JP2019040205A - Method for manufacturing toner, method for manufacturing developer, and image forming method - Google Patents
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Abstract
【課題】低温定着性に優れるのみならず、耐ブロッキング性にも優れるトナーの製造方法の提供。【解決手段】少なくとも1つの吐出孔からトナー組成液を液滴状に吐出する液滴吐出工程を含むトナーの製造方法であって、前記トナー組成液から形成されるトナーが、結着樹脂を含有し、前記結着樹脂が、結晶性ポリエステル、及び非晶性ポリエステルを含有し、テトラヒドロフランを用いて前記トナーから前記結着樹脂を抽出して得られる抽出溶液から、加熱によってテトラヒドロフランを除去して得られる成形体が、前記結晶性ポリエステルの球形ドメインを有し、更に前記球形ドメインの平均粒径が7.0μm以下であるトナーの製造方法である。【選択図】図1Kind Code: A1 A method for producing a toner having excellent low-temperature fixability and excellent anti-blocking property is provided. Kind Code: A1 A toner manufacturing method includes a droplet ejection step of ejecting a toner composition liquid in the form of droplets from at least one ejection hole, wherein the toner formed from the toner composition liquid contains a binder resin. and the binder resin contains a crystalline polyester and an amorphous polyester, and the tetrahydrofuran is removed by heating from an extracted solution obtained by extracting the binder resin from the toner using tetrahydrofuran. The molded product obtained by the above method has spherical domains of the crystalline polyester, and the average particle size of the spherical domains is 7.0 μm or less. [Selection drawing] Fig. 1
Description
本発明は、トナーの製造方法、現像剤の製造方法、及び画像形成方法に関する。 The present invention relates to a toner manufacturing method, a developer manufacturing method, and an image forming method.
従来から、電子写真方式の画像形成装置等において、電気的又は磁気的に形成された潜像は、電子写真用トナー(以下、単に「トナー」と称することもある)によって顕像化されている。例えば、電子写真法では、感光体上に静電荷像(潜像)を形成し、次いで、該潜像をトナーにより現像して、トナー画像を形成している。前記トナー画像は、通常、紙等の転写材上に転写され、次いで、前記転写材上に定着される。前記トナー画像を前記転写材上に定着する定着工程においては、そのエネルギー効率の良さから、加熱ローラ定着方式、加熱ベルト定着方式といった熱定着方式が広く一般に用いられている。 Conventionally, in an electrophotographic image forming apparatus or the like, a latent image formed electrically or magnetically has been visualized with an electrophotographic toner (hereinafter also simply referred to as “toner”). . For example, in electrophotography, an electrostatic charge image (latent image) is formed on a photoreceptor, and then the latent image is developed with toner to form a toner image. The toner image is usually transferred onto a transfer material such as paper, and then fixed onto the transfer material. In the fixing step for fixing the toner image on the transfer material, a heat fixing method such as a heating roller fixing method and a heating belt fixing method is widely used because of its energy efficiency.
近年では、画像形成装置の高速化、省エネルギー化に対する市場からの要求は益々大きくなり、低温定着性に優れ、高品位な画像を提供できるトナーが求められている。前記トナーの低温定着性を達成するためには、前記トナーの結着樹脂の軟化温度を低くする必要があるが、前記結着樹脂の軟化温度が低いと、定着時にトナー像の一部が定着部材の表面に付着し、これがコピー用紙上に転移する、いわゆるオフセットが発生しやすくなる。また、トナーの耐熱保存性が低下し、特に高温環境下においてトナー粒子同士が融着する、いわゆるブロッキングが発生する。その他に、現像器内においてもトナーが現像器内部やキャリアに融着して汚染する問題や、トナーが感光体表面にフィルミングしやすくなる問題がある。 In recent years, demands from the market for increasing the speed and energy saving of image forming apparatuses are increasing, and there is a demand for toners that are excellent in low-temperature fixability and can provide high-quality images. In order to achieve low-temperature fixability of the toner, it is necessary to lower the softening temperature of the binder resin of the toner. If the softening temperature of the binder resin is low, a part of the toner image is fixed at the time of fixing. A so-called offset is likely to occur, which adheres to the surface of the member and transfers it onto the copy sheet. Further, the heat-resistant storage stability of the toner is lowered, and so-called blocking occurs in which toner particles are fused with each other particularly in a high temperature environment. In addition, there are problems that the toner is fused and contaminated inside the developing device and the carrier in the developing device, and that the toner is likely to be filmed on the surface of the photoreceptor.
これらの問題を解決できる技術として、トナーの結着樹脂に結晶性樹脂を用いる技術が提案されている(例えば、特許文献1及び2参照)。結晶性樹脂は、結晶化状態から融点で急激に軟化する特性を持つことから、トナーの定着温度を大きく下げることが可能である。 As a technique capable of solving these problems, a technique using a crystalline resin as a toner binder resin has been proposed (see, for example, Patent Documents 1 and 2). Since the crystalline resin has a characteristic that it softens rapidly from the crystallized state at the melting point, the fixing temperature of the toner can be greatly lowered.
しかし、結晶性樹脂と非晶性樹脂とを単にブレンドしただけでは相分離し易い。そのため、トナーの結着樹脂に結晶性樹脂を用いた場合、靭性に優れる一方で軟質であり、塑性変形し易い。そのため、単純に結晶性樹脂を結着樹脂として用いるだけでは、トナーの耐熱保存性(耐ブロッキング性)が乏しくなり、トナー収納容器内及び画像形成装置内でトナーが凝集することで、トナーの補給ができなくなり、トナー濃度が低下し、異常画像が形成されるという問題がある。 However, it is easy to phase separate by simply blending a crystalline resin and an amorphous resin. Therefore, when a crystalline resin is used as the binder resin of the toner, it is excellent in toughness while being soft and easily plastically deformed. Therefore, simply using a crystalline resin as a binder resin reduces the heat storage stability (blocking resistance) of the toner, and the toner aggregates in the toner storage container and the image forming apparatus. There is a problem that the toner density is lowered and an abnormal image is formed.
一方、結晶性樹脂と非晶性樹脂とからなる結着樹脂を含む成分を乳化又は溶融混練する工程にて外力を負荷することで、トナー中に前記結晶性樹脂を微分散することができる。しかし、この方法は、再び熱及び外力を負荷させた場合には前記結晶性樹脂の分散性が悪化し、低温定着性、及び耐ブロッキング性が低下するという問題がある。 On the other hand, the crystalline resin can be finely dispersed in the toner by applying an external force in the step of emulsifying or melt-kneading a component containing a binder resin composed of a crystalline resin and an amorphous resin. However, this method has a problem that when the heat and external force are applied again, the dispersibility of the crystalline resin is deteriorated, and the low-temperature fixability and the blocking resistance are lowered.
本発明は、従来における前記諸問題を解決し、以下の目的を達成することを課題とする。即ち、本発明は、低温定着性に優れるのみならず、耐ブロッキング性にも優れるトナーを提供することを目的とする。 An object of the present invention is to solve the above-described problems and achieve the following objects. That is, an object of the present invention is to provide a toner that not only has excellent low-temperature fixability but also has excellent blocking resistance.
前記課題を解決するための手段としては、以下の通りである。即ち、
本発明のトナーは、結着樹脂を含有するトナーであって、
前記結着樹脂が、結晶性ポリエステル、及び非晶性ポリエステルを含有し、
テトラヒドロフランを用いて前記トナーから前記結着樹脂を抽出して得られる抽出溶液から、加熱によってテトラヒドロフランを除去して得られる成形体が、前記結晶性ポリエステルの球形ドメインを有し、更に前記球形ドメインの平均粒径が7.0μm以下である。
Means for solving the problems are as follows. That is,
The toner of the present invention is a toner containing a binder resin,
The binder resin contains a crystalline polyester and an amorphous polyester;
A molded product obtained by removing tetrahydrofuran by heating from an extraction solution obtained by extracting the binder resin from the toner using tetrahydrofuran has a spherical domain of the crystalline polyester, and further has a spherical domain. The average particle size is 7.0 μm or less.
本発明によると、従来における前記諸問題を解決することができ、低温定着性に優れるのみならず、耐ブロッキング性にも優れるトナーを提供することができる。 According to the present invention, the above-described problems can be solved, and a toner not only having excellent low-temperature fixability but also excellent blocking resistance can be provided.
(トナー)
本発明のトナーは、結着樹脂を少なくとも含有し、更に必要に応じて、その他の成分を含有する。
前記結着樹脂は、結晶性ポリエステル、及び非晶性ポリエステルを含有する。
テトラヒドロフランを用いて前記トナーから前記結着樹脂を抽出して得られる抽出溶液から、加熱によってテトラヒドロフランを除去して得られる成形体は、前記結晶性ポリエステルの球形ドメインを有する。更に前記球形ドメインの平均粒径は7.0μm以下である。
(toner)
The toner of the present invention contains at least a binder resin, and further contains other components as necessary.
The binder resin contains a crystalline polyester and an amorphous polyester.
A molded product obtained by removing tetrahydrofuran by heating from an extraction solution obtained by extracting the binder resin from the toner using tetrahydrofuran has spherical domains of the crystalline polyester. Furthermore, the average particle diameter of the spherical domain is 7.0 μm or less.
本発明者らは、結晶性樹脂と非晶性樹脂とを単にブレンドしただけでは、前記結晶性樹脂で構成される数十から数百マイクロメートルのドメインを形成することを知見した。また、単純に結晶性樹脂を結着樹脂として用いるだけでは結晶性樹脂の分散が不十分となること、すなわちドメインサイズが大きくなることでトナーの耐熱保存性(耐ブロキング性)が低下することを知見した。
一方、結晶性樹脂と非晶性樹脂とからなる結着樹脂を含む成分を乳化又は溶融混練する工程にて外力を負荷することで、トナー中に前記結晶性樹脂を微分散することができる。しかし、この方法は、外力により強制的に微分散させているため、前記結晶性樹脂と前記非晶性樹脂との相溶性は低いことを知見した。そのため、再び熱及び外力を負荷させた場合には前記結晶性樹脂の分散性が悪化し、低温定着性、及び耐ブロッキング性が低下する。
The present inventors have found that a domain of tens to hundreds of micrometers composed of the crystalline resin is formed by simply blending the crystalline resin and the amorphous resin. In addition, simply using a crystalline resin as a binder resin may result in insufficient dispersion of the crystalline resin, that is, the heat resistant storage stability (blocking resistance) of the toner may be reduced by increasing the domain size. I found out.
On the other hand, the crystalline resin can be finely dispersed in the toner by applying an external force in the step of emulsifying or melt-kneading a component containing a binder resin composed of a crystalline resin and an amorphous resin. However, this method has been found to be low in compatibility between the crystalline resin and the amorphous resin because it is forcibly finely dispersed by an external force. Therefore, when heat and external force are applied again, the dispersibility of the crystalline resin is deteriorated, and the low-temperature fixability and blocking resistance are reduced.
上記知見を踏まえて本発明者らは鋭意検討した結果、結晶性ポリエステル及び非晶性ポリエステルを含有する結着樹脂を含むトナーにおいて、低温定着性及び耐ブロッキング性が、前記結着樹脂を溶解してなる溶液より得られる成形体中の前記結晶性ポリエステルのドメインサイズに大きく依存することを見出した。即ち、自発的に結晶ポリエステルが微分散する結晶性ポリエステル及び非晶性ポリエステルの組み合わせは、低温定着性及び耐ブロッキング性に有利である。 Based on the above findings, as a result of intensive studies, the present inventors have found that the toner containing a binder resin containing a crystalline polyester and an amorphous polyester has a low-temperature fixability and anti-blocking property that dissolves the binder resin. It has been found that this greatly depends on the domain size of the crystalline polyester in the molded product obtained from the solution. That is, a combination of a crystalline polyester and an amorphous polyester in which the crystalline polyester spontaneously finely disperses is advantageous in terms of low-temperature fixability and blocking resistance.
更に、この自発的な微分散は、結晶性ポリエステル及び非晶性ポリエステルのそれぞれの粘度、前記結晶性ポリエステル及び前記非晶性ポリエステルの含有比、前記結晶性ポリエステル及び前記非晶性ポリエステルの表面自由エネルギー差などを考慮し、前記結晶性ポリエステル及び前記非晶性ポリエステルの組み合わせを適宜選択することで、達成できるということを、本発明者らは、明らかにした。
結晶性ポリエステル及び非晶性ポリエステルの粘度比並びに量比は、同温度で同組成の場合、結晶性ポリエステル及び非晶性ポリエステルの分子量並びに結晶性ポリエステルの含有量によって決まり、これらの因子は結晶性ポリエステルのドメインサイズに影響する。
この表面自由エネルギーの差が小さい前記結晶性ポリエステルと前記非晶性ポリエステルとの組み合わせほど、ドメインサイズを小さくすることが可能である。これは、結晶性ポリエステルと非晶性ポリエステルとの表面自由エネルギーの差が小さくなると、それらの界面張力が小さくなり、結晶性ポリエステルと非晶性ポリエステルとの相溶性が向上するためである。従って、結晶性ポリエステルのドメインサイズを小さくするために、表面自由エネルギーを指標として、結晶性ポリエステル及び非晶性ポリエステルの原料モノマーの組み合わせを適宜選択できるということである。
Further, this spontaneous fine dispersion is caused by the respective viscosities of the crystalline polyester and the amorphous polyester, the content ratio of the crystalline polyester and the amorphous polyester, the surface freeness of the crystalline polyester and the amorphous polyester. The present inventors have clarified that this can be achieved by appropriately selecting a combination of the crystalline polyester and the amorphous polyester in consideration of an energy difference or the like.
The viscosity ratio and quantity ratio of crystalline polyester and amorphous polyester are determined by the molecular weight of crystalline polyester and amorphous polyester and the content of crystalline polyester in the same composition at the same temperature. Affects the domain size of polyester.
The combination of the crystalline polyester and the amorphous polyester having a smaller difference in surface free energy can reduce the domain size. This is because when the difference in surface free energy between the crystalline polyester and the amorphous polyester is reduced, the interfacial tension is reduced and the compatibility between the crystalline polyester and the amorphous polyester is improved. Therefore, in order to reduce the domain size of the crystalline polyester, the combination of the raw material monomers of the crystalline polyester and the amorphous polyester can be appropriately selected using the surface free energy as an index.
以上の通り、トナーの低温定着性及び耐ブロッキング性を向上させるべく、前記非晶性ポリエステルと前記結晶性ポリエステルとの熱特性に加え、前記結晶性ポリエステルのドメインサイズを小さくすることを目的に、前記非晶性ポリエステル及び前記結晶性ポリエステルの分子量、それらの含有比、及びそれらの表面自由エネルギー差に着目し、本発明者らは、本発明を完成するに至った。 As described above, in order to improve the low-temperature fixability and anti-blocking property of the toner, in addition to the thermal characteristics of the amorphous polyester and the crystalline polyester, for the purpose of reducing the domain size of the crystalline polyester, Paying attention to the molecular weight of the amorphous polyester and the crystalline polyester, their content ratio, and their surface free energy difference, the present inventors have completed the present invention.
<結晶性ポリエステルのドメイン>
テトラヒドロフランを用いて前記トナーから前記結着樹脂を抽出して得られる抽出溶液から、加熱によってテトラヒドロフランを除去して得られる成形体は、前記結晶性ポリエステルの球形ドメインを有する。更に前記球形ドメインの平均粒径は、7.0μm以下である。前記平均粒径が、7.0μmを超えると、前記結晶性ポリステルと、前記非晶性ポリエステルとの相溶性が乏しく、低温定着性、又は耐ブロッキング性が劣る。
前記球形ドメインにおける球形とは、真球に限定されず、楕円体も含む。
前記成形体における前記結晶性ポリエステルのドメインの形状としては、球形のみからなることが好ましい。
前記球形ドメインは、前記成形体を断面観察した際には、例えば、円形、楕円形で観察される。
ここで、「平均粒径」とは、前記球形ドメインが真球状である場合は、その直径、非球形の場合には、その長径を任意に20個測定した結果の算術平均値である。
<Domain of crystalline polyester>
A molded product obtained by removing tetrahydrofuran by heating from an extraction solution obtained by extracting the binder resin from the toner using tetrahydrofuran has spherical domains of the crystalline polyester. Furthermore, the average particle diameter of the spherical domain is 7.0 μm or less. When the average particle diameter exceeds 7.0 μm, the compatibility between the crystalline polyester and the amorphous polyester is poor, and the low-temperature fixability or blocking resistance is poor.
The spherical shape in the spherical domain is not limited to a true sphere and includes an ellipsoid.
The shape of the crystalline polyester domain in the molded body is preferably only spherical.
The spherical domain is observed, for example, as a circle or an ellipse when the molded body is observed in cross section.
Here, the “average particle diameter” is an arithmetic average value obtained by arbitrarily measuring 20 diameters in the case where the spherical domain is a true sphere and in the case of a non-spherical shape.
前記球状ドメインのアスペクト比としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、3以下が好ましく、2以下がより好ましい。前記アスペクト比が、3よりも大きくなると、前記結晶性ポリエステルと、前記非晶性ポリエステルとの相溶性が高すぎ、前記結晶性ポリエステルの結晶化度が低下し、耐ブロッキング性が劣る可能性がある。 There is no restriction | limiting in particular as an aspect-ratio of the said spherical domain, Although it can select suitably according to the objective, 3 or less is preferable and 2 or less is more preferable. When the aspect ratio is greater than 3, the compatibility between the crystalline polyester and the amorphous polyester is too high, the crystallinity of the crystalline polyester may be lowered, and the blocking resistance may be inferior. is there.
前記トナー中の前記結晶性ポリエステルのドメインの平均サイズは、150nm以下であることが好ましい。前記平均サイズが、150nmを超えると、前記結晶性ポリエステルと、前記非晶性ポリエステルとの相溶性が乏しく、低温定着性、又は耐ブロッキング性が劣ることがある。
ここで、「平均サイズ」とは、ドメインのサイズを任意に20個測定した結果の算術平均値である。
The average size of the crystalline polyester domains in the toner is preferably 150 nm or less. When the average size exceeds 150 nm, the compatibility between the crystalline polyester and the amorphous polyester is poor, and the low-temperature fixability or blocking resistance may be inferior.
Here, the “average size” is an arithmetic average value obtained by arbitrarily measuring 20 domain sizes.
前記トナー中の前記結晶性ポリエステルのドメインの形状も球形のみからなることが好ましい。
前記トナー中、及び前記成形体中の前記結晶性ポリエステルのドメインの形状が、針状、棒状、板状、又は不定形である場合、相分離構造が定まっていない、即ち非晶質部と結晶質部との相溶性が良好であり、結晶に成長できない結晶性ポリマー鎖が前記非晶質部に多く残存し、十分な耐ブロッキング性を維持することが難しい傾向がある。この傾向は、ドメインの形状が不定形である場合に、顕著となる。
It is preferable that the crystalline polyester domains in the toner have only a spherical shape.
When the crystalline polyester domains in the toner and the molded body are needle-shaped, rod-shaped, plate-shaped, or amorphous, the phase separation structure is not fixed, that is, amorphous portions and crystals There is a tendency that it is difficult to maintain sufficient anti-blocking property because the compatibility with the mass part is good, and many crystalline polymer chains that cannot grow into crystals remain in the amorphous part. This tendency becomes remarkable when the shape of the domain is indefinite.
前記成形体を作製する際には、前記トナーから前記結着樹脂を抽出してもよいし、前記非晶性ポリエステルと前記結晶性ポリエステルを任意の割合(トナー中に割合)にて秤量して得た混合物をTHF(テトラヒドロフラン)に溶かして、抽出液の代わりとしてもよい。 When producing the molded body, the binder resin may be extracted from the toner, or the amorphous polyester and the crystalline polyester may be weighed at an arbitrary ratio (a ratio in the toner). The obtained mixture may be dissolved in THF (tetrahydrofuran) to replace the extract.
前記トナーより前記結着樹脂を抽出する場合は、トナー秤量後にトナー100質量部に対して100質量部以上のTHFと混合し、室温若しくは加熱攪拌することで行うことができる。得られた結着樹脂抽出液に含有される結着樹脂以外の成分、例えば、離型剤、帯電制御剤、着色剤(例えば、顔料)等は、遠心分離、ろ過、洗浄等により取り除くことが可能である。更に、前記結着樹脂抽出液を、支持体(例えば、テフロン(登録商標)シート)に流延し、その後、溶媒(THF)を除去してフィルム状の成形体を得る。また、前記溶媒の除去方法としては、前記溶媒の蒸発によって行うことが好ましく、前記溶媒を蒸発させる方法としては、加熱、減圧、通風などの方法が挙げられる。更に、前記溶媒を除去する際には、静置下にて行うことが好ましく、外力(例えば、圧縮、せん断等)は与えない。前記成形体より透過型電子顕微鏡(TEM)にて前記結晶性ポリエステルのドメインサイズを測定できる。 The binder resin can be extracted from the toner by mixing 100 parts by mass or more of THF with 100 parts by mass of toner after weighing the toner and stirring at room temperature or with heating. Components other than the binder resin contained in the obtained binder resin extract, such as a mold release agent, a charge control agent, a colorant (for example, a pigment), and the like can be removed by centrifugation, filtration, washing, and the like. Is possible. Further, the binder resin extract is cast on a support (for example, a Teflon (registered trademark) sheet), and then the solvent (THF) is removed to obtain a film-like molded product. The solvent removal method is preferably performed by evaporation of the solvent, and examples of the method for evaporating the solvent include methods such as heating, decompression, and ventilation. Furthermore, when the solvent is removed, it is preferably performed under standing, and external force (for example, compression, shearing, etc.) is not applied. The domain size of the crystalline polyester can be measured from the molded body with a transmission electron microscope (TEM).
<<結晶性ポリエステルのドメインサイズ観察方法>>
前記トナー、又は前記成形体を、市販の四酸化ルテニウム5質量%水溶液を用いて、蒸気染色を行う。染色後、エポキシ樹脂中に包埋し、ミクロトーム(Ultracut−E)を用いてダイヤモンドナイフで切片化する。切片の厚さは、エポキシ樹脂の干渉色を用いて、100nm前後に調整する。更に、前記切片は、銅のグリッドメッシュに載せ、市販の四酸化ルテニウム5質量%水溶液を用いて、蒸気染色を行う。透過型電子顕微鏡(例えば、日本電子株式会社製、JEM−2100F)を用いて観察を行い、前記切片における前記成形体の断面の画像を記録する。前記成形体の断面を観察することによって、前記結晶性ポリエステルによって形成されたドメインを観察し、前記非晶性ポリエステル、及び前記結晶性ポリエステルの存在状態を評価する。
切片化した後の染色によって、前記結晶性ポリエステルが明瞭なコントラストとして得られる。前記結晶性ポリエステルは前記非晶性ポリエステルよりも、弱く染色される。これは、前記結晶性ポリエステルの中への染色材料の染み込みが、密度の差などが有るために、前記非晶性ポリエステルよりも弱いためと考えられる。
このように、染色の強弱によって、ルテニウム原子の量が異なるため、強く染色される部分は、これらの原子が多く存在し、電子線が透過せずに、観察像上では黒くなり、弱く染色される部分は、電子腺が透過されやすく、観察像上では白くなる。
<< Method for observing domain size of crystalline polyester >>
The toner or the molded body is subjected to vapor dyeing using a commercially available 5% by mass aqueous solution of ruthenium tetroxide. After dyeing, it is embedded in an epoxy resin and sectioned with a diamond knife using a microtome (Ultracut-E). The thickness of the section is adjusted to around 100 nm using the interference color of the epoxy resin. Further, the slice is placed on a copper grid mesh and vapor-stained using a commercially available 5% by weight aqueous solution of ruthenium tetroxide. Observation is performed using a transmission electron microscope (for example, JEM-2100F, manufactured by JEOL Ltd.), and an image of a cross section of the molded body in the section is recorded. By observing the cross section of the molded body, the domain formed by the crystalline polyester is observed, and the presence state of the amorphous polyester and the crystalline polyester is evaluated.
The crystalline polyester is obtained as a clear contrast by dyeing after sectioning. The crystalline polyester is dyed weaker than the amorphous polyester. This is presumably because the soaking of the dyed material into the crystalline polyester is weaker than the amorphous polyester because of the difference in density.
In this way, the amount of ruthenium atoms varies depending on the intensity of the staining, so the portion that is strongly stained has many of these atoms, the electron beam does not pass through, and it becomes black on the observed image and is weakly stained. This part is easily transmitted through the electronic gland and becomes white on the observed image.
前記成形体断面の一例を図1に示す。図1の模式図は、直径0.3μm〜3.0μmの球形ドメインのみを有する好ましい態様の模式図である。なお、図1は、後述する実施例4の成形体の断面の模式図である。 An example of the cross section of the molded body is shown in FIG. The schematic diagram of FIG. 1 is a schematic diagram of a preferred embodiment having only spherical domains having a diameter of 0.3 μm to 3.0 μm. In addition, FIG. 1 is a schematic diagram of a cross section of a molded body of Example 4 to be described later.
<熱特性>
テトラヒドロフランを用いて前記トナーから前記結着樹脂を抽出して得られる抽出溶液から、加熱によってテトラヒドロフランを除去して得られる成形体の40℃かつ相対湿度80%条件下における200mNでのTMA(Thermo Mechanical Analysis)圧縮変形率(TMA%)は、3.0%以下であることが好ましい。前記TMA%が、3.0%を超えることは、夏場の輸送、又は海上輸送を想定した場合、容易に変形しうることを意味しており、針入度試験等によって得られた静的保存性、及びドライ条件下での保存性に優れていたとしても、誤差因子込みの動的条件下では保存性が悪いということを意味する。つまりは、耐ブロッキング性が悪くなりうることを意味している。即ち、前記TMA%が、3.0%を超えると、トナーの夏場の運送、トナーの夏場の倉庫保管、複写機内温度等を考慮したとき、容易にトナー同士が膠着し、搬送性、及び転写性が悪化し、画質不良等に直結するため好ましくない。
<Thermal characteristics>
TMA (Thermo Mechanical) at 200 mN under conditions of 40 ° C. and 80% relative humidity of a molded article obtained by removing tetrahydrofuran by heating from the extraction solution obtained by extracting the binder resin from the toner using tetrahydrofuran. The analysis) compression deformation rate (TMA%) is preferably 3.0% or less. If the TMA% exceeds 3.0%, it means that it can be easily deformed when it is assumed that it is transported in the summer or by sea, and static storage obtained by a penetration test or the like. This means that even if the stability and storage stability under dry conditions are excellent, the storage stability is poor under dynamic conditions including error factors. In other words, it means that blocking resistance can be deteriorated. That is, if the TMA% exceeds 3.0%, the toner is easily agglomerated, transportability, and transfer when considering the toner summer transportation, the toner summer storage in the warehouse, the temperature inside the copying machine, and the like. This is not preferable because the image quality deteriorates and directly leads to poor image quality.
<結着樹脂>
前記結着樹脂は、前記結晶性ポリエステルと、前記非晶性ポリエステルとを少なくとも含有し、更に必要に応じて、その他の成分を含有する。
<Binder resin>
The binder resin contains at least the crystalline polyester and the amorphous polyester, and further contains other components as necessary.
<<結晶性ポリエステル>>
前記結晶性ポリエステルとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、優れたシャープメルト性、及び高い結晶性を有する点から、脂肪族ポリエステルであることが好ましい。
<< Crystalline Polyester >>
There is no restriction | limiting in particular as said crystalline polyester, Although it can select suitably according to the objective, From the point which has the outstanding sharp melt property and high crystallinity, it is preferable that it is an aliphatic polyester.
前記脂肪族ポリエステルは、多価アルコールと、多価カルボン酸、多価カルボン酸無水物、多価カルボン酸エステル等の多価カルボン酸及び/又はその誘導体とを重縮合させて得られ、分岐構造を有さないことが好ましい。 The aliphatic polyester is obtained by polycondensation of a polyhydric alcohol and a polyhydric carboxylic acid such as polyhydric carboxylic acid, polyhydric carboxylic acid anhydride, polycarboxylic acid ester, and / or a derivative thereof, and has a branched structure. It is preferable not to have.
−多価アルコール−
前記多価アルコールとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ジオール、3価以上のアルコールが挙げられる。
-Polyhydric alcohol-
There is no restriction | limiting in particular as said polyhydric alcohol, According to the objective, it can select suitably, For example, diol and trihydric or more alcohol are mentioned.
前記ジオールとしては、例えば、飽和脂肪族ジオールなどが挙げられる。前記飽和脂肪族ジオールとしては、例えば、直鎖飽和脂肪族ジオール、分岐飽和脂肪族ジオールが挙げられる。これらの中でも、直鎖飽和脂肪族ジオールが好ましく、炭素数が2以上12以下の直鎖飽和脂肪族ジオールがより好ましい。前記飽和脂肪族ジオールが分岐型であると、前記結晶性ポリエステルの結晶性が低下し、融点が低下してしまうことがある。前記飽和脂肪族ジオールの炭素数が12を超えると、材料の入手が困難となることがあるので、前記炭素数は12以下であることがより好ましい。 Examples of the diol include saturated aliphatic diol. Examples of the saturated aliphatic diol include linear saturated aliphatic diols and branched saturated aliphatic diols. Among these, a linear saturated aliphatic diol is preferable, and a linear saturated aliphatic diol having 2 to 12 carbon atoms is more preferable. When the saturated aliphatic diol is branched, the crystallinity of the crystalline polyester may be lowered, and the melting point may be lowered. If the saturated aliphatic diol has more than 12 carbon atoms, it may be difficult to obtain the material. Therefore, the carbon number is more preferably 12 or less.
前記飽和脂肪族ジオールとしては、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。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。
これらの中でも、前記結晶性ポリエステルの結晶性が高く、シャープメルト性に優れる点で、エチレングリコール、1,4−ブタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、1,8−オクタンジオール、1,10−デカンジオール、1,12−ドデカンジオールが特に好ましい。
Examples of the saturated aliphatic diol 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-tridecanediol, 1,14-tetradecanediol, 1, Examples thereof include 18-octadecanediol and 1,14-eicosandecanediol. These may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together.
Among these, ethylene glycol, 1,4-butanediol, 1,6-hexanediol, 1,8-octanediol, 1,10- in that the crystalline polyester has high crystallinity and excellent sharp melt properties. Decanediol and 1,12-dodecanediol are particularly preferred.
前記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 trihydric or higher alcohol include glycerin, trimethylolethane, trimethylolpropane, and pentaerythritol. These may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together.
−多価カルボン酸−
前記多価カルボン酸としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、2価のカルボン酸、3価以上のカルボン酸が挙げられる。
-Multivalent carboxylic acid-
There is no restriction | limiting in particular as said polyvalent carboxylic acid, According to the objective, it can select suitably, For example, bivalent carboxylic acid and trivalent or more carboxylic acid are mentioned.
前記2価のカルボン酸としては、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飽和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、メサコニン酸等の芳香族ジカルボン酸、又はこれらの無水物、或いはこれらの低級(炭素数1〜3)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 divalent carboxylic acid include oxalic acid, succinic acid, glutaric acid, adipic acid, peric acid, azelaic acid, sebacic acid, 1,9-nonanedicarboxylic acid, 1,10-decanedicarboxylic acid, 1, Saturated aliphatic dicarboxylic acids such as 12-dodecanedicarboxylic acid, 1,14-tetradecanedicarboxylic acid, 1,18-octadecanedicarboxylic acid; phthalic acid, isophthalic acid, terephthalic acid, naphthalene-2,6-dicarboxylic acid, malonic acid, Examples thereof include aromatic dicarboxylic acids such as mesaconic acid, anhydrides thereof, and lower (carbon number 1 to 3) alkyl esters thereof. These may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together.
前記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、又はこれらの無水物、あるいはこれらの低級(炭素数1〜3)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, or anhydrides thereof, or these Lower (carbon number 1 to 3) alkyl ester and the like. These may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together.
なお、前記多価カルボン酸としては、前記飽和脂肪族ジカルボン酸、前記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、2重結合を持つジカルボン酸などを含有していてもよい。 In addition to the saturated aliphatic dicarboxylic acid and the aromatic dicarboxylic acid, the polyvalent carboxylic acid may contain a dicarboxylic acid having a sulfonic acid group, a dicarboxylic acid having a double bond, and the like.
前記結晶性ポリエステルは、炭素数4以上12以下の直鎖飽和脂肪族ジカルボン酸と、炭素数2以上12以下の直鎖飽和脂肪族ジオールとを縮重合させて得られるものが好ましい。即ち、前記結晶性ポリエステルは、炭素数4以上12以下の飽和脂肪族ジカルボン酸に由来する構成単位と、炭素数2以上12以下の飽和脂肪族ジオールに由来する構成単位とを有することが好ましい。その結果、得られる結晶性ポリエステルは、結晶性が高く、シャープメルト性に優れることから、優れたトナーの低温定着性を発揮できる。 The crystalline polyester is preferably obtained by condensation polymerization of a linear saturated aliphatic dicarboxylic acid having 4 to 12 carbon atoms and a linear saturated aliphatic diol having 2 to 12 carbon atoms. That is, the crystalline polyester preferably has a structural unit derived from a saturated aliphatic dicarboxylic acid having 4 to 12 carbon atoms and a structural unit derived from a saturated aliphatic diol having 2 to 12 carbon atoms. As a result, the resulting crystalline polyester has high crystallinity and excellent sharp melt properties, and therefore can exhibit excellent low-temperature fixability of toner.
前記結晶性ポリエステルは、結晶性ポリエステルと非晶性ポリエステルとのブロック共重合体であってもよい。前記ブロック共重合体の調製方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、以下の(1)から(3)のいずれかの方法、などが挙げられ、何れも好適に使用できる。 The crystalline polyester may be a block copolymer of crystalline polyester and amorphous polyester. There is no restriction | limiting in particular as a preparation method of the said block copolymer, According to the objective, it can select suitably, For example, the method in any one of the following (1) to (3) etc. are mentioned, Can also be suitably used.
(1)予め重合反応により調製した非晶性ポリエステルと、予め重合反応により調製した結晶性ポリエステルとを適当な溶媒に溶解乃至分散させ、イソシアネート基、エポキシ基、カルボジイミド基等のポリマー鎖末端の水酸基、又はカルボン酸と反応する官能基を2つ以上有する伸長剤とを反応させることにより共重合する方法。
(2)予め重合反応により調製した非晶性ポリエステルと、予め重合反応により調製した結晶性ポリエステルとを溶融混練し、減圧下でエステル交換反応により調製する方法。
(3)予め重合反応により調製した結晶性ポリエステルの水酸基を重合開始成分として使用し、前記結晶性ポリエステルのポリマー鎖末端から非晶性ポリエステルを開環重合し共重合する方法。
(1) Amorphous polyester previously prepared by a polymerization reaction and crystalline polyester previously prepared by a polymerization reaction are dissolved or dispersed in a suitable solvent, and a hydroxyl group at the end of a polymer chain such as an isocyanate group, an epoxy group, or a carbodiimide group. Or a method of copolymerization by reacting with an extender having two or more functional groups that react with carboxylic acid.
(2) A method in which an amorphous polyester prepared in advance by a polymerization reaction and a crystalline polyester prepared in advance by a polymerization reaction are melt-kneaded and prepared by transesterification under reduced pressure.
(3) A method in which a hydroxyl group of a crystalline polyester prepared in advance by a polymerization reaction is used as a polymerization initiation component, and the amorphous polyester is subjected to ring-opening polymerization and copolymerization from the polymer chain end of the crystalline polyester.
前記ブロック共重合体の調製において、非晶性ポリエステルと結晶性ポリエステルとの比率は、質量比としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、非晶性ポリエステル/結晶性ポリエステル=20/80〜90/10の範囲が好ましい。 In the preparation of the block copolymer, the ratio of the amorphous polyester to the crystalline polyester is not particularly limited as a mass ratio and can be appropriately selected according to the purpose. The range of the property polyester = 20 / 80-90 / 10 is preferable.
前記ブロック共重合体を結晶性樹脂とみなして使用することで、非晶部と結晶部との相混合度が向上するため、ドメインサイズが縮小し、結果、両成分の連動性が高まるため、結晶性ポリエステルのハンドリング性の向上、及び高温での可塑化効果の向上、をより優位に働かせることなどにつながる。 By using the block copolymer as a crystalline resin, since the degree of phase mixing between the amorphous part and the crystalline part is improved, the domain size is reduced, and as a result, the linkage of both components is increased. This improves the handling of crystalline polyester and improves the plasticizing effect at high temperatures.
前記結晶性ポリエステルの分子量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、GPC測定において、重量平均分子量(Mw)3,000〜35,000が好ましく、10,000〜35,000がより好ましく、10,000〜30,000が特に好ましい。前記重量平均分子量が、3,000未満であると、トナーの耐ブロッキング性、現像器内での攪拌等のストレスに対する耐久性に劣る傾向があり、35,000を超えると、トナーの溶融時の粘弾性が高くなり低温定着性に劣る傾向がある。 There is no restriction | limiting in particular as molecular weight of the said crystalline polyester, Although it can select suitably according to the objective, In GPC measurement, weight average molecular weight (Mw) 3,000-35,000 are preferable, 10,000- 35,000 is more preferable, and 10,000 to 30,000 is particularly preferable. When the weight average molecular weight is less than 3,000, the toner tends to be inferior in blocking resistance and durability against stress such as stirring in the developing device. Viscoelasticity tends to be high and low temperature fixability tends to be poor.
前記結晶性ポリエステルの融点(Tm)としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、40℃〜140℃が好ましく、60℃〜120℃がより好ましい。前記Tmが、40℃未満であると、前記結晶性ポリエステルが低温で溶融しやすく、トナーの耐ブロッキング性が低下する傾向にあり、140℃を超えると、定着時の加熱による前記結晶性ポリエステルの溶融が不十分で、低温定着性が低下する傾向がある。
前記融点は、示差走査熱量計(DSC)測定におけるDSCチャートの吸熱ピーク値により測定することができる。
There is no restriction | limiting in particular as melting | fusing point (Tm) of the said crystalline polyester, Although it can select suitably according to the objective, 40 to 140 degreeC is preferable and 60 to 120 degreeC is more preferable. When the Tm is less than 40 ° C., the crystalline polyester tends to melt at a low temperature and the blocking resistance of the toner tends to be reduced. When the Tm exceeds 140 ° C., the crystalline polyester is heated by fixing. Insufficient melting tends to reduce low temperature fixability.
The melting point can be measured by an endothermic peak value of a DSC chart in a differential scanning calorimeter (DSC) measurement.
前記結着樹脂における前記結晶性ポリエステルの含有量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、前記結着樹脂に対して1質量%〜30質量%が好ましく、1質量%〜20質量%がより好ましく、5質量%〜20質量%が特に好ましい。前記含有量が、1質量%未満であると、低温定着性が低下することがあり、30質量%を超えると、前記結晶性ポリエステルのドメインサイズが大きくなり、その結果として耐ブロッキング性が低下することがある。 There is no restriction | limiting in particular as content of the said crystalline polyester in the said binder resin, Although it can select suitably according to the objective, 1 mass%-30 mass% are preferable with respect to the said binder resin, More preferred is 20% by mass to 20% by mass, and particularly preferred is 5% by mass to 20% by mass. When the content is less than 1% by mass, the low-temperature fixability may be lowered. When the content exceeds 30% by mass, the domain size of the crystalline polyester is increased, and as a result, the blocking resistance is lowered. Sometimes.
前記結晶性ポリエステルの結晶性、分子構造等については、NMR測定、示差走査熱量計(DSC)測定、X線回折測定、GC/MS測定、LC/MS測定、赤外線吸収(IR)スペクトル測定などにより確認することができる。 About crystallinity, molecular structure, etc. of the crystalline polyester, NMR measurement, differential scanning calorimeter (DSC) measurement, X-ray diffraction measurement, GC / MS measurement, LC / MS measurement, infrared absorption (IR) spectrum measurement, etc. Can be confirmed.
<<非晶性ポリエステル>>
前記非晶性ポリエステルは、多価アルコール成分と、多価カルボン酸、多価カルボン酸無水物、多価カルボン酸エステルなどの多価カルボン酸成分とを用いて得られ、好ましくは分岐構造を有さない。
<< Amorphous polyester >>
The amorphous polyester is obtained by using a polyhydric alcohol component and a polyvalent carboxylic acid component such as a polyvalent carboxylic acid, a polyvalent carboxylic acid anhydride, or a polyvalent carboxylic acid ester, and preferably has a branched structure. No.
−多価アルコール成分−
前記多価アルコール成分としては、2価のアルコール(ジオール)、具体的には、炭素数2〜36のアルキレングリコール(エチレングリコール、1,2−プロピレングリコール、1,3−プロピレングリコール、1,4−ブチレングリコール、1,6−ヘキサンジオールなど);炭素数4〜36のアルキレンエーテルグリコール(ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ジプロピレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリブチレングリコールなど);炭素数6〜36の脂環式ジオール(1,4−シクロヘキサンジメタノール、水素添加ビスフェノールAなど);前記脂環式ジオールの炭素数2〜4のアルキレンオキシド〔エチレンオキシド(以下EOと略記する)、プロピレンオキシド(以下POと略記する)、ブチレンオキシド(以下BOと略記する)など〕付加物(付加モル数1〜30);ビスフェノール類(ビスフェノールA、ビスフェノールF、ビスフェノールSなど)の炭素数2〜4のアルキレンオキシド(EO、PO、BOなど)付加物(付加モル数2〜30)などが挙げられる。
-Polyhydric alcohol component-
Examples of the polyhydric alcohol component include divalent alcohols (diols), specifically, alkylene glycols having 2 to 36 carbon atoms (ethylene glycol, 1,2-propylene glycol, 1,3-propylene glycol, 1,4 -Butylene glycol, 1,6-hexanediol, etc.); C4-C36 alkylene ether glycol (diethylene glycol, triethylene glycol, dipropylene glycol, polyethylene glycol, polypropylene glycol, polybutylene glycol, etc.); C6-C36 An alicyclic diol (1,4-cyclohexanedimethanol, hydrogenated bisphenol A, etc.); an alkylene oxide having 2 to 4 carbon atoms of the alicyclic diol [ethylene oxide (hereinafter abbreviated as EO), propylene oxide (hereinafter abbreviated as EO); O), butylene oxide (hereinafter abbreviated as BO), etc.] adducts (addition moles 1-30); bisphenols (bisphenol A, bisphenol F, bisphenol S, etc.) alkylene oxides having 2 to 4 carbon atoms (EO, PO, BO, etc.) Additives (addition mole number 2-30) etc. are mentioned.
また、前記の2価のジオールに加えて3価以上(3〜8価またはそれ以上)のアルコール成分を含有してもよく、具体的には、炭素数3〜36の3〜8価又はそれ以上の脂肪族多価アルコール(アルカンポリオール及びその分子内若しくは分子間脱水物、例えば、グリセリン、トリエチロールエタン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ソルビトール、ソルビタン、ポリグリセリン、ジペンタエリスリトール;糖類及びその誘導体、例えば庶糖及びメチルグルコシド;など);前記脂肪族多価アルコールの炭素数2〜4のアルキレンオキシド(EO、PO、BOなど)付加物(付加モル数1〜30);トリスフェノール類(トリスフェノールPAなど)の炭素数2〜4のアルキレンオキシド(EO、PO、BOなど)付加物(付加モル数2〜30);ノボラック樹脂(フェノールノボラック、クレゾールノボラックなど:平均重合度3〜60)の炭素数2〜4のアルキレンオキシド(EO、PO、BOなど)付加物(付加モル数2〜30)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。 Further, in addition to the divalent diol, an alcohol component having 3 or more valences (3 to 8 or more) may be contained. The above aliphatic polyhydric alcohols (alkane polyols and intramolecular or intermolecular dehydrates such as glycerin, triethylolethane, trimethylolpropane, pentaerythritol, sorbitol, sorbitan, polyglycerin, dipentaerythritol; saccharides and derivatives thereof For example, sucrose and methyl glucoside; etc.]; adducts having 2 to 4 carbon atoms of the aliphatic polyhydric alcohols (EO, PO, BO, etc.) (addition moles 1 to 30); trisphenols (trisphenol) Adducts of C2-C4 alkylene oxide (EO, PO, BO, etc.) Addition number of moles 2 to 30); Novolak resin (phenol novolak, cresol novolak, etc .: average degree of polymerization 3 to 60) alkylene oxide (EO, PO, BO, etc.) adduct (addition number of moles 2 to 2) 30). These may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together.
−多価カルボン酸成分−
前記多価カルボン酸成分としては、2価のカルボン酸(ジカルボン酸)、具体的には、炭素数4〜36のアルカンジカルボン酸(コハク酸、アピジン酸、セバシン酸など)、アルケニルコハク酸(ドデセニルコハク酸など);炭素数4〜36の脂環式ジカルボン酸〔ダイマー酸(2量化リノール酸)など〕;炭素数4〜36のアルケンジカルボン酸(マレイン酸、フマル酸、シトラコン酸、メサコン酸など);炭素数8〜36の芳香族ジカルボン酸(フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸又はこれらの誘導体、ナフタレンジカルボン酸など)などが挙げられる。これらの中でも、炭素数4〜20のアルカンジカルボン酸、、炭素数8〜20の芳香族ジカルボン酸が好ましい。なお、前記多価カルボン酸成分としては、上述のものの酸無水物又は低級アルキル(炭素数1〜4)エステル(メチルエステル、エチルエステル、イソプロピルエステルなど)も挙げられる。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。
-Polycarboxylic acid component-
Examples of the polyvalent carboxylic acid component include divalent carboxylic acids (dicarboxylic acids), specifically, alkane dicarboxylic acids having 4 to 36 carbon atoms (succinic acid, apidic acid, sebacic acid, etc.), alkenyl succinic acids (dodecenyl succinic acid). C4-C36 alicyclic dicarboxylic acid (dimer acid (dimerized linoleic acid), etc.); C4-C36 alkene dicarboxylic acid (maleic acid, fumaric acid, citraconic acid, mesaconic acid, etc.) An aromatic dicarboxylic acid having 8 to 36 carbon atoms (phthalic acid, isophthalic acid, terephthalic acid or derivatives thereof, naphthalenedicarboxylic acid, etc.). Among these, alkane dicarboxylic acids having 4 to 20 carbon atoms and aromatic dicarboxylic acids having 8 to 20 carbon atoms are preferable. Examples of the polyvalent carboxylic acid component include acid anhydrides and lower alkyl (C1-4) esters (methyl ester, ethyl ester, isopropyl ester, etc.) described above. These may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together.
このほか、ポリ乳酸やポリカーボネートジオールの如き開環重合系も好適に使用しうる。 In addition, ring-opening polymerization systems such as polylactic acid and polycarbonate diol can also be suitably used.
前記非晶性ポリエステルの分子量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、GPC測定において、重量平均分子量(Mw)10,000〜35,000が好ましく、15,000〜30,000がより好ましい。 The molecular weight of the amorphous polyester is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. However, in GPC measurement, a weight average molecular weight (Mw) of 10,000 to 35,000 is preferable, and 15,000. ~ 30,000 is more preferred.
前記非晶性ポリエステルのガラス転移温度(Tg)としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、50℃〜80℃が好ましい。前記Tgが、50℃未満であると、トナーの耐熱保存性、現像器内での攪拌等のストレスに対する耐久性に劣る場合があり、80℃を超えると、トナーの溶融時の粘弾性が高くなり、低温定着性に劣る場合がある。 There is no restriction | limiting in particular as glass transition temperature (Tg) of the said amorphous polyester, Although it can select suitably according to the objective, 50 to 80 degreeC is preferable. When the Tg is less than 50 ° C., the heat resistant storage stability of the toner and durability against stress such as agitation in the developing device may be inferior. And low temperature fixability may be inferior.
前記非晶性ポリエステルの軟化温度としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、130℃〜180℃が好ましい。 There is no restriction | limiting in particular as softening temperature of the said amorphous polyester, Although it can select suitably according to the objective, 130 to 180 degreeC is preferable.
前記非晶性ポリステルの分子構造は、溶液又は固体によるNMR測定の他、GC/MS、LC/MS、IR測定などにより確認することができる。 The molecular structure of the amorphous polyester can be confirmed by GC / MS, LC / MS, IR measurement, etc. in addition to NMR measurement by solution or solid.
前記非晶性ポリエステルは、カーボンブラックを含む各種顔料や帯電制御剤の分散性の向上や帯電量の底上げなどを目的として、本発明を損ねない範囲で末端にカルボキシル基を有していてもよい。
前記非晶性ポリエステルにおける酸価としては、20mgKOH/g以下であることが好ましく、18mgKOH/g以下であることがより好ましい。前記酸価が、20mgKOH/gを超える場合、極性基の増大に伴うドメインの形成不良、環境変動、特に湿度変動に対するトナーの保存安定性や帯電量の低下、樹脂の脆化などにつながるため、好ましくない。
なお、前記非晶性ポリエステルへの酸価の付与は、例えば、前記非晶性ポリエステルの合成時の3価以上のカルボン酸成分の活用によって行うことができる。前記3価以上のカルボン酸成分としては、例えば、1,2,4−ベンゼントリカルボン酸(トリメリット酸)、1,2,5−ベンゼントリカルボン酸、2,5,7−ナフタレントリカルボン酸、1,2,4−ナフタレントリカルボン酸、1,2,4−ブタントリカルボン酸、1,2,5−ヘキサンントリカルボン酸、1,3−ジカルボキシル−2−メチル−2−メチレンカルボキシプロパン、1,2,4−シクロヘキサントリカルボン酸、テトラ(メチレンカルボキシル)メタン、1,2,7,8−オクタンテトラカルボン酸、ピロメリット酸、エンポール三量体酸、これらの酸の無水物、低級アルキルエステル等が挙げられる。
前記非晶性ポリエステルへの酸価の付与の方法としては、従来公知の何れも採用し得るが、酸価の制御性の観点から、水酸基末端ポリエステル合成後に、例えば、無水トリメリット酸を狙い酸価に合致させるように添加し、ポリエステル樹脂の末端に酸価を付与するする方法が好ましい。
なお、末端に酸を付与した樹脂については、本発明を損なわない範囲で、更なる顔料分散性の向上を目的として、樹脂合成完了時あるいは溶液調製時などに、アルカノールアミン類をカウンターイオンとして添加することやポリエチレンイミン、ポリアリルアミンなどを添加して塩形成及び/又は部分アミド変性することも可能である。なお、ポリエチレンイミンやアリルアミンの類は、リニア型ではなく分岐型であることが好ましい。
The amorphous polyester may have a carboxyl group at the terminal as long as it does not impair the present invention for the purpose of improving the dispersibility of various pigments containing carbon black and charge control agents and raising the charge level. .
The acid value in the amorphous polyester is preferably 20 mgKOH / g or less, and more preferably 18 mgKOH / g or less. When the acid value exceeds 20 mgKOH / g, it leads to poor formation of domains due to an increase in polar groups, environmental stability, particularly a decrease in toner storage stability and charge amount against humidity fluctuations, and embrittlement of the resin. It is not preferable.
The acid value can be imparted to the amorphous polyester by, for example, utilizing a trivalent or higher carboxylic acid component during the synthesis of the amorphous polyester. Examples of the trivalent or higher carboxylic acid component include 1,2,4-benzenetricarboxylic acid (trimellitic acid), 1,2,5-benzenetricarboxylic acid, 2,5,7-naphthalenetricarboxylic acid, 2,4-naphthalenetricarboxylic acid, 1,2,4-butanetricarboxylic acid, 1,2,5-hexanenetricarboxylic acid, 1,3-dicarboxyl-2-methyl-2-methylenecarboxypropane, 1,2, Examples include 4-cyclohexanetricarboxylic acid, tetra (methylenecarboxyl) methane, 1,2,7,8-octanetetracarboxylic acid, pyromellitic acid, emporic trimer acid, anhydrides of these acids, and lower alkyl esters. .
As the method for imparting an acid value to the amorphous polyester, any of the conventionally known methods can be adopted. From the viewpoint of controllability of the acid value, after synthesizing the hydroxyl-terminated polyester, for example, trimellitic anhydride is used as an acid. A method of adding the acid value to the end of the polyester resin by adding them so as to match the value is preferable.
In addition, for the resin to which acid is added to the terminal, alkanolamines are added as counter ions at the time of resin synthesis completion or solution preparation for the purpose of further improving the pigment dispersibility within the scope of the present invention. It is also possible to carry out salt formation and / or partial amide modification by adding polyethylenimine, polyallylamine or the like. The polyethyleneimine and allylamine are preferably branched rather than linear.
<<結晶性ポリエステルと非晶性ポリエステルとの組み合わせ>>
前記結晶性ポリエステルと前記非晶性ポリエステルとの表面自由エネルギー差としては、特に制限がなく、目的に応じて選択することができるが、6.0mJm−2〜15.0mJm−2が好ましく、6.0mJm−2〜12.5mJm−2がより好ましい。前記表面自由エネルギー差が6.0mJm−2未満であると球状のドメインが得られず、15.0mJm−2を超えると、前記結晶性ポリエステルのドメインサイズが大きくなり、その結果として耐ブロッキング性が低下することがある。
<< Combination of crystalline polyester and amorphous polyester >>
The surface free energy difference between the crystalline polyester and the amorphous polyester is not particularly limited and can be selected according to the purpose, but is preferably 6.0 mJm −2 to 15.0 mJm −2 , 0.0mJm- 2 to 12.5mJm- 2 is more preferable. If the surface free energy difference is less than 6.0 mJm -2 , a spherical domain is not obtained, and if it exceeds 15.0 mJm -2 , the crystalline polyester has a large domain size, resulting in blocking resistance. May decrease.
前記表面自由エネルギーの解析方法は、特に制限がなく、目的に応じて選択できるが、例えば、下記の方法を用いて解析できる。
前記結晶性ポリエステルおよび前記非晶性ポリエステルの表面自由エネルギーγsは、下記の拡張Fowkes理論から算出される。
The surface free energy γs of the crystalline polyester and the amorphous polyester is calculated from the following extended Fowkes theory.
前記接触角の測定では、滴下する溶媒の液量と、溶媒が薄膜表面に着滴した後何秒経ってから接触角を測定するか(測定時間)とが、結果に影響を及ぼす。そのため、液量は接触角への影響が少ない液量で統一し、測定時間は溶媒ごとに経時変化の少ない時間に決定する必要がある。この滴下する溶媒の液量と測定時間とには、制限はないが、例えば、滴下する溶媒の液量を4μLに統一した場合、純水、エチレングリコール、及びホルムアミドの測定時間はそれぞれ、5,000msec、25,000msec、及び5,000msecとすることで測定できる。 In the measurement of the contact angle, the amount of the solvent to be dripped and how many seconds after the solvent reaches the thin film surface, the contact angle is measured (measurement time) affects the result. Therefore, it is necessary to unify the liquid volume with a liquid volume that has little influence on the contact angle, and to determine the measurement time to a time with little change with time for each solvent. There are no restrictions on the amount of the solvent to be dropped and the measurement time. For example, when the amount of the solvent to be dropped is unified to 4 μL, the measurement time for pure water, ethylene glycol, and formamide is 5, respectively. It can be measured by setting to 000 msec, 25,000 msec, and 5,000 msec.
前記接触角の測定に用いる薄膜は表面が平滑であることが好ましい。平滑な膜を得る方法は、特に制限はないが、例えば、前記樹脂をテトラヒドロフラン(THF)、クロロホルムなどの溶媒に溶解させ、該溶媒をキャスト法によりアルミ板に成膜させる方法で得ることができる。 The thin film used for the measurement of the contact angle preferably has a smooth surface. The method for obtaining a smooth film is not particularly limited. For example, the resin can be obtained by dissolving the resin in a solvent such as tetrahydrofuran (THF) or chloroform and depositing the solvent on an aluminum plate by a casting method. .
<その他の成分>
前記トナーの前記その他の成分としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、着色剤、離型剤、帯電制御剤、流動化剤などが挙げられる。
<Other ingredients>
The other component of the toner is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. Examples thereof include a colorant, a release agent, a charge control agent, and a fluidizing agent.
<<着色剤>>
前記着色剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、カーボンブラック、鉄黒、スーダンブラックSM、ファーストイエローG、ベンジジンイエロー、ソルベントイエロー(21,77,114など)、ピグメントイエロー(12,14,17,83など)、インドファーストオレンジ、イルガシンレッド、パラニトアニリンレッド、トルイジンレッド、ソルベントレッド(17,49,128,5,13,22,48・2など)、ディスパースレッド、カーミンFB、ピグメントオレンジR、レーキレッド2G、ローダミンFB、ローダミンBレーキ、メチルバイオレットBレーキ、フタロシアニンブルー、ソルベントブルー(25,94,60,15・3など)、ピグメントブルー、ブリリアントグリーン、フタロシアニングリーン、オイルイエローGG、カヤセットYG、オラゾールブラウンB、オイルピンクOP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。
<< Colorant >>
There is no restriction | limiting in particular as said coloring agent, According to the objective, it can select suitably, For example, carbon black, iron black, Sudan black SM, first yellow G, benzidine yellow, solvent yellow (21, 77, 114 etc.) ), Pigment Yellow (12, 14, 17, 83, etc.), Indian First Orange, Irgasin Red, Paranitaniline Red, Toluidine Red, Solvent Red (17, 49, 128, 5, 13, 22, 48, 2 etc.) ), Disper Red, Carmine FB, Pigment Orange R, Lake Red 2G, Rhodamine FB, Rhodamine B Lake, Methyl Violet B Lake, Phthalocyanine Blue, Solvent Blue (25, 94, 60, 15.3, etc.), Pigment Blue, Brilliant Guri Down, phthalocyanine green, oil yellow GG, Kayaset YG, Orazole Brown B, such as oil pink OP, and the like. These may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together.
前記着色剤の含有量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、前記結着樹脂100質量部に対して、0.1質量部〜40質量部が好ましく、0.5質量部〜10質量部がより好ましい。 There is no restriction | limiting in particular as content of the said coloring agent, Although it can select suitably according to the objective, 0.1 mass part-40 mass parts are preferable with respect to 100 mass parts of said binder resins, 0 More preferably, 5 parts by mass to 10 parts by mass.
<<離型剤>>
前記離型剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ポリオレフィンワックス、天然ワックス(例えば、カルナウバワックス、モンタンワックス、パラフィンワックス、ライスワックスなど)、炭素数30〜50の脂肪族アルコール(例えば、トリアコンタノールなど)、炭素数30〜50の脂肪酸(例えば、トリアコンタンカルボン酸など)及びこれらの混合物などが挙げられる。
<< Releasing agent >>
The release agent is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. For example, polyolefin wax, natural wax (for example, carnauba wax, montan wax, paraffin wax, rice wax, etc.), carbon number Examples thereof include 30 to 50 aliphatic alcohols (for example, triacontanol), fatty acids having 30 to 50 carbon atoms (for example, triacontane carboxylic acid), and mixtures thereof.
前記ポリオレフィンワックスとしては、例えば、オレフィン(例えば、エチレン、プロピレン、1−ブテン、イソブチレン、1−ヘキセン、1−ドデセン、1−オクタデセン及びこれらの混合物等)の(共)重合体[(共)重合により得られるもの及び熱減成型ポリオレフィンを含む]、オレフィンの(共)重合体の酸素及び/又はオゾンによる酸化物、オレフィンの(共)重合体のマレイン酸変性物[例えば、マレイン酸及びその誘導体(無水マレイン酸、マレイン酸モノメチル、マレイン酸モノブチル、マレイン酸ジメチル等)変性物]、オレフィンと不飽和カルボン酸[(メタ)アクリル酸、イタコン酸、無水マレイン酸等]及び/又は不飽和カルボン酸アルキルエステル[(メタ)アクリル酸アルキル(アルキルの炭素数1〜18)エステル、マレイン酸アルキル(アルキルの炭素数1〜18)エステル等]等との共重合体、ポリメチレン(例えば、サゾールワックス等のフィシャートロプシュワックスなど)、脂肪酸金属塩(ステアリン酸カルシウムなど)、脂肪酸エステル(ベヘニン酸ベヘニルなど)が挙げられる。 Examples of the polyolefin wax include (co) polymer [(co) polymerization of olefins (for example, ethylene, propylene, 1-butene, isobutylene, 1-hexene, 1-dodecene, 1-octadecene, and mixtures thereof). And olefin (co) polymer oxides with oxygen and / or ozone, maleic acid modified products of olefin (co) polymers [eg maleic acid and derivatives thereof] Modified products (such as maleic anhydride, monomethyl maleate, monobutyl maleate, dimethyl maleate)], olefins and unsaturated carboxylic acids [(meth) acrylic acid, itaconic acid, maleic anhydride, etc.] and / or unsaturated carboxylic acids Alkyl ester [alkyl (meth) acrylate (alkyl having 1 to 18 carbon atoms)] Copolymers with stealth, alkyl maleates (alkyls having 1 to 18 carbon atoms), etc., polymethylene (eg, Fischer-Tropsch wax such as sazol wax), fatty acid metal salts (eg calcium stearate), fatty acid esters (Behenyl behenate, etc.).
前記離型剤の軟化温度としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、50℃〜170℃が好ましい。 There is no restriction | limiting in particular as softening temperature of the said mold release agent, Although it can select suitably according to the objective, 50 to 170 degreeC is preferable.
前記離型剤の含有量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。 There is no restriction | limiting in particular as content of the said mold release agent, According to the objective, it can select suitably.
<<帯電制御剤>>
前記帯電制御剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ニグロシン染料、3級アミンを側鎖として含有するトリフェニルメタン系染料、4級アンモニウム塩、ポリアミン樹脂、イミダゾール誘導体、4級アンモニウム塩基含有ポリマー、含金属アゾ染料、銅フタロシアニン染料、サリチル酸金属塩、ベンジル酸のホウ素錯体、スルホン酸基含有ポリマー、含フッ素系ポリマー、ハロゲン置換芳香環含有ポリマー、サリチル酸のアルキル誘導体の金属錯体、セチルトリメチルアンモニウムブロミドなどが挙げられる。
<< Charge Control Agent >>
The charge control agent is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. Examples thereof include a triphenylmethane dye, a quaternary ammonium salt, a polyamine resin containing a nigrosine dye, a tertiary amine as a side chain. , Imidazole derivatives, quaternary ammonium base-containing polymers, metal-containing azo dyes, copper phthalocyanine dyes, salicylic acid metal salts, benzylic acid boron complexes, sulfonic acid group-containing polymers, fluorine-containing polymers, halogen-substituted aromatic ring-containing polymers, salicylic acid Examples thereof include metal complexes of alkyl derivatives and cetyltrimethylammonium bromide.
前記帯電制御剤の含有量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。 There is no restriction | limiting in particular as content of the said charge control agent, According to the objective, it can select suitably.
<<流動化剤>>
前記流動化剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、コロイダルシリカ、アルミナ粉末、酸化チタン粉末、炭酸カルシウム粉末、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、酸化クロム、酸化セリウム、ベンガラ、三酸化アンチモン、酸化マグネシウム、酸化ジルコニウム、硫酸バリウム、炭酸バリウムなどが挙げられる。
<< Fluidizer >>
The fluidizing agent is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. Examples thereof include colloidal silica, alumina powder, titanium oxide powder, calcium carbonate powder, barium titanate, magnesium titanate, and calcium titanate. Strontium titanate, zinc oxide, silica sand, clay, mica, wollastonite, diatomaceous earth, chromium oxide, cerium oxide, bengara, antimony trioxide, magnesium oxide, zirconium oxide, barium sulfate, barium carbonate and the like.
前記流動化剤の含有量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。 There is no restriction | limiting in particular as content of the said fluidizing agent, According to the objective, it can select suitably.
前記トナーにおける組成比としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、前記結着樹脂は、30質量%〜97質量%が好ましく、40質量%〜95質量%がより好ましく、45質量%〜92質量%が特に好ましい。前記着色剤は、0.05質量%〜60質量%が好ましく、0.1質量%〜55質量%がより好ましく、0.5質量%〜50質量%が特に好ましい。前記離型剤は、0質量%〜30質量%が好ましく、0.5質量%〜20質量%がより好ましく、1質量%〜10質量%が特に好ましい。前記帯電制御剤は、0質量%〜20質量%が好ましく、0.1質量%〜10質量%がより好ましく、0.5質量%〜7.5質量%が特に好ましい。前記流動化剤は、0質量%〜10質量%が好ましく、0質量%〜5質量%がより好ましく、0.1質量%〜4質量%が特に好ましい。 The composition ratio in the toner is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. However, the binder resin is preferably 30% by mass to 97% by mass, and more preferably 40% by mass to 95% by mass. 45 mass% to 92 mass% is particularly preferable. The colorant is preferably 0.05% by mass to 60% by mass, more preferably 0.1% by mass to 55% by mass, and particularly preferably 0.5% by mass to 50% by mass. The release agent is preferably 0% by mass to 30% by mass, more preferably 0.5% by mass to 20% by mass, and particularly preferably 1% by mass to 10% by mass. The charge control agent is preferably 0% by mass to 20% by mass, more preferably 0.1% by mass to 10% by mass, and particularly preferably 0.5% by mass to 7.5% by mass. The fluidizing agent is preferably 0% by mass to 10% by mass, more preferably 0% by mass to 5% by mass, and particularly preferably 0.1% by mass to 4% by mass.
<トナーの製造方法>
前記トナーの製造方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、混練粉砕法、懸濁重合法、乳化重合凝集法、噴射・噴霧造粒法などが挙げられる。
<Toner production method>
The method for producing the toner is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. Examples thereof include a kneading and pulverizing method, a suspension polymerization method, an emulsion polymerization aggregation method, and a jet / spray granulation method. .
前記混練粉砕法としては、例えば、前記結着樹脂を前記着色剤などと共に溶融混練した後、微粉砕し、更に分級する方法などが挙げられる。 Examples of the kneading and pulverizing method include a method in which the binder resin is melt-kneaded with the colorant and the like, and then finely pulverized and further classified.
前記懸濁重合法としては、例えば、モノマー、重合開始剤、前記着色剤、前記離型剤等を、分散安定剤を含む水相中に攪拌しながら加えて油滴を形成させ、その後、昇温して重合反応を行わせることにより、トナー粒子を得る方法などが挙げられる。 As the suspension polymerization method, for example, a monomer, a polymerization initiator, the colorant, the mold release agent, and the like are added to an aqueous phase containing a dispersion stabilizer while stirring to form oil droplets, and then the temperature is increased. Examples thereof include a method of obtaining toner particles by heating to cause a polymerization reaction.
前記乳化重合凝集法としては、例えば、前記結着樹脂を水相中で乳化分散した後、脱溶剤して得られた微粒子と、前記着色剤、前記離型剤等を水相中で分散させて形成した分散体とを凝集させ、加熱融着させることによりトナー粒子を製造する方法などが挙げられる。 As the emulsion polymerization aggregation method, for example, the binder resin is emulsified and dispersed in an aqueous phase, and then the fine particles obtained by removing the solvent, the colorant, the release agent and the like are dispersed in the aqueous phase. For example, a method of producing toner particles by agglomerating the dispersion formed by heating and fusing it with heat can be used.
前記噴射・噴霧造粒法としては、例えば、トナー組成物を有機溶剤に溶解又は分散させたトナー組成液を気相中に噴霧して液滴化した後、前記有機溶剤を除去してトナー粒子を得る方法などが挙げられる。
これらの中でも、前記結晶性ポリエステルが、所望のドメインサイズを得られやすい点で、噴射・噴霧造粒法が好ましい。以下に噴射・噴霧造粒法の詳細を説明する。
As the jetting / spray granulation method, for example, a toner composition liquid in which a toner composition is dissolved or dispersed in an organic solvent is sprayed into a gas phase to form droplets, and then the organic solvent is removed to form toner particles. And the like.
Among these, the spray / spray granulation method is preferable because the crystalline polyester can easily obtain a desired domain size. Details of the spray / spray granulation method will be described below.
<<噴射・噴霧造粒法>>
前記噴射・噴霧造粒法による前記トナーの製造方法は、液滴吐出工程と、液滴固化工程とを少なくとも含み、更に必要に応じて、その他の工程を含む。
<< Injection / spray granulation method >>
The method for producing the toner by the spray / spray granulation method includes at least a droplet discharge step and a droplet solidification step, and further includes other steps as necessary.
<<<液滴吐出工程及び液滴吐出手段>>>
前記液滴吐出工程は、少なくとも1つの吐出孔からトナー組成液を液滴状に吐出する工程であり、液滴吐出手段により好適に実施することができる。本発明においては、前記液滴吐出工程において、前記吐出孔が形成された液柱共鳴液室内の前記トナー組成液に振動を付与して液柱共鳴により圧力定在波を形成し、該圧力定在波の腹となる領域に配置された前記吐出孔から前記トナー組成液を液滴状に吐出し、該液滴吐出工程は、前記液滴吐出手段により好適に実施することができる。
<<< Droplet Ejecting Step and Droplet Ejecting Means >>>
The droplet discharge step is a step of discharging the toner composition liquid in droplets from at least one discharge hole, and can be suitably performed by a droplet discharge unit. In the present invention, in the droplet discharge step, a vibration is imparted to the toner composition liquid in the liquid column resonance liquid chamber in which the discharge hole is formed to form a pressure standing wave by liquid column resonance, and the pressure control is performed. The toner composition liquid is ejected in the form of droplets from the ejection holes arranged in the region where the wave is present, and the droplet ejection step can be suitably performed by the droplet ejection means.
前記液滴吐出手段は、前記吐出孔が形成された液柱共鳴液室と、該液柱共鳴液室内の前記トナー組成液に振動を付与する振動発生部とを有し、該振動発生部によって前記液柱共鳴液室内の前記トナー組成液に振動を付与して液柱共鳴により圧力定在波を形成し、該圧力定在波の腹となる領域に配置された前記吐出孔から前記トナー組成液を液滴状に吐出する。 The droplet discharge means includes a liquid column resonance liquid chamber in which the discharge hole is formed, and a vibration generation unit that applies vibration to the toner composition liquid in the liquid column resonance liquid chamber. A vibration is applied to the toner composition liquid in the liquid column resonance liquid chamber to form a pressure standing wave by liquid column resonance, and the toner composition is formed from the discharge hole disposed in a region that is antinode of the pressure standing wave. The liquid is discharged in the form of droplets.
前記吐出孔としては、前記圧力定在波の腹となる領域に配置されたものであれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、前記圧力定在波の腹となる領域の少なくとも1つに対して、複数配置されたことが好ましく、また、1つの液柱共鳴液室に、複数配置されたことが好ましい。 The discharge hole is not particularly limited as long as it is disposed in a region that becomes the antinode of the pressure standing wave, and can be appropriately selected according to the purpose. It is preferable that a plurality of regions are arranged in at least one of the regions, and a plurality of regions are preferably arranged in one liquid column resonance liquid chamber.
前記圧力定在波の腹となる領域とは、液柱共鳴定在波の圧力波において振幅が大きく、圧力変動が大きい領域であり、かつ液滴を吐出するのに十分な大きさの圧力変動を有する領域である。そのような圧力定在波の腹となる領域としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、前記圧力定在波の振幅が極大となる位置(速度定在波としての節)から極小となる位置に向かって±1/3波長が好ましく、±1/4波長がより好ましい。前記吐出孔が、前記圧力定在波の腹となる領域に形成されていると、複数の吐出孔が開口されていても、それぞれの吐出孔からほぼ均一な液滴を形成することができ、更には効率的に液滴の吐出を行うことができ、吐出孔の詰まりも生じ難くなる点で好ましい。 The region that becomes the antinode of the pressure standing wave is a region where the amplitude of the pressure wave of the liquid column resonance standing wave is large and the pressure fluctuation is large, and the pressure fluctuation is large enough to discharge a droplet. It is an area | region which has. There is no particular limitation on the region that becomes the antinode of such a pressure standing wave, and it can be appropriately selected according to the purpose. However, the position where the amplitude of the pressure standing wave becomes a maximum (as a velocity standing wave) ± 1/3 wavelength is preferable from the section of (1) to the position where it becomes the minimum, and ± 1/4 wavelength is more preferable. When the discharge hole is formed in a region that becomes the antinode of the pressure standing wave, even if a plurality of discharge holes are opened, a substantially uniform droplet can be formed from each discharge hole. Furthermore, it is preferable in that the droplets can be efficiently discharged and the discharge holes are not easily clogged.
前記液柱共鳴液室とは、後述する液柱共鳴現象の原理に従い、前記振動発生部によって付与される振動により圧力定常波を形成することができる液室であり、該圧力定在波の腹となる領域に吐出孔が形成され、液柱共鳴液室の長手方向の端部にトナー組成液供給のための連通口を有してなり、必要に応じて、液柱共鳴液室の長手方向の片端乃至両端における、少なくとも一部に該長手方向の軸と垂直な反射壁面を有する。前記液柱共鳴液室としては、液柱共鳴液室の長手方向と平行な壁の1つに配置された振動発生部を有することが好ましく、また、振動発生部が配置された壁と対面する壁に吐出孔が形成されたことが好ましい。
前記液柱共鳴液室の形状としては、前記振動により圧力定常波を形成することができれば特に制限はなく、適宜選択することができ、例えば、四角柱(長方体)、円柱、円すい台などが挙げられる。
前記液柱共鳴液室の長手方向の両端における、少なくとも一部に反射壁面が設けられることが好ましい。ここで、「反射壁面」とは、液体の音波を反射させる程度に硬質な部材、例えば、アルミ、ステンレス等の金属部材、シリコーン等の部材などにより形成された壁面をいう。
The liquid column resonance liquid chamber is a liquid chamber capable of forming a pressure standing wave by vibration applied by the vibration generating unit in accordance with the principle of the liquid column resonance phenomenon described later. A discharge hole is formed in the region, and a communication port for supplying the toner composition liquid is provided at the end of the liquid column resonance liquid chamber in the longitudinal direction. A reflection wall surface perpendicular to the longitudinal axis is provided at least at one end or both ends. The liquid column resonance liquid chamber preferably has a vibration generating portion disposed on one of the walls parallel to the longitudinal direction of the liquid column resonance liquid chamber, and faces the wall on which the vibration generating portion is disposed. It is preferable that a discharge hole is formed in the wall.
The shape of the liquid column resonance liquid chamber is not particularly limited as long as a pressure standing wave can be formed by the vibration, and can be selected as appropriate. For example, a quadrangular column (a rectangular parallelepiped), a cylinder, a truncated cone, etc. Can be mentioned.
It is preferable that a reflection wall surface is provided on at least a part of both ends in the longitudinal direction of the liquid column resonance liquid chamber. Here, the “reflective wall surface” refers to a wall surface formed by a member that is hard enough to reflect the sound wave of the liquid, for example, a metal member such as aluminum or stainless steel, a member such as silicone, or the like.
<<<液滴固化工程及び液滴固化手段>>>
前記液滴固化工程は、前記液滴を固化する工程であり、液滴固化手段により実施することができる。具体的には、先に説明した液滴吐出手段から気体中に吐出させたトナー組成液の液滴を固化(乾燥)する工程及び手段であり、更に捕集する工程及び手段を含んでいてもよい。以下、固化(乾燥)及び捕集を行う液滴固化工程及び液滴固化手段(「乾燥捕集工程」、「乾燥捕集手段」ともいう)について説明する。
<<< Droplet solidification step and droplet solidification means >>>
The droplet solidifying step is a step of solidifying the droplet, and can be performed by a droplet solidifying means. Specifically, it is a step and means for solidifying (drying) the droplets of the toner composition liquid discharged into the gas from the droplet discharge means described above, and may further include a step and means for collecting. Good. Hereinafter, a droplet solidification step and a solidification unit (also referred to as “dry collection step” and “dry collection unit”) that perform solidification (drying) and collection will be described.
以下、本発明のトナーの製造方法を実施するトナーの製造装置の一実施形態について図2及び図3を用いて説明する。
図2は、液柱共鳴液滴吐出手段の構成を示す断面図である。
図2に示す液柱共鳴液滴吐出手段511は、液共通供給路517及び液柱共鳴液室518を含んでなる。液柱共鳴液室518は、長手方向の両端の壁面のうち一方の壁面に設けられた液共通供給路517と連通されている。また、液柱共鳴液室518は、両端の壁面と連結する壁面のうち一つの壁面に液滴521を吐出する吐出孔519と、吐出孔519と対向する壁面に設けられ、かつ液柱共鳴定在波を形成するために高周波振動を発生する振動発生手段520とを有している。なお、振動発生手段520には、図示していない高周波電源が接続されている。
Hereinafter, an embodiment of a toner manufacturing apparatus for carrying out the toner manufacturing method of the present invention will be described with reference to FIGS.
FIG. 2 is a cross-sectional view showing the configuration of the liquid column resonance droplet discharge means.
The liquid column resonance droplet discharge means 511 shown in FIG. 2 includes a liquid common supply path 517 and a liquid column resonance liquid chamber 518. The liquid column resonance liquid chamber 518 communicates with a liquid common supply path 517 provided on one of the wall surfaces at both ends in the longitudinal direction. In addition, the liquid column resonance liquid chamber 518 is provided on the wall surface facing the discharge hole 519 and the discharge hole 519 for discharging the droplet 521 to one wall surface of the wall surfaces connected to both ends. Vibration generating means 520 for generating high-frequency vibration to form a standing wave. The vibration generating means 520 is connected to a high-frequency power source (not shown).
トナー組成物を溶解乃至分散させたトナー組成液(以下、単に「トナー組成液」と記す。)514は図示されない液循環ポンプにより液供給管を通って、図2に示す液柱共鳴液滴吐出手段511の液柱共鳴液室518に供給される。そして、トナー組成液514が充填されている液柱共鳴液室518内には、振動発生手段520によって発生する液柱共鳴定在波により圧力分布が形成される。そして、液柱共鳴定在波において振幅の大きな部分であって圧力変動が大きい、定在波の腹となる領域に配置されている吐出孔519から液滴521が吐出される。この液柱共鳴による定在波の腹となる領域とは、定在波の節以外の領域を意味するものである。好ましくは、定在波の圧力変動が液を吐出するのに十分な大きさの振幅を有する領域であり、より好ましくは圧力定在波の振幅が極大となる位置(速度定在波としての節)から極小となる位置に向かって±1/4波長の範囲である。定在波の腹となる領域であれば、吐出孔が複数で開口されていても、それぞれからほぼ均一な液滴を形成することができ、更には効率的に液滴の吐出を行うことができ、吐出孔の詰まりも生じ難くなる。なお、液共通供給路517を通過したトナー組成液514は図示されない液戻り管を流れて原料収容器に戻される。液滴521の吐出によって液柱共鳴液室518内のトナー組成液514の量が減少すると、液柱共鳴液室518内の液柱共鳴定在波の作用による吸引力が作用し、液共通供給路517から供給されるトナー組成液514の流量が増加し、液柱共鳴液室518内にトナー組成液514が補充される。そして、液柱共鳴液室518内にトナー組成液514が補充されると、液共通供給路517を通過するトナー組成液514の流量が元に戻る。 A toner composition liquid (hereinafter simply referred to as “toner composition liquid”) 514 in which the toner composition is dissolved or dispersed is passed through a liquid supply pipe by a liquid circulation pump (not shown), and the liquid column resonance droplet discharge shown in FIG. The liquid column resonance liquid chamber 518 of the means 511 is supplied. In the liquid column resonance liquid chamber 518 filled with the toner composition liquid 514, a pressure distribution is formed by the liquid column resonance standing wave generated by the vibration generating means 520. Then, the droplet 521 is ejected from the ejection hole 519 disposed in a region where the amplitude of the liquid column resonance standing wave is large and the pressure fluctuation is large and which is an antinode of the standing wave. The region that becomes the antinode of the standing wave due to the liquid column resonance means a region other than the node of the standing wave. Preferably, it is a region where the pressure fluctuation of the standing wave has an amplitude large enough to discharge the liquid, and more preferably a position where the amplitude of the pressure standing wave becomes a maximum (a section as a velocity standing wave). ) To a minimum position in a range of ± 1/4 wavelength. If the region is an antinode of a standing wave, even if there are a plurality of discharge holes, substantially uniform droplets can be formed from each, and moreover, the droplets can be discharged efficiently. And clogging of the discharge holes is less likely to occur. The toner composition liquid 514 that has passed through the liquid common supply path 517 flows through a liquid return pipe (not shown) and is returned to the raw material container. When the amount of the toner composition liquid 514 in the liquid column resonance liquid chamber 518 decreases due to the ejection of the liquid droplets 521, the suction force due to the action of the liquid column resonance standing wave in the liquid column resonance liquid chamber 518 acts, and the liquid common supply The flow rate of the toner composition liquid 514 supplied from the path 517 increases, and the toner composition liquid 514 is replenished in the liquid column resonance liquid chamber 518. When the toner composition liquid 514 is replenished into the liquid column resonance liquid chamber 518, the flow rate of the toner composition liquid 514 passing through the liquid common supply path 517 is restored.
液柱共鳴液滴吐出手段511における液柱共鳴液室518は、金属やセラミックス、シリコンなどの駆動周波数において液体の共鳴周波数に影響を与えない程度の高い剛性を持つ材質により形成されるフレームがそれぞれ接合されて形成されている。また、図2に示すように、液柱共鳴液室518の長手方向の両端の壁面間の長さLは、後述するような液柱共鳴原理に基づいて決定される。 The liquid column resonance liquid chamber 518 in the liquid column resonance droplet discharge means 511 has a frame formed of a material having such a high rigidity that does not affect the resonance frequency of the liquid at a driving frequency such as metal, ceramics, or silicon. It is formed by bonding. Further, as shown in FIG. 2, the length L between the wall surfaces at both ends in the longitudinal direction of the liquid column resonance liquid chamber 518 is determined based on the liquid column resonance principle as described later.
また、液柱共鳴液滴吐出手段511における振動発生手段520は所定の周波数で駆動できるものであれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、圧電体を、弾性板509に貼りあわせた形態が好ましい。前記弾性板は、圧電体が接液しないように液柱共鳴液室の壁の一部を構成している。前記圧電体としては、例えば、チタン酸ジルコン酸鉛(PZT)等の圧電セラミックスなどが挙げられ、一般に変位量が小さいため積層して使用されることが多い。この他にも、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)等の圧電高分子、水晶、LiNbO3、LiTaO3、KNbO3等の単結晶などが挙げられる。更に、振動発生手段520は、1つの液柱共鳴液室毎に個別に制御できるように配置されていることが好ましい。また、上記の1つの材質のブロック状の振動部材を液柱共鳴液室の配置にあわせて、一部切断し、弾性板を介してそれぞれの液柱共鳴液室を個別制御できるような構成が好ましい。 Further, the vibration generating unit 520 in the liquid column resonant droplet discharging unit 511 is not particularly limited as long as it can be driven at a predetermined frequency, and can be appropriately selected according to the purpose. The form bonded to is preferable. The elastic plate constitutes a part of the wall of the liquid column resonance liquid chamber so that the piezoelectric body does not come into contact with the liquid. Examples of the piezoelectric body include piezoelectric ceramics such as lead zirconate titanate (PZT). In general, the displacement is small, and the piezoelectric body is often used by being laminated. In addition, piezoelectric polymers such as polyvinylidene fluoride (PVDF), single crystals such as quartz, LiNbO 3 , LiTaO 3 , KNbO 3, and the like can be given. Furthermore, it is preferable that the vibration generating means 520 is arranged so that it can be individually controlled for each liquid column resonance liquid chamber. In addition, the block-shaped vibrating member made of one material is partially cut in accordance with the arrangement of the liquid column resonance liquid chambers, and each liquid column resonance liquid chamber can be individually controlled via an elastic plate. preferable.
吐出孔519の開口部の直径としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、1μm〜40μmが好ましい。前記直径が、1μmより小さいと、形成される液滴が非常に小さくなるためトナーを得ることができない場合があり、また、トナーの構成成分として顔料などの固形微粒子が含有された構成の場合、吐出孔519において閉塞を頻繁に発生して生産性が低下する恐れがある。また、前記直径が、40μmを超えると、液滴の直径が大きく、これを乾燥固化させて、所望のトナー粒子径3μm〜6μmを得る場合、有機溶媒でトナー組成を非常に希薄な液に希釈する必要がある場合があり、一定量のトナーを得るために乾燥エネルギーが大量に必要となってしまうことがある。 There is no restriction | limiting in particular as a diameter of the opening part of the discharge hole 519, Although it can select suitably according to the objective, 1 micrometer-40 micrometers are preferable. When the diameter is smaller than 1 μm, the formed droplets may be very small, so that the toner may not be obtained. In the case where the toner contains a solid fine particle such as a pigment as a component of the toner, There is a risk that the discharge holes 519 are frequently clogged to reduce productivity. When the diameter exceeds 40 μm, the diameter of the droplet is large, and when this is dried and solidified to obtain a desired toner particle diameter of 3 μm to 6 μm, the toner composition is diluted with an organic solvent into a very dilute liquid. In some cases, a large amount of drying energy may be required to obtain a certain amount of toner.
次に、液柱共鳴における液滴形成ユニットによる液滴形成のメカニズムについて説明する。
先ず、図2の液柱共鳴液滴吐出手段511内の液柱共鳴液室518において生じる液柱共鳴現象の原理について説明すると、液柱共鳴液室内のトナー組成液の音速をcとし、振動発生手段520から媒質であるトナー組成液に与えられた駆動周波数をfとした場合、液体の共鳴が発生する波長λは、
λ=c/f ・・・(式1)
の関係にある。
Next, the mechanism of droplet formation by the droplet formation unit in liquid column resonance will be described.
First, the principle of the liquid column resonance phenomenon occurring in the liquid column resonance liquid chamber 518 in the liquid column resonance liquid droplet ejection means 511 in FIG. 2 will be described. The sound velocity of the toner composition liquid in the liquid column resonance liquid chamber is c, and vibration is generated. When the driving frequency given to the toner composition liquid as a medium from the means 520 is f, the wavelength λ at which the liquid resonance occurs is
λ = c / f (Formula 1)
Are in a relationship.
また、図2の液柱共鳴液室518において固定端側のフレームの端部から液共通供給路517側の端部までの長さをLとし、更に液共通供給路517側のフレームの端部の高さh1(約80μm)は連通口の高さh2(約40μm)の約2倍あり、当該端部が閉じている固定端と等価であるとした両側固定端の場合には、長さLが波長λの4分の1の偶数倍に一致する場合に共鳴が最も効率的に形成される。つまり、次の式2で表現される。
L=(N/4)λ ・・・(式2)
(L:液柱共鳴液室の長手方向の長さ、N:偶数)
Further, in the liquid column resonance liquid chamber 518 in FIG. 2, the length from the end of the frame on the fixed end side to the end on the liquid common supply path 517 side is L, and further, the end of the frame on the liquid common supply path 517 side The height h1 (about 80 μm) is about twice as high as the communication port height h2 (about 40 μm). Resonance is most efficiently formed when L matches an even multiple of a quarter of the wavelength λ. That is, it is expressed by the following formula 2.
L = (N / 4) λ (Expression 2)
(L: length in the longitudinal direction of the liquid column resonance liquid chamber, N: even number)
更に、両端が完全に開いている両側開放端の場合にも上記式2が成り立つ。
同様にして、片方側が圧力の逃げ部がある開放端と等価で、他方側が閉じている(固定端)の場合、つまり片側固定端又は片側開放端の場合には、長さLが波長λの4分の1の奇数倍に一致する場合に共鳴が最も効率的に形成される。つまり、上記式2のNが奇数で表現される。
Furthermore, the above formula 2 is also established in the case of a double-sided open end where both ends are completely open.
Similarly, when one side is equivalent to an open end having a pressure relief portion and the other side is closed (fixed end), that is, one side fixed end or one side open end, the length L is the wavelength λ. Resonance is most efficiently formed when it matches an odd multiple of a quarter. That is, N in Expression 2 is expressed as an odd number.
最も効率の高い駆動周波数fは、上記式1と上記式2より、
f=N×c/(4L) ・・・(式3)
(L:液柱共鳴液室の長手方向の長さ、c:トナー組成液の音波の速度、N:自然数)
と導かれる。しかし、実際には、液体は共鳴を減衰させる粘性を持つために無限に振動が増幅されるわけではなく、Q値を持ち、後述する式4、式5に示すように、式3に示す最も効率の高い駆動周波数fの近傍の周波数でも共鳴は発生する。
The most efficient drive frequency f is obtained from the above formula 1 and the above formula 2.
f = N × c / (4L) (Formula 3)
(L: length of liquid column resonance liquid chamber in longitudinal direction, c: velocity of sound wave of toner composition liquid, N: natural number)
It is guided. However, in reality, since the liquid has a viscosity that attenuates the resonance, the vibration is not amplified infinitely, and has a Q value. As shown in equations 4 and 5, which will be described later, Resonance also occurs at frequencies near the highly efficient drive frequency f.
図3は、本発明のトナーの製造方法を実施する装置の一例の断面図である。トナー製造装置501は、主に、液滴吐出手段502及び乾燥捕集ユニット560を含んで構成されている。
液滴吐出手段502としては、前述した液柱共鳴液滴吐出手段512を好適に用いることができる。液滴吐出手段502には、トナー組成液514を収容する原料収容器513と、原料収容器513に収容されているトナー組成液514を液供給管516を通して液滴吐出手段502に供給し、更に液戻り管522を通って原料収容器513に戻すために液供給管516内のトナー組成液514を圧送する液循環ポンプ515とが連結されており、トナー組成液514を随時液滴吐出手段502に供給できる。液供給管516にはP1、前記乾燥捕集ユニットにはP2の圧力測定器が設けられており、液滴吐出手段502への送液圧力、及び乾燥捕集ユニット内の圧力は、それぞれ圧力計P1、P2によって管理される。このときに、P1の圧力測定値がP2の圧力測定値よりも大きい場合には、トナー組成液514が吐出孔から染み出すおそれがあり、P1の圧力測定値がP2の圧力測定値よりも小さい場合には、液滴吐出手段502に気体が入り、吐出が停止する恐れがあるため、P1の圧力測定値とP2の圧力測定値とがほぼ同じあることが好ましい。
FIG. 3 is a cross-sectional view of an example of an apparatus for carrying out the toner manufacturing method of the present invention. The toner manufacturing apparatus 501 mainly includes a droplet discharge unit 502 and a dry collection unit 560.
As the droplet discharge means 502, the above-described liquid column resonance droplet discharge means 512 can be suitably used. The droplet discharge means 502 supplies the raw material container 513 for storing the toner composition liquid 514 and the toner composition liquid 514 stored in the raw material container 513 to the droplet discharge means 502 through the liquid supply pipe 516. A liquid circulation pump 515 that pumps the toner composition liquid 514 in the liquid supply pipe 516 to return to the raw material container 513 through the liquid return pipe 522 is connected to the liquid droplet discharge means 502 as needed. Can supply. The liquid supply pipe 516 is provided with a pressure measuring device P1 and the dry collecting unit is provided with a pressure measuring device P2. The pressure of the liquid feeding to the droplet discharge means 502 and the pressure in the dry collecting unit are respectively pressure gauges. Managed by P1 and P2. At this time, if the pressure measurement value of P1 is larger than the pressure measurement value of P2, the toner composition liquid 514 may ooze out from the ejection hole, and the pressure measurement value of P1 is smaller than the pressure measurement value of P2. In this case, it is preferable that the pressure measurement value of P1 and the pressure measurement value of P2 are substantially the same because there is a possibility that gas enters the droplet discharge means 502 and the discharge stops.
図3に示す乾燥捕集手段560は、チャンバ561、トナー捕集手段562、及びトナー貯留部563を含んでなる。
トナー組成液514を吐出して形成された液滴521は、液滴吐出手段502から吐出された直後は液体の状態であるが、チャンバー内を搬送される間にトナー組成液中に含まれる揮発溶剤が揮発することで乾燥が進行し、液体から固体に変化する。このような状態では、もはや粒子同士が接触しても合着は生じないため、トナー捕集手段562によってトナー粉体として回収することができ、トナー貯留部563に格納することができる。トナー貯留部563に格納されたトナーは、必要に応じて更に別の工程で乾燥される。
The dry collection unit 560 shown in FIG. 3 includes a chamber 561, a toner collection unit 562, and a toner storage unit 563.
The droplets 521 formed by discharging the toner composition liquid 514 are in a liquid state immediately after being discharged from the droplet discharge means 502, but are volatilized in the toner composition liquid while being transported in the chamber. As the solvent volatilizes, drying proceeds and changes from liquid to solid. In such a state, no coalescence occurs even when the particles come into contact with each other, so that the toner can be collected by the toner collecting means 562 and stored in the toner storage portion 563. The toner stored in the toner storage unit 563 is further dried in another process as necessary.
チャンバ561内では、搬送気流導入口564から作られる搬送気流601が形成されている。液滴吐出手段502から吐出された液滴521は、重力によってのみではなく、搬送気流601によっても下方に向けて搬送されるため、噴射された液滴521が空気抵抗によって減速されることを抑制できる。これにより、液滴521を連続的に噴射したときに、前に噴射された液滴521が乾燥する前に空気抵抗によって減速し、後に噴射された液滴521が前に噴射された液滴521に追い付くことで、液滴521同士が合着して一体となり、液滴521の粒径が大きくなることを抑制できる。図3では、液滴吐出手段502は重力方向に向かって液滴521を吐出しているが、必ずしもその必要はなく、吐出させる角度は適宜選択できる。なお、気流発生手段として、チャンバー561上部の搬送気流導入口564に送風機を設けて加圧する方法、及び搬送気流排出口565より吸引する方法のいずれを採用することもできる。 In the chamber 561, a carrier airflow 601 formed from the carrier airflow inlet 564 is formed. Since the droplets 521 ejected from the droplet ejection means 502 are transported downward not only by gravity but also by the transporting air flow 601, it is possible to prevent the ejected droplets 521 from being decelerated due to air resistance. it can. Thus, when the droplets 521 are continuously ejected, the droplets 521 ejected before are decelerated by air resistance before drying, and the droplets 521 ejected later are droplets 521 ejected before. By catching up with the droplets 521, it is possible to prevent the droplets 521 from being joined and integrated to increase the particle size of the droplets 521. In FIG. 3, the droplet discharge means 502 discharges the droplet 521 toward the direction of gravity, but this is not always necessary, and the discharge angle can be selected as appropriate. As the air flow generation means, either a method of providing a blower at the transport air flow inlet 564 at the upper part of the chamber 561 and pressurizing it, or a method of suctioning from the transport air flow outlet 565 can be employed.
搬送気流601は、液滴521同士の合着を抑制することができれば、特に気流の状態として限定されることはなく、例えば、層流、旋回流、乱流などであってもよい。また、チャンバー561内に搬送気流601の気流状態を変えるような手段を備えていてもよい。
搬送気流601を構成する気体の種類としては、特に制限はなく、空気であっても、窒素等の不燃性気体であってもよいが、前述のように液滴521は乾燥することで合着しなくなる性質があるため、液滴521の乾燥を促進できる条件を持つことが好ましい。したがって、トナー組成液514に含まれる溶剤の蒸気を含まないことが好ましい。また、搬送気流601の温度としては、適宜調整可能であり、生産時において変動のないことが好ましい。
なお、搬送気流601は、液滴521同士の合着を防止するだけでなく、液滴521がチャンバ561に付着することを防止するために用いてもよい。
The carrier air flow 601 is not particularly limited as a state of the air flow as long as the coalescence of the droplets 521 can be suppressed, and may be, for example, a laminar flow, a swirl flow, a turbulent flow, or the like. Further, a means for changing the airflow state of the carrier airflow 601 may be provided in the chamber 561.
There are no particular restrictions on the type of gas constituting the carrier airflow 601, and it may be air or a non-combustible gas such as nitrogen. However, as described above, the droplets 521 are bonded together by drying. Therefore, it is preferable to have conditions that can promote drying of the droplets 521. Accordingly, it is preferable that the solvent vapor contained in the toner composition liquid 514 is not included. Further, the temperature of the carrier airflow 601 can be adjusted as appropriate, and it is preferable that there is no fluctuation during production.
Note that the carrier air flow 601 may be used not only to prevent the adhesion of the droplets 521 but also to prevent the droplets 521 from adhering to the chamber 561.
トナー捕集手段562としては、特に制限はなく、公知の捕集装置を用いることができ、例えば、サイクロン捕集機、バックフィルターなどが挙げられる。 There is no restriction | limiting in particular as the toner collection means 562, A well-known collection apparatus can be used, For example, a cyclone collection machine, a back filter, etc. are mentioned.
図3で示された乾燥捕集手段によって得られたトナー粒子に含まれる残留有機溶剤量が多い場合は、これを低減するため、必要に応じて二次乾燥を行うことが好ましい。有機溶剤がトナー中に残留すると、耐熱保存性、定着性、帯電特性等のトナー特性が経時で変動するだけでなく、加熱を伴う定着時において前記有機溶剤が揮発するため、使用者及び周辺機器へ悪影響を及ぼす可能性が高まる。
前記二次乾燥としては、特に制限はなく、流動床乾燥や真空乾燥のような一般的な公知の乾燥手段を用いることができる。
When the amount of residual organic solvent contained in the toner particles obtained by the dry collection means shown in FIG. 3 is large, secondary drying is preferably performed as necessary to reduce this. If the organic solvent remains in the toner, not only the toner characteristics such as heat-resistant storage property, fixing property and charging property change with time, but also the organic solvent volatilizes at the time of fixing with heating. The potential for adverse effects is increased.
There is no restriction | limiting in particular as said secondary drying, A general well-known drying means like fluid bed drying or vacuum drying can be used.
<<混練粉砕法>>
前記混練粉砕法は、例えば、トナー材料を混合する工程と、溶融混練する工程と、粉砕する工程と、分級する工程と、外添剤を添加する工程をこの順で含み、更に必要に応じて、その他の工程を含む。
また、前記トナー材料を混合する工程、及び前記溶融混練する工程では、前記粉砕する工程又は前記分級する工程で得られる製品となる粒子以外の粉末を戻して再利用してもよい。
<< Kneading and grinding method >>
The kneading and pulverizing method includes, for example, a step of mixing toner materials, a step of melt-kneading, a step of pulverizing, a step of classifying, and a step of adding an external additive in this order, and further if necessary. , Including other steps.
In the step of mixing the toner material and the step of melt-kneading, the powder other than the particles that are products obtained in the step of pulverizing or the step of classifying may be returned and reused.
−トナー材料を混合する工程−
前記トナー材料を混合する工程においては、結着樹脂、離型剤、帯電制御剤、着色剤等を必要に応じて適宜選択しヘンシェルミキサーなどの公知の混合機で混合する。
-Step of mixing toner materials-
In the step of mixing the toner material, a binder resin, a release agent, a charge control agent, a colorant, and the like are appropriately selected as necessary and mixed with a known mixer such as a Henschel mixer.
−溶融混練する工程−
前記トナー材料を混合する工程が終了したら、次いで混合物を溶融混練機に仕込んで溶融混練する。
前記溶融混練機としては、一軸、二軸の連続混練機や、ロールミルによるバッチ式混練機を用いることができる。
前記溶融混練機の市販品としては、例えば、神戸製鋼所社製のKTK型2軸押出機、東芝機械社製のTEM型押出機、ケイ・シー・ケイ社製の2軸押出機、池貝鉄工所社製のPCM型2軸押出機、ブス社製のコニーダー等が好適に用いられる。
この溶融混練は、結着樹脂の分子鎖の切断を招来しないような適正な条件で行なうことが重要である。
具体的には、溶融混練温度は前記結着樹脂の軟化点を参考に行なうべきであり、軟化点より低温過ぎると分子鎖の切断が激しく、高温過ぎると結晶性ポリエステルの分散が進まない。
また、結晶性ポリエステルや離型剤の融点に対して任意に温度を調整してもよい。
-Melting and kneading process-
When the step of mixing the toner materials is completed, the mixture is then charged into a melt kneader and melt kneaded.
As the melt kneader, a uniaxial or biaxial continuous kneader or a batch kneader using a roll mill can be used.
Commercially available products of the melt kneader include, for example, KTK type twin screw extruder manufactured by Kobe Steel, TEM type extruder manufactured by Toshiba Machine Co., Ltd., twin screw extruder manufactured by K.C.K. A PCM type twin screw extruder manufactured by Tosho Co., Ltd., a Kneader manufactured by Busus, etc. are preferably used.
It is important that this melt-kneading is performed under appropriate conditions so as not to cause the molecular chains of the binder resin to be broken.
Specifically, the melt kneading temperature should be performed with reference to the softening point of the binder resin. If the temperature is too low, the molecular chain is severely cut, and if the temperature is too high, the dispersion of the crystalline polyester does not proceed.
Moreover, you may adjust temperature arbitrarily with respect to melting | fusing point of crystalline polyester or a mold release agent.
−粉砕する工程−
以上の溶融混練する工程が終了したら、次いで混練物を粉砕する。
この粉砕する工程においては、まず粗粉砕し、次いで微粉砕することが好ましい。この際ジェット気流中で衝突板に衝突させて粉砕したり、ジェット気流中で粒子同士を衝突させて粉砕したり、機械的に回転するローターとステーターの狭いギャップで粉砕する方式が好ましく用いられる。
-Crushing process-
When the above melt-kneading step is completed, the kneaded product is then pulverized.
In this pulverizing step, it is preferable to first coarsely pulverize and then finely pulverize. At this time, a method of pulverizing by colliding with a collision plate in a jet stream, pulverizing particles by colliding with each other in a jet stream, or pulverizing with a narrow gap between a mechanically rotating rotor and a stator is preferably used.
−分級する工程−
前記粉砕する工程が終了した後に、粉砕物を遠心力などで気流中で分級し、もって所定の粒径、例えば、平均粒径が6μm〜10μmのトナー母体粒子を製造する。
-Classifying process-
After the pulverization step is completed, the pulverized product is classified in an air stream by centrifugal force or the like, thereby producing toner base particles having a predetermined particle size, for example, an average particle size of 6 μm to 10 μm.
−外添混合する工程−
得られたトナー母体粒子と無機微粒子などの外添剤とを混合することによって、前記トナー母体粒子の表面で前記外添剤を固定化、融合化させ、得られる複合体粒子の表面からの異種粒子の脱離を防止することができる。
具体的手段としては、高速で回転する羽根によって混合物に衝撃力を加える方法、高速気流中に混合物を投入し、加速させ、粒子同士または複合化した粒子を適当な衝突板に衝突させる方法などがある。
装置としては、ヘンシェルミキサー(三井鉱山社製)、スーパーミキサー(カワタ社製)などが挙げられる。
その後、所定見開きのメッシュにて篩を行い、異物等の除去する。
-External mixing process-
By mixing the obtained toner base particles and an external additive such as inorganic fine particles, the external additive is fixed and fused on the surface of the toner base particles, and different kinds of particles from the surface of the resulting composite particles are obtained. Particle detachment can be prevented.
Specific means include a method of applying an impact force to the mixture by blades rotating at high speed, a method of injecting and accelerating the mixture in a high-speed air stream, and causing particles or composite particles to collide with an appropriate collision plate, etc. is there.
Examples of the apparatus include a Henschel mixer (manufactured by Mitsui Mining) and a super mixer (manufactured by Kawata).
Thereafter, sieving is performed with a predetermined spread mesh to remove foreign matters and the like.
(現像剤)
本発明の現像剤は、少なくとも前記トナーを含み、必要に応じてキャリア等の適宜選択されるその他の成分を含む。
このため、転写性、帯電性等に優れ、高画質な画像を安定に形成することができる。なお、現像剤は、一成分現像剤であってもよいし、二成分現像剤であってもよいが、近年の情報処理速度の向上に対応した高速プリンタ等に使用する場合には、寿命が向上することから、二成分現像剤が好ましい。
(Developer)
The developer of the present invention contains at least the toner and, if necessary, other components such as a carrier as appropriate.
For this reason, it is excellent in transferability, chargeability, etc., and a high quality image can be formed stably. The developer may be a one-component developer or a two-component developer. However, when used in a high-speed printer or the like that supports an increase in information processing speed in recent years, the lifetime is shortened. A two-component developer is preferred because it improves.
前記現像剤を一成分現像剤として用いる場合、トナーの収支が行われても、トナーの粒子径の変動が少なく、現像ローラへのトナーのフィルミングや、トナーを薄層化するブレード等の部材へのトナーの融着が少なく、現像装置における長期の攪拌においても、良好で安定した現像性及び画像が得られる。 When the developer is used as a one-component developer, even if the balance of the toner is performed, there is little fluctuation in the particle size of the toner, and members such as a filming of the toner on the developing roller and a blade for thinning the toner The toner is less fused to the toner, and good and stable developability and images can be obtained even with long-term stirring in the developing device.
前記現像剤を二成分現像剤として用いる場合、長期にわたるトナーの収支が行われても、トナーの粒子径の変動が少なく、現像装置における長期の撹拌においても、良好で安定した現像性及び画像が得られる。 When the developer is used as a two-component developer, even if the toner balance for a long period of time is performed, the fluctuation of the toner particle diameter is small, and good and stable developability and images can be obtained even with long-term stirring in the developing device. can get.
<キャリア>
前記キャリアとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、芯材と、芯材を被覆する樹脂層を有するものが好ましい。
<Career>
There is no restriction | limiting in particular as said carrier, Although it can select suitably according to the objective, What has a core material and the resin layer which coat | covers a core material is preferable.
<<芯材>>
前記芯材の材料としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、50emu/g〜90emu/gのマンガン−ストロンチウム系材料、50emu/g〜90emu/gのマンガン−マグネシウム系材料などが挙げられる。また、画像濃度を確保するためには、100emu/g以上の鉄粉、75emu/g〜120emu/gのマグネタイト等の高磁化材料を用いることが好ましい。また、穂立ち状態となっている現像剤の感光体に対する衝撃を緩和でき、高画質化に有利であることから、30emu/g〜80emu/gの銅−亜鉛系等の低磁化材料を用いることが好ましい。
<< Core material >>
The material for the core material is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. Examples thereof include 50 emu / g to 90 emu / g manganese-strontium-based material, 50 emu / g to 90 emu / g manganese- Examples include magnesium-based materials. In order to ensure the image density, it is preferable to use a highly magnetized material such as iron powder of 100 emu / g or more and magnetite of 75 emu / g to 120 emu / g. In addition, since the impact of the developer in the standing state on the photoconductor can be alleviated and it is advantageous for high image quality, a low-magnetization material such as a copper-zinc system of 30 emu / g to 80 emu / g should be used. Is preferred.
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。 These may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together.
前記芯材の体積平均粒子径としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、10μm〜150μmが好ましく、40μm〜100μmがより好ましい。前記体積平均粒子径が10μm未満であると、キャリア中に微粉が多くなり、一粒子当たりの磁化が低下してキャリアの飛散が生じることがあり、150μmを超えると、比表面積が低下し、トナーの飛散が生じることがあり、ベタ部分の多いフルカラーでは、特に、ベタ部の再現が悪くなることがある。 There is no restriction | limiting in particular as a volume average particle diameter of the said core material, Although it can select suitably according to the objective, 10 micrometers-150 micrometers are preferable, and 40 micrometers-100 micrometers are more preferable. When the volume average particle diameter is less than 10 μm, fine powder is increased in the carrier, and magnetization per particle may be reduced to cause carrier scattering. When the volume average particle diameter is more than 150 μm, the specific surface area is decreased, and the toner In the case of a full color with many solid portions, reproduction of the solid portions may be deteriorated.
前記トナーを二成分系現像剤に用いる場合には、前記キャリアと混合して用いればよい。前記二成分現像剤中の前記キャリアの含有量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、前記二成分現像剤100質量部に対して、90質量部〜98質量部が好ましく、93質量部〜97質量部がより好ましい。 When the toner is used for a two-component developer, it may be used by mixing with the carrier. The content of the carrier in the two-component developer is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. It is 90 to 98 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the two-component developer. Part is preferable, and 93 parts by mass to 97 parts by mass is more preferable.
本発明の現像剤は、磁性一成分現像方法、非磁性一成分現像方法、二成分現像方法等の公知の各種電子写真法による画像形成に好適に用いることができる。 The developer of the present invention can be suitably used for image formation by various known electrophotographic methods such as a magnetic one-component development method, a non-magnetic one-component development method, and a two-component development method.
(画像形成装置、及び画像形成方法)
本発明の画像形成装置は、静電潜像担持体と、静電潜像形成手段と、現像手段とを少なくとも有し、更に必要に応じて、その他の手段を有する。
本発明に関する画像形成方法は、静電潜像形成工程と、現像工程とを少なくとも含み、更に必要に応じて、その他の工程を含む。
前記画像形成方法は、前記画像形成装置により好適に行うことができ、前記静電潜像形成工程は、前記静電潜像形成手段により好適に行うことができ、前記現像工程は、前記現像手段により好適に行うことができ、前記その他の工程は、前記その他の手段により好適に行うことができる。
(Image forming apparatus and image forming method)
The image forming apparatus of the present invention includes at least an electrostatic latent image carrier, an electrostatic latent image forming unit, and a developing unit, and further includes other units as necessary.
The image forming method according to the present invention includes at least an electrostatic latent image forming step and a developing step, and further includes other steps as necessary.
The image forming method can be preferably performed by the image forming apparatus, the electrostatic latent image forming step can be preferably performed by the electrostatic latent image forming unit, and the developing step can be performed by the developing unit. The other steps can be preferably performed by the other means.
<静電潜像担持体>
前記静電潜像担持体の材質、構造、大きさとしては、特に制限はなく、公知のものの中から適宜選択することができ、その材質としては、例えば、アモルファスシリコン、セレン等の無機感光体、ポリシラン、フタロポリメチン等の有機感光体などが挙げられる。これらの中でも、長寿命性の点でアモルファスシリコンが好ましい。
<Electrostatic latent image carrier>
The material, structure, and size of the electrostatic latent image carrier are not particularly limited and may be appropriately selected from known materials. Examples of the material include inorganic photoreceptors such as amorphous silicon and selenium. And organic photoreceptors such as polysilane and phthalopolymethine. Among these, amorphous silicon is preferable in terms of long life.
前記アモルファスシリコン感光体としては、例えば、支持体を50℃〜400℃に加熱し、該支持体上に真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、熱CVD(化学気相成長、Chemical Vapor Deposition)法、光CVD法、プラズマCVD法等の成膜法によりa−Siからなる光導電層を有する感光体を用いることができる。これらの中でも、プラズマCVD法、即ち、原料ガスを直流又は高周波あるいはマイクロ波グロー放電によって分解し、支持体上にa−Si堆積膜を形成する方法が好適である。 As the amorphous silicon photoreceptor, for example, a support is heated to 50 ° C. to 400 ° C., and a vacuum deposition method, a sputtering method, an ion plating method, thermal CVD (chemical vapor deposition, Chemical Vapor Deposition) is formed on the support. ), A photo-CVD method, a plasma CVD method, or the like, a photoconductor having a photoconductive layer made of a-Si can be used. Among these, a plasma CVD method, that is, a method in which a source gas is decomposed by direct current, high frequency or microwave glow discharge to form an a-Si deposited film on a support is preferable.
前記静電潜像担持体の形状としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、円筒状が好ましい。前記円筒状の前記静電潜像担持体の外径としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、3mm〜100mmが好ましく5mm〜50mmがより好ましく、10mm〜30mmが特に好ましい。 There is no restriction | limiting in particular as a shape of the said electrostatic latent image carrier, Although it can select suitably according to the objective, A cylindrical shape is preferable. The outer diameter of the cylindrical electrostatic latent image carrier is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose, but is preferably 3 mm to 100 mm, more preferably 5 mm to 50 mm, and more preferably 10 mm to 30 mm. Particularly preferred.
<静電潜像形成手段及び静電潜像形成工程>
前記静電潜像形成手段としては、前記静電潜像担持体上に静電潜像を形成する手段であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記静電潜像担持体の表面を帯電させる帯電部材と、前記静電潜像担持体の表面を像様に露光する露光部材とを少なくとも有する手段などが挙げられる。
前記静電潜像形成工程としては、前記静電潜像担持体上に静電潜像を形成する工程であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記静電潜像担持体の表面を帯電させた後、像様に露光することにより行うことができ、前記静電潜像形成手段を用いて行うことができる。
<Electrostatic latent image forming means and electrostatic latent image forming step>
The electrostatic latent image forming means is not particularly limited as long as it is a means for forming an electrostatic latent image on the electrostatic latent image carrier, and can be appropriately selected according to the purpose. Examples thereof include at least a charging member that charges the surface of the electrostatic latent image carrier and an exposure member that exposes the surface of the electrostatic latent image carrier imagewise.
The electrostatic latent image forming step is not particularly limited as long as it is a step of forming an electrostatic latent image on the electrostatic latent image carrier, and can be appropriately selected according to the purpose. After the surface of the electrostatic latent image carrier is charged, the imagewise exposure can be performed, and the electrostatic latent image forming unit can be used.
<<帯電部材及び帯電>>
前記帯電部材としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、導電性又は半導電性のローラ、ブラシ、フィルム、ゴムブレード等を備えたそれ自体公知の接触帯電器、コロトロン、スコロトロン等のコロナ放電を利用した非接触帯電器などが挙げられる。
前記帯電は、例えば、前記帯電部材を用いて前記静電潜像担持体の表面に電圧を印加することにより行うことができる。
<< Charging member and charging >>
The charging member is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the purpose. For example, a known contact charger including a conductive or semiconductive roller, brush, film, rubber blade, etc. And non-contact chargers utilizing corona discharge such as corotron and scorotron.
The charging can be performed, for example, by applying a voltage to the surface of the electrostatic latent image carrier using the charging member.
前記帯電部材の形状としては、ローラの他にも、磁気ブラシ、ファーブラシ等どのような形態をとってもよく、前記画像形成装置の仕様や形態にあわせて選択することができる。
前記帯電部材としては、前記接触式の帯電部材に限定されるものではないが、帯電部材から発生するオゾンが低減された画像形成装置が得られるので、接触式の帯電部材を用いることが好ましい。
The shape of the charging member may take any form such as a magnetic brush or a fur brush in addition to a roller, and can be selected according to the specifications and form of the image forming apparatus.
The charging member is not limited to the contact-type charging member, but it is preferable to use a contact-type charging member because an image forming apparatus in which ozone generated from the charging member is reduced can be obtained.
<<露光部材及び露光>>
前記露光部材としては、前記帯電部材により帯電された前記静電潜像担持体の表面に、形成すべき像様に露光を行うことができる限り、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、複写光学系、ロッドレンズアレイ系、レーザ光学系、液晶シャッタ光学系等の各種露光部材などが挙げられる。
前記露光部材に用いられる光源としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、蛍光灯、タングステンランプ、ハロゲンランプ、水銀灯、ナトリウム灯、発光ダイオード(LED)、半導体レーザ(LD)、エレクトロルミネッセンス(EL)等の発光物全般などが挙げられる。
また、所望の波長域の光のみを照射するために、シャープカットフィルター、バンドパスフィルター、近赤外カットフィルター、ダイクロイックフィルター、干渉フィルター、色温度変換フィルター等の各種フィルターを用いることもできる。
前記露光は、例えば、前記露光部材を用いて前記静電潜像担持体の表面を像様に露光することにより行うことができる。
なお、本発明においては、前記静電潜像担持体の裏面側から像様に露光を行う光背面方式を採用してもよい。
<< Exposure member and exposure >>
The exposure member is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the purpose, as long as the surface of the electrostatic latent image carrier charged by the charging member can be exposed like an image to be formed. Examples thereof include various exposure members such as a copying optical system, a rod lens array system, a laser optical system, and a liquid crystal shutter optical system.
There is no restriction | limiting in particular as a light source used for the said exposure member, According to the objective, it can select suitably, For example, a fluorescent lamp, a tungsten lamp, a halogen lamp, a mercury lamp, a sodium lamp, a light emitting diode (LED), a semiconductor laser General light emitting materials such as (LD) and electroluminescence (EL).
In addition, various types of filters such as a sharp cut filter, a band pass filter, a near infrared cut filter, a dichroic filter, an interference filter, and a color temperature conversion filter can be used to irradiate only light in a desired wavelength range.
The exposure can be performed, for example, by exposing the surface of the latent electrostatic image bearing member imagewise using the exposure member.
In the present invention, a back light system in which imagewise exposure is performed from the back side of the electrostatic latent image carrier may be employed.
<現像手段及び現像工程>
前記現像手段としては、前記静電潜像担持体に形成された前記静電潜像を現像して可視像を形成する、トナーを備える現像手段であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
前記現像工程としては、前記静電潜像担持体に形成された前記静電潜像を、トナーを用いて現像して可視像を形成する工程であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記現像手段により行うことができる。
<Developing means and development process>
The developing unit is not particularly limited as long as it is a developing unit including toner that develops the electrostatic latent image formed on the electrostatic latent image carrier to form a visible image. Can be selected as appropriate.
The development step is not particularly limited as long as it is a step of developing the latent electrostatic image formed on the latent electrostatic image bearing member with toner to form a visible image. For example, it can be carried out by the developing means.
前記現像手段は、乾式現像方式のものであってもよいし、湿式現像方式のものであってもよい。また、単色用現像手段であってもよいし、多色用現像手段であってもよい。
前記現像手段としては、前記トナーを摩擦攪拌させて帯電させる攪拌器と、内部に固定された磁界発生手段を有し、かつ表面に前記トナーを含む現像剤を担持して回転可能な現像剤担持体を有する現像装置が好ましい。
前記現像手段内では、例えば、前記トナーと前記キャリアとが混合攪拌され、その際の摩擦により該トナーが帯電し、回転するマグネットローラの表面に穂立ち状態で保持され、磁気ブラシが形成される。該マグネットローラは、前記静電潜像担持体近傍に配置されている。そのため、該マグネットローラの表面に形成された前記磁気ブラシを構成する前記トナーの一部は、電気的な吸引力によって該静電潜像担持体の表面に移動する。その結果、前記静電潜像が該トナーにより現像されて該静電潜像担持体の表面に該トナーによる可視像が形成される。
The developing means may be of a dry development type or a wet development type. Further, it may be a single color developing means or a multicolor developing means.
The developing means includes a stirrer for charging the toner by frictional stirring and a magnetic field generating means fixed inside, and a developer carrying that can carry and rotate the developer containing the toner on the surface. A developing device having a body is preferred.
In the developing means, for example, the toner and the carrier are mixed and stirred, and the toner is charged by friction at that time, and held on the surface of the rotating magnet roller in a raised state, thereby forming a magnetic brush. . The magnet roller is disposed in the vicinity of the electrostatic latent image carrier. Therefore, a part of the toner constituting the magnetic brush formed on the surface of the magnet roller moves to the surface of the electrostatic latent image carrier by an electric attractive force. As a result, the electrostatic latent image is developed with the toner, and a visible image is formed with the toner on the surface of the electrostatic latent image carrier.
<その他の手段及びその他の工程>
前記その他の手段としては、例えば、転写手段、定着手段、クリーニング手段、除電手段、リサイクル手段、制御手段などが挙げられる。
前記その他の工程としては、例えば、転写工程、定着工程、クリーニング工程、除電工程、リサイクル工程、制御工程などが挙げられる。
<Other means and other processes>
Examples of the other means include a transfer means, a fixing means, a cleaning means, a static elimination means, a recycling means, and a control means.
Examples of the other processes include a transfer process, a fixing process, a cleaning process, a static elimination process, a recycling process, and a control process.
<<転写手段及び転写工程>>
前記転写手段としては、可視像を記録媒体に転写する手段であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、可視像を中間転写体上に転写して複合転写像を形成する第一次転写手段と、該複合転写像を記録媒体上に転写する第二次転写手段とを有する態様が好ましい。
前記転写工程としては、可視像を記録媒体に転写する工程であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、中間転写体を用い、該中間転写体上に可視像を一次転写した後、該可視像を前記記録媒体上に二次転写する態様が好ましい。
前記転写工程は、例えば、前記可視像を、転写帯電器を用いて前記感光体を帯電することにより行うことができ、前記転写手段により行うことができる。
ここで、前記記録媒体上に二次転写される画像が複数色のトナーからなるカラー画像である場合に、前記転写手段により、前記中間転写体上に各色のトナーを順次重ね合わせて当該中間転写体上に画像を形成し、前記中間転写手段により、当該中間転写体上の画像を前記記録媒体上に一括で二次転写する構成とすることができる。
なお、前記中間転写体としては、特に制限はなく、目的に応じて公知の転写体の中から適宜選択することができ、例えば、転写ベルトなどが好適に挙げられる。
<< Transfer means and transfer process >>
The transfer means is not particularly limited as long as it is a means for transferring a visible image to a recording medium, and can be appropriately selected according to the purpose. However, the visible image is transferred onto an intermediate transfer member and combined. An embodiment having a primary transfer unit for forming a transfer image and a secondary transfer unit for transferring the composite transfer image onto a recording medium is preferable.
The transfer step is not particularly limited as long as it is a step of transferring a visible image to a recording medium, and can be appropriately selected according to the purpose. However, an intermediate transfer member is used, and the transfer step can be performed on the intermediate transfer member. It is preferable that the visual image is firstly transferred and then the visible image is secondarily transferred onto the recording medium.
The transfer step can be performed by, for example, charging the visible image using a transfer charger and the transfer unit.
Here, when the image to be secondarily transferred onto the recording medium is a color image composed of a plurality of colors of toner, the toner of each color is sequentially superimposed on the intermediate transfer member by the transfer means. An image can be formed on the body, and the image on the intermediate transfer body can be collectively transferred onto the recording medium by the intermediate transfer unit.
The intermediate transfer member is not particularly limited and can be appropriately selected from known transfer members according to the purpose. For example, a transfer belt and the like are preferable.
前記転写手段(前記第一次転写手段、前記第二次転写手段)は、前記感光体上に形成された前記可視像を前記記録媒体側へ剥離帯電させる転写器を少なくとも有するのが好ましい。前記転写器としては、例えば、コロナ放電によるコロナ転写器、転写ベルト、転写ローラ、圧力転写ローラ、粘着転写器などが挙げられる。
なお、前記記録媒体としては、代表的には普通紙であるが、現像後の未定着像を転写可能なものなら、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、OHP用のPETベース等も用いることができる。
The transfer unit (the primary transfer unit and the secondary transfer unit) preferably includes at least a transfer unit that peels and charges the visible image formed on the photoconductor toward the recording medium. Examples of the transfer device include a corona transfer device using corona discharge, a transfer belt, a transfer roller, a pressure transfer roller, and an adhesive transfer device.
The recording medium is typically plain paper, but is not particularly limited as long as it can transfer an unfixed image after development, and can be appropriately selected according to the purpose. A PET base or the like can also be used.
<<定着手段及び定着工程>>
前記定着手段としては、前記記録媒体に転写された転写像を定着させる手段であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、公知の加熱加圧部材が好ましい。前記加熱加圧部材としては、加熱ローラと加圧ローラとの組み合わせ、加熱ローラと加圧ローラと無端ベルトとの組合せなどが挙げられる。
前記定着工程としては、前記記録媒体に転写された可視像を定着させる工程であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、各色のトナーに対し前記記録媒体に転写する毎に行ってもよいし、各色のトナーに対しこれを積層した状態で一度に同時に行ってもよい。
前記定着工程は、前記定着手段により行うことができる。
前記加熱加圧部材における加熱は、通常、80℃〜200℃が好ましい。
なお、本発明においては、目的に応じて、前記定着手段と共にあるいはこれらに代えて、例えば、公知の光定着器を用いてもよい。
<< Fixing means and fixing process >>
The fixing unit is not particularly limited as long as it is a unit that fixes the transferred image transferred to the recording medium, and can be appropriately selected according to the purpose. However, a known heating and pressing member is preferable. Examples of the heating and pressing member include a combination of a heating roller and a pressing roller, and a combination of a heating roller, a pressing roller, and an endless belt.
The fixing step is not particularly limited as long as it is a step of fixing the visible image transferred to the recording medium, and can be appropriately selected according to the purpose. For example, the recording medium for each color toner May be performed every time the toner is transferred to the toner image, or may be performed simultaneously at the same time in a state where the toners of the respective colors are stacked.
The fixing step can be performed by the fixing unit.
The heating in the heating and pressing member is usually preferably 80 ° C to 200 ° C.
In the present invention, for example, a known optical fixing device may be used together with or in place of the fixing unit depending on the purpose.
前記定着工程における面圧としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、10N/cm2〜80N/cm2であることが好ましい。 The surface pressure in the fixing step is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose, is preferably 10N / cm 2 ~80N / cm 2 .
<<クリーニング手段及びクリーニング工程>>
前記クリーニング手段としては、前記感光体上に残留する前記トナーを除去できる手段であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、磁気ブラシクリーナ、静電ブラシクリーナ、磁気ローラクリーナ、ブレードクリーナ、ブラシクリーナ、ウエブクリーナなどが挙げられる。
前記クリーニング工程としては、前記感光体上に残留する前記トナーを除去できる工程であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記クリーニング手段により行うことができる。
<< Cleaning means and cleaning process >>
The cleaning means is not particularly limited as long as it can remove the toner remaining on the photoreceptor, and can be appropriately selected according to the purpose. For example, a magnetic brush cleaner, an electrostatic brush cleaner, Examples thereof include a magnetic roller cleaner, a blade cleaner, a brush cleaner, and a web cleaner.
The cleaning step is not particularly limited as long as it can remove the toner remaining on the photoreceptor, and can be appropriately selected according to the purpose. For example, the cleaning step can be performed by the cleaning unit.
<<除電手段及び除電工程>>
前記除電手段としては、前記感光体に対し除電バイアスを印加して除電する手段であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、除電ランプなどが挙げられる。
前記除電工程としては、前記感光体に対し除電バイアスを印加して除電する工程であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記除電手段により行うことができる。
<< Static elimination means and static elimination process >>
The neutralizing means is not particularly limited as long as it is a means for neutralizing by applying a neutralizing bias to the photosensitive member, and can be appropriately selected according to the purpose. Examples thereof include a neutralizing lamp.
The neutralization step is not particularly limited as long as it is a step of neutralizing by applying a neutralization bias to the photoconductor, and can be appropriately selected according to the purpose. For example, it can be performed by the neutralization unit. .
<<リサイクル手段及びリサイクル工程>>
前記リサイクル手段としては、前記クリーニング工程により除去した前記トナーを前記現像装置にリサイクルさせる手段であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、公知の搬送手段などが挙げられる。
前記リサイクル工程としては、前記クリーニング工程により除去した前記トナーを前記現像装置にリサイクルさせる工程であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記リサイクル手段により行うことができる。
<< Recycling means and recycling process >>
The recycling unit is not particularly limited as long as it is a unit that causes the developing device to recycle the toner removed in the cleaning step, and can be appropriately selected depending on the purpose. Can be mentioned.
The recycling process is not particularly limited as long as it is a process for recycling the toner removed in the cleaning process to the developing device, and can be appropriately selected according to the purpose. For example, the recycling unit performs the recycling process. Can do.
<<制御手段及び制御工程>>
前記制御手段としては、前記各手段の動きを制御できる手段であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、シークエンサー、コンピュータ等の機器などが挙げられる。
前記制御工程としては、前記各工程の動きを制御できる工程であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記制御手段により行うことができる。
<< Control means and control process >>
The control means is not particularly limited as long as it can control the movement of each means, and can be appropriately selected according to the purpose. Examples thereof include devices such as a sequencer and a computer.
The control process is not particularly limited as long as it can control the movement of each process, and can be appropriately selected according to the purpose. For example, the control process can be performed by the control means.
図4に、本発明の画像形成装置の他の一例を示す。図4に示す画像形成装置は、複写装置本体150と、給紙テーブル200と、スキャナ300と、原稿自動搬送装置(ADF)400とを備えている。
複写装置本体150には、無端ベルト状の中間転写体50が中央部に設けられている。そして、中間転写体50は、支持ローラ14、15及び16に張架され、図4中、時計回りに回転可能とされている。支持ローラ15の近傍には、中間転写体50上の残留トナーを除去するための中間転写体クリーニング装置17が配置されている。支持ローラ14と支持ローラ15とにより張架された中間転写体50には、その搬送方向に沿って、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの4つの画像形成手段18が対向して並置されたタンデム型現像器120が配置されている。タンデム型現像器120の近傍には、前記露光部材である露光装置21が配置されている。中間転写体50における、タンデム型現像器120が配置された側とは反対側には、二次転写装置22が配置されている。二次転写装置22においては、無端ベルトである二次転写ベルト24が一対のローラ23に張架されており、二次転写ベルト24上を搬送される転写紙と中間転写体50とは互いに接触可能である。二次転写装置22の近傍には前記定着手段である定着装置25が配置されている。定着装置25は、無端ベルトである定着ベルト26と、これに押圧されて配置された加圧ローラ27とを備えている。
なお、タンデム画像形成装置においては、二次転写装置22及び定着装置25の近傍に、転写紙の両面に画像形成を行うために該転写紙を反転させるためのシート反転装置28が配置されている。
FIG. 4 shows another example of the image forming apparatus of the present invention. The image forming apparatus shown in FIG. 4 includes a copying apparatus main body 150, a paper feed table 200, a scanner 300, and an automatic document feeder (ADF) 400.
The copying apparatus main body 150 is provided with an endless belt-like intermediate transfer member 50 at the center. The intermediate transfer member 50 is stretched around the support rollers 14, 15 and 16, and can be rotated clockwise in FIG. 4. An intermediate transfer member cleaning device 17 for removing residual toner on the intermediate transfer member 50 is disposed in the vicinity of the support roller 15. The intermediate transfer member 50 stretched between the support roller 14 and the support roller 15 is a tandem type in which four image forming units 18 of yellow, cyan, magenta, and black are arranged to face each other along the conveyance direction. A developing device 120 is disposed. In the vicinity of the tandem developing device 120, an exposure device 21 as the exposure member is disposed. A secondary transfer device 22 is disposed on the side of the intermediate transfer member 50 opposite to the side on which the tandem developing device 120 is disposed. In the secondary transfer device 22, a secondary transfer belt 24, which is an endless belt, is stretched around a pair of rollers 23, and the transfer paper conveyed on the secondary transfer belt 24 and the intermediate transfer body 50 are in contact with each other. Is possible. In the vicinity of the secondary transfer device 22, a fixing device 25 as the fixing means is arranged. The fixing device 25 includes a fixing belt 26 that is an endless belt, and a pressure roller 27 that is pressed against the fixing belt 26.
In the tandem image forming apparatus, a sheet reversing device 28 for reversing the transfer paper for image formation on both sides of the transfer paper is disposed in the vicinity of the secondary transfer device 22 and the fixing device 25. .
次に、タンデム型現像器120を用いたフルカラー画像の形成(カラーコピー)について説明する。即ち、先ず、原稿自動搬送装置(ADF)400の原稿台130上に原稿をセットするか、あるいは原稿自動搬送装置400を開いてスキャナ300のコンタクトガラス32上に原稿をセットし、原稿自動搬送装置400を閉じる。 Next, formation of a full-color image (color copy) using the tandem developing device 120 will be described. That is, first, a document is set on the document table 130 of the automatic document feeder (ADF) 400, or the automatic document feeder 400 is opened and the document is set on the contact glass 32 of the scanner 300. 400 is closed.
スタートスイッチ(不図示)を押すと、原稿自動搬送装置400に原稿をセットした時は、原稿が搬送されてコンタクトガラス32上へと移動された後で、一方、コンタクトガラス32上に原稿をセットした時は直ちに、スキャナ300が駆動する。そして、第1走行体33及び第2走行体34が走行する。このとき、第1走行体33により、光源からの光が照射されると共に原稿面からの反射光を第2走行体34におけるミラーで反射し、結像レンズ35を通して読取りセンサ36で受光されてカラー原稿(カラー画像)が読み取られ、ブラック、イエロー、マゼンタ及びシアンの画像情報とされる。 When a start switch (not shown) is pressed, when the document is set on the automatic document feeder 400, the document is transported and moved onto the contact glass 32, and then the document is set on the contact glass 32. Immediately after that, the scanner 300 is driven. Then, the first traveling body 33 and the second traveling body 34 travel. At this time, light from the light source is irradiated by the first traveling body 33 and reflected light from the document surface is reflected by the mirror in the second traveling body 34 and is received by the reading sensor 36 through the imaging lens 35 to be color. An original (color image) is read and used as black, yellow, magenta, and cyan image information.
そして、ブラック、イエロー、マゼンタ、及びシアンの各画像情報は、タンデム型現像器120における各画像形成手段18(ブラック用画像形成手段、イエロー用画像形成手段、マゼンタ用画像形成手段、及びシアン用画像形成手段)にそれぞれ伝達される。そして、各画像形成手段において、ブラック、イエロー、マゼンタ、及びシアンの各トナー画像が形成される。即ち、タンデム型現像器120における各画像形成手段18(ブラック用画像形成手段、イエロー用画像形成手段、マゼンタ用画像形成手段及びシアン用画像形成手段)は、図5に示すように、それぞれ、静電潜像担持体10(ブラック用静電潜像担持体10K、イエロー用静電潜像担持体10Y、マゼンタ用静電潜像担持体10M、及びシアン用静電潜像担持体10C)と、該静電潜像担持体10を一様に帯電させる前記帯電手段である帯電装置160と、各カラー画像情報に基づいて各カラー画像対応画像様に前記静電潜像担持体を露光(図5中、L)し、該静電潜像担持体上に各カラー画像に対応する静電潜像を形成する露光装置と、該静電潜像を各カラートナー(ブラックトナー、イエロートナー、マゼンタトナー、及びシアントナー)を用いて現像して各カラートナーによるトナー画像を形成する前記現像手段である現像装置61と、該トナー画像を中間転写体50上に転写させるための転写帯電器62と、クリーニング装置63と、除電器64とを備えている。そして、各画像形成手段18は、それぞれのカラーの画像情報に基づいて各単色の画像(ブラック画像、イエロー画像、マゼンタ画像、及びシアン画像)を形成可能である。こうして形成された該ブラック画像、該イエロー画像、該マゼンタ画像及び該シアン画像は、支持ローラ14、15及び16により回転移動される中間転写体50上にそれぞれ、ブラック用静電潜像担持体10K上に形成されたブラック画像、イエロー用静電潜像担持体10Y上に形成されたイエロー画像、マゼンタ用静電潜像担持体10M上に形成されたマゼンタ画像及びシアン用静電潜像担持体10C上に形成されたシアン画像が、順次転写(一次転写)される。そして、中間転写体50上に前記ブラック画像、前記イエロー画像、マゼンタ画像、及びシアン画像が重ね合わされて合成カラー画像(カラー転写像)が形成される。 Each image information of black, yellow, magenta, and cyan is stored in each image forming unit 18 (black image forming unit, yellow image forming unit, magenta image forming unit, and cyan image) in the tandem developing device 120. Forming means). In each image forming unit, black, yellow, magenta, and cyan toner images are formed. That is, each image forming means 18 (black image forming means, yellow image forming means, magenta image forming means, and cyan image forming means) in the tandem type developing device 120 is a static image as shown in FIG. An electrostatic latent image carrier 10 (black electrostatic latent image carrier 10K, yellow electrostatic latent image carrier 10Y, magenta electrostatic latent image carrier 10M, and cyan electrostatic latent image carrier 10C); The electrostatic latent image carrier 10 is exposed to the image corresponding to each color image based on the color image information and the charging device 160 as the charging means for uniformly charging the electrostatic latent image carrier 10 (FIG. 5). L), and an exposure device for forming an electrostatic latent image corresponding to each color image on the electrostatic latent image carrier, and the electrostatic latent image for each color toner (black toner, yellow toner, magenta toner). And cyan tona ), A developing device 61 as the developing means for forming a toner image with each color toner, a transfer charger 62 for transferring the toner image onto the intermediate transfer member 50, a cleaning device 63, The static eliminator 64 is provided. Each image forming unit 18 can form each monochrome image (black image, yellow image, magenta image, and cyan image) based on the image information of each color. The black image, the yellow image, the magenta image, and the cyan image formed in this way are respectively transferred to the black electrostatic latent image carrier 10K on the intermediate transfer member 50 that is rotationally moved by the support rollers 14, 15, and 16. Black image formed on top, yellow image formed on electrostatic latent image carrier 10Y for yellow, magenta image formed on electrostatic latent image carrier 10M for magenta, and electrostatic latent image carrier for cyan The cyan image formed on 10C is sequentially transferred (primary transfer). Then, the black image, the yellow image, the magenta image, and the cyan image are superimposed on the intermediate transfer member 50 to form a composite color image (color transfer image).
一方、給紙テーブル200においては、給紙ローラ142の1つを選択的に回転させ、ペーパーバンク143に多段に備える給紙カセット144の1つからシート(記録紙)を繰り出す。シートは、分離ローラ145で1枚ずつ分離されて給紙路146に送り出され、搬送ローラ147で搬送されて複写機本体150内の給紙路148に導かれ、レジストローラ49に突き当てて止められる。あるいは、給紙ローラ142を回転して手差しトレイ54上のシート(記録紙)を繰り出し、分離ローラ52で1枚ずつ分離して手差し給紙路53に入れ、同じくレジストローラ49に突き当てて止める。なお、レジストローラ49は、一般には接地されて使用されるが、シートの紙粉除去のためにバイアスが印加された状態で使用されてもよい。そして、中間転写体50上に合成された合成カラー画像(カラー転写像)にタイミングを合わせてレジストローラ49を回転させ、中間転写体50と二次転写装置22との間にシート(記録紙)を送出させ、二次転写装置22により該合成カラー画像(カラー転写像)を該シート(記録紙)上に転写(二次転写)する。そうすることにより、該シート(記録紙)上にカラー画像が転写され形成される。なお、画像転写後の中間転写体50上の残留トナーは、中間転写体クリーニング装置17によりクリーニングされる。 On the other hand, in the paper feed table 200, one of the paper feed rollers 142 is selectively rotated to feed out a sheet (recording paper) from one of the paper feed cassettes 144 provided in multiple stages in the paper bank 143. The sheets are separated one by one by the separation roller 145, sent to the paper feed path 146, transported by the transport roller 147, guided to the paper feed path 148 in the copier body 150, and abutted against the registration roller 49 to stop. It is done. Alternatively, the sheet feed roller 142 is rotated to feed out sheets (recording paper) on the manual feed tray 54, separated one by one by the separation roller 52, put into the manual feed path 53, and abutted against the registration roller 49 and stopped. . The registration roller 49 is generally used while being grounded, but may be used in a state where a bias is applied to remove paper dust from the sheet. Then, the registration roller 49 is rotated in synchronization with the synthesized color image (color transfer image) synthesized on the intermediate transfer member 50, and a sheet (recording paper) is interposed between the intermediate transfer member 50 and the secondary transfer device 22. Then, the composite color image (color transfer image) is transferred (secondary transfer) onto the sheet (recording paper) by the secondary transfer device 22. By doing so, a color image is transferred and formed on the sheet (recording paper). The residual toner on the intermediate transfer member 50 after image transfer is cleaned by the intermediate transfer member cleaning device 17.
カラー画像が転写され形成された前記シート(記録紙)は、二次転写装置22により搬送されて、定着装置25へと送出され、定着装置25において、熱と圧力とにより前記合成カラー画像(カラー転写像)が該シート(記録紙)上に定着される。その後、該シート(記録紙)は、切換爪55で切り換えて排出ローラ56により排出され、排紙トレイ57上にスタックされる。あるいは、シートは、切換爪55で切り換えてシート反転装置28により反転されて再び転写位置へと導かれ、裏面にも画像を記録した後、排出ローラ56により排出され、排紙トレイ57上にスタックされる。 The sheet (recording paper) on which the color image has been transferred is conveyed by the secondary transfer device 22 and sent to the fixing device 25, where the combined color image (color) is generated by heat and pressure. (Transfer image) is fixed on the sheet (recording paper). Thereafter, the sheet (recording paper) is switched by a switching claw 55 and discharged by a discharge roller 56 and is stacked on a discharge tray 57. Alternatively, the sheet is switched by the switching claw 55 and reversed by the sheet reversing device 28 and guided to the transfer position again. After the image is recorded on the back surface, the sheet is discharged by the discharge roller 56 and stacked on the discharge tray 57. Is done.
以下、本発明の実施例について説明するが、本発明は下記実施例に何ら限定されるものではない。「部」は、特に明示しない限り「質量部」を表す。「%」は、特に明示しない限り「質量%」を表す。 Examples of the present invention will be described below, but the present invention is not limited to the following examples. “Part” represents “part by mass” unless otherwise specified. “%” Represents “% by mass” unless otherwise specified.
以下の合成例、実施例、比較例における各種物性の測定方法を以下に示した。
<分子量>
装置:GPC(東ソー(株)製)、検出器:RI、測定温度:40℃
移動相:テトラヒドロフラン、流量:0.45mL/min.
数平均分子量(Mn)、重量平均分子量(Mw)、分子量分布(Mw/Mn)は、夫々、分子量既知のポリスチレン試料によって作成した検量線を標準としてGPC(ゲルパーミエーションクロマトグラフィー)にて測定される数平均分子量、重量平均分子量、分子量分布である。なお、カラムは排除限界6万のもの、2万のもの、1万のものを直列に繋いだものを使用した。
The measuring methods of various physical properties in the following synthesis examples, examples and comparative examples are shown below.
<Molecular weight>
Apparatus: GPC (manufactured by Tosoh Corporation), detector: RI, measurement temperature: 40 ° C.
Mobile phase: tetrahydrofuran, flow rate: 0.45 mL / min.
The number average molecular weight (Mn), the weight average molecular weight (Mw), and the molecular weight distribution (Mw / Mn) are measured by GPC (gel permeation chromatography) using a calibration curve created from a polystyrene sample with a known molecular weight as a standard. Number average molecular weight, weight average molecular weight, and molecular weight distribution. In addition, the column used the thing which connected the exclusion limit 60,000, 20,000, and 10,000 things in series.
<軟化温度>
高化式フローテスター(株式会社島津製作所製、CFT−500D)を用いて、1gの測定試料を50℃で予熱した後、昇温速度5℃/分で加熱しながら、プランジャーに30kgの荷重を与え、直径0.5mm、長さ1mmのノズルから押し出して、「プランジャー降下量(流れ値)」と「温度」とのグラフを描き、プランジャーの降下量の最大値の1/2に対応する温度をグラフから読み取り、この値(測定試料の半分が流出したときの温度)を軟化温度とした。
<Softening temperature>
Using a Koka-type flow tester (CFT-500D, manufactured by Shimadzu Corporation), 1 g of measurement sample was preheated at 50 ° C, and then heated at a rate of temperature increase of 5 ° C / min. , Push out from a nozzle with a diameter of 0.5 mm and a length of 1 mm, and draw a graph of “plunger drop amount (flow value)” and “temperature” to ½ of the maximum plunger drop amount The corresponding temperature was read from the graph, and this value (temperature at which half of the measurement sample flowed out) was taken as the softening temperature.
<ガラス転移温度(Tg)、融点(Tm)>
樹脂5mgをTAインスツルメンツ社製のT−Zero簡易密閉パンに封入し、示差走査熱量計(DSC)(TAインスツルメンツ社製Q2000)を用いて、測定を行った。測定は、窒素気流下、40℃から150℃まで10℃/min.で昇温して熱変化を測定して、「吸発熱量」と「温度」とのグラフを描き、このとき観測される特徴的な変曲をTgとした。なお、Tgは、DSC曲線からミッドポイント法によって得た値を使用した。また、最大吸熱ピークを融点(Tm)とした。
<Glass transition temperature (Tg), melting point (Tm)>
5 mg of resin was sealed in a T-Zero simple sealed pan manufactured by TA Instruments, and measurement was performed using a differential scanning calorimeter (DSC) (Q2000 manufactured by TA Instruments). Measurement was performed at 10 ° C./min. From 40 ° C. to 150 ° C. under a nitrogen stream. The temperature was raised and the thermal change was measured, and a graph of “amount of heat generation / absorption” and “temperature” was drawn. The characteristic inflection observed at this time was defined as Tg. In addition, the value obtained by the midpoint method from DSC curve was used for Tg. The maximum endothermic peak was defined as the melting point (Tm).
<ドメインサイズの測定>
非晶性ポリエステルと結晶性ポリエステルを任意の割合にて秤量した後、樹脂総質量100質量部に対して100質量部のテトラヒドロフラン(THF)を加えて50℃で加熱溶解した。得られた溶液をテフロンシートに流延し、その後、60℃常圧にて5時間、次いで120℃にてTHFが除去されるまで静置下にて減圧乾燥を行った。得られたフィルム状の成形体を40℃にて24時間保管した後、成形体断面をTEMにて観察した。前記結晶性ポリエステルのドメインサイズは、任意に20箇所選択し、その平均粒径とした。
トナー中における前記結晶性ポリエステルのドメインサイズに関しては、トナー断面より測定した。
<Measurement of domain size>
Amorphous polyester and crystalline polyester were weighed at an arbitrary ratio, and then 100 parts by mass of tetrahydrofuran (THF) was added to 100 parts by mass of the total resin, and heated and dissolved at 50 ° C. The obtained solution was cast on a Teflon sheet, and then dried at 60 ° C. under normal pressure for 5 hours and then at 120 ° C. until the THF was removed under reduced pressure. After the obtained film-like molded body was stored at 40 ° C. for 24 hours, a cross section of the molded body was observed with a TEM. The domain size of the crystalline polyester was arbitrarily selected at 20 locations, and the average particle size was selected.
The domain size of the crystalline polyester in the toner was measured from the cross section of the toner.
<TMA%>
非晶性ポリエステルと結晶性ポリエステルを任意の割合にて秤量した後、樹脂総質量100質量部に対して100質量部のテトラヒドロフラン(THF)を加えて50℃で加熱溶解した。得られた溶液をテフロンシートに流延し、その後、60℃常圧にて5時間、次いで120℃にてTHFが除去されるまで静置下にて減圧乾燥を行った。得られた樹脂体を粉砕し、直径10mmの錠剤成型器(株式会社島津製作所製)にてタブレット化したものを、熱機械測定装置(エスアイアイ・ナノテクノロジーズ社製:EXSTAR7000)に供した。測定は、40℃にて相対湿度80%条件化で圧縮力20mN/minにて圧縮することで行った。得られる時間と圧縮変位(変形率)とのグラフから、200mNに対応する圧縮変位(変形率)をグラフから読み取り、この値をTMA%とした。
<TMA%>
Amorphous polyester and crystalline polyester were weighed at an arbitrary ratio, and then 100 parts by mass of tetrahydrofuran (THF) was added to 100 parts by mass of the total resin, and heated and dissolved at 50 ° C. The obtained solution was cast on a Teflon sheet, and then dried at 60 ° C. under normal pressure for 5 hours and then at 120 ° C. until the THF was removed under reduced pressure. The obtained resin body was pulverized and tableted with a tableting machine having a diameter of 10 mm (manufactured by Shimadzu Corporation), and subjected to a thermomechanical measuring device (manufactured by SII Nano Technologies, Inc .: EXSTAR7000). The measurement was performed by compressing at 40 ° C. under a relative humidity of 80% and a compressive force of 20 mN / min. From the graph of time and compression displacement (deformation rate) obtained, the compression displacement (deformation rate) corresponding to 200 mN was read from the graph, and this value was defined as TMA%.
(合成例1)
<非晶性ポリエステルA1の合成>
窒素導入管、脱水管、攪拌器及び熱電対を装備した5Lの四つ口フラスコに、ジオールとしてプロピレングリコール、並びに、ジカルボン酸としてテレフタル酸及びアジピン酸を、モル比(テレフタル酸/アジピン酸)=85/15、OH/COOH(モル比)=2.0となるように仕込んだ。そして、反応容器内を十分に窒素ガスで置換した後、300ppm(モノマーに対して)のチタンテトライソプロポキシドを添加し、窒素ガス気流下にて4時間程度で200℃まで昇温し、ついで、2時間かけて230℃に昇温し、流出水がなくなるまで反応を行った。その後、10mmHg〜30mmHgの減圧下、4時間反応させて非晶性ポリエステルA1を得た。
得られた樹脂は、酸価(AV)0.9mgKOH/g、水酸基価(OHV)12.8mgKOH/g、ガラス転移温度(Tg)62.5℃、軟化温度148.3℃、重量平均分子量(Mw)22,000であった。
(Synthesis Example 1)
<Synthesis of Amorphous Polyester A1>
In a 5 L four-necked flask equipped with a nitrogen introduction tube, a dehydration tube, a stirrer and a thermocouple, propylene glycol as a diol, terephthalic acid and adipic acid as dicarboxylic acids, molar ratio (terephthalic acid / adipic acid) = 85/15 and OH / COOH (molar ratio) were set to 2.0. After sufficiently replacing the inside of the reaction vessel with nitrogen gas, 300 ppm (based on the monomer) of titanium tetraisopropoxide was added, and the temperature was raised to 200 ° C. in about 4 hours under a nitrogen gas stream. The temperature was raised to 230 ° C. over 2 hours, and the reaction was continued until there was no effluent water. Then, it was made to react under reduced pressure of 10 mmHg-30mmHg for 4 hours, and amorphous polyester A1 was obtained.
The obtained resin has an acid value (AV) of 0.9 mgKOH / g, a hydroxyl value (OHV) of 12.8 mgKOH / g, a glass transition temperature (Tg) of 62.5 ° C., a softening temperature of 148.3 ° C., and a weight average molecular weight ( Mw) 22,000.
(合成例2)
<非晶性ポリエステルA2の合成>
減圧下、230℃での反応時間を1時間にしたことを除き、合成例1と同じ手順で非晶性ポリエステルA2を得た。
得られた樹脂は、酸価(AV)0.4mgKOH/g、水酸基価(OHV)21.0mgKOH/g、ガラス転移温度(Tg)60.2℃、軟化温度134.5℃、重量平均分子量(Mw)18,000であった。
(Synthesis Example 2)
<Synthesis of Amorphous Polyester A2>
Amorphous polyester A2 was obtained by the same procedure as in Synthesis Example 1 except that the reaction time at 230 ° C. was reduced to 1 hour under reduced pressure.
The obtained resin has an acid value (AV) of 0.4 mg KOH / g, a hydroxyl value (OHV) of 21.0 mg KOH / g, a glass transition temperature (Tg) of 60.2 ° C., a softening temperature of 134.5 ° C., and a weight average molecular weight ( Mw) 18,000.
(合成例3)
<非晶性ポリエステルA3の合成>
ジカルボン酸としてテレフタル酸及びコハク酸をモル比(テレフタル酸/コハク酸)=80/20にしたことを除き、合成例1と同じ手順で非晶性ポリエステルA3を得た。
得られた樹脂は、酸価(AV)0.9mgKOH/g、水酸基価(OHV)15.2mgKOH/g、ガラス転移温度(Tg)58.6℃、軟化温度139.3℃、重量平均分子量(Mw)17,900であった。
(Synthesis Example 3)
<Synthesis of Amorphous Polyester A3>
Amorphous polyester A3 was obtained by the same procedure as in Synthesis Example 1, except that terephthalic acid and succinic acid were used as the dicarboxylic acid in a molar ratio (terephthalic acid / succinic acid) = 80/20.
The obtained resin has an acid value (AV) of 0.9 mgKOH / g, a hydroxyl value (OHV) of 15.2 mgKOH / g, a glass transition temperature (Tg) of 58.6 ° C., a softening temperature of 139.3 ° C., and a weight average molecular weight ( Mw) 17,900.
(合成例4)
<非晶性ポリエステルA4の合成>
ジカルボン酸としてテレフタル酸にしたことを除き、合成例1と同じ手順で非晶性ポリエステルA4を得た。
得られた樹脂は、酸価(AV)0.8mgKOH/g、水酸基価(OHV)12.5mgKOH/g、ガラス転移温度(Tg)90.0℃、軟化温度190.0℃、重量平均分子量(Mw)20,000であった。
(Synthesis Example 4)
<Synthesis of Amorphous Polyester A4>
Amorphous polyester A4 was obtained by the same procedure as in Synthesis Example 1 except that terephthalic acid was used as the dicarboxylic acid.
The resulting resin has an acid value (AV) of 0.8 mg KOH / g, a hydroxyl value (OHV) of 12.5 mg KOH / g, a glass transition temperature (Tg) of 90.0 ° C., a softening temperature of 190.0 ° C., and a weight average molecular weight ( Mw) 20,000.
(合成例5)
<非晶性ポリエステルA5の合成>
ジオールとしてプロピレングリコール及びビスフェノールAエチレンオキサイド2モル付加物をモル比(プロピレングリコール/ビスフェノールAエチレンオキサイド2モル付加物)=75/25、並びに、ジカルボン酸としてテレフタル及びアジピン酸をモル比(テレフタル酸/アジピン酸)=80/20にしたことを除き、合成例1と同じ手順で非晶性ポリエステルA5を得た。
得られた樹脂は、酸価(AV)0.6mgKOH/g、水酸基価(OHV)10.9mgKOH/g、ガラス転移温度(Tg)58.2℃、軟化温度143.4℃、重量平均分子量(Mw)23,700であった。
(Synthesis Example 5)
<Synthesis of Amorphous Polyester A5>
Propylene glycol and bisphenol A ethylene oxide 2-mole adduct as a diol are molar ratio (propylene glycol / bisphenol A ethylene oxide 2-mole adduct) = 75/25, and terephthalic acid and adipic acid are used as dicarboxylic acids in a molar ratio (terephthalic acid / Amorphous polyester A5 was obtained by the same procedure as in Synthesis Example 1 except that (adipic acid) = 80/20.
The obtained resin has an acid value (AV) of 0.6 mg KOH / g, a hydroxyl value (OHV) of 10.9 mg KOH / g, a glass transition temperature (Tg) of 58.2 ° C., a softening temperature of 143.4 ° C., and a weight average molecular weight ( Mw) 23,700.
(合成例6)
<非晶性ポリエステルA6の合成>
ジカルボン酸としてテレフタル及びアジピン酸をモル比(テレフタル酸/アジピン酸)=80/20にしたことを除き、合成例1と同じ手順で非晶性ポリエステルA6を得た。
得られた樹脂は、酸価(AV)0.9mgKOH/g、水酸基価(OHV)17.2mgKOH/g、ガラス転移温度(Tg)48.4℃、軟化温度123.2℃、重量平均分子量(Mw)16,700であった。
(Synthesis Example 6)
<Synthesis of Amorphous Polyester A6>
Amorphous polyester A6 was obtained by the same procedure as in Synthesis Example 1 except that terephthalic acid and adipic acid were used as the dicarboxylic acid in a molar ratio (terephthalic acid / adipic acid) = 80/20.
The obtained resin has an acid value (AV) of 0.9 mgKOH / g, a hydroxyl value (OHV) of 17.2 mgKOH / g, a glass transition temperature (Tg) of 48.4 ° C., a softening temperature of 123.2 ° C., and a weight average molecular weight ( Mw) 16,700.
(合成例7)
<非晶性ポリエステルA7の合成>
減圧下、230℃での反応時間を5分間にしたことを除き、合成例1と同じ手順で非晶性ポリエステルA7を得た。
得られた樹脂は、酸価(AV)0.19mgKOH/g、水酸基価(OHV)77.5mgKOH/g、ガラス転移温度(Tg)31.5℃、軟化温度85.6℃、重量平均分子量(Mw)4,000であった。
(Synthesis Example 7)
<Synthesis of Amorphous Polyester A7>
Amorphous polyester A7 was obtained by the same procedure as in Synthesis Example 1 except that the reaction time at 230 ° C. was reduced to 5 minutes under reduced pressure.
The obtained resin has an acid value (AV) of 0.19 mg KOH / g, a hydroxyl value (OHV) of 77.5 mg KOH / g, a glass transition temperature (Tg) of 31.5 ° C., a softening temperature of 85.6 ° C., and a weight average molecular weight ( Mw) 4,000.
(合成例8)
<非晶性ポリエステルA8の合成>
窒素導入管、脱水管、攪拌器及び熱電対を装備した5Lの四つ口フラスコに、ジオールとしてネオペンチルグリコール及びエチレングリコールをモル比(ネオペンチルグリコール/エチレングリコール)=50/50、並びに、多価カルボン酸としてテレフタル酸、イソフタル酸、アジピン酸をモル比(テレフタル酸/イソフタル酸/アジピン酸)=40/55/5、OH/COOH(モル比)=1.2となるように仕込んだ。そして、反応容器内を十分に窒素ガスで置換した後、300ppm(モノマーに対して)のチタンテトライソプロポキシドを添加し、窒素ガス気流下にて4時間程度で200℃まで昇温し、ついで、2時間かけて230℃に昇温し、流出水がなくなるまで反応した後、10mmHg〜30mmHgの減圧下にて4時間反応させた。その後、多価カルボン酸仕込み量に対して、無水トリメリット酸2.5モル%を追加して、常圧下、180℃にて2時間反応させ、更に8kPaにて反応させることにより非晶性ポリエステルA8を得た。
得られた樹脂は、酸価(AV)10mgKOH/g、水酸基価(OHV)18.5mgKOH/g、ガラス転移温度(Tg)58.7℃、軟化温度145.3℃、重量平均分子量(Mw)31,300であった。
(Synthesis Example 8)
<Synthesis of Amorphous Polyester A8>
In a 5 L four-necked flask equipped with a nitrogen introduction tube, a dehydration tube, a stirrer, and a thermocouple, a molar ratio of neopentyl glycol and ethylene glycol (neopentyl glycol / ethylene glycol) = 50/50 as a diol and many As the carboxylic acid, terephthalic acid, isophthalic acid, and adipic acid were charged in a molar ratio (terephthalic acid / isophthalic acid / adipic acid) = 40/55/5 and OH / COOH (molar ratio) = 1.2. After sufficiently replacing the inside of the reaction vessel with nitrogen gas, 300 ppm (based on the monomer) of titanium tetraisopropoxide was added, and the temperature was raised to 200 ° C. in about 4 hours under a nitrogen gas stream. After raising the temperature to 230 ° C. over 2 hours and reacting until the effluent water disappeared, the reaction was carried out under reduced pressure of 10 mmHg to 30 mmHg for 4 hours. Thereafter, 2.5 mol% of trimellitic anhydride was added to the charged amount of polycarboxylic acid, reacted at 180 ° C. under normal pressure for 2 hours, and further reacted at 8 kPa to produce amorphous polyester. A8 was obtained.
The obtained resin has an acid value (AV) of 10 mg KOH / g, a hydroxyl value (OHV) of 18.5 mg KOH / g, a glass transition temperature (Tg) of 58.7 ° C., a softening temperature of 145.3 ° C., and a weight average molecular weight (Mw). It was 31,300.
(合成例9)
<非晶性ポリエステルA9の合成>
窒素導入管、脱水管、攪拌器及び熱電対を装備した5Lの四つ口フラスコに、ジオールとしてプロピレングリコール、並びに、ジカルボン酸としてテレフタル酸及びコハク酸を、モル比(テレフタル酸/コハク酸)=90/10、OH/COOH(モル比)=2.0となるように仕込んだ。そして、反応容器内を十分に窒素ガスで置換した後、300ppm(モノマーに対して)のチタンテトライソプロポキシドを添加し、窒素ガス気流下にて4時間程度で200℃まで昇温し、ついで、2時間かけて230℃に昇温し、流出水がなくなるまで反応を行った。その後、10mmHg〜30mmHgの減圧下、1時間反応させて非晶性ポリエステルA9を得た。
得られた樹脂は、酸価(AV)0.2mgKOH/g、水酸基価(OHV)22.2mgKOH/g、ガラス転移温度(Tg)71.0℃、軟化温度135.8℃、重量平均分子量(Mw)12,800であった。
(Synthesis Example 9)
<Synthesis of Amorphous Polyester A9>
In a 5 L four-necked flask equipped with a nitrogen introduction tube, a dehydration tube, a stirrer, and a thermocouple, propylene glycol as a diol, terephthalic acid and succinic acid as dicarboxylic acids, molar ratio (terephthalic acid / succinic acid) = 90/10 and OH / COOH (molar ratio) = 2.0. After sufficiently replacing the inside of the reaction vessel with nitrogen gas, 300 ppm (based on the monomer) of titanium tetraisopropoxide was added, and the temperature was raised to 200 ° C. in about 4 hours under a nitrogen gas stream. The temperature was raised to 230 ° C. over 2 hours, and the reaction was continued until there was no effluent water. Then, it was made to react under reduced pressure of 10 mmHg-30mmHg for 1 hour, and amorphous polyester A9 was obtained.
The obtained resin has an acid value (AV) of 0.2 mg KOH / g, a hydroxyl value (OHV) of 22.2 mg KOH / g, a glass transition temperature (Tg) of 71.0 ° C., a softening temperature of 135.8 ° C., and a weight average molecular weight ( Mw) 12,800.
(合成例10)
<非晶性ポリエステルA10の合成>
窒素導入管、脱水管、攪拌器及び熱電対を装備した5Lの四つ口フラスコに、ジオールとしてプロピレングリコール、並びに、ジカルボン酸としてテレフタル酸及びコハク酸を、モル比(テレフタル酸/コハク酸)=85/15、OH/COOH(モル比)=2.0となるように仕込んだ。そして、反応容器内を十分に窒素ガスで置換した後、300ppm(モノマーに対して)のチタンテトライソプロポキシドを添加し、窒素ガス気流下にて4時間程度で200℃まで昇温し、ついで、2時間かけて230℃に昇温し、流出水がなくなるまで反応を行った。その後、10mmHg〜30mmHgの減圧下、4時間反応させて非晶性ポリエステルA10を得た。
得られた樹脂は、酸価(AV)1.48mgKOH/g、水酸基価(OHV)10.5mgKOH/g、ガラス転移温度(Tg)69.2℃、軟化温度152.1℃、重量平均分子量(Mw)19,700であった。
(Synthesis Example 10)
<Synthesis of Amorphous Polyester A10>
In a 5 L four-necked flask equipped with a nitrogen introduction tube, a dehydration tube, a stirrer, and a thermocouple, propylene glycol as a diol, terephthalic acid and succinic acid as dicarboxylic acids, molar ratio (terephthalic acid / succinic acid) = 85/15 and OH / COOH (molar ratio) were set to 2.0. After sufficiently replacing the inside of the reaction vessel with nitrogen gas, 300 ppm (based on the monomer) of titanium tetraisopropoxide was added, and the temperature was raised to 200 ° C. in about 4 hours under a nitrogen gas stream. The temperature was raised to 230 ° C. over 2 hours, and the reaction was continued until there was no effluent water. Then, it was made to react under reduced pressure of 10 mmHg-30mmHg for 4 hours, and amorphous polyester A10 was obtained.
The resulting resin has an acid value (AV) of 1.48 mg KOH / g, a hydroxyl value (OHV) of 10.5 mg KOH / g, a glass transition temperature (Tg) of 69.2 ° C., a softening temperature of 152.1 ° C., and a weight average molecular weight ( Mw) 19,700.
(合成例11)
<非晶性ポリエステルA11の合成>
窒素導入管、脱水管、攪拌器及び熱電対を装備した5Lの四つ口フラスコに、ジオールとしてプロピレングリコール、並びに、ジカルボン酸としてテレフタル酸を、OH/COOH(モル比)=2.0となるように仕込んだ。そして、反応容器内を十分に窒素ガスで置換した後、300ppm(モノマーに対して)のチタンテトライソプロポキシドを添加し、窒素ガス気流下にて4時間程度で200℃まで昇温し、ついで、2時間かけて230℃に昇温し、流出水がなくなるまで反応を行った。その後、10mmHg〜30mmHgの減圧下、1時間反応させて非晶性ポリエステルA11を得た。
得られた樹脂は、酸価(AV)0.38mgKOH/g、水酸基価(OHV)35.6mgKOH/g、ガラス転移温度(Tg)77.9℃、軟化温度140.4℃、重量平均分子量(Mw)9,000であった。
(Synthesis Example 11)
<Synthesis of Amorphous Polyester A11>
In a 5 L four-necked flask equipped with a nitrogen introduction tube, a dehydration tube, a stirrer, and a thermocouple, propylene glycol as a diol, terephthalic acid as a dicarboxylic acid, and OH / COOH (molar ratio) = 2.0. It was prepared as follows. After sufficiently replacing the inside of the reaction vessel with nitrogen gas, 300 ppm (based on the monomer) of titanium tetraisopropoxide was added, and the temperature was raised to 200 ° C. in about 4 hours under a nitrogen gas stream. The temperature was raised to 230 ° C. over 2 hours, and the reaction was continued until there was no effluent water. Then, it was made to react for 1 hour under pressure reduction of 10 mmHg-30 mmHg, and amorphous polyester A11 was obtained.
The obtained resin has an acid value (AV) of 0.38 mg KOH / g, a hydroxyl value (OHV) of 35.6 mg KOH / g, a glass transition temperature (Tg) of 77.9 ° C., a softening temperature of 140.4 ° C., and a weight average molecular weight ( Mw) 9,000.
(合成例12)
<非晶性ポリエステルA12の合成>
窒素導入管、脱水管、攪拌器及び熱電対を装備した5Lの四つ口フラスコに、ジオールとしてプロピレングリコール、並びに、ジカルボン酸としてテレフタル酸及びコハク酸を、モル比(テレフタル酸/コハク酸)=90/10、OH/COOH(モル比)=2.0となるように仕込んだ。そして、反応容器内を十分に窒素ガスで置換した後、300ppm(モノマーに対して)のチタンテトライソプロポキシドを添加し、窒素ガス気流下にて4時間程度で200℃まで昇温し、ついで、2時間かけて230℃に昇温し、流出水がなくなるまで反応を行った。その後、10mmHg〜30mmHgの減圧下、4時間反応させて非晶性ポリエステルA12を得た。
得られた樹脂は、酸価(AV)1.02mgKOH/g、水酸基価(OHV)14.8mgKOH/g、ガラス転移温度(Tg)77.3℃、軟化温度166.9℃、重量平均分子量(Mw)22,700であった。
(Synthesis Example 12)
<Synthesis of Amorphous Polyester A12>
In a 5 L four-necked flask equipped with a nitrogen introduction tube, a dehydration tube, a stirrer, and a thermocouple, propylene glycol as a diol, terephthalic acid and succinic acid as dicarboxylic acids, molar ratio (terephthalic acid / succinic acid) = 90/10 and OH / COOH (molar ratio) = 2.0. After sufficiently replacing the inside of the reaction vessel with nitrogen gas, 300 ppm (based on the monomer) of titanium tetraisopropoxide was added, and the temperature was raised to 200 ° C. in about 4 hours under a nitrogen gas stream. The temperature was raised to 230 ° C. over 2 hours, and the reaction was continued until there was no effluent water. Then, it was made to react under reduced pressure of 10 mmHg-30mmHg for 4 hours, and amorphous polyester A12 was obtained.
The obtained resin had an acid value (AV) of 1.02 mgKOH / g, a hydroxyl value (OHV) of 14.8 mgKOH / g, a glass transition temperature (Tg) of 77.3 ° C., a softening temperature of 166.9 ° C., and a weight average molecular weight ( Mw) 22,700.
(合成例13)
<非晶性ポリエステルA13の合成>
合成例10における減圧反応終了後、窒素気流下で系を175℃に冷却した。その後、狙い酸価(AV)を6.0(mgKOH/g)として無水トリメリット酸を投入し、一時間反応させて非晶性ポリエステルA13を得た。
なお、狙い酸価に対する無水トリメリット酸投入量は以下の式から導出した。
無水トリメリット酸投入量=A/B
A:酸補正前の樹脂重量×(狙い酸価−酸補正前酸価)
B:無水トリメリット酸の酸価−狙い酸価
得られた樹脂は、酸価(AV)6.28mgKOH/g、ガラス転移温度(Tg)69.6℃、軟化温度151.2℃、重量平均分子量(Mw)19,200であった。
(Synthesis Example 13)
<Synthesis of Amorphous Polyester A13>
After completion of the reduced pressure reaction in Synthesis Example 10, the system was cooled to 175 ° C. under a nitrogen stream. Thereafter, trimellitic anhydride was added at a target acid value (AV) of 6.0 (mgKOH / g) and reacted for 1 hour to obtain amorphous polyester A13.
The input amount of trimellitic anhydride relative to the target acid value was derived from the following equation.
Trimellitic anhydride input = A / B
A: Resin weight before acid correction × (target acid value−acid value before acid correction)
B: Acid value of trimellitic anhydride-target acid value The obtained resin had an acid value (AV) of 6.28 mgKOH / g, a glass transition temperature (Tg) of 69.6 ° C., a softening temperature of 151.2 ° C., and a weight average. The molecular weight (Mw) was 19,200.
(合成例14)
<非晶性ポリエステルA14の合成>
狙い酸価(AV)を17(mgKOH/g)とした以外は、合成例13と同様に合成を行い、非晶性ポリエステルA14を得た。
得られた樹脂は、酸価(AV)17.2mgKOH/g、ガラス転移温度(Tg)72.1℃、軟化温度153.6℃、重量平均分子量(Mw)18,700であった。
(Synthesis Example 14)
<Synthesis of Amorphous Polyester A14>
Amorphous polyester A14 was obtained in the same manner as in Synthesis Example 13 except that the target acid value (AV) was 17 (mgKOH / g).
The obtained resin had an acid value (AV) of 17.2 mgKOH / g, a glass transition temperature (Tg) of 72.1 ° C., a softening temperature of 153.6 ° C., and a weight average molecular weight (Mw) of 18,700.
(合成例15)
<結晶性ポリエステルB1の合成>
窒素導入管、脱水管、攪拌器及び熱電対を装備した5Lの四つ口フラスコに、ジオールとして1,6−ヘキサンジオール、及びジカルボン酸としてセバシン酸をCOOH/OH(モル比)=1.10となるように仕込んだ。そして、反応容器内を十分に窒素ガスで置換した後、300ppm(モノマーに対して)のチタンテトライソプロポキシドを添加し、窒素ガス気流下にて4時間程度で200℃まで昇温し、ついで、2時間かけて230℃に昇温し、流出水がなくなるまで反応を行った。その後、10mmHg〜30mmHgの減圧下、4時間反応させて結晶性ポリエステルB1を得た。
得られた樹脂は、酸価(AV)27.5mgKOH/g、融点(Tm)64.0℃、重量平均分子量(Mw)15,000であった。
(Synthesis Example 15)
<Synthesis of crystalline polyester B1>
In a 5 L four-necked flask equipped with a nitrogen introduction tube, a dehydration tube, a stirrer, and a thermocouple, 1,6-hexanediol as a diol and sebacic acid as a dicarboxylic acid were COOH / OH (molar ratio) = 1.10. It was prepared to become. After sufficiently replacing the inside of the reaction vessel with nitrogen gas, 300 ppm (based on the monomer) of titanium tetraisopropoxide was added, and the temperature was raised to 200 ° C. in about 4 hours under a nitrogen gas stream. The temperature was raised to 230 ° C. over 2 hours, and the reaction was continued until there was no effluent water. Then, it was made to react under reduced pressure of 10 mmHg-30mmHg for 4 hours, and crystalline polyester B1 was obtained.
The obtained resin had an acid value (AV) of 27.5 mgKOH / g, a melting point (Tm) of 64.0 ° C., and a weight average molecular weight (Mw) of 15,000.
(合成例16)
<結晶性ポリエステルB2の合成>
COOH/OH(モル比)=1.03となるように仕込んだことを除き合成例15と同じ手順で結晶性ポリエステルB2を得た。
得られた樹脂は、酸価(AV)17.4mgKOH/g、融点(Tm)66.2℃、重量平均分子量(Mw)25,000であった。
(Synthesis Example 16)
<Synthesis of crystalline polyester B2>
Crystalline polyester B2 was obtained by the same procedure as in Synthesis Example 15 except that COOH / OH (molar ratio) was set to 1.03.
The obtained resin had an acid value (AV) of 17.4 mgKOH / g, a melting point (Tm) of 66.2 ° C., and a weight average molecular weight (Mw) of 25,000.
(合成例17)
<結晶性ポリエステルB3の合成>
窒素導入管、脱水管、攪拌器及び熱電対を装備した5Lの四つ口フラスコに、ジオールとしてエチレングリコール、並びに、ジカルボン酸としてドデカン二酸をOH/COOH(モル比)=1.03となるように仕込んだ。そして、反応容器内を十分に窒素ガスで置換した後、300ppm(モノマーに対して)のチタンテトライソプロポキシドを添加し、窒素ガス気流下にて4時間程度で200℃まで昇温し、ついで、2時間かけて230℃に昇温し、流出水がなくなるまで反応を行った。その後、10mmHg〜30mmHgの減圧下、4時間反応させて結晶性ポリエステルB3を得た。
得られた樹脂は、融点(Tm)84.5℃、重量平均分子量(Mw)18,000であった。
(Synthesis Example 17)
<Synthesis of crystalline polyester B3>
In a 5 L four-necked flask equipped with a nitrogen introduction tube, a dehydration tube, a stirrer, and a thermocouple, ethylene glycol as diol and dodecanedioic acid as dicarboxylic acid become OH / COOH (molar ratio) = 1.03. It was prepared as follows. After sufficiently replacing the inside of the reaction vessel with nitrogen gas, 300 ppm (based on the monomer) of titanium tetraisopropoxide was added, and the temperature was raised to 200 ° C. in about 4 hours under a nitrogen gas stream. The temperature was raised to 230 ° C. over 2 hours, and the reaction was continued until there was no effluent water. Then, it was made to react under reduced pressure of 10 mmHg-30mmHg for 4 hours, and crystalline polyester B3 was obtained.
The obtained resin had a melting point (Tm) of 84.5 ° C. and a weight average molecular weight (Mw) of 18,000.
(合成例18)
<結晶性ポリエステルB4の合成>
窒素導入管、脱水管、攪拌器及び熱電対を装備した2Lの四つ口フラスコに、合成例9で得た非晶性ポリエステルA9を300g、及び酢酸エチル1,000gを投入し、窒素気流下、50℃で目視、均一になるまで撹拌した。次いで、モル比でNCO/(非晶性樹脂のOH+結晶性樹脂のOH)=0.6量の4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネートを投入し、均一化後に対固形分200ppmの2−エチルヘキサン酸スズを投入し、75℃に昇温した。1時間反応後、合成例15で得た結晶性ポリエステルB1粉砕物700gを投入し、さらに5時間反応させて結晶性ポリエステルB4を得た。
得られた樹脂は、融点(Tm)62.0℃、重量平均分子量(Mw)28,000であった。
(Synthesis Example 18)
<Synthesis of crystalline polyester B4>
300 g of amorphous polyester A9 obtained in Synthesis Example 9 and 1,000 g of ethyl acetate were charged into a 2 L four-necked flask equipped with a nitrogen introduction tube, a dehydration tube, a stirrer, and a thermocouple, Stir until visually uniform at 50 ° C. until uniform. Next, a molar ratio of NCO / (OH of amorphous resin + OH of crystalline resin) = 0.6 amount of 4,4′-diphenylmethane diisocyanate was added, and after homogenization, 2-ethylhexanoic acid with a solid content of 200 ppm Tin was added and the temperature was raised to 75 ° C. After reacting for 1 hour, 700 g of the pulverized crystalline polyester B1 obtained in Synthesis Example 15 was added, and the reaction was further continued for 5 hours to obtain crystalline polyester B4.
The obtained resin had a melting point (Tm) of 62.0 ° C. and a weight average molecular weight (Mw) of 28,000.
(合成例19)
<結晶性ポリエステルB5の合成>
窒素導入管、脱水管、攪拌器及び熱電対を装備した2Lの四つ口フラスコに、合成例9で得た非晶性ポリエステルA9を300g、及び酢酸エチル1,000gを投入し、窒素気流下、50℃で目視、均一になるまで撹拌した。次いで、モル比でNCO/(非晶性樹脂のOH+結晶性樹脂のOH)=0.6量の4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネートを投入し、均一化後に対固形分200ppmの2−エチルヘキサン酸スズを投入し、78℃に昇温した。1時間反応後、合成例17で得た結晶性ポリエステルB3粉砕物700gを投入し、さらに5時間反応させて結晶性ポリエステルB5を得た。
得られた樹脂は、融点(Tm)84.5℃、重量平均分子量(Mw)30,000であった。
(Synthesis Example 19)
<Synthesis of crystalline polyester B5>
300 g of amorphous polyester A9 obtained in Synthesis Example 9 and 1,000 g of ethyl acetate were charged into a 2 L four-necked flask equipped with a nitrogen introduction tube, a dehydration tube, a stirrer, and a thermocouple, Stir until visually uniform at 50 ° C. until uniform. Next, a molar ratio of NCO / (OH of amorphous resin + OH of crystalline resin) = 0.6 amount of 4,4′-diphenylmethane diisocyanate was added, and after homogenization, 2-ethylhexanoic acid with a solid content of 200 ppm Tin was charged and the temperature was raised to 78 ° C. After reacting for 1 hour, 700 g of the crystalline polyester B3 pulverized product obtained in Synthesis Example 17 was added, and further reacted for 5 hours to obtain crystalline polyester B5.
The obtained resin had a melting point (Tm) of 84.5 ° C. and a weight average molecular weight (Mw) of 30,000.
(ブラック着色剤分散液の調製)
カーボンブラック(RegaL400;Cabot社製)17部、及び顔料分散剤3部を、酢酸エチル80部に、攪拌羽を有するミキサーを使用し、一次分散させた。前記顔料分散剤としては、アジスパーPB821(味の素ファインテクノ社製)を使用した。得られた一次分散液を、ビーズミル(アシザワファインテック社製LMZ型、ジルコニアビーズ径0.3mm)を用いて強力なせん断力により細かく分散し、5μm以上の凝集体を完全に除去した二次分散液(ブラック着色剤分散液)を調製した。
(Preparation of black colorant dispersion)
17 parts of carbon black (Rega L400; manufactured by Cabot) and 3 parts of a pigment dispersant were primarily dispersed in 80 parts of ethyl acetate using a mixer having stirring blades. As the pigment dispersant, Ajisper PB821 (manufactured by Ajinomoto Fine Techno Co., Ltd.) was used. The obtained primary dispersion is finely dispersed by a strong shearing force using a bead mill (LMZ type manufactured by Ashizawa Finetech Co., Ltd., zirconia bead diameter 0.3 mm), and the secondary dispersion in which aggregates of 5 μm or more are completely removed. A liquid (black colorant dispersion) was prepared.
(離型剤分散液の調製)
カルナバ離型剤18部、及び離型剤分散剤2部を、酢酸エチル80部に、攪拌羽を有するミキサーを使用し、一次分散させた。得られた一次分散液を攪拌しながら80℃まで昇温しカルナバ離型剤を溶解した後、室温まで液温を下げ最大径が3μm以下となるよう離型剤粒子を析出させた。前記離型剤分散剤としては、ポリエチレン離型剤にスチレン−アクリル酸ブチル共重合体をグラフト化したものを使用した。得られた分散液を、更にビーズミル(アシザワファインテック社製LMZ型、ジルコニアビーズ径0.3mm)を用いて強力なせん断力により細かく分散し、最大径が1μm以下になるよう調整し、離型剤分散液を得た。
(Preparation of release agent dispersion)
18 parts of carnauba release agent and 2 parts of release agent dispersant were primarily dispersed in 80 parts of ethyl acetate using a mixer having stirring blades. The obtained primary dispersion was heated to 80 ° C. while stirring to dissolve the carnauba release agent, and then the temperature of the solution was lowered to room temperature to precipitate release agent particles so that the maximum diameter was 3 μm or less. As the release agent dispersant, a polyethylene release agent grafted with a styrene-butyl acrylate copolymer was used. The obtained dispersion is further finely dispersed by a strong shearing force using a bead mill (LMZ type manufactured by Ashizawa Finetech Co., Ltd., zirconia bead diameter 0.3 mm), and the maximum diameter is adjusted to 1 μm or less, and then released. An agent dispersion was obtained.
(実施例1)
<トナー組成液の調製>
結着樹脂〔非晶性ポリエステルA1/結晶性ポリエステルB1(質量比)=90/10〕、着色剤、及び離型剤が、表1の組成になるように各分散液、乃至溶解液を、攪拌羽を有するミキサーを使用して60℃の加熱環境下にて10分間攪拌を行い、均一に分散させることでトナー組成液を得た。溶媒希釈によるショックで顔料、及び離型剤粒子が凝集することはなかった。溶剤としては、酢酸エチルを用いた。
Example 1
<Preparation of toner composition liquid>
Each dispersion or solution so that the binder resin [amorphous polyester A1 / crystalline polyester B1 (mass ratio) = 90/10], the colorant, and the release agent have the composition shown in Table 1, Using a mixer having stirring blades, the mixture was stirred for 10 minutes in a heating environment at 60 ° C. and uniformly dispersed to obtain a toner composition liquid. The pigment and release agent particles did not aggregate due to the shock caused by solvent dilution. As the solvent, ethyl acetate was used.
<トナーの作製>
液滴吐出手段として図2に示す液滴吐出ヘッドを有する図3のトナーの製造装置を用いて以下のような条件で、前記トナー組成液を液滴として吐出させた。その後、該液滴を乾燥固化し、サイクロン捕集した後、更に35℃にて48時間2次乾燥させることにより、トナー1を作製した。
<Production of toner>
The toner composition liquid was ejected as droplets under the following conditions using the toner production apparatus of FIG. 3 having the droplet ejection head shown in FIG. 2 as droplet ejection means. Thereafter, the liquid droplets were dried and solidified, collected by a cyclone, and then secondarily dried at 35 ° C. for 48 hours to prepare toner 1.
−液柱共鳴条件−
共鳴モード:N=2
液柱共鳴液室の長手方向の両端間の長さ :L=1.8mm
液柱共鳴液室の液共通供給路側のフレームの端部の高さ :h1=80μm
液柱共鳴液室の連通口の高さ :h2=40μm
-Liquid column resonance condition-
Resonance mode: N = 2
Length between both ends in the longitudinal direction of the liquid column resonance liquid chamber: L = 1.8 mm
Height of end of frame on liquid common supply path side of liquid column resonance liquid chamber: h1 = 80 μm
The height of the communication port of the liquid column resonance liquid chamber: h2 = 40 μm
−トナー母体粒子作製条件−
分散液比重 :ρ=1.1g/cm3
吐出口の形状 :真円
吐出口直径 :7.5μm
吐出口の開口数 :液柱共鳴液室1つ当たり4個
隣接する吐出口の中心部間の最短間隔 :130μm(全て等間隔)
乾燥エアー温度 :40℃
印加電圧 :10.0V
駆動周波数 :395kHz
-Preparation conditions of toner base particles-
Dispersion specific gravity: ρ = 1.1 g / cm 3
Discharge port shape: perfect circle Discharge port diameter: 7.5μm
Number of discharge ports: 4 per liquid column resonance liquid chamber Minimum distance between adjacent discharge ports: 130 μm (all at equal intervals)
Dry air temperature: 40 ° C
Applied voltage: 10.0V
Drive frequency: 395 kHz
<キャリアの作製>
下記の原材料をホモミキサーで20分間分散させ、樹脂層塗布液を調製した。その後、流動床型コーティング装置を用いて、体積平均粒径35μmの球状フェライト1,000部の表面に前記樹脂層塗布液を塗布して、キャリアを作製した。
・シリコーン樹脂(オルガノストレートシリコーン) 100部
・γ−(2−アミノエチル)アミノプロピルトリメトキシシラン 5部
・カーボンブラック 10部
・トルエン 100部
<Creation of carrier>
The following raw materials were dispersed with a homomixer for 20 minutes to prepare a resin layer coating solution. Thereafter, the resin layer coating solution was applied to the surface of 1,000 parts of spherical ferrite having a volume average particle size of 35 μm using a fluidized bed type coating apparatus to prepare a carrier.
・ Silicone resin (organostraight silicone) 100 parts ・ γ- (2-aminoethyl) aminopropyltrimethoxysilane 5 parts ・ Carbon black 10 parts ・ Toluene 100 parts
<現像剤の作製>
トナー1を5部と、前記キャリア95部とを混合して、現像剤を作製した。
<Production of developer>
A developer was prepared by mixing 5 parts of toner 1 and 95 parts of the carrier.
<評価>
以下の評価を行った。結果を表2に示した。
<<定着下限温度>>
図4に示すタンデム型フルカラー画像形成装置を用い、転写紙(リコービジネスエキスパート社製、複写印刷用紙<70>)上に、転写後のトナーの付着量が0.85±0.10mg/cm2の紙全面ベタ画像(画像サイズ3cm×8cm)を作像した。
定着ベルトの温度を変化させて定着を行い、得られた定着画像表面に、描画試験器AD−401(上島製作所製)を用いて、ルビー針(先端半径260〜320μmR、先端角60度)により荷重50gで描画し、繊維(ハニコット#440、ハニロン社製)で描画表面を強く5回擦り、画像の削れが殆ど無くなる定着ベルト温度をもって定着下限温度とした。また、ベタ画像は、転写紙上において、通紙方向先端から3.0cmの位置に作成した。なお、定着装置のニップ部を通過する速度は、280mm/sである。定着下限温度が低い程、低温定着性に優れるので、定着下限温度により、下記の基準で評価した。
〔評価基準〕
○:定着下限温度が120℃以下
△:定着下限温度が120℃を超え、130℃以下
×:定着下限温度が130℃を超える
<Evaluation>
The following evaluation was performed. The results are shown in Table 2.
<< Fixing temperature limit >>
Using the tandem-type full-color image forming apparatus shown in FIG. 4, the toner adhesion amount after transfer is 0.85 ± 0.10 mg / cm 2 on transfer paper (manufactured by Ricoh Business Expert Co., Ltd., copy printing paper <70>). A solid image (image size: 3 cm × 8 cm) was formed.
Fixing is performed by changing the temperature of the fixing belt, and the surface of the obtained fixed image is drawn with a ruby needle (tip radius 260 to 320 μmR, tip angle 60 degrees) using a drawing tester AD-401 (manufactured by Ueshima Seisakusho). Drawing was carried out with a load of 50 g, and the drawing surface was rubbed strongly 5 times with fibers (Hanicot # 440, manufactured by Hanilon Co., Ltd.), and the fixing belt temperature at which image shaving was almost eliminated was defined as the minimum fixing temperature. The solid image was created on the transfer paper at a position 3.0 cm from the front end in the paper passing direction. The speed of passing through the nip portion of the fixing device is 280 mm / s. The lower the fixing minimum temperature, the better the low-temperature fixing property. Therefore, the following criteria were evaluated based on the fixing minimum temperature.
〔Evaluation criteria〕
○: Minimum fixing temperature is 120 ° C. or lower Δ: Lower fixing temperature exceeds 120 ° C., 130 ° C. or lower ×: Lower fixing temperature exceeds 130 ° C.
<<ブロッキング性(針入度)>>
50mLのガラス容器に各トナーを充填し、50℃の恒温槽に24時間放置した。このトナーを24℃に冷却し、針入度試験(JISK2235−1991)により針入度(mm)を測定し、下記基準で評価した。なお、針入度の値が大きいほど耐熱保存性が優れていることを示し、5mm未満の場合には、使用上問題が発生する可能性が高い。
なお、本発明においては針入度を貫入深さ(mm)で表す。
〔評価基準〕
○:針入度が10mm以上
△:針入度が5mm以上10mm未満
×:針入度が5mm未満
<< Blocking property (penetration) >>
Each toner was filled in a 50 mL glass container and left in a constant temperature bath at 50 ° C. for 24 hours. The toner was cooled to 24 ° C., and the penetration (mm) was measured by a penetration test (JISK 2235-1991) and evaluated according to the following criteria. In addition, it shows that heat resistance preservability is excellent, so that the value of penetration is large, and in the case of less than 5 mm, there is a high possibility of problems in use.
In the present invention, the penetration is expressed by the penetration depth (mm).
〔Evaluation criteria〕
○: Needle penetration is 10 mm or more △: Needle penetration is 5 mm or more and less than 10 mm ×: Needle penetration is less than 5 mm
(実施例2)
結晶性ポリエステルとして結晶性ポリエステルB2を使用し、非晶性ポリエステルと結晶性ポリエステルとの質量比(非晶性ポリエステルA1/結晶性ポリエステルB2)を85/15にしたことを除き、実施例1と同じ手順でトナー2を調製した。
実施例1と同様にして、各特性値の測定、及び評価を行った。結果を表2に示した。
(Example 2)
Example 1 except that crystalline polyester B2 was used as the crystalline polyester, and the mass ratio of amorphous polyester to crystalline polyester (noncrystalline polyester A1 / crystalline polyester B2) was 85/15. Toner 2 was prepared by the same procedure.
Each characteristic value was measured and evaluated in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 2.
(実施例3)
非晶性ポリエステルとして非晶性ポリエステルA2を使用したことを除き、実施例1と同じ手順でトナー3を調製した。
実施例1と同様にして、各特性値の測定、及び評価を行った。結果を表2に示した。
(Example 3)
Toner 3 was prepared in the same procedure as in Example 1 except that amorphous polyester A2 was used as the amorphous polyester.
Each characteristic value was measured and evaluated in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 2.
(実施例4)
非晶性ポリエステルとして非晶性ポリエステルA3を使用したことを除き、実施例1と同じ手順でトナー4を調製した。
実施例1と同様にして、各特性値の測定、及び評価を行った。結果を表2に示した。
Example 4
Toner 4 was prepared in the same procedure as in Example 1 except that amorphous polyester A3 was used as the amorphous polyester.
Each characteristic value was measured and evaluated in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 2.
(実施例5)
非晶性ポリエステルとして非晶性ポリエステルA4を使用したことを除き、実施例1と同じ手順でトナー5を調製した。
実施例1と同様にして、各特性値の測定、及び評価を行った。結果を表2に示した。
(Example 5)
Toner 5 was prepared in the same procedure as in Example 1 except that amorphous polyester A4 was used as the amorphous polyester.
Each characteristic value was measured and evaluated in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 2.
(実施例6)
非晶性ポリエステルとして非晶性ポリエステルA5を使用したことを除き、実施例1と同じ手順でトナー6を調製した。
実施例1と同様にして、各特性値の測定、及び評価を行った。結果を表2に示した。
(Example 6)
Toner 6 was prepared in the same procedure as in Example 1 except that amorphous polyester A5 was used as the amorphous polyester.
Each characteristic value was measured and evaluated in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 2.
(実施例7)
非晶性ポリエステルとして非晶性ポリエステルA9を使用したことを除き、実施例1と同じ手順でトナー7を調製した。
実施例1と同様にして、各特性値の測定、及び評価を行った。結果を表2に示した。
(Example 7)
Toner 7 was prepared in the same procedure as in Example 1 except that amorphous polyester A9 was used as the amorphous polyester.
Each characteristic value was measured and evaluated in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 2.
(実施例8)
非晶性ポリエステルとして非晶性ポリエステルA10を使用したことを除き、実施例1と同じ手順でトナー8を調製した。
実施例1と同様にして、各特性値の測定、及び評価を行った。結果を表2に示した。
(Example 8)
Toner 8 was prepared in the same procedure as in Example 1 except that amorphous polyester A10 was used as the amorphous polyester.
Each characteristic value was measured and evaluated in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 2.
(実施例9)
非晶性ポリエステルとして非晶性ポリエステルA11を使用したことを除き、実施例1と同じ手順でトナー9を調製した。
実施例1と同様にして、各特性値の測定、及び評価を行った。結果を表2に示した。
Example 9
Toner 9 was prepared in the same procedure as in Example 1 except that amorphous polyester A11 was used as the amorphous polyester.
Each characteristic value was measured and evaluated in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 2.
(実施例10)
非晶性ポリエステルとして非晶性ポリエステルA12を使用したことを除き、実施例1と同じ手順でトナー10を調製した。
実施例1と同様にして、各特性値の測定、及び評価を行った。結果を表2に示した。
(Example 10)
Toner 10 was prepared in the same procedure as in Example 1 except that amorphous polyester A12 was used as the amorphous polyester.
Each characteristic value was measured and evaluated in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 2.
(実施例11)
結晶性ポリエステルとして結晶性ポリエステルB4を使用し、非晶性ポリエステルと結晶性ポリエステルとの質量比(非晶性ポリエステルA10/結晶性ポリエステルB4)を86/14にしたことを除き、実施例8と同じ手順でトナー11を調製した。
実施例1と同様にして、各特性値の測定、及び評価を行った。結果を表2に示した。
(Example 11)
Example 8 except that crystalline polyester B4 was used as the crystalline polyester and the mass ratio of amorphous polyester to crystalline polyester (noncrystalline polyester A10 / crystalline polyester B4) was 86/14. Toner 11 was prepared by the same procedure.
Each characteristic value was measured and evaluated in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 2.
(実施例12)
結晶性ポリエステルとして結晶性ポリエステルB5を使用したことを除き、実施例11と同じ手順でトナー12を調製した。
実施例1と同様にして、各特性値の測定、及び評価を行った。結果を表2に示した。
(Example 12)
Toner 12 was prepared in the same procedure as in Example 11 except that crystalline polyester B5 was used as the crystalline polyester.
Each characteristic value was measured and evaluated in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 2.
(実施例13)
結晶性ポリエステルとして結晶性ポリエステルB3を使用したことを除き、実施例8と同じ手順でトナー13を調製した。
実施例1と同様にして、各特性値の測定、及び評価を行った。結果を表2に示した。
(Example 13)
Toner 13 was prepared in the same procedure as in Example 8, except that crystalline polyester B3 was used as the crystalline polyester.
Each characteristic value was measured and evaluated in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 2.
(実施例14)
実施例1に用いた結着樹脂100部、実施例1に用いた離型剤10部、実施例1に用いた離型剤分散剤0.5部、実施例1に用いた着色剤5部、及び実施例1に用いた帯電制御剤1部を、ヘンシェルミキサーで十分混合した後、得られた混合物を2軸押出混練機(東芝機械株式会社製のTEM−50)で溶融混練し、得られた混練物を冷却プレスローラーを用いて、厚さ2mm〜5mmの範囲になるように圧延し、搬送ベルトで徐冷した後、フェザーミルを用いて粗粉砕し、粗砕物を得た。
その粗砕物をジェットミル粉砕機(IDS;日本ニューマチック工業社製)で粉砕し、ロータ型分級機(ティープレックス型分級機タイプ:100ATP)で分級し、トナー14を得た。
実施例1と同様にして、各特性値の測定、及び評価を行った。結果を表2に示した。
(Example 14)
100 parts of binder resin used in Example 1, 10 parts of release agent used in Example 1, 0.5 part of release agent dispersant used in Example 1, 5 parts of colorant used in Example 1 And 1 part of the charge control agent used in Example 1 were sufficiently mixed with a Henschel mixer, and the resulting mixture was melt-kneaded with a twin-screw extrusion kneader (TEM-50 manufactured by Toshiba Machine Co., Ltd.). The kneaded product was rolled using a cooling press roller so as to have a thickness in the range of 2 mm to 5 mm, gradually cooled with a conveyor belt, and then coarsely pulverized using a feather mill to obtain a coarsely crushed product.
The coarsely pulverized product was pulverized with a jet mill pulverizer (IDS; manufactured by Nippon Pneumatic Kogyo Co., Ltd.) and classified with a rotor type classifier (teaplex type classifier type: 100 ATP) to obtain toner 14.
Each characteristic value was measured and evaluated in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 2.
(実施例15)
非晶性ポリエステルとして非晶性ポリエステルA13を使用したことを除き、実施例1と同じ手順でトナー15を調製した。
実施例1と同様にして、各特性値の測定、及び評価を行った。結果を表2に示した。
(Example 15)
Toner 15 was prepared in the same procedure as in Example 1 except that amorphous polyester A13 was used as the amorphous polyester.
Each characteristic value was measured and evaluated in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 2.
(実施例16)
非晶性ポリエステルとして非晶性ポリエステルA14を使用したことを除き、実施例1と同じ手順でトナー16を調製した。
実施例1と同様にして、各特性値の測定、及び評価を行った。結果を表2に示した。
(Example 16)
Toner 16 was prepared in the same procedure as in Example 1 except that amorphous polyester A14 was used as the amorphous polyester.
Each characteristic value was measured and evaluated in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 2.
(比較例1)
非晶性ポリエステルとして非晶性ポリエステルA6を使用したことを除き、実施例1と同じ手順でトナー17を調製した。
実施例1と同様にして、各特性値の測定、及び評価を行った。結果を表2に示した。
(Comparative Example 1)
Toner 17 was prepared in the same procedure as in Example 1 except that amorphous polyester A6 was used as the amorphous polyester.
Each characteristic value was measured and evaluated in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 2.
(比較例2)
非晶性ポリエステルと結晶性ポリエステルの質量比(非晶性ポリエステルA1/結晶性ポリエステルB2)を70/30にしたことを除き、実施例2と同じ手順でトナー18を調製した。
実施例1と同様にして、各特性値の測定、及び評価を行った。結果を表2に示した。
(Comparative Example 2)
Toner 18 was prepared in the same procedure as in Example 2, except that the mass ratio of amorphous polyester to crystalline polyester (amorphous polyester A1 / crystalline polyester B2) was 70/30.
Each characteristic value was measured and evaluated in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 2.
(比較例3)
非晶性ポリエステルとして非晶性ポリエステルA7を使用したことを除き、実施例1と同じ手順でトナー19を調製した。
実施例1と同様にして、各特性値の測定、及び評価を行った。結果を表2に示した。
(Comparative Example 3)
Toner 19 was prepared in the same procedure as in Example 1 except that amorphous polyester A7 was used as the amorphous polyester.
Each characteristic value was measured and evaluated in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 2.
(比較例4)
非晶性ポリエステルとして非晶性ポリエステルA8を使用したことを除き、実施例1と同じ手順でトナー20を調製した。
実施例1と同様にして、各特性値の測定、及び評価を行った。結果を表2に示した。
(Comparative Example 4)
Toner 20 was prepared in the same procedure as in Example 1 except that amorphous polyester A8 was used as the amorphous polyester.
Each characteristic value was measured and evaluated in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 2.
本発明の態様は、例えば、以下のとおりである。
<1> 結着樹脂を含有するトナーであって、
前記結着樹脂が、結晶性ポリエステル、及び非晶性ポリエステルを含有し、
テトラヒドロフランを用いて前記トナーから前記結着樹脂を抽出して得られる抽出溶液から、加熱によってテトラヒドロフランを除去して得られる成形体が、前記結晶性ポリエステルの球形ドメインを有し、更に前記球形ドメインの平均粒径が7.0μm以下であることを特徴とするトナーである。
<2> トナー中の結晶性ポリエステルのドメインの平均サイズが、150nm以下である前記<1>に記載のトナーである。
<3> テトラヒドロフランを用いてトナーから結着樹脂を抽出して得られる抽出溶液から、加熱によってテトラヒドロフランを除去して得られる成形体の40℃かつ相対湿度80%条件下における200mNでのTMA圧縮変形率(TMA%)が3.0%以下である前記<1>から<2>のいずれかに記載のトナーである。
<4> 結晶性ポリエステルの含有量が、結着樹脂に対して1質量%〜20質量%である前記<1>から<3>のいずれかに記載のトナーである。
<5> 非晶性ポリエステルの重量平均分子量が、10,000〜35,000であり、ガラス転移温度が、50℃〜80℃であり、軟化温度が、130℃〜180℃である前記<1>から<4>のいずれかに記載のトナーである。
<6> 結晶性ポリエステルの融点が、60℃〜120℃であり、重量平均分子量が、10,000〜35,000である前記<1>から<5>のいずれかに記載のトナーである。
<7> 前記<1>から<6>のいずれかに記載のトナーと、キャリアとを含有することを特徴とする現像剤である。
<8> 静電潜像担持体と、
前記静電潜像担持体上に静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、
前記静電潜像担持体に形成された前記静電潜像を現像して可視像を形成する、トナーを備える現像手段とを有し、
前記トナーが、前記<1>から<6>のいずれかに記載のトナーであることを特徴とする画像形成装置である。
Aspects of the present invention are as follows, for example.
<1> A toner containing a binder resin,
The binder resin contains a crystalline polyester and an amorphous polyester;
A molded product obtained by removing tetrahydrofuran by heating from an extraction solution obtained by extracting the binder resin from the toner using tetrahydrofuran has a spherical domain of the crystalline polyester, and further has a spherical domain. A toner having an average particle size of 7.0 μm or less.
<2> The toner according to <1>, wherein the average size of the crystalline polyester domains in the toner is 150 nm or less.
<3> TMA compression deformation of a molded product obtained by removing tetrahydrofuran by heating from an extraction solution obtained by extracting a binder resin from toner with tetrahydrofuran at 200 mN at 40 ° C. and 80% relative humidity. The toner according to any one of <1> to <2>, wherein the ratio (TMA%) is 3.0% or less.
<4> The toner according to any one of <1> to <3>, wherein the content of the crystalline polyester is 1% by mass to 20% by mass with respect to the binder resin.
<5> The amorphous polyester has a weight average molecular weight of 10,000 to 35,000, a glass transition temperature of 50 ° C. to 80 ° C., and a softening temperature of 130 ° C. to 180 ° C. <1 > To <4>.
<6> The toner according to any one of <1> to <5>, wherein the crystalline polyester has a melting point of 60 ° C to 120 ° C and a weight average molecular weight of 10,000 to 35,000.
<7> A developer comprising the toner according to any one of <1> to <6> and a carrier.
<8> an electrostatic latent image carrier;
An electrostatic latent image forming means for forming an electrostatic latent image on the electrostatic latent image carrier;
Developing means comprising toner for developing the electrostatic latent image formed on the electrostatic latent image carrier to form a visible image;
An image forming apparatus, wherein the toner is the toner according to any one of <1> to <6>.
Claims (10)
前記トナー組成液から形成されるトナーが、結着樹脂を含有し、
前記結着樹脂が、結晶性ポリエステル、及び非晶性ポリエステルを含有し、
テトラヒドロフランを用いて前記トナーから前記結着樹脂を抽出して得られる抽出溶液から、加熱によってテトラヒドロフランを除去して得られる成形体が、前記結晶性ポリエステルの球形ドメインを有し、更に前記球形ドメインの平均粒径が7.0μm以下であることを特徴とするトナーの製造方法。 A toner manufacturing method including a droplet discharge step of discharging a toner composition liquid into droplets from at least one discharge hole,
The toner formed from the toner composition liquid contains a binder resin,
The binder resin contains a crystalline polyester and an amorphous polyester;
A molded product obtained by removing tetrahydrofuran by heating from an extraction solution obtained by extracting the binder resin from the toner using tetrahydrofuran has a spherical domain of the crystalline polyester, and further has a spherical domain. A method for producing a toner, wherein the average particle diameter is 7.0 μm or less.
トナーにより、前記静電潜像担持体に形成された前記静電潜像を現像して可視像を形成する現像工程とを含み、
前記トナーが、請求項1から8のいずれかに記載のトナーの製造方法により製造されるトナーであることを特徴とする画像形成方法。 An electrostatic latent image forming step of forming an electrostatic latent image on the electrostatic latent image carrier;
And developing a visible image by developing the electrostatic latent image formed on the electrostatic latent image carrier with toner,
An image forming method, wherein the toner is a toner manufactured by the toner manufacturing method according to claim 1.
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