹脂粒子分散液(1)中の樹脂粒子の凝析値を測定したところ、5.0×10−4(mol/g)であった。
<Adjustment of each dispersion>
[Amorphous polyester resin particle dispersion (1)]
160 parts of amorphous polyester resin (1), 233 parts of ethyl acetate, and 0.5 part of aqueous sodium hydroxide (0.3N) were placed in a 500 ml separable flask and heated at 70 ° C. A resin mixture was prepared by stirring with a motor (Shinto Kagaku Co., Ltd.). While further stirring this resin mixture, 373 parts of ion-exchanged water was gradually added, phase-inversion emulsified, and the solvent was removed to obtain an amorphous polyester resin particle dispersion (1).
The volume average particle diameter of the resin particles in the amorphous polyester resin particle dispersion (1) was 200 nm, and the solid content was 30% by mass. Moreover, it was 5.0 * 10 < -4 > (mol / g) when the coagulation value of the resin particle in the said amorphous polyester resin particle dispersion liquid (1) was measured.
[非結晶性ポリエステル樹脂粒子分散液(2)から(5)]
水酸化ナトリウム水溶液(0.3N)の添加量を下記表1のようにした以外は、非結晶性ポリエステル樹脂粒子分散液(1)と同様にして、非結晶性ポリエステル樹脂粒子分散液(2)から非結晶性ポリエステル樹脂粒子分散液(5)を調整した。分散液中の樹脂粒子の体積平均粒径はいずれも200nmであり、固形分量はいずれも30質量%であった。分散液中の樹脂粒子の凝析値を表1に示す。
[Non-crystalline polyester resin particle dispersions (2) to (5)]
Amorphous polyester resin particle dispersion (2) In the same manner as the amorphous polyester resin particle dispersion (1) except that the amount of sodium hydroxide aqueous solution (0.3N) added is as shown in Table 1 below. From this, an amorphous polyester resin particle dispersion (5) was prepared. The volume average particle diameter of the resin particles in the dispersion was 200 nm, and the solid content was 30% by mass. Table 1 shows the coagulation values of the resin particles in the dispersion.
[離型剤粒子分散液(1)]
・パラフィンワックス(日本精蝋(株)製、HNP−9、融解温度:75℃):50部
・アニオン性界面活性剤(第一工業製薬(株)製、ネオゲンRK):1.2部
・イオン交換水:200部
以上を混合して95℃に加熱し、ホモジナイザー(IKA社製、ウルトラタラックスT50)を用いて分散した後、マントンゴーリン高圧ホモジナイザ(ゴーリン社)で360分間の分散処理をして、体積平均粒径が230nmである離型剤粒子を分散させてなる離型剤粒子分散液(1)(固形分量:20質量%)を調製した。また、離型剤粒子分散液(1)中の離型剤粒子の凝析値を測定したところ、1.0×10−2(mol/g)であった。
[Release Agent Particle Dispersion (1)]
Paraffin wax (Nippon Seiwa Co., Ltd., HNP-9, melting temperature: 75 ° C.): 50 parts Anionic surfactant (Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd., Neogen RK): 1.2 parts Ion-exchanged water: 200 parts or more are mixed, heated to 95 ° C. and dispersed using a homogenizer (Ultra Tlux T50, manufactured by IKA), and then subjected to a dispersion treatment for 360 minutes using a Menton Gorin high-pressure homogenizer (Gorin). Then, a release agent particle dispersion (1) (solid content: 20% by mass) obtained by dispersing release agent particles having a volume average particle size of 230 nm was prepared. Moreover, it was 1.0 * 10 <-2 > (mol / g) when the coagulation value of the release agent particle | grains in a release agent particle dispersion liquid (1) was measured.
[離型剤粒子分散液(2)から(5)]
アニオン性界面活性剤の添加量及び分散処理時間を下記表2のようにした以外は、離型剤粒子分散液(1)と同様にして、離型剤粒子分散液(2)から離型剤粒子分散液(5)を調整した。分散液中の離型剤粒子の体積平均粒径はいずれも230nmであり、固形分量はいずれも20質量%であった。分散液中の離型剤粒子の凝析値を表2に示す。
[Partition Agent Particle Dispersions (2) to (5)]
The release agent from the release agent particle dispersion (2) was the same as the release agent particle dispersion (1) except that the addition amount of the anionic surfactant and the dispersion treatment time were as shown in Table 2 below. A particle dispersion (5) was prepared. The volume average particle size of the release agent particles in the dispersion was 230 nm, and the solid content was 20% by mass. Table 2 shows the coagulation values of the release agent particles in the dispersion.
[着色剤粒子分散液(1)]
・シアン顔料(大日精化(株)製、Pigment Blue 15:3(銅フタロシアニン)):1000部
・アニオン界面活性剤(第一工業製薬社製、ネオゲンR):15部
・イオン交換水:9000部
以上を混合し、溶解し、高圧衝撃式分散機アルティマイザー((株)スギノマシン製、HJP30006)を用いて1時間ほど分散して、着色剤(シアン顔料)を分散させてなる着色剤粒子分散液(1)を調製した。着色剤粒子分散液(1)における着色剤(シアン顔料)の体積平均粒径は0.16μm、固形分濃度は23%であった。
[Colorant particle dispersion (1)]
-Cyan pigment (manufactured by Dainichi Seika Co., Ltd., Pigment Blue 15: 3 (copper phthalocyanine)): 1000 parts-Anionic surfactant (Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd., Neogen R): 15 parts-Ion-exchanged water: 9000 Part The above are mixed, dissolved, and dispersed for about 1 hour using a high-pressure impact disperser Ultimateizer (manufactured by Sugino Machine Co., Ltd., HJP30006) to disperse a colorant (cyan pigment). Dispersion liquid (1) was prepared. The volume average particle diameter of the colorant (cyan pigment) in the colorant particle dispersion (1) was 0.16 μm, and the solid content concentration was 23%.
<トナーの作製>
[トナー(1)]
・非結晶性ポリエステル樹脂分散液(1):450部
・着色剤粒子分散液(1):21.74部
・離型剤粒子分散液(1):50部
・ノニオン性界面活性剤(IGEPAL CA897):1.40部
<Production of toner>
[Toner (1)]
Amorphous polyester resin dispersion (1): 450 parts Colorant particle dispersion (1): 21.74 parts Release agent particle dispersion (1): 50 parts Nonionic surfactant (IGEPAL CA897) ): 1.40 parts
−混合溶液調整工程−
上記原料を2Lの円筒ステンレス容器に入れ、ホモジナイザー(IKA社製、ウルトラララックスT50)により4000rpmでせん断力を加えながら10分間分散して混合した。次いで、凝集剤としてポリ塩化アルミニウムの10%硝酸水溶液(ポリ塩化アルミニウム濃度10質量%、硝酸濃度0.3N)1.75部を徐々に滴下して、ホモジナイザーの回転数を5000rpmにして15分間分散して混合し、混合溶液を調整した。
-Mixed solution adjustment process-
The raw material was placed in a 2 L cylindrical stainless steel container and dispersed and mixed for 10 minutes while applying a shearing force at 4000 rpm with a homogenizer (manufactured by IKA, Ultra Lalux T50). Next, 1.75 parts of a 10% aqueous solution of nitric acid in polyaluminum chloride (polyaluminum chloride concentration: 10% by mass, nitric acid concentration: 0.3N) as a flocculant is gradually added dropwise, and the homogenizer is rotated at 5000 rpm for 15 minutes. And mixed to prepare a mixed solution.
−凝集粒子調整工程−
その後、攪拌装置、温度計を備えた重合釜に混合溶液を移し、マントルヒーターにて加熱し始め、42℃にて凝集粒子の成長を促進させた。またこの際、0.3Nの硝酸や1Nの水酸化ナトリウム水溶液で原料分散液のpHを2.2から3.5の範囲に制御した。上記pH範囲で2時間ほど保持し、凝集粒子を形成した。この際、マルチサイザーII(アパーチャー径:50μm、ベックマン−コールター社製)を用いて測定した凝集粒子の体積平均粒子径は5.4μmであった。
-Aggregated particle adjustment process-
Thereafter, the mixed solution was transferred to a polymerization kettle equipped with a stirrer and a thermometer and started to be heated with a mantle heater to promote the growth of aggregated particles at 42 ° C. At this time, the pH of the raw material dispersion was controlled in the range of 2.2 to 3.5 with 0.3N nitric acid or 1N sodium hydroxide aqueous solution. The agglomerated particles were formed by maintaining the above pH range for about 2 hours. Under the present circumstances, the volume average particle diameter of the aggregated particle measured using Multisizer II (Aperture diameter: 50 micrometers, Beckman-Coulter company make) was 5.4 micrometers.
−樹脂被覆粒子調整工程−
次に、非結晶性ポリエステル樹脂分散液(1):100部を追添加し、前記凝集粒子の表面に非結晶性ポリエステル樹脂(1)の樹脂粒子を付着させ、樹脂被覆粒子を調整した。さらに44℃に昇温し、光学顕微鏡及びマルチサイザーIIで粒子の大きさ及び形態を確認しながら樹脂被覆粒子を整えた。
-Resin coated particle adjustment process-
Next, 100 parts of an amorphous polyester resin dispersion (1) was additionally added, and the resin particles of the amorphous polyester resin (1) were adhered to the surface of the aggregated particles to prepare resin-coated particles. The temperature was further raised to 44 ° C., and the resin-coated particles were prepared while confirming the size and shape of the particles with an optical microscope and Multisizer II.
−融合・合一工程−
その後、凝集粒子を融合させるためにpHを8.0に上げた後、95℃まで昇温させた。光学顕微鏡で樹脂被覆粒子が融合したのを確認した後、95℃で保持したままpHを6.0まで下げ、1時間後に加熱を止め、1.0℃/分の降温速度で冷却した。その後20μmメッシュで篩分し、水洗を繰り返した後、真空乾燥機で乾燥してトナー粒子(1)を得た。得られたトナー粒子(1)の体積平均粒子径は6.2μm、GSDp−underは1.20であった。
-Fusion / unification process-
Thereafter, the pH was raised to 8.0 in order to fuse the aggregated particles, and then the temperature was raised to 95 ° C. After confirming that the resin-coated particles were fused with an optical microscope, the pH was lowered to 6.0 while maintaining the temperature at 95 ° C., and the heating was stopped after 1 hour, followed by cooling at a rate of temperature decrease of 1.0 ° C./min. Thereafter, the mixture was sieved with a 20 μm mesh, washed repeatedly with water, and then dried with a vacuum dryer to obtain toner particles (1). The obtained toner particles (1) had a volume average particle diameter of 6.2 μm and a GSDp-under of 1.20.
トナー粒子(1)の凹型離型剤露出部の個数をSEM画像よりトナーの粒子100個から求め、トナーの粒子1個あたりの凹型離型剤露出部の個数を求めたところ、2.0個であった。 The number of concave mold release agent exposed portions of toner particles (1) was determined from 100 toner particles from the SEM image, and the number of concave mold release agent exposed portions per toner particle was determined to be 2.0. Met.
トナー粒子(1)100部に対して、外添剤として、表面疎水化処理した1次粒子径40nmのシリカ粒子(日本アエロジル社製、疎水性シリカ:RX50)1部と、メタチタン酸100部にイソブチルトリメトキシシラン40部及びトリフルオロプロピルトリメトキシシラン10部を処理した反応生成物である1次粒子平均径20nmのメタチタン酸化合物粒子1部とを添加し、ヘンシェルミキサーで5分間混合した。さらに超音波振動篩(ダルトン社製)にかけてトナー(1)を得た。 To 100 parts of toner particles (1), as an external additive, 1 part of silica particles (Nippon Aerosil Co., Ltd., hydrophobic silica: RX50) subjected to surface hydrophobization treatment and 100 parts of metatitanic acid are used. A reaction product obtained by treating 40 parts of isobutyltrimethoxysilane and 10 parts of trifluoropropyltrimethoxysilane was added to 1 part of metatitanic acid compound particles having an average primary particle diameter of 20 nm, and mixed for 5 minutes using a Henschel mixer. Further, the toner (1) was obtained by passing through an ultrasonic vibration sieve (Dalton).
[トナー(2)から(8)]
非結晶性ポリエステル樹脂粒子分散液(1)及び離型剤粒子分散液(1)の代わりに、下記表3に示す樹脂粒子分散液及び離型剤粒子分散液を用いた以外は、トナー粒子(1)及びトナー(1)と同様にして、トナー粒子(2)からトナー粒子(8)及びトナー(2)からトナー(8)を調整した。トナー粒子の凹型離型剤露出部の個数を表3に示す。
[Toners (2) to (8)]
Instead of the amorphous polyester resin particle dispersion (1) and the release agent particle dispersion (1), toner particles (except for the resin particle dispersion and release agent particle dispersion shown in Table 3 below) were used. In the same manner as in 1) and toner (1), toner particles (2) to toner particles (8) and toner (2) to toner (8) were prepared. Table 3 shows the number of the concave mold release agent exposed portions of the toner particles.
[トナー(9)]
樹脂被覆粒子調整工程を行わず、樹脂被覆粒子として凝集粒子をそのまま用いた以外は、トナー粒子(1)及びトナー(1)と同様にして、トナー粒子(9)及びトナー(9)を調整した。トナー粒子の表面では、離型剤が凸型に露出していたが、凹型離型剤露出部は存在していなかった。
[Toner (9)]
The toner particles (9) and the toner (9) were prepared in the same manner as the toner particles (1) and the toner (1) except that the agglomerated particles were used as they were without performing the resin-coated particle adjustment step. . On the surface of the toner particles, the release agent was exposed in a convex shape, but there was no concave release agent exposed portion.
<キャリアの作製>
・フェライト粒子(体積平均粒径:35μm、GSDv:1.20):100部
・トルエン:14部
・メチルメタクリレート-パーフルオロオクチルエチルアクリレート共重合体(共重合比8:2、Mw=78000、臨界表面張力:24dyn/cm):1.6部
・カーボンブラック(商品名:VXC-72、キャボット社製、体積抵抗率:100Ωcm以下):0.12部
・架橋メラミン樹脂粒子(平均粒径:0.3μm、トルエン不溶):0.3部
<Creation of carrier>
Ferrite particles (volume average particle size: 35 μm, GSDv: 1.20): 100 parts Toluene: 14 parts Methyl methacrylate-perfluorooctylethyl acrylate copolymer (copolymerization ratio 8: 2, Mw = 78000, critical Surface tension: 24 dyn / cm): 1.6 parts carbon black (trade name: VXC-72, manufactured by Cabot, volume resistivity: 100 Ωcm or less): 0.12 parts Crosslinked melamine resin particles (average particle size: 0) 0.3 μm, toluene insoluble): 0.3 part
まず、パーフルオロアクリレート共重合体に、カーボンブラックをトルエンに希釈して加えサンドミルで分散した。次いで、これにフェライト粒子以外の上記各成分を10分間スターラーで分散し、被覆層形成液を調合した。次いでこの被覆層形成液とフェライト粒子とを真空脱気型ニーダーに入れ、温度60℃において30分間攪拌した後、減圧してトルエンを留去して、樹脂被覆層を形成してキャリアを得た。
キャリアの体積平均粒度分布指標GSDvは1.20であった。
First, carbon black was diluted in toluene and added to a perfluoroacrylate copolymer and dispersed with a sand mill. Next, the above components other than the ferrite particles were dispersed therein with a stirrer for 10 minutes to prepare a coating layer forming solution. Next, this coating layer forming liquid and ferrite particles were put into a vacuum degassing type kneader and stirred at a temperature of 60 ° C. for 30 minutes, and then the pressure was reduced and toluene was distilled off to form a resin coating layer to obtain a carrier. .
The volume average particle size distribution index GSDv of the carrier was 1.20.
<現像剤の作製>
[現像剤(1)]
得られたトナー(1):36部と前記キャリア:414部とを、2リットルのVブレンダーに入れ、20分間撹拌し、その後212μmで篩分して現像剤(1)を作製した。
<Production of developer>
[Developer (1)]
The obtained toner (1): 36 parts and the carrier: 414 parts were put into a 2 liter V blender, stirred for 20 minutes, and then sieved at 212 μm to prepare developer (1).
[現像剤(2)から(9)]
トナー(1)の代わりにトナー(2)からトナー(9)を用いた以外は、現像剤(1)と同様にして、現像剤(2)から現像剤(9)を作製した。
[Developers (2) to (9)]
Developer (9) was produced from developer (2) in the same manner as developer (1) except that toner (2) to toner (9) were used instead of toner (1).
<トナーの評価>
[粉体流動性]
上記方法により得られたトナーを、55℃/50%RHの環境下に24時間放置した。
その後、トナーを2g秤量し、目開き32μm篩上に置き、30秒振動させて、篩上に残った量を秤量し、下式からそのトナーの凝集度を算出し、粉体流動性を評価した。
式:トナーの凝集度(%)=(篩上に残ったトナー量(g)/2g)×100
なお、評価基準は以下の通りであり、結果を表4に示す。
<Evaluation of toner>
[Powder fluidity]
The toner obtained by the above method was left in an environment of 55 ° C./50% RH for 24 hours.
Thereafter, 2 g of the toner is weighed, placed on a sieve having a mesh size of 32 μm, vibrated for 30 seconds, the amount remaining on the sieve is weighed, the degree of aggregation of the toner is calculated from the following formula, and the powder fluidity is evaluated. did.
Formula: degree of toner aggregation (%) = (amount of toner remaining on sieve (g) / 2 g) × 100
The evaluation criteria are as follows, and the results are shown in Table 4.
−評価基準−
○:5%未満
△:5%以上10%未満だが問題無し
×:10%以上
-Evaluation criteria-
○: Less than 5% △: 5% or more and less than 10% but no problem ×: 10% or more
[熱保管性]
上記方法により得られたトナーを、55℃/50%RHの環境下に24時間放置した。
その後、パウダーテスター(ホソカワミクロン社製)を用い、53μmのふるい上に正確に秤量した20gのトナーを投入し、振幅1mmで90秒間振動を与え、振動後の各ふるい上のトナー質量を測定し、もとの試料の質量(20g)に対する百分率として熱保管性の指標を算出した。なお、測定は25℃/50%RHの環境下で行った。前記振動後の熱保管性の指標が40%未満であれば、通常実用上問題なく使用でき、より好適には30%未満である。
なお、評価基準は以下の通りであり、結果を表4に示す。
[Thermal storage]
The toner obtained by the above method was left in an environment of 55 ° C./50% RH for 24 hours.
Then, using a powder tester (manufactured by Hosokawa Micron Co., Ltd.), 20 g of accurately weighed toner is put on a 53 μm sieve, vibrated for 90 seconds with an amplitude of 1 mm, and the toner mass on each sieve after vibration is measured. The thermal storage index was calculated as a percentage of the original sample mass (20 g). The measurement was performed in an environment of 25 ° C./50% RH. If the index of the heat storage property after vibration is less than 40%, it can usually be used without any practical problem, and more preferably less than 30%.
The evaluation criteria are as follows, and the results are shown in Table 4.
−評価基準−
○:30%未満
△:30%以上40%未満
×:40%以上
-Evaluation criteria-
○: Less than 30% △: 30% or more and less than 40% ×: 40% or more
[感光体表面のフィルミング、デカーラ部材の汚染、画像欠陥]
得られた現像剤を、図3に示した4連タンデム方式のDocuCentre Color500(富士ゼロックス(株)製)の現像器に充填して、28℃/85%RHの環境下で24時間放置した。その後、DocuCentre Color500に入れ、前記環境下でトナーの載り量が0.1mg/cm2のハーフトーン画像が感光体に現像されるように調整し、5000枚分の画像形成を行った。
500枚ごとに感光体表面、デカーラ部材、及び形成された画像を目視で確認し、感光体表面のフィルミング、デカーラ部材の汚染、及び画像欠陥を、以下の評価基準により評価した。結果を表4に示す。なお、デカーラ部材とは定着機の下流側にある、定着による用紙のそりを防止する部材である。
[Photoconductor surface filming, decurler contamination, image defects]
The developer thus obtained was filled in a developing unit of a quadruple tandem type DocuCentre Color 500 (manufactured by Fuji Xerox Co., Ltd.) shown in FIG. 3, and left in an environment of 28 ° C./85% RH for 24 hours. After that, it was placed in the DocuCenter Color 500 and adjusted so that a halftone image having a toner loading of 0.1 mg / cm 2 was developed on the photoconductor under the above environment, and image formation for 5000 sheets was performed.
The surface of the photoconductor, the decurler member, and the formed image were visually confirmed every 500 sheets, and filming of the photoconductor surface, contamination of the decurler member, and image defects were evaluated according to the following evaluation criteria. The results are shown in Table 4. The decurler member is a member on the downstream side of the fixing machine that prevents the sheet from warping due to fixing.
−感光体表面のフィルミングの評価基準−
○:5000枚までフィルミングは認められない。
△:5000枚でフィルミングが軽微に認められるが実用上問題ない。
×:5000枚以前にフィルミングが認められて許容できない。
-Evaluation criteria for filming on photoreceptor surface-
○: Filming is not recognized up to 5000 sheets.
(Triangle | delta): Although filming is recognized slightly by 5000 sheets, it is satisfactory practically.
X: Filming is recognized before 5000 sheets, which is unacceptable.
−デカーラ部材の汚染の評価基準−
○:5000枚まで汚染は認められない。
△:5000枚で汚染が軽微に認められるが実用上問題ない。
×:5000枚以前に汚染が認められて許容できない。
-Evaluation criteria for decurler member contamination-
○: No contamination was observed up to 5000 sheets.
(Triangle | delta): Although contamination is recognized slightly by 5000 sheets, there is no problem practically.
X: Contamination was observed before 5000 sheets, which is unacceptable.
−画像欠陥の評価基準−
◎:5000枚まで画像欠陥は認められない。
○:5000枚で画像欠陥が軽微に認められるが実用上問題ない。
×:5000枚以前に汚染が認められて許容できない。
-Evaluation criteria for image defects-
A: Image defects are not recognized up to 5000 sheets.
A: Image defects are slightly recognized on 5000 sheets, but there is no practical problem.
X: Contamination was observed before 5000 sheets, which is unacceptable.
表4に示す結果から、実施例では、比較例に比べ、粉体流動性及び熱保管性が良好であり、感光体表面のフィルミング、デカーラ部材の汚染、及び画像欠陥が抑制されていることがわかる。 From the results shown in Table 4, in the examples, the powder flowability and the heat storage property are better than those in the comparative examples, and the filming of the photoreceptor surface, contamination of the decurler member, and image defects are suppressed. I understand.
1Y、1M、1C、1K、107 感光体(潜像保持体)
2Y、2M、2C、2K 帯電装置
3Y、3M、3C、3K レーザ光線(静電潜像形成手段)
3 露光装置
4Y、4M、4C、4K、111 現像装置(現像手段)
5Y、5M、5C、5K 1次転写ローラ
6Y、6M、6C、6K、113 感光体クリーニング装置(クリーニング手段)
8Y、8M、8C、8K トナーカートリッジ
10Y、10M、10C、10K ユニット
20 中間転写ベルト
22 駆動ローラ
24 支持ローラ
26 2次転写ローラ(転写手段)
28、115 定着装置(定着手段)
30 中間転写体クリーニング装置
32 デカーラ部材
108 帯電ローラ
111A 現像剤保持体
112 転写装置
116 取り付けレール
117 除電露光のための開口部
118 露光のための開口部
200 プロセスカートリッジ
210 トナーの粒子
212 樹脂
214 離型剤
216 被覆樹脂層
218 被覆樹脂面
220 離型剤露出面
222 開口縁
224 開口部
226 開口縁周辺樹脂面
228 仮想平面
300、P 記録紙(被転写体)
1Y, 1M, 1C, 1K, 107 photoconductor (latent image holder)
2Y, 2M, 2C,
3
5Y, 5M, 5C, 5K
8Y, 8M, 8C,
28, 115 Fixing device (fixing means)
30 Intermediate transfer
Claims (8)
前記離型剤の粒子である離型剤粒子が分散された離型剤粒子分散液を調整する離型剤粒子分散液調整工程と、
前記樹脂粒子分散液及び前記離型剤粒子分散液を混合し、前記第1の樹脂粒子及び前記離型剤粒子を含む混合溶液を調整する混合溶液調整工程と、
前記混合溶液において、前記離型剤粒子よりも前記第1の樹脂粒子の方が先に凝集して形成された凝集粒子を調整する凝集粒子調整工程と、
前記凝集粒子に、前記結着樹脂の粒子である第2の樹脂粒子が被覆して形成された樹脂被覆粒子を調整する樹脂被覆粒子調整工程と、
前記樹脂被覆粒子を、前記第2の樹脂粒子のガラス転移温度以上に加熱して融合・合一する融合・合一工程と、を含む、請求項1又は請求項2に記載の静電潜像現像用トナーの製造方法。 A resin particle dispersion adjusting step of adjusting a resin particle dispersion in which the first resin particles as the binder resin particles are dispersed;
A release agent particle dispersion adjusting step for adjusting a release agent particle dispersion in which release agent particles that are particles of the release agent are dispersed;
A mixed solution adjusting step of mixing the resin particle dispersion and the release agent particle dispersion to adjust a mixed solution containing the first resin particles and the release agent particles;
In the mixed solution, an aggregated particle adjusting step of adjusting aggregated particles formed by the aggregation of the first resin particles earlier than the release agent particles;
A resin-coated particle adjusting step of adjusting the resin-coated particles formed by coating the aggregated particles with the second resin particles that are particles of the binder resin;
The electrostatic latent image according to claim 1, further comprising a fusing / merging step of fusing and fusing the resin-coated particles to a temperature equal to or higher than a glass transition temperature of the second resin particles. A method for producing a developing toner.
式(1):1×10−5≦Fp≦1×10−1
式(2):1×10−5≦Fw≦1×10−1
式(3):Fp≦Fw When the coagulation value of the first resin particles is Fp (mol / g) and the coagulation value of the release agent particles is Fw (mol / g), the following formulas (1), (2), and (3) The method for producing a toner for developing an electrostatic latent image according to claim 3, wherein:
Formula (1): 1 × 10 −5 ≦ Fp ≦ 1 × 10 −1
Formula (2): 1 × 10 −5 ≦ Fw ≦ 1 × 10 −1
Formula (3): Fp ≦ Fw
前記トナーは、請求項1もしくは請求項2に記載の静電潜像現像用トナー、又は請求項3もしくは請求項4に記載の静電潜像現像用トナーの製造方法により製造された静電潜像現像用トナーである、トナーカートリッジ。 Toner that is removed from the image forming apparatus and supplied to at least developing means provided in the image forming apparatus is stored.
The toner is an electrostatic latent image developing toner according to claim 1 or 2, or an electrostatic latent image produced by the method of producing an electrostatic latent image developing toner according to claim 3 or 4. A toner cartridge which is a toner for image development.
前記潜像保持体の表面に静電潜像を形成させる静電潜像形成手段と、
前記静電潜像を現像剤によりトナー像として現像する現像手段と、
前記潜像保持体上に形成された前記トナー像を被転写体上に転写する転写手段と、
前記被転写体上に転写された前記トナー像を定着する定着手段と、を有し、
前記現像剤は、請求項5に記載の静電潜像現像用現像剤である画像形成装置。 A latent image carrier,
An electrostatic latent image forming means for forming an electrostatic latent image on the surface of the latent image holding member;
Developing means for developing the electrostatic latent image as a toner image with a developer;
Transfer means for transferring the toner image formed on the latent image holding member onto a transfer target;
Fixing means for fixing the toner image transferred onto the transfer object,
The image forming apparatus according to claim 5, wherein the developer is a developer for developing an electrostatic latent image.
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|---|---|---|---|---|
| JP2014186194A (en) * | 2013-03-25 | 2014-10-02 | Konica Minolta Inc | Electrostatic charge image developing toner |
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