JP3111189B2 - Polymerization toner - Google Patents
Polymerization tonerInfo
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- JP3111189B2 JP3111189B2 JP04080302A JP8030292A JP3111189B2 JP 3111189 B2 JP3111189 B2 JP 3111189B2 JP 04080302 A JP04080302 A JP 04080302A JP 8030292 A JP8030292 A JP 8030292A JP 3111189 B2 JP3111189 B2 JP 3111189B2
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、潜像を顕像化する方法
に用いられる重合法トナーに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a polymerization toner used in a method for visualizing a latent image.
【0002】[0002]
【従来の技術】電子写真法は米国特許第2,297,6
91号明細書等に記載されている如く、多数の方法が知
られており、一般には光導電性物質を利用し、種々の手
段で感光体上に電気的潜像を形成し、次いで該潜像をト
ナーを用いて現像し、必要に応じて紙等の転写部材にト
ナー画像を転写した後、加熱、圧力、或いは溶剤蒸気等
により定着し複写物を得る。また、トナーを用いて現像
する方法、或いはトナー画像を定着する方法としては、
従来各種の方法が提案され、それぞれの画像形成プロセ
スに適した方法が採用されている。2. Description of the Prior Art Electrophotography is disclosed in U.S. Pat. No. 2,297,6.
As described in, for example, US Pat. No. 91/91, a number of methods are known. Generally, a photoconductive substance is used to form an electric latent image on a photoreceptor by various means, and then the latent image is formed. The image is developed using toner, and if necessary, the toner image is transferred to a transfer member such as paper, and then fixed by heating, pressure, or solvent vapor to obtain a copy. Further, as a method of developing using a toner or a method of fixing a toner image,
Conventionally, various methods have been proposed, and a method suitable for each image forming process has been adopted.
【0003】従来、これらの目的に用いるトナーとし
て、一般に熱可塑性樹脂中に染料及び顔料の如き着色剤
を溶融混合し、均一に分散した後、微粉砕装置、分級機
により所望の粒径を有するトナーを製造してきた。Conventionally, as a toner used for these purposes, generally, a coloring agent such as a dye or a pigment is melt-mixed in a thermoplastic resin and uniformly dispersed, and then has a desired particle size by a pulverizer or a classifier. Has been producing toner.
【0004】この製造方法はかなり優れたトナーを製造
し得るが、ある種の制限、即ちトナー用材料の選択範囲
に制限がある。例えば樹脂着色剤分散体が充分に脆く、
経済的に可能な製造装置で微粉砕し得るものでなくては
ならない。ところが、こういった要求を満たすために樹
脂着色剤分散体を脆くすると、実際に高速で微粉砕した
場合に形成された粒子の粒径範囲が広くなり易く、特に
比較的大きな割合の微粒子がこれに含まれるという問題
が生ずる。さらに、このように脆性の高い材料は、複写
機等現像用に使用する際、さらなる微粉砕ないしは粉化
を受け易い。また、この方法では、着色剤等の固体微粒
子を樹脂中へ完全に均一に分散することは困難であり、
その分散の度合によっては、カブリの増大、画像濃度の
低下や混色性・透明性の不良の原因となるので、分散に
注意を払わなければならない。また、破断面に着色剤が
露出することにより、現像特性の変動を引き起こす場合
もある。[0004] Although this method can produce fairly good toners, it does have certain limitations, namely the choice of toner materials. For example, the resin colorant dispersion is brittle enough,
It must be able to be comminuted in an economically feasible production equipment. However, if the resin colorant dispersion is made brittle to satisfy these requirements, the particle size range of the particles formed when actually pulverized at high speed tends to be widened, and in particular, a relatively large proportion of fine particles Problem arises. Further, such a highly brittle material is liable to be further pulverized or powdered when used for development in a copying machine or the like. Further, in this method, it is difficult to completely and uniformly disperse solid fine particles such as a colorant in a resin,
Depending on the degree of the dispersion, fog may increase, the image density may decrease, or the color mixing / transparency may be poor. Further, exposure of the coloring agent to the fracture surface may cause fluctuations in development characteristics.
【0005】一方、これら粉砕法によるトナーの問題点
を克服するため、特公昭36−10231号、同43−
10799号及び同51−14895号公報等により懸
濁重合法によるトナーの製造方法が提案されている。懸
濁重合法においては、重合性単量体、着色剤、重合開始
剤さらに必要に応じて架橋剤、荷電制御剤、その他添加
剤を均一に溶解又は分散せしめて単量体組成物とした
後、この単量体組成物を分散安定剤を含有する連続相、
例えば水相中に適当な撹拌機を用いて分散し、同時に重
合反応を行なわせ、所望の粒径を有するトナー粒子を得
る。On the other hand, in order to overcome the problems of the toner caused by these pulverization methods, Japanese Patent Publication Nos.
Nos. 10799 and 51-14895 propose a method for producing a toner by a suspension polymerization method. In the suspension polymerization method, a polymerizable monomer, a colorant, a polymerization initiator, and, if necessary, a crosslinking agent, a charge control agent, and other additives are uniformly dissolved or dispersed to form a monomer composition. A continuous phase containing the monomer composition containing a dispersion stabilizer,
For example, the toner particles are dispersed in an aqueous phase using a suitable stirrer, and simultaneously undergo a polymerization reaction to obtain toner particles having a desired particle size.
【0006】この方法は、粉砕工程が全く含まれないた
め、トナーに脆性が必要ではなく、軟質の材料を使用す
ることができ、また、分級工程の省略をも可能にするた
め、エネルギーの節約、時間の短縮、工程収率の向上
等、コスト削減効果が大きい。This method does not include a pulverizing step at all, so that the toner does not need to be brittle, a soft material can be used, and the classification step can be omitted, thereby saving energy. The cost reduction effect is large, such as shortening the time and improving the process yield.
【0007】また、粒子表面への着色剤の露出等が生ぜ
ず、均一な摩擦帯電性を有するという利点がある。Further, there is an advantage that a colorant is not exposed to the particle surface and uniform triboelectricity is obtained.
【0008】しかしながら、近年の複写機の高機能化、
高信頼性化に伴ない耐久性向上等を考えたとき、低湿な
環境下に放電すると著しく現像性が低下するという現象
が発生した。これは、トナーの流動性の低下、帯電性の
悪化等が原因と考えられる。However, in recent years, the copier has become more sophisticated,
In consideration of the improvement of the durability and the like accompanying the improvement of the reliability, a phenomenon that the developing property is remarkably reduced when the battery is discharged in a low humidity environment has occurred. This is considered to be due to a decrease in the fluidity of the toner and a deterioration in the chargeability.
【0009】上記問題を解決する手段として、特開昭6
2−59964号公報等が提案されているが、懸濁重合
トナーにおいては、充分満足のいく方法ではない。As means for solving the above problem, Japanese Patent Application Laid-Open
No. 2-59964 has been proposed, but this method is not sufficiently satisfactory for suspension polymerization toners.
【0010】[0010]
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上述
のごとき問題を解決し、低湿下においても、トナーの流
動性の低下、帯電性の悪化が発生せず、安定して良好な
画像が得られる、重合法トナーを提供することにある。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems and to provide a stable and satisfactory image without lowering the fluidity of the toner and deteriorating the chargeability even under low humidity. Is to provide a polymerized toner.
【0011】本発明の他の目的は、粒度分布がシャープ
な重合法トナーを提供することにある。Another object of the present invention is to provide a polymerization toner having a sharp particle size distribution.
【0012】[0012]
【課題を解決するための手段及び作用】本発明の目的
は、重合性単量体系を水系媒体中で懸濁重合して得られ
る重合トナーにおいて、重合性単量体系中に、ワックス
及び下記一般式で示される単量体、該単量体の重合体、
または該単量体とビニル系単量体とより成る共重合体を
含有しており、該ワックスの軟化点が40〜130℃で
あることにより達成される。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a polymerized toner obtained by subjecting a polymerizable monomer system to suspension polymerization in an aqueous medium. A monomer represented by the formula, a polymer of the monomer,
Alternatively, it is achieved by containing a copolymer composed of the monomer and a vinyl monomer, and having a softening point of 40 to 130 ° C. of the wax.
【0013】一般式General formula
【化3】 以下、本発明を詳細に説明する。Embedded image Hereinafter, the present invention will be described in detail.
【0014】本発明者らは、鋭意検討の結果、重合性単
量体系を水系媒体中で懸濁重合して得られる重合法トナ
ーであって、重合性単量体系中に上記一般式で示される
単量体、該単量体の重合体、または該単量体とビニル系
単量体とより成る共重合体を含有することで、トナーの
粒度分布がシャープで、また低湿下においてもトナーの
流動性の低下、帯電性の悪化が発生せず、安定して良好
な画像が得られることを見い出した。As a result of intensive studies, the present inventors have obtained a polymerized toner obtained by subjecting a polymerizable monomer system to suspension polymerization in an aqueous medium. Contains a monomer, a polymer of the monomer, or a copolymer of the monomer and a vinyl monomer, whereby the particle size distribution of the toner is sharp, and No deterioration of the fluidity and deterioration of the chargeability of the toner were observed, and it was found that a good image could be stably obtained.
【0015】本発明のトナーにおいて、このような効果
が得られる理由は必ずしも明確ではないが、以下のよう
に推定される。The reason why such effects can be obtained in the toner of the present invention is not necessarily clear, but is presumed as follows.
【0016】一般式中のエーテル及びリン酸基部位が油
/水界面に存在することで、造粒系を安定させ、粒度分
布がシャープになる。また、更に、低湿下におけるトリ
ボのチャージアップ現像を、エーテル及びリン酸基部位
がリークポイントとなり、防止する。このため、低湿下
においても、トナーの帯電性及びトナーの流動性が安定
し、良好な画像が安定して得られるものと推定される。The presence of the ether and phosphate groups in the general formula at the oil / water interface stabilizes the granulation system and sharpens the particle size distribution. Furthermore, the charge-up development of the tribo under low humidity is prevented because the ether and phosphate groups become leak points. For this reason, it is estimated that even under low humidity, the chargeability of the toner and the fluidity of the toner are stable, and a good image is stably obtained.
【0017】本発明で使用される、一般式で示される単
量体は、単量体として、その重合体として、又は、他の
ビニル系単量体との共重合体として、いずれの形態で使
用しても良いが、該単量体が水溶性の場合は、重合体又
は共重合体として使用するのが好ましい。The monomer represented by the general formula used in the present invention may be in any form as a monomer, a polymer thereof, or a copolymer with another vinyl monomer. It may be used, but when the monomer is water-soluble, it is preferable to use it as a polymer or a copolymer.
【0018】また、該単量体の含有量としては、単量体
総量の0.01〜10wt%が好ましい。Further, the content of the monomer is preferably 0.01 to 10% by weight of the total amount of the monomer.
【0019】本発明で使用される、一般式で示される単
量体としては、具体的には、以下のようなものが挙げら
れる。Specific examples of the monomer represented by the general formula used in the present invention include the following.
【0020】[0020]
【化4】単量体1: 単量体2: 単量体3: 本発明に使用される重合性単量体系を構成する重合性単
量体、及び着色剤等のトナー特性付与剤としては、以下
のようなものが挙げられる。Embedded image Monomer 1: Monomer 2: Monomer 3: The polymerizable monomer constituting the polymerizable monomer system and the toner property imparting agent such as a colorant used in the present invention include the following.
【0021】重合性単量体としては、スチレン、o−メ
チルスチレン、m−メチルスチレン、p−メチルスチレ
ン、p−メトキシスチレン、p−エチルスチレン等のス
チレン系単量体、アクリル酸メチル、アクリル酸エチ
ル、アクリル酸n−ブチル、アクリル酸イソブチル、ア
クリル酸n−プロピル、アクリル酸n−オクチル、アク
リル酸ドデシル、アクリル酸2−エチルヘキシル、アク
リル酸ステアリル、アクリル酸2−クロルエチル、アク
リル酸フェニル等のアクリル酸エステル類、メタクリル
酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸n−プロ
ピル、メタクリル酸n−ブチル、メタクリル酸イソブチ
ル、メタクリル酸n−オクチル、メタクリル酸ドデシ
ル、メタクリル酸2−エチルヘキシル、メタクリル酸ス
テアリル、メタクリル酸フェニル、メタクリル酸ジメチ
ルアミノエチル、メタクリル酸エチルアミノエチル等の
メタクリル酸エステル類、その他アクリロニトリル、メ
タクリロニトリル、アクリルアミド等の単量体が挙げら
れる。Examples of the polymerizable monomer include styrene monomers such as styrene, o-methylstyrene, m-methylstyrene, p-methylstyrene, p-methoxystyrene and p-ethylstyrene, methyl acrylate, acrylic Ethyl acrylate, n-butyl acrylate, isobutyl acrylate, n-propyl acrylate, n-octyl acrylate, dodecyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, stearyl acrylate, 2-chloroethyl acrylate, phenyl acrylate and the like Acrylic esters, methyl methacrylate, ethyl methacrylate, n-propyl methacrylate, n-butyl methacrylate, isobutyl methacrylate, n-octyl methacrylate, dodecyl methacrylate, 2-ethylhexyl methacrylate, stearyl methacrylate, methacryl Phenyl, dimethylaminoethyl methacrylate, methacrylic acid esters such as ethyl methacrylate aminoethyl, other acrylonitrile, methacrylonitrile, and the like monomers acrylamide.
【0022】これらの単量体は単独、又は混合して使用
し得る。上述の単量体の中でも、スチレン又はスチレン
誘導体を単独で、又は他の単量体と混合して使用するこ
とがトナーの現像特性及び耐久性の点から好ましい。These monomers can be used alone or as a mixture. Among the above-mentioned monomers, it is preferable to use styrene or a styrene derivative alone or in a mixture with another monomer, from the viewpoint of the developing characteristics and durability of the toner.
【0023】本発明では、単量体系に、極性基を有する
樹脂を添加して重合しても良い。本発明に使用できる極
性樹脂を以下に例示する。 (1)カチオン重合体としては、メタクリル酸ジメチル
アミノエチル,メタクリル酸ジエチルアミノエチルなど
の含窒素単量体の重合体もしくはスチレン,不飽和カル
ボン酸エステル等との共重合体が挙げられる。 (2)アニオン性重合体としては、アクリロニトリル等
のニトリル系単量体、塩化ビニル等の含ハロゲン系単量
体、アクリル酸・メタクリル酸等の不飽和カルボン酸、
その他不飽和二塩基酸・不飽和二塩基酸無水物、ニトロ
系単量体等の重合体もしくはスチレン系単量体等との共
重合体が挙げられる。これら極性樹脂は、トナーの表面
付近に局在化することで、トナーの耐ブロッキング性を
向上する。In the present invention, polymerization may be carried out by adding a resin having a polar group to the monomer system. The polar resins that can be used in the present invention are exemplified below. (1) Examples of the cationic polymer include a polymer of a nitrogen-containing monomer such as dimethylaminoethyl methacrylate and diethylaminoethyl methacrylate, and a copolymer with styrene, an unsaturated carboxylic acid ester, and the like. (2) Examples of the anionic polymer include nitrile monomers such as acrylonitrile, halogen-containing monomers such as vinyl chloride, unsaturated carboxylic acids such as acrylic acid and methacrylic acid,
Other examples include unsaturated dibasic acids / unsaturated dibasic acid anhydrides, polymers such as nitro monomers, and copolymers with styrene monomers. These polar resins are localized near the surface of the toner, thereby improving the blocking resistance of the toner.
【0024】本発明で用いられる着色剤としては、公知
のものが使用でき、例えば、カーボンブラック、鉄黒の
他、C.I.ダイレクトレッド1、C.I.ダイレクト
レッド4、C.I.アシッドレッド1、C.I.ベーシ
ックレッド1、C.I.モーダンレッド30、C.I.
ダイレクトブルー1、C.I.ダイレクトブルー2、
C.I.アシッドブルー9、C.I.アシッドブルー1
5、C.I.ベーシックブルー3、C.I.ベーシック
ブルー5、C.I.モーダンブルー7、C.I.ダイレ
クトグリーン6、C.I.ベーシックグリーン4、C.
I.ベーシックグリーン6等の染料、黄鉛、カドミウム
イエロー、ミネラルファストイエロー、ネーブルイエロ
ー、ナフトールイエローS、ハンザイエローG、パーマ
ネントイエローNCG、タートラジンレーキ、モリブデ
ンオレンジ、パーマネントオレンジGTR、ベンジジン
オレンジG、カドミウムレッド、パーマネントレッド4
R、ウォッチングレッドカルシウム塩、ブリリアントカ
ーミン3B、ファストバイオレッドB、メチルバイオレ
ッドレーキ、紺青、コバルトブルー、アルカリブルーレ
ーキ、ビクトリアブルーレーキ、キナクリドン、ローダ
ミンレーキ、フタロシアニンブルー、ファーストスカイ
ブルー、ピグメントグリーンB、マラカイトグリーンレ
ーキ、ファイナルイエローグリーンG等の染料がある。
本発明においては重合法を用いてトナーを得るため、着
色剤の持つ重合阻害性や水相移行性に注意を払う必要が
あり、好ましくは、表面改質、例えば、重合阻害のない
物質による疎水化処理を施しておいたほうが良い。特
に、染料系やカーボンブラックは、重合阻害性を有して
いるものが多いので使用の際に注意を要する。染料系を
表面処理する好ましい方法としては、あらかじめこれら
染料の存在下に重合性単量体を重合せしめる方法が挙げ
られ、得られた着色重合体を単量体系に添加する。ま
た、カーボンブラックについては、上記染料と同様の処
理の他、カーボンブラックの表面官能基と反応する物
質、例えばポリオルガノシロキサン等でグラフト処理を
行っても良い。As the coloring agent used in the present invention, known coloring agents can be used. For example, carbon black, iron black, C.I. I. Direct Red 1, C.I. I. Direct Red 4, C.I. I. Acid Red 1, C.I. I. Basic Red 1, C.I. I. Modan Red 30, C.I. I.
Direct Blue 1, C.I. I. Direct Blue 2,
C. I. Acid Blue 9, C.I. I. Acid Blue 1
5, C.I. I. Basic Blue 3, C.I. I. Basic Blue 5, C.I. I. Modern Blue 7, C.I. I. Direct Green 6, C.I. I. Basic Green 4, C.I.
I. Dyes such as Basic Green 6, graphite, cadmium yellow, mineral fast yellow, navel yellow, naphthol yellow S, Hanza yellow G, permanent yellow NCG, tartrazine lake, molybdenum orange, permanent orange GTR, benzidine orange G, cadmium red, Permanent red 4
R, Watching Red Calcium Salt, Brilliant Carmine 3B, Fast Violet B, Methyl Violet Lake, Navy Blue, Cobalt Blue, Alkaline Blue Lake, Victoria Blue Lake, Quinacridone, Rhodamine Lake, Phthalocyanine Blue, Fast Sky Blue, Pigment Green B, There are dyes such as Malachite Green Lake and Final Yellow Green G.
In the present invention, in order to obtain a toner using a polymerization method, it is necessary to pay attention to the polymerization inhibitory property and the aqueous phase migration property of the colorant, preferably, surface modification, for example, hydrophobicity by a substance without polymerization inhibition It is better to have a chemical treatment. In particular, attention must be paid to the use of dyes and carbon black since many of them have polymerization inhibitory properties. As a preferable method for surface-treating the dye system, there is a method in which a polymerizable monomer is polymerized in the presence of these dyes in advance, and the obtained colored polymer is added to the monomer system. In addition, regarding carbon black, in addition to the same treatment as the above-described dye, a graft treatment with a substance that reacts with the surface functional group of carbon black, for example, polyorganosiloxane or the like may be performed.
【0025】本発明では、磁性体を添加してもよいが、
これも着色剤と同様に例えば重合阻害のない物質により
疎水化処理の如き表面処理を行って用いるのが好まし
い。In the present invention, a magnetic substance may be added.
It is also preferable to use a material which has been subjected to a surface treatment such as a hydrophobic treatment with a substance which does not inhibit polymerization, like the colorant.
【0026】また、本発明において熱ロール定着時の離
型性を良くする目的で、トナー中に炭化水素系化合物等
一般に離型剤として用いられるワックス類を配合する。
本発明に用いられるワックス類としては、パラフィン・
ポリオレフィン系ワックス及び、これらの変性物、例え
ば、酸化物やグラフト処理物の他、高級脂肪酸及びその
金属塩、アミドワックスなどが挙げられる。これらワッ
クスは環球法(JISK2531)による軟化点が40
〜130℃、好ましくは50〜120℃を有するものが
好ましく、軟化点が40℃未満ではトナーの耐ブロッキ
ング性及び保形性が不十分になりやすく、130℃を超
える場合では離型性の効果が不十分となりやすい。これ
ら離型剤の添加量としては一般に重合性単量体100重
量部あたり1.0〜100重量部使用することが好まし
い。In the present invention, a wax generally used as a release agent such as a hydrocarbon compound is blended into the toner for the purpose of improving the releasability at the time of hot roll fixing.
As waxes used in the present invention, paraffin
Examples thereof include polyolefin-based waxes and modified products thereof, for example, oxides and grafted products, higher fatty acids and metal salts thereof, and amide waxes. These waxes have a softening point of 40 according to the ring and ball method (JIS K2531).
When the softening point is less than 40 ° C., the blocking resistance and shape retention of the toner tend to be insufficient, and when the softening point exceeds 130 ° C., the effect of the releasability is obtained. Tends to be insufficient. Generally, it is preferable to use 1.0 to 100 parts by weight of the release agent per 100 parts by weight of the polymerizable monomer.
【0027】本発明においては、トナーの帯電性を制御
する目的でトナー材料中に荷電制御剤を添加しておくこ
とが好ましい。こらら荷電制御剤としては、公知のもの
のうち、重合阻害性・水相移行性の殆ど無いものが用い
られ、例えば正荷電制御剤としてニグロシン系染料、ト
リフェニルメタン系染料、四級アンモニウム塩、アミン
系及びポリアミン系化合物等が挙げられ、負荷電制御剤
としては、含金属サリチル酸系化合物、含金属モノアゾ
系染料化合物、スチレン−アクリル酸共重合体、スチレ
ン−メタクリル酸共重合体等が挙げられる。In the present invention, it is preferable to add a charge control agent to the toner material in order to control the chargeability of the toner. As these charge control agents, among the known ones, those having almost no polymerization inhibitory and water phase transfer properties are used.For example, as positive charge control agents, nigrosine dyes, triphenylmethane dyes, quaternary ammonium salts, Examples include amine-based and polyamine-based compounds, and examples of the negative charge control agent include metal-containing salicylic acid-based compounds, metal-containing monoazo-based dye compounds, styrene-acrylic acid copolymers, and styrene-methacrylic acid copolymers. .
【0028】重合開始剤としては、いずれか適当な重合
開始剤、例えば、2,2’−アゾビス−(2,4−ジメ
チルバレロニトリル)、2,2’−アゾビスイソブチロ
ニトリル、1,1’−アゾビス(シクロヘキサン−1−
カルボニトリル)、2,2’−アゾビス−4−メトキシ
−2,4−ジメチルバレロニトリル、アゾビスイソブチ
ロニトリル等のアゾ系またはジアゾ系重合開始剤、ベン
ゾイソペルオキシド、メチルエチルケトンペルオキシ
ド、ジイソプロピルペルオキシカ−ボネート、クメンヒ
ドロペルオキシド、2,4−ジクロロベンゾイルペルオ
キシド、ラウロイルペルオキシド等の過酸化物系重合開
始剤が挙げられる。これら重合開始剤は、重合性単量体
の0.5〜20重量%の添加量が好ましい。As the polymerization initiator, any suitable polymerization initiator such as 2,2′-azobis- (2,4-dimethylvaleronitrile), 2,2′-azobisisobutyronitrile, 1'-azobis (cyclohexane-1-
Azo or diazo polymerization initiators such as carbonitrile), 2,2′-azobis-4-methoxy-2,4-dimethylvaleronitrile, azobisisobutyronitrile, benzoisoperoxide, methyl ethyl ketone peroxide, diisopropylperoxyca -Peroxide-based polymerization initiators such as carbonate, cumene hydroperoxide, 2,4-dichlorobenzoyl peroxide, and lauroyl peroxide. These polymerization initiators are preferably added in an amount of 0.5 to 20% by weight of the polymerizable monomer.
【0029】本発明では、架橋剤を添加してもよく、好
ましい添加量としては、重合性単量体の0.001〜1
5重量%である。In the present invention, a crosslinking agent may be added.
5% by weight.
【0030】本発明で用いられる各種特性付与を目的と
した添加剤は、トナーに添加した時の耐久性の点から、
トナー粒子の重量平均径の1/10以下の粒径であるこ
とが好ましい。この添加剤の粒径とは、電子顕微鏡にお
けるトナー粒子の表面観察により求めたその平均粒径を
意味する。これら特性付与を目的とした添加剤として
は、例えば、以下のようなものが用いられる。The additives used in the present invention for imparting various properties are selected from the viewpoint of durability when added to the toner.
The particle diameter is preferably 1/10 or less of the weight average diameter of the toner particles. The particle size of the additive means an average particle size obtained by observing the surface of the toner particles with an electron microscope. As additives for the purpose of imparting these properties, for example, the following are used.
【0031】1)流動性付与剤:金属酸化物(酸化ケイ
素、酸化アルミニウム、酸化チタンなど)、カーボンブ
ラック、フッ化カーボンなど。それぞれ、疎水化処理を
行ったものが、より好ましい。1) Fluidity-imparting agents: metal oxides (such as silicon oxide, aluminum oxide, and titanium oxide), carbon black, and carbon fluoride. Those subjected to a hydrophobic treatment are more preferable.
【0032】2)研磨剤:金属酸化物(チタン酸ストロ
ンチウム、酸化セリウム、酸化アルミニウム、酸化マグ
ネシウム、酸化クロムなど)、窒化物(窒化ケイ素な
ど)、炭化物(炭化ケイ素など)、金属塩(硫酸カルシ
ウム、硫酸バリウム、炭酸カルシウムなど)など。2) Abrasives: metal oxides (such as strontium titanate, cerium oxide, aluminum oxide, magnesium oxide, and chromium oxide), nitrides (such as silicon nitride), carbides (such as silicon carbide), and metal salts (calcium sulfate) , Barium sulfate, calcium carbonate, etc.).
【0033】3)滑剤:フッ素系樹脂粉末(フッ化ビニ
リデン、ポリテトラフルオロエチレンなど)、脂肪酸金
属塩(ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウムな
ど)など。3) Lubricants: fluororesin powder (vinylidene fluoride, polytetrafluoroethylene, etc.), fatty acid metal salts (zinc stearate, calcium stearate, etc.).
【0034】4)荷電制御性粒子:金属酸化物(酸化
錫、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化ケイ素、酸化アルミニ
ウムなど)、カーボンブラックなど。4) Charge controllable particles: metal oxides (such as tin oxide, titanium oxide, zinc oxide, silicon oxide, and aluminum oxide), and carbon black.
【0035】これら添加剤は、トナー粒子100重量部
に対し、0.1〜10重量部が用いられ、好ましくは、
0.1〜5重量部が用いられる。これら添加剤は、単独
で用いても、また、複数併用しても良い。These additives are used in an amount of 0.1 to 10 parts by weight based on 100 parts by weight of the toner particles.
0.1 to 5 parts by weight are used. These additives may be used alone or in combination of two or more.
【0036】本発明において用いられる水系媒体には、
いずれ適当な安定化剤を添加する。例えば、無機化合物
として、リン酸カルシウム、リン酸マグネシウム、リン
酸アルミニウム、リン酸亜鉛、炭酸カルシウム、炭酸マ
グネシウム、水酸化カルシウム、水酸化マグネシウム、
水酸化アルミニウム、メタケイ酸カルシウム、硫酸カル
シウム、硫酸バリウム、ベントナイト、シリカ、アルミ
ナ等が挙げられる。有機化合物として、ポリビニルアル
コール、ゼラチン、メチルセルロース、メチルヒドロキ
シプロピルセルロース、エチルセルロース、カルボキシ
メチルセルロースのナトリウム塩、ポリアクリル酸及び
その塩、デンプン等を水相に分散させて使用できる。こ
の安定化剤は、重合性単量体100重量部に対して、
0.2〜20重量部を使用することが好ましい。The aqueous medium used in the present invention includes:
Eventually a suitable stabilizer is added. For example, as an inorganic compound, calcium phosphate, magnesium phosphate, aluminum phosphate, zinc phosphate, calcium carbonate, magnesium carbonate, calcium hydroxide, magnesium hydroxide,
Examples include aluminum hydroxide, calcium metasilicate, calcium sulfate, barium sulfate, bentonite, silica, and alumina. As the organic compound, polyvinyl alcohol, gelatin, methylcellulose, methylhydroxypropylcellulose, ethylcellulose, sodium salt of carboxymethylcellulose, polyacrylic acid and its salts, starch and the like can be used by dispersing them in an aqueous phase. This stabilizer is based on 100 parts by weight of the polymerizable monomer.
It is preferred to use 0.2 to 20 parts by weight.
【0037】また、これら安定化剤の微細な分散のため
に、0.001〜0.1重量部の界面活性剤を使用して
もよい。これは上記分散安定剤の所期の作用を促進する
ためのものであり、その具体例としては、ドデシルベン
ゼン硫酸ナトリウム、テトラデシル硫酸ナトリウム、ペ
ンタデシル硫酸ナトリウム、オクチル硫酸ナトリウム、
オレイン酸ナトリウム、ラウリル酸ナトリウム、ステア
リン酸カリウム、オレイン酸カルシウム等が挙げられ
る。In order to finely disperse these stabilizers, 0.001 to 0.1 parts by weight of a surfactant may be used. This is to promote the intended action of the dispersion stabilizer, and specific examples thereof include sodium dodecylbenzene sulfate, sodium tetradecyl sulfate, sodium pentadecyl sulfate, sodium octyl sulfate,
Examples include sodium oleate, sodium laurate, potassium stearate, calcium oleate and the like.
【0038】これら分散安定剤の中で、無機化合物を用
いる場合、市販のものをそのまま用いても良いがより細
かい粒子を得るために、水系媒体中にて該無機化合物を
生成させても良い。When an inorganic compound is used among these dispersion stabilizers, a commercially available one may be used as it is, but in order to obtain finer particles, the inorganic compound may be formed in an aqueous medium.
【0039】例えばリン酸カルシウムの場合、高撹拌下
において、リン酸ナトリウム水溶液と塩化カルシウム水
溶液を混合するとよい。For example, in the case of calcium phosphate, an aqueous solution of sodium phosphate and an aqueous solution of calcium chloride may be mixed under high stirring.
【0040】本発明で用いられる重合トナーは、以下の
如き方法にて得られる。即ち、重合性単量体中に一般式
に示される化合物の単量体、又は該重合体、又は該共重
合体、離型剤、着色剤、荷電制御剤、重合開始剤、その
他の添加剤を加え、ホモジナイザー、超音波分散機等に
よって均一に溶解又は分散せしめた単量体系を、分散安
定剤を含有する水系媒体中に通常の撹拌機又はホモミキ
サー・ホモジナイザー等により分散せしめる。好ましく
は単量体液滴が所望のトナー粒子のサイズ、一般に30
μm以下の粒径を有するように撹拌速度・時間を調整し
造粒する。その後は分散安定剤の作用により、粒子状態
が維持され、且つ粒子の沈降及び浮遊が防止される程度
の撹拌を行えば良い。反応終了後、懸濁液に水系媒体を
添加しつつ、水系媒体を留去して、分散安定剤を除去
し、生成したトナー粒子を洗浄及び濾過により回収し、
乾燥する。懸濁重合法においては、通常単量体系100
重量部に対して水300〜3000重量部を分散媒とし
て使用するのが好ましい。The polymerized toner used in the present invention is obtained by the following method. That is, a monomer of the compound represented by the general formula in the polymerizable monomer, or the polymer, or the copolymer, a release agent, a colorant, a charge control agent, a polymerization initiator, and other additives And the monomer system uniformly dissolved or dispersed by a homogenizer, an ultrasonic disperser or the like is dispersed in an aqueous medium containing a dispersion stabilizer by an ordinary stirrer or a homomixer / homogenizer. Preferably, the monomer droplets have a desired toner particle size, typically 30
The granulation is performed by adjusting the stirring speed and time so as to have a particle size of μm or less. Thereafter, by the action of the dispersion stabilizer, the particles may be stirred to such an extent that the particle state is maintained and the particles are prevented from settling and floating. After completion of the reaction, while adding the aqueous medium to the suspension, the aqueous medium is distilled off to remove the dispersion stabilizer, and the generated toner particles are collected by washing and filtration.
dry. In the suspension polymerization method, the monomer system 100
It is preferable to use 300 to 3000 parts by weight of water as a dispersion medium with respect to parts by weight.
【0041】上記工程において、重合温度は40℃以
上、一般的には50〜90℃の温度に設定して重合を行
う。また、重合反応後半に昇温しても良い。In the above step, the polymerization is carried out at a polymerization temperature of 40 ° C. or higher, generally 50 to 90 ° C. Further, the temperature may be raised in the latter half of the polymerization reaction.
【0042】本発明における粒度分布測定について述べ
る。The particle size distribution measurement in the present invention will be described.
【0043】測定装置としてはコールターカウンターT
A−II型(コールター社製)を用い、個数平均分布、
体積平均分布を出力するインターフェイス(日科機製)
及びCX−1パーソナルコンピューター(キヤノン製)
を接続して電解液は1級塩化ナトリウムを用いて1%N
aCl水溶液を調製する。As a measuring device, Coulter Counter T
A-II type (manufactured by Coulter), number average distribution,
Interface to output volume average distribution (made by Nikkaki)
And CX-1 personal computer (manufactured by Canon)
And the electrolyte is 1% N using 1st grade sodium chloride.
An aqueous aCl solution is prepared.
【0044】測定法としては前記電解水溶液100〜1
50ml中に分散剤として界面活性剤、好ましくはアル
キルベンゼンスルホン酸塩を0.1〜5ml加え、さら
に測定試料を0.5〜50mg加える。The measuring method is as follows.
In 50 ml, 0.1 to 5 ml of a surfactant, preferably an alkylbenzene sulfonate, is added as a dispersant, and 0.5 to 50 mg of a measurement sample is further added.
【0045】試料を懸濁した電解液は超音波分散器で約
1〜3分間分散処理を行い、前記コールターカウンター
TA−II型により、アパチャーとして100μmアパ
チャーを用いて2〜40μmの粒子の粒度分布を測定し
て体積平均分布、個数平均分布を求める。これら求めた
体積平均分布、個数平均分布より、重量平均粒径を得
る。The electrolyte in which the sample was suspended was subjected to a dispersion treatment for about 1 to 3 minutes using an ultrasonic disperser, and the particle size distribution of particles of 2 to 40 μm was measured using the Coulter Counter TA-II using a 100 μm aperture as an aperture. Is measured to obtain a volume average distribution and a number average distribution. A weight average particle diameter is obtained from the obtained volume average distribution and number average distribution.
【0046】以下、実施例に基づき本発明を具体的に説
明する。Hereinafter, the present invention will be specifically described based on examples.
【0047】[0047]
【実施例】実施例1 イオン交換水710gに0.1M−Na3 PO4 水溶液
450gを投入し60℃に加温した後、TK式ホモミキ
サー(特殊機化工業製)を用いて12,000rpmに
て撹拌した。これに1.0M−CaCl2 水溶液68g
を徐々に添加し、Ca3 (PO4 )2 を含む水系媒体を
得た。 Example 1 450 g of a 0.1 M Na 3 PO 4 aqueous solution was added to 710 g of ion-exchanged water and heated to 60 ° C., and then, using a TK homomixer (manufactured by Tokushu Kika Kogyo) at 12,000 rpm. And stirred. 68 g of 1.0 M CaCl 2 aqueous solution
Was gradually added to obtain an aqueous medium containing Ca 3 (PO 4 ) 2 .
【0048】 スチレン 180g 2−エチルヘキシルアクリレート 18g C.I.ピグメントブルー15:3 10g パラフィンワックス(s.p.70℃) 60g 単量体1 2g ジ−tert−ブチルサリチル酸金属化合物 5g 上記処方を60℃に加温し、TK式ホモミキサー(特殊
機化工業製)を用いて10,000rpmにて均一に溶
解、分散した。これに、重合開始剤2,2’−アゾビス
(2,4−ジメチルバレロニトリル)10g、及びジメ
チ2,2’−アゾビスイソブチレート1gを溶解し、重
合性単量体系を調製した。前記、水系媒体中に上記重合
性単量体系を投入し、70℃、N2 雰囲気下において、
TKホモミキサーにて10,000rpmで20分間撹
拌し、重合性単量体系を造粒した。その後、パドル撹拌
翼で撹拌しつつ、70℃で4時間反応させた後、液温を
80℃とし、5時間反応させた。Styrene 180 g 2-ethylhexyl acrylate 18 g C.I. I. Pigment Blue 15: 3 10 g Paraffin wax (sp. 70 ° C.) 60 g Monomer 1 2 g Di-tert-butylsalicylic acid metal compound 5 g Heat the above formulation to 60 ° C., and use a TK homomixer (Tokuki Kika Kogyo) Was uniformly dissolved and dispersed at 10,000 rpm. Into this, 10 g of a polymerization initiator 2,2'-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) and 1 g of dimethyl 2,2'-azobisisobutyrate were dissolved to prepare a polymerizable monomer system. The above-mentioned polymerizable monomer system was charged into the aqueous medium, and at 70 ° C. under an N 2 atmosphere,
The mixture was stirred with a TK homomixer at 10,000 rpm for 20 minutes to granulate a polymerizable monomer system. Thereafter, the mixture was reacted at 70 ° C. for 4 hours while stirring with a paddle stirring blade, and then the liquid temperature was set to 80 ° C., and the reaction was performed for 5 hours.
【0049】その後、冷却し塩酸を加え、Ca3 (PO
4 )2 を溶解させ、濾過、水洗、乾燥をして重合トナー
を得た。After cooling, hydrochloric acid was added, and Ca 3 (PO
4 ) 2 was dissolved, filtered, washed with water and dried to obtain a polymerized toner.
【0050】得られたトナーの粒径は、重量平均径8.
0μmで非常にシャープな粒度分布を有していた。The particle diameter of the obtained toner is 8.
It had a very sharp particle size distribution at 0 μm.
【0051】得られたトナー100重量部に対してBE
T法による比表面積が200m2 /gである疎水性シリ
カ0.5重量部を外添した。このトナー5重量部に対
し、アクリルコートされたフェライトキャリア95重量
部を混合し、現像剤とした。BE per 100 parts by weight of the obtained toner
0.5 parts by weight of hydrophobic silica having a specific surface area of 200 m 2 / g by the T method was externally added. To 5 parts by weight of this toner, 95 parts by weight of an acryl-coated ferrite carrier were mixed to prepare a developer.
【0052】この現像剤及び外添トナーを用いてキヤノ
ン製フルカラー複写機CLC−500改造機にて、低温
低湿環境下(15℃/10%RH)で画出し評価を行な
ったところ、2万枚耐久後も現像性が低下することなく
安定した良好な画像が得られた。Using this developer and external toner, a full-color copier CLC-500 modified by Canon was used to evaluate image formation in a low-temperature and low-humidity environment (15 ° C./10% RH). Even after the endurance of the sheet, a stable and good image was obtained without lowering the developability.
【0053】実施例2 実施例1において、単量体1の変わりに、スチレンと単
量体2との共重合体(90:10,Mw5万)10gを
用いた以外は同様にして、トナーを得た。 Example 2 A toner was prepared in the same manner as in Example 1 except that 10 g of a copolymer of styrene and monomer 2 (90:10, Mw 50,000) was used instead of monomer 1. Obtained.
【0054】得られたトナーの粒径は、重量平均径8.
5μmで非常にシャープな粒度分布を有していた。実施
例1と同様にして現像剤を調整し、画出し評価を行なっ
たところ、2万枚耐久後も現像性が低下することなく、
安定した良好な画像が得られた。The particle diameter of the obtained toner is 8.
At 5 μm, it had a very sharp particle size distribution. The developer was adjusted in the same manner as in Example 1, and the evaluation of image output was performed.
A stable and good image was obtained.
【0055】実施例3 実施例1において、C.I.ピグメントブルー15:3
をC.I.ピグメントイエロー17に変えた以外は同様
にして重合トナーを得た。 Example 3 In Example 1, C.I. I. Pigment Blue 15: 3
To C. I. Pigment Yellow 17 to obtain a polymerized toner in the same manner.
【0056】得られたトナーの粒径は、重量平均径8.
3μmで非常にシャープな粒度分布を有していた。実施
例1と同様にして現像剤を調整し、画出し評価を行なっ
たところ、2万枚耐久後も現像性が低下することなく、
安定した良好な画像が得られた。The particle diameter of the obtained toner is 8.
At 3 μm, it had a very sharp particle size distribution. The developer was adjusted in the same manner as in Example 1, and the evaluation of image output was performed.
A stable and good image was obtained.
【0057】比較例1 実施例1において、単量体1を用いなかった以外は、同
様にして重合トナーを得た。 Comparative Example 1 A polymerized toner was obtained in the same manner as in Example 1 except that the monomer 1 was not used.
【0058】得られたトナーの粒径は重量平均径7.9
μmでシャープな粒度分布を有していた。実施例1と同
様にして現像剤を調整し、画出し評価を行なったとこ
ろ、2万枚耐久後、現像性が低下し良好な画像が得られ
なくなった。The particle diameter of the obtained toner is 7.9 in weight average diameter.
It had a sharp particle size distribution at μm. The developer was adjusted in the same manner as in Example 1, and the image output was evaluated. As a result, after 20,000 sheets had been durable, the developability was lowered and a good image could not be obtained.
【0059】[0059]
【発明の効果】以上のように本発明のトナーは、粒度分
布が非常にシャープで、かつ低湿下においてもトナーの
流動性、帯電性が安定しており、良好な画像が安定して
得られる。As described above, the toner of the present invention has a very sharp particle size distribution, and the fluidity and chargeability of the toner are stable even under low humidity, and a good image can be stably obtained. .
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 神林 誠 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キ ヤノン株式会社内 (72)発明者 粕谷 貴重 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キ ヤノン株式会社内 (72)発明者 宮野 和幸 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キ ヤノン株式会社内 (56)参考文献 特開 平3−127072(JP,A) ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Makoto Kambayashi 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Canon Inc. (72) Inventor Kasugaya Valuable 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Canon Incorporated (72) Inventor Kazuyuki Miyano 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Canon Inc. (56) References JP-A-3-127707 (JP, A)
Claims (3)
して得られる重合法トナーであって、重合性単量体系中
に、ワックス及び下記一般式で示される単量体、該単量
体の重合体、または該単量体とビニル系単量体とより成
る共重合体を含有しており、該ワックスの軟化点が40
〜130℃であることを特徴とする重合法トナー。 一般式 【化1】 A polymerization toner obtained by suspension-polymerizing a polymerizable monomer system in an aqueous medium, wherein a wax and a monomer represented by the following general formula are contained in the polymerizable monomer system. It contains a polymer of a monomer or a copolymer composed of the monomer and a vinyl monomer, and the wax has a softening point of 40.
To 130 ° C., a polymerization toner. General formula
が、単量体総量の0.01〜10wt%であることを特
徴とする請求項1に記載の重合法トナー。2. The polymerization toner according to claim 1, wherein the content of the monomer represented by the general formula is 0.01 to 10% by weight of the total amount of the monomer.
示す単量体1乃至3のいずれかであることを特徴とする
請求項1又は2に記載の重合法トナー。 【化2】 単量体1: 単量体2: 単量体3: 3. The monomer represented by the above general formula,
Characterized in that it is any of monomers 1 to 3 shown
The polymerization method toner according to claim 1. Embedded image Monomer 1: Monomer 2: Monomer 3:
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|---|---|---|---|
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| JPH05249740A JPH05249740A (en) | 1993-09-28 |
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