JP4609142B2 - Toner manufacturing method for developing electrostatic image - Google Patents
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Description
本発明は、複写機、プリンター、ファクシミリ等の電子写真プロセスを利用した電子写真装置において、静電荷像の現像の為に使用する静電荷像現像用トナーの製造方法に関する。 The present invention is a copying machine, a printer, an electrophotographic apparatus using an electrophotographic process such as a facsimile, relates to the production how the toner over for developing an electrostatic image used for the development of the electrostatic image.
電子写真法としては、多数の方法が知られている(例えば、特許文献1参照)。一般的には、光導電性物質を利用した感光体(潜像担持体)表面に、種々の手段により電気的に静電潜像を形成し、形成された静電潜像を、トナーを用いて現像しトナー像を形成した後、このトナー像を、場合により中間転写体を介して、紙等の記録媒体表面に転写し、加熱、加圧、加熱加圧あるいは溶剤蒸気等により定着する、という複数の工程を経て、画像が形成される。また、感光体表面に残ったトナーは、必要に応じて種々の方法によりクリーニングされ、再びトナー像の現像に利用される。 Many methods are known as electrophotographic methods (see, for example, Patent Document 1). Generally, an electrostatic latent image is electrically formed on the surface of a photoreceptor (latent image carrier) using a photoconductive substance by various means, and the formed electrostatic latent image is used with toner. After developing to form a toner image, the toner image is transferred to the surface of a recording medium such as paper, optionally via an intermediate transfer member, and fixed by heating, pressing, heating and pressing, or solvent vapor. An image is formed through a plurality of processes. Further, the toner remaining on the surface of the photoreceptor is cleaned by various methods as necessary, and is used again for developing the toner image.
記録媒体表面に転写されたトナー像を定着する定着技術としては、加熱ロールおよび加圧ロールからなる一対のロール間に、トナー像が転写された記録媒体を挿入し、定着する熱ロール定着法が一般的である。また、同種の技術として、ロールの一方または両方をベルトに代えた定着法も知られている。これらの技術は、他の定着法に比べ、高速で堅牢な画像が得られエネルギー効率が高く、また溶剤等の揮発による環境への害が少ない。 As a fixing technique for fixing the toner image transferred on the surface of the recording medium, there is a hot roll fixing method in which the recording medium having the toner image transferred is inserted between a pair of rolls consisting of a heating roll and a pressure roll and fixed. It is common. As a similar technique, a fixing method in which one or both of the rolls is replaced with a belt is also known. These techniques, compared to other fixing methods, provide high-speed and robust images, high energy efficiency, and less harm to the environment due to volatilization of solvents and the like.
一方、転写工程を経て、記録媒体表面に転写されたトナー像は、定着工程において加熱された定着部材により加熱されることで溶融し、前記記録媒体表面へ定着される。前記定着工程では前記定着部材により前記トナー像だけでなく前記記録媒体をも十分に加熱しないと、前記トナー像が定着されないことが知られている。記録媒体への加熱が不十分であると、前記定着部材からの加熱によりトナーだけが溶融し、定着部材へ付着するいわゆるコールドオフセットが発生する。 On the other hand, the toner image transferred to the surface of the recording medium through the transfer process is melted by being heated by the fixing member heated in the fixing process, and is fixed to the surface of the recording medium. It is known that in the fixing step, the toner image is not fixed unless the recording medium is sufficiently heated by the fixing member. If the recording medium is not sufficiently heated, only the toner is melted by the heating from the fixing member, and a so-called cold offset that adheres to the fixing member occurs.
また記録媒体やトナー像が過度に加熱されるとトナーの粘度が減少してトナー像の一部または全部が定着部材側に付着するいわゆるホットオフセットが発生する。したがって定着部材を用いて記録媒体やその表面に転写されたトナー像を加熱した際に、コールドオフセットおよびホットオフセットの両方が発生しないように定着条件を設定する必要がある。 Further, when the recording medium or the toner image is excessively heated, the viscosity of the toner is reduced, and so-called hot offset occurs in which a part or all of the toner image adheres to the fixing member side. Accordingly, it is necessary to set the fixing conditions so that both the cold offset and the hot offset do not occur when the fixing member is used to heat the recording medium or the toner image transferred to the surface thereof.
一方、画像形成に際して必要なエネルギーの省力化への要求の高まりに伴い、ある程度の使用電力を占める定着工程の省電力化を計り、また、前記定着条件を拡大させるためには、トナーの定着温度をより低温化させる必要がある。トナー定着温度を低温化させることにより、前記省電力化および前記定着条件の拡大に加えて、電源入力時の定着ロール等の定着部材表面の定着可能温度までの待ち時間、いわゆるウォームアップタイムの短時間化、定着部材の長寿命化が可能である。 On the other hand, in order to save power in the fixing process that occupies a certain amount of power consumption as the demand for energy saving required for image formation increases, and in order to expand the fixing conditions, the toner fixing temperature It is necessary to lower the temperature. By lowering the toner fixing temperature, in addition to the power saving and the expansion of the fixing conditions, the waiting time until the fixing temperature on the surface of the fixing member such as a fixing roll at the time of power input, that is, the so-called warm-up time is shortened. The time can be extended and the life of the fixing member can be extended.
しかしながらトナーの定着温度を低温化させるには、同時にトナー粒子のガラス転移点を低下させることが必要となり、結果的に、トナーの保存性の低下を招く。それゆえ、低温定着化とトナー保存性とを両立させるためには、トナーのガラス転移点をより高温に保ったまま、高温領域でトナーの粘度が急速に低下するいわゆるシャープメルト性をもつことがトナーに求められる。 However, in order to lower the fixing temperature of the toner, it is necessary to lower the glass transition point of the toner particles at the same time, resulting in a decrease in the storage stability of the toner. Therefore, in order to achieve both low-temperature fixing and toner storage stability, the toner has a so-called sharp melt property in which the viscosity of the toner rapidly decreases in a high temperature region while keeping the glass transition point of the toner at a higher temperature. Required for toner.
しかしながらトナーに使用される結着樹脂は、通常ある程度ガラス転移点、分子量等に幅を持つため、前記シャープメルト性を得るためには、結着樹脂の組成および分子量を極端に均一にする必要がある。
このような均一性の高い樹脂を得るためには、特殊な製法を用いたり、樹脂をクロマトグラフィー等で処理をすることにより樹脂の分子量を整える必要が生じてしまう。この場合、均一性の高い樹脂を作製するためのコストが高くならざるをえず、また均一性の高い樹脂の作製に際して不要な樹脂(廃棄物)が生じ、近年の環境保護の観点からも好ましくない。
However, since the binder resin used in the toner usually has a certain range of glass transition point, molecular weight, etc., in order to obtain the sharp melt property, it is necessary to make the composition and molecular weight of the binder resin extremely uniform. is there.
In order to obtain such a highly uniform resin, it becomes necessary to adjust the molecular weight of the resin by using a special production method or by treating the resin with chromatography or the like. In this case, the cost for producing a highly uniform resin is inevitably high, and unnecessary resin (waste) is produced when producing a highly uniform resin, which is preferable from the viewpoint of environmental protection in recent years. Absent.
一方、画像が形成された印刷物を重ねた状態で長期間保存しておく場合、画像の一部もしくは全部が、重ねられた上側の紙の裏に移行してしまうトラブルがおきることがある(以下、「ドキュメントオフセット」という)。この現象は特に高温多湿の条件下で印刷物が保存された場合に特に促進される。それゆえ、画像の保存性が悪化するような条件においても鮮明な画像が保てる画像形成方法が望まれる。 On the other hand, if the printed material on which the image is formed is stored for a long time in a stacked state, there may be a problem that a part or all of the image is transferred to the back of the stacked upper paper (hereinafter referred to as “upper sheet”). , Called “document offset”). This phenomenon is particularly accelerated when the printed matter is stored under high temperature and high humidity conditions. Therefore, there is a demand for an image forming method capable of maintaining a clear image even under conditions where image storage stability deteriorates.
以上のことから、低温で定着できると共に、より高温領域までオフセットが発生しない、いわゆる定着ラチチュードの広いトナー、および、ドキュメントオフセットに耐え得る画像が得られる画像形成方法が強く要求されている。 In view of the above, there is a strong demand for a so-called wide fixing latitude toner that can be fixed at a low temperature and that does not cause an offset to a higher temperature region, and an image forming method capable of obtaining an image that can withstand document offset.
オフセットの発生を防止する手段としては、高分子重合体や架橋重合体をブレンドした結着樹脂を用いる方法(例えば、特許文献2、特許文献3等参照)が知られており、トナー溶融時の表面凝集力を高めることで、定着部材表面へのトナー融着を防ぐ手段が取られている。しかしこれらの方法では、オフセット防止には効果があるものの、定着温度が上昇してしまうという問題が生じる。 As a means for preventing the occurrence of offset, a method using a binder resin blended with a high molecular polymer or a crosslinked polymer (for example, see Patent Document 2, Patent Document 3, etc.) is known. By increasing the surface cohesive force, measures are taken to prevent toner fusion to the surface of the fixing member. However, although these methods are effective in preventing offset, there arises a problem that the fixing temperature rises.
そこで、定着部材表面からの剥離性を改善する目的として、トナーにポリプロピレンやポリエチレン、アルキルアミド化合物、エステル化合物などの低分子量成分を添加することが試みられている。これらの方法では、耐オフセット性を改善できるものの、従来の混練粉砕法で得られるトナーの場合、粉砕工程においてトナー中に含まれる離型剤である低分子量成分が存在する相が解裂することにより粉砕されるため、粉砕により得られたトナー表面には低分子量成分が露出してしまう。それゆえ、ブロッキングを誘発したり、トナーの流動性を損なうなどトナーや現像剤の保存安定性に懸念が生じる。 In order to improve the releasability from the surface of the fixing member, attempts have been made to add low molecular weight components such as polypropylene, polyethylene, alkylamide compounds, and ester compounds to the toner. Although these methods can improve offset resistance, in the case of a toner obtained by a conventional kneading and pulverizing method, a phase in which a low molecular weight component, which is a release agent contained in the toner, is ruptured in the pulverizing step. Therefore, a low molecular weight component is exposed on the surface of the toner obtained by pulverization. Therefore, there are concerns about the storage stability of the toner and developer, such as inducing blocking and impairing the fluidity of the toner.
一方、トナーの定着温度を低くする手段としては、結着樹脂のガラス転移点を低くする技術が一般的に行われている。しかし、ガラス転移点をあまりに低くし過ぎると、粉体の凝集(ブロッキング)が起り易くなったり、定着された画像上のトナーの保存性がなくなる。このためトナーのガラス転移点は実用上60℃が下限である。このガラス転移点は、現在多く市販されているトナー用樹脂(結着樹脂)の設計ポイントであるものの、現在のところ、ガラス転移点を下げる方法では低温定着可能なトナーを得る事はできなかった。また、可塑剤を用いることによっても、定着温度を下げることはできるが、保存時や、現像機内においてトナーのブロッキングが発生するという問題があった。 On the other hand, as a means for lowering the toner fixing temperature, a technique for lowering the glass transition point of the binder resin is generally performed. However, if the glass transition point is too low, powder aggregation (blocking) tends to occur, and the toner preservability on the fixed image is lost. Therefore, the lower limit of the glass transition point of the toner is practically 60 ° C. Although this glass transition point is a design point of many commercially available toner resins (binder resins), at present, it has not been possible to obtain a toner that can be fixed at low temperature by the method of lowering the glass transition point. . Although the fixing temperature can be lowered by using a plasticizer, there is a problem that toner blocking occurs during storage or in the developing machine.
ブロッキング防止、画像保存性、および、低温定着性を両立させる手段としては、結晶性樹脂を結着樹脂として用いる方法が古くから知られている(例えば、特許文献4、特許文献5等参照。)しかし、結晶性樹脂は、混練粉砕法では粉砕が困難で収率が低い為、製造性の観点から実用性に欠しいという問題があった。 また、製造上の実用性を確保できた場合でも、定着温度を下げることは可能であるが、必ずしも十分な耐オフセット性を得ることはできない。即ち、溶融したトナーが紙中に浸透することにより、オフセットの発生を防止する効果はあるが、溶融したトナーが紙中に染み込みすぎて、均一で高濃度の画像が得られないという問題が生じる。 As means for achieving both blocking prevention, image storage stability, and low-temperature fixability, a method using a crystalline resin as a binder resin has been known for a long time (see, for example, Patent Document 4, Patent Document 5, etc.). However, the crystalline resin is difficult to pulverize by the kneading pulverization method and has a low yield. Even if practicality in production can be secured, the fixing temperature can be lowered, but sufficient offset resistance cannot always be obtained. That is, although the melted toner penetrates into the paper, it has an effect of preventing the occurrence of offset, but the melted toner soaks into the paper so that a uniform and high density image cannot be obtained. .
上記問題を解決する手段として、結着樹脂として結晶性樹脂を単独で用いるのではなく、結晶性樹脂と非晶性樹脂とを併用する技術が数多く提案されている。また、混練粉砕法でトナーを作製する場合、非晶性樹脂が含まれることにより、粉砕が容易となることも知られている。例えば、結晶性樹脂と非晶性樹脂とを併用する方法(例えば、特許文献6参照)や、結晶性樹脂と非晶性樹脂とを化学的に結合した樹脂を用いる方法(例えば、特許文献7〜11参照)などが挙げられる。 As means for solving the above problems, many techniques for using a crystalline resin and an amorphous resin in combination, instead of using a crystalline resin alone as a binder resin, have been proposed. It is also known that when a toner is prepared by a kneading and pulverizing method, pulverization is facilitated by including an amorphous resin. For example, a method using a crystalline resin and an amorphous resin in combination (for example, see Patent Document 6), or a method using a resin in which a crystalline resin and an amorphous resin are chemically bonded (for example, Patent Document 7). To 11).
しかし、トナーに含まれる非晶性樹脂が結晶性樹脂より多い場合には、トナー中で非晶性樹脂が連続的な相を形成し、結晶性樹脂が分散した相を形成する。この場合、結晶性樹脂は、非晶性樹脂に覆われているため、結晶性樹脂による問題は生じない一方、トナー全体の溶融特性は非晶性樹脂の軟化温度に支配されるので、低温定着性を実現することは困難となる。 However, when the amorphous resin contained in the toner is more than the crystalline resin, the amorphous resin forms a continuous phase in the toner and forms a phase in which the crystalline resin is dispersed. In this case, since the crystalline resin is covered with the amorphous resin, there is no problem with the crystalline resin. On the other hand, the melting characteristics of the entire toner are governed by the softening temperature of the amorphous resin, so that the low temperature fixing is performed. It is difficult to realize the sex.
既述のように、低温定着性及び耐オフセット性を共に向上させるに当り、溶融混練粉砕法では、低温定着性及び耐オフセット性に対しては効果的である結晶性樹脂の使用が困難であり、高分子量若しくは架橋構造を持つ樹脂を用いても十分な性能が得られない等の問題がある。さらに、粉砕を行うため、トナー粒子の形状制御も難しく、特にトナー粒子の球形化は困難であり、高画質化の目的で、トナー粒子の小粒径化を図ることも困難である。 As described above, in order to improve both the low-temperature fixability and the offset resistance, it is difficult to use a crystalline resin that is effective for the low-temperature fixability and the offset resistance in the melt-kneading pulverization method. However, there is a problem that sufficient performance cannot be obtained even if a resin having a high molecular weight or a crosslinked structure is used. Furthermore, since the pulverization is performed, it is difficult to control the shape of the toner particles. In particular, it is difficult to make the toner particles spherical, and it is difficult to reduce the toner particle size for the purpose of improving the image quality.
上記問題を解決するためのトナーの製造方法としては、懸濁重合法等の重合によりトナー粒子を作製するような、湿式製法が挙げられる(例えば、特許文献12参照)。懸濁重合法等の湿式製法を用いた場合、混練粉砕が難しいトナー粒子を容易に製造することができる上、トナー粒子の形状制御が可能で、球形化したトナー粒子を容易に作製することができる。また、トナー粒子の粒度分布の制御も可能となる。従って、上述の混練粉砕法等によって得られたトナー粒子の均一化を図る目的で必須とされていた分級工程を設ける必要もない。
しかし、結晶性樹脂を用いた懸濁重合法では、トナー中に均一に着色剤を分散させることが難しいと言う不具合がある。
As a toner manufacturing method for solving the above-mentioned problem, there is a wet manufacturing method in which toner particles are prepared by polymerization such as suspension polymerization (for example, see Patent Document 12). When a wet manufacturing method such as a suspension polymerization method is used, toner particles that are difficult to knead and pulverize can be easily manufactured, and the shape of the toner particles can be controlled, and spherical toner particles can be easily prepared. it can. In addition, the particle size distribution of the toner particles can be controlled. Therefore, there is no need to provide a classification step which is essential for the purpose of homogenizing the toner particles obtained by the kneading and pulverizing method described above.
However, the suspension polymerization method using a crystalline resin has a problem that it is difficult to uniformly disperse the colorant in the toner.
一方、電子写真プロセスにおいて使用されるトナーの体積抵抗値はその帯電特性を左右する重要な特性値であるが、結晶性樹脂の体積抵抗値は、従来使用されている分子量領域の非晶性樹脂に比べて低く、結晶性樹脂単独では、電子写真法に必要な帯電特性を確保し難いのが現状である。 On the other hand, the volume resistance value of the toner used in the electrophotographic process is an important characteristic value that influences the charging characteristics, but the volume resistance value of the crystalline resin is an amorphous resin in the molecular weight region that has been conventionally used. In contrast, the crystalline resin alone is difficult to secure the charging characteristics necessary for electrophotography.
そこで、前記不具合を改善する目的で、無定形高分子を形成するラジカル重合性単量体に結晶性樹脂を溶解させた溶液中で、これらの成分を含む乳化または懸濁樹脂粒子を凝集、融着させてトナー粒子を得る方法が提案されている(特許文献13参照)。しかし、この方法では、トナー中に含まれる結晶性樹脂相の割合が多い場合、トナー表面へ結晶性樹脂が露出する割合が大きくなる。この場合、上述のように結晶性樹脂本来の低抵抗に起因してトナーの帯電性に悪影響を及ぼすという問題がある。 Therefore, for the purpose of improving the above problems, the emulsified or suspended resin particles containing these components are agglomerated and fused in a solution in which a crystalline resin is dissolved in a radical polymerizable monomer that forms an amorphous polymer. A method for obtaining toner particles by applying the toner particles has been proposed (see Patent Document 13). However, in this method, when the proportion of the crystalline resin phase contained in the toner is large, the proportion of the crystalline resin exposed to the toner surface increases. In this case, there is a problem that the chargeability of the toner is adversely affected due to the inherent low resistance of the crystalline resin as described above.
この様に、結晶性樹脂を用いたトナーでは、結晶性樹脂の利点である低温定着性と共に、十分な帯電性を確保することは困難であった。加えて、耐ホットオフセット性およびドキュメントオフセット性も満足させるためには、相反する諸特性を両立させることが要求され、更に、粉体流動性他のトナー特性を満足するトナーはいまだ提供されていないのが現状である。
したがって、低温定着性に加えて十分な帯電性、ドキュメント保存性やトナー保存性等の優れた保存性を有するトナーが求められている。さらに加えて、その他の諸特性も高いレベルで両立させることができるトナーが求められている。
As described above, in the toner using the crystalline resin, it is difficult to ensure sufficient chargeability as well as the low-temperature fixability which is an advantage of the crystalline resin. In addition, in order to satisfy both hot offset resistance and document offset resistance, it is required to satisfy both conflicting characteristics, and furthermore, no toner that satisfies powder flowability and other toner characteristics has yet been provided. is the current situation.
Therefore, there is a need for a toner having excellent storability such as sufficient chargeability, document storability and toner storability in addition to low-temperature fixability. In addition, there is a need for a toner that can achieve other characteristics at a high level.
本発明は、上記問題点を解決することを課題とする。すなわち、本発明は、低温定着が可能であると共に、十分な帯電性および優れた保存性を有する静電荷像現像用トナー、その製造方法、並びに、これを用いた静電荷像現像用現像剤および画像形成方法を提供することを課題とする。 An object of the present invention is to solve the above problems. That is, the present invention is a toner for developing an electrostatic charge image that can be fixed at a low temperature and has sufficient chargeability and excellent storage stability, a method for producing the same, a developer for developing an electrostatic charge image using the same, and It is an object to provide an image forming method.
上記課題は以下の本発明により達成される。すなわち、本発明は、
<1>
少なくとも非晶性ポリエステル樹脂、着色剤および下記一般式(1)で示されるエステル化合物を、各々水系媒体中に分散させて、樹脂粒子分散液、着色剤分散液およびエステル化合物分散液を調整する乳化工程と、
前記樹脂粒子分散液と前記着色剤分散液と前記エステル化合物分散液とを含む原料分散液中で、凝集粒子を形成する凝集工程と、
前記凝集粒子を加熱することにより融合する融合工程とを少なくとも経て、前記非晶性ポリエステル樹脂と、前記着色剤とを含み、且つ前記非晶性ポリエステル樹脂100重量部に対して、前記エステル化合物が2重量部〜20重量部含まれる静電荷像現像用トナーを作製することを特徴とする静電荷像現像用トナー製造方法である。
〔一般式(1)中、R1、R2及びR3は、置換若しくは未置換のアシル基、及び、水素原子からなる群より選択される基又は原子であり、且つ、R1、R2及びR3の少なくともいずれか1つが、置換基として水酸基を有し炭素数が10〜28のアシル基を表す。〕
The above-mentioned subject is achieved by the following present invention. That is, the present invention
<1>
At least an amorphous polyester resin, a colorant, and an ester compound represented by the following general formula (1) are each dispersed in an aqueous medium to prepare a resin particle dispersion, a colorant dispersion, and an ester compound dispersion. Process,
An agglomeration step of forming aggregated particles in a raw material dispersion containing the resin particle dispersion, the colorant dispersion, and the ester compound dispersion;
At least through a fusing step of fusing the aggregated particles by heating , the ester compound comprises the amorphous polyester resin and the colorant, and the ester compound with respect to 100 parts by weight of the amorphous polyester resin. An electrostatic charge image developing toner production method comprising producing an electrostatic charge image developing toner in an amount of 2 to 20 parts by weight.
[In the general formula (1), R 1 , R 2 and R 3 are groups or atoms selected from the group consisting of a substituted or unsubstituted acyl group and a hydrogen atom, and R 1 , R 2 And R 3 represents an acyl group having a hydroxyl group as a substituent and having 10 to 28 carbon atoms. ]
<2>
前記エステル化合物は、前記R1、R2、及びR3が、置換基として水酸基を有し炭素数が10〜28の同一のアシル基からなるトリエステル化合物であることを特徴とする<1>に記載の静電荷像現像用トナー製造方法である。
<3>
前記エステル化合物中の前記トリエステル化合物の割合が90%以上であることを特徴とする<2>に記載の静電荷像現像用トナー製造方法である。
<2>
<1> The ester compound is a triester compound in which R 1 , R 2 , and R 3 are formed of the same acyl group having a hydroxyl group as a substituent and having 10 to 28 carbon atoms. The method for producing a toner for developing an electrostatic image described in 1.
<3>
<2> The method for producing a toner for developing an electrostatic charge image according to <2>, wherein a ratio of the triester compound in the ester compound is 90% or more.
<4>
前記エステル化合物が、硬化ひまし油であることを特徴とする<1>〜<3>のいずれか1つに記載の静電荷像現像用トナー製造方法である。
<4>
The method for producing a toner for developing an electrostatic charge image according to any one of <1> to <3>, wherein the ester compound is hardened castor oil.
<5>
前記静電荷像現像用トナーが離型剤を含む<1>〜<4>のいずれか1つに記載の静電荷像現像用トナー製造方法であって、
前記離型剤が、カルナバワックス、モンタンワックス、ライスワックス、合成エステルワックスから選択されるいずれか1種以上であり、
前記非晶性ポリエステル樹脂100重量部に対して、前記離型剤が2〜30重量部含有されていることを特徴とする静電荷像現像用トナー製造方法である。
<5>
The electrostatic image developing toner production method according to any one of <1> to <4>, wherein the electrostatic image developing toner contains a release agent,
The release agent is at least one selected from carnauba wax, montan wax, rice wax, and synthetic ester wax;
The method for producing a toner for developing an electrostatic charge image, wherein the release agent is contained in an amount of 2 to 30 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the amorphous polyester resin.
<6>
前記静電荷像現像用トナーの損失正接(tanδ)が、0.050〜0.100の範囲内であることを特徴とする<1>〜<5>のいずれか1つに記載の静電荷像現像用トナー製造方法である。
<6>
The electrostatic charge image according to any one of <1> to <5>, wherein a loss tangent (tan δ) of the toner for electrostatic image development is in a range of 0.050 to 0.100. This is a developing toner manufacturing method .
以上に説明したように本発明によれば、低温定着が可能であると共に、十分な帯電性および保存性を有する静電荷像現像用トナーの製造方法を提供することができる。 According to the present invention as described above, can be low-temperature fixing together it is possible, to provide sufficient chargeability and storability producing how the toner over the electrostatic image developing having.
以下、本発明を、静電荷像現像用トナー、静電荷像現像用トナーの製造方法、静電荷像現像用現像剤、画像形成方法の順に大きく分けて説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in the order of an electrostatic image developing toner, a method for producing an electrostatic image developing toner, an electrostatic image developing developer, and an image forming method.
<静電荷像現像用トナー>
本発明の製造方法によって得られる静電荷像現像用トナー(以下、「トナー」「本発明のトナー」または「本発明の静電荷像現像用トナー」と略す場合がある)は、非晶性ポリエステル樹脂と、着色剤とを含む静電荷像現像用トナーにおいて、前記非晶性ポリエステル樹脂100重量部に対して、下記一般式(1)で示されるエステル化合物が2重量部〜20重量部含まれることを特徴とする。
<Toner for electrostatic image development>
The toner for developing an electrostatic image obtained by the production method of the present invention (hereinafter sometimes abbreviated as “toner”, “the toner of the present invention” or “the toner for developing an electrostatic image of the present invention” ) is an amorphous polyester. In the toner for developing an electrostatic charge image containing a resin and a colorant, 2 to 20 parts by weight of an ester compound represented by the following general formula (1) is included with respect to 100 parts by weight of the amorphous polyester resin. It is characterized by that.
但し、一般式(1)中、R1、R2及びR3は、置換若しくは未置換のアシル基(以下、置換の有無に関わらず「アシル基」と略す場合がある)、及び、水素原子からなる群より選択される基又は原子であり、且つ、R1、R2及びR3の少なくともいずれか1つが、置換基として水酸基を有し炭素数が10〜28のアシル基を表す。 However, in the general formula (1), R 1 , R 2 and R 3 are substituted or unsubstituted acyl groups (hereinafter sometimes abbreviated as “acyl groups” regardless of whether they are substituted) and hydrogen atoms And at least one of R 1 , R 2, and R 3 represents an acyl group having a hydroxyl group as a substituent and having 10 to 28 carbon atoms.
一般式(1)で示されるエステル化合物(以下、「エステル化合物」と略す場合がある)は、一般的にはトナー用の離型剤として用いられるものであるが、本発明者らが検討したところ、非晶性ポリエステル樹脂と組合わせてトナーとすることにより、低温定着が可能であると共に、十分な帯電性および優れた保存性を得ることが容易であることがわかった。この理由は、以下の3つである。
すなわち、第1に、本発明に用いられるエステル化合物は、トナーに用いられるビニル系樹脂等の結着樹脂に対して、一般的には相溶性を有しないものの、非晶性ポリエステル樹脂に対しては相溶性に優れ可塑剤として作用する効果を有するためであると考えられる。このため、本来、低温定着に適していない非晶性ポリエステル樹脂を用いたトナーであっても、低温定着が可能となる。
加えて、第2に、本発明においては、結着樹脂として非晶性ポリエステル樹脂を用い、結晶性樹脂は必ずしも用いる必要はない。それゆえ、結晶性樹脂を用いたトナーで発生し易かった帯電特性の劣化も防止することができる。
さらに、第3に、非晶性ポリエステル樹脂自体は、トナーに用いられる一般的な結晶性樹脂と比べて耐熱性に優れるため、高温環境下でのトナーの保存性やドキュメント保存性に優れる。
The ester compound represented by the general formula (1) (hereinafter sometimes abbreviated as “ester compound”) is generally used as a release agent for toner, but has been studied by the present inventors. However, it has been found that by combining with an amorphous polyester resin as a toner, low-temperature fixing is possible, and it is easy to obtain sufficient chargeability and excellent storage stability. There are three reasons for this.
That is, first, the ester compound used in the present invention is generally incompatible with a binder resin such as a vinyl resin used in a toner, but with respect to an amorphous polyester resin. Is considered to be due to the excellent compatibility and the effect of acting as a plasticizer. For this reason, even a toner using an amorphous polyester resin that is originally not suitable for low-temperature fixing can be fixed at low temperature.
In addition, secondly, in the present invention, an amorphous polyester resin is used as the binder resin, and the crystalline resin is not necessarily used. Therefore, it is possible to prevent the deterioration of the charging characteristics that are easily generated with the toner using the crystalline resin.
Thirdly, the amorphous polyester resin itself is superior in heat resistance as compared with a general crystalline resin used in toner, and therefore is excellent in toner storability and document storability in a high temperature environment.
但し、低温定着性と保存性とを両立させるためには、トナーに含まれるエステル化合物は、トナー中に含まれる非晶性ポリエステル樹脂100重量部に対して、2重量部以上含有されていることが必要である。
2重量部未満である場合、エステル化合物の非晶性ポリエステル樹脂に対する可塑化効果が十分ではなく、低温定着が不可能となる。なお、低温定着性を確保する観点からは、トナー中に含まれる非晶性ポリエステル樹脂100重量部に対するエステル化合物の含有量は、3重量部以上であることが好ましく、4重量部以上であることがより好ましい。
一方、含有量が多過ぎる場合には、トナーのガラス転移点を過度に低下させてしまうため、トナーブロッキング等の保存安定性や、画像が形成された印刷物のドキュメント保存性が不充分となる。このため、含有量は20重量部以下であることが必要であり、15重量部以下であることが好ましい。
However, in order to achieve both low-temperature fixability and storage stability, the ester compound contained in the toner should contain 2 parts by weight or more with respect to 100 parts by weight of the amorphous polyester resin contained in the toner. is required.
When the amount is less than 2 parts by weight, the plasticizing effect of the ester compound on the amorphous polyester resin is not sufficient, and low-temperature fixing becomes impossible. From the viewpoint of securing low temperature fixability, the content of the ester compound with respect to 100 parts by weight of the amorphous polyester resin contained in the toner is preferably 3 parts by weight or more, and preferably 4 parts by weight or more. Is more preferable.
On the other hand, when the content is too large, the glass transition point of the toner is excessively lowered, so that the storage stability such as toner blocking and the document storage property of the printed matter on which the image is formed are insufficient. For this reason, the content needs to be 20 parts by weight or less, and preferably 15 parts by weight or less.
また、本発明のトナーには結着樹脂として、非晶性ポリエステル樹脂が必ず用いられるが、他の結着樹脂を併用できる。この場合の、全結着樹脂に占める非晶性ポリエステル樹脂は少なくとも50重量%以上であることが好ましく、60重量%以上であることが好ましい。50重量%未満の場合には、エステル化合物を用いても、結着樹脂成分の全体的な可塑化が不充分となるため、低温定着ができなくなる場合がある。 In the toner of the present invention, an amorphous polyester resin is always used as a binder resin, but other binder resins can be used in combination. In this case, the amount of the amorphous polyester resin in the total binder resin is preferably at least 50% by weight, more preferably 60% by weight. If the amount is less than 50% by weight, even if an ester compound is used, the overall plasticization of the binder resin component becomes insufficient, so that low-temperature fixing may not be possible.
また、帯電性に悪影響を与えない範囲であれば結晶性樹脂を併用しても差し支えない。この場合、全結着樹脂に占める結晶性樹脂の割合は40重量%以下であることが好ましく、30重量%以下であることがより好ましい。結晶性樹脂の割合が40重量%を超える場合には、帯電性が不充分となる場合がある。また、結晶性樹脂は少量であってもトナーの表面に露出していると帯電性が不充分となる場合があるため、トナーの内部に含有されていることが好ましい。なお、このようなトナーの内部に結晶性樹脂が含まれる構造を実現するためには、乳化重合凝集法を利用して作製されるいわゆるコアシェル構造を有するトナーが利用できる。 In addition, a crystalline resin may be used in combination as long as the charging property is not adversely affected. In this case, the ratio of the crystalline resin in the total binder resin is preferably 40% by weight or less, and more preferably 30% by weight or less. When the proportion of the crystalline resin exceeds 40% by weight, the chargeability may be insufficient. Further, even if a small amount of the crystalline resin is present, it may be insufficient when it is exposed on the surface of the toner. Therefore, the crystalline resin is preferably contained in the toner. In order to realize such a structure in which a crystalline resin is contained inside the toner, a toner having a so-called core-shell structure manufactured using an emulsion polymerization aggregation method can be used.
なお、本発明のトナーは、非晶性ポリエステル樹脂と、着色剤と、エステル化合物とを含むものであれば特に限定されないが、必要に応じて、非晶性ポリエステル樹脂以外の結着樹脂や、離型剤、その他の添加剤が含まれていてもよい。以下、本発明のトナーを構成する各種の材料や、トナーの好ましい諸特性についてより詳細に説明する。 The toner of the present invention is not particularly limited as long as it contains an amorphous polyester resin, a colorant, and an ester compound, but if necessary, a binder resin other than the amorphous polyester resin, A mold release agent and other additives may be contained. Hereinafter, various materials constituting the toner of the present invention and preferable properties of the toner will be described in more detail.
−エステル化合物−
本発明には、既述したように一般式(1)で示されるエステル化合物が用いられる。ここで、非晶性ポリエステル樹脂に対する相溶性を発揮して、可塑剤として機能するためには、R1、R2、及びR3の少なくとも1つが、炭素数が10〜28のアシル基であることが必要である。なお、アシル基の炭素数は12〜28であることがより好ましく、12〜24であることが更に好ましい。
-Ester compound-
As described above, the ester compound represented by the general formula (1) is used in the present invention. Here, to demonstrate the compatibility with the amorphous polyester resin, in order to function as a plasticizer, R 1, R 2, and at least one of R 3, an acyl group having a carbon number is 10 to 28 It is necessary to be. In addition, as for carbon number of an acyl group, it is more preferable that it is 12-28, and it is still more preferable that it is 12-24.
R1、R2、及びR3を構成するいずれのアシル基の炭素数も10未満の場合、トナーを必要以上に可塑化させてしまい、トナーの保存安定性等が悪化してしまう他、トナーの損失正接を増大させ、帯電性も劣化させてしまう。
一方、R1、R2、及びR3を構成するいずれのアシル基の炭素数も10〜28の範囲外であり、且つ、少なくともいずれか1つのアシル基の炭素数が28を超える場合、エステル化合物のトナーへの内包性が著しく低下するため、可塑剤としての作用が不充分となる。
When any of the acyl groups constituting R 1 , R 2 , and R 3 has less than 10 carbon atoms, the toner is plasticized more than necessary, and the storage stability of the toner is deteriorated. This increases the loss tangent of the battery and deteriorates the chargeability.
On the other hand, when the carbon number of any acyl group constituting R 1 , R 2 and R 3 is outside the range of 10 to 28 and the carbon number of at least one of the acyl groups exceeds 28, an ester Since the embedding property of the compound in the toner is remarkably lowered, the action as a plasticizer becomes insufficient.
また、アシル基は、非晶性ポリエステル樹脂に対する相溶性の点から水酸基を有していることが必要である。
さらに、非晶性ポリエステル樹脂に対する相溶性を向上させ、可塑剤としての作用がより高められることから、R1、R2、及びR3のいずれもが、アシル基であることがより好ましく、R1、R2、及びR3がアシル基である場合には、これら3つのアシル基の構造は同一であることが更に好ましい。
また、エステル化合物中に含まれるトリエステル化合物(すなわち、R1、R2、及びR3のいずれもがアシル基からなるエステル化合物)の割合が90%以上であることが好ましい。トリエステル化合物は、ジエステル化合物やモノエステル化合物に比べて、非晶性ポリエステル樹脂への相溶性が大きい為、トナーの可塑化を一層効果的にするため、低温定着性がより高まる。
Further, the acyl group needs to have a hydroxyl group from the viewpoint of compatibility with the amorphous polyester resin.
Furthermore, it is more preferable that any of R 1 , R 2 , and R 3 is an acyl group because the compatibility with the amorphous polyester resin is improved and the action as a plasticizer is further enhanced. When 1 , R 2 and R 3 are acyl groups, the structures of these three acyl groups are more preferably the same.
Moreover, it is preferable that the ratio of the triester compound (namely, ester compound in which all of R < 1 >, R < 2 > and R < 3 > are acyl groups) contained in an ester compound is 90% or more. Since the triester compound is more compatible with the amorphous polyester resin than the diester compound or the monoester compound, the plasticization of the toner is made more effective, and the low-temperature fixability is further increased.
一方、中間転写体を用いた画像形成においては、フルカラー画像形成時に、中間転写体上に積層転写されるトナー像の厚みが極めて厚くなるため、転写が難しくなり、転写効率が低下してしまう場合がある。このような転写効率の低下を抑制するためには、使用するトナーの表面の平滑性が高いことが必要である。
これに対して、エステル化合物と非晶性ポリエステル樹脂とを組合わせて作製される本発明のトナーは、その表面の平滑性を向上させることができる。それゆえ、中間転写体を用いた画像形成に際しても、高い転写効率を得ることができる。
On the other hand, when forming an image using an intermediate transfer body, when a full-color image is formed, the toner image laminated and transferred onto the intermediate transfer body becomes extremely thick, which makes transfer difficult and reduces transfer efficiency. There is. In order to suppress such a decrease in transfer efficiency, it is necessary that the surface of the toner used has high smoothness.
In contrast, the toner of the present invention produced by combining an ester compound and an amorphous polyester resin can improve the surface smoothness. Therefore, high image transfer efficiency can be obtained even when forming an image using an intermediate transfer member.
特に、後述する乳化重合凝集法を利用して本発明のトナーを作製した場合には、エステル化合物は、可塑剤としてトナー内部に内包され易くなる。更に、乳化重合凝集法において、特に凝集粒子を融合させる工程で、エステル化合物のトナー粒子表面への析出が抑制されるため、最終的に得られるトナーの表面の平滑性をより向上させることができる。また、エステル化合物としてトリエステル化合物を用いた場合も非晶性ポリエステル樹脂に対する相溶性により優れるため、トナーの表面の平滑性をより向上させることができる。 In particular, when the toner of the present invention is produced using an emulsion polymerization aggregation method described later, the ester compound is easily included in the toner as a plasticizer. Furthermore, in the emulsion polymerization aggregation method, precipitation of the ester compound on the toner particle surface is suppressed particularly in the step of fusing the aggregated particles, so that the smoothness of the finally obtained toner surface can be further improved. . Also, when a triester compound is used as the ester compound, the compatibility with the amorphous polyester resin is excellent, and therefore the smoothness of the toner surface can be further improved.
エステル化合物としては、一般式(1)に示される構造を満たすものであれば公知のエステル化合物が利用できるが、好ましい化合物としては、12−ヒドロキシステアリン酸トリグリセライド、硬化ひまし油等を挙げることができ、これらエステル化合物は単独で使用しても、混合して使用してもよい。またこの他、一般式(1)に示される構造を有しないエステル化合物の例としては、グリセリントリパルチミテート、グリセリントリベヘネート等が挙げられる。
なお、本発明に用いられるエステル化合物としては、硬化ひまし油が特に好ましい。硬化ひまし油は、トリエステル化合物である上に、3つのアシル基の構造が同一で、且つ、アシル基が水酸基を有するため、非晶性ポリエステル樹脂との相溶性に極めて優れ、より可塑化効果が期待できるためである。
As the ester compound, known ester compounds can be used as long as they satisfy the structure represented by the general formula (1). Preferred compounds include 12 -hydroxystearic acid triglyceride, hardened castor oil, and the like. These ester compounds may be used alone or in combination. In addition, examples of the ester compound that does not have the structure represented by the general formula (1) include glycerin tripaltimitate and glycerin tribehenate.
In addition, as an ester compound used for this invention, hardened castor oil is especially preferable. Hardened castor oil is a triester compound, and since the structure of the three acyl groups is the same and the acyl group has a hydroxyl group, it is extremely excellent in compatibility with the amorphous polyester resin and has a more plasticizing effect. This is because it can be expected.
−結着樹脂:非晶性ポリエステル樹脂−
本発明のトナーに必ず用いられる非晶性ポリエステル樹脂は多価カルボン酸成分と多価アルコール成分とから合成される。なお、本発明においては、非晶性ポリエステル樹脂として市販品を使用してもよいし、適宜合成したものを使用してもよい。
また、合成に用いられる多価カルボン酸成分および多価アルコール成分の種類や組合わせ、合成条件は、得られるポリエステル樹脂が非晶性となるように適宜選択される。
-Binder resin: Amorphous polyester resin-
The amorphous polyester resin that is always used in the toner of the present invention is synthesized from a polyvalent carboxylic acid component and a polyhydric alcohol component. In the present invention, a commercially available product may be used as the amorphous polyester resin, or an appropriately synthesized product may be used.
In addition, the type and combination of the polyvalent carboxylic acid component and polyhydric alcohol component used in the synthesis, and the synthesis conditions are appropriately selected so that the resulting polyester resin is amorphous.
多価カルボン酸の例としては、テレフタル酸、イソフタル酸、無水フタル酸、無水トリメリット酸、ピロメリット酸、ナフタレンジカルボン酸、などの芳香族カルボン酸類、無水マレイン酸、フマール酸、コハク酸、アルケニル無水コハク酸、アジピン酸などの脂肪族カルボン酸類、シクロヘキサンジカルボン酸などの脂環式カルボン酸類が挙げられる。これらの多価カルボン酸を1種又は2種以上用いることができる。これら多価カルボン酸の中、芳香族カルボン酸を使用することが好ましく、また良好なる定着性を確保するために架橋構造あるいは分岐構造をとるためにジカルボン酸とともに3価以上のカルボン酸(トリメリット酸やその酸無水物等)を併用してもよい。 Examples of polyvalent carboxylic acids include aromatic carboxylic acids such as terephthalic acid, isophthalic acid, phthalic anhydride, trimellitic anhydride, pyromellitic acid, naphthalenedicarboxylic acid, maleic anhydride, fumaric acid, succinic acid, alkenyl. Examples thereof include aliphatic carboxylic acids such as succinic anhydride and adipic acid, and alicyclic carboxylic acids such as cyclohexanedicarboxylic acid. These polyvalent carboxylic acids can be used alone or in combination. Of these polyvalent carboxylic acids, it is preferable to use aromatic carboxylic acids, and in order to take a crosslinked structure or a branched structure in order to ensure good fixability, tricarboxylic or higher carboxylic acids (trimerits) An acid or an acid anhydride thereof may be used in combination.
また、酸成分としては、前述の脂肪族ジカルボン酸や芳香族ジカルボン酸の他に、スルホン酸基を持つジカルボン酸成分が含まれていることが好ましい。前記スルホン酸基を持つジカルボン酸は、顔料等の着色剤の分散を良好にできる点で有効である。
また、結着樹脂全体を水に乳化或いは懸濁して、樹脂粒子を作製し、これを利用して本発明のトナーを作製する場合に、スルホン酸基を有するジカルボン酸成分を用いれば、界面活性剤を使用しないで、乳化或いは懸濁が可能である。
Moreover, as an acid component, it is preferable that the dicarboxylic acid component which has a sulfonic acid group other than the above-mentioned aliphatic dicarboxylic acid and aromatic dicarboxylic acid is contained. The dicarboxylic acid having a sulfonic acid group is effective in that it can favorably disperse a colorant such as a pigment.
Further, when a resin particle is produced by emulsifying or suspending the entire binder resin in water and the toner of the present invention is produced using the resin particle, a surface activity can be obtained by using a dicarboxylic acid component having a sulfonic acid group. Emulsification or suspension is possible without using any agent.
このようにスルホン基を持つジカルボン酸としては、例えば、2−スルホテレフタル酸ナトリウム塩、5−スルホイソフタル酸ナトリウム塩、スルホコハク酸ナトリウム塩等が挙げられるが、これらに限定されない。
また、これらの低級アルキルエステル、酸無水物等も挙げられる。これらスルホン酸基を有する2価以上のカルボン酸成分は、ポリエステルを構成する全カルボン酸成分に対して1〜15モル%、好ましくは2〜10モル%含有する。含有量が少ないと乳化粒子の経時安定性が悪くなる場合がある。
一方、15モル%を超えると、凝集後、粒子が融合する工程に悪影響を与え、トナー径の調整が難しくなるばかりではなく、トナーの帯電性に悪影響を与えるという不具合が生じる場合がある。
Examples of the dicarboxylic acid having a sulfone group include, but are not limited to, 2-sulfoterephthalic acid sodium salt, 5-sulfoisophthalic acid sodium salt, and sulfosuccinic acid sodium salt.
Moreover, these lower alkyl esters, acid anhydrides, etc. are also mentioned. The divalent or higher carboxylic acid component having a sulfonic acid group is contained in an amount of 1 to 15 mol%, preferably 2 to 10 mol%, based on all carboxylic acid components constituting the polyester. When the content is low, the temporal stability of the emulsified particles may be deteriorated.
On the other hand, if it exceeds 15 mol%, not only will the process of coalescence of particles after agglomeration be adversely affected, it will be difficult to adjust the toner diameter, but there may be a problem that the chargeability of the toner will be adversely affected.
さらに、前述の脂肪族ジカルボン酸や芳香族ジカルボン酸の他に、2重結合を持つジカルボン酸成分を含有してもよい。2重結合を持つジカルボン酸は、2重結合を介して、ラジカル的に架橋結合させ得る点で定着時のホットオフセットを防ぐ為に好適に用いることができる。このようなジカルボン酸としては、例えばマレイン酸、フマル酸、3−ヘキセンジオイック酸、3−オクテンジオイック酸等が挙げられるが、これらに限定されない。また、これらの低級エステル、酸無水物等も挙げられる。これらの中でもコストの点で、フマル酸、マレイン酸等が挙げられる。 Furthermore, in addition to the aforementioned aliphatic dicarboxylic acid and aromatic dicarboxylic acid, a dicarboxylic acid component having a double bond may be contained. A dicarboxylic acid having a double bond can be suitably used to prevent hot offset at the time of fixing in that it can be radically cross-linked through the double bond. Examples of such dicarboxylic acids include, but are not limited to, maleic acid, fumaric acid, 3-hexenedioic acid, and 3-octenedioic acid. In addition, these lower esters, acid anhydrides and the like are also included. Among these, fumaric acid, maleic acid and the like are mentioned in terms of cost.
多価アルコールの例としては、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、プロピレングリコール、ブタンジオール、ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、グリセリン、などの脂肪族ジオール類、シクロヘキサンジオール、シクロヘキサンジメタノール、水添ビスフェノールAなどの脂環式ジオール類、ビスフェノールAのエチレンオキサイド付加物、ビスフェノールAのプロピレンオキサイド付加物などの芳香族ジオール類が挙げられる。 これら多価アルコールの1種又は2種以上用いることができる。これら多価アルコールの中、芳香族ジオール類、脂環式ジオール類が好ましく、このうち芳香族ジオールがより好ましい。また良好なる定着性を確保するため、架橋構造あるいは分岐構造をとるためにジオールとともに3価以上の多価アルコール(グリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール)を併用してもよい。 Examples of polyhydric alcohols include ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, propylene glycol, butanediol, hexanediol, neopentyl glycol, glycerin, and other aliphatic diols, cyclohexanediol, cyclohexanedimethanol, hydrogenated bisphenol A And aromatic diols such as bisphenol A ethylene oxide adduct and bisphenol A propylene oxide adduct. One or more of these polyhydric alcohols can be used. Among these polyhydric alcohols, aromatic diols and alicyclic diols are preferable, and among these, aromatic diols are more preferable. In order to secure good fixing properties, a trihydric or higher polyhydric alcohol (glycerin, trimethylolpropane, pentaerythritol) may be used in combination with the diol in order to take a crosslinked structure or a branched structure.
なお、多価カルボン酸と多価アルコールとの重縮合によって得られた非晶性ポリエステル樹脂に、さらにモノカルボン酸、および/またはモノアルコールを加えて、重合末端のヒドロキシル基、および/またはカルボキシル基をエステル化し、非晶性ポリエステル樹脂の酸価を調整しても良い。
モノカルボン酸としては酢酸、無水酢酸、安息香酸、トリクロル酢酸、トリフルオロ酢酸、無水プロピオン酸等を挙げることができ、モノアルコールとしてはメタノール、エタノール、プロパノール、オクタノール、2−エチルヘキサノール、トリフルオロエタノール、トリクロロエタノール、ヘキサフルオロイソプロパノール、フェノールなどを挙げることができる。
In addition, a monocarboxylic acid and / or a monoalcohol is further added to the amorphous polyester resin obtained by polycondensation of a polyvalent carboxylic acid and a polyhydric alcohol, and a hydroxyl group and / or a carboxyl group at the polymerization terminal is added. May be esterified to adjust the acid value of the amorphous polyester resin.
Examples of the monocarboxylic acid include acetic acid, acetic anhydride, benzoic acid, trichloroacetic acid, trifluoroacetic acid, propionic anhydride and the like, and examples of the monoalcohol include methanol, ethanol, propanol, octanol, 2-ethylhexanol, and trifluoroethanol. , Trichloroethanol, hexafluoroisopropanol, phenol and the like.
非晶性ポリエステル樹脂は上記多価アルコールと多価カルボン酸を常法に従って縮合反応させることによって製造することができる。例えば、上記多価アルコールと多価カルボン酸、必要に応じて触媒を入れ、温度計、撹拌器、流下式コンデンサを備えた反応容器に配合し、不活性ガス(窒素ガス等)の存在下、150〜250℃で加熱し、副生する低分子化合物を連続的に反応系外に除去し、所定の酸価に達した時点で反応を停止させ、冷却し、目的とする反応物を取得することによって製造することができる。 The amorphous polyester resin can be produced by subjecting the polyhydric alcohol and polyhydric carboxylic acid to a condensation reaction according to a conventional method. For example, the above polyhydric alcohol and polyvalent carboxylic acid, if necessary, a catalyst, and blended in a reaction vessel equipped with a thermometer, a stirrer, a flow-down condenser, and in the presence of an inert gas (such as nitrogen gas), Heat at 150 to 250 ° C. to continuously remove by-product low-molecular compounds out of the reaction system, stop the reaction when a predetermined acid value is reached, cool, and obtain the desired reactant Can be manufactured.
この非晶性ポリエステル樹脂の合成に使用する触媒としては、例えば、ジブチル錫ジラウレート、ジブチル錫オキサイド等の有機金属やテトラブチルチタネート等の金属アルコキシドなどのエステル化触媒が挙げられる。このような触媒の添加量は、原材料の総量に対して0.01〜1重量%とすることが好ましい。 Examples of the catalyst used for the synthesis of the amorphous polyester resin include esterification catalysts such as organic metals such as dibutyltin dilaurate and dibutyltin oxide, and metal alkoxides such as tetrabutyl titanate. The amount of such a catalyst added is preferably 0.01 to 1% by weight based on the total amount of raw materials.
本発明のトナーに使用される非晶性ポリエステル樹脂は、テトラヒドロフラン(THF)可溶分のゲルパーミエーションクロマトグラフイー(GPC)法による分子量測定で、重量平均分子量(Mw)が4000〜100000であることが好ましく、更に好ましくは5000〜80000であり、数平均分子量(Mn)は2000〜30000であることが好ましく、分子量分布Mw/Mnが2〜50であることが好ましく、更に好ましくは2〜20である。 The amorphous polyester resin used in the toner of the present invention has a weight average molecular weight (Mw) of 4,000 to 100,000, as measured by a gel permeation chromatography (GPC) method in which tetrahydrofuran (THF) is soluble. More preferably, it is 5000-80000, the number average molecular weight (Mn) is preferably 2000-30000, the molecular weight distribution Mw / Mn is preferably 2-50, more preferably 2-20. It is.
重量平均分子量及び数平均分子量が上記範囲より小さい場合には、低温定着性には効果的ではある一方で、耐ホットオフセット性が著しく悪くなるばかりでなく、トナーのガラス転移点を低下させる為、トナーのブロッキング等保存性にも悪影響を及ぼす場合がある。
一方、上記範囲より分子量が大きい場合には、耐ホットオフセット性は充分付与できるものの、低温定着性が低下する場合がある。したがって、上述の条件を満たすことによって低温定着性と耐ホットオフセット性、ドキュメント保存性を両立し得ることが容易となる。
When the weight average molecular weight and the number average molecular weight are smaller than the above ranges, while being effective for low temperature fixability, not only the hot offset resistance is remarkably deteriorated, but also the glass transition point of the toner is lowered. The storage stability such as toner blocking may be adversely affected.
On the other hand, when the molecular weight is larger than the above range, the hot offset resistance can be sufficiently provided, but the low-temperature fixability may be lowered. Therefore, it becomes easy to satisfy both the low-temperature fixability, the hot offset resistance, and the document storage stability by satisfying the above conditions.
本発明において、結着樹脂の分子量は、THF可溶物を、東ソー製GPC・HLC−8120、東ソー製カラム・TSKgel SuperHMーM(15cm)を使用し、THF溶媒で測定し、単分散ポリスチレン標準試料により作成した分子量校正曲線を使用して分子量を算出したものである。 In the present invention, the molecular weight of the binder resin is determined by measuring THF solubles using a THF solvent using GPC / HLC-8120 manufactured by Tosoh Corporation and a column / TSKgel SuperHM-M manufactured by Tosoh Corporation (15 cm). This is a molecular weight calculated using a molecular weight calibration curve prepared from a sample.
非晶性ポリエステル樹脂の酸価(樹脂1gを中和するに必要なKOHのmg数)は、前記のような分子量分布を得やすいことや、乳化重合凝集法を利用して本発明のトナーを作製する場合において造粒性を確保しやすいことや、得られるトナーの環境安定性(温度・湿度が変化した時の帯電性の安定性)を良好なものに保ちやすいことなどから、1〜30mgKOH/gであることが好ましい。
非晶性ポリエステル樹脂の酸価は、原料の多価カルボン酸と多価アルコールの配合比と反応率により、ポリエステルの末端のカルボキシル基を制御することによって調整することができる。あるいは多価カルボン酸成分として無水トリメリット酸を使用することによってポリエステルの主鎖中にカルボキシル基を有するものが得られる。
The acid value of the amorphous polyester resin (mg number of KOH required to neutralize 1 g of resin) can be easily obtained from the molecular weight distribution as described above, and the toner of the present invention can be obtained using an emulsion polymerization aggregation method. 1-30 mgKOH because it is easy to ensure granulation in the production, and it is easy to maintain the environmental stability (stability of chargeability when the temperature and humidity change) of the obtained toner. / G is preferable.
The acid value of the amorphous polyester resin can be adjusted by controlling the carboxyl group at the terminal of the polyester by the blending ratio and reaction rate of the raw material polycarboxylic acid and polyhydric alcohol. Or what has a carboxyl group in the principal chain of polyester is obtained by using trimellitic anhydride as a polyvalent carboxylic acid component.
本発明に使用される非晶性ポリエステル樹脂のガラス転移温度は、55〜100℃であることが好ましく、貯蔵安定性とトナーの定着性のバランスの点から、55〜80℃であることがより好ましい。ガラス転移温度が55℃未満であると、トナーが貯蔵中又は現像機中でブロッキング(トナーの粒子が凝集して塊になる現象)を起こしやすい傾向にある。一方、ガラス転移温度が100℃を超えると、トナーの定着温度が高くなってしまう場合がある。 The glass transition temperature of the amorphous polyester resin used in the present invention is preferably 55 to 100 ° C., and more preferably 55 to 80 ° C. from the viewpoint of the balance between storage stability and toner fixing property. preferable. When the glass transition temperature is less than 55 ° C., the toner tends to easily block during storage or in the developing machine (a phenomenon in which toner particles are aggregated into a lump). On the other hand, if the glass transition temperature exceeds 100 ° C., the toner fixing temperature may increase.
−着色剤−
本発明のトナーに用いられる着色剤としては、公知の着色剤であれば特に限定されないが、例えば、ファーネスブラック、チャンネルブラック、アセチレンブラック、サーマルブラック等のカーボンブラック、ベンガラ、紺青、酸化チタン等の無機顔料、ファストイエロー、ジスアゾイエロー、ピラゾロンレッド、キレートレッド、ブリリアントカーミン、パラブラウン等のアゾ顔料、銅フタロシアニン、無金属フタロシアニン等のフタロシアニン顔料、フラバントロンイエロー、ジブロモアントロンオレンジ、ペリレンレッド、キナクリドンレッド、ジオキサジンバイオレット等の縮合多環系顔料があげられる。
-Colorant-
The colorant used in the toner of the present invention is not particularly limited as long as it is a known colorant. For example, carbon black such as furnace black, channel black, acetylene black, thermal black, bengara, bitumen, titanium oxide, etc. Inorganic pigments, fast yellow, disazo yellow, pyrazolone red, chelate red, brilliant carmine, para brown and other azo pigments, copper phthalocyanine, metal-free phthalocyanine and other phthalocyanine pigments, flavantron yellow, dibromoanthrone orange, perylene red, quinacridone red, Examples thereof include condensed polycyclic pigments such as dioxazine violet.
クロムイエロー、ハンザイエロー、ベンジジンイエロー、スレンイエロー、キノリンイエロー、パーマネントオレンジGTR、ピラロゾンオレンジ、バルカンオレンジ、ウオッチヤングレッド、パーマネントレッド、デュポンオイルレッド、リソールレッド、ローダミンBレーキ、レーキレッドC、ローズベンガル、アニリンブルー、ウルトラマリンブルー、カルコオイルブルー、メチレンブルークロライド、フタロシアニンブルー、フタロシアニングリーン、マラカイトグリーンオクサレート、C.I.ピグメント・レッド48:1、C.I.ピグメント・レッド122、C.I.ピグメント・57:1、C.I.ピグメント・イエロー12、C.I.ピグメント・イエロー97、C.I.ピグメント・イエロー17、C.I.ピグメント・ブルー15:1、C.I.ピグメント・ブルー15:3などの種々の顔料などを例示することができ、これらを1種または2種以上を併せて使用することができる。 Chrome Yellow, Hansa Yellow, Benzidine Yellow, Slen Yellow, Quinoline Yellow, Permanent Orange GTR, Pyrarozone Orange, Vulcan Orange, Watch Young Red, Permanent Red, Dupont Oil Red, Resol Red, Rhodamine B Lake, Lake Red C, Rose Bengal, aniline blue, ultramarine blue, calco oil blue, methylene blue chloride, phthalocyanine blue, phthalocyanine green, malachite green oxalate, C.I. I. Pigment red 48: 1, C.I. I. Pigment red 122, C.I. I. Pigment 57: 1, C.I. I. Pigment yellow 12, C.I. I. Pigment yellow 97, C.I. I. Pigment yellow 17, C.I. I. Pigment blue 15: 1, C.I. I. Examples thereof include various pigments such as CI Pigment Blue 15: 3, and these can be used alone or in combination of two or more.
本発明のトナーにおける、着色剤の含有量としては、結着樹脂100重量部に対して、1〜30重量部が好ましく、1〜10重量%とすることがより好ましく、2〜10重量%とすることがさらに好ましく、2〜7重量%とすることが特に好ましく、定着後における画像表面の平滑性を損なわない範囲でできるだけ多い方が好ましい。着色剤の含有量を多くすると、同じ濃度の画像を得る際、画像の厚みを薄くすることができ、オフセットの防止の点で有利である。
また、必要に応じて表面処理された着色剤を使用したり、顔料分散剤を使用することも有効である。前記着色剤の種類を適宜選択することにより、イエロートナー、マゼンタトナー、シアントナー、ブラックトナー等を得ることができる。
The content of the colorant in the toner of the present invention is preferably 1 to 30 parts by weight, more preferably 1 to 10% by weight, and more preferably 2 to 10% by weight with respect to 100 parts by weight of the binder resin. More preferably, it is 2 to 7% by weight, and it is preferably as much as possible as long as the smoothness of the image surface after fixing is not impaired. When the content of the colorant is increased, the thickness of the image can be reduced when an image having the same density is obtained, which is advantageous in terms of prevention of offset.
It is also effective to use a surface-treated colorant or a pigment dispersant as necessary. By appropriately selecting the type of the colorant, yellow toner, magenta toner, cyan toner, black toner and the like can be obtained.
−離型剤−
本発明のトナーには必要に応じて離型剤を用いることができる。なお、一般式(1)で示されるエステル化合物は、本発明においては、離型剤としての作用よりも可塑剤としての作用が強いため、別途離型剤を用いることが特に好ましい。
この場合、本発明のトナーに用いられる離型剤としては、公知の離型剤であれば特に限定されないが、例えば、カルナウバワックス、ライスワックス、キャンデリラワックス等の天然ワックス、低分子量ポリプロピレン、低分子量ポリエチレン、サゾールワックス、マイクロクリスタリンワックス、フィッシャートロプシュワックス、パラフィンワックス、モンタンワックス等の合成或いは鉱物・石油系ワックス、脂肪酸エステル、モンタン酸エステル等のエステル系ワックスなどが挙げられるが、これに限定されるものではない。また、これらの離型剤は、1種単独で用いても良く、2種以上併用しても良い。
-Release agent-
A release agent can be used in the toner of the present invention as necessary. In addition, in the present invention, the ester compound represented by the general formula (1) has a stronger action as a plasticizer than an action as a release agent. Therefore, it is particularly preferable to use a separate release agent.
In this case, the release agent used in the toner of the present invention is not particularly limited as long as it is a known release agent. For example, natural waxes such as carnauba wax, rice wax, and candelilla wax, low molecular weight polypropylene, Synthesis of low molecular weight polyethylene, sazol wax, microcrystalline wax, Fischer-Tropsch wax, paraffin wax, montan wax, etc. or mineral-petroleum wax, fatty acid ester, ester wax such as montanic acid ester, etc. It is not limited. Moreover, these mold release agents may be used individually by 1 type, and may be used together 2 or more types.
特に、上述の離型剤の中でも、非晶性ポリエステル樹脂に対する相溶性が低いカルナバワックス、モンタンワックス、ライスワックス、合成エステルワックスから選択される少なくとも1種の離型剤を用いることが好ましい。
離型剤は、結着樹脂100重量部あたり、2〜30重量部含有されていることが好ましい。離型剤の含有量が2重量部未満である場合には、高温定着時の耐ホットオフセット性に対する効果が不十分になる場合がある。
これに対して、30重量部を超える量である場合には、帯電性に悪影響を及ぼす他、トナーの機械的強度が低下する為、現像機内でのストレスで破壊されやすくなり、キャリア汚染などを引き起こす場合がある。また、カラートナーとして用いた場合、定着画像中にドメインが残留し易くなり、OHP透明性が悪化するという問題が生じる場合がある。また、本発明のトナーを後述する乳化重合凝集法により作製する場合には、得られるトナーの粒度分布がブロードになってしまう傾向が強くなる場合がある。
In particular, among the release agents described above, it is preferable to use at least one release agent selected from carnauba wax, montan wax, rice wax, and synthetic ester wax, which has low compatibility with the amorphous polyester resin.
The release agent is preferably contained in an amount of 2 to 30 parts by weight per 100 parts by weight of the binder resin. When the content of the release agent is less than 2 parts by weight, the effect on hot offset resistance at high temperature fixing may be insufficient.
On the other hand, if the amount exceeds 30 parts by weight, the charging property is adversely affected, and the mechanical strength of the toner is reduced. May cause. Further, when used as a color toner, there are cases where a domain tends to remain in a fixed image and OHP transparency is deteriorated. In addition, when the toner of the present invention is produced by an emulsion polymerization aggregation method described later, there is a strong tendency that the obtained toner has a broad particle size distribution.
なお、離型剤の融点は、保存性の観点から、50℃以上であることが好ましく、60℃以上であることがより好ましい。また、耐オフセット性の観点から、110℃以下であることが好ましく、100℃以下であることがより好ましい。 The melting point of the release agent is preferably 50 ° C. or higher, more preferably 60 ° C. or higher, from the viewpoint of storage stability. Moreover, it is preferable that it is 110 degrees C or less from a viewpoint of offset resistance, and it is more preferable that it is 100 degrees C or less.
−その他の添加剤−
本発明のトナーには、上記したような成分以外にも、更に必要に応じて内添剤、帯電制御剤、無機粉体(無機粒子)、有機粒子等の種々の成分を添加することができる。
内添剤としては、例えば、フェライト、マグネタイト、還元鉄、コバルト、ニッケル、マンガン等の金属、合金、またはこれら金属を含む化合物などの磁性体等が挙げられる。
-Other additives-
In addition to the components described above, various components such as an internal additive, a charge control agent, inorganic powder (inorganic particles), and organic particles can be added to the toner of the present invention as necessary. .
Examples of the internal additive include metals such as ferrite, magnetite, reduced iron, cobalt, nickel, and manganese, alloys, and magnetic materials such as compounds containing these metals.
帯電制御剤としては、例えば4級アンモニウム塩化合物、ニグロシン系化合物、アルミ、鉄、クロムなどの錯体からなる染料、トリフェニルメタン系顔料などが挙げられる。
また、無機粉体は主にトナーの粘弾性調整を目的として添加され、例えば、シリカ、アルミナ、チタニア、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、燐酸カルシウム、酸化セリウム等の下記に詳細に列挙するような通常、トナー表面の外添剤として使用されるすべての無機粒子が挙げられる。
Examples of the charge control agent include quaternary ammonium salt compounds, nigrosine compounds, dyes composed of complexes of aluminum, iron, chromium, and triphenylmethane pigments.
The inorganic powder is added mainly for the purpose of adjusting the viscoelasticity of the toner. For example, silica, alumina, titania, calcium carbonate, magnesium carbonate, calcium phosphate, cerium oxide, etc. Examples include all inorganic particles used as an external additive on the toner surface.
トナー表面に外添される無機粒子や有機粒子としては以下のようなものが挙げられる。
無機粒子としては、例えば、シリカ、アルミナ、酸化チタン、チタン酸バリウム、チタン酸マグネシウム、チタン酸カルシウム、チタン酸ストロンチウム、酸化亜鉛、ケイ砂、クレー、雲母、ケイ灰石、ケイソウ土、塩化セリウム、ベンガラ、酸化クロム、酸化セリウム、三酸化アンチモン、酸化マグネシウム、酸化ジルコニウム、炭化ケイ素、窒化ケイ素等が挙げられる。中でも、シリカ粒子や酸化チタン粒子が好ましく、疎水化処理された粒子が特に好ましい。
Examples of inorganic particles and organic particles externally added to the toner surface include the following.
Examples of inorganic particles include silica, alumina, titanium oxide, barium titanate, magnesium titanate, calcium titanate, strontium titanate, zinc oxide, silica sand, clay, mica, wollastonite, diatomaceous earth, cerium chloride, Examples include Bengala, chromium oxide, cerium oxide, antimony trioxide, magnesium oxide, zirconium oxide, silicon carbide, and silicon nitride. Among these, silica particles and titanium oxide particles are preferable, and hydrophobically treated particles are particularly preferable.
無機粒子は、一般に流動性を向上させる目的で使用される。前記無機粒子の1次粒子径としては、1〜200nmが好ましく、その添加量としては、トナー100重量部に対して、0.01〜20重量部が好ましい。
有機粒子は、一般にクリーニング性や転写性を向上させる目的で使用され、具体的には例えば、ポリスチレン、ポリメチルメタクリレート、ポリフッ化ビニリデン等が挙げられる。
Inorganic particles are generally used for the purpose of improving fluidity. The primary particle diameter of the inorganic particles is preferably 1 to 200 nm, and the addition amount is preferably 0.01 to 20 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the toner.
Organic particles are generally used for the purpose of improving cleaning properties and transfer properties, and specific examples include polystyrene, polymethyl methacrylate, polyvinylidene fluoride, and the like.
−トナーの諸特性−
本発明のトナーの体積平均粒径としては、1〜20μmが好ましく、2〜8μmがより好ましく、また、個数平均粒径としては、1〜20μmが好ましく、2〜8μmがより好ましい。
前記体積平均粒径および個数平均粒径の測定は、例えば、コールターカウンター[TA−II]型(コールター社製)を用いて、50μmのアパーチャー径で測定することにより得ることができる。この時、測定はトナーを電解質水溶液(アイソトン水溶液)に分散させ、超音波により30秒以上分散させた後に行う。
-Various properties of toner-
The toner of the present invention has a volume average particle size of preferably 1 to 20 μm, more preferably 2 to 8 μm, and a number average particle size of 1 to 20 μm is preferable and 2 to 8 μm is more preferable.
The volume average particle diameter and the number average particle diameter can be measured, for example, by measuring with a 50 μm aperture diameter using a Coulter counter [TA-II] type (manufactured by Coulter). At this time, the measurement is performed after the toner is dispersed in an electrolyte aqueous solution (Isoton aqueous solution) and dispersed by ultrasonic waves for 30 seconds or more.
また、本発明のトナーの損失正接(tanδ)は0.05〜0.10であることが好ましい。トナーの損失正接は、帯電性、現像性、転写性に大きな影響を及ぼす特性であるが、トナーの損失正接が0.05未満である場合、帯電性に問題ないものの、現像剤中のトナー濃度が上昇した場合や低温低湿下では、現像剤としての抵抗が高くなり、画像の諧調性が悪化したり、背景部にカブリが生じてしまう場合がある。一方、トナーの損失正接が0.10を超える場合には、放置後の帯電量低下や、電荷注入による転写性の悪化が問題となる場合がある。
また、中間転写体を用いて画像形成を行なう場合には、損失正接(tanδ)が上記範囲から外れると、トナー飛散やライン画像の滲みが発生してしまう場合がある。
The loss tangent (tan δ) of the toner of the present invention is preferably 0.05 to 0.10. The loss tangent of the toner is a characteristic that greatly affects the chargeability, developability, and transferability, but when the loss tangent of the toner is less than 0.05, there is no problem with the chargeability, but the toner concentration in the developer When the temperature rises or under low temperature and low humidity, the resistance as a developer increases, and the gradation of the image may deteriorate or fog may occur in the background portion. On the other hand, when the loss tangent of the toner exceeds 0.10, there may be a problem that the charge amount after being left is lowered or the transferability is deteriorated due to charge injection.
In addition, when an image is formed using an intermediate transfer member, if the loss tangent (tan δ) is out of the above range, toner scattering and line image bleeding may occur.
<静電荷像現像用トナーの製造方法>
本発明のトナーの製造方法は、乳化重合凝集法により行なわれる。
<Method for producing toner for developing electrostatic image>
The toner production method of the present invention is carried out by an emulsion polymerization aggregation method .
以下、本発明のトナーの製造方法の詳細について説明する。
本発明のトナーは、(1)少なくとも非晶性ポリエステル樹脂、着色剤および(一般式(1)に示される)エステル化合物を、各々水系媒体中に分散させて、樹脂粒子分散液、着色剤分散液およびエステル化合物分散液を調整する乳化工程と、(2)樹脂粒子分散液と着色剤分散液とエステル化合物分散液とを含む原料分散液中で、凝集粒子を形成する凝集工程と、(3)凝集粒子を加熱することにより融合する融合工程とを少なくとも経て作製することができる。
なお、乳化工程で調整される各種分散液としては、必要に応じて、離型剤分散液や結着樹脂を含む樹脂粒子分散液等も利用することができる。
また、必要に応じて、凝集工程で得られた凝集粒子や融合工程で得られた融合後の粒子の表面を、凝集粒子に含まれる結着樹脂と同一または異なる組成の樹脂粒子で被覆する被覆工程を設けてもよい。なお、後者の場合には、被覆工程の後に再び融合工程が実施される。
以下、各工程について詳細に説明する。
The details of the toner production method of the present invention will be described below.
In the toner of the present invention, (1) at least an amorphous polyester resin, a colorant, and an ester compound (shown by the general formula (1)) are each dispersed in an aqueous medium to obtain a resin particle dispersion and a colorant dispersion. An emulsifying step of adjusting the liquid and the ester compound dispersion; (2) an aggregating step of forming aggregated particles in a raw material dispersion containing the resin particle dispersion, the colorant dispersion, and the ester compound dispersion; ) It can be produced through at least a fusing step of fusing the aggregated particles by heating.
In addition, as various dispersion liquid adjusted by an emulsification process, the resin particle dispersion liquid etc. which contain a mold release agent dispersion liquid and binder resin as needed can be utilized.
In addition, a coating that covers the surface of the aggregated particles obtained in the aggregation step or the particles obtained after the fusion obtained in the fusion step with resin particles having the same or different composition as the binder resin contained in the aggregated particles, if necessary. A process may be provided. In the latter case, the fusion process is performed again after the coating process.
Hereinafter, each step will be described in detail.
−乳化工程−
結着樹脂や着色剤、エステル化合物等のトナーを構成する各種の原料は、凝集工程や、必要に応じて実施される被覆工程において、それぞれの乳化粒子の状態で使用される。このため、凝集工程に先だって実施される乳化工程では、上記原料の乳化分散液(樹脂粒子分散液、着色剤分散液、エステル化合物分散液等)が調整される。なお、結着樹脂として、非晶性ポリエステル樹脂以外の結着樹脂を用いる場合には、この結着樹脂からなる樹脂粒子分散液も調整しておくことができる。
-Emulsification process-
Various raw materials constituting the toner, such as a binder resin, a colorant, and an ester compound, are used in the state of each emulsified particle in an aggregation process and a coating process that is performed as necessary. For this reason, in the emulsification step performed prior to the aggregation step, the above-described emulsified dispersion (resin particle dispersion, colorant dispersion, ester compound dispersion, etc.) is adjusted. In addition, when using binder resin other than an amorphous polyester resin as binder resin, the resin particle dispersion liquid which consists of this binder resin can also be adjusted.
結着樹脂からなる樹脂粒子の体積平均粒径としては、通常1μm以下であり、0.01〜1μmであるのが好ましい。前記体積平均粒径が1μmを越えると、最終的に得られるトナーの粒径分布が広くなったり、遊離粒子の発生が生じ、トナーの性能や信頼性の低下を招き易い。一方、前記体積平均粒径が前記範囲内にあると前記欠点がない上、トナー間の偏在が減少し、トナー中の分散が良好となり、性能や信頼性のバラツキが小さくなる点で有利である。なお、前記体積平均粒径は、例えばコールターカウンターなどを用いて測定することができる。 The volume average particle diameter of the resin particles made of the binder resin is usually 1 μm or less, and preferably 0.01 to 1 μm. When the volume average particle size exceeds 1 μm, the particle size distribution of the finally obtained toner is broadened and free particles are generated, which tends to cause a decrease in toner performance and reliability. On the other hand, when the volume average particle size is within the above range, there are no disadvantages, and it is advantageous in that uneven distribution among toners is reduced, dispersion in the toner is improved, and variations in performance and reliability are reduced. . The volume average particle diameter can be measured using, for example, a Coulter counter.
前記分散液における分散媒としては、水系媒体が用いられる。前記水系媒体としては、例えば、蒸留水、イオン交換水等の水、アルコール類などが挙げられる。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。
本発明においては、前記水系媒体に界面活性剤を添加混合しておくのが好ましい。界面活性剤としては特に限定されるものでは無いが、例えば、硫酸エステル塩系、スルホン酸塩系、リン酸エステル系、せっけん系等のアニオン界面活性剤;アミン塩型、4級アンモニウム塩型等のカチオン界面活性剤;ポリエチレングリコール系、アルキルフェノールエチレンオキサイド付加物系、多価アルコール系等の非イオン系界面活性剤などが挙げられる。これらの中でもアニオン界面活性剤、カチオン系界面活性剤が好ましい。前記非イオン系界面活性剤は、前記アニオン界面活性剤又はカチオン系界面活性剤と併用されるのが好ましい。前記界面活性剤は、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
An aqueous medium is used as a dispersion medium in the dispersion. Examples of the aqueous medium include water such as distilled water and ion exchange water, and alcohols. These may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together.
In the present invention, it is preferable to add and mix a surfactant in the aqueous medium. Although it does not specifically limit as surfactant, For example, anionic surfactants, such as sulfate ester type, sulfonate type, phosphate ester type, soap type; amine salt type, quaternary ammonium salt type, etc. Nonionic surfactants such as polyethylene glycol-based, alkylphenol ethylene oxide adduct-based, polyhydric alcohol-based, and the like. Among these, anionic surfactants and cationic surfactants are preferable. The nonionic surfactant is preferably used in combination with the anionic surfactant or the cationic surfactant. The said surfactant may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.
なお、前記アニオン界面活性剤の具体例としては、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、ドデシル硫酸ナトリウム、アルキルナフタレンスルホン酸ナトリウム、ジアルキルスルホコハク酸ナトリウムなどが挙げられる。また、前記カチオン界面活性剤の具体例としては、アルキルベンゼンジメチルアンモニウムクロライド、アルキルトリメチルアンモニウムクロライド、ジステアリルアンモニウムクロライドなどが挙げられる。これらの中でもアニオン界面活性剤、カチオン系界面活性剤等のイオン性界面活性剤が好ましい。 Specific examples of the anionic surfactant include sodium dodecylbenzenesulfonate, sodium dodecylsulfate, sodium alkylnaphthalenesulfonate, sodium dialkylsulfosuccinate and the like. Specific examples of the cationic surfactant include alkylbenzene dimethyl ammonium chloride, alkyl trimethyl ammonium chloride, distearyl ammonium chloride and the like. Among these, ionic surfactants such as anionic surfactants and cationic surfactants are preferable.
一方、非晶性ポリエステル樹脂からなる樹脂粒子は中和によりアニオン型となり得る親水性の官能基を含有したものであることが好ましい。この場合、官能基の一部又は全部が塩基で中和されたポリエステル樹脂は、水に対して自己分散性を有しているため、水性媒体の作用下で安定した水分散体を形成できる。
ポリエステル樹脂において、中和により親水性を示す官能基は主にカルボキシル基やスルフォン基等の酸性基である為、中和剤としては例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化リチウム、水酸化カルシウム、炭酸ナトリウム、アンモニア等の無機塩基や、ジエチルアミン、トリエチルアミン、イソプロピルアミンなどの有機塩基が挙げられる。
On the other hand, it is preferable that the resin particle which consists of an amorphous polyester resin contains the hydrophilic functional group which can become an anion type by neutralization. In this case, since the polyester resin in which part or all of the functional groups are neutralized with a base has self-dispersibility with respect to water, a stable aqueous dispersion can be formed under the action of an aqueous medium.
In the polyester resin, functional groups that show hydrophilicity upon neutralization are mainly acidic groups such as carboxyl groups and sulfone groups, and examples of neutralizing agents include sodium hydroxide, potassium hydroxide, lithium hydroxide, and hydroxide. Examples include inorganic bases such as calcium, sodium carbonate, and ammonia, and organic bases such as diethylamine, triethylamine, and isopropylamine.
また、結着樹脂として、それ自体が水に分散しない、すなわち自己水分散性を有しない非晶性ポリエステル樹脂を用いた分散液を作製する場合には、後述する離型剤と同様、非晶性ポリエステル樹脂を含む溶液及び/又はそれと混合する水性媒体に、イオン性界面活性剤、高分子酸、高分子塩基等の高分子電解質と共に分散し、非晶性ポリエステル樹脂のガラス転移点以上に加熱し、強い剪断力を印加可能なホモジナイザーや圧力吐出型分散機を用いて処理することが好ましい。これにより、得られた樹脂粒子分散液中の樹脂粒子の体積平均粒径を容易に1μm以下とすることができる。
なお、イオン性界面活性剤や高分子電解質を用いる場合には、その水性媒体中における濃度は、0.5〜5重量%程度になるようにするのが適当である。
In the case of preparing a dispersion using an amorphous polyester resin that does not disperse in water as a binder resin, that is, does not have self-water dispersibility, it is amorphous as in a release agent described later. Dispersed in a solution containing a reactive polyester resin and / or an aqueous medium mixed therewith with a polymer electrolyte such as an ionic surfactant, polymer acid, polymer base, etc., and heated to a temperature higher than the glass transition point of the amorphous polyester resin However, it is preferable to perform the treatment using a homogenizer or a pressure discharge type disperser capable of applying a strong shearing force. Thereby, the volume average particle diameter of the resin particles in the obtained resin particle dispersion can be easily reduced to 1 μm or less.
When an ionic surfactant or polymer electrolyte is used, the concentration in the aqueous medium is suitably about 0.5 to 5% by weight.
着色剤分散液の作製に用いる着色剤としては、既述した着色剤を用いることができる。
前記着色剤の分散方法としては、任意の方法、例えば回転せん断型ホモジナイザーや、メディアを有するボールミル、サンドミル、ダイノミルなどの一般的な分散方法を使用することができ、なんら制限されるものではない。必要に応じて、界面活性剤を使用してこれら着色剤の水分散液を調製したり、分散剤を使用してこれら着色剤の有機溶剤分散液を調製したりすることもできる。
分散に用いる界面活性剤や分散剤としては、結着樹脂を分散させる際に用い得る分散剤と同様のものを用いることができる。
また、着色剤は、その他の粒子成分と共に混合溶媒中に一度に添加してもよいし、分割して多段回で添加してもよい。
As the colorant used for preparing the colorant dispersion, the colorants described above can be used.
As a method for dispersing the colorant, any method, for example, a general dispersion method such as a rotary shear homogenizer, a ball mill having a medium, a sand mill, or a dyno mill can be used, and the colorant is not limited at all. If necessary, an aqueous dispersion of these colorants can be prepared using a surfactant, or an organic solvent dispersion of these colorants can be prepared using a dispersant.
As the surfactant and the dispersing agent used for dispersion, the same dispersing agents that can be used when dispersing the binder resin can be used.
Further, the colorant may be added to the mixed solvent at one time together with other particle components, or may be divided and added in multiple stages.
エステル化合物分散液に用いるエステル化合物としては、既述したエステル化合物を用いることができる。
エステル化合物の分散方法としては、自己水分散性をもたない非晶性ポリエステル樹脂を乳化分散する場合と同様、水中にイオン性界面活性剤等と共に分散したり、或いは、界面活性剤を用いずそのままエステル化合物の融点以上に加熱し、強い剪断力を印加可能なホモジナイザーや圧力吐出型分散機を用いて、体積平均粒径が1μm以下の粒子となるように調整にされる。エステル化合物分散液における分散媒としては、結着樹脂の分散媒と同様のものを用いることができる。
As the ester compound used in the ester compound dispersion, the ester compound described above can be used.
As a method for dispersing the ester compound, as in the case of emulsifying and dispersing an amorphous polyester resin having no self-water dispersibility, it is dispersed in water together with an ionic surfactant or the like, or a surfactant is not used. The volume average particle diameter is adjusted to 1 μm or less using a homogenizer or pressure discharge type disperser that can be heated to the melting point of the ester compound as it is and can apply a strong shearing force. As the dispersion medium in the ester compound dispersion, the same dispersion medium as that for the binder resin can be used.
また、トナーの作製に際しては、離型剤分散液を利用することができ、乳化分散される離型剤としては、既述した離型剤を用いることができる。
離型剤は、自己水分散性をもたない非晶性ポリエステル樹脂を乳化分散する場合と同様、水中にイオン性界面活性剤等と共に分散し、融点以上に加熱し、強い剪断力を印加可能なホモジナイザーや圧力吐出型分散機を用いて、分散された離型剤粒子の体積平均粒径が1μm以下となるように調整にされる。離型剤分散液における分散媒としては、結着樹脂の分散媒と同様のものを用いることができる。
In preparation of the toner, a release agent dispersion can be used, and the release agent described above can be used as the release agent to be emulsified and dispersed.
The release agent can be dispersed in water together with an ionic surfactant, etc. in the same way as when emulsifying and dispersing an amorphous polyester resin that does not have self-water dispersibility. The volume average particle size of the dispersed release agent particles is adjusted to 1 μm or less using a homogenizer or a pressure discharge type disperser. As the dispersion medium in the release agent dispersion, the same dispersion medium as that of the binder resin can be used.
本発明において結着樹脂や着色剤、エステル化合物等の原料成分を水性媒体と混合して、乳化分散させる装置としては、例えばホモミキサー(特殊機化工業株式会社)、あるいはスラッシャー(三井鉱山株式会社)、キャビトロン(株式会社ユーロテック)、マイクロフルイダイザー(みずほ工業株式会社)、マントン・ゴーリンホミジナイザー(ゴーリン社)、ナノマイザー(ナノマイザー株式会社)、スタティックミキサー(ノリタケカンパニー)などの連続式乳化分散機等が挙げられる。 In the present invention, as an apparatus for mixing and emulsifying and dispersing raw material components such as a binder resin, a colorant and an ester compound with an aqueous medium, for example, a homomixer (Special Machine Industries Co., Ltd.) or a slasher (Mitsui Mine Co., Ltd. ), Cavitron (Eurotech Co., Ltd.), Microfluidizer (Mizuho Kogyo Co., Ltd.), Menton Gorin homogenizer (Gorin Co., Ltd.), Nanomizer (Nanomizer Co., Ltd.), Static Mixer (Noritake Company), etc. Machine.
樹脂粒子分散液、着色剤分散液および離型剤分散液に含まれる粒子成分(結着樹脂、着色剤、離型剤)の含有量は通常、5〜50重量%であり、好ましくは10〜40重量%である。前記含有量が前記範囲外にあると、得られるトナーの粒度分布が広がり、特性が悪化する場合がある。 The content of the particle components (binder resin, colorant, release agent) contained in the resin particle dispersion, colorant dispersion and release agent dispersion is usually 5 to 50% by weight, preferably 10 to 10%. 40% by weight. When the content is out of the above range, the particle size distribution of the obtained toner may be widened and the characteristics may be deteriorated.
なお、本発明において、目的に応じて、樹脂粒子分散液に、既述したような内添剤、帯電制御剤、無機粉体等のその他の成分が分散させておいても良い。
なお、本発明における帯電制御剤としては、凝集工程や融合工程の安定性に影響するイオン強度の制御と廃水汚染減少の点で、水に溶解しにくい素材のものが好ましい。
In the present invention, other components such as the internal additive, the charge control agent, and the inorganic powder as described above may be dispersed in the resin particle dispersion according to the purpose.
The charge control agent in the present invention is preferably a material that is difficult to dissolve in water in terms of controlling ionic strength that affects the stability of the aggregation process and the fusion process and reducing wastewater contamination.
前記その他の成分の体積平均粒径としては、通常1μm以下であり、0.01〜1μmであることが好ましい。前記平均径が1μmを超えると、最終的に得られるトナーの粒径分布が広くなったり、遊離粒子の発生が生じ、性能や信頼性の低下を招きやすい場合がある。一方、前記体積平均粒径が前記範囲内にあると前記欠点がない上、トナー間の偏在が減少し、トナー中の分散が良好となり性能や信頼性のばらつきが小さくなる点で有利である。 The volume average particle size of the other components is usually 1 μm or less, preferably 0.01 to 1 μm. If the average diameter exceeds 1 μm, the particle size distribution of the finally obtained toner may be broadened, or free particles may be generated, which may lead to a decrease in performance and reliability. On the other hand, when the volume average particle size is within the above range, there are no disadvantages, and the uneven distribution among the toners is reduced, the dispersion in the toner is good, and the variation in performance and reliability is reduced.
−凝集工程−
凝集工程においては、乳化工程で得られた樹脂粒子分散液と、着色剤分散液と、エステル化合物分散液と、この他必要に応じて用いられる離型剤分散液等の各種の分散液とを混合した混合液(以下、この混合液を「原料分散液」という)、エステル化合物の融点以下の温度(離型剤分散液を用いる場合は、離型剤あるいはエステル化合物の融点以下の温度)に加熱して、それぞれの粒子を凝集させた凝集粒子を形成する。
-Aggregation process-
In the aggregation step, the resin particle dispersion obtained in the emulsification step, the colorant dispersion, the ester compound dispersion, and various other dispersions such as a release agent dispersion used as necessary. Mixed liquid mixture (hereinafter, this liquid mixture is referred to as “raw material dispersion”), a temperature not higher than the melting point of the ester compound (in the case where a release agent dispersion is used, a temperature not higher than the melting point of the release agent or the ester compound). By heating, aggregated particles are formed by aggregating the respective particles.
凝集粒子の形成は、以下2段階の工程を経て行われる。まず、最初の段階はエステル化合物分散液を除いて、各分散液を混合して得られた原料分散液のpHを酸性にしたのち、回転せん断型ホモジナイザーで高速攪拌下、室温で凝集剤を添加し、初期凝集により増粘した原料分散液中に凝集剤を均一に分散させる。
ついで第二段階は、増粘している原料分散液へ攪拌羽による攪拌下、エステル化合物分散液を加え、均一に分散させ徐々に加熱する。これら2つの段階を経ることにより凝集粒子が形成される。なお、この際のpHとしては、2.5〜6が好ましく、3〜6がより好ましい。
The formation of the agglomerated particles is performed through the following two steps. First, after removing the ester compound dispersion and acidifying the pH of the raw material dispersion obtained by mixing each dispersion, the flocculant is added at room temperature with high-speed stirring using a rotary shearing homogenizer. Then, the flocculant is uniformly dispersed in the raw material dispersion thickened by the initial aggregation.
Then the second step, stirring by stirring blades to the raw material dispersion liquid is thickened, ester compound dispersion is added and heated gradually and dispersed uniformly. Aggregated particles are formed through these two stages. In addition, as pH in this case, 2.5-6 are preferable and 3-6 are more preferable.
一方、中和によりアニオン型となり得る官能基を含有した、自己水分散性をもつ非晶性ポリエステル樹脂を結着樹脂として用いる場合、原料分散液を調整する前の非晶性ポリエステル樹脂の乳化分散液のpHが7〜8である。この為、pH3〜5である着色剤分散液や、必要に応じて用いられる離型剤分散液を混合したり、凝集のため上記pHに調整しようとすると、極性のバランスが崩れて、緩凝集が生じてしまう。そこで、非晶性ポリエステル樹脂分散液(1)のpHがアルカリ側である場合には、予め室温で界面活性剤を添加して樹脂粒子表面に界面活性剤をなじませた後、着色剤分散液等を混合する。 On the other hand, when an amorphous polyester resin having self-water dispersibility containing a functional group that can be converted into an anionic form by neutralization is used as a binder resin, the emulsion dispersion of the amorphous polyester resin before adjusting the raw material dispersion The pH of the liquid is 7-8. For this reason, if the colorant dispersion having a pH of 3 to 5 or a release agent dispersion used as necessary is mixed or adjusted to the above pH for aggregation, the balance of polarity is lost, and the loose aggregation Will occur. Therefore, when the pH of the amorphous polyester resin dispersion (1) is on the alkali side, after adding a surfactant in advance at room temperature to allow the surfactant to blend into the surface of the resin particles, the colorant dispersion Mix etc.
前記凝集工程に用いられる凝集剤は、前記分散剤に用いる界面活性剤と逆極性の界面活性剤、無機金属塩の他、2価以上の金属錯体を好適に用いることができる。特に、金属錯体を用いた場合には界面活性剤の使用量を低減でき、帯電特性が向上するため特に好ましい。 As the aggregating agent used in the aggregating step, a surfactant having a polarity opposite to that of the surfactant used for the dispersing agent, an inorganic metal salt, or a divalent or higher-valent metal complex can be preferably used. In particular, the use of a metal complex is particularly preferable because the amount of the surfactant used can be reduced and the charging characteristics are improved.
前記無機金属塩としては、例えば、塩化カルシウム、硝酸カルシウム、塩化バリウム、塩化マグネシウム、塩化亜鉛、塩化アルミニウム、硫酸アルミニウムなどの金属塩、および、ポリ塩化アルミニウム、ポリ水酸化アルミニウム、多硫化カルシウム等の無機金属塩重合体などが挙げられる。その中でも特に、アルミニウム塩およびその重合体が好適である。よりシャープな粒度分布を得るためには、無機金属塩の価数が1価より2価、2価より3価、3価より4価の方が、また、同じ価数であっても重合タイプの無機金属塩重合体の方が、より適している。 Examples of the inorganic metal salt include metal salts such as calcium chloride, calcium nitrate, barium chloride, magnesium chloride, zinc chloride, aluminum chloride, and aluminum sulfate, and polyaluminum chloride, polyaluminum hydroxide, and calcium polysulfide. Examples thereof include inorganic metal salt polymers. Of these, aluminum salts and polymers thereof are particularly preferred. In order to obtain a sharper particle size distribution, the valence of the inorganic metal salt is bivalent than monovalent, trivalent than bivalent, trivalent than trivalent, and tetravalent than trivalent. The inorganic metal salt polymer is more suitable.
また、凝集工程においては、加熱による急凝集を抑える為に、室温で攪拌混合している段階でpH調整を行ない、必要に応じて分散安定剤を添加してもよい。 In the aggregation step, in order to suppress rapid aggregation due to heating, the pH may be adjusted while stirring and mixing at room temperature, and a dispersion stabilizer may be added as necessary.
最終的に得られるトナーにおいて、帯電性及び粉体流動性をさらに改善する目的で、この凝集工程を終えた後に被覆工程を実施することが好ましい。
この被覆工程は、上述の凝集粒子表面に、凝集粒子を構成する結着樹脂と同一または異なる組成の樹脂粒子を付着させることにより、被覆層を形成する工程である。
In the final toner, for the purpose of further improving the chargeability and powder flowability, it is preferable to carry out the coating step after the aggregation step.
This coating step is a step of forming a coating layer by adhering resin particles having the same or different composition as the binder resin constituting the aggregated particles to the above-mentioned aggregated particle surface.
被覆層の形成は、凝集工程後に得られた凝集粒子を含む原料分散液中に、樹脂粒子分散液を追添加することにより行うことができ、必要に応じて他の分散液も同時に追添加してもよい。被覆工程においても、用いる樹脂粒子の組成に応じて凝集工程と同様にpHや界面活性剤を選択し、凝集粒子表面へ樹脂粒子が不均一に付着しないように注意しながら被覆層が形成された凝集粒子(被覆凝集粒子)を得る。また、この被覆工程は、凝集工程で凝集粒子に取り込まれなかった原料粒子を凝集に導くことにおいても有効である。なお、被覆工程は、凝集粒子を融合させた後に得られた粒子に対して実施することもできる。 The coating layer can be formed by additionally adding the resin particle dispersion to the raw material dispersion containing the aggregated particles obtained after the aggregation step, and additionally adding other dispersions at the same time as necessary. May be. Also in the coating process, the pH and surfactant were selected according to the composition of the resin particles to be used in the same manner as in the aggregation process, and the coating layer was formed taking care not to unevenly adhere the resin particles to the surface of the aggregated particles. Aggregated particles (coated aggregated particles) are obtained. This coating step is also effective in guiding raw material particles that have not been taken into the aggregated particles in the aggregation step. In addition, a coating process can also be implemented with respect to the particle | grains obtained after uniting the aggregated particle.
−融合工程−
融合工程においては、凝集工程と同様の攪拌下で、凝集粒子(または被覆凝集粒子)を含む懸濁液のpHを7.5〜9.5の範囲にすることにより、凝集の進行を止めた後、結着樹脂のガラス転移点あるいは融点(但し、融点は、結晶性樹脂を併用する場合)以上の温度で加熱を行うことにより凝集粒子(または被覆凝集粒子)を融合させる。なお、凝集粒子を含む分散液の液性にもよるが、凝集を停止するpHが適性でないと、融合させる為の昇温過程で、凝集粒子がばらけてしまい収率が悪くなったり、逆に凝集が停止出来ず、さらに粒度成長が進み、大粒径になってしまう場合がある。
-Fusion process-
In the fusion step, the progress of aggregation was stopped by adjusting the pH of the suspension containing aggregated particles (or coated aggregated particles) to a range of 7.5 to 9.5 under the same stirring as in the aggregation step. Thereafter, the aggregated particles (or coated aggregated particles) are fused by heating at a temperature equal to or higher than the glass transition point or the melting point of the binder resin (however, the melting point is when the crystalline resin is used in combination). Depending on the liquidity of the dispersion containing the aggregated particles, if the pH at which aggregation is stopped is not appropriate, the aggregated particles may be dispersed during the temperature rising process for coalescence, resulting in a poor yield or vice versa. In some cases, the aggregation cannot be stopped, and the particle size growth further proceeds, resulting in a large particle size.
融合時の加熱の温度としては、凝集粒子中に含まれる結着樹脂のガラス転移温度(あるいは融点)以上であれば問題無い。加熱の時間としては、融合が十分に為される程度行えばよく、0.5〜3時間程度行なうことが好ましい。3時間以上の加熱を行なうと、離型剤を用いている場合には、凝集粒子に含まれる離型剤がトナーの表面ヘ露出し易くなってしまう。この場合、定着性の点では効果的であるが、トナーの保存安定性に対して悪影響を及ぼす場合がある。 There is no problem if the heating temperature at the time of fusion is not less than the glass transition temperature (or melting point) of the binder resin contained in the aggregated particles. The heating time may be as long as sufficient fusion is achieved, and is preferably performed for about 0.5 to 3 hours. When heating is performed for 3 hours or more, when a release agent is used, the release agent contained in the aggregated particles is likely to be exposed on the surface of the toner. In this case, although effective in terms of fixability, it may adversely affect the storage stability of the toner.
前記融合工程においては、前記結着樹脂がガラス転移温度(あるいは融点)以上に加熱されている時に、あるいは融合が終了した後に、架橋反応を行わせてもよい。また、融合と同時に架橋反応を行うこともできる。架橋反応を行わせる場合には、例えば、結着樹脂として2重結合成分を共重合させた不飽和スルホン化非晶性ポリエステル樹脂を用い、この樹脂にラジカル反応を起こさせ、架橋構造を導入する。この際、以下に示す重合開始剤を用いる。 In the fusion step, a crosslinking reaction may be performed when the binder resin is heated to a glass transition temperature (or melting point) or higher, or after the fusion is completed. In addition, a crosslinking reaction can be performed simultaneously with the fusion. When the crosslinking reaction is performed, for example, an unsaturated sulfonated amorphous polyester resin obtained by copolymerizing a double bond component is used as a binder resin, and a radical reaction is caused to the resin to introduce a crosslinked structure. . At this time, the following polymerization initiator is used.
重合開始剤としては、例えば、t−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート、クミルパーピバレート、t−ブチルパーオキシラウレート、ベンゾイルパーオキサイド、ラウロイルパーオキサイド、オクタノイルパーオキサイド、ジ−t−ブチルパーオキサイド、t−ブチルクミルパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド、2,2’−アゾビスイソブチロニトリル、2,2’−アゾビス(2−メチルブチロニトリル)、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(4−メトキシ−2,4−ジメチルバレロニトリル)、1,1−ビス(t−ブチルパーオキシ)3,3,5−トリメチルシクロヘキサン、1,1−ビス(t−ブチルパーオキシ)シクロヘキサン、1,4−ビス(t−ブチルパーオキシカルボニル)シクロヘキサン、2,2−ビス(t−ブチルパーオキシ)オクタン、n−ブチル4,4−ビス(t−ブチルパーオキシ)バリレート、2,2−ビス(t−ブチルパーオキシ)ブタン、1,3−ビス(t−ブチルパーオキシイソプロピル)ベンゼン、2,5−ジメチル−2,5−ジ(t−ブチルパーオキシ)ヘキサン、2,5−ジメチル−2,5−ジ(t−ブチルパーオキシ)ヘキサン、2,5−ジメチル‐2,5−ジ(ベンゾイルパーオキシ)ヘキサン、ジ−t−ブチルジパーオキシイソフタレート、2,2−ビス(4,4−ジ−t−ブチルパーオキシシクロヘキシル)プロパン、ジ−t−ブチルパーオキシα−メチルサクシネート、ジ−t−ブチルパーオキシジメチルグルタレート、ジ−t−ブチルパーオキシヘキサヒドロテレフタレート、ジ−t−ブチルパーオキシアゼラート、2,5−ジメチル−2,5−ジ(t−ブチルパーオキシ)ヘキサン、ジエチレングリコール−ビス(t−ブチルパーオキシカーボネート)、ジ−t−ブチルパーオキシトリメチルアジペート、トリス(t−ブチルパーオキシ)トリアジン、ビニルトリス(t―ブチルパーオキシ)シラン、2,2’−アゾビス(2−メチルプロピオンアミジンジハイドロクロライド)、2,2’−アゾビス[N−(2−カルボキシエチル)−2−メチルプロピオンアミジン]、4,4’−アゾビス(4−シアノワレリックアシド)等が挙げられる。 Examples of the polymerization initiator include t-butyl peroxy-2-ethylhexanoate, cumyl perpivalate, t-butyl peroxylaurate, benzoyl peroxide, lauroyl peroxide, octanoyl peroxide, di-t. -Butyl peroxide, t-butyl cumyl peroxide, dicumyl peroxide, 2,2'-azobisisobutyronitrile, 2,2'-azobis (2-methylbutyronitrile), 2,2'-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile), 2,2′-azobis (4-methoxy-2,4-dimethylvaleronitrile), 1,1-bis (t-butylperoxy) 3,3,5-trimethylcyclohexane 1,1-bis (t-butylperoxy) cyclohexane, 1,4-bis (t-butylperoxyca) Bonyl) cyclohexane, 2,2-bis (t-butylperoxy) octane, n-butyl 4,4-bis (t-butylperoxy) valerate, 2,2-bis (t-butylperoxy) butane, , 3-bis (t-butylperoxyisopropyl) benzene, 2,5-dimethyl-2,5-di (t-butylperoxy) hexane, 2,5-dimethyl-2,5-di (t-butylper) Oxy) hexane, 2,5-dimethyl-2,5-di (benzoylperoxy) hexane, di-t-butyldiperoxyisophthalate, 2,2-bis (4,4-di-t-butylperoxy) (Cyclohexyl) propane, di-t-butylperoxy α-methylsuccinate, di-t-butylperoxydimethylglutarate, di-t-butylperoxyhexahydrotereph Tartrate, di-t-butylperoxyazelate, 2,5-dimethyl-2,5-di (t-butylperoxy) hexane, diethylene glycol-bis (t-butylperoxycarbonate), di-t-butylper Oxytrimethyl adipate, tris (t-butylperoxy) triazine, vinyltris (t-butylperoxy) silane, 2,2'-azobis (2-methylpropionamidine dihydrochloride), 2,2'-azobis [N- (2-carboxyethyl) -2-methylpropionamidine], 4,4′-azobis (4-cyanovaleric acid) and the like.
これら重合開始剤は、単独で使用することも、または2種以上を併用することもできる。重合開始剤の量や種類は、結着樹脂中の不飽和部位量、共存する着色剤の種類や量によって選択される。
重合開始剤は、乳化工程前にあらかじめ結着樹脂中に混合しておいてもよいし、凝集工程で凝集粒子中に取り込ませてもよい。さらには、被覆工程、融合工程、或いは、融合工程の後に導入してもよい。
凝集工程、被覆工程、融合工程、あるいは、融合工程の後に導入する場合は、重合開始剤を溶解、または乳化した液を、粒子分散液(樹脂粒子分散液等)に加える。これらの重合開始剤には、重合度を制御する目的で、公知の架橋剤、連鎖移動剤、重合禁止剤等を添加してもよい。
These polymerization initiators can be used alone or in combination of two or more. The amount and type of the polymerization initiator are selected depending on the amount of unsaturated sites in the binder resin and the type and amount of the coexisting colorant.
The polymerization initiator may be previously mixed in the binder resin before the emulsification step, or may be incorporated into the aggregated particles in the aggregation step. Furthermore, it may be introduced after the coating step, the fusion step, or the fusion step.
In the case of introduction after the aggregation step, coating step, fusion step, or fusion step, a solution in which the polymerization initiator is dissolved or emulsified is added to a particle dispersion (resin particle dispersion or the like). These polymerization initiators may be added with known crosslinking agents, chain transfer agents, polymerization inhibitors and the like for the purpose of controlling the degree of polymerization.
融合して得た融合粒子は、ろ過などの固液分離工程や、必要に応じて洗浄工程、乾燥工程を経てトナーの粒子とすることができる。この場合、トナーとして十分な帯電特性、信頼性を確保するために、洗浄工程において、十分に洗浄することが好ましい。 The fused particles obtained by fusing can be made into toner particles through a solid-liquid separation process such as filtration and, if necessary, a washing process and a drying process. In this case, in order to ensure sufficient charging characteristics and reliability as a toner, it is preferable to sufficiently wash in the washing step.
乾燥工程では、通常の振動型流動乾燥法、スプレードライ法、凍結乾燥法、フラッシュジェット法など、任意の方法を採用することができる。トナーの粒子は、乾燥後の含水分率を1.0重量%以下、好ましくは0.5重量%以下に調整することが望ましい。 In the drying process, an arbitrary method such as a normal vibration type fluidized drying method, a spray drying method, a freeze drying method, or a flash jet method can be adopted. It is desirable that the toner particles have a moisture content after drying of 1.0% by weight or less, preferably 0.5% by weight or less.
上述のように乾燥工程を経て造粒されたトナー粒子は、その他の成分として、目的に応じて既述したような無機粒子、有機粒子等の公知の各種外添剤を添加することができる。 As described above, various known external additives such as inorganic particles and organic particles as described above can be added to the toner particles granulated through the drying step as described above according to the purpose.
<静電荷像現像用現像剤>
本発明の静電荷像現像用トナーは、そのまま一成分現像剤として、あるいは二成分現像剤として用いられる。二成分現像剤として用いる場合にはキャリアと混合して使用される。
二成分現像剤に使用し得るキャリアとしては、特に制限はなく、公知のキャリアを用いることができる。例えば酸化鉄、ニッケル、コバルト等の磁性金属、フェライト、マグネタイト等の磁性酸化物や、これら芯材表面に樹脂被覆層を有する樹脂コートキャリア、磁性分散型キャリア等を挙げることができる。またマトリックス樹脂に導電材料などが分散された樹脂分散型キャリアであってもよい。
<Developer for developing electrostatic image>
The electrostatic image developing toner of the present invention is used as it is as a one-component developer or as a two-component developer. When used as a two-component developer, it is used by mixing with a carrier.
There is no restriction | limiting in particular as a carrier which can be used for a two-component developer, A well-known carrier can be used. Examples thereof include magnetic metals such as iron oxide, nickel and cobalt, magnetic oxides such as ferrite and magnetite, resin-coated carriers having a resin coating layer on the surface of the core material, and magnetic dispersion carriers. Further, a resin-dispersed carrier in which a conductive material or the like is dispersed in a matrix resin may be used.
キャリアに使用される被覆樹脂・マトリックス樹脂としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリビニルアセテート、ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラール、ポリ塩化ビニル、ポリビニルエーテル、ポリビニルケトン、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、スチレン−アクリル酸共重合体、オルガノシロキサン結合からなるストレートシリコーン樹脂またはその変性品、フッ素樹脂、ポリエステル、ポリカーボネート、フェノール樹脂、エポキシ樹脂等を例示することができるが、これらに限定されるものではない。 Coating resins and matrix resins used for carriers include polyethylene, polypropylene, polystyrene, polyvinyl acetate, polyvinyl alcohol, polyvinyl butyral, polyvinyl chloride, polyvinyl ether, polyvinyl ketone, vinyl chloride-vinyl acetate copolymer, styrene-acrylic. Examples thereof include, but are not limited to, acid copolymers, straight silicone resins composed of organosiloxane bonds or modified products thereof, fluororesins, polyesters, polycarbonates, phenol resins, epoxy resins and the like.
導電材料としては、金、銀、銅といった金属やカーボンブラック、更に酸化チタン、酸化亜鉛、硫酸バリウム、ホウ酸アルミニウム、チタン酸カリウム、酸化スズ、カーボンブラック等を例示することができるが、これらに限定されるものではない。 Examples of the conductive material include metals such as gold, silver and copper, carbon black, titanium oxide, zinc oxide, barium sulfate, aluminum borate, potassium titanate, tin oxide, and carbon black. It is not limited.
またキャリアの芯材としては、鉄、ニッケル、コバルト等の磁性金属、フェライト、マグネタイト等の磁性酸化物、ガラスビーズ等が挙げられるが、キャリアを磁気ブラシ法に用いるためには、磁性材料であることが好ましい。
キャリアの芯材の体積平均粒径としては、一般的には10〜500μmであり、好ましくは30〜100μmである。
Examples of the core material of the carrier include magnetic metals such as iron, nickel, and cobalt, magnetic oxides such as ferrite and magnetite, and glass beads. However, in order to use the carrier for the magnetic brush method, it is a magnetic material. It is preferable.
The volume average particle size of the core material of the carrier is generally 10 to 500 μm, preferably 30 to 100 μm.
またキャリアの芯材の表面に樹脂被覆するには、前記被覆樹脂、および必要に応じて各種添加剤を適当な溶媒に溶解した被覆層形成用溶液により被覆する方法が挙げられる。溶媒としては、特に限定されるものではなく、使用する被覆樹脂、塗布適性等を勘案して適宜選択すればよい。 In order to coat the surface of the core material of the carrier with a resin, there may be mentioned a method of coating with a coating layer forming solution in which the coating resin and, if necessary, various additives are dissolved in an appropriate solvent. The solvent is not particularly limited and may be appropriately selected in consideration of the coating resin to be used, coating suitability, and the like.
具体的な樹脂被覆方法としては、キャリアの芯材を被覆層形成用溶液中に浸漬する浸漬法、被覆層形成用溶液をキャリアの芯材表面に噴霧するスプレー法、キャリアの芯材を流動エアーにより浮遊させた状態で被覆層形成用溶液を噴霧する流動床法、ニーダーコーター中でキャリアの芯材と被覆層形成溶液とを混合し、溶剤を除去するニーダーコーター法が挙げられる。 Specific resin coating methods include an immersion method in which the carrier core material is immersed in a coating layer forming solution, a spray method in which the coating layer forming solution is sprayed on the surface of the carrier core material, and the carrier core material is fluidized air. And a kneader coater method in which the carrier core material and the coating layer forming solution are mixed in a kneader coater and the solvent is removed in a kneader coater.
前記二成分現像剤における本発明のトナーと上記キャリアとの混合比(重量比)としては、トナー:キャリア=1:100〜30:100程度の範囲であり、3:100〜20:100程度の範囲がより好ましい。 The mixing ratio (weight ratio) of the toner of the present invention and the carrier in the two-component developer is in the range of toner: carrier = 1: 100 to 30: 100, and about 3: 100 to 20: 100. A range is more preferred.
<画像形成方法>
本発明の画像形成方法は、本発明のトナーを用いるものであれば特に限定されないが、具体的には、潜像担持体表面に静電潜像を形成する潜像形成工程と、前記潜像担持体表面に形成された静電潜像を本発明のトナーを含む現像剤により現像してトナー像を形成する現像工程と、前記潜像担持体表面に形成されたトナー像を記録媒体表面に転写する転写工程と、前記記録媒体表面に転写されたトナー像を熱定着する定着工程と、を含む画像形成方法であることが特に好ましい。
<Image forming method>
The image forming method of the present invention is not particularly limited as long as it uses the toner of the present invention. Specifically, the latent image forming step of forming an electrostatic latent image on the surface of the latent image carrier, and the latent image A developing step of developing the electrostatic latent image formed on the surface of the carrier with the developer containing the toner of the present invention to form a toner image, and the toner image formed on the surface of the latent image carrier on the surface of the recording medium It is particularly preferable that the image forming method includes a transfer step of transferring and a fixing step of thermally fixing the toner image transferred to the surface of the recording medium.
前記現像剤は、一成分系、二成分系のいずれの態様であってもよい。上記の各工程は、いずれも画像形成方法において公知の工程が利用できる。また、本発明の画像形成方法は、上記した工程以外の工程を含むものであってもよい。
例えば、転写工程が、潜像担持体表面に形成されたトナー像を中間転写体に転写する一次転写工程と、中間転写体上に転写されたトナー像を記録媒体に転写する二次転写工程とからなるものであってもよい。
なお、中間転写方式を利用した画像形成装置では、潜像担持体上に重ね合わせて転写された各色のトナー像を記録媒体に一括して転写するため、記録媒体に対する適応性が高く、いわゆる普通紙と呼ばれるプリント用紙以外にも厚紙や封筒などにも画像形成が可能であるという長所を有している上、複数のロールで中間転写ベルトを張架する構造を有しているため、ベルトの引回しが比較的自由に行え、装置サイズの小型化が可能であるという長所を有する。その上、本発明のトナーを組合わせて用いれば、既述したように高い転写効率を得ることができる。
The developer may be either a one-component system or a two-component system. As each of the above steps, a known step in the image forming method can be used. The image forming method of the present invention may include steps other than the steps described above.
For example, the transfer step includes a primary transfer step of transferring a toner image formed on the surface of the latent image carrier to an intermediate transfer member, and a secondary transfer step of transferring the toner image transferred onto the intermediate transfer member to a recording medium. It may consist of.
In the image forming apparatus using the intermediate transfer method, the toner images of the respective colors that are superimposed and transferred onto the latent image carrier are collectively transferred to the recording medium. In addition to printing paper called paper, it has the advantage that images can be formed on thick paper and envelopes, and it has a structure in which an intermediate transfer belt is stretched by a plurality of rolls. There is an advantage that routing can be performed relatively freely and the size of the apparatus can be reduced. In addition, when the toner of the present invention is used in combination, high transfer efficiency can be obtained as described above.
前記潜像担持体としては、例えば、電子写真感光体および誘電記録体等が使用できる。
電子写真感光体の場合、該電子写真感光体の表面を、コロトロン帯電器、接触帯電器等により一様に帯電した後、露光し、静電潜像を形成する(潜像形成工程)。次いで、表面に現像剤層を形成させた現像ロールと接触若しくは近接させて、静電潜像にトナーの粒子を付着させ、電子写真感光体上にトナー像を形成する(現像工程)。形成されたトナー像は、コロトロン帯電器等を利用して紙等の記録媒体表面に転写される(転写工程)。さらに、記録媒体表面に転写されたトナー像は、定着機により熱定着され、最終的なトナー像が形成される。
尚、前記定着機による熱定着の際には、オフセット等を防止するため、通常、前記定着機における定着部材に離型剤が供給される。
As the latent image carrier, for example, an electrophotographic photosensitive member and a dielectric recording member can be used.
In the case of an electrophotographic photosensitive member, the surface of the electrophotographic photosensitive member is uniformly charged by a corotron charger, a contact charger or the like and then exposed to form an electrostatic latent image (latent image forming step). Next, the toner particles are adhered to the electrostatic latent image by contacting or approaching a developing roll having a developer layer formed on the surface to form a toner image on the electrophotographic photosensitive member (developing step). The formed toner image is transferred onto the surface of a recording medium such as paper using a corotron charger or the like (transfer process). Further, the toner image transferred to the surface of the recording medium is heat-fixed by a fixing device to form a final toner image.
In the heat fixing by the fixing device, a release agent is usually supplied to a fixing member in the fixing device in order to prevent offset and the like.
本発明のトナー(二成分現像剤に含まれるものを含む。以下同様。)において、結着樹脂中に架橋構造がある場合には、その効果から離型性に優れ、離型剤の使用量を低減する、若しくは離型剤を使用せずに定着を行うことができる。 In the toner of the present invention (including those contained in the two-component developer, the same applies hereinafter), when the binder resin has a cross-linked structure, it is excellent in releasability due to its effect and the amount of the release agent used. Fixing can be carried out without reducing or using a release agent.
前記離型剤は、定着後の記録媒体および画像へのオイルの付着をなくす観点からは使用しない方が好ましいが、前記離型剤の供給量を0mg/cm2にすると、定着時に前記定着部材と紙等の記録媒体とが接触した際に、前記定着部材の磨耗量が増大し、前記定着部材の耐久性が低下してしまう場合があるので、必要ならば、前記離型剤の使用量が8.0×10-3mg/cm2以下の範囲で、前記定着部材に微量に供給されていることが好ましい。 The release agent is preferably not used from the viewpoint of eliminating oil adhesion to the recording medium and image after fixing. However, when the supply amount of the release agent is 0 mg / cm 2 , the fixing member is used during fixing. When the sheet and a recording medium such as paper come into contact with each other, the amount of wear of the fixing member may increase and the durability of the fixing member may decrease. Is preferably supplied to the fixing member in a small amount within a range of 8.0 × 10 −3 mg / cm 2 or less.
前記離型剤の供給量が、8.0×10-3mg/cm2を越えると、定着後に画像表面に付着した離型剤のために画質が低下し、特にOHPのような透過光を利用する場合には、かかる現象が顕著に現れることがある。また、記録媒体への離型剤の付着が顕著になり、ベタ付きが発生することもある。さらに、前記離型剤の供給量は、多くなるほど離型剤を貯蔵しておくタンク容量も大きくしなければならず、定着装置自体の大型化を招く要因ともなる。 When the supply amount of the release agent exceeds 8.0 × 10 −3 mg / cm 2 , the image quality deteriorates due to the release agent adhering to the image surface after fixing, and in particular, transmitted light like OHP is transmitted. When used, such a phenomenon may be noticeable. Further, the adhesion of the release agent to the recording medium becomes remarkable, and stickiness may occur. Further, the larger the supply amount of the release agent, the larger the capacity of the tank for storing the release agent, which causes an increase in the size of the fixing device itself.
前記離型剤としては、特に制限はないが、例えば、ジメチルシリコーンオイル、フッ素オイル、フロロシリコーンオイルやアミノ変性シリコーンオイル等の変性オイル等の液体離型剤が挙げられる。中でも、前記定着部材の表面に吸着し、均質な離型剤層を形成しうる観点より、アミノ変性シリコーンオイル等の変性オイルが、前記定着部材に対する塗れ性に優れ、好ましい。また、均質な離型剤層を形成しうる観点より、フッ素オイル、フロロシリコーンオイルが好ましい。 Although there is no restriction | limiting in particular as said mold release agent, For example, liquid mold release agents, such as modified oils, such as dimethyl silicone oil, fluorine oil, fluoro silicone oil, and amino modified silicone oil, are mentioned. Among these, modified oils such as amino-modified silicone oil are preferable because they are adsorbed on the surface of the fixing member and can form a homogeneous release agent layer, because they have excellent wettability to the fixing member. Further, from the viewpoint of forming a homogeneous release agent layer, fluorine oil and fluorosilicone oil are preferable.
前記離型剤として、フッ素オイル、フロロシリコーンオイルを使用するのは、本発明のトナーを用いない、従来の画像形成方法においては、離型剤自体の供給量を低減し得ないため、コストの面で実用的ではないが、本発明のトナーを使用する場合においては、前記離型剤の供給量を激減できるのでコスト面でも実用上問題がない。 The use of fluorine oil or fluorosilicone oil as the release agent does not use the toner of the present invention. In the conventional image forming method, the supply amount of the release agent itself cannot be reduced. Although not practical in terms of use, when the toner of the present invention is used, since the supply amount of the release agent can be drastically reduced, there is no practical problem in terms of cost.
前記加熱圧着に用いる定着部材であるローラあるいはベルトの表面に、前記離型剤を供給する方法としては、特に制限はなく、例えば、液体離型剤を含浸したパッドを用いるパッド方式、ウエブ方式、ローラ方式、非接触型のシャワー方式(スプレー方式)等が挙げられ、なかでも、ウエブ方式、ローラ方式が好ましい。これらの方式の場合、前記離型剤を均一に供給でき、しかも供給量をコントロールすることが容易な点で有利である。尚、シャワー方式により前記定着部材の全体に均一に前記離型剤を供給するには、別途ブレード等を用いる必要がある。 The method for supplying the release agent to the surface of the roller or belt, which is a fixing member used for the thermocompression bonding, is not particularly limited. For example, a pad method using a pad impregnated with a liquid release agent, a web method, Examples thereof include a roller method and a non-contact type shower method (spray method). Among these, a web method and a roller method are preferable. These methods are advantageous in that the release agent can be supplied uniformly and it is easy to control the supply amount. In order to supply the release agent uniformly to the entire fixing member by the shower method, it is necessary to use a separate blade or the like.
前記離型剤の供給量は、以下のようにして測定できる。即ち、その表面に離型剤を供給した定着部材に、一般の複写機で使用される普通紙(代表的には、富士ゼロックス(株)製の複写用紙、商品名J紙)を通過させると、該普通紙上に離型剤が付着する。この付着した離型剤をソックスレー抽出器を用いて抽出する。ここで、溶媒にはヘキサンを用いる。
このヘキサン中に含まれる離型剤の量を、原子吸光分析装置にて定量することで、普通紙に付着した離型剤の量を定量できる。この量を離型剤の定着部材への供給量と定義する。
The supply amount of the release agent can be measured as follows. That is, when a plain paper (typically, a copy paper manufactured by Fuji Xerox Co., Ltd., trade name J paper) used in a general copying machine is passed through a fixing member supplied with a release agent on its surface. The release agent adheres to the plain paper. The attached release agent is extracted using a Soxhlet extractor. Here, hexane is used as the solvent.
By quantifying the amount of the release agent contained in hexane with an atomic absorption analyzer, the amount of the release agent adhering to the plain paper can be quantified. This amount is defined as the amount of release agent supplied to the fixing member.
トナー像を転写する記録媒体(記録材)としては、例えば、電子写真方式の複写機、プリンター等に使用される普通紙、OHPシート等が挙げられる。
定着後における画像表面の平滑性をさらに向上させるには、前記記録媒体の表面もできるだけ平滑であることが好ましく、例えば、普通紙の表面を樹脂等でコーティングしたコート紙、印刷用のアート紙等を好適に使用することができる。
Examples of the recording medium (recording material) to which the toner image is transferred include plain paper, an OHP sheet, and the like used for electrophotographic copying machines and printers.
In order to further improve the smoothness of the image surface after fixing, the surface of the recording medium is preferably as smooth as possible. For example, coated paper in which the surface of plain paper is coated with resin, art paper for printing, etc. Can be preferably used.
本発明の画像形成方法は、本発明の現像剤(本発明のトナー)を用いているため低温定着が可能であると共に、トナーが適正な帯電量を保持することができる。このため、画像形成に際して省エネルギー性に優れ、トナー飛散等の発生を防止しつつ良好な画像を形成することができる。 Since the image forming method of the present invention uses the developer of the present invention (the toner of the present invention), fixing at a low temperature is possible and the toner can maintain an appropriate charge amount. Therefore, it is excellent in energy saving at the time of image formation, and a good image can be formed while preventing the occurrence of toner scattering and the like.
次に、本発明の画像形成方法に利用できる画像形成装置の一例を図面を用いて説明する。 Next, an example of an image forming apparatus that can be used in the image forming method of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本発明の画像形成方法に利用することができる中間転写ベルト方式のカラー画像形成装置の概略模式図である。
図1に示すように、このカラー画像形成装置には、矢印A方向に回転する感光体ドラム1(静電潜像担持体)が備えられている。
また、この感光体ドラム1の回転方向に沿って順に、感光体ドラム1の表面を一様に帯電する帯電ロール11と、帯電した感光体ドラム1表面に露光光を照射して静電潜像を形成する露光装置3と、静電潜像をイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(Bk)のトナーで現像してトナー像を形成する上記各色に対応する現像器12Y,12M,12C,12Bkよりなるロータリ現像装置12と、中間転写ベルト2を挟んで対抗配置されると共に電源5aに接続された一次転写ロール5と、感光体ドラム1上に残留したトナーを除去する感光体クリーナ14とが配置されている。
FIG. 1 is a schematic diagram of an intermediate transfer belt type color image forming apparatus that can be used in the image forming method of the present invention.
As shown in FIG. 1, the color image forming apparatus includes a photosensitive drum 1 (electrostatic latent image carrier) that rotates in the direction of arrow A.
Further, in order along the rotation direction of the photosensitive drum 1, a charging roll 11 for uniformly charging the surface of the photosensitive drum 1, and an electrostatic latent image by irradiating the charged photosensitive drum 1 surface with exposure light. And a developing device corresponding to each of the above-described colors that forms a toner image by developing the electrostatic latent image with yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (Bk) toners. A rotary developing device 12 composed of 12Y, 12M, 12C, and 12Bk, a primary transfer roll 5 that is opposed to the intermediate transfer belt 2 and connected to a power source 5a, and toner remaining on the photosensitive drum 1 are removed. A photoconductor cleaner 14 is disposed.
また、無端ベルト状の中間転写ベルト2は、その内周面に、矢印Bで示される回転方向に沿って、テンションロール21、1次転写ロール5、駆動ロール22、および、バックアップロール23がこの順に配置され、1次転写ロール5を除く3つのロールにより張架されており、矢印B方向に循環回転することが可能である。
中間転写ベルト2は、その外周面が感光体ドラム1と当接して一次転写部T1を形成すると共に、バックアップロール23と対向配置された二次転写ロール24とも外周面で当接して二次転写部T2を形成する。また、二次転写ロール24と中間転写ベルト2との間には、画像形成時に記録媒体Pが挿通可能である。
Further, the endless belt-like intermediate transfer belt 2 has a tension roll 21, a primary transfer roll 5, a drive roll 22, and a backup roll 23 on its inner peripheral surface along the rotation direction indicated by the arrow B. Arranged in order and stretched by three rolls excluding the primary transfer roll 5, and can rotate in the direction of arrow B.
The intermediate transfer belt 2 is in contact with the photosensitive drum 1 to form the primary transfer portion T1, and the intermediate transfer belt 2 is also in contact with the secondary transfer roll 24 disposed opposite to the backup roll 23 on the outer peripheral surface. Part T2 is formed. Further, the recording medium P can be inserted between the secondary transfer roll 24 and the intermediate transfer belt 2 during image formation.
画像形成に際しては、感光体ドラム1上に形成されたトナー像が一次転写部T1にて中間転写ベルト2に1次転写され、さらに、中間転写ベルト2上のトナー像は二次転写部T2にて記録媒体P上に2次転写される。
また、中間転写ベルト2の内周面には、テンションロール21と、1次転写ロール5との間に、中間転写ベルト2を内周面側から除電する除電ブラシ6が配置されており、中間転写ベルト2の外周面には、駆動ロール22の近傍に、2次転写後の中間転写ベルト2外周面に残留したトナーを除去する中間転写ベルトクリーナ4が備えられている。
During image formation, the toner image formed on the photosensitive drum 1 is primarily transferred to the intermediate transfer belt 2 at the primary transfer portion T1, and the toner image on the intermediate transfer belt 2 is further transferred to the secondary transfer portion T2. The secondary transfer is performed on the recording medium P.
Further, on the inner peripheral surface of the intermediate transfer belt 2, a neutralizing brush 6 for discharging the intermediate transfer belt 2 from the inner peripheral surface side is disposed between the tension roll 21 and the primary transfer roll 5. An intermediate transfer belt cleaner 4 for removing toner remaining on the outer peripheral surface of the intermediate transfer belt 2 after the secondary transfer is provided on the outer peripheral surface of the transfer belt 2 in the vicinity of the drive roll 22.
次に、各部についてより詳細に説明する。感光体ドラム1と中間転写ベルト2とが接触する一次転写部T1では、中間転写ベルト2のトナー像を担持する表面に対する裏面側に、一次転写ロール5が、感光体ドラム1に向かって押圧されて配置されており、一次転写ロール5の金属部シャフトにはプラスの一次転写用高圧電源が接続されている。 Next, each part will be described in more detail. In the primary transfer portion T1 where the photosensitive drum 1 and the intermediate transfer belt 2 are in contact with each other, the primary transfer roll 5 is pressed toward the photosensitive drum 1 on the back side of the surface of the intermediate transfer belt 2 that carries the toner image. A positive primary transfer high-voltage power supply is connected to the metal shaft of the primary transfer roll 5.
二次転写部T2のバックアップロール23に対向した位置には二次転写ロール24が配置されており、カム機構25の作用により中間転写ベルト2に対して接離自在に設置されている。 A secondary transfer roll 24 is disposed at a position facing the backup roll 23 of the secondary transfer portion T2, and is installed so as to be able to contact with and separate from the intermediate transfer belt 2 by the action of the cam mechanism 25.
二次転写ロール24の金属シャフト部はアースに接続されており、また、バックアップロール23にはマイナスの二次転写用高圧電源(不図示)が接続されている。 The metal shaft portion of the secondary transfer roll 24 is connected to the ground, and the backup roll 23 is connected to a negative secondary transfer high-voltage power supply (not shown).
また、テンションロール21は、バネにより中間転写ベルト2の張力を一定に保つように構成されており、駆動ロール22は、歯車を介して図示されないモータに接続され、中間転写ベルト2を駆動することができ、バックアップロール23は、二次転写ロール24に対向配置されることによりこれをバックアップすることができる。 The tension roll 21 is configured to keep the tension of the intermediate transfer belt 2 constant by a spring, and the drive roll 22 is connected to a motor (not shown) via a gear to drive the intermediate transfer belt 2. The backup roll 23 can be backed up by being disposed opposite to the secondary transfer roll 24.
除電ブラシ6は、一次転写部T1から二次転写部T2に至る中間転写ベルト2の移動経路上に1つ以上の金属部材が配置されている場合は、それらの各金属部材の中間転写ベルト2の回転方向上流側に配置することが望ましい。
例えば、テンションロール21がステンレス鋼製である場合には、除電ブラシ6は、図1に示すようにテンションロール21に対して、中間転写ベルト2の回転方向上流側に配置される。
In the case where one or more metal members are disposed on the moving path of the intermediate transfer belt 2 from the primary transfer portion T1 to the secondary transfer portion T2, the neutralizing brush 6 of the neutralization belt 6 of each of the metal members is disposed. It is desirable to arrange in the upstream in the rotation direction.
For example, when the tension roll 21 is made of stainless steel, the static elimination brush 6 is disposed on the upstream side in the rotation direction of the intermediate transfer belt 2 with respect to the tension roll 21 as shown in FIG.
画像形成に際しては、中間転写ベルト2が一次転写部T1を通過する際に、一次転写バイアスの影響により中間転写ベルト2には電荷が蓄積される。この電荷のために、中間転写ベルト2上に転写された多色トナー像が、例えば、ステンレス鋼製のテンションロール21の設置位置の手前に到達すると、中間転写ベルト2から飛散する。そこで、本実施形態の画像形成装置では、中間転写ベルト2の移動経路上のテンションロール21の設置位置の手前に、中間転写ベルト2の裏面に接触する除電ブラシ6が備えられており、この除電ブラシ6により、一次転写時に蓄積され未放出の中間転写ベルト2の電荷をアースに逃がすようになっている。 During image formation, when the intermediate transfer belt 2 passes through the primary transfer portion T1, charges are accumulated on the intermediate transfer belt 2 due to the influence of the primary transfer bias. Due to this charge, the multicolor toner image transferred onto the intermediate transfer belt 2 scatters from the intermediate transfer belt 2 when reaching the position before the installation position of the stainless steel tension roll 21, for example. Therefore, in the image forming apparatus according to the present embodiment, the neutralizing brush 6 that contacts the back surface of the intermediate transfer belt 2 is provided in front of the installation position of the tension roll 21 on the moving path of the intermediate transfer belt 2. The brush 6 allows the charges of the intermediate transfer belt 2 accumulated during the primary transfer and not released to escape to the ground.
このカラー画像形成装置では、帯電ロール11により帯電された感光体ドラム1表面に、露光装置3により画像情報に基づく露光光が照射されて静電潜像が形成され、その静電潜像がロータリ現像装置12の各色の現像器により現像されてイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(Bk)の各トナー像が形成される。 In this color image forming apparatus, the surface of the photosensitive drum 1 charged by the charging roll 11 is irradiated with exposure light based on image information by the exposure device 3 to form an electrostatic latent image. Each toner image of yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (Bk) is formed by being developed by each color developer of the developing device 12.
それら各色のトナー像は、感光体ドラム1と中間転写ベルト2との当接部からなる一次転写部T1において中間転写ベルト2上に順次重ねて静電転写され多色トナー像が形成される。その後、互いに押圧するように対向配置されたバックアップロール23および二次転写ロール24の間に挟持された中間転写ベルト2と、二次転写ロール24との当接部からなる二次転写部T2に、多色トナー像が搬送されてくるタイミングに合わせて記録媒体Pが二次転写部T2に供給され、中間転写ベルト2上の多色トナー像は記録媒体Pに一括して転写される。転写後、さらに、不図示の定着手段により定着が行われてカラー画像が完成する。 The toner images of these colors are electrostatically transferred one on top of the intermediate transfer belt 2 at the primary transfer portion T1 formed by the contact portion between the photosensitive drum 1 and the intermediate transfer belt 2 to form a multicolor toner image. Thereafter, the intermediate transfer belt 2 sandwiched between the backup roll 23 and the secondary transfer roll 24 that are arranged so as to be pressed against each other, and the secondary transfer section T2 that is a contact portion between the secondary transfer roll 24 and the intermediate transfer belt 2 The recording medium P is supplied to the secondary transfer portion T2 at the timing when the multicolor toner image is conveyed, and the multicolor toner image on the intermediate transfer belt 2 is transferred to the recording medium P all at once. After the transfer, fixing is performed by a fixing unit (not shown) to complete a color image.
なお、本発明の画像形成方法において、既述したように中間転写体の表面抵抗率は109Ω/cm〜1013Ω/cm2、及び体積抵抗率は107Ω・cm〜1013Ω・cmであることが好ましい。
例えば、図1に示す画像形成装置を例に挙げて説明するならば、表面抵抗率及び体積抵抗率が上記範囲より低い場合、二次転写電流が中間転写ベルト2(中間転写体)を伝って一次転写部T1に流れ込んでしまう為、一次転写効率が悪化してしまう場合がある。
一方、表面抵抗率及び体積抵抗率が上記範囲より高い場合、次のような問題がある。すなわち、一次転写時に帯電した中間転写ベルト2が、一次転写部T1から二次転写部T2に向かって移動する間に、中間転写ベルト2の帯電量がまだ十分減衰しないうちに、テンションロール21に近づくと中間転写ベルト2とテンションロール21との微小空隙部において放電が発生する。
この放電の影響により、中間転写ベルト2に転写されたトナー像に像乱れが生じ、白筋と呼ばれる画質欠陥を引き起こすこととなる。したがって、画質欠陥なく良好な画像を得る為には中間転写ベルト2の表面抵抗率及び体積抵抗率は上述に範囲であることが好ましい。
また、上述したような画質欠陥をより確実に防止するためには、本発明のトナーの損失正接(tanδ)が、0.050〜0.100の範囲内であることが好ましい。
In the image forming method of the present invention, as described above, the surface resistivity of the intermediate transfer member is 10 9 Ω / cm to 10 13 Ω / cm 2 , and the volume resistivity is 10 7 Ω · cm to 10 13 Ω. -It is preferable that it is cm.
For example, when the image forming apparatus shown in FIG. 1 is described as an example, when the surface resistivity and the volume resistivity are lower than the above ranges, the secondary transfer current is transmitted through the intermediate transfer belt 2 (intermediate transfer member). Since it flows into the primary transfer portion T1, the primary transfer efficiency may deteriorate.
On the other hand, when the surface resistivity and volume resistivity are higher than the above ranges, there are the following problems. That is, while the intermediate transfer belt 2 charged at the time of primary transfer moves from the primary transfer portion T1 toward the secondary transfer portion T2, the charge amount of the intermediate transfer belt 2 is not sufficiently attenuated before the tension roll 21 is applied. When approaching, a discharge occurs in a minute gap between the intermediate transfer belt 2 and the tension roll 21.
Due to the influence of this discharge, image disturbance occurs in the toner image transferred to the intermediate transfer belt 2, and an image quality defect called white streak is caused. Accordingly, in order to obtain a good image without image quality defects, it is preferable that the surface resistivity and volume resistivity of the intermediate transfer belt 2 are in the above-described ranges.
In order to more reliably prevent the above-described image quality defects, it is preferable that the loss tangent (tan δ) of the toner of the present invention is in the range of 0.050 to 0.100.
以下、実施例により本発明を説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。なお、以下の説明において、「部」は「重量部」を意味する。
−非晶性ポリエステル樹脂分散液(1)の調製−
・ビスフェノールAエチレンオキサイド2モル付加物:50モル%
・ビスフェノールAプロピレンオキサイド2モル付加物:50モル%
・フマル酸:50モル%
・テレフタル酸:50モル%
・Ti(OBu)4:0.01モル%
加熱乾燥した三口フラスコに、上記原料を入れた後、減圧操作により容器内の空気を減圧し、さらに窒素ガスにより不活性雰囲気下とし、機械攪拌にて180℃で5時間還流を行った。その後、減圧蒸留を行い、230℃まで徐々に昇温を行い2時間攪拌し、粘稠な状態となったところでGPCにて分子量を確認し、重量平均分子量12000になったところで、減圧蒸留を停止しポリエステル樹脂を得た。なお、このポリエステル樹脂をDSC(示差走査熱量計、島津製作所社製、DSC60)により測定したところ、ガラス転移点は64度であり、融点は観測されず、非晶性であることがわかった。
EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention, this invention is not limited to these Examples. In the following description, “parts” means “parts by weight”.
-Preparation of Amorphous Polyester Resin Dispersion (1)-
-Bisphenol A ethylene oxide 2 mol adduct: 50 mol%
-Bisphenol A propylene oxide 2 mol adduct: 50 mol%
・ Fumaric acid: 50 mol%
・ Terephthalic acid: 50 mol%
Ti (OBu) 4 : 0.01 mol%
After the above raw materials were put into a heat-dried three-necked flask, the air in the container was depressurized by a depressurization operation, and was further brought into an inert atmosphere with nitrogen gas, and refluxed at 180 ° C. for 5 hours with mechanical stirring. Then, vacuum distillation was performed, the temperature was gradually raised to 230 ° C., and the mixture was stirred for 2 hours. When the mixture became viscous, the molecular weight was confirmed by GPC. A polyester resin was obtained. In addition, when this polyester resin was measured by DSC (Differential scanning calorimeter, Shimadzu Corporation make, DSC60), the glass transition point was 64 degree | times, melting | fusing point was not observed and it turned out that it is amorphous.
ついで、これを溶融状態のまま、キャビトロンCD1010(株式会社ユーロテック製)に毎分100gの速度で移送した。別途準備した水性媒体タンクには試薬アンモニア水をイオン交換水で希釈した0.37重量%濃度の希アンモニア水を入れ、熱交換器で120℃に加熱しながら毎分0.1リットルの速度で、上記ポリエステル樹脂溶融体と同時に上記キャビトロン(株式会社ユーロテック製)に移送した。この状態で、回転子の回転速度が60Hz、圧力が5Kg/cm2の条件でキャビトロンを運転し、体積平均粒径0.23μmの粒子状の非晶性ポリエステル樹脂(1)を含む非結性ポリエステル樹脂分散液(1)(樹脂粒子濃度:20重量%)を得た。 Subsequently, this was transferred in a molten state to Cavitron CD1010 (manufactured by Eurotech Co., Ltd.) at a rate of 100 g / min. Separately prepared aqueous medium tank is filled with 0.37 wt% diluted ammonia water diluted with ion-exchanged water with reagent-exchanged water, and heated at 120 ° C with a heat exchanger at a rate of 0.1 liter per minute. The polyester resin melt was transferred to the Cavitron (manufactured by Eurotech Co., Ltd.). In this state, the Cavitron was operated under the conditions of a rotor rotation speed of 60 Hz and a pressure of 5 Kg / cm 2 , and a non-binding property containing particulate amorphous polyester resin (1) having a volume average particle size of 0.23 μm. A polyester resin dispersion (1) (resin particle concentration: 20% by weight) was obtained.
−非晶性ポリエステル樹脂分散液(2)の調製−
・ビスフェノールAエチレンオキサイド2モル付加物:67モル%
・ビスフェノールAプロピレンオキサイド2モル付加物:33モル%
・テレフタル酸:50モル%
・イソフタル酸:50モル%
・Ti(OBu)4:0.01モル%
加熱乾燥した三口フラスコに、上記原料を入れた後、減圧操作により容器内の空気を減圧し、さらに窒素ガスにより不活性雰囲気下とし、機械攪拌にて180℃で5時間還流を行った。
その後、減圧蒸留を行い、230℃まで徐々に昇温を行い3時間攪拌し、粘稠な状態となったところでGPCにて分子量を確認し、重量平均分子量17800になったところで、減圧蒸留を停止しポリエステル樹脂を得た。
なお、このポリエステル樹脂をDSCにより測定したところ、ガラス転移点は66度であり、融点は観測されず、非晶性であることがわかった。
-Preparation of Amorphous Polyester Resin Dispersion (2)-
-Bisphenol A ethylene oxide 2 mol adduct: 67 mol%
-Bisphenol A propylene oxide 2 mol adduct: 33 mol%
・ Terephthalic acid: 50 mol%
・ Isophthalic acid: 50 mol%
Ti (OBu) 4 : 0.01 mol%
After the above raw materials were put into a heat-dried three-necked flask, the air in the container was depressurized by a depressurization operation, and was further brought into an inert atmosphere with nitrogen gas, and refluxed at 180 ° C. for 5 hours with mechanical stirring.
Then, vacuum distillation was performed, the temperature was gradually raised to 230 ° C., and the mixture was stirred for 3 hours. When the mixture became viscous, the molecular weight was confirmed by GPC. A polyester resin was obtained.
When this polyester resin was measured by DSC, the glass transition point was 66 degrees, the melting point was not observed, and it was found to be amorphous.
ついで、これを溶融状態のまま、キャビトロンCD1010(株式会社ユーロテック製)に毎分100gの速度で移送した。別途準備した水性媒体タンクには試薬アンモニア水をイオン交換水で希釈した0.37重量%濃度の希アンモニア水を入れ、熱交換器で120℃に加熱しながら毎分0.1リットルの速度で、上記ポリエステル樹脂熔融体と同時に上記キャビトロン(株式会社ユーロテック製)に移送した。この状態で、回転子の回転速度が60Hz、圧力が5Kg/cm2の条件でキャビトロンを運転し、体積平均粒径0.22μmの粒子状の非晶性ポリエステル樹脂(2)を含む非晶性ポリエステル樹脂分散液(樹脂粒子濃度:20重量%)を得た。 Subsequently, this was transferred in a molten state to Cavitron CD1010 (manufactured by Eurotech Co., Ltd.) at a rate of 100 g / min. Separately prepared aqueous medium tank is filled with 0.37% by weight diluted ammonia water diluted with ion exchange water and heated at 120 ° C by a heat exchanger at a rate of 0.1 liter per minute. The polyester resin melt was transferred to the Cavitron (Eurotech Co., Ltd.). In this state, the Cavitron was operated under the conditions of a rotor rotation speed of 60 Hz and a pressure of 5 kg / cm 2 , and the amorphous amorphous resin containing a particulate amorphous polyester resin (2) having a volume average particle diameter of 0.22 μm. A polyester resin dispersion (resin particle concentration: 20% by weight) was obtained.
−結晶性ポリエステル樹脂分散液の調製−
加熱乾燥した三口フラスコに、イソフタル酸ジメチル−5−スルホン酸ナトリウム2mol%、セバシン酸ジメチル98mol%、の酸成分、1,6−ヘキサンジオール100mol%と、触媒として(n−Bu)2SnO(酸成分に対し、0.06重量%)と、を入れた後、減圧操作により容器内の空気を減圧し、さらに窒素ガスにより不活性雰囲気下とし、機械攪拌しながら180℃で加熱し、7時間還流を行なった。
留出物が少なくなってきたら、徐々に系内を減圧にし、減圧蒸留で、220℃まで徐々に昇温を続け、攪拌しながら約6時間縮重合を続ける。フラスコの内容物が粘稠になったところでGPCにて分子量を確認し、重量平均分子量18000になったところで、減圧蒸留を停止し、ポリエステルを得た。
なお、このポリエステル樹脂をDSCにより測定したところ、融点68度であり、結晶性であることがわかった。
-Preparation of crystalline polyester resin dispersion-
In a heat-dried three-necked flask, an acid component of dimethyl-5-sulfonate sodium 2 mol% and dimethyl sebacate 98 mol%, 1,6-hexanediol 100 mol%, and (n-Bu) 2 SnO (acid) as a catalyst 0.06% by weight with respect to the components), and then the pressure in the container is reduced by depressurization, and the atmosphere is made inert with nitrogen gas and heated at 180 ° C. with mechanical stirring for 7 hours. Reflux was performed.
When the amount of distillate decreases, the pressure in the system is gradually reduced, and the temperature is gradually raised to 220 ° C. by vacuum distillation, followed by condensation polymerization for about 6 hours while stirring. When the contents of the flask became viscous, the molecular weight was confirmed by GPC, and when the weight average molecular weight reached 18000, vacuum distillation was stopped to obtain a polyester.
In addition, when this polyester resin was measured by DSC, it was found that it had a melting point of 68 degrees and was crystalline.
ついで、これを溶融状態のまま、キャビトロンCD1010(株式会社ユーロテック製)に毎分100gの速度で移送した。別途準備した水性媒体タンクには試薬アンモニア水をイオン交換水で希釈した0.37重量%濃度の希アンモニア水を入れ、熱交換器で120℃に加熱しながら毎分0.1リットルの速度で、上記ポリエステル樹脂熔融体と同時に上記キャビトロン(株式会社ユーロテック製)に移送した。
この状態で、回転子の回転速度が60Hz、圧力が5Kg/cm2の条件でキャビトロンを運転し、体積平均粒径0.26μmの粒子状の結晶性ポリエステル樹脂を含む結晶性ポリエステル樹脂分散液(樹脂粒子濃度:20重量%)を得た。
Subsequently, this was transferred in a molten state to Cavitron CD1010 (manufactured by Eurotech Co., Ltd.) at a rate of 100 g / min. Separately prepared aqueous medium tank is filled with 0.37% by weight diluted ammonia water diluted with ion exchange water and heated at 120 ° C by a heat exchanger at a rate of 0.1 liter per minute. The polyester resin melt was transferred to the Cavitron (Eurotech Co., Ltd.).
In this state, the Cavitron was operated under the conditions of the rotor rotation speed of 60 Hz and the pressure of 5 kg / cm 2 , and a crystalline polyester resin dispersion liquid containing particulate crystalline polyester resin having a volume average particle size of 0.26 μm ( Resin particle concentration: 20% by weight) was obtained.
−スチレン・アクリル系樹脂分散液の調製−
・スチレン:370部
・nブチルアクリレート:30部
・アクリル酸:4部
・ドデカンチオール:24部
・四臭化炭素:4部
以上の成分を混合し、溶解したものを、非イオン性界面活性剤(三洋化成(株)製:ノニポール400)6部及びアニオン性界面活性剤(第一工業製薬(株)製:ネオゲンSC)10部をイオン交換水560部に溶解したものに、フラスコ中で分散し、乳化し、10分ゆっくりと混合した。この乳化・混合時に、更にフラスコに、過硫酸アンモニウム4部を溶解したイオン交換水50部を投入した。
続いて、フラスコ内の窒素置換を行った後、フラスコ内を攪拌しながら内容物が70℃になるまでオイルバスで加熱し、5時間そのまま乳化重合を継続した。こうして、体積平均粒径が180nm、ガラス転移点が59℃、重量平均分子量(Mw)が15,000である樹脂粒子を分散させてなるスチレン・アクリル系樹脂分散液(樹脂粒子濃度:40重量%)を調製した。なお、このスチレン・アクリル系樹脂をDSCにより測定したところ、融点は観測されず、非晶質であった。
-Preparation of styrene / acrylic resin dispersion-
-Styrene: 370 parts-n-butyl acrylate: 30 parts-Acrylic acid: 4 parts-Dodecanethiol: 24 parts-Carbon tetrabromide: 4 parts The above ingredients are mixed and dissolved to form a nonionic surfactant (Sanyo Kasei Co., Ltd .: Nonipol 400) 6 parts and anionic surfactant (Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd .: Neogen SC) 10 parts dissolved in ion exchange water 560 parts, dispersed in a flask And emulsified and mixed slowly for 10 minutes. At the time of this emulsification / mixing, 50 parts of ion-exchanged water having 4 parts of ammonium persulfate dissolved therein was added to the flask.
Subsequently, after the flask was purged with nitrogen, the contents were heated in an oil bath while stirring the flask until the content reached 70 ° C., and emulsion polymerization was continued for 5 hours. Thus, a styrene-acrylic resin dispersion (resin particle concentration: 40% by weight) obtained by dispersing resin particles having a volume average particle size of 180 nm, a glass transition point of 59 ° C., and a weight average molecular weight (Mw) of 15,000. ) Was prepared. In addition, when this styrene acrylic resin was measured by DSC, melting | fusing point was not observed but it was amorphous.
−エステル化合物分散液(1)の調製−
温度計、窒素導入管、攪拌機および冷却管を取り付けた4つロフラスコに、グリセリン1モルとパルミチン酸2.2モルとを加え窒素気流下、常圧でエステル化反応後、分子蒸留によりグリセリンジパルミテート(純度90重量%以上)を得た。
このグリセリンジパルミテート1モルに1.1モル相当の無水酢酸を反応させてアセチル化した後、減圧蒸留により酢酸を除去し、グリセリンモノアセトジパルミテートを得た。得られたグリセリンモノアセトジパルミテート1000部をステンレス容器に入れ、アニオン性界面活性剤(第一工業製薬(株):ネオゲンRK)50部及び、イオン交換水5000部を加えて、ホモジナイザー(IKA社製:ウルトラタラックスT50)を用いてよくなじませた後、マントンゴーリン高圧ホモジナイザ(ゴ−リン社)で分散処理し、体積平均粒径が250nmの粒子状のエステル化合物を分散させてなるエステル化合物分散液(1)(エステル化合物濃度:20重量%)を調製した。
-Preparation of ester compound dispersion (1)-
Add 1 mol of glycerin and 2.2 mol of palmitic acid to a four-flask equipped with a thermometer, nitrogen inlet tube, stirrer and condenser, add esterification reaction at normal pressure under nitrogen flow, and then glycerin dipalmi by molecular distillation. A tate (purity 90% by weight or more) was obtained.
After acetic anhydride equivalent to 1.1 mol was reacted with 1 mol of this glycerin dipalmitate, the acetic acid was removed by distillation under reduced pressure to obtain glycerin monoacetodipalmitate. 1000 parts of the obtained glycerin monoacetodipalmitate was put into a stainless steel container, and 50 parts of an anionic surfactant (Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd .: Neogen RK) and 5000 parts of ion-exchanged water were added to the homogenizer (IKA). Made by Ultra-Turrax T50), and then dispersed with a Manton Gorin high-pressure homogenizer (Gorin) to disperse a particulate ester compound having a volume average particle size of 250 nm. A compound dispersion (1) (ester compound concentration: 20% by weight) was prepared.
−エステル化合物分散液(2)の調製−
温度計、窒素導入管、攪拌機および冷却管を取り付けた4つロフラスコに、グリセリン1.1モル及びステアリン酸3.5モルを加え、窒素気流下、220℃で反応水を留去しつつ、15時間常圧で反応させた。このようにして得られたエステル化生成物を液体クロマトグラフィーで分析したところ、グリセロールトリステアレートの割合が79重量%で、残りはグリセロールモノステアレート、グリセロールジステアレートであった。
さらに、このエステル化生成物をエステル化合物分散液(1)を調整した場合と同様に、アニオン界面活性剤、イオン交換水と一緒にマントンゴーリン高圧ホモジナイザ(ゴ−リン社)で分散処理し、体積平均粒径が220nmの粒子状のエステル化合物を分散させてなるエステル化合物分散液(2)(エステル化合物濃度:20重量%)を調製した。
-Preparation of ester compound dispersion (2)-
While adding 1.1 mol of glycerin and 3.5 mol of stearic acid to a four-flask equipped with a thermometer, a nitrogen introduction tube, a stirrer and a cooling tube, the reaction water was distilled off at 220 ° C. under a nitrogen stream. The reaction was carried out at normal pressure for a time. When the esterification product thus obtained was analyzed by liquid chromatography, the proportion of glycerol tristearate was 79% by weight, and the remainder was glycerol monostearate and glycerol distearate.
Further, this esterification product was dispersed with a Manton Gorin high-pressure homogenizer (Gorin) together with an anionic surfactant and ion-exchanged water, as in the case of preparing the ester compound dispersion (1). An ester compound dispersion liquid (2) (ester compound concentration: 20% by weight) obtained by dispersing a particulate ester compound having an average particle diameter of 220 nm was prepared.
−エステル化合物分散液(3)の調製−
エステル化合物分散液(2)の調製と同様に、エステル化生成物を作製した後、このエステル化生成物500部に対してトルエン100部及びエタノール30部を入れ、さらに10%水酸化カリウム水溶液80部を加え、70℃で30分間攪拌した。30分間静置して、水層部を除去し、ついで、用いたエステル化生成物100部に対して、20部のイオン交換水を入れて、70℃で30分間攪拌した後、30分間静置して、水層部を分離、除去した。除去される水層部のpHが中性になるまで水洗を繰り返した。残った油層を窒素気流下、180℃で減圧蒸留した。このようにして得られた、エステル精製物を液体クロマトグラフィーで分析したところ、グリセロールトリステアレートの含有量は90重量%以上であった。
このエステル精製物500部を3Lのポリビーカーに入れ、アニオン界面活性剤25部、イオン交換水2500部を加えて、ホモジナイザー(IKA社製:ウルトラタラックスT50)を用いてよくなじませた後、マントンゴーリン高圧ホモジナイザ(ゴ−リン社)で分散処理し体積平均粒径が230nmである粒子状のエステル化合物を分散させてなるエステル化合物分散液(3)(エステル化合物濃度:20重量%)を調製した。
-Preparation of ester compound dispersion (3)-
In the same manner as in the preparation of the ester compound dispersion (2), an esterified product was prepared, and then 100 parts of toluene and 30 parts of ethanol were added to 500 parts of the esterified product. Part was added and stirred at 70 ° C. for 30 minutes. The mixture was allowed to stand for 30 minutes to remove the aqueous layer, and then 20 parts of ion-exchanged water was added to 100 parts of the esterification product used and stirred at 70 ° C. for 30 minutes. The aqueous layer was separated and removed. Washing with water was repeated until the pH of the aqueous layer to be removed became neutral. The remaining oil layer was distilled under reduced pressure at 180 ° C. under a nitrogen stream. The purified ester product thus obtained was analyzed by liquid chromatography. The content of glycerol tristearate was 90% by weight or more.
After 500 parts of this purified ester product was put into a 3 L poly beaker, 25 parts of an anionic surfactant and 2500 parts of ion-exchanged water were added and well blended with a homogenizer (IKA: Ultra Turrax T50). An ester compound dispersion (3) (ester compound concentration: 20% by weight) prepared by dispersing a particulate ester compound having a volume average particle size of 230 nm by dispersing with a Manton Gorin high-pressure homogenizer (Gorin) did.
−エステル化合物分散液(4)の調製−
エステル化合物分散液(3)の調製において、分散に用いる原料を、市販の硬化ひまし油(K3−WAX500:川研ファインケミカル社製)に変えた以外は、エステル化合物分散液(3)の調製と同様の条件で分散処理し、体積平均粒径が180nmである粒子状のエステル化合物を分散させてなるエステル化合物分散液(4)(エステル化合物濃度:20重量%)を調製した。
-Preparation of ester compound dispersion (4)-
In the preparation of the ester compound dispersion (3), the raw material used for the dispersion was changed to a commercially available hardened castor oil (K3-WAX500: manufactured by Kawaken Fine Chemical Co., Ltd.), and was the same as the preparation of the ester compound dispersion (3). An ester compound dispersion (4) (ester compound concentration: 20% by weight) prepared by dispersing a particulate ester compound having a volume average particle diameter of 180 nm was dispersed under conditions.
−エステル化合物分散液(5)の調製−
温度計、窒素導入管、攪拌機および冷却管を取り付けた4つロフラスコに、グリセリン1モルとカプリル酸1モルを加え窒素気流下、常圧でエステル化反応後、分子蒸留によりグリセリンモノカプリレート(純度90重量%以上)を得た。このグリセリンモノカプリレート1モルに2.2モル相当の無水酢酸を反応させてアセチル化した後、減圧蒸留により酢酸を除去し、グリセリンジアセトモノカプリレートを得た。
得られたグリセリンジアセトモノカプリレート1000部をステンレス容器に入れ、アニオン性界面活性剤(第一工業製薬(株):ネオゲンRK)50部及び、イオン交換水5000部を加えて、ホモジナイザー(IKA社製:ウルトラタラックスT50)を用いてよくなじませた後、マントンゴーリン高圧ホモジナイザ(ゴ−リン社)で分散処理し、体積平均粒径が250nmの粒子状のエステル化合物を分散させてなるエステル化合物分散液(5)(エステル化合物濃度:20重量%)を調製した。
-Preparation of ester compound dispersion (5)-
1 mol of glycerin and 1 mol of caprylic acid are added to a 4-rottle flask equipped with a thermometer, a nitrogen inlet tube, a stirrer, and a cooling tube, and after esterification at normal pressure under a nitrogen stream, glycerol monocaprylate (purity) 90% by weight or more). After acetic anhydride equivalent to 2.2 mol was reacted with 1 mol of this glycerin monocaprylate, acetic acid was removed by distillation under reduced pressure to obtain glycerin diacetomonocaprylate.
1000 parts of the obtained glycerin diacetomonocaprylate is put into a stainless steel container, 50 parts of an anionic surfactant (Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd .: Neogen RK) and 5000 parts of ion-exchanged water are added, and a homogenizer (IKA) Manufactured by Ultra-Turrax T50) and then dispersed with a Manton Gorin high-pressure homogenizer (Gorin) to disperse a particulate ester compound having a volume average particle size of 250 nm. Dispersion liquid (5) (ester compound concentration: 20% by weight) was prepared.
−エステル化合物分散液(6)の調製−
温度計、窒素導入管、攪拌機および冷却管を取り付けた4つロフラスコに、グリセリン1モルとベヘン酸2.3モルを加え窒素気流下、常圧でエステル化反応後、分子蒸留によりグリセリンジベヘネート(純度90重量%以上)を得た。
このグリセリンジベヘネート1モルに1.1モル相当の無水酢酸を反応させてアセチル化した後、減圧蒸留により酢酸を除去し、グリセリンモノアセトジベヘネートを得た。得られたグリセリンモノアセトジベヘネート1000部をステンレス容器に入れ、アニオン性界面活性剤(テイカパワーBN2060)50部及び、イオン交換水5000部を加えて、ホモジナイザー(IKA社製:ウルトラタラックスT50)を用いてよくなじませた後、マントンゴーリン高圧ホモジナイザ(ゴ−リン社)で分散処理し、体積平均粒径が250nmであるエステル化合物を分散させてなるエステル化合物分散液(6)(エステル化合物濃度:20重量%)を調製した。
-Preparation of ester compound dispersion (6)-
1 mol of glycerin and 2.3 mol of behenic acid are added to a 4-rottle flask equipped with a thermometer, nitrogen introduction tube, stirrer and cooling tube, and after esterification at normal pressure under a nitrogen stream, glycerin dibehenate is obtained by molecular distillation. (Purity 90% by weight or more) was obtained.
After acetic anhydride equivalent to 1.1 mol was reacted with 1 mol of this glycerin dibehenate, the acetic acid was removed by distillation under reduced pressure to obtain glycerin monoacetodibehenate. 1000 parts of the obtained glycerin monoacetodibehenate is put into a stainless steel container, 50 parts of an anionic surfactant (Taika Power BN2060) and 5000 parts of ion-exchanged water are added, and a homogenizer (manufactured by IKA: Ultra Turrax T50). ), And then dispersed with a Manton Gorin high-pressure homogenizer (Gorin) to disperse an ester compound having a volume average particle size of 250 nm (ester compound) (ester compound) Concentration: 20% by weight) was prepared.
−エステル化合物分散液(7)の調製−
温度計、窒素導入管、攪拌機および冷却管を取り付けた4つロフラスコに、グリセリン1.1モルとカプリル酸2.3モルを加え窒素気流下、常圧でエステル化反応後、分子蒸留によりグリセリンジカプリレート(純度90重量%以上)を得た。このグリセリンモノカプリレート1モルに1.2モル相当の無水酢酸を反応させてアセチル化した後、減圧蒸留により酢酸を除去し、グリセリンモノアセトジカプリレートを得た。
得られたグリセリンジアセトジカプリレート1000部をステンレス容器に入れ、アニオン性界面活性剤(テイカパワーBN2060)50部及び、イオン交換水5000部を加えて、ホモジナイザー(IKA社製:ウルトラタラックスT50)を用いてよくなじませた後、マントンゴーリン高圧ホモジナイザ(ゴ−リン社)で分散処理し、体積平均粒径が250nmであるエステル化合物を分散させてなるエステル化合物分散液(7)(エステル化合物濃度:20重量%)を調製した。
-Preparation of ester compound dispersion (7)-
To four flasks equipped with a thermometer, a nitrogen inlet tube, a stirrer and a condenser tube, 1.1 mol of glycerin and 2.3 mol of caprylic acid are added, and after esterification under a nitrogen stream at normal pressure, glycerin diester is obtained by molecular distillation. Caprylate (purity 90% by weight or more) was obtained. After acetic anhydride equivalent to 1.2 mol was reacted with 1 mol of this glycerin monocaprylate, acetic acid was removed by distillation under reduced pressure to obtain glycerin monoacetodicaprylate.
1000 parts of the obtained glycerin diacetodicaprylate is put in a stainless steel container, 50 parts of an anionic surfactant (Taika Power BN2060) and 5000 parts of ion-exchanged water are added, and a homogenizer (manufactured by IKA: Ultra Turrax T50). ), And then dispersed with a Manton Gorin high-pressure homogenizer (Gorin) to disperse an ester compound having a volume average particle size of 250 nm (ester compound) (ester compound) Concentration: 20% by weight) was prepared.
−エステル化合物分散液(8)の調製−
温度計、窒素導入管、攪拌機および冷却管を取り付けた4つロフラスコに、グリセリン1.1モルとメリシン酸2.3モルとを加え窒素気流下、常圧でエステル化反応後、分子蒸留によりグリセリンジメリシネート(純度84重量%以上)を得た。このグリセリンジメリシネート1モルに1.2モル相当の無水酢酸を反応させてアセチル化した後、減圧蒸留により酢酸を除去し、グリセリンモノアセトメリシネートを得た。
得られたグリセリンモノアセトジメリシネート1000部をステンレス容器に入れ、アニオン性界面活性剤(テイカパワーBN2060)50部及び、イオン交換水5000部を加えて、ホモジナイザー(IKA社製:ウルトラタラックスT50)を用いてよくなじませた後、マントンゴーリン高圧ホモジナイザ(ゴ−リン社)で分散処理し、体積平均粒径が250nmであるエステル化合物を分散させてなるエステル化合物分散液(8)(エステル化合物濃度:20重量%)を調製した。
-Preparation of ester compound dispersion (8)-
To four flasks equipped with a thermometer, a nitrogen inlet tube, a stirrer, and a condenser tube, 1.1 mol of glycerin and 2.3 mol of mellic acid are added, and after esterification at normal pressure under a nitrogen stream, glycerin is obtained by molecular distillation. Dimericinate (purity 84% by weight or more) was obtained. After acetic anhydride equivalent to 1.2 mol was reacted with 1 mol of this glycerin dimericate, the acetic acid was removed by distillation under reduced pressure to obtain glycerin monoacetomelinate.
1000 parts of the resulting glycerin monoacetodimericate is put into a stainless steel container, 50 parts of an anionic surfactant (Taika Power BN2060) and 5000 parts of ion-exchanged water are added, and a homogenizer (manufactured by IKA: Ultra Turrax T50). ), And then dispersed with a Manton Gorin high-pressure homogenizer (Gorin) to disperse an ester compound having a volume average particle size of 250 nm (ester compound) (ester compound) Concentration: 20% by weight) was prepared.
−離型剤分散液(1)の調製−
・エステルワックスWEP5(日本油脂(株)製):500部
・アニオン性界面活性剤(第一工業製薬(株):ネオゲンRK):50部
・イオン交換水:2000部
以上の成分を110℃に加熱して、ホモジナイザー(IKA社製:ウルトラタラックスT50)を用いて分散した後、マントンゴーリン高圧ホモジナイザ(ゴ−リン社)で分散処理し、体積平均粒径が210nmである離型剤を分散させてなる離型剤分散液(1)(離型剤濃度:20重量%)を調製した。
-Preparation of release agent dispersion (1)-
-Ester wax WEP5 (manufactured by NOF Corporation): 500 parts-Anionic surfactant (Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd .: Neogen RK): 50 parts-Ion-exchanged water: 2000 parts After heating and dispersing using a homogenizer (manufactured by IKA: Ultra Turrax T50), the dispersion is treated with a Manton Gorin high-pressure homogenizer (Gorin) to disperse the release agent having a volume average particle diameter of 210 nm. A release agent dispersion (1) (release agent concentration: 20% by weight) was prepared.
−離型剤分散液(2)の調製−
・カルナバワックス(日本油脂(株)製):500部
・アニオン性界面活性剤(第一工業製薬(株):ネオゲンRK):50部
・イオン交換水:2000部
以上の成分を120℃に加熱して、ホモジナイザー(IKA社製:ウルトラタラックスT50)を用いて分散した後、マントンゴーリン高圧ホモジナイザ(ゴ−リン社)で分散処理し、体積平均粒径が240nmである離型剤を分散させてなる離型剤分散液(2)(離型剤濃度:20重量%)を調製した。
-Preparation of release agent dispersion (2)-
Carnauba wax (Nippon Yushi Co., Ltd.): 500 parts Anionic surfactant (Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd .: Neogen RK): 50 parts Ion-exchanged water: 2000 parts Heat the above ingredients to 120 ° C Then, after being dispersed using a homogenizer (manufactured by IKA: Ultra Tarrax T50), the dispersion is treated with a Manton Gorin high-pressure homogenizer (Gorin) to disperse the release agent having a volume average particle size of 240 nm. A release agent dispersion (2) (concentration of release agent: 20% by weight) was prepared.
−離型剤分散液(3)の調製−
・エステルワックスWEP6(日本油脂(株)製):500部
・アニオン性界面活性剤(第一工業製薬(株):ネオゲンRK):50部
・イオン交換水:2000部
以上の成分を110℃に加熱して、ホモジナイザー(IKA社製:ウルトラタラックスT50)を用いて分散した後、マントンゴーリン高圧ホモジナイザ(ゴ−リン社)で分散処理し、体積平均粒径が225nmである離型剤を分散させてなる離型剤分散液(3)(離型剤濃度:20重量%)を調製した。
-Preparation of release agent dispersion (3)-
・ Ester wax WEP6 (Nippon Yushi Co., Ltd.): 500 parts ・ Anionic surfactant (Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd .: Neogen RK): 50 parts ・ Ion-exchanged water: 2000 parts After heating and dispersing using a homogenizer (manufactured by IKA: Ultra Tarrax T50), the dispersion is treated with a Manton Gorin high-pressure homogenizer (Gorin) to disperse the release agent having a volume average particle size of 225 nm. A release agent dispersion (3) (release agent concentration: 20% by weight) was prepared.
−着色剤分散液の調製−
・シアン顔料(大日精化(株)製、Pigment Blue 15:3(銅フタロシアニン)):100部
・アニオン界面活性剤(第一工業製薬社製:ネオゲンR):15部
・イオン交換水:900部
以上の成分を混合し、溶解し、高圧衝撃式分散機アルティマイザー((株)スギノマシン製、HJP30006)を用いて約1時間分散して着色剤(シアン顔料)を分散させてなる着色剤分散液を調製した。着色剤分散液における着色剤(シアン顔料)の体積平均粒径は、0.15μm、着色剤粒子濃度は23重量%であった。
-Preparation of colorant dispersion-
-Cyan pigment (manufactured by Dainichi Seika Co., Ltd., Pigment Blue 15: 3 (copper phthalocyanine)): 100 parts-Anionic surfactant (Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd .: Neogen R): 15 parts-Ion-exchanged water: 900 Part A colorant obtained by mixing and dissolving the above components and dispersing the colorant (cyan pigment) by dispersing for about 1 hour using a high-pressure impact disperser ultimateizer (manufactured by Sugino Machine Co., Ltd., HJP30006). A dispersion was prepared. The volume average particle size of the colorant (cyan pigment) in the colorant dispersion was 0.15 μm, and the colorant particle concentration was 23% by weight.
<<実施例A、参考例Aおよび比較例A>>
(参考例A1)
−トナー母粒子A(1)の製造−
・非晶性ポリエステル樹脂分散液(1):657部
・着色剤分散液:27.2部
・アニオン性界面活性剤(dowfax2A1 20%水溶液):12.9部
・エステル化合物分散液(1):66.3部
・イオン交換水:500部
上記原料のうち、pHメーター、攪拌羽、温度計を具備した重合釜に、イオン交換水、非晶性ポリエステル樹脂分散液(1)及びアニオン性界面活性剤を入れ、200rpmで15分間攪拌しながら、界面活性剤を非晶性ポリエステル樹脂分散液になじませた。
続いて、これに着色剤分散液およびエステル化合物分散液(1)を加えて混合した後、この原料混合物に0.3Mの硝酸水溶液を加えて、pHを3.5に調製した。ついで、Ultraturraxにより1000rpmでせん断力を加えながら、凝集剤としてポリ塩化アルミニウムを10重量%含む硝酸水溶液を30部滴下した。
なお、この凝集剤滴下の途中で、原料混合物の粘度が急激に増大するので、粘度上昇した時点で、滴下速度を緩め、凝集剤が一箇所に偏らないようにした。凝集剤の滴下が終了したら、さらに回転数6000rpmに上げて5分間攪拌し、凝集剤と原料混合物とを充分混合した。
<< Example A , Reference Example A and Comparative Example A >>
( Reference Example A1)
-Production of toner base particles A (1)-
Amorphous polyester resin dispersion (1): 657 parts Colorant dispersion: 27.2 parts Anionic surfactant (dowfax2A1 20% aqueous solution): 12.9 parts Ester compound dispersion (1): 66.3 parts / ion exchange water: 500 parts Among the above raw materials, ion exchange water, amorphous polyester resin dispersion (1) and anionic surface activity are added to a polymerization kettle equipped with a pH meter, a stirring blade and a thermometer. The surfactant was put into the amorphous polyester resin dispersion while stirring at 200 rpm for 15 minutes.
Subsequently, the colorant dispersion and the ester compound dispersion (1) were added thereto and mixed, and then a 0.3 M nitric acid aqueous solution was added to the raw material mixture to adjust the pH to 3.5. Then, 30 parts of an aqueous nitric acid solution containing 10% by weight of polyaluminum chloride as a flocculant was dropped while applying a shear force at 1000 rpm with Ultraturrax.
In addition, since the viscosity of the raw material mixture suddenly increased during the dropping of the flocculant, the dropping speed was reduced when the viscosity increased so that the flocculant was not biased to one place. When the dropping of the flocculant was completed, the rotational speed was further increased to 6000 rpm and the mixture was stirred for 5 minutes to sufficiently mix the flocculant and the raw material mixture.
ついで上記原料混合物をマントルヒーターにて30℃に加温しながら550〜650rpmで攪拌した。30〜60分攪拌後、コールターカウンター[TA−II]型(アパーチャー径:50μm;コールター社製)を用いて一次粒子径が安定に形成するのを確認した後、凝集粒子を成長させるために0.5℃/分で48〜52℃まで昇温させた。コールターカウンターを利用して、適宜凝集粒子のサイズを確認しつつ、凝集粒子が5.7μmになったところで、凝集粒子の成長を停止させるために、1Mの水酸化ナトリウム水溶液を加えて、原料混合物のpHを9.0に制御した。 Subsequently, the raw material mixture was stirred at 550 to 650 rpm while being heated to 30 ° C. with a mantle heater. After stirring for 30 to 60 minutes, it was confirmed that the primary particle diameter was stably formed using a Coulter counter [TA-II] type (aperture diameter: 50 μm; manufactured by Coulter, Inc.), and then 0 for growing aggregated particles. The temperature was raised to 48 to 52 ° C. at 5 ° C./min. In order to stop the growth of the aggregated particles when the aggregated particles become 5.7 μm while appropriately checking the size of the aggregated particles using a Coulter counter, a raw material mixture is added. The pH of was controlled at 9.0.
続いて、pHを9.0に調整後にpHが自然に低下し始めたら、一旦形成された凝集粒子のばらけるのを防ぐために、回転数を200rpm以下に落とし、その後、凝集粒子を融合させるために、1℃/minで85℃まで昇温させた。
この昇温の際、昇温とともに、原料混合物のpHが低下し、粒度成長を停止させた凝集粒子が再び、粒度成長するのを防ぐため、必要に応じて、1Mの水酸化ナトリウム水溶液を適量加えた。
85℃で30分経過すると、凝集粒子が次第に融合し、1時間を過ぎるころになると、凝集粒子が球形化し融合した。顕微鏡でこの融合状態を確認した後、加熱を止め、1℃/minで室温まで降温させた。
Subsequently, when the pH starts to drop naturally after adjusting the pH to 9.0, in order to prevent the formed aggregated particles from being dispersed, the rotational speed is decreased to 200 rpm or less, and then the aggregated particles are fused. The temperature was raised to 85 ° C. at 1 ° C./min.
At the time of this temperature increase, an appropriate amount of 1M sodium hydroxide aqueous solution is added as necessary in order to prevent the aggregated particles whose particle size growth has stopped due to a decrease in pH of the raw material mixture as the temperature increases. added.
After 30 minutes at 85 ° C., the aggregated particles gradually merged, and after about 1 hour, the aggregated particles became spherical and fused. After confirming this fusion state with a microscope, heating was stopped and the temperature was lowered to room temperature at 1 ° C./min.
このようにして得られた融合粒子を目開き45μmメッシュで篩分し、水洗を繰り返した後、一旦濾過して固液分離し、ろ紙上の粒子にイオン交換水を加えてS.C(トナー粒子固形分濃度)20%相当のスラリーを調整した。このスラリーを攪拌しながら、1Mの硝酸を加えてpHを3.0に保ち、30分間酸洗浄を行い、再度濾過した。このろ紙上の粒子をリスラリーして、水洗浄を繰り返した後、真空乾燥機で乾燥した。以上のように造粒したトナー母粒子A(1)の体積平均粒径は5.6μmであった。 The fused particles thus obtained are sieved with a mesh having an opening of 45 μm, washed with water, filtered once to separate into solid and liquid, and ion-exchanged water is added to the particles on the filter paper. A slurry corresponding to 20% C (toner particle solid content concentration) was prepared. While stirring this slurry, 1M nitric acid was added to maintain the pH at 3.0, acid washing was performed for 30 minutes, and filtration was performed again. The particles on the filter paper were reslurried and repeatedly washed with water, and then dried with a vacuum dryer. The toner mother particles A (1) granulated as described above had a volume average particle size of 5.6 μm.
(参考例A2)
−トナー母粒子A(2)の製造−
・非晶性ポリエステル樹脂分散液(1):551部
・着色剤分散液:27.2部
・アニオン性界面活性剤(dowfax2A1 20%水溶液):10.9部
・エステル化合物分散液(2):66.3部
・イオン交換水:411部
原料として、上記を用いたこと以外は参考例A1と同様の条件で造粒を行い、凝集粒子を成長させた。凝集粒子径が5.4μmになったところで、凝集粒子表面に被覆層を形成する為に、予めアニオン性界面活性剤(dowfax2A1 20%水溶液)を2.6部加えてなじませた後、pH4.0に調整した非晶性ポリエステル樹脂分散液(1)105部を滴下した。
滴下終了後、5分間保持し、コールターカウンターで、凝集粒子表面への樹脂粒子の付着を確認したのち、被覆層が形成された凝集粒子の成長を停止させる為に、参考例A1と同様に1Mの水酸化ナトリウム水溶液を適量加えた。
その後、被覆凝集粒子を融合させるため、1℃/minで85℃まで昇温させ、85℃で1時間保持し、更に融合を進めるため95℃で2時間保持して、被覆凝集粒子をほぼ球形化し融合させた。その後、参考例A1と同様の条件で篩分、洗浄、乾燥し、体積平均粒径5.7μmのトナー母粒子A(2)を得た。
( Reference Example A2)
-Production of toner base particles A (2)-
Amorphous polyester resin dispersion (1): 551 parts Colorant dispersion: 27.2 parts Anionic surfactant (dowfax2A1 20% aqueous solution): 10.9 parts Ester compound dispersion (2): 66.3 parts, ion-exchanged water: 411 parts Agglomerated particles were grown by granulating under the same conditions as in Reference Example A1, except that the above was used as a raw material. When the aggregated particle diameter reached 5.4 μm, in order to form a coating layer on the aggregated particle surface, 2.6 parts of an anionic surfactant (dowfax2A1 20% aqueous solution) was added in advance, and then adjusted to pH 4. 105 parts of an amorphous polyester resin dispersion liquid (1) adjusted to 0 was added dropwise.
After completion of dropping, the mixture is held for 5 minutes, and after confirming the adhesion of the resin particles to the surface of the aggregated particles with a Coulter counter, 1M is used in the same manner as in Reference Example A1 to stop the growth of the aggregated particles on which the coating layer is formed. An appropriate amount of an aqueous sodium hydroxide solution was added.
Thereafter, to fuse the coated aggregated particles, the temperature is raised to 85 ° C at 1 ° C / min, maintained at 85 ° C for 1 hour, and further maintained at 95 ° C for 2 hours to further integrate the coated aggregated particles. And fused. Thereafter, sieving, washing and drying were carried out under the same conditions as in Reference Example A1 , to obtain toner mother particles A (2) having a volume average particle size of 5.7 μm.
(参考例A3)
−トナー母粒子A(3)の製造−
参考例A2において、原料としてエステル化合物分散液(2)の代わりに、エステル化合物分散液(3)を用いたこと以外は参考例A2と同様の条件で造粒を行い、凝集粒子を成長させた。凝集粒子径が5.7μmになったところで、参考例A2と同様の条件で被覆層を形成するために非晶性ポリエステル樹脂分散液(1)を滴下し、凝集粒子の被覆を行った。
以降、参考例A2と同様の条件で、凝集粒子の成長を停止し、融合させ、篩分、洗浄、乾燥の工程を経て、体積平均粒径6.0μmのトナー母粒子A(3)を得た。
( Reference Example A3)
-Production of toner base particles A (3)-
In Reference Example A2, agglomerated particles were grown by granulating under the same conditions as in Reference Example A2, except that instead of the ester compound dispersion (2) as the raw material, the ester compound dispersion (3) was used. . When the aggregated particle diameter reached 5.7 μm, the amorphous polyester resin dispersion liquid (1) was dropped to form a coating layer under the same conditions as in Reference Example A2, and the aggregated particles were coated.
Thereafter, the growth of aggregated particles is stopped and fused under the same conditions as in Reference Example A2, and toner mother particles A (3) having a volume average particle diameter of 6.0 μm are obtained through sieving, washing, and drying processes. It was.
(参考例A4)
−トナー母粒子A(4)の製造−
・非晶性ポリエステル樹脂分散液(1):517部
・着色剤分散液:27.2部
・アニオン性界面活性剤(dowfax2A1 20%水溶液):10.5部
・エステル化合物分散液(3):66.3部
・離型剤分散液(1):69.0部
・イオン交換水:430部
参考例A3において、原料として上記組成物を用いた事以外は、参考例A3と同様の条件で、造粒を行い、凝集粒子を成長させた。凝集粒子径が5.8μmになったところで、参考例A3と同様の条件で被覆層を形成するために非晶性ポリエステル樹脂分散液(1)を滴下し、凝集粒子の被覆を行った。
以降、参考例A3と同様の条件で、凝集粒子の成長を停止し、融合させ、篩分、洗浄、乾燥の工程を経て、体積平均粒径6.3μmのトナー母粒子A(4)を得た。
( Reference Example A4)
-Production of toner base particles A (4)-
Amorphous polyester resin dispersion (1): 517 parts Colorant dispersion: 27.2 parts Anionic surfactant (dowfax2A1 20% aqueous solution): 10.5 parts Ester compound dispersion (3): 66.3 parts Release agent dispersion (1): 69.0 parts Ion exchange water: 430 parts
In Reference Example A3, except that the above composition was used as a raw material, granulation was performed under the same conditions as in Reference Example A3 to grow aggregated particles. When the aggregated particle diameter reached 5.8 μm, the amorphous polyester resin dispersion (1) was dropped to form a coating layer under the same conditions as in Reference Example A3, and the aggregated particles were coated.
Thereafter, the growth of the aggregated particles is stopped and fused under the same conditions as in Reference Example A3, and the toner base particles A (4) having a volume average particle size of 6.3 μm are obtained through the steps of sieving, washing and drying. It was.
(実施例A1)
−トナー母粒子A(5)の製造−
参考例A4において、原料としてエステル化合物分散液(3)の代わりに、エステル化合物分散液(4)を、離型剤分散液(1)の代わりに離型剤分散液(2)を用いたこと以外は参考例A4と同様の条件で造粒を行い、凝集粒子を成長させた。
凝集粒子径が5.6μmになったところで、参考例A4と同様の条件で被覆層を形成するために非晶性ポリエステル樹脂分散液(1)を滴下し、凝集粒子の被覆を行った。
以降、参考例A4と同様の条件で、凝集粒子の成長を停止し、融合させ、篩分、洗浄、乾燥の工程を経て、体積平均粒径5.9μmのトナー母粒子A(5)を得た。
(Example A 1 )
-Production of toner base particles A (5)-
In Reference Example A4, instead of the ester compound dispersion (3), the ester compound dispersion (4) was used as the raw material, and the release agent dispersion (2) was used instead of the release agent dispersion (1). Except for the above, granulation was performed under the same conditions as in Reference Example A4 to grow aggregated particles.
When the aggregated particle diameter reached 5.6 μm, the amorphous polyester resin dispersion liquid (1) was dropped to form a coating layer under the same conditions as in Reference Example A4, and the aggregated particles were coated.
Thereafter, the growth of the aggregated particles is stopped and fused under the same conditions as in Reference Example A4, and toner mother particles A (5) having a volume average particle diameter of 5.9 μm are obtained through the steps of sieving, washing, and drying. It was.
(参考例A5)
−トナー母粒子A(6)の製造−
参考例A4において、エステル化合物分散液(3)を15.6部に変えた以外は参考例A4と同様の条件で造粒を行い、凝集粒子を成長させた。
凝集粒子径が5.4μmになったところで、参考例A4と同様の条件で被覆層を形成するために非晶性ポリエステル樹脂分散液(1)を滴下し、凝集粒子の被覆を行った。
以降、参考例A4と同様の条件で、被覆凝集粒子の成長を停止し、融合させ、篩分、洗浄、乾燥の工程を経て、体積平均粒径5.8μmのトナー母粒子A(6)を得た。
(Reference Example A 5)
-Production of toner base particles A (6)-
In Reference Example A4, except that the ester compound dispersion (3) was changed to 15.6 parts, granulation was performed under the same conditions as in Reference Example A4 to grow aggregated particles.
When the aggregated particle diameter reached 5.4 μm, the amorphous polyester resin dispersion (1) was dropped to form a coating layer under the same conditions as in Reference Example A4, and the aggregated particles were coated.
Thereafter, the growth of the coated agglomerated particles is stopped under the same conditions as in Reference Example A4, fused, passed through sieving, washing, and drying steps, and toner base particles A (6) having a volume average particle diameter of 5.8 μm are obtained. Obtained.
(参考例A6)
−トナー母粒子A(7)の製造−
参考例A4において、エステル化合物分散液(3)を121.3部に変えた以外は参考例A4と同様の条件で造粒を行い、凝集粒子を成長させた。
凝集粒子径が5.6μmになったところで、参考例A4と同様の条件で被覆層を形成するために非晶性ポリエステル樹脂分散液(1)を滴下し、凝集粒子の被覆を行った。
以降、参考例A4と同様の条件で、被覆凝集粒子の成長を停止し、融合させ、篩分、洗浄、乾燥の工程を経て、体積平均粒径6.4μmのトナー母粒子A(7)を得た。
( Reference Example A 6 )
-Production of toner base particles A (7)-
In Reference Example A4, except that the ester compound dispersion (3) was changed to 121.3 parts, granulation was performed under the same conditions as in Reference Example A4 to grow aggregated particles.
When the aggregated particle diameter reached 5.6 μm, the amorphous polyester resin dispersion liquid (1) was dropped to form a coating layer under the same conditions as in Reference Example A4, and the aggregated particles were coated.
Thereafter, the growth of the coated agglomerated particles is stopped under the same conditions as in Reference Example A4, fused, passed through sieving, washing, and drying steps, and toner base particles A (7) having a volume average particle size of 6.4 μm are obtained. Obtained.
(比較例A1)
−トナー母粒子A(8)の製造−
参考例A1において、原料として非晶性ポリエステル樹脂分散液(1)の代わりにスチレン・アクリル系樹脂分散液330部を用い、凝集剤のポリ塩化アルミウニム硝酸水溶液を滴下する前のpHを2.5に調整した以外は、参考例A1と同様の条件で、原料混合物の調製を行った。
次ぐ、凝集成長のための昇温工程では、凝集温度を52℃まで昇温させ、凝集粒子径が5.5μmになったところで、1Mの水酸化ナトリウム水溶液を加え、pH6.5に調製し、凝集成長を停止させた。
ついで、95℃まで昇温させ、融合させた。その後、篩分、洗浄、乾燥の工程を経て、体積平均粒径5.8μmのトナー母粒子A(8)を得た。
(Comparative Example A1)
-Production of toner base particles A (8)-
In Reference Example A1, 330 parts of a styrene / acrylic resin dispersion was used as a raw material instead of the amorphous polyester resin dispersion (1), and the pH before dropping the polyaluminum chloride nitric acid aqueous solution as a flocculant was 2.5. A raw material mixture was prepared under the same conditions as in Reference Example A1, except that the amount was adjusted to.
Next, in the temperature raising step for agglomeration growth, the agglomeration temperature is raised to 52 ° C., and when the agglomerated particle diameter becomes 5.5 μm, a 1M sodium hydroxide aqueous solution is added to adjust the pH to 6.5. Agglomerated growth was stopped.
Then, the temperature was raised to 95 ° C. and fused. Thereafter, toner mother particles A (8) having a volume average particle diameter of 5.8 μm were obtained through sieving, washing and drying.
(比較例A2)
−トナー母粒子A(9)の製造−
参考例A3において、原料からエステル化合物分散液(3)を除いたこと以外は、参考例A3と同様の条件で、凝集、融合を行った。その後参考例A3と同様の条件で、篩分、洗浄、乾燥を行い、体積平均粒径5.9μmのトナー母粒子A(9)を得た。
(Comparative Example A2)
-Production of toner base particles A (9)-
In Reference Example A3, aggregation and fusion were performed under the same conditions as in Reference Example A3, except that the ester compound dispersion liquid (3) was removed from the raw material. Thereafter, sieving, washing and drying were carried out under the same conditions as in Reference Example A3 to obtain toner base particles A (9) having a volume average particle size of 5.9 μm.
(比較例A3)
−トナー母粒子A(10)の製造−
参考例A2において、原料としてエステル化合物分散液(2)の代わりに、エステル化合物分散液(5)を用いたこと以外は、参考例A2と同様の条件で、凝集、融合を行った。その後参考例A2と同様の条件で、篩分、洗浄、乾燥を行い、体積平均粒径6.1μmのトナー母粒子A(10)を得た。
(Comparative Example A3)
-Production of toner base particles A (10)-
In Reference Example A2, aggregation and fusion were performed under the same conditions as in Reference Example A2, except that instead of the ester compound dispersion (2) as the raw material, the ester compound dispersion (5) was used. Thereafter, sieving, washing and drying were carried out under the same conditions as in Reference Example A2, to obtain toner mother particles A (10) having a volume average particle diameter of 6.1 μm.
(比較例A4)
−トナー母粒子A(11)の製造−
実施例A1において、エステル化合物分散液(4)を11.8部に減らしたこと以外は、実施例A1と同様の条件で造粒を行い、凝集粒子を成長させた。
凝集粒子径が5.5μmになったところで、実施例A1と同様の条件で被覆層を形成するために非晶性ポリエステル樹脂分散液(1)を滴下し、凝集粒子の被覆を行った。
以降、実施例A1と同様の条件で、被覆凝集粒子の成長を停止し、融合を進めた。95℃で2時間保持したが、実施例A1にくらべて、トナー表面の融合が進まず、更に1時間保持してようやく融合した。その後、実施例A1と同様の条件で篩分、洗浄、乾燥の工程を経て、体積平均粒径5.9μmのトナー母粒子A(11)を得た。
(Comparative Example A4)
-Production of toner base particles A (11)-
In Example A 1, except that the reduced ester compound dispersion (4) in 11.8 parts performs granulation under the same conditions as in Example A 1, were grown aggregated particles.
When the agglomerated particle size becomes 5.5 [mu] m, it was added dropwise a amorphous polyester resin dispersion (1) in order to form a coating layer under the same conditions as in Example A 1, was coated aggregated particles.
Later, under the same conditions as in Example A 1, stop the growth of the coating aggregated particles, it proceeded fusion. And held for 2 hours at 95 ° C. However, as compared with Example A 1, it does not proceed fusion of the toner surface was finally fused and held an additional hour. Thereafter, sieving under the same conditions as in Example A 1, washing, and drying steps to obtain toner mother particles A (11) having a volume average particle size of 5.9 [mu] m.
(比較例A5)
−トナー母粒子A(12)の製造−
実施例A1において、エステル化合物分散液(4)を130.6部にしたこと以外は、実施例A1と同様の条件で造粒を行い、凝集粒子を成長させた。
凝集粒子径が5.6μmになったところで、実施例A1と同様の条件で被覆層を形成するために非晶性ポリエステル樹脂分散液(1)を滴下し、凝集粒子の被覆を行った。
以降、実施例A1と同様の条件で、被覆凝集粒子の成長を停止したが、次の融合のための昇温時、徐々に粒子成長した。その後、融合自体は85℃1時間の保持でほぼ球形化したので、実施例A1と同様の条件で篩分、洗浄、乾燥の工程を経て、体積平均粒径6.5μmのトナー母粒子A(12)を得た。
(Comparative Example A5)
-Production of toner base particles A (12)-
In Example A 1, except that the ester compound dispersion (4) to 130.6 parts, performs granulation under the same conditions as in Example A 1, were grown aggregated particles.
Agglomerated particle size upon reaching the 5.6 [mu] m, was added dropwise a amorphous polyester resin dispersion (1) in order to form a coating layer under the same conditions as in Example A 1, was coated aggregated particles.
Later, under the same conditions as in Example A 1, has been stopped the growth of the coating aggregated particles during the temperature rise for the next fusion was gradually particle growth. Thereafter, the fusion itself almost spheronized Retention of 85 ° C. 1 hour, sieving under the same conditions as in Example A 1, washing, and drying processes, the toner mother particles A having a volume average particle size of 6.5μm (12) was obtained.
(比較例A6)
−トナー母粒子A(13)の製造−
実施例A1において、エステル化合物分散液(4)の代わりにエステル化合物分散液(8)を用いたこと以外は、実施例A1と同様の条件で造粒を行い、凝集粒子を成長させた。
凝集粒子径が5.5μmになったところで、実施例A1と同様の条件で被覆層を形成するために非晶性ポリエステル樹脂分散液(1)を滴下し、凝集粒子の被覆を行った。
以降、実施例A1と同様の条件で、被覆凝集粒子の成長を停止し、融合させ、篩分、洗浄、乾燥の工程を経て、体積平均粒径5.9μmのトナー母粒子A(13)を得た。乾燥後コノトナーを走査電子顕微鏡(SEM:日立株式会社製S−4100)で観察したところ、トナー表面に内包されてない析出物が観察された。
(Comparative Example A6)
-Production of toner base particles A (13)-
In Example A 1, except for using an ester compound dispersion (8) in place of the ester compound dispersion (4) performs a granulation under the same conditions as in Example A 1, were grown aggregated particles .
When the agglomerated particle size becomes 5.5 [mu] m, it was added dropwise a amorphous polyester resin dispersion (1) in order to form a coating layer under the same conditions as in Example A 1, was coated aggregated particles.
Later, under the same conditions as in Example A 1, stop the growth of the coating aggregated particles, fused, sieving, washing and drying processes, the toner mother particles A having a volume average particle size of 5.9 [mu] m (13) Got. After drying, the toner was observed with a scanning electron microscope (SEM: S-4100, manufactured by Hitachi, Ltd.), and precipitates that were not included in the toner surface were observed.
<トナーの定着性、ドキュメント保存性、帯電性、保存安定性の評価>
(定着性及びドキュメント保存性の評価)
トナー母粒子A(1)〜A(13)それぞれに外添剤としてチタニア微粉末およびシリカ微粉末をトナー母粒子100重量部に対してそれぞれ1.2重量部および0.4重量部添加し、ヘンシェルミキサーで混合して静電荷像現像用トナーA(1)〜A(13)を得た。
ついで、外添剤が添加されたトナーそれぞれ5重量部と樹脂被覆されたフェライト粒子(体積平均粒径35μm)100重量部とを混合して二成分現像剤を調整し、これを市販の電子写真複写機(富士ゼロックス社製 Docucentre color a450)を用いて画像出しを行い、未定着画像を得た。
<Evaluation of toner fixing property, document storage property, charging property, storage stability>
(Evaluation of fixability and document preservation)
To each of the toner base particles A (1) to A (13), 1.2 parts by weight and 0.4 parts by weight of titania fine powder and silica fine powder as external additives are added with respect to 100 parts by weight of the toner base particles, By mixing with a Henschel mixer, toners A (1) to A (13) for developing electrostatic images were obtained.
Next, 5 parts by weight of the toner to which the external additive was added and 100 parts by weight of resin-coated ferrite particles (volume average particle size 35 μm) were mixed to prepare a two-component developer. An image was printed out using a copying machine (Document center color a450 manufactured by Fuji Xerox Co., Ltd.) to obtain an unfixed image.
ついで、ベルトニップ方式の外部定着機を用いて、定着温度を90℃から220℃の間で段階的に上昇させながら画像の定着性、ホットオフセット性を評価した。なお、低温定着性は、未定着のソリッド画像(25mm×25mm)を定着した後、一定荷重の重りを用いて折り曲げ、その部分の画像欠損度合いグレード付けし、ある一定のグレード以上になる定着温度を最低定着温度として、低温定着性の指標とした。 Next, using a belt nip type external fixing machine, the fixing temperature of the image and the hot offset property were evaluated while gradually increasing the fixing temperature between 90 ° C. and 220 ° C. The low-temperature fixability is determined by fixing an unfixed solid image (25 mm × 25 mm), bending it with a weight under a certain load, grading the degree of image defect in that portion, and fixing temperature at which it exceeds a certain grade. Was used as an index of low-temperature fixability.
一方、ドキュメント保存性の評価については、上記定着評価の際に作成した未定着像2枚を、外部定着機で150℃にて定着した後、画像部と、非画像部及び画像部とが重なるように向かい合わせて重ね、重ねた部分に対して80g/cm2相当になるように重りを載せ、60℃湿度50%の恒温恒湿槽で7日間放置した。放置後、重ねた2枚の定着像の画像欠損度合いを以下に示す「G1」〜「G5」の5段階でグレード付けした。各グレードの基準は以下のとうりである。 On the other hand, regarding the evaluation of document storage stability, after fixing two unfixed images created at the time of the fixing evaluation at 150 ° C. with an external fixing device, the image portion overlaps with the non-image portion and the image portion. Thus, the weight was placed so as to be equivalent to 80 g / cm 2 with respect to the overlapped portion, and left in a constant temperature and humidity chamber at 60 ° C. and 50% humidity for 7 days. After being left, the degree of image loss of the two fixed images superimposed was graded in five stages from “G1” to “G5” shown below. The standards for each grade are as follows.
G1:互いの画像部が接着した為、画像が定着されている紙ごと剥がれて、画像欠損が激しく、また非画像部へ明らかな画像の移行が見られる。
G2:画像同士が接着していた為、画像部のところどころに画像欠損の白抜けが発生している。
G3:重ねた2枚の画像を離す際、互いの定着表面に画像のあれやグロス低下は発生するが、画像としては画像欠損は殆どなく許容できるレベル。非画像部に若干の移行が見られる。
G4:重ねた2枚の画像を離す時に、パリッと音がし、非画像部にもわずかに画像移行が見られるが、画像欠損はなく、全く問題無いレベル
G5:画像部、非画像ともに全く画像欠損や画像移行が見られない。
G1: Since the image portions are adhered to each other, the paper on which the image is fixed is peeled off, the image is severely lost, and the image is clearly transferred to the non-image portion.
G2: Since the images are bonded to each other, white spots of image defects are generated in some parts of the image portion.
G3: When separating the two superimposed images, image blurring or gloss reduction occurs on the fixing surfaces of each other, but the image has an acceptable level with almost no image loss. There is a slight transition in the non-image area.
G4: When the two overlapped images are separated, a crisp sound is heard, and a slight image transition is seen in the non-image part, but there is no image loss, and there is no problem. Level G5: Both the image part and the non-image There is no image loss or image transfer.
(帯電性の評価)
定着性の評価の際に作成した静電荷像現像用トナーA(1)〜A(13)各1.5重量部と樹脂被覆されたフェライト粒子(体積平均粒径35μm)30重量部とをフタ付きのガラス瓶に秤量し、高温高湿下(温度28℃、湿度85%)、及び、低温低湿下(温度10℃、湿度15%)で24時間シーズニングした後、ターブラミキサーで5分間攪拌震盪した。この両環境下のトナーの帯電量(μc)をブローオフ帯電量測定装置で測定した。
(Evaluation of chargeability)
1.5 parts by weight of each of the electrostatic image developing toners A (1) to A (13) and 30 parts by weight of resin-coated ferrite particles (volume average particle size 35 μm) prepared at the time of evaluation of the fixability are covered. Weigh in a glass bottle with a glass bottle and season for 24 hours under high temperature and high humidity (temperature 28 ° C, humidity 85%) and low temperature and low humidity (temperature 10 ° C, humidity 15%), then shake with a tumbler mixer for 5 minutes did. The charge amount (μc) of the toner in both environments was measured with a blow-off charge amount measuring device.
(保存安定性の評価)
静電荷像現像用トナーA(1)〜A(13)各2gを秤量し、50℃湿度50%のチャンバーに17時間放置した後、目開き32μm篩上に置き、30秒振動させて、篩上に残った量を秤量し、下式(1)からそのトナーの凝集度を算出し、保存安定性を評価した。
・式(1) 凝集度(%)=(篩上に残ったトナー(g)/2(g))×100
(Evaluation of storage stability)
2 g of each toner A (1) to A (13) for electrostatic image development is weighed and left in a chamber at 50 ° C. and 50% humidity for 17 hours, then placed on a 32 μm mesh sieve and vibrated for 30 seconds. The amount remaining above was weighed, and the degree of aggregation of the toner was calculated from the following formula (1) to evaluate the storage stability.
Formula (1) Aggregation degree (%) = (toner remaining on sieve (g) / 2 (g)) × 100
以上の様に作製したトナーの諸特性を表1に示す。また、表1に示すトナーの定着特性、ドキュメント保存性、帯電特性、および、トナーの保存安定性について表2に示す。 Table 1 shows the characteristics of the toner produced as described above. Table 2 shows the toner fixing characteristics, document storage characteristics, charging characteristics, and toner storage stability shown in Table 1.
表1および表2に示す結果から、実施例A1および参考例A1〜6は、非晶性ポリエステル樹脂とエステル化合物とを含むトナーを用いているため、低温定着性、帯電性、ドキュメント保存性およびトナー保存性共に良好な特性が得られた。加えて、ホットオフセット性に関しても、優れた特性を示した。
一方、比較例A1では、結着樹脂に非晶性ポリエステル樹脂を用いていないため、エステル化合物を用いても可塑化効果が得られないためか、最低定着温度は実施例および参考例と比較して高めであった。加えて、ドキュメント保存性およびトナー保存性が悪化した。
また、エステル化合物を用いない比較例A2では、帯電性他の特性は良好なものの、低温定着性の改善が見られなかった。
さらに、用いたエステル化合物を構成するいずれのアシル基の炭素数も10未満である比較例A3では、トナーの可塑化効果は十分ではあるものの、過度の可塑化により、トナー保存安定性を損なう結果となった。
From the results shown in Tables 1 and 2, Example A1 and Reference Examples A1 to A6 use toner containing an amorphous polyester resin and an ester compound, so that low-temperature fixability, chargeability, document storage stability and Good toner storage stability was obtained. In addition, the hot offset property was excellent.
On the other hand, in Comparative Example A1, does not use a non-crystalline polyester resin in the binder resin, either because even an ester compound is not obtained plasticizing effect, the minimum fixing temperature as compared to the Examples and Reference Examples It was high. In addition, document storage and toner storage deteriorated.
Further, in Comparative Example A2 in which no ester compound was used, although the chargeability and other characteristics were good, no improvement in low-temperature fixability was observed.
Further, in Comparative Example A3 in which the carbon number of any acyl group constituting the used ester compound is less than 10, although the plasticizing effect of the toner is sufficient, the result of impairing the toner storage stability due to excessive plasticization It became.
また、用いたエステル化合物が炭素数10未満のアシル基の他に炭素数28を超えるアシル基(炭素数30)を含む比較例A6では、トナーへの内包性が乏しく、融合工程で析出してしまうため、トナーの凝集度を悪化させてしまう結果となった。
さらに、エステル化合物量が2重量部より少ない比較例A4では、トナーの可塑化が乏しいため、融合工程で時間をかかった上、低温定着性に対する効果が不充分であった。その一方で、エステル化合物を20重量部より多く添加した比較例A5では、粒子成長を制御し難かったばかりではなく、過度の可塑化効果で、トナーのガラス転移点低下が原因と思われる、トナーの保存性悪化が顕著であった。
Further, in Comparative Example A6 in which the ester compound used contains an acyl group having more than 28 carbon atoms (30 carbon atoms) in addition to an acyl group having less than 10 carbon atoms, the inclusion in the toner is poor, and it is precipitated in the fusing step. As a result, the degree of aggregation of the toner is deteriorated.
Further, in Comparative Example A4 where the amount of the ester compound is less than 2 parts by weight, the plasticization of the toner is poor, so that the fusion process takes time and the effect on the low-temperature fixability is insufficient. On the other hand, in Comparative Example A5 in which the ester compound was added in an amount of more than 20 parts by weight, not only the particle growth was difficult to control, but the excessive plasticization effect caused the decrease in the glass transition point of the toner. Deterioration in storage stability was remarkable.
<<実施例B、参考例Bおよび比較例B>>
(参考例B1)
−トナー母粒子B(1)の製造−
・非晶性ポリエステル樹脂分散液(1):657部
・着色剤分散液:25.5部
・アニオン性界面活性剤(dowfax2A1 20%水溶液):12.9部
・エステル化合物分散液(6):66.3部
・イオン交換水:500部
上記原料のうち、pHメーター、攪拌羽、温度計を具備した重合釜に、イオン交換水、非晶性ポリエステル樹脂分散液及びアニオン性界面活性剤を入れ、200rpmで15分間攪拌しながら、界面活性剤を非晶性ポリエステル樹脂分散液になじませた。続いて、これに着色剤分散液およびエステル化合物分散液(6)を加え混合した後、この原料混合物に0.3Mの硝酸水溶液を加えて、pHを3.5に調製した。ついで、Ultraturraxにより1000rpmでせん断力を加えながら、凝集剤としてポリ塩化アルミニウムの10%硝酸水溶液を30部滴下した。
この凝集剤滴下の途中で、原料混合物の粘度が急激に増大するので、粘度上昇した時点で、滴下速度を緩め、凝集剤が一箇所に偏らないようにした。凝集剤の滴下が終了したら、さらに回転数6000rpmに上げて5分間攪拌し、凝集剤と原料混合物を充分混合した。
<< Example B , Reference Example B and Comparative Example B >>
( Reference Example B1)
-Production of toner base particles B (1)-
Amorphous polyester resin dispersion (1): 657 parts Colorant dispersion: 25.5 parts Anionic surfactant (dowfax 2A1 20% aqueous solution): 12.9 parts Ester compound dispersion (6): 66.3 parts, ion-exchanged water: 500 parts Among the above raw materials, put ion-exchanged water, amorphous polyester resin dispersion and anionic surfactant into a polymerization kettle equipped with a pH meter, stirring blades, and thermometer. The surfactant was blended with the amorphous polyester resin dispersion while stirring at 200 rpm for 15 minutes. Subsequently, the colorant dispersion and the ester compound dispersion (6) were added to and mixed with this, and then a 0.3 M nitric acid aqueous solution was added to the raw material mixture to adjust the pH to 3.5. Subsequently, 30 parts of a 10% nitric acid aqueous solution of polyaluminum chloride as a flocculant was dropped while applying a shear force at 1000 rpm with Ultraturrax.
During the dropping of the flocculant, the viscosity of the raw material mixture rapidly increased. Therefore, when the viscosity increased, the dropping speed was reduced so that the flocculant was not biased to one place. When the dropping of the flocculant was completed, the rotational speed was further increased to 6000 rpm and the mixture was stirred for 5 minutes to sufficiently mix the flocculant and the raw material mixture.
ついで上記原料混合物をマントルヒーターにて30℃に加温しながら550〜650rpmで攪拌する。30〜60分攪拌後、コールターカウンター[TA−II]型(アパーチャー径:50μm;コールター社製)を用いて一次粒子径が安定に形成するのを確認した後、凝集粒子を成長させるために0.5℃/分で48〜52℃まで昇温させた。
コールターカウンターを利用して、適宜凝集粒子のサイズを確認しつつ、凝集粒子が5.5μmになったところで、凝集粒子表面に被覆層を形成するため、予めアニオン性界面活性剤(dowfax2A1 20%水溶液、ダウケミカル社製)を3.1部添加すると共に、pHを4.0に調製した非晶性ポリエステル樹脂分散液(1)105部を滴下した。
ついで5分間保持し、コールターカウンターで、凝集粒子への付着を確認したのち、被覆層を形成した凝集粒子の成長を停止させるために、1Mの水酸化ナトリウム水溶液を適量加え、原料混合物のpHを9.0に制御した。
Next, the raw material mixture is stirred at 550 to 650 rpm while heating to 30 ° C. with a mantle heater. After stirring for 30 to 60 minutes, it was confirmed that the primary particle diameter was stably formed using a Coulter counter [TA-II] type (aperture diameter: 50 μm; manufactured by Coulter, Inc.). The temperature was raised to 48 to 52 ° C. at 5 ° C./min.
While confirming the size of the aggregated particles as appropriate using a Coulter counter, when the aggregated particles reach 5.5 μm, an anionic surfactant (dowfax2A1 20% aqueous solution is used in advance to form a coating layer on the aggregated particle surface. 3.1 parts of Dow Chemical Co., Ltd.) and 105 parts of an amorphous polyester resin dispersion (1) having a pH adjusted to 4.0 were added dropwise.
Next, after holding for 5 minutes and confirming adhesion to the aggregated particles with a Coulter counter, an appropriate amount of 1M sodium hydroxide aqueous solution was added to stop the growth of the aggregated particles forming the coating layer, and the pH of the raw material mixture was adjusted. Control to 9.0.
続いて、pHを9.0に調整後にpHが自然に低下し始めたら、一旦形成された凝集粒子がばらけるのを防ぐために、回転数を200rpm以下に落とし、その後、凝集粒子を融合させるために、1℃/minで85℃まで昇温させた。この昇温の際、昇温とともに、原料混合物のpHが低下し、粒度成長を停止させた凝集粒子が再び、粒度成長するおそれがあるため、必要に応じて、1Mの水酸化ナトリウム水溶液を適量添加した。
85℃で30分経過すると、凝集粒子が次第に融合し、1時間を過ぎるころになると、凝集粒子が球形化し融合した。顕微鏡でこの融合を確認した後、加熱を止め、1℃/minで室温まで降温させた。
Subsequently, when the pH starts to decrease naturally after adjusting the pH to 9.0, in order to prevent the aggregated particles once formed from falling, the rotational speed is decreased to 200 rpm or less, and then the aggregated particles are fused. The temperature was raised to 85 ° C. at 1 ° C./min. At the time of this temperature increase, the pH of the raw material mixture decreases with the temperature increase, and there is a possibility that the aggregated particles that stopped the particle size growth may grow again in the particle size. Therefore, if necessary, an appropriate amount of 1M sodium hydroxide aqueous solution is used. Added.
After 30 minutes at 85 ° C., the aggregated particles gradually merged, and after about 1 hour, the aggregated particles became spherical and fused. After confirming this fusion with a microscope, the heating was stopped and the temperature was lowered to room temperature at 1 ° C./min.
このようにして得られた融合粒子を目開き45μmメッシュで篩分し、水洗を繰り返した後、一旦濾過して固液分離し、ろ紙上の粒子にイオン交換水を加えてS.C(トナー粒子固形分濃度)20%相当のスラリーを調整した。このスラリーを攪拌しながら、1Mの硝酸を加えてpHを3.0に保ち、30分間酸洗浄を行い、再度濾過した。このろ紙上の粒子をリスラリーして、水洗浄を繰り返した後、真空乾燥機で乾燥した。以上のように造粒したトナー母粒子B(1)の体積平均粒径は5.9μmであった。 The fused particles thus obtained are sieved with a mesh having an opening of 45 μm, washed with water, filtered once to separate into solid and liquid, and ion-exchanged water is added to the particles on the filter paper. A slurry corresponding to 20% C (toner particle solid content concentration) was prepared. While stirring this slurry, 1M nitric acid was added to maintain the pH at 3.0, acid washing was performed for 30 minutes, and filtration was performed again. The particles on the filter paper were reslurried and repeatedly washed with water, and then dried with a vacuum dryer. The volume average particle size of the toner base particles B (1) granulated as described above was 5.9 μm.
(参考例B2)
−トナー母粒子B(2)の製造−
参考例B1において、エステル化合物分散液(6)の代わりに、エステル化合物分散液(3)を用いたこと以外は、参考例B1と同様の条件で造粒を行い、凝集粒子を成長させた。
次に、凝集粒子径が5.4μmになったところで、凝集粒子表面に被覆層を形成するため、予めアニオン性界面活性剤(dowfax2A1 20%水溶液、ダウケミカル社製)を3.1部加えてなじませ、pHを4.0に調製した非晶性ポリエステル樹脂分散液(1)105部を滴下した。
滴下終了後、5分間保持し、コールターカウンターで、凝集粒子への付着を確認したのち、被覆層を形成した凝集粒子の成長を停止させる為に、参考例B1と同様に1Mの水酸化ナトリウム水溶液を適量加えた。
その後、参考例B1と同様の条件で融合させ、篩分、洗浄、乾燥し、体積平均粒径5.8μmのトナー母粒子B(2)を得た。
( Reference Example B2)
-Production of toner base particles B (2)-
In Reference Example B1, granulation was performed under the same conditions as in Reference Example B1 except that the ester compound dispersion (3) was used instead of the ester compound dispersion (6) to grow aggregated particles.
Next, when the aggregated particle diameter becomes 5.4 μm, 3.1 parts of an anionic surfactant (dowfax2A1 20% aqueous solution, manufactured by Dow Chemical Co.) is added in advance in order to form a coating layer on the aggregated particle surface. After acclimatization, 105 parts of an amorphous polyester resin dispersion (1) adjusted to pH 4.0 was added dropwise.
After completion of dropping, the mixture is held for 5 minutes, and after confirming adhesion to the aggregated particles with a Coulter counter, in order to stop the growth of the aggregated particles forming the coating layer, a 1M sodium hydroxide aqueous solution is used as in Reference Example B1. An appropriate amount was added.
Thereafter, they were fused under the same conditions as in Reference Example B1, sieved, washed and dried to obtain toner base particles B (2) having a volume average particle size of 5.8 μm.
(実施例B1)
−トナー母粒子B(3)の製造−
参考例B1において、原料としてエステル化合物分散液(6)の代わりに、エステル化合物分散液(4)を用い、アニオン性界面活性剤量を14.2部にしたこと以外は参考例B1と同様の条件で造粒を行い、凝集粒子を成長させた。
凝集粒子径が5.7μmになったところで、参考例B1と同様の条件で被覆層を形成するために非晶性ポリエステル樹脂分散液(1)を滴下し、凝集粒子の被覆を行った。以降、参考例B1と同様の条件で、凝集粒子の成長を停止し、融合させ、篩分、洗浄、乾燥の工程を経て、体積平均粒径6.3μmのトナー母粒子B(3)を得た。
(Example B 1 )
-Production of toner base particles B (3)-
In Reference Example B1, the same procedure as in Reference Example B1, except that instead of the ester compound dispersion (6), the ester compound dispersion (4) was used and the amount of the anionic surfactant was 14.2 parts. Granulation was performed under conditions to grow aggregated particles.
When the aggregated particle diameter reached 5.7 μm, the amorphous polyester resin dispersion (1) was dropped to form a coating layer under the same conditions as in Reference Example B1, and the aggregated particles were coated. Thereafter, the growth of the aggregated particles is stopped and fused under the same conditions as in Reference Example B1, and the toner base particles B (3) having a volume average particle size of 6.3 μm are obtained through the steps of sieving, washing and drying. It was.
(実施例B2)
−トナー母粒子B(4)の製造−
・非晶性ポリエステル樹脂分散液(2):517部
・着色剤分散液:25.5部
・アニオン性界面活性剤(dowfax2A1 20%水溶液):13.8部
・エステル化合物分散液(4):66.3部
・離型剤分散液(3):69.0部
・イオン交換水:430部
実施例B1において、原料として上記を用いた事以外は、参考例B1と同様の条件で、造粒を行い、凝集粒子を成長させた。凝集粒子径が5.6μmになったところで、凝集粒子表面に被覆層を形成するため、予めアニオン性界面活性剤(dowfax2A1 20%水溶液、ダウケミカル社製)を2.9部加えてなじませ、pHを4.0に調製した非晶性ポリエステル樹脂分散液(2)124部を滴下し、凝集粒子の被覆を行った。
以降、参考例B1と同様の条件で、凝集粒子の成長を停止し、融合させ、篩分、洗浄、乾燥の工程を経て、体積平均粒径6.1μmのトナー母粒子B(4)を得た。
(Example B 2 )
-Production of toner base particles B (4)-
Amorphous polyester resin dispersion (2): 517 parts Colorant dispersion: 25.5 parts Anionic surfactant (dowfax2A1 20% aqueous solution): 13.8 parts Ester compound dispersion (4): 66.3 parts release agent dispersion (3): 69.0 parts ion exchanged water: in 430 parts of example B 1, as except for using the raw material, under the same conditions as in reference example B1, granulated Granulation was performed to grow agglomerated particles. When the agglomerated particle diameter reached 5.6 μm, in order to form a coating layer on the agglomerated particle surface, 2.9 parts of an anionic surfactant (dowfax2A1 20% aqueous solution, manufactured by Dow Chemical Co., Ltd.) was added in advance and blended. 124 parts of an amorphous polyester resin dispersion liquid (2) adjusted to pH 4.0 was dropped to cover the aggregated particles.
Thereafter, the growth of the aggregated particles is stopped and fused under the same conditions as in Reference Example B1, and the toner base particles B (4) having a volume average particle diameter of 6.1 μm are obtained through the steps of sieving, washing and drying. It was.
(実施例B3)
−トナー母粒子B(5)の製造−
実施例B2において、原料として離型剤分散液(3)の代わりに、離型剤分散液(2)を、凝集粒子表面を被覆する非晶性ポリエステル樹脂分散液(2)の代わりに非晶性ポリエステル樹脂分散液(1)を用いたこと以外は実施例B2と同様の条件で造粒を行い、凝集粒子の被覆を行った。
ついで、凝集粒子の成長を停止するため、1Mの水酸化ナトリウム水溶液を加え、ph9.5に制御した。以降、実施例B2と同様の条件で、融合させ、篩分、洗浄、乾燥の工程を経て、体積平均粒径6.2μmのトナー母粒子B(5)を得た。
(Example B 3 )
-Production of toner base particles B (5)-
Non In Example B 2, instead of the release agent dispersion liquid as a raw material (3), the release agent dispersion liquid (2), in place of the amorphous polyester resin dispersion (2) covering the surface of the aggregated particles Granulation was performed under the same conditions as in Example B 2 except that the crystalline polyester resin dispersion (1) was used, and the aggregated particles were coated.
Subsequently, in order to stop the growth of the aggregated particles, a 1M sodium hydroxide aqueous solution was added to control the pH to 9.5. Later, under the same conditions as in Example B 2, fused, sieving, washing and drying steps to obtain toner mother particles B (5) of the volume average particle diameter 6.2 .mu.m.
(比較例B1)
−トナー母粒子B(6)の製造−
参考例B1において、原料として非晶性ポリエステル樹脂分散液(1)の代わりにスチレン・アクリル系樹脂分散液330部を用い、凝集剤のポリ塩化アルミウニム硝酸水溶液を滴下する前のpHを2.5に制御したこと以外は、参考例B1と同様の条件で、原料混合物の調製を行った。
次ぐ、凝集成長のための昇温工程では、凝集温度を52℃まで昇温させ、凝集粒子径が5.5μmになったところで、1Mの水酸化ナトリウム水溶液を加え、pH6.5に調製し、凝集成長を停止させた。ついで、95℃まで昇温させ、融合させた。その後、篩分、洗浄、乾燥の工程を経て、体積平均粒径5.7μmのトナー母粒子B(6)を得た。
(Comparative Example B1)
-Production of toner base particles B (6)-
In Reference Example B1, 330 parts of styrene / acrylic resin dispersion was used as a raw material instead of the amorphous polyester resin dispersion (1), and the pH before dropping the polyaluminum chloride nitric acid aqueous solution as a coagulant was 2.5. The raw material mixture was prepared under the same conditions as in Reference Example B1, except that the control was performed.
Next, in the temperature raising step for agglomeration growth, the agglomeration temperature is raised to 52 ° C., and when the agglomerated particle diameter becomes 5.5 μm, a 1M sodium hydroxide aqueous solution is added to adjust the pH to 6.5. Agglomerated growth was stopped. Then, the temperature was raised to 95 ° C. and fused. Thereafter, toner mother particles B (6) having a volume average particle size of 5.7 μm were obtained through sieving, washing and drying.
(比較例B2)
−トナー母粒子B(7)の製造−
実施例B2において、原料からエステル化合物分散液(4)を除き、凝集工程におけるpHを2.7に制御したこと以外は、実施例B2と同様の条件で、凝集、融合を行った。その後実施例B2と同様の条件で、篩分、洗浄、乾燥を行い、体積平均粒径5.4μmのトナー母粒子B(7)を得た。
(Comparative Example B2)
-Production of toner base particles B (7)-
In Example B 2, the raw material an ester compound dispersion liquid except for (4), except that the pH was controlled in the aggregation step to 2.7, under the same conditions as in Example B 2, aggregation, fusion was performed. Thereafter Example B 2 and the same conditions, sieving, washing and dried to obtain toner mother particles B (7) having a volume average particle size of 5.4 [mu] m.
(比較例B3)
−トナー母粒子B(8)の製造−
実施例B2において、原料として、非晶性ポリエステル樹脂分散液(2)の代わりに、結晶性ポリエステル樹脂分散液を用い、凝集工程におけるpHを2.7に制御したこと以外は、実施例B1と同様の条件で、凝集成長を行った。
ついで凝集成長の停止は、pH9.5に設定することにより行なった。続く融合工程では、昇温速度1℃/分で75℃までに昇温し、該温度にて融合を進行させた。その後実施例B1と同様の条件で、篩分、洗浄、乾燥を行い、体積平均粒径5.5μmのトナー母粒子B(8)を得た。
(Comparative Example B3)
-Production of toner base particles B (8)-
In Example B 2, as a raw material, instead of the amorphous polyester resin dispersion (2), except that using the crystalline polyester resin dispersion, the pH was controlled in the aggregation step to 2.7 Example B Under the same conditions as in No. 1 , cohesive growth was performed.
Subsequently, the stop of cohesive growth was performed by setting the pH to 9.5. In the subsequent fusing step, the temperature was raised to 75 ° C. at a rate of temperature rise of 1 ° C./min, and fusing proceeded at that temperature. Thereafter the same conditions as in Example B 1, sieving, washing and dried to obtain toner mother particles B (8) having a volume average particle size of 5.5 [mu] m.
(比較例B4)
−トナー母粒子B(9)の製造−
実施例B2において、原料としてエステル化合物分散液(4)の代わりに、エステル化合物分散液(7)を用いたこと以外は、参考例B2と同様の条件で、凝集、融合を行った。その後、実施例B1と同様の条件で、篩分、洗浄、乾燥を行い、体積平均粒径6.0μmのトナー母粒子B(9)を得た。
(Comparative Example B4)
-Production of toner base particles B (9)-
In Example B 2, instead of the raw material as an ester compound dispersion (4), except for using an ester compound dispersion liquid (7), under the same conditions as in Reference Example B2, aggregation, fusion was performed. Then, under the same conditions as in Example B 1, sieving, washing and dried to obtain toner mother particles B (9) having a volume average particle diameter of 6.0 .mu.m.
<トナーの諸評価>
−定着性及びドキュメント保存性の評価−
トナー母粒子B(1)〜B(9)にそれぞれに外添剤として、チタニア微粉末をトナー母粒子100重量部に対して1.0重量部、シリカ微粉末0.6重量部添加し、ヘンシェルミキサーで混合して静電荷像現像用トナーB(1)〜B(9)を得た。
ついで、静電荷現像用トナーB(1)〜B(9)をそれぞれ8重量部と樹脂被覆されたフェライトキャリア(体積平均粒径35μm)100重量部を混合して二成分現像剤を調整し、これを市販の電子写真複写機(富士ゼロックス社製 Docucentre color a450)を用いて画像出しを行い、未定着画像を得た。
ついで、実施例A/参考例A/比較例Aを評価した場合と同様にしてベルトニップ方式の外部定着機を用いて、定着性及びドキュメント保存性を評価した。
<Various toner evaluation>
-Evaluation of fixability and document preservation-
To the toner base particles B (1) to B (9), 1.0 part by weight of titania fine powder and 0.6 part by weight of silica fine powder are added as an external additive to 100 parts by weight of the toner base particles, By mixing with a Henschel mixer, toners B (1) to B (9) for developing electrostatic images were obtained.
Subsequently, 8 parts by weight of each of the electrostatic charge developing toners B (1) to B (9) and 100 parts by weight of a resin-coated ferrite carrier (volume average particle size 35 μm) are mixed to prepare a two-component developer, This was imaged using a commercially available electrophotographic copying machine (Document color a450 manufactured by Fuji Xerox Co., Ltd.) to obtain an unfixed image.
Next, the fixability and document storage stability were evaluated using a belt nip type external fixing device in the same manner as in the evaluation of Example A / Reference Example A / Comparative Example A.
−体積抵抗率の評価−
トナー母粒子B(1)〜B(9)をそれぞれ6g秤量し、直径5cmの圧縮成形器の型に広げ、荷重10tfを1分間掛けて厚さ約3mmの円盤状のトナー成形物を作製した。それぞれの円盤状成形物をLCRメーター6440Aを用い、以下の条件で誘電特性を測定した。
・周波数:1000Hz
・電圧:5rms
・測定繰り返し数:100
・外部バイアス:OFF
この測定にて算出されるtanδを夫々のトナーの損失正接とした。
-Evaluation of volume resistivity-
6 g of each of the toner base particles B (1) to B (9) was weighed and spread on a compression molding machine having a diameter of 5 cm, and a load of 10 tf was applied for 1 minute to produce a disk-shaped toner molding having a thickness of about 3 mm. . Each disk-shaped molded product was measured for dielectric characteristics under the following conditions using an LCR meter 6440A.
・ Frequency: 1000Hz
・ Voltage: 5rms
Measurement repeat number: 100
・ External bias: OFF
Tan δ calculated by this measurement was defined as the loss tangent of each toner.
−帯電性、及び放置による帯電減衰の評価−
定着性の評価の際に作製した静電荷像現像用トナーB(1)〜B(9)各1.5重量部と樹脂被覆されたフェライト粒子(体積平均粒径35μm)30重量部とをフタ付きのガラス瓶に秤量し、高温高湿下(温度28℃、湿度85%)、及び、低温低湿下(温度10℃、湿度15%)で24時間シーズニングした後、ターブラミキサーで5分間攪拌震盪した。この両環境下のトナーの帯電量(μc)をブローオフ帯電量測定装置で測定した。
また、放置した場合の帯電維持性は、以下の条件で測定した帯電量から算出した帯電減衰率により評価した。
温度22℃、湿度50%環境下、12時間シーズニングした後、ターブラミキサーで2分間攪拌震盪した現像剤の帯電量をAとする。ついで、その現像剤を上記環境下で24時間放置した後の、帯電量をBとすると、下式(2)より帯電減衰率が求められる。
・式(2) 帯電減衰率=B/A×100(%)
-Evaluation of chargeability and charge decay due to neglect-
1.5 parts by weight of each of the electrostatic charge image developing toners B (1) to B (9) prepared at the time of evaluating the fixability and 30 parts by weight of resin-coated ferrite particles (volume average particle size 35 μm) Weigh in a glass bottle with a glass bottle and season for 24 hours under high temperature and high humidity (temperature 28 ° C, humidity 85%) and low temperature and low humidity (temperature 10 ° C, humidity 15%), then shake with a tumbler mixer for 5 minutes did. The charge amount (μc) of the toner in both environments was measured with a blow-off charge amount measuring device.
In addition, the charge maintenance property when left standing was evaluated by a charge decay rate calculated from the charge amount measured under the following conditions.
Let A be the charge amount of the developer after seasoning for 12 hours in an environment of temperature 22 ° C. and humidity 50% and then stirring and shaking for 2 minutes with a Turbula mixer. Next, assuming that the charge amount after the developer is allowed to stand for 24 hours in the above environment is B, the charge decay rate can be obtained from the following equation (2).
Formula (2) Charge decay rate = B / A x 100 (%)
−保存安定性の評価−
保存安定性は、実施例A/参考例A/比較例Aと同様に評価した。
-Evaluation of storage stability-
The storage stability was evaluated in the same manner as in Example A / Reference Example A / Comparative Example A.
−転写性の評価−
定着性の評価の際に作製した静電荷像現像用トナーB(1)〜B(9)それぞれの二成分現像剤を、図1に示す構成を有する画像形成装置(富士ゼロックス(株)社製、Docucentre color a450)のオフライン評価機の現像機に入れ、まず転写残量の評価は以下のように行なった。
-Evaluation of transferability-
An image forming apparatus having a configuration shown in FIG. 1 (manufactured by Fuji Xerox Co., Ltd.) is used for each of the two-component developers of the electrostatic charge image developing toners B (1) to B (9) prepared at the time of evaluating the fixability. , Doccentre color a450) was put in a developing machine of an off-line evaluator, and the transfer remaining amount was evaluated as follows.
一次転写バイアスを15μAから30μAまで3μA刻みに変化させ、各トナー毎に最も転写残量が少ない水準のバイアスに合わせて、画像カバレッジ密度100%の、2.5cm×4cmの長方形トナー像(画像密度1mg/cm2)を形成し、このトナー像が中間転写ベルトに一次転写されたタイミングで装置を停止させ、感光体ドラム上に残ったトナーを、テープに転写し、それを10回繰り返した際のトナーの総重量を、以下の基準で評価した。
◎:0.5mg未満
○:0.5mg以上1.5mg未満
△:1.5mg以上3.5mg未満
×:3.5mg以上
The primary transfer bias is changed from 15 μA to 30 μA in 3 μA increments, and a 2.5 cm × 4 cm rectangular toner image (image density) with an image coverage density of 100% according to the bias with the lowest transfer remaining amount for each toner. 1 mg / cm 2 ), and when the toner image is primarily transferred to the intermediate transfer belt, the apparatus is stopped, and the toner remaining on the photosensitive drum is transferred to the tape, which is repeated 10 times. The total toner weight was evaluated according to the following criteria.
A: Less than 0.5 mg B: 0.5 mg or more and less than 1.5 mg Δ: 1.5 mg or more and less than 3.5 mg x: 3.5 mg or more
なお、このとき使用した中間転写ベルトは、表面抵抗率が11.2logΩ/cm2、体積抵抗率が9.2logΩ・cmであるものを用いた。 The intermediate transfer belt used at this time had a surface resistivity of 11.2 log Ω / cm 2 and a volume resistivity of 9.2 log Ω · cm.
次に白筋状トナー飛散りの評価は、次のようにして行った。すなわち、画像形成装置から除電ブラシ(図1中の除電ブラシ6に相当)を取り外し、A3サイズの用紙全面に、画像カバレッジ密度30%のトナー像を形成し、白筋の発生を、目視にて以下の基準で評価した。
○:白筋は発生せず
△:白筋は発生するが許容できるレベル
×:白筋が発生し、且つ、画質上問題となるレベル
Next, the evaluation of white streaky toner scattering was performed as follows. That is, the static elimination brush (corresponding to the static elimination brush 6 in FIG. 1) is removed from the image forming apparatus, a toner image with an image coverage density of 30% is formed on the entire surface of the A3 size paper, and the occurrence of white streaks is visually observed. Evaluation was made according to the following criteria.
○: White streak does not occur Δ: White streak occurs but acceptable level ×: Level where white streak occurs and causes image quality problems
以上の様に作製したトナーの諸特性を表3に示す。また、表3に示すトナーの定着特性、ドキュメント保存性、帯電特性、転写性について表4に示す。 Table 3 shows various characteristics of the toner produced as described above. Table 4 shows the toner fixing characteristics, document storage characteristics, charging characteristics, and transfer characteristics shown in Table 3.
表3および表4に示す結果から、実施例B1〜B3、参考例B1〜B2は、良好な帯電量と低温定着性を両立しつつ、転写性、その他二次障害についても問題無く良好な特性を示した。また、エステルワックスを用いた実施例B2、B3では更なる定着ラチチュードの拡大が確認された。 From the results shown in Tables 3 and 4, Examples B1 to B3 and Reference Examples B1 to B2 are good without problems with respect to transferability and other secondary obstacles while achieving both good charge amount and low temperature fixability. The characteristics are shown. Further, in Examples B 2 and B 3 using an ester wax, further enlargement of the fixing latitude was confirmed.
一方で、結着樹脂に非晶性ポリエステル樹脂を用いない比較例B1や比較例B3、および、エステル化合物を用いない比較例B2では、低温定着性と帯電性、転写性との両立が困難な結果であった。さらに、エステル化合物を構成するいずれのアシル基の炭素数も10未満(炭素数8および1)である比較例B4では、低温定着性には問題無いものの、トナーの保存安定性に問題が生じた。 On the other hand, in Comparative Example B1 and Comparative Example B3 that do not use an amorphous polyester resin as a binder resin, and Comparative Example B2 that does not use an ester compound, it is difficult to achieve both low-temperature fixability, chargeability, and transferability. It was a result. Further, in Comparative Example B4 in which any acyl group constituting the ester compound has less than 10 carbon atoms (8 and 1 carbon atoms), there is no problem in low-temperature fixability, but there is a problem in storage stability of the toner. .
−中間転写体の抵抗率が転写に及ぼす影響の評価−
(実施例B2a〜実施例B2d)
中間転写体の抵抗率が転写に及ぼす影響については、図1に示す装置と同様の構成を有する画像形成装置(富士ゼロックス社製、Docucentre color a450)を用いた。評価に際しては、抵抗値の異なる4種類の中間転写ベルト2を取り付けて評価を実施した。
なお、中間転写ベルト2は、導電性の無端状ベルトであり、材質はポリイミドで、カーボンブラックを適当量含有させることにより導電性を付与したものである。ベルトサイズは、最大プリント画像サイズより大きい必要があり、かつベルト周長は各色トナー像の色ずれ防止という観点から、感光体ドラム周長の整数倍であることが望ましく、中間転写ベルト2は感光体ドラム周長の2倍の周長528mm、幅330mm、厚み90μmmであるものを用いた。
-Evaluation of the effect of intermediate transfer resistivity on transfer-
(Example B 2 a to Example B 2 d)
Regarding the influence of the resistivity of the intermediate transfer member on the transfer, an image forming apparatus (manufactured by Fuji Xerox Co., Ltd., Documente color a450) having the same configuration as the apparatus shown in FIG. 1 was used. In the evaluation, four types of intermediate transfer belts 2 having different resistance values were attached and evaluated.
The intermediate transfer belt 2 is a conductive endless belt, made of polyimide, and imparted with conductivity by containing an appropriate amount of carbon black. The belt size needs to be larger than the maximum print image size, and the belt circumference is preferably an integral multiple of the photoreceptor drum circumference from the viewpoint of preventing color misregistration of each color toner image. A drum having a circumference of 528 mm, a width of 330 mm, and a thickness of 90 μm, which is twice the circumference of the body drum, was used.
評価に用いた中間転写ベルトは、カーボンブラック含有量を変えることにより、表面抵抗率(ρs)および体積抵抗率(ρv)の異なる4種類のベルトを準備した。ベルトの抵抗は、高抵抗・微小電流計(アドバンテスト社製R8340A)にHRプローブ(三菱油化社製)を接続し、プローブに100Vを印加することにより測定した。 As the intermediate transfer belt used for the evaluation, four types of belts having different surface resistivity (ρs) and volume resistivity (ρv) were prepared by changing the carbon black content. The belt resistance was measured by connecting an HR probe (Mitsubishi Yuka Co., Ltd.) to a high resistance / microammeter (R8340A manufactured by Advantest) and applying 100V to the probe.
中間転写ベルトの抵抗と除電ブラシによる白筋状飛散りの改善効果を調べるため、上記4種類のベルトにおける白筋状飛散りの程度を評価した。
実験は、実施例B2で用いた静電荷像現像用トナーB(4)を用い、A3サイズの用紙全面に、画像カバレッジ密度30%のトナー像を形成し、白筋状のトナー飛散を目視で確認し以下の基準で評価した。
○:発生せず
△:若干発生するが問題ないレベル
×:顕著に発生し、使用に支障があるレベル
また、白筋状のトナー飛散と共に、同時にその他画質欠陥の有無を評価した。4種類の中間転写ベルトの抵抗値とそれぞれの転写性の評価結果を表5に示す。
In order to examine the resistance of the intermediate transfer belt and the effect of improving the white streaks by the neutralizing brush, the degree of white streaks in the four types of belts was evaluated.
Experiments using toner B (4) for developing electrostatic images used in Example B 2, the sheet the entire surface of the A3-size, to form an image coverage density of 30% of the toner image, visually white streaks toner scattering And evaluated according to the following criteria.
◯: Not generated Δ: Slightly generated but no problem level ×: Significantly generated and troublesome use In addition to white streaky toner scattering, the presence or absence of other image quality defects was evaluated simultaneously. Table 5 shows the resistance values of the four types of intermediate transfer belts and the evaluation results of the respective transfer properties.
表5が示す結果から、白筋状のトナー飛散は中間転写ベルトの表面抵抗率が1013Ω/cm2以下、体積抵抗率が1013Ω・cm以下では発生しなかったが、上述の抵抗率以上であった実施例B2dでは若干の飛散が現れたが問題ないレベルであった。
一方、表面抵抗率が109Ω/cm2以下、且つ体積抵抗率が107Ω・cm以下の実施例B2cのベルトでは白筋状のトナー飛散は見られなかったものの、二次転写バイアスが印加された瞬間に、一次転写効率が僅かに低下する事が確認された。これはベルト抵抗率が低いために、二次転写電流が中間転写ベルトを伝って一次転写部に流れ込んだためであると考えられるが、実用上には問題ない。
その他、実施例B2cや実施例B2bでは僅かにライン画像が滲んで見えるようになった。これは表面抵抗率が低いため、一次転写時に一次転写部の上流側まで転写電界が広がり、微小ギャップ領域で転写が行われるようになりトナーが飛び散ってしまうために発生すると考えられるが、これについても許容範囲のでレベルであった。
From the results shown in Table 5, white streaky toner scattering did not occur when the surface resistivity of the intermediate transfer belt was 10 13 Ω / cm 2 or less and the volume resistivity was 10 13 Ω · cm or less. In Example B 2 d, which was higher than the ratio, a slight scattering appeared, but it was at a level with no problem.
On the other hand, the surface resistivity of 10 9 Ω / cm 2 or less, although and volume resistivity in the belt 10 7 Ω · cm or less in Examples B 2 c white streaks toner scattering was observed, the secondary transfer It was confirmed that the primary transfer efficiency slightly decreased at the moment when the bias was applied. This is considered to be because the secondary transfer current flows through the intermediate transfer belt and flows into the primary transfer portion because the belt resistivity is low, but there is no practical problem.
In addition, in Example B 2 c and Example B 2 b, the line image was slightly blurred. This is thought to occur because the surface resistivity is low and the transfer electric field spreads to the upstream side of the primary transfer part during the primary transfer, and the transfer is performed in the minute gap region and the toner is scattered. Even the level was acceptable.
1 感光体ドラム
2 中間転写ベルト
3 露光装置
4 中間転写ベルトクリーナ
5 一次転写ロール
5a 電源
6 除電ブラシ
11 帯電ロール
12 ロータリ現像装置
12Y,12M,12C,12K 現像器
14 感光体クリーナ
21 テンションロール
22 駆動ロール
23 バックアップロール
24 二次転写ロール
25 カム機構
T1 一次転写部
T2 二次転写部
P 記録媒体
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Photoconductor drum 2 Intermediate transfer belt 3 Exposure device 4 Intermediate transfer belt cleaner 5 Primary transfer roll 5a Power supply 6 Neutralizing brush 11 Charging roll 12 Rotary developing device 12Y, 12M, 12C, 12K Developer 14 Photoconductor cleaner 21 Tension roll 22 Drive Roll 23 Backup roll 24 Secondary transfer roll 25 Cam mechanism T1 Primary transfer portion T2 Secondary transfer portion P Recording medium
Claims (2)
前記樹脂粒子分散液と前記着色剤分散液と前記エステル化合物分散液とを含む原料分散液中で、凝集粒子を形成する凝集工程と、
前記凝集粒子を加熱することにより融合する融合工程とを少なくとも経て、前記非晶性ポリエステル樹脂と、前記着色剤とを含み、且つ前記非晶性ポリエステル樹脂100重量部に対して、前記エステル化合物が2重量部〜20重量部含まれる静電荷像現像用トナーを作製することを特徴とする静電荷像現像用トナー製造方法。
〔一般式(1)中、R 1 、R 2 及びR 3 は、置換若しくは未置換のアシル基、及び、水素原子からなる群より選択される基又は原子であり、且つ、R 1 、R 2 及びR 3 の少なくともいずれか1つが、置換基として水酸基を有し炭素数が10〜28のアシル基を表す。〕 Least be non-crystalline polyester resin, the wear colorant and ester compound represented by the following general formula (1), by respectively dispersed in an aqueous medium, the resin particle dispersion, a colorant dispersion and an ester compound dispersion An emulsification step to be adjusted;
An agglomeration step of forming aggregated particles in a raw material dispersion containing the resin particle dispersion, the colorant dispersion, and the ester compound dispersion;
At least through a fusing step of fusing the aggregated particles by heating , the ester compound comprises the amorphous polyester resin and the colorant, and the ester compound with respect to 100 parts by weight of the amorphous polyester resin. A method for producing a toner for developing an electrostatic charge image, comprising producing 2 to 20 parts by weight of the toner for developing an electrostatic charge image.
[In the general formula (1), R 1 , R 2 and R 3 are a group or an atom selected from the group consisting of a substituted or unsubstituted acyl group and a hydrogen atom, and R 1 , R 2 And R 3 represents an acyl group having a hydroxyl group as a substituent and having 10 to 28 carbon atoms. ]
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