JP6533704B2 - Method of manufacturing capsule toner - Google Patents
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Description
本発明は、コア粒子(以下、トナー母粒子と呼ぶことがある)と該コア粒子の表面に形成されるシェル層とを備えるカプセルトナーの製造方法に関し、特には、シェル層用粒子がコア粒子から剥離する現象を抑制し、耐ブロッキング性に優れるカプセルトナーを得ることが可能なカプセルトナーの製造方法に関するものである。 The present invention relates to a method for producing a capsule toner comprising core particles (hereinafter sometimes referred to as toner base particles) and a shell layer formed on the surface of the core particles, and in particular, particles for shell layer are core particles The present invention relates to a method for producing a capsule toner capable of suppressing the phenomenon of peeling from the capsule toner and obtaining a capsule toner excellent in blocking resistance.
電子写真方式を利用した画像形成装置においては、軟化温度の低い結着樹脂を含むトナーを用い、低温定着を行う方法がある。低温定着を行うことで、定着装置に供給する電力を抑えることができる。しかしながら、軟化温度の低い結着樹脂を含むトナーは、熱により融着しやすく、耐ブロッキング性が低下する。 In an image forming apparatus using an electrophotographic method, there is a method of performing low temperature fixing using a toner containing a binder resin having a low softening temperature. By performing low temperature fixing, the power supplied to the fixing device can be suppressed. However, the toner containing the binder resin having a low softening temperature is easily fused by heat, and the blocking resistance is reduced.
軟化温度の低い結着樹脂を含むトナー母粒子の表面に対して、トナー母粒子よりも軟化温度が高く耐熱性の高い樹脂微粒子で被覆して、カプセルトナーを製造することで、トナーの低温定着性を損なわずに、耐ブロッキング性を向上させる方法がある。 The surface of the toner base particles containing a binder resin having a low softening temperature is covered with resin fine particles having a higher softening temperature and a higher heat resistance than the toner base particles to produce a capsule toner, thereby achieving low temperature fixing of the toner There is a method of improving the blocking resistance without losing the properties.
このように樹脂微粒子をトナー母粒子表面で膜化させるカプセルトナーの製造方法としては、例えば、水系媒体中でトナー母粒子表面に樹脂微粒子を付着させて加熱する方法、トナー母粒子表面に樹脂微粒子を付着させて機械的衝撃力を与える方法、トナー母粒子表面に樹脂微粒子を付着させて300℃以上の高温気流中で加熱する方法、トナー母粒子を撹拌しながら樹脂微粒子エマルションを噴霧する方法等が知られている。 As described above, as a method of producing a capsule toner in which resin fine particles are filmed on the surface of toner base particles, for example, a method of adhering resin fine particles on the surface of toner base particles in an aqueous medium and heating; A method of applying mechanical impact force, a method of depositing resin fine particles on the surface of toner base particles and heating in a high temperature air stream of 300.degree. C. or higher, a method of spraying a resin fine particle emulsion while stirring toner base particles, etc. It has been known.
例えば、特許文献1には、軟化温度の低いトナー母粒子表面に軟化温度の高い樹脂微粒子を被覆した後、機械的衝撃力を付与することにより軟化温度の高い樹脂微粒子からなる被覆層を形成(樹脂微粒子を固着被覆)し、低温定着性と耐ブロッキング性を向上させたトナーが開示されている。また、特許文献2では、樹脂微粒子を機械的衝撃力により芯粒子表面に固定して、定着方法の改良と共に低消費電力で非オフセット性を向上させたトナーが開示されている。 For example, in Patent Document 1, after a resin particle having a high softening temperature is coated on the surface of a toner base particle having a low softening temperature, a mechanical impact force is applied to form a coating layer composed of resin particles having a high softening temperature There is disclosed a toner in which resin fine particles are fixedly coated to improve low temperature fixing property and blocking resistance. Further, Patent Document 2 discloses a toner in which resin fine particles are fixed to the surface of core particles by mechanical impact force, and the fixing method is improved and the non-offset property is improved with low power consumption.
しかしながら、従来のカプセルトナーの製造方法のうち、トナー母粒子表面に樹脂微粒子を付着させてこれに機械的衝撃力を与えて膜化させる方法においては、通常、樹脂微粒子が乾燥状態でトナー母粒子表面に付着しているため、樹脂微粒子同士の凝集が起きたり、機械的衝撃力を付与する際に発生する風圧等によってトナー母粒子からの樹脂微粒子の遊離(剥離)が起きたりする問題があった。このようにして得られるカプセルトナーは、樹脂微粒子をトナー母粒子表面に均一に付着させることが困難な傾向にあるため、トナー母粒子表面の一部が露出し、ブロッキングが起こり易くなる。 However, among the conventional methods of manufacturing capsule toner, in the method of attaching resin fine particles to the surface of toner base particles and applying mechanical impact force to this to form a film, usually, the resin fine particles are toner base particles in a dry state. Since it adheres to the surface, there is a problem that aggregation of the resin fine particles occurs, or release (peeling) of the resin fine particles from the toner base particles occurs due to wind pressure or the like generated when applying mechanical impact force. The In the capsule toner thus obtained, it is difficult to uniformly attach the resin fine particles to the surface of the toner base particle, so that a part of the surface of the toner base particle is exposed and blocking easily occurs.
また、トナー母粒子を撹拌しながら樹脂微粒子エマルションを噴霧する方法を利用することによって、乾燥した樹脂微粒子を使用した場合に起こり得る課題を解消することも考えられるが、例えば樹脂微粒子エマルションを構成する溶媒(水等)を乾燥させる際に新たな問題が生じることになる。具体的には、樹脂微粒子の膜化を行う際に水を乾燥させるため、膜化工程での温度を高く設定したり、その作業時間を長くしたりすることが予測されるが、この場合、カプセルトナーの球形化が起きたり、カプセルトナー同士の凝集が起きたりするものと考えられる。その上、トナー母粒子を撹拌しながら樹脂微粒子エマルションを噴霧する方法を利用したとしても、機械的衝撃力を与える際にトナー母粒子から樹脂微粒子の遊離(剥離)が起こる問題については依然として改良の余地がある。 In addition, it is conceivable to solve the problems that may occur when dried resin fine particles are used by using a method of spraying a resin fine particle emulsion while stirring toner base particles, but, for example, a resin fine particle emulsion is configured New problems arise when drying solvents (water etc). Specifically, in order to dry the water when the resin fine particles are formed into a film, it is predicted that the temperature in the film formation step may be set high or the working time may be lengthened. In this case, It is considered that the capsule toner may be spheroidized or the capsule toner may be aggregated. Furthermore, even if the method of spraying the resin fine particle emulsion while stirring the toner base particles is used, the problem of the release (peeling) of the resin fine particles from the toner base particles when applying the mechanical impact force is still improved. There is room.
そこで、本発明の目的は、上記従来技術の問題を解決し、シェル層用粒子がコア粒子から剥離する現象を抑制し、耐ブロッキング性に優れるカプセルトナーを得ることが可能なカプセルトナーの製造方法を提供することにある。 Therefore, an object of the present invention is to provide a method for producing a capsule toner which solves the problems of the prior art, suppresses the phenomenon that shell layer particles peel from core particles, and can obtain a capsule toner excellent in blocking resistance. To provide.
本発明者は、トナー母粒子表面で樹脂微粒子を膜化させる工程に先立ち、コア粒子の表面にシェル層用粒子の水分散体を付着させて湿潤複合粒子を形成させる工程を行うことについて検討した。このようにして得られる湿潤複合粒子は、コア粒子表面にシェル層用粒子と水が存在しており、水の濡れ効果によってシェル層用粒子をコア粒子表面に強く付着させることができ、コア粒子からのシェル層用粒子の剥離を抑え、コア粒子表面を均一に被覆することができる。 The present inventor examined the step of attaching the aqueous dispersion of shell layer particles to the surface of the core particle to form the wet composite particle prior to the step of forming the resin fine particles on the surface of the toner base particle. . In the wet composite particles thus obtained, shell layer particles and water are present on the core particle surface, and shell layer particles can be strongly adhered to the core particle surface by the wetting effect of water, and core particles Peeling off particles for shell layer from the above can be suppressed, and the core particle surface can be uniformly coated.
しかしながら、水の濡れ効果によってシェル層用粒子をコア粒子表面に付着させることができたとしても、湿潤複合粒子を気流中で撹拌するため、例えば湿潤複合粒子を撹拌装置内に入れて撹拌した場合に、コア粒子からシェル層用粒子が剥離してしまう課題が存在する。そこで、本発明者は、更に検討したところ、撹拌装置内に存在している空気等の気体の影響によって撹拌時にコア粒子からシェル層用粒子の一部を剥離してしまうことが分かった。このため、気体の影響が無視できる程度に撹拌装置内を減圧しながら湿潤複合粒子を撹拌することで、コア粒子からのシェル層用粒子の剥離を抑えることができ、コア粒子表面の露出がなく、耐ブロッキング性に優れたカプセルトナーを製造できることを見出した。 However, even if the particles for shell layer can be attached to the surface of the core particles by the wetting effect of water, for example, when the wet composite particles are stirred in a stirring apparatus in order to stir the wet composite particles in the air flow. There is a problem that the shell layer particles peel off from the core particle. Then, when the present inventor further examined, it turned out that a part of particles for shell layers will exfoliate from core particles at the time of stirring under the influence of gas, such as air, which exists in a stirring device. For this reason, by stirring the wet composite particles while reducing the pressure in the stirring apparatus to such an extent that the influence of the gas can be ignored, peeling of the shell layer particles from the core particles can be suppressed, and the surface of the core particles is not exposed. It has been found that a capsule toner excellent in blocking resistance can be produced.
更に、本発明者は、撹拌装置内を減圧しすぎると、複合粒子の流動性が低下することになり、複合粒子から水を十分に乾燥できない場合があることも見出した。なお、複合粒子の流動性が著しく低下すると、シェル層用粒子の膜化にも影響を及ぼす恐れがある。 Furthermore, the inventor has also found that when the pressure in the stirring device is excessively reduced, the flowability of the composite particles is reduced, and the water may not be sufficiently dried from the composite particles. When the flowability of the composite particles is significantly reduced, the film formation of the shell layer particles may be affected.
即ち、本発明のカプセルトナーの製造方法は、コア粒子と該コア粒子の表面に形成されるシェル層とを備えるカプセルトナーの製造方法において、
コア粒子の表面にシェル層用粒子の水分散体を付着させて、前記コア粒子と、該コア粒子の表面に付着した前記シェル層用粒子及び水とを備える湿潤複合粒子を形成させる複合粒子形成工程と、
前記湿潤複合粒子を20torr以上500torr以下の圧力下で撹拌し、前記湿潤複合粒子を乾燥させつつ、前記コア粒子の表面で前記シェル層用粒子を膜化させる膜化工程と
を含むことを特徴とする。
That is, the method for producing a capsule toner according to the present invention is a method for producing a capsule toner comprising core particles and a shell layer formed on the surface of the core particles,
A composite particle is formed by attaching an aqueous dispersion of shell layer particles to the surface of the core particles to form a wet composite particle comprising the core particles, the shell layer particles attached to the surface of the core particles, and water. Process,
The wet composite particles was stirred under 500torr less pressure than 20 torr, while drying the wet composite particles, and characterized in that it comprises a film-forming step for forming a film of the shell layer particles at the surface of the core particles Do.
本発明のカプセルトナーの製造方法の好適例においては、前記膜化工程において、湿潤複合粒子の撹拌が、50torr以上400torr以下の圧力下で行われる。 In a preferred embodiment of the method for producing a capsule toner according to the present invention, the wet composite particles are stirred at a pressure of 50 torr and 400 torr in the film forming step.
本発明によれば、シェル層用粒子がコア粒子から剥離する現象を抑制し、耐ブロッキング性に優れるカプセルトナーを得ることが可能なカプセルトナーの製造方法を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a method for producing a capsule toner capable of suppressing the phenomenon in which the shell layer particles are peeled from the core particles and obtaining a capsule toner having excellent blocking resistance.
以下に、本発明のカプセルトナーの製造方法を詳細に説明する。本発明のカプセルトナーの製造方法は、コア粒子と該コア粒子の表面に形成されるシェル層とを備えるカプセルトナーの製造方法において、コア粒子の表面にシェル層用粒子の水分散体を付着させて湿潤複合粒子を形成させる複合粒子形成工程と、前記湿潤複合粒子を20torr以上500torr以下の圧力下で撹拌し、コア粒子表面でシェル層用粒子を膜化させる膜化工程とを含むことを特徴とする。 Hereinafter, the method for producing the capsule toner of the present invention will be described in detail. The method for producing a capsule toner according to the present invention is a method for producing a capsule toner comprising a core particle and a shell layer formed on the surface of the core particle, wherein an aqueous dispersion of shell layer particles is attached to the surface of the core particle. A composite particle forming step of forming a wet composite particle, and a film forming step of stirring the wet composite particle under a pressure of 20 to 500 Torr and forming a shell layer particle on the surface of the core particle. I assume.
本発明のカプセルトナーの製造方法においては、まず、コア粒子の表面にシェル層用粒子の水分散体を付着させて湿潤複合粒子を形成させる(複合粒子形成工程)。この複合粒子形成工程によって得られる湿潤複合粒子は、コア粒子と、該コア粒子表面にシェル層用粒子及び水を備えており、水の濡れ効果によってシェル層用粒子をコア粒子表面に強く付着することができ、これにより、コア粒子からのシェル層用粒子の剥離を抑え、コア粒子表面を均一に被覆することができる。上記湿潤複合粒子中において、水の含有量は、3質量%以上で且つ30質量%以下であることが好ましい。水の含有量が3質量%未満では、水の濡れ効果を十分に発揮できない場合もあり、一方、水の含有量が30質量%を超えると、後述する膜化工程において十分な乾燥が困難になる場合もある。 In the method for producing a capsule toner of the present invention, first, an aqueous dispersion of shell layer particles is attached to the surface of core particles to form wet composite particles (composite particle forming step). The wet composite particle obtained by this composite particle forming step is provided with the core particle and the shell layer particle and water on the core particle surface, and the shell layer particle is strongly adhered to the core particle surface by the wetting effect of water. As a result, peeling of the shell layer particles from the core particles can be suppressed, and the core particle surface can be uniformly coated. In the wet composite particles, the content of water is preferably 3% by mass or more and 30% by mass or less. If the content of water is less than 3% by mass, the wetting effect of water may not be sufficiently exhibited. On the other hand, if the content of water exceeds 30% by mass, sufficient drying is difficult in the film formation step described later It can be
上記複合粒子形成工程において、コア粒子の表面にシェル層用粒子の水分散体を付着させる方法としては、コア粒子にシェル層用粒子の水分散体を噴射させる手段やコア粒子とシェル層用粒子の水分散体とを混合させる手段等の様々な手段が利用できる。コア粒子へのシェル層用粒子の水分散体の噴射には、例えば、噴射ノズルを使用できる。また、コア粒子とシェル層用粒子の水分散体の混合には、公知の混合機を使用でき、例えば、ヘンシェルミキサ(商品名、日本コークス工業株式会社製)、スーパーミキサ(商品名、株式会社カワタ製)、メカノミル(商品名、岡田精工株式会社製)等のヘンシェルタイプの混合装置、オングミル(商品名、ホソカワミクロン株式会社製)、ハイスピードバキュームドライヤやダイナミックドライヤー(商品名、株式会社アーステクニカ製)等が挙げられる。
なお、上記複合粒子形成工程は、減圧下で行われず、通常、常圧(750torr以上780torr以下)下で行われ、また、上記複合粒子形成工程での温度は、特に制限されるものではないが、10℃以上30℃以下であることが好ましい。
In the above composite particle forming step, as a method of attaching an aqueous dispersion of shell layer particles to the surface of the core particle, means for spraying the aqueous dispersion of shell layer particles on the core particle, core particle and shell layer particles Various means are available, such as means for mixing with the aqueous dispersion of For injection of the aqueous dispersion of shell layer particles onto the core particles, for example, an injection nozzle can be used. In addition, a known mixer can be used for mixing the aqueous dispersion of the core particles and the particles for shell layer, and, for example, Henschel mixer (trade name, manufactured by Nippon Coke Kogyo Co., Ltd.), super mixer (trade name, Co., Ltd.) (Made by Kawata), Henschel type mixing device such as Mechano Mill (trade name, manufactured by Okada Seiko Co., Ltd.), Ong Mill (trade name, manufactured by Hosokawa Micron Corporation), high speed vacuum dryer or dynamic dryer (trade name, manufactured by Earth Technica Co., Ltd.) Etc.).
The composite particle forming step is not performed under reduced pressure, and is usually performed under normal pressure (750 torr and 780 torr or less), and the temperature in the composite particle forming step is not particularly limited. The temperature is preferably 10 ° C. or more and 30 ° C. or less.
上記複合粒子形成工程においては、コア粒子100質量部に対するシェル層用粒子の割合が5質量部以上10質量部以下となるようにシェル層用粒子の水分散体をコア粒子に付着させることが好ましい。 In the composite particle forming step, it is preferable that the aqueous dispersion of shell layer particles be attached to the core particles so that the ratio of shell layer particles to 100 parts by mass of core particles is 5 parts by mass or more and 10 parts by mass or less. .
本発明のカプセルトナーの製造方法において、コア粒子は、特に限定されるものではないが、カプセルトナーのトナー母粒子として利用する観点から、樹脂を含む粒子であることが好ましい。コア粒子に使用できる樹脂としては、例えば、ポリスチレン樹脂、スチレンモノマーと(メタ)アクリル酸系モノマー及び/又は(メタ)アクリル酸エステル系モノマーとを共重合したスチレン−アクリル系樹脂、ポリメチルメタクリレート等の(メタ)アクリル酸エステル系樹脂、ポリエチレン等のポリオレフィン系樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂等が挙げられる。これら樹脂は1種を単独で使用でき又は2種以上を併用できる。 In the method for producing a capsule toner of the present invention, the core particles are not particularly limited, but it is preferable that the core particles are particles containing a resin from the viewpoint of using as a toner base particle of the capsule toner. Examples of resins that can be used for the core particles include polystyrene resins, styrene-acrylic resins obtained by copolymerizing styrene monomers and (meth) acrylic acid monomers and / or (meth) acrylic acid ester monomers, polymethyl methacrylate, etc. (Meth) acrylic ester resins, polyolefin resins such as polyethylene, polyester resins, polyurethane resins, epoxy resins and the like. These resins may be used alone or in combination of two or more.
コア粒子に使用できる樹脂は、コア粒子をカプセルトナーのトナー母粒子として利用する観点から、ガラス転移温度が30℃以上80℃以下であることが好ましく、軟化温度が80℃以上150℃以下であることが好ましく、酸価が0KOHmg/g以上30KOHmg/g以下であることが好ましい。 The resin that can be used for the core particles preferably has a glass transition temperature of 30 ° C. to 80 ° C., and a softening temperature of 80 ° C. to 150 ° C., from the viewpoint of using the core particles as toner base particles of capsule toner. The acid value is preferably 0 KOHmg / g or more and 30 KOHmg / g or less.
コア粒子は、カプセルトナーのトナー母粒子として利用する観点から、体積平均粒径が4μm以上8μm以下であることが好ましく、通常、円形度が0.96以下であり、0.940以上0.960以下であることが好ましい。 The core particles preferably have a volume average particle diameter of 4 μm to 8 μm from the viewpoint of use as a toner base particle of capsule toner, and usually, the circularity is 0.96 or less, and 0.940 to 0.960. It is preferable that it is the following.
なお、本発明において、粒子の円形度は、例えばフロー式粒子像分析装置「FPIA−3000」(マルバーン社製)を用いて測定できるが、測定原理が同じであれば特に限定はしない。この装置の測定原理は、分散媒中の粒子をCCDカメラにて静止画像を撮像し、その画像から円形度計算等の計算を行うものである。チャンバーから投入された試料は、フラットシースフローセルに送られてシース液に挟まれて扁平な流れを形成する。セル内を通過する試料にストロボ光を照射しながら静止画像をCCDカメラで撮影する。撮像画像の画像処理により各粒子の輪郭抽出を行い、粒子像の投影面積Sや周囲長L等が計測される。これから円相当径と円形度が計算される。
円相当径は、粒子像の投影面積と同じ面積を持つ円の直径のことで、円形度は、円相当径から求めた円の周囲長を粒子投影像の周囲長で割った値として定義され、次式で算出される。
円形度=2×(π×S)1/2/L
シース液には、パーティクルシース「PSE−900A」(マルバーン社製)を、分散剤としては、市販の家庭用洗剤5質量%水分散液を、分散器としては、該装置のオートサンプラー装置を用いて、試料を分散させ、これを上記フロー式粒子像分析装置に導入し、HPF測定モードで、トータルカウントで10000個の粒子を計測する。そして、粒子解析時の2値化閾値を85%とし、全粒径範囲として、粒子の平均円形度を求める。
In the present invention, the circularity of particles can be measured, for example, using a flow type particle image analyzer “FPIA-3000” (manufactured by Malvern Co.), but there is no particular limitation as long as the measurement principle is the same. The measurement principle of this device is to take a still image of particles in the dispersion medium with a CCD camera, and calculate the circularity and the like from the image. The sample introduced from the chamber is sent to the flat sheath flow cell and sandwiched by the sheath liquid to form a flat flow. A still image is taken with a CCD camera while irradiating the sample passing through the cell with strobe light. The contour extraction of each particle is performed by image processing of the captured image, and the projection area S, the peripheral length L, and the like of the particle image are measured. From this, the equivalent circle diameter and the degree of circularity are calculated.
The equivalent circle diameter is the diameter of a circle having the same area as the projected area of the particle image, and the circularity is defined as the perimeter of the circle determined from the equivalent circle diameter divided by the perimeter of the particle projection image , Calculated by the following equation.
Circularity = 2 × (π × S) 1/2 / L
A particle sheath “PSE-900A” (manufactured by Malvern Co., Ltd.) is used as the sheath liquid, a commercially available household detergent 5% by weight aqueous dispersion is used as the dispersing agent, and the autosampler device of the apparatus is used as the dispersing device. The sample is dispersed, introduced into the above-mentioned flow type particle image analyzer, and 10000 particles are measured by total count in the HPF measurement mode. Then, the binarization threshold value at the time of particle analysis is set to 85%, and the average circularity of particles is determined as the entire particle size range.
本発明のカプセルトナーの製造方法において、シェル層用粒子の水分散体は、シェル層用粒子が水中に分散しているものであるが、シェル層用粒子の水分散体において、シェル層用粒子(A)と水(B)の質量比(A/B)は、30/70以上70/30以下であることが好ましい。 In the method for producing a capsule toner of the present invention, the aqueous dispersion of shell layer particles is one in which the shell layer particles are dispersed in water, but in the aqueous dispersion of shell layer particles, the shell layer particles The mass ratio (A / B) of (A) to water (B) is preferably 30/70 or more and 70/30 or less.
上記シェル層用粒子の水分散体は、例えば、樹脂原料であるモノマー成分の乳化重合反応を水中で行うことによって調製でき、又はホモジナイザー等により樹脂を水中で乳化分散させて細粒化することによっても調製できる。 The aqueous dispersion of particles for the shell layer can be prepared, for example, by conducting an emulsion polymerization reaction of a monomer component which is a resin raw material in water, or by emulsifying and dispersing a resin in water using a homogenizer etc. Can also be prepared.
上記シェル層用粒子は、樹脂微粒子であることが好ましく、例えば、トナー材料に用いられる樹脂を用いることができ、例えば、ポリスチレン樹脂、スチレンモノマーと(メタ)アクリル酸系モノマー及び/又は(メタ)アクリル酸エステル系モノマーとを共重合したスチレン−アクリル系樹脂、ポリメチルメタクリレート等の(メタ)アクリル酸エステル系樹脂、ポリエステル樹脂等が挙げられる。これらの中でも、スチレン−アクリル系樹脂又はポリエステル樹脂が好ましい。スチレン−アクリル系樹脂は、軽量で高い強度を有し、更に透明性も高く、安価で、粒子径の揃った材料を得やすいなど多くの利点を有する。 The particles for the shell layer are preferably resin fine particles. For example, a resin used for a toner material can be used. For example, polystyrene resin, styrene monomer and (meth) acrylic acid type monomer and / or (meth) Examples thereof include styrene-acrylic resins copolymerized with acrylic ester monomers, (meth) acrylic ester resins such as polymethyl methacrylate, polyester resins, and the like. Among these, styrene-acrylic resins or polyester resins are preferable. The styrene-acrylic resin has many advantages such as light weight, high strength, high transparency, low cost, and easy to obtain material with uniform particle diameter.
上記シェル層用粒子に使用できる樹脂は、そのガラス転移温度がコア粒子に含まれる樹脂のガラス転移温度より高いことが好ましく、50℃以上80℃以下であることが好ましい。また、上記シェル層用粒子に使用できる樹脂の軟化温度は、コア粒子に含まれる樹脂の軟化温度より高いことが好ましく、80℃以上140℃以下であることが更に好ましい。 It is preferable that the glass transition temperature of resin which can be used for the particle | grains for said shell layers is higher than the glass transition temperature of resin contained in core particle, and it is preferable that they are 50 degreeC or more and 80 degrees C or less. The softening temperature of the resin that can be used for the shell layer particles is preferably higher than the softening temperature of the resin contained in the core particles, and more preferably 80 ° C. or more and 140 ° C. or less.
上記シェル層用粒子は、体積平均粒径がコア粒子の平均粒径よりも充分に小さいことが好ましく、0.1μm以上0.5μm以下であることが更に好ましい。 The particles for shell layer preferably have a volume average particle diameter sufficiently smaller than the average particle diameter of the core particles, and more preferably 0.1 μm or more and 0.5 μm or less.
本発明のカプセルトナーの製造方法においては、次に、上記複合粒子形成工程により得られる湿潤複合粒子を減圧下で撹拌することにより、コア粒子表面でシェル層用粒子を膜化させる工程(膜化工程)を要するが、この膜化工程は、20torr(0.00266MPa)以上500torr(0.0666MPa)以下の圧力下で該湿潤複合粒子を撹拌することによって行われる。20torr以上500torr以下の圧力下で湿潤複合粒子を撹拌することで、コア粒子からのシェル層用粒子の剥離を抑えることができ、これにより、コア粒子表面の露出がなく、耐ブロッキング性に優れたカプセルトナーを製造することができる。なお、湿潤複合粒子の撹拌が500torrを超える圧力下で行われると、撹拌装置内に存在している気体の影響によって撹拌時にコア粒子からシェル層用粒子の剥離が生じる In the method for producing a capsule toner according to the present invention, next, a step of forming particles for shell layer on the surface of core particles by stirring the wet composite particles obtained in the above composite particle forming step under reduced pressure (film formation Although the film formation step is required, the film formation step is performed by stirring the wet composite particles under a pressure of 20 torr (0.00266 MPa) or more and 500 torr (0.0666 MPa) or less. By stirring the wet composite particles under a pressure of 20 torr or more and 500 torr or less, peeling of shell layer particles from the core particles can be suppressed, whereby the surface of the core particles is not exposed and the blocking resistance is excellent. Capsule toner can be manufactured. When stirring of the wet composite particles is performed under a pressure exceeding 500 torr, the particles of the shell layer are separated from the core particles during stirring due to the influence of the gas present in the stirring device.
上記膜化工程で使用できる装置としては、例えば、ハイスピードバキュームドライヤ(商品名、株式会社アーステクニカ製)等の撹拌装置を使用することができる。 As an apparatus which can be used at the said film-forming process, stirring apparatuses, such as high-speed vacuum dryer (a brand name, Earth Technica Co., Ltd. make), can be used, for example.
上記膜化工程においては、湿潤複合粒子の撹拌が、50torr(0.00666MPa)以上400torr(0.0533MPa)以下の圧力下で行われることが好ましい。湿潤複合粒子の撹拌が50torr未満の圧力下で行われると、攪拌装置内に流動エアが少なく、湿潤複合粒子の流動が悪くなり、乾燥しにくくなる。湿潤複合粒子の撹拌が400torrを超える圧力下で行われると、シェル層用粒子の付着状態が悪化する恐れがある。 In the film forming step, the wet composite particles are preferably stirred under a pressure of 50 torr (0.00666 MPa) or more and 400 torr (0.0533 MPa) or less. When stirring of the wet composite particles is performed under a pressure of less than 50 torr, there is little flowing air in the stirring device, the flow of the wet composite particles becomes worse, and drying becomes difficult. When the wet composite particles are stirred under a pressure of over 400 torr, the adhesion state of the shell layer particles may be deteriorated.
上記膜化工程においては、例えば、ブロワ等の減圧手段を撹拌装置に設けて撹拌装置内を減圧することで、上述の圧力を容易に達成することができる。 In the film forming step, for example, the pressure described above can be easily achieved by evacuating the inside of the stirring apparatus by providing pressure reducing means such as a blower in the stirring apparatus.
上記膜化工程において行われる湿潤複合粒子の撹拌において、その撹拌速度は、撹拌手段の形状等によって適宜選択されるものであるが、撹拌速度が速すぎると、長時間の撹拌により、シェル層用粒子の剥離が起こる場合もあり、一方、撹拌速度が遅すぎると、シェル層用粒子の膜化が不十分になる場合もある。なお、撹拌手段の撹拌速度は、特に制限されるものではないが、4m/s以上30m/s以下であることが好ましい。 In the stirring of the wet composite particles carried out in the above-mentioned film forming step, the stirring speed is appropriately selected depending on the shape of the stirring means etc. However, if the stirring speed is too fast, for shell layer by stirring for a long time Peeling of particles may occur, while too slow agitating speed may result in insufficient film formation of shell layer particles. The stirring speed of the stirring means is not particularly limited, but is preferably 4 m / s or more and 30 m / s or less.
上記膜化工程においては、シェル層用粒子の膜化及び複合粒子の乾燥をより効率的に行うため、湿潤複合粒子の撹拌を加熱しながら行うこともできる。撹拌時の温度は、特に制限されるものではないが、50℃以上65℃以下であることが好ましい。撹拌時の温度が50℃未満では、膜化に時間がかかり、65℃を越えると凝集しやすくなる。なお、撹拌時の温度とは、湿潤複合粒子の撹拌が行われている際の撹拌装置内の温度を指す。例えば、温度調整用ジャケット等の加熱手段を撹拌装置に設けることで、撹拌時の温度を容易に調整することができる。 In the above-mentioned film formation step, in order to perform film formation of particles for shell layer and drying of composite particles more efficiently, stirring of wet composite particles can also be performed while heating. The temperature at the time of stirring is not particularly limited, but is preferably 50 ° C. or more and 65 ° C. or less. When the temperature at the time of stirring is less than 50 ° C., film formation takes time, and when it exceeds 65 ° C., aggregation tends to occur. In addition, the temperature at the time of stirring refers to the temperature in the stirring apparatus at the time of stirring of a wet composite particle is performed. For example, the temperature at the time of stirring can be easily adjusted by providing heating means such as a temperature control jacket in the stirring device.
上記膜化工程によって得られるカプセルトナー中において、水の含有量は、0質量%以上1.0質量%以下であることが好ましい。 The content of water in the capsule toner obtained in the film forming step is preferably 0% by mass or more and 1.0% by mass or less.
電子写真方式の画像形成装置に用いるカプセルトナーは、体積平均粒径が4μm以上8μm以下であることが好ましく、通常、円形度が0.96以下であり、0.940以上0.960以下であることが好ましい。所望の体積平均粒子を有するカプセルトナーを得るため、必要に応じて、上記膜化工程によって得られたカプセルトナーの粒度分布を調整することもできる。 The capsule toner used in the electrophotographic image forming apparatus preferably has a volume average particle diameter of 4 to 8 μm, and generally has a circularity of 0.96 or less and 0.940 to 0.960. Is preferred. In order to obtain a capsule toner having desired volume average particles, the particle size distribution of the capsule toner obtained by the above-mentioned film forming step can also be adjusted, if necessary.
本発明のカプセルトナーの製造方法によれば、上記複合粒子形成工程及び膜化工程を行うことで、コア粒子と該コア粒子の表面に形成されるシェル層とを備えるカプセルトナーを製造することができるが、該カプセルトナーは、コア粒子表面の露出がなく、耐ブロッキング性に優れており、電子写真方式の画像形成装置に好適に使用できる。 According to the method for producing a capsule toner of the present invention, it is possible to produce a capsule toner comprising core particles and a shell layer formed on the surface of the core particles by performing the composite particle forming step and the film forming step. Although the capsule toner can be used, the capsule toner has no exposure to the surface of the core particle and is excellent in blocking resistance, and can be suitably used for an electrophotographic image forming apparatus.
次に、図を参照しながら本発明のカプセルトナーの製造方法に使用できる撹拌装置を詳細に説明する。図1は、本発明のカプセルトナーの製造方法に使用できる撹拌装置の一例の概略断面図である。図示例の撹拌装置は、容器状部材1と、撹拌手段2と、減圧手段3とを備えており、本発明のカプセルトナーの製造方法における膜化工程を行うことが可能である。
Next, the stirring device that can be used in the method for producing a capsule toner of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of an example of a stirring device that can be used in the method for producing a capsule toner of the present invention. The stirring apparatus of the illustrated example includes a container-like member 1, a stirring unit 2, and a
容器状部材1は、内部空間を有しており、ここで、湿潤複合粒子の撹拌が行われる。容器状部材1の上部には、湿潤複合粒子を投入するための投入口4が設けられており、投入口4から湿潤複合粒子を容器状部材1内部に投入できる。また、容器状部材1の下部には、後述する撹拌手段2が設けられている。更に、容器状部材1は、上方に減圧手段3と連結するための管5を備えており、下方に膜化工程終了後にカプセルトナーを回収するための管6を備えている。容器状部材1と管6の連結部には例えば電磁弁(図示せず)が設けられており、膜化工程終了後に電磁弁を開放し、カプセルトナーを回収することができる。
The container-like member 1 has an internal space, where agitation of the wet composite particles takes place. In the upper part of the container 1, an inlet 4 for introducing the wet composite particles is provided, and the wet composite particles can be introduced into the container 1 from the inlet 4. Further, a stirring means 2 described later is provided at the lower part of the container 1. Furthermore, the container-like member 1 is provided with a pipe 5 for connecting with the
撹拌手段2は、容器状部材1内で湿潤複合粒子を撹拌するための手段であり、撹拌手段2を用いて湿潤複合粒子を撹拌することができる。図示例の撹拌装置において、撹拌手段2は、回転軸部材と撹拌羽根とを備える。回転軸部材は、撹拌手段の軸線方向に一致する軸線を有し且つ容器状部材1の下部壁面を厚み方向に貫通するように形成される貫通孔に挿通されるように設けられ、図示しないモータによって軸線回りに回転する円柱棒状部材である。撹拌羽根は、回転軸部材によって支持され、回転軸部材の回転に伴って回転する。ここで、撹拌速度とは、撹拌羽根の回転速度を意味する。 The stirring means 2 is a means for stirring the wet composite particles in the container 1. The stirring means 2 can be used to stir the wet composite particles. In the stirring device of the illustrated example, the stirring means 2 includes a rotating shaft member and a stirring blade. The rotary shaft member has an axis coinciding with the axial direction of the stirring means, and is provided so as to be inserted into a through hole formed to penetrate the lower wall surface of the container 1 in the thickness direction. Is a cylindrical rod-shaped member that rotates about the axis according to. The stirring blade is supported by the rotating shaft member and rotates with the rotation of the rotating shaft member. Here, the stirring speed means the rotation speed of the stirring blade.
減圧手段3としては、例えばブロワ等を使用することができ、容器状部材内部の気体を排出することで、撹拌時の圧力を調整することができる。なお、図示例の撹拌装置においては、回転軸部材が通る容器状部材1の貫通孔から、矢印で示されるように、空気等の気体が導入されており、減圧手段3と組み合わせることで容器状部材内部の圧力をより効率的に調整することができる。また、気体を容器状部材1に導入することで、複合粒子の乾燥をより効率的に行うこともできる。更に、図示例の撹拌装置においては、容器状部材1と減圧手段3の間にバグフィルタ7が設けられており、湿潤複合粒子や乾燥後の複合粒子(即ちカプセルトナー)が気体と一緒に排出されることを防ぐことができる。
For example, a blower or the like can be used as the
図示例の撹拌装置においては、容器状部材1の外側に温度調整用ジャケット8が設けられている。温度調整用ジャケット8は、例えば、ジャケット内部の空間に加温媒を通すことで、加熱手段として利用でき、湿潤複合粒子の撹拌を加熱しながら行うことが可能になる。なお、温度調整用ジャケット8は、ジャケット内部の空間に冷却媒を通せば、冷却手段としても利用することができる。
In the stirring device of the illustrated example, a
次に、図を参照しながら本発明のカプセルトナーの製造方法の一実施態様を詳細に説明する。図2は、本発明のカプセルトナーの製造方法の一実施態様を示すフローチャートである。図示例のカプセルトナーの製造方法は、トナー母粒子を作製するトナー母粒子作製工程S1と、樹脂微粒子の水分散体を調製する樹脂微粒子調製工程S2と、湿潤複合粒子を形成させる複合粒子形成工程S3と、湿潤複合粒子を乾燥させつつ樹脂微粒子の膜化を行うことでカプセルトナーを製造する膜化工程S4と、カプセルトナーを回収する回収工程S5とを備える。 Next, one embodiment of a method for producing a capsule toner of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 2 is a flow chart showing one embodiment of the method for producing a capsule toner of the present invention. In the method for producing the capsule toner of the illustrated example, a toner base particle producing step S1 for producing toner base particles, a resin fine particle producing step S2 for producing an aqueous dispersion of resin fine particles, and a composite particle forming step for forming wet composite particles And S3 and a film forming step S4 of manufacturing a capsule toner by forming a film of resin fine particles while drying the wet composite particles, and a collection step S5 of collecting the capsule toner.
(1)トナー母粒子作製工程S1
トナー母粒子作製工程S1では、カプセルトナーのコアとなり、その表面が樹脂微粒子によって被覆されることになるトナー母粒子を作製する。なお、トナー母粒子は、本発明のカプセルトナーの製造方法におけるコア粒子に相当する。トナー母粒子は、結着樹脂及び着色剤を含む粒子であり、その作製方法は特に限定されることなく、公知の方法によって得ることができる。トナー母粒子の作製方法としては、例えば、粉砕法等の乾式法、懸濁重合法、乳化凝集法、分散重合法、溶解懸濁法、溶融乳化法等の湿式法が挙げられる。以下、粉砕法によってトナー母粒子を作製する方法を説明する。
(1) Toner mother particle production step S1
In the toner base particle preparation step S1, toner base particles which become the core of the capsule toner and whose surface is to be covered with the fine resin particles are prepared. The toner base particles correspond to core particles in the method for producing a capsule toner of the present invention. The toner base particles are particles containing a binder resin and a colorant, and the preparation method is not particularly limited, and can be obtained by a known method. Examples of the method for producing toner base particles include dry methods such as pulverization methods, suspension polymerization methods, emulsion aggregation methods, dispersion polymerization methods, dissolution suspension methods, and melt emulsification methods. Hereinafter, a method of producing toner base particles by a pulverization method will be described.
(粉砕法によるトナー母粒子作製方法)
粉砕法を用いるトナー母粒子の作製方法では、結着樹脂、着色剤及びその他の添加剤を含むトナー母粒子原料組成物を、混合機で乾式混合した後、混練機によって溶融混練する。溶融混練によって得られる混練物を冷却固化し、固化物を粉砕機によって粉砕する。その後、必要に応じて分級等の粒度調整を行い、トナー母粒子を得る。
(Method of producing toner mother particles by grinding method)
In the method of producing toner base particles using the pulverizing method, a toner base particle material composition containing a binder resin, a colorant and other additives is dry-mixed by a mixer and then melt-kneaded by a kneader. The kneaded material obtained by the melt-kneading is solidified by cooling, and the solidified material is crushed by a grinder. Thereafter, particle size adjustment such as classification is performed as necessary to obtain toner base particles.
混合機としては公知のものを使用でき、例えば、ヘンシェルミキサ(商品名、日本コークス工業株式会社製)、スーパーミキサ(商品名、株式会社カワタ製)、メカノミル(商品名、岡田精工株式会社製)等のヘンシェルタイプの混合装置等が挙げられる。 A well-known mixer can be used as the mixer. For example, Henschel mixer (trade name, manufactured by Nippon Coke Industry Co., Ltd.), super mixer (trade name, manufactured by Kawata Co., Ltd.), mechano mill (trade name, manufactured by Okada Seiko Co., Ltd.) And Henschel-type mixers, etc.
混練機としても公知のものを使用でき、例えば、二軸押出し機、三本ロール、ラボブラストミル等の一般的な混練機を使用できる。更に具体的には、例えば、TEM−100B(商品名、東芝機械株式会社製)、PCM−65/87、PCM−30(以上いずれも商品名、株式会社池貝製)等の1軸又は2軸のエクストルーダ、ニーデックス(商品名、日本コークス工業株式会社製)等のオープンロール方式の混練機が挙げられる。 A well-known thing can also be used as a kneader, for example, general kneaders, such as a twin-screw extruder, a 3 roll, a lab blast mill, can be used. More specifically, for example, uniaxial or biaxial, such as TEM-100B (trade name, manufactured by Toshiba Machine Co., Ltd.), PCM-65 / 87, PCM-30 (all of which are trade names, manufactured by Ikegai Co., Ltd.) Kneaders of an open roll type such as an extruder of K. K. K., and KNEDEX (trade name, manufactured by Nippon Coke Industry Co., Ltd.).
混練物は、冷却固化した後、ハンマーミル又はカッティングミル等によって、重量平均粒径100μm以上5mm以下程度の粗粉砕物に粗粉砕され、得られた粗粉砕物は、例えば、重量平均粒径15μm以下にまで更に微粉砕される。粗粉砕物の微粉砕には、例えば、超音速ジェット気流を利用するジェット式粉砕機、高速で回転する回転子(ロータ)と固定子(ライナ)との間に形成される空間に粗粉砕物を導入して粉砕する衝撃式粉砕機等を用いることができる。 The kneaded product is cooled and solidified, and then roughly crushed into a roughly crushed product having a weight average particle diameter of about 100 μm to about 5 mm by a hammer mill or a cutting mill, and the obtained roughly crushed product has, for example, a weight average particle diameter of 15 μm. It is further finely pulverized to the following. For comminution of the coarsely pulverized material, for example, a jet crusher using supersonic jet air stream, coarsely pulverized material in a space formed between a rotor (rotor) rotating at high speed and a stator (liner) An impact crusher etc. which introduce and crush can be used.
分級には、遠心力による分級及び風力による分級によって過粉砕トナー母粒子を除去できる公知の分級機を使用することができ、例えば、旋回式風力分級機(ロータリー式風力分級機)等を使用することができる。 For classification, a known classifier capable of removing over-crushed toner base particles by centrifugal classification and classification by wind can be used. For example, a rotary type air classifier (rotary type air classifier) or the like can be used. be able to.
(トナー母粒子原料)
前述のように、トナー母粒子は、結着樹脂と着色剤とを含む。なお、結着樹脂は、本発明のカプセルトナーの製造方法におけるコア粒子に使用できる樹脂に相当する。結着樹脂としては、特に限定されるものではなく、黒トナー又はカラートナー用の公知の結着樹脂を使用することができ、例えば、ポリスチレン樹脂、スチレンモノマーと(メタ)アクリル酸系モノマー及び/又は(メタ)アクリル酸エステル系モノマーとを共重合したスチレン−アクリル系樹脂、ポリメチルメタクリレート等の(メタ)アクリル酸エステル系樹脂、ポリエチレン等のポリオレフィン系樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂等が挙げられる。また、原料モノマー混合物に離型剤を混合し、重合反応を行って得られる樹脂を用いてもよい。結着樹脂は1種を単独で使用でき又は2種以上を併用できる。
(Toner mother particle raw material)
As described above, the toner base particles contain a binder resin and a colorant. The binder resin corresponds to a resin that can be used as core particles in the method for producing a capsule toner of the present invention. The binder resin is not particularly limited, and a known binder resin for black toner or color toner can be used. For example, polystyrene resin, styrene monomer, (meth) acrylic acid type monomer, and / or Or styrene-acrylic resins copolymerized with (meth) acrylic ester monomers, (meth) acrylic ester resins such as polymethyl methacrylate, polyolefin resins such as polyethylene, polyester resins, polyurethane resins, epoxy resins, etc. Can be mentioned. In addition, a mold release agent may be mixed with the raw material monomer mixture, and a resin obtained by performing a polymerization reaction may be used. The binder resin may be used alone or in combination of two or more.
ポリスチレン樹脂やスチレン−アクリル系樹脂のようなスチレン系樹脂を構成するモノマーは、スチレンモノマーを必須モノマーとし、必要により(メタ)アクリルモノマー及び/又はカルボキシル基含有ビニルモノマーを含有することが好ましい。ここで、スチレン系樹脂とは、スチレンモノマーの単独重合体又はスチレンモノマーと他のモノマーの共重合体を意味する。また、(メタ)アクリルとは、アクリル及び/又はメタクリルを意味する。上記スチレンモノマーとしては、スチレン、アルキル基の炭素数が1〜3のアルキルスチレン(例えば、α−メチルスチレン、p−メチルスチレン)等が挙げられ、2種以上を併用してもよい。好ましくはスチレンである。(メタ)アクリルモノマーとしては、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート等のアルキル基の炭素数が1〜18のアルキル(メタ)アクリレート;ヒドロキシルエチル(メタ)アクリレート等のアルキル基の炭素数1〜18のヒドロキシルアルキル(メタ)アクリレート;ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、ジエチルアミノエチル(メタ)アクリレート等のアルキル基の炭素数が1〜18のアルキルアミノ基含有(メタ)アクリレート;アクリロニトリル、メタアクリロニトリル等のニトリル基含有ビニルモノマー等が挙げられる。カルボキシル基含有ビニルモノマーとしては、モノカルボン酸〔炭素数3〜15、例えば(メタ)アクリル酸、クロトン酸、桂皮酸〕、ジカルボン酸〔炭素数4〜15、例えば(無水)マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、シトラコン酸〕、ジカルボン酸モノエステル〔上記ジカルボン酸のモノアルキル(炭素数1〜18)エステル、例えばマレイン酸モノアルキルエステル、フマル酸モノアルキルエステル、イタコン酸モノアルキルエステル、シトラコン酸モノアルキルエステル〕等を挙げることができる。これら(メタ)アクリルモノマー及びカルボキシル基含有ビニルモノマーの中でも、炭素数が1〜18のアルキル(メタ)アクリレート、アクリロニトリル、メタアクリロニトリル、(メタ)アクリル酸、ジカルボン酸モノエステル及びそれらの2種以上の混合物が好ましい。 The monomer constituting the styrene resin such as polystyrene resin and styrene-acrylic resin preferably contains a styrene monomer as an essential monomer and, if necessary, preferably contains a (meth) acrylic monomer and / or a carboxyl group-containing vinyl monomer. Here, the styrene resin means a homopolymer of a styrene monomer or a copolymer of a styrene monomer and another monomer. Also, (meth) acrylic means acrylic and / or methacrylic. Examples of the styrene monomer include styrene and alkylstyrenes having 1 to 3 carbon atoms in the alkyl group (for example, α-methylstyrene, p-methylstyrene) and the like, and two or more types may be used in combination. Preferably it is styrene. Examples of (meth) acrylic monomers include alkyl groups such as methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, butyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, lauryl (meth) acrylate and stearyl (meth) acrylate Alkyl (meth) acrylate having 1 to 18 carbon atoms; hydroxyl alkyl (meth) acrylate having 1 to 18 carbon atoms of alkyl group such as hydroxyl ethyl (meth) acrylate; dimethylaminoethyl (meth) acrylate, diethylaminoethyl (meth) Examples of the alkylamino group-containing (meth) acrylate having 1 to 18 carbon atoms in the alkyl group such as acrylate; nitrile group-containing vinyl monomers such as acrylonitrile and methacrylonitrile. Examples of carboxyl group-containing vinyl monomers include monocarboxylic acids [C3-15, such as (meth) acrylic acid, crotonic acid, cinnamic acid], dicarboxylic acids [C4-15, such as (anhydrides), maleic acid, fumaric acid , Itaconic acid, citraconic acid], dicarboxylic acid monoester [monoalkyl (1 to 18 carbon atoms) ester of the above dicarboxylic acid, for example, monoalkyl ester of maleic acid, monoalkyl ester of fumaric acid, monoalkyl ester of itaconic acid, mono citraconic acid Alkyl ester] etc. can be mentioned. Among these (meth) acrylic monomers and carboxyl group-containing vinyl monomers, alkyl (meth) acrylates having 1 to 18 carbon atoms, acrylonitrile, methacrylonitrile, (meth) acrylic acid, dicarboxylic acid monoesters, and two or more of them. Mixtures are preferred.
ポリエステル樹脂を構成するモノマーとしては公知のものを使用でき、例えば多塩基酸と多価アルコールとの重縮合物等が挙げられる。 A well-known thing can be used as a monomer which comprises a polyester resin, For example, the polycondensate of a polybasic acid and a polyhydric alcohol etc. are mentioned.
多塩基酸としては、ポリエステル用モノマーとして知られるものを使用でき、例えば、テレフタル酸、イソフタル酸、無水フタル酸、無水トリメリト酸、ピロメリト酸、ナフタレンジカルボン酸等の芳香族カルボン酸類、無水マレイン酸、フマル酸、琥珀酸、アルケニル無水琥珀酸、アジピン酸等の脂肪族カルボン酸類、これら多塩基酸のメチルエステル化物等が挙げられる。多塩基酸は1種を単独で使用でき又は2種以上を併用できる。 As the polybasic acid, those known as monomers for polyester can be used, and examples thereof include aromatic carboxylic acids such as terephthalic acid, isophthalic acid, phthalic anhydride, trimellitic anhydride, pyromellitic acid, naphthalene dicarboxylic acid, and maleic anhydride, Aliphatic carboxylic acids such as fumaric acid, oxalic acid, alkenyl succinic anhydride, adipic acid and the like, methyl esters of these polybasic acids and the like can be mentioned. The polybasic acids can be used alone or in combination of two or more.
多価アルコールとしても、ポリエステル用モノマーとして知られるものを使用でき、例えば、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、グリセリン等の脂肪族多価アルコール類、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等の脂環式多価アルコール類、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等の芳香族系ジオール類等が挙げられる。多価アルコールは1種を単独で使用でき又は2種以上を併用できる。 As the polyhydric alcohol, those known as monomers for polyester can be used, and examples thereof include aliphatic polyhydric alcohols such as ethylene glycol, propylene glycol, butanediol, hexanediol, neopentyl glycol, and glycerin, cyclohexanediol, cyclohexanediyl Aliphatic polyhydric alcohols such as methanol and hydrogenated bisphenol A, ethylene oxide adducts of bisphenol A, aromatic diols such as propylene oxide adduct of bisphenol A, and the like. A polyhydric alcohol can be used individually by 1 type, or can use 2 or more types together.
多塩基酸と多価アルコールとの重縮合反応は常法に従って実施でき、例えば、有機溶媒の存在下又は非存在下及び重縮合触媒の存在下に、多塩基酸と多価アルコールとを接触させることによって行われ、生成するポリエステルの酸価、軟化温度等が所望の値になったところで終了する。これによって、ポリエステルが得られる。多塩基酸の一部に、多塩基酸のメチルエステル化物を用いると、脱メタノール重縮合反応が行われる。この重縮合反応において、多塩基酸と多価アルコールとの配合比、反応率等を適宜変更することによって、例えば、ポリエステルの末端のカルボキシル基含有量を調整でき、延いては得られるポリエステルの特性を変性できる。また、多塩基酸として無水トリメリト酸を用いても、ポリエステルの主鎖中にカルボキシル基を容易に導入することができ、これによって、変性ポリエステルが得られる。ポリエステルの主鎖及び/又は側鎖にカルボキシル基、スルホン酸基等の親水性基を結合させ、水中での自己分散性ポリエステルも使用できる。またポリエステルとアクリル樹脂とをグラフト化して用いてもよい。 The polycondensation reaction between the polybasic acid and the polyhydric alcohol can be carried out according to a conventional method, for example, contacting the polybasic acid with the polyhydric alcohol in the presence or absence of an organic solvent and in the presence of a polycondensation catalyst. When the acid value of the polyester to be produced, the softening temperature, etc. reach the desired values, the process is completed. This gives a polyester. When a polybasic acid methyl ester is used as part of the polybasic acid, a demethanol polycondensation reaction is carried out. In this polycondensation reaction, the terminal carboxyl group content of the polyester can be adjusted, for example, by suitably changing the compounding ratio of polybasic acid and polyhydric alcohol, the reaction rate, etc. Can be denatured. In addition, even when trimellitic anhydride is used as a polybasic acid, a carboxyl group can be easily introduced into the main chain of the polyester, whereby a modified polyester can be obtained. Self-dispersible polyesters in water can also be used by attaching hydrophilic groups such as carboxyl groups and sulfonic acid groups to the main chain and / or side chains of polyester. In addition, polyester and acrylic resin may be grafted and used.
結着樹脂は、ガラス転移点が30℃以上80℃以下であることが好ましい。結着樹脂のガラス転移点が30℃未満であると、画像形成装置内部においてトナーが熱凝集するブロッキングを発生しやすくなり、保存安定性が低下するおそれがある。結着樹脂のガラス転移点が80℃を超えると、記録媒体へのトナーの定着性が低下し、定着不良が発生するおそれがある。 The binder resin preferably has a glass transition temperature of 30 ° C. or more and 80 ° C. or less. When the glass transition point of the binder resin is less than 30 ° C., blocking that the toner thermally aggregates within the image forming apparatus is likely to occur, and storage stability may be reduced. When the glass transition point of the binder resin exceeds 80 ° C., the fixability of the toner on the recording medium is lowered, and there is a possibility that a fixing failure may occur.
また、結着樹脂は、軟化温度が80℃以上150℃以下であることが好ましい。更に、結着樹脂は、酸価が0KOHmg/g以上30KOHmg/g以下であることが好ましい。 Further, the binder resin preferably has a softening temperature of 80 ° C. or more and 150 ° C. or less. Furthermore, the binder resin preferably has an acid value of 0 KOHmg / g to 30 KOHmg / g.
着色剤としては、電子写真分野で常用される有機系染料、有機系顔料、無機系染料、無機系顔料等を使用できる。着色剤の使用量は特に制限されないが、好ましくは結着樹脂100質量部に対して5質量部以上10質量部以下である。 As the colorant, organic dyes, organic pigments, inorganic dyes, inorganic pigments and the like that are commonly used in the field of electrophotography can be used. The amount of the colorant used is not particularly limited, but is preferably 5 parts by mass or more and 10 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the binder resin.
トナー母粒子には、結着樹脂及び着色剤の他に電荷制御剤が含まれてもよい。電荷制御剤としてはこの分野で常用される正電荷制御用及び負電荷制御用の電荷制御剤を使用できる。電荷制御剤の使用量は特に制限されないが、好ましくは結着樹脂100質量部に対して0.1質量部以上5質量部以下である。 The toner base particles may contain a charge control agent in addition to the binder resin and the colorant. As the charge control agent, charge control agents for positive charge control and negative charge control commonly used in this field can be used. The use amount of the charge control agent is not particularly limited, but is preferably 0.1 parts by mass or more and 5 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the binder resin.
また、トナー母粒子には、結着樹脂及び着色剤の他に離型剤が含まれてもよい。離型剤としてはこの分野で常用されるものを使用でき、例えば、パラフィンワックス及びその誘導体、マイクロクリスタリンワックス及びその誘導体等の石油系ワックス、フィッシャートロプシュワックス及びその誘導体、ポリオレフィンワックス(ポリエチレンワックス、ポリプロピレンワックス等)及びその誘導体、低分子量ポリプロピリンワックス及びその誘導体、ポリオレフィン系重合体ワックス(低分子量ポリエチレンワックス等)及びその誘導体等の炭化水素系合成ワックス、カルナバワックス等が挙げられる。離型剤の使用量は特に制限されないが、好ましくは結着樹脂100質量部に対して1質量部以上10質量部以下である。 In addition to the binder resin and the colorant, the toner base particles may contain a release agent. As the releasing agent, those commonly used in this field can be used. For example, paraffin wax and its derivative, petroleum wax such as microcrystalline wax and its derivative, Fischer Tropsch wax and its derivative, polyolefin wax (polyethylene wax, polypropylene Wax etc.) and derivatives thereof, low molecular weight polypropylene waxes and derivatives thereof, hydrocarbon based synthetic waxes such as polyolefin polymer waxes (low molecular weight polyethylene waxes etc) and derivatives thereof, carnauba wax and the like. The use amount of the release agent is not particularly limited, but it is preferably 1 part by mass or more and 10 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the binder resin.
トナー母粒子作製工程S1において得られるトナー母粒子は、体積平均粒径が4μm以上8μm以下であることが好ましい。トナー母粒子の体積平均粒径が4μm以上8μm以下であると、高精細な画像を長期にわたって安定して形成することができる。 The toner base particles obtained in the toner base particle producing step S1 preferably have a volume average particle diameter of 4 μm to 8 μm. When the volume average particle size of the toner base particles is 4 μm or more and 8 μm or less, a high-definition image can be stably formed over a long period of time.
また、トナー母粒子作製工程S1において得られるトナー母粒子は、通常、円形度が0.96以下であり、0.940以上0.960以下であることが好ましい。 The toner base particles obtained in the toner base particle producing step S1 usually have a circularity of 0.96 or less and preferably 0.940 or more and 0.960 or less.
(2)樹脂微粒子調製工程S2
樹脂微粒子調製工程S2では、トナー母粒子を被覆する層(シェル層)の形成に用いる樹脂微粒子の水分散体を調製する。なお、ここでいう樹脂微粒子の水分散体は、本発明のカプセルトナーの製造方法におけるシェル層用粒子の水分散体に相当する。樹脂微粒子は、その後の膜化工程S3において、トナー母粒子表面で膜化する材料として用いられる。樹脂微粒子をトナー母粒子表面の膜化材料として用いることによって、例えば保存中にトナー母粒子に含まれる離型剤等の低融点成分の溶融による凝集の発生を防止することができる。
(2) Resin fine particle preparation step S2
In the fine resin particle preparation step S2, an aqueous dispersion of fine resin particles used for forming a layer (shell layer) covering the toner base particles is prepared. Here, the aqueous dispersion of resin fine particles corresponds to the aqueous dispersion of shell layer particles in the method for producing a capsule toner of the present invention. The resin fine particles are used as a material to form a film on the surface of the toner base particle in the subsequent film forming step S3. By using resin fine particles as a film-forming material on the surface of toner base particles, for example, it is possible to prevent the occurrence of aggregation due to melting of low melting point components such as a release agent contained in toner base particles during storage.
樹脂微粒子調製工程S2において、樹脂微粒子の水分散体は、例えば、樹脂原料であるモノマー成分の乳化重合反応を水中で行うことによって調製でき、又はホモジナイザー等により樹脂を水中で乳化分散させて細粒化することによっても調製できる。なお、樹脂微粒子(A)と水(B)の質量比(A/B)は、30/70以上70/30以下であることが好ましい。 In the fine resin particle preparation step S2, an aqueous dispersion of fine resin particles can be prepared, for example, by carrying out an emulsion polymerization reaction of a monomer component which is a resin raw material in water, or the resin is emulsified and dispersed in water by a homogenizer etc. It can also be prepared by The mass ratio (A / B) of the resin fine particles (A) to the water (B) is preferably 30/70 to 70/30.
樹脂微粒子調製工程S2において、樹脂微粒子原料として用いられる樹脂としては、例えば、トナー材料に用いられる樹脂を用いることができ、例えば、ポリスチレン樹脂、スチレンモノマーと(メタ)アクリル酸系モノマー及び/又は(メタ)アクリル酸エステル系モノマーとを共重合したスチレン−アクリル系樹脂、ポリメチルメタクリレート等の(メタ)アクリル酸エステル系樹脂、ポリエステル樹脂等が挙げられる。樹脂微粒子としては、上記例示した樹脂の中でも、スチレン−アクリル系樹脂又はポリエステル樹脂を含むことが好ましい。スチレン−アクリル系樹脂は、軽量で高い強度を有し、更に透明性も高く、安価で、粒子径の揃った材料を得やすいなど多くの利点を有する。 In the resin particle preparation step S2, as a resin used as a resin particle material, for example, a resin used for a toner material can be used. For example, polystyrene resin, styrene monomer and (meth) acrylic acid monomer and / or ( Examples thereof include styrene-acrylic resins copolymerized with (meth) acrylic ester monomers, (meth) acrylic ester resins such as polymethyl methacrylate, polyester resins, and the like. Among the resins exemplified above, the resin fine particles preferably include a styrene-acrylic resin or a polyester resin. The styrene-acrylic resin has many advantages such as light weight, high strength, high transparency, low cost, and easy to obtain material with uniform particle diameter.
樹脂微粒子調製工程S2において、樹脂微粒子原料として用いられる樹脂としては、トナー母粒子に含まれる結着樹脂と同じ種類の樹脂であってもよいし、違う種類の樹脂であってもよいが、トナーの表面改質を行う観点から、違う種類の樹脂を用いることが好ましい。樹脂微粒子原料として用いられる樹脂として、トナー母粒子に含まれる結着樹脂と違う種類の樹脂を用いる場合、樹脂微粒子原料として用いられる樹脂の軟化温度が、トナー母粒子に含まれる結着樹脂、又は離型剤等のトナー母粒子に含まれる成分の軟化温度よりも高いことが好ましい。これによって、本実施形態の製造方法で製造されたトナーは、保存中にトナー同士が融着することを防止でき、保存安定性を向上させることができる。また樹脂微粒子原料として用いられる樹脂の軟化温度は、トナーが使用される画像形成装置にもよるが、80℃以上140℃以下であることが好ましい。このような範囲の軟化温度を有する樹脂を用いることによって、保存安定性と定着性とを兼ね備えたトナーが得られる。 The resin used as the resin fine particle material in the resin fine particle preparation step S2 may be the same type of resin as the binder resin contained in the toner base particles, or may be a different type of resin. It is preferable to use different types of resins from the viewpoint of surface modification of When a resin of a type different from the binder resin contained in the toner base particles is used as the resin used as the resin fine particle raw material, the softening temperature of the resin used as the resin fine particle raw material is the binder resin contained in the toner base particles The softening temperature is preferably higher than the softening temperature of the components contained in the toner base particles such as the release agent. By this, the toner manufactured by the manufacturing method of the present embodiment can prevent the toners from being fused during storage, and can improve storage stability. The softening temperature of the resin used as the resin fine particle material is preferably 80 ° C. or more and 140 ° C. or less, although it depends on the image forming apparatus in which the toner is used. By using a resin having a softening temperature in such a range, a toner having both storage stability and fixing ability can be obtained.
樹脂微粒子調製工程S2において、樹脂微粒子は、体積平均粒径がトナー母粒子の平均粒径よりも充分に小さいことが好ましく、0.1μm以上0.5μm以下であることが更に好ましい。樹脂微粒子の体積平均粒径が0.1μm以上0.5μm以下であることによって、可塑性に優れ、変形しやすくなり、トナー母粒子表面に均質な被覆層が形成される。樹脂微粒子の粒子径は、動的光散乱法で測定した体積平均粒径を表す。 In the resin particle preparation step S2, the resin particles preferably have a volume average particle diameter sufficiently smaller than the average particle diameter of the toner base particles, and more preferably 0.1 μm or more and 0.5 μm or less. When the volume average particle diameter of the resin fine particles is 0.1 μm or more and 0.5 μm or less, the resin particles are excellent in plasticity and easily deformed, and a homogeneous coating layer is formed on the surface of the toner base particles. The particle size of the resin fine particles represents the volume average particle size measured by the dynamic light scattering method.
樹脂微粒子調製工程S2において、樹脂微粒子のガラス転移温度は、トナー母粒子に含まれる結着樹脂のガラス転移温度より高いことが好ましく、50℃以上80℃以下であることが好ましい。また、樹脂微粒子の軟化温度は、トナー母粒子に含まれる結着樹脂の軟化温度より高いことが好ましく、80℃以上140℃以下であることが好ましい。 In the resin particle preparation step S2, the glass transition temperature of the resin particles is preferably higher than the glass transition temperature of the binder resin contained in the toner base particles, and is preferably 50 ° C. or more and 80 ° C. or less. The softening temperature of the resin fine particles is preferably higher than the softening temperature of the binder resin contained in the toner base particles, and is preferably 80 ° C. or more and 140 ° C. or less.
(3)複合粒子形成工程S3
複合粒子形成工程S3では、トナー母粒子の表面に樹脂微粒子の水分散体を付着させて湿潤複合粒子を形成する。複合粒子形成工程S3において、トナー母粒子の表面に樹脂微粒子の水分散体を付着させる方法としては、上述したように、トナー母粒子に樹脂微粒子の水分散体を噴射させる手段やトナー母粒子と樹脂微粒子の水分散体とを混合させる手段等の様々な手段が利用できる。上記複合粒子形成工程S3によって得られる湿潤複合粒子中において、水の含有量は、3質量%以上で且つ30質量%以下であることが好ましい。また、複合粒子形成工程S3においては、トナー母粒子100質量部に対する樹脂微粒子の割合が5質量部以上10質量部以下となるように樹脂微粒子の水分散体をトナー母粒子に付着させることが好ましい。
(3) Composite particle formation step S3
In the composite particle formation step S3, an aqueous dispersion of resin fine particles is attached to the surface of the toner base particles to form wet composite particles. In the composite particle forming step S3, as a method of adhering the water dispersion of resin fine particles to the surface of the toner mother particles, as described above, means for jetting the water dispersion of resin fine particles onto the toner mother particles, Various means such as means for mixing the resin fine particles with the aqueous dispersion can be used. The content of water in the wet composite particles obtained by the above composite particle forming step S3 is preferably 3% by mass or more and 30% by mass or less. In the composite particle forming step S3, it is preferable to attach the aqueous dispersion of resin fine particles to the toner base particles so that the ratio of the resin fine particles to 100 parts by mass of the toner base particles is 5 parts by mass or more and 10 parts by mass or less. .
(4)膜化工程S4
膜化工程S4は、上記複合粒子形成工程S3により得られる湿潤複合粒子を撹拌することによりトナー母粒子表面で樹脂微粒子を膜化させる工程であるが、20torr以上500torr以下の圧力下で該湿潤複合粒子を撹拌することによって行われる。湿潤複合粒子を撹拌する装置としては、例えば、ハイスピードバキュームドライヤ(商品名、株式会社アーステクニカ製)等の撹拌装置が使用することができるが、好ましくは図1に示す撹拌装置を使用することができる。
(4) Film formation process S4
The film formation step S4 is a step of forming fine particles of resin fine particles on the surface of the toner base particles by stirring the wet composite particles obtained in the above-mentioned composite particle formation step S3, but the wet composite particles are produced under a pressure of 20 to 500 Torr. It is done by stirring the particles. As an apparatus for stirring the wet composite particles, for example, a stirring apparatus such as a high speed vacuum dryer (trade name, manufactured by Earth Technica Co., Ltd.) can be used. Preferably, the stirring apparatus shown in FIG. 1 is used. Can.
(5)回収工程S5
回収工程S5は、膜化工程S4を経て得られるカプセルトナーを回収する工程である。例えば、図1に示す撹拌装置を使用することができ、膜化工程終了後、容器状部材1と管6の連結部に設けられた電磁弁(図示せず)を開放し、カプセルトナーを回収することができる。
(5) Recovery step S5
The recovery step S5 is a step of recovering the capsule toner obtained through the film formation step S4. For example, the stirring device shown in FIG. 1 can be used, and after completion of the film forming step, the solenoid valve (not shown) provided at the connection portion between the container 1 and the tube 6 is opened to recover the capsule toner. can do.
本発明の製造方法によって得られるカプセルトナーは、電子写真方式を利用する画像形成装置において現像剤として使用できるが、シェル層を備えるコア粒子に外添剤を外添したものを一成分現像剤として使用してもよい。また、本発明のカプセルトナーとキャリアの混合物を二成分現像剤として使用することもできる。 The capsule toner obtained by the manufacturing method of the present invention can be used as a developer in an image forming apparatus using an electrophotographic system, but a core particle having a shell layer and an external additive externally added is used as a one-component developer You may use it. The mixture of the capsule toner of the present invention and the carrier can also be used as a two-component developer.
外添剤は、トナーに流動性を付与すると共にトナーの帯電量を制御する機能を有しており、例えば、シリカ、酸化チタン、炭化ケイ素、酸化アルミニウム、チタン酸バリウム等が挙げられ、シリコーン樹脂、シランカップリング剤等により表面処理(疎水化処理)されているものが好ましい。 The external additive has the function of imparting fluidity to the toner and controlling the charge amount of the toner, and examples thereof include silica, titanium oxide, silicon carbide, aluminum oxide, barium titanate and the like, and silicone resin Those which have been surface-treated (hydrophobicized) with a silane coupling agent or the like are preferred.
本発明のカプセルトナーを二成分現像剤として用いる場合、カプセルトナーとキャリアとを混合することにより、二成分現像剤を調製することができる。ここで、混合装置としては、例えばV型混合機(商品名:V−5、株式会社徳寿工作所製)等の粉体混合器が使用できる。また、カプセルトナーとキャリアの配合比としては、例えば10:90〜5:95の質量比であることが好ましい。なお、キャリアとしては、特に限定されず、二成分現像剤に通常使用されるキャリアを使用でき、例えば、フェライトキャリア等が挙げられる。 When the capsule toner of the present invention is used as a two-component developer, a two-component developer can be prepared by mixing the capsule toner and a carrier. Here, as a mixing device, for example, a powder mixer such as a V-type mixer (trade name: V-5, manufactured by Tokusyu Co., Ltd.) can be used. The blending ratio of the capsule toner to the carrier is preferably, for example, 10:90 to 5:95. The carrier is not particularly limited, and carriers generally used in two-component developers can be used, and examples thereof include ferrite carriers.
以下に、実施例を挙げて本発明を更に詳しく説明するが、本発明は下記の実施例に何ら限定されるものではない。まず、各物性値の測定方法について説明する。 EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described in more detail by way of examples, but the present invention is not limited to the following examples. First, methods of measuring each physical property value will be described.
(物性測定)
[結着樹脂のガラス転移温度]
示差走査熱量計(商品名:Diamond DSC、Perkin Elmer社製)を用い、日本工業規格(JIS)K7121−1987に準じ、試料1gを昇温速度毎分10℃で加熱してDSC曲線を測定した。得られたDSC曲線において、ガラス転移に相当する吸熱ピークより高温側のベースラインを低温側に延長した直線と、ピークの立ち上がり部分から頂点までの曲線に対して勾配が最大になるような点で引いた接線との交点の温度をガラス転移温度(Tg)とした。
(Measurement of physical properties)
[Glass transition temperature of binder resin]
A differential scanning calorimeter (trade name: Diamond DSC, manufactured by Perkin Elmer) was used to measure a DSC curve by heating 1 g of the sample at a temperature rising rate of 10 ° C./min according to Japanese Industrial Standard (JIS) K7121-1987. . In the obtained DSC curve, a straight line extending the baseline on the high temperature side from the endothermic peak corresponding to the glass transition to the low temperature side, and a point where the slope is largest with respect to the curve from the rising portion to the peak of the peak The temperature at the point of intersection with the drawn tangent was taken as the glass transition temperature (Tg).
[結着樹脂の軟化温度]
流動特性評価装置(商品名:フローテスターCFT−100C、株式会社島津製作所製)において、荷重20kgf/cm2(9.8×105Pa)を与えて試料1gがダイ(ノズル口径1mm、長さ1mm)から押出されるように設定し、昇温速度毎分6℃で加熱し、ダイから試料の半分量が流出したときの温度を求め、軟化温度(Tm)とした。
[Softening temperature of binder resin]
In a flow property evaluation device (trade name: flow tester CFT-100C, manufactured by Shimadzu Corporation), a load of 20 kgf / cm 2 (9.8 × 10 5 Pa) is applied to make a sample 1 g die (nozzle diameter 1 mm, length) The temperature was set so as to extrude from 1 mm, and heating was performed at a temperature rising rate of 6 ° C./min, and the temperature when half the amount of the sample flowed out from the die was determined as the softening temperature (Tm).
[トナー母粒子及びカプセルトナーの体積平均粒子径]
電解液(商品名:ISOTON−II、ベックマン・コールター社製)50mlに、試料20mg及びアルキルエーテル硫酸エステルナトリウム1mlを加え、超音波分散器(商品名:卓上型2周波超音波洗浄器VS−D100、アズワン株式会社製)によって超音波周波数20kHzで3分間分散処理して測定用試料を調製した。この測定用試料について、粒度分布測定装置(商品名:MultisizerIII、ベックマン・コールター社製)を用い、アパーチャ径:100μm、測定粒子数:50000カウントの条件下に測定を行い、試料粒子の体積粒度分布から体積平均粒径を求めた。
[Volume Average Particle Size of Toner Base Particles and Capsule Toner]
20 mg of a sample and 1 ml of sodium alkylether sulfate are added to 50 ml of an electrolytic solution (trade name: ISOTON-II, manufactured by Beckman Coulter, Inc.), and an ultrasonic disperser (trade name: tabletop two-frequency ultrasonic cleaner VS-D100) A sample for measurement was prepared by dispersing for 3 minutes at an ultrasonic frequency of 20 kHz by As One Corporation. The sample for measurement is measured using a particle size distribution measuring apparatus (trade name: Multisizer III, manufactured by Beckman Coulter, Inc.) under the conditions of an aperture diameter of 100 μm and the number of measurement particles: 50000 counts, and volume particle size distribution of sample particles. The volume average particle size was determined from
[樹脂微粒子の体積平均粒子径]
樹脂微粒子の体積平均粒子径の測定には、動的光散乱法粒度分布測定装置(商品名:ナノトラック、日機装株式会社製)を用いた。測定試料(樹脂微粒子)の凝集を防ぐため、ファミリーフレッシュ(花王株式会社製)を含む水溶液中に測定試料が分散した分散液を投入して撹拌した後、上記装置に注入し、2回測定を行ってその平均値を求めた。測定条件としては、測定時間を30秒とし、試料粒子屈折率を1.49とし、分散媒を水とし、分散媒屈折率を1.33とした。測定試料の体積粒度分布を測定し、測定結果から累積体積分布における小粒子径側からの累積体積が50%になる粒子径を樹脂微粒子の体積平均粒子径(μm)として算出した。
[Volume average particle diameter of resin fine particles]
A dynamic light scattering particle size distribution measuring apparatus (trade name: Nanotrac, manufactured by Nikkiso Co., Ltd.) was used to measure the volume average particle size of the resin fine particles. In order to prevent aggregation of the measurement sample (resin fine particles), the dispersion containing the measurement sample dispersed in an aqueous solution containing Family Fresh (manufactured by Kao Corporation) is charged and stirred, and then injected into the above-mentioned apparatus, and measurement is performed twice. It went and calculated the average value. As measurement conditions, the measurement time is 30 seconds, the sample particle refractive index is 1.49, the dispersion medium is water, and the dispersion medium refractive index is 1.33. The volume particle size distribution of the measurement sample was measured, and the particle size at which the cumulative volume from the small particle size side in the cumulative volume distribution was 50% was calculated as the volume average particle size (μm) of the resin fine particles from the measurement results.
[樹脂微粒子のガラス転移温度]
示差走査熱量計(商品名:Diamond DSC、Perkin Elmer社製)を用い、日本工業規格(JIS)K7121−1987に準じ、試料1gを昇温速度毎分10℃で加熱してDSC曲線を測定した。得られたDSC曲線において、ガラス転移に相当する吸熱ピークより高温側のベースラインを低温側に延長した直線と、ピークの立ち上がり部分から頂点までの曲線に対して勾配が最大になるような点で引いた接線との交点の温度をガラス転移温度(Tg)とした。
[Glass transition temperature of resin particles]
A differential scanning calorimeter (trade name: Diamond DSC, manufactured by Perkin Elmer) was used to measure a DSC curve by heating 1 g of the sample at a temperature rising rate of 10 ° C./min according to Japanese Industrial Standard (JIS) K7121-1987. . In the obtained DSC curve, a straight line extending the baseline on the high temperature side from the endothermic peak corresponding to the glass transition to the low temperature side, and a point where the slope is largest with respect to the curve from the rising portion to the peak of the peak The temperature at the point of intersection with the drawn tangent was taken as the glass transition temperature (Tg).
[樹脂微粒子の軟化温度]
流動特性評価装置(商品名:フローテスターCFT−500D、株式会社島津製作所製)を用い、試料1gを昇温速度毎分6℃で加熱し、荷重20kgf/cm2(9.8×105Pa)を与えてダイ(ノズル口径1mm、長さ1mm)から試料の半分量が流出したときの温度を求め、軟化温度(Tm)とした。
[Softening temperature of resin particles]
A 1 g sample is heated at a temperature rising rate of 6 ° C./min using a flow property evaluation apparatus (trade name: flow tester CFT-500 D, manufactured by Shimadzu Corporation), and a load of 20 kgf / cm 2 (9.8 × 10 5 Pa The temperature at which half of the sample flowed out of the die (nozzle diameter 1 mm, length 1 mm) was determined, and was used as the softening temperature (Tm).
<実施例1>
(1)トナー母粒子作製工程
スチレン−アクリル系樹脂(三菱レイヨン(株)製)100質量部、カーボンブラック5質量部、及びポリプロピレンワックス(三洋化成工業社製:550P)4質量部を、ヘンシェルミキサ(日本コークス工業社製)にて、攪拌羽根の周速度35m/secで10分間混合し、材料混合物を得た。得られた混合物を、二軸混練機(池貝社製:PCM30型)で最高温度が175℃となるように溶融混練し、ドラムフレーカーで冷却することで、溶融混練物を得た。この溶融混練物をカッティングミル(オリエント株式会社製:VM−16)で粗粉砕した後、ジェットミル(ホソカワミクロン株式会社製)にて微粉砕し、更に風力分級機(ホソカワミクロン株式会社製)で分級することで、体積平均粒径が6.5μmであり、ガラス転移温度が50℃のトナー母粒子を作製した。なお、トナー母粒子の円形度は、0.945であった。
Example 1
(1) Toner mother particle preparation process 100 parts by mass of styrene-acrylic resin (manufactured by Mitsubishi Rayon Co., Ltd.), 5 parts by mass of carbon black, and 4 parts by mass of polypropylene wax (manufactured by Sanyo Chemical Industries, Ltd .: 550P) The mixture was mixed for 10 minutes at a circumferential speed of 35 m / sec of a stirring blade by Nippon Koge Industrial Co., Ltd. to obtain a material mixture. The obtained mixture was melt-kneaded with a twin-screw kneader (made by Ikegai: PCM 30 type) so that the maximum temperature would be 175 ° C. and cooled with a drum flaker to obtain a melt-kneaded product. The melt-kneaded product is roughly pulverized by a cutting mill (Orient Ltd .: VM-16), finely pulverized by a jet mill (manufactured by Hosokawa Micron Corporation), and further classified by an air classifier (manufactured by Hosokawa Micron Corporation). Thus, toner base particles having a volume average particle diameter of 6.5 μm and a glass transition temperature of 50 ° C. were produced. The circularity of the toner base particles was 0.945.
(2)樹脂微粒子調製工程
スチレンとアクリル酸とアクリル酸ブチルとを重合して、固形分40質量%濃度で体積平均粒径が0.10μmであるスチレン−アクリル酸−アクリル酸ブチル共重合体樹脂微粒子(ガラス転移温度64℃、軟化温度120℃)エマルジョンを得た。
(2) Resin fine particle preparation process Styrene-acrylic acid-butyl acrylate copolymer resin having a solid content of 40% by mass and a volume average particle diameter of 0.10 μm by polymerizing styrene, acrylic acid and butyl acrylate A fine particle (glass transition temperature 64 ° C., softening temperature 120 ° C.) emulsion was obtained.
(3)複合粒子形成工程
上記トナー母粒子100質量部を、ヘンシェルミキサ(日本コークス工業社製)で混合しながら、スプレーノズルを用いて上記エマルジョン15質量部を10分かけて噴霧することにより、コア粒子100質量部に対するシェル層用粒子の割合が6質量部で水の含有量が8質量%の湿潤複合粒子を得た。なお、この時の撹拌条件として、攪拌羽根の周速度を15m/sec、回転軸冷却風量を毎分10L、冷却風温度を20℃、ヘンシェルミキサ壁面温度を20℃に設定した。
(3) Composite Particle Forming Step While mixing 100 parts by mass of the toner base particles with a Henschel mixer (manufactured by Nippon Coke Kogyo Co., Ltd.), 15 parts by mass of the above emulsion is sprayed over 10 minutes using a spray nozzle. The wet composite particles were obtained in which the ratio of particles for shell layer to 100 parts by mass of core particles is 6 parts by mass and the content of water is 8% by mass. As the stirring conditions at this time, the circumferential velocity of the stirring blade was set to 15 m / sec, the rotating shaft cooling air volume was set to 10 L / min, the cooling air temperature was set to 20 ° C., and the Henschel mixer wall surface temperature was set to 20 ° C.
(4)膜化工程
上記湿潤複合粒子を、ハイスピードバキュームドライヤ(株式会社アーステクニカ社製)にて、撹拌し、コア粒子表面でシェル層用粒子を膜化させた。なお、この時の撹拌条件として、攪拌羽根の周速度を10m/sec、撹拌装置の壁面温度を60℃に設定し、更に真空ポンプの設定により圧力を50torr(0.00666MPa)に調整した。
(4) Film Formation Step The above wet composite particles were stirred by a high-speed vacuum dryer (manufactured by Earth Technica Co., Ltd.) to form a film for shell layer particles on the surface of the core particles. As the stirring conditions at this time, the circumferential velocity of the stirring blade was set to 10 m / sec, the wall temperature of the stirring device was set to 60 ° C., and the pressure was adjusted to 50 torr (0.00666 MPa) by setting the vacuum pump.
(5)回収工程
膜化工程終了後、撹拌装置内の圧力を大気圧に戻し、カプセルトナーを回収した。カプセルトナーは、水分量が0.5質量%であり、円形度が0.957であった。
(5) Recovery Step After completion of the film formation step, the pressure in the stirring device was returned to atmospheric pressure, and the capsule toner was recovered. The capsule toner had a water content of 0.5% by mass and a circularity of 0.957.
(6)外添工程
カプセルトナー粒子100質量部と、外添剤として1次粒子の平均粒径が12nmの疎水性シリカ微粒子2質量部をヘンシェルミキサ(商品名:FM20C、三井鉱山株式会社製)に投入し、回転部材の周速度を30m/secとして3分間撹拌混合し、外添カプセルトナーを得た。
(6) External Addition Step 100 parts by mass of capsule toner particles and 2 parts by mass of hydrophobic silica fine particles having an average particle diameter of 12 nm of primary particles as an external additive are Henschel mixer (trade name: FM20C, manufactured by Mitsui Mining Co., Ltd.) The mixture was stirred and mixed for 3 minutes at a circumferential velocity of 30 m / sec of the rotating member to obtain an externally added capsule toner.
(7)二成分現像剤調製工程
上記外添カプセルトナー8質量部と体積平均粒子径50μmのフェライトキャリア92質量部をV型混合機(商品名:V−5、株式会社徳寿工作所製)に投入し、30分間混合することで、トナー濃度が8%の二成分現像剤を得た。
(7) Two-component
<実施例2〜実施例13及び比較例1〜比較例6>
膜化工程において、撹拌装置、攪拌羽根の周速度、撹拌装置の壁面温度及び撹拌装置内の圧力を表1に示す値に変更した以外は、実施例1と同様の方法に従い、実施例2〜実施例13及び比較例1〜比較例6の外添カプセルトナーおよび二成分現像剤を作製した。なお、膜化工程で使用したヘンシェルミキサは、日本コークス工業社製のヘンシェルミキサである。
<Examples 2 to 13 and Comparative Examples 1 to 6>
In the film forming step, the same procedure as in Example 1 was followed, except that the stirring device, the peripheral velocity of the stirring blade, the wall temperature of the stirring device and the pressure in the stirring device were changed to the values shown in Table 1, The externally added capsule toner and the two-component developer of Example 13 and Comparative Examples 1 to 6 were produced. The Henschel mixer used in the film forming step is a Henschel mixer manufactured by Nippon Coke Industry Co., Ltd.
<評価方法>
[樹脂微粒子の剥離評価]
市販の家庭用洗剤5質量%水分散液に、上記外添カプセルトナー0.02gを分散させて分散液を調製し、フロー式粒子画像分析装置「FPIA−3000」(マルバーン社製)を用いて円相当径を測定した。分散器としては、該装置のオートサンプラーを用いて、試料を分散させ、HPFモードで、トータルカウント10000個の粒子を計測した。計測後、解析粒子径を円相当径2μm以下に限定し、微小粒子の個数頻度を求め、全範囲に対する割合を求めた。この数値を剥離した樹脂微粒子の割合とした。なお、測定開始前に標準ラテックス粒子を使用して、自動焦点調整を行う。剥離評価の基準は以下の通りである。
○:良好。2μm以下の割合が10%未満。
△:可。2μm以下の割合が10%以上20%未満。
×:不良。2μm以下の割合が20%以上。
<Evaluation method>
[Peeling evaluation of resin fine particles]
A dispersion liquid is prepared by dispersing 0.02 g of the above-mentioned external added capsule toner in a commercially available household detergent 5% by weight aqueous dispersion, and using a flow type particle image analyzer "FPIA-3000" (manufactured by Malvern Co., Ltd.) The equivalent circle diameter was measured. As a disperser, the sample was dispersed using an autosampler of the apparatus, and a total count of 10000 particles was measured in the HPF mode. After measurement, the analysis particle diameter was limited to a circle equivalent diameter of 2 μm or less, the number frequency of microparticles was determined, and the ratio to the whole range was determined. This numerical value was taken as the ratio of the resin fine particle which peeled. In addition, automatic focus adjustment is performed using standard latex particles before the start of measurement. The criteria for peeling evaluation are as follows.
○: Good. The ratio of 2 μm or less is less than 10%.
:: Yes. The ratio of 2 μm or less is 10% or more and less than 20%.
X: Defective. The ratio of 2 μm or less is 20% or more.
[耐ブロッキング性の評価]
市販複写機(商品名:MX−5111FN、シャープ株式会社製)の現像ユニットに上記二成分現像剤を充填し、感光体上に現像されないようにして、35℃の恒温中で現像ユニットのみを5時間連続駆動した後、トナー凝集物の発生の有無と、現像ローラで搬送される二成分現像剤の状態を目視で確認した。耐ブロッキング性の評価基準は以下の通りである。
○:良好。トナー凝集物が確認されず、二成分現像剤が現像ローラで均一に搬送される。
△:実用上問題なし。トナー凝集物は確認されるが、現像ローラ上で二成分現像剤が均一に搬送される。
×:不良。トナー凝集物が確認され、現像ローラ上で二成分現像剤が均一に搬送されない。
[Evaluation of blocking resistance]
The developing unit of a commercial copying machine (trade name: MX-5111FN, manufactured by Sharp Corporation) is filled with the above two-component developer so that it is not developed on the photoreceptor, and only the developing unit is After being driven for a continuous time, the presence or absence of toner aggregates and the state of the two-component developer conveyed by the developing roller were visually confirmed. Evaluation criteria for blocking resistance are as follows.
○: Good. No toner aggregates are observed, and the two-component developer is uniformly transported by the developing roller.
:: There is no problem in practical use. Although toner aggregates are confirmed, the two-component developer is uniformly transported on the developing roller.
X: Defective. Toner aggregates are observed, and the two-component developer is not uniformly transported on the developing roller.
1 容器状部材
2 撹拌手段
3 減圧手段
4 投入口
5 管
6 管
7 バグフィルタ
8 温度調整用ジャケット
Reference Signs List 1 container-like member 2 stirring means 3 pressure reducing means 4 inlet 5 pipe 6 pipe 7
Claims (2)
前記コア粒子の表面にシェル層用粒子の水分散体を付着させて、前記コア粒子と、該コア粒子の表面に付着した前記シェル層用粒子及び水とを備える湿潤複合粒子を形成させる複合粒子形成工程と、
前記湿潤複合粒子を20torr以上500torr以下の圧力下で撹拌し、前記湿潤複合粒子を乾燥させつつ、前記コア粒子の表面で前記シェル層用粒子を膜化させる膜化工程と
を含むことを特徴とするカプセルトナーの製造方法。 In a method of producing a capsule toner comprising a core particle and a shell layer formed on the surface of the core particle,
And attached so the aqueous dispersion of the shell layer particles to the surface of the core particles, said core particles and the composite particles to form a wet composite particles comprising said shell layer particles and water adhering to the surface of the core particles Forming process,
The wet composite particles was stirred under a pressure of less than 500torr than 20 torr, while drying the wet composite particles, a film-forming step for forming a film of the shell layer particles at the surface of the core particles
A method of producing a capsule toner, comprising:
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