JP7532082B2 - toner - Google Patents
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Description
本発明は、電子写真法、静電記録法、及びトナージェット法のような画像形成方法に用いられるトナーに関する。 The present invention relates to a toner used in image forming methods such as electrophotography, electrostatic recording, and toner jet methods.
近年、プリンタや複写機は、高画質・高耐久性であると同時に、特にプリンタでは小型化・廃棄物レス化が広く求められている。
プリンタはネットワークを介して、多人数で使用するネットワークプリンタや、SOHO等で使用される個人用プリンタなど、様々なビジネスシーンに適応しなければならない。また、オフィスやSOHO環境においては、廃トナー交換等の廃棄物の発生に対するメンテナンスフリーも強く望まれている。よって、プリンタの省スペース化、すなわち小型化や廃棄物レス化への要求は未だ強い。
プリンタの小型化に関しては、主に定着装置の小型化とプロセスカートリッジの小型化が有効である。特に、プロセスカートリッジはプリンタの容積の大部分を占めており、プロセスカートリッジの小型化がプリンタの小型化に大きく貢献できる。
プロセスカートリッジの小型化に関しては、現像装置やクリーニング装置の小型化が有効である。現像装置の小型化に着目すると、電子写真の現像方式には二成分現像方式や一成分現像方式があるが、小型化には一成分現像方式が適している。これは、キャリア等の部材を使用しないためである。
また、クリーニング装置に着目すると、そもそもクリーニング装置を有さないクリーナーレスシステムが、プロセスカートリッジの小型化に非常に適している。多くのプリンタでは、転写工程にて残存した静電潜像担持体(感光体)上のトナー(転写残トナー)は、クリーニングブレード等によりかき取られ、クリーニング容器に回収され廃トナーとなる。一方、クリーナーレスシステムではクリーニングブレード、クリーニング容器が無く、転写残トナーは再度現像装置に回収され現像に寄与するため、プロセスカートリッジを大幅に小型化できるとともに、廃トナーの発生も無く廃棄物レス化にも大きく貢献できる。クリーナーレスシステムにおいて、トナーに求められる性能として、カブリの低減がある。カブリとは、帯電量の低下したトナーが、非画像部に非正規現像してしまう画像弊害であり、カブリの低減のためにはトナーの帯電安定性が非常に重要である。特許文献1ではトナーの帯電安定性を向上させるために、有機ケイ素重合体を含有する表層を有するトナーが提案されている。
In recent years, there has been a widespread demand for printers and copiers to provide high image quality and durability, while at the same time, in the case of printers in particular, they must be compact and produce less waste.
Printers must be adapted to various business situations, such as network printers used by many people via a network, and personal printers used in SOHO, etc. In addition, in office and SOHO environments, there is a strong demand for maintenance-free printers that do not require waste toner replacement or other waste generation. Therefore, there is still a strong demand for space-saving printers, that is, compact printers and printers that do not produce waste.
In order to reduce the size of a printer, it is effective to reduce the size of the fixing device and the process cartridge. In particular, since the process cartridge occupies most of the volume of the printer, reducing the size of the process cartridge can greatly contribute to reducing the size of the printer.
In order to reduce the size of the process cartridge, it is effective to reduce the size of the developing device and cleaning device. When it comes to reducing the size of the developing device, there are two-component and one-component developing methods for electrophotography, but the one-component developing method is more suitable for miniaturization because it does not use components such as carriers.
Also, when focusing on the cleaning device, a cleanerless system that does not have a cleaning device in the first place is very suitable for miniaturizing the process cartridge. In many printers, the toner (transfer residual toner) remaining on the electrostatic latent image carrier (photoconductor) in the transfer process is scraped off by a cleaning blade or the like, and collected in a cleaning container to become waste toner. On the other hand, a cleanerless system does not have a cleaning blade or a cleaning container, and the transfer residual toner is collected again in the developing device and contributes to development, so the process cartridge can be significantly miniaturized, and no waste toner is generated, which greatly contributes to reducing waste. In a cleanerless system, the performance required of the toner is reduction in fogging. Fogging is an image problem in which a toner with a reduced charge amount develops non-regularly in a non-image area, and the charge stability of the toner is very important for reducing fogging. Patent Document 1 proposes a toner having a surface layer containing an organosilicon polymer in order to improve the charge stability of the toner.
クリーナーレスシステムにおいては、例えば、メデイアである紙等の填料や添加物が感光体の表面に付着し、異物(帯電阻害成分)として現像装置に回収されてしまうことがある。これらの帯電阻害成分が、プロセスカートリッジ内に混入・残留(以下、コンタミとも称する)してしまうと、トナーに対する帯電付与が適正に行われなくなることが原因で、カブリが発生しやすくなる場合がある。特に、メデイアとしてタルクを含有した紙を使用した場合、タルクが現像装置に回収されると、そのへき開性によりトナー担持体に固着、融着しやすくなり、同時にその帯電付与性により、トナーの帯電量を低下させやすくなりカブリが発生してしまう。このカブリ現象は、トナーの帯電量が相対的に低くなる、高温高湿下で特に顕著に発生しやすい。
特許文献1によれば、トナーの帯電安定性が向上し、カブリ低減が図られるものの、使用環境や紙種によっては改善の余地がある。
このように、プリンタの小型化、廃棄物レス化に関しては、クリーナーレスシステムという有効な手段があるものの、そのクリーナーレスシステムにおいては、使用環境や紙種が限定されてしまうなど、未だ解決が望まれる課題がある。
そこで本発明は、より幅広い使用環境や紙種に対応したクリーナーレスシステムに好適な、カブリが発生しにくいトナーを提供することを課題とする。
In a cleanerless system, for example, fillers and additives such as paper, which is a media, may adhere to the surface of the photoreceptor and be collected in the developing device as foreign matter (charge-inhibiting components). If these charge-inhibiting components are mixed or remain in the process cartridge (hereinafter also referred to as contamination), the toner may not be properly charged, which may lead to fogging. In particular, when paper containing talc is used as the media, when the talc is collected in the developing device, it is likely to adhere or fuse to the toner carrier due to its cleavage property, and at the same time, its charge-inhibiting property makes it easy to reduce the charge amount of the toner, resulting in fogging. This fogging phenomenon is particularly likely to occur under high temperature and high humidity conditions where the charge amount of the toner is relatively low.
According to Japanese Patent Laid-Open No. 2003-233699, the charging stability of the toner is improved and fogging is reduced, but there is still room for improvement depending on the usage environment and the type of paper.
As described above, cleanerless systems are an effective means of making printers smaller and less wasteful. However, there are still issues that need to be resolved with these cleanerless systems, such as limitations on the environments and paper types that they can be used with.
Therefore, an object of the present invention is to provide a toner that is less likely to cause fogging and is suitable for a cleaner-less system that can handle a wider range of usage environments and paper types.
本発明は、芯粒子と、該芯粒子を覆う外殻と、を有するトナー粒子を有するトナーであって、
該外殻は、有機ケイ素重合体を含有しており、該外殻には、欠落部があり、走査電子顕微鏡の反射電子像から算出される、芯粒子を覆う外殻の被覆率をX%、Xの標準偏差をZ、蛍光エックス線測定から算出される外殻の芯粒子に対する質量の割合をY質量%としたとき、該X、Y、Zが下記式を満たすことを特徴とするトナーに関するものである。
Y≦0.04X+0.2 (1)
40≦X≦95 (2)
Z≦5.0 (3)
The present invention provides a toner having toner particles each having a core particle and an outer shell covering the core particle,
The outer shell contains an organosilicon polymer and has missing portions, and when the coverage of the outer shell covering the core particle calculated from a backscattered electron image of a scanning electron microscope is X%, the standard deviation of X is Z, and the mass ratio of the outer shell to the core particle calculated from fluorescent X-ray measurement is Y%, the toner is characterized in that X, Y, and Z satisfy the following formula:
Y≦0.04X+0.2 (1)
40≦X≦95 (2)
Z≦5.0 (3)
より幅広い使用環境や紙種に対応したクリーナーレスシステムに好適な、カブリが発生しにくいトナーが提供される。 A toner that is less prone to fogging is provided, making it suitable for cleanerless systems that can handle a wider range of usage environments and paper types.
本発明において、数値範囲を表す「○○以上××以下」や「○○~××」の記載は、特に断りのない限り、端点である下限及び上限を含む数値範囲を意味する。 In the present invention, the expressions "xx or more and xx or less" and "xx to xx" that express a numerical range refer to a numerical range including the lower and upper limit endpoints, unless otherwise specified.
本発明において、「(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。 In the present invention, "(meth)acrylic" means "acrylic" and/or "methacrylic".
以下に、本発明のトナーについて、さらに詳しく説明する。 The toner of the present invention is described in more detail below.
本発明者らは、前記した従来技術の課題を解決すべく鋭意検討の結果、芯粒子と、該芯粒子を覆う外殻と、を有するトナー粒子を有するトナーであって、芯粒子に、有機ケイ素重合体を含有する外殻を特定の状態で形成させることで、上記課題を解決できることを見出した。 As a result of intensive research aimed at solving the problems of the conventional technology described above, the inventors have discovered that the above problems can be solved by forming a toner having toner particles with a core particle and an outer shell covering the core particle, the outer shell containing an organosilicon polymer being formed on the core particle in a specific state.
すなわち、本発明のトナーは、芯粒子と、該芯粒子を覆う外殻と、を有するトナー粒子を有するトナーであって、該外殻は、有機ケイ素重合体を含有しており、該外殻には、欠落部があり、走査電子顕微鏡の反射電子像から算出される、芯粒子を覆う外殻の被覆率をX%、Xの標準偏差をZ、蛍光エックス線測定から算出される外殻の芯粒子に対する質量の割合をY質量%としたとき、該X、Y、Zが下記式を満たすことを特徴とする。
Y≦0.04X+0.2 (1)
40≦X≦95 (2)
Z≦5.0 (3)
That is, the toner of the present invention is a toner having toner particles having a core particle and an outer shell covering the core particle, the outer shell containing an organosilicon polymer and having missing portions, characterized in that when the coverage of the outer shell covering the core particle calculated from a backscattered electron image of a scanning electron microscope is X%, the standard deviation of X is Z, and the mass ratio of the outer shell to the core particle calculated from fluorescent X-ray measurement is Y%, X, Y, and Z satisfy the following formula:
Y≦0.04X+0.2 (1)
40≦X≦95 (2)
Z≦5.0 (3)
式(1)は、有機ケイ素重合体を含有する素材を特定の被覆率Xで被覆するときに、その質量Yを0.04X+0.2以下で被覆することであり、すなわち、式(1)を満たすことで外殻は、凹凸の少ない、均一な膜を与える。それにより、トナー粒子内及びトナー粒子間で均一な帯電が可能となる。式(2)は、外殻に欠落部があることを表しており、有機ケイ素重合体を含有する素材部がX%、欠落部が(100-X)%となる。さらに、式(3)は該欠落部がより均一に点在することを表している。トナー粒子がこのような表面構造を持つことで、プリント中に現像機内に帯電阻害成分がコンタミした場合でも帯電阻害が抑制され、カブリの発生が抑えられる。 Formula (1) means that when a material containing an organosilicon polymer is coated at a specific coverage rate X, its mass Y is coated at 0.04X+0.2 or less. In other words, by satisfying formula (1), the outer shell provides a uniform film with few irregularities. This allows for uniform charging within and between toner particles. Formula (2) indicates that there are missing parts in the outer shell, with the material part containing the organosilicon polymer being X% and the missing parts being (100-X)%. Furthermore, formula (3) indicates that the missing parts are more uniformly scattered. By having the toner particles have such a surface structure, charging inhibition is suppressed even if charging inhibition components are contaminated in the developing machine during printing, and the occurrence of fogging is suppressed.
Xは70以上90以下が好ましい。Xが70以上であることで表面の帯電均一性が向上し、帯電阻害成分がある場合、ない場合のいずれの場合においてもカブリがより抑制される。Xが90以下であることで帯電阻害成分コンタミの許容量が増え、プリント寿命が延びる。 X is preferably 70 or more and 90 or less. When X is 70 or more, the surface charging uniformity is improved, and fogging is further suppressed in both the presence and absence of charge-inhibiting components. When X is 90 or less, the tolerance for charge-inhibiting component contamination increases, and the print life is extended.
外殻の欠落部の最大面積は1.0×105nm2以下であることが好ましい。これにより、帯電の均一性が向上していると考えられる。特に、帯電阻害成分混入時の高温高湿下でのカブリが抑制される。 The maximum area of the missing portion of the outer shell is preferably 1.0×10 5 nm 2 or less. This is believed to improve the uniformity of charging. In particular, fogging under high temperature and high humidity conditions when a charging inhibiting component is mixed in is suppressed.
外殻の欠落部に、周期表の1族~13族のいずれかの元素を含有する微粒子を含有することが好ましく、Ca、Mg、Al、Na等が挙げられる。これらの元素が示す電気的陽性により、後述する帯電阻害成分を捕捉する効果が向上していると考えられる。帯電阻害成分混入時のカブリがさらに抑制される。 The missing portion of the outer shell preferably contains fine particles containing any of the elements of Groups 1 to 13 of the periodic table, such as Ca, Mg, Al, and Na. The electropositive nature of these elements is believed to improve the effect of capturing the charging inhibitors described below. This further suppresses fogging that occurs when charging inhibitors are mixed in.
上記結果をもとに、帯電阻害成分の混入によるカブリの発生と、本発明のトナーがそれを抑制するメカニズムについて、本発明者らは次のように考えている。帯電阻害成分はトナー粒子表面と同極の帯電性を有しており、トナー粒子表面と帯電阻害成分が接触剥離することにより、トナー粒子表面の電荷が奪われてしまう。この帯電が損なわれたトナー粒子がカブリとなる。これに対して、本発明のトナーでは、現像プロセス中において、有機ケイ素重合体を含有する外殻は帯電し、欠落部は帯電していないと考えられる。帯電阻害成分は帯電する外殻と同極の帯電性を有しているため、電気的に中性な欠落部に捕捉されやすくなっている。このため、帯電阻害成分がトナー粒子表面の外殻欠落部に捕捉されることで、帯電阻害が抑制されたのではないかと考えている。 Based on the above results, the present inventors consider the following regarding the occurrence of fogging due to the inclusion of charge-blocking components and the mechanism by which the toner of the present invention suppresses it. Charge-blocking components have the same charge polarity as the toner particle surface, and when the toner particle surface and charge-blocking components come into contact and peel off, the charge on the toner particle surface is lost. Toner particles with this damaged charge become fogging. In contrast, in the toner of the present invention, it is believed that during the development process, the outer shell containing the organosilicon polymer is charged, and the missing parts are not charged. Since the charge-blocking components have the same charge polarity as the charged outer shell, they are easily captured in the electrically neutral missing parts. For this reason, it is believed that charge inhibition is suppressed by the charge-blocking components being captured in the missing parts of the outer shell on the toner particle surface.
トナーを構成する各成分及びトナーの製造方法について説明する。 We will explain each component that makes up the toner and how to manufacture the toner.
<結着樹脂>
トナー粒子は、結着樹脂を含有する。結着樹脂の含有量は、トナー粒子中の樹脂成分全量に対して、50質量%以上であることが好ましい。
<Binder resin>
The toner particles contain a binder resin. The content of the binder resin is preferably 50% by mass or more based on the total amount of the resin components in the toner particles.
結着樹脂としては、特に制限はないが、例えば、スチレンアクリル樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリアミド樹脂、セルロース樹脂、ポリエーテル樹脂、これらの混合樹脂や複合化樹脂などが挙げられる。安価、容易に入手可能で低温定着性に優れる点でスチレンアクリル樹脂やポリエステル樹脂が好ましい。さらに現像耐久性に優れる点でスチレンアクリル樹脂を含むことがより好ましい。 There are no particular limitations on the binder resin, but examples include styrene-acrylic resin, epoxy resin, polyester resin, polyurethane resin, polyamide resin, cellulose resin, polyether resin, mixed resins or composite resins thereof. Styrene-acrylic resin and polyester resin are preferred because they are inexpensive, easily available, and have excellent low-temperature fixing properties. Furthermore, it is more preferred to include styrene-acrylic resin because they have excellent development durability.
ポリエステル樹脂は、多価カルボン酸、ポリオール、ヒドロキシカルボン酸などの中から好適なものを選択して組み合わせ、例えば、エステル交換法又は重縮合法など、従来公知の方法を用いて合成することで得られる。 Polyester resins can be obtained by selecting and combining suitable polycarboxylic acids, polyols, hydroxycarboxylic acids, etc., and synthesizing them using a conventional method such as the ester exchange method or polycondensation method.
多価カルボン酸は、1分子中にカルボキシ基を2個以上含有する化合物である。このうち、ジカルボン酸は1分子中にカルボキシ基を2個含有する化合物であって、好ましく使用される。 Polycarboxylic acids are compounds that contain two or more carboxy groups in one molecule. Of these, dicarboxylic acids are compounds that contain two carboxy groups in one molecule and are preferably used.
例えば、シュウ酸、コハク酸、グルタル酸、マレイン酸、アジピン酸、β-メチルアジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ノナンジカルボン酸、デカンジカルボン酸、ウンデカンジカルボン酸、ドデカンジカルボン酸、フマル酸、シトラコン酸、ジグリコール酸、シクロヘキサン-3,5-ジエン-1,2-カルボン酸、ヘキサヒドロテレフタル酸、マロン酸、ピメリン酸、スペリン酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、テトラクロロフタル酸、クロロフタル酸、ニトロフタル酸、p-カルボキシフェニル酢酸、p-フェニレン二酢酸、m-フェニレン二酢酸、o-フェニレン二酢酸、ジフェニル酢酸、ジフェニル-p,p’-ジカルボン酸、ナフタレン-1,4-ジカルボン酸、ナフタレン-1,5-ジカルボン酸、ナフタレン-2,6-ジカルボン酸、アントラセンジカルボン酸、シクロヘキサンジカルボン酸などを挙げることができる。 For example, oxalic acid, succinic acid, glutaric acid, maleic acid, adipic acid, β-methyladipic acid, azelaic acid, sebacic acid, nonanedicarboxylic acid, decanedicarboxylic acid, undecanedicarboxylic acid, dodecanedicarboxylic acid, fumaric acid, citraconic acid, diglycolic acid, cyclohexane-3,5-diene-1,2-carboxylic acid, hexahydroterephthalic acid, malonic acid, pimelic acid, suberic acid, phthalic acid, isophthalic acid, terephthalic acid, tetrachlorophthalic acid, chlorophthalic acid, nitrophthalic acid, p-carboxyphenylacetic acid, p-phenylenediacetic acid, m-phenylenediacetic acid, o-phenylenediacetic acid, diphenylacetic acid, diphenyl-p,p'-dicarboxylic acid, naphthalene-1,4-dicarboxylic acid, naphthalene-1,5-dicarboxylic acid, naphthalene-2,6-dicarboxylic acid, anthracenedicarboxylic acid, cyclohexanedicarboxylic acid, etc. can be mentioned.
また、ジカルボン酸以外の多価カルボン酸としては、例えば、トリメリット酸、トリメシン酸、ピロメリット酸、ナフタレントリカルボン酸、ナフタレンテトラカルボン酸、ピレントリカルボン酸、ピレンテトラカルボン酸、イタコン酸、グルタコン酸、n-ドデシルコハク酸、n-ドデセニルコハク酸、イソドデシルコハク酸、イソドデセニルコハク酸、n-オクチルコハク酸、n-オクテニルコハク酸などが挙げられる。これらは1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。 Examples of polycarboxylic acids other than dicarboxylic acids include trimellitic acid, trimesic acid, pyromellitic acid, naphthalene tricarboxylic acid, naphthalene tetracarboxylic acid, pyrene tricarboxylic acid, pyrene tetracarboxylic acid, itaconic acid, glutaconic acid, n-dodecyl succinic acid, n-dodecenyl succinic acid, isododecyl succinic acid, isododecenyl succinic acid, n-octyl succinic acid, and n-octenyl succinic acid. These may be used alone or in combination of two or more.
ポリオールは、1分子中に水酸基を2個以上含有する化合物である。このうち、ジオールは1分子中に水酸基を2個含有する化合物であり、好ましく使用される。 Polyols are compounds that contain two or more hydroxyl groups in one molecule. Of these, diols are compounds that contain two hydroxyl groups in one molecule and are preferably used.
具体的には、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、1,2-プロピレングリコール、1,3-プロピレングリコール、1,4-ブタンジオール、1,5-ペンタンジオール、1,6-ヘキサンジオール、1,7-ヘプタンジオール、1,8-オクタンジオール、1,9-ノナンジオール、1,10-デカンジオール、1,11-ウンデカンジオール、1,12-ドデカンジオール、1,13-トリデカンジオール、1,14-テトラデカンジオール、1,18-オクタデカンジオール、1,14-エイコサンデカンジオール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ジプロピレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレンエーテルグリコール、1,4-シクロヘキサンジオール、1,4-シクロヘキサンジメタノール、1,4-ブテンジオール、ネオペンチルグリコール、1,4-シクロヘキサンジオール、ポリテトラメチレングリコール、水素添加ビスフェノールA、ビスフェノールA、ビスフェノールF、ビスフェノールS、上記ビスフェノール類のアルキレンオキサイド(エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイドなど)付加物などが挙げられる。 Specifically, ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, 1,2-propylene glycol, 1,3-propylene glycol, 1,4-butanediol, 1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, 1,7-heptanediol, 1,8-octanediol, 1,9-nonanediol, 1,10-decanediol, 1,11-undecanediol, 1,12-dodecanediol, 1,13-tridecanediol, 1,14-tetradecanediol, 1,18-octadecanediol, 1,14-eicosanedecanediol, diethylene glycol, tridecanediol, tetra ... Examples include polyethylene glycol, dipropylene glycol, polyethylene glycol, polypropylene glycol, polytetramethylene ether glycol, 1,4-cyclohexanediol, 1,4-cyclohexanedimethanol, 1,4-butenediol, neopentyl glycol, 1,4-cyclohexanediol, polytetramethylene glycol, hydrogenated bisphenol A, bisphenol A, bisphenol F, bisphenol S, and alkylene oxide (ethylene oxide, propylene oxide, butylene oxide, etc.) adducts of the above bisphenols.
これらのうち好ましいものは、炭素数2~12のアルキレングリコール及びビスフェノール類のアルキレンオキサイド付加物であり、特に好ましいものはビスフェノール類のアルキレンオキサイド付加物、及び、これと炭素数2~12のアルキレングリコールとの併用である。 Among these, preferred are alkylene glycols having 2 to 12 carbon atoms and alkylene oxide adducts of bisphenols, and particularly preferred are alkylene oxide adducts of bisphenols and their combination with alkylene glycols having 2 to 12 carbon atoms.
三価以上のアルコールとしては、例えば、グリセリン、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ヘキサメチロールメラミン、ヘキサエチロールメラミン、テトラメチロールベンゾグアナミン、テトラエチロールベンゾグアナミン、ソルビトール、トリスフェノールPA、フェノールノボラック、クレゾールノボラック、上記三価以上のポリフェノール類のアルキレンオキサイド付加物などが挙げられる。これらは1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。 Examples of trihydric or higher alcohols include glycerin, trimethylolethane, trimethylolpropane, pentaerythritol, hexamethylolmelamine, hexaethylolmelamine, tetramethylolbenzoguanamine, tetraethylolbenzoguanamine, sorbitol, trisphenol PA, phenol novolac, cresol novolac, and alkylene oxide adducts of the above trihydric or higher polyphenols. These may be used alone or in combination of two or more.
スチレンアクリル樹脂としては、下記重合性単量体からなる単独重合体、又はこれらを2種以上組み合わせて得られる共重合体、さらにはそれらの混合物が挙げられる。 Examples of styrene-acrylic resins include homopolymers made of the following polymerizable monomers, copolymers obtained by combining two or more of these, and mixtures thereof.
スチレン、α-メチルスチレン、β-メチルスチレン、o-メチルスチレン、m-メチルスチレン、p-メチルスチレン、2,4-ジメチルスチレン、p-n-ブチルスチレン、p-tert-ブチルスチレン、p-n-ヘキシルスチレン、p-n-オクチルスチレン、p-n-ノニルスチレン、p-n-デシルスチレン、p-n-ドデシルスチレン、p-メトキシスチレン及びp-フェニルスチレンのようなスチレン系モノマー;
メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、n-プロピル(メタ)アクリレート、iso-プロピル(メタ)アクリレート、n-ブチル(メタ)アクリレート、iso-ブチル(メタ)アクリレート、tert-ブチル(メタ)アクリレート、n-アミル(メタ)アクリレート、n-ヘキシル(メタ)アクリレート、2-エチルヘキシル(メタ)アクリレート、n-オクチル(メタ)アクリレート、n-ノニル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、ジメチルフォスフェートエチル(メタ)アクリレート、ジエチルフォスフェートエチル(メタ)アクリレート、ジブチルフォスフェートエチル(メタ)アクリレート及び2-ベンゾイルオキシエチル(メタ)アクリレート、(メタ)アクリロニトリル、2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、(メタ)アクリル酸、マレイン酸のような(メタ)アクリル系モノマー;
ビニルメチルエーテル、ビニルイソブチルエーテルなどのビニルエーテル系モノマー;
ビニルメチルケトン、ビニルエチルケトン、ビニルイソプロペニルケトンなどのビニルケトン系モノマー;
エチレン、プロピレン、ブタジエンなどのポリオレフィン類。
Styrenic monomers such as styrene, α-methylstyrene, β-methylstyrene, o-methylstyrene, m-methylstyrene, p-methylstyrene, 2,4-dimethylstyrene, p-n-butylstyrene, p-tert-butylstyrene, p-n-hexylstyrene, p-n-octylstyrene, p-n-nonylstyrene, p-n-decylstyrene, p-n-dodecylstyrene, p-methoxystyrene and p-phenylstyrene;
(meth)acrylic monomers such as methyl (meth)acrylate, ethyl (meth)acrylate, n-propyl (meth)acrylate, iso-propyl (meth)acrylate, n-butyl (meth)acrylate, iso-butyl (meth)acrylate, tert-butyl (meth)acrylate, n-amyl (meth)acrylate, n-hexyl (meth)acrylate, 2-ethylhexyl (meth)acrylate, n-octyl (meth)acrylate, n-nonyl (meth)acrylate, cyclohexyl (meth)acrylate, benzyl (meth)acrylate, dimethyl phosphate ethyl (meth)acrylate, diethyl phosphate ethyl (meth)acrylate, dibutyl phosphate ethyl (meth)acrylate, and 2-benzoyloxyethyl (meth)acrylate, (meth)acrylonitrile, 2-hydroxyethyl (meth)acrylate, (meth)acrylic acid, and maleic acid;
Vinyl ether monomers such as vinyl methyl ether and vinyl isobutyl ether;
Vinyl ketone monomers such as vinyl methyl ketone, vinyl ethyl ketone, and vinyl isopropenyl ketone;
Polyolefins such as ethylene, propylene, and butadiene.
スチレンアクリル樹脂は、必要に応じて多官能性の重合性単量体を用いることができる。多官能性の重合性単量体としては、例えば、ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、テトラエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、1,6-ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、トリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、2,2’-ビス(4-((メタ)アクリロキシジエトキシ)フェニル)プロパン、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、テトラメチロールメタンテトラ(メタ)アクリレート、ジビニルベンゼン、ジビニルナフタリン及びジビニルエーテルなどが挙げられる。 For the styrene acrylic resin, a polyfunctional polymerizable monomer can be used as necessary. Examples of polyfunctional polymerizable monomers include diethylene glycol di(meth)acrylate, triethylene glycol di(meth)acrylate, tetraethylene glycol di(meth)acrylate, polyethylene glycol di(meth)acrylate, 1,6-hexanediol di(meth)acrylate, neopentyl glycol di(meth)acrylate, tripropylene glycol di(meth)acrylate, polypropylene glycol di(meth)acrylate, 2,2'-bis(4-((meth)acryloxydiethoxy)phenyl)propane, trimethylolpropane tri(meth)acrylate, tetramethylolmethane tetra(meth)acrylate, divinylbenzene, divinylnaphthalene, and divinyl ether.
また、重合度を制御するため、公知の連鎖移動剤及び重合禁止剤をさらに添加することも可能である。 It is also possible to further add known chain transfer agents and polymerization inhibitors to control the degree of polymerization.
スチレンアクリル樹脂を得るための重合開始剤としては、有機過酸化物系開始剤やアゾ系重合開始剤が挙げられる。 Polymerization initiators for obtaining styrene-acrylic resin include organic peroxide initiators and azo polymerization initiators.
有機過酸化物系開始剤としては、ベンゾイルパーオキサイド、ラウロイルパーオキサイド、ジ-α-クミルパーオキサイド、2,5-ジメチル-2,5-ビス(ベンゾイルパーオキシ)ヘキサン、ビス(4-t-ブチルシクロヘキシル)パーオキシジカーボネート、1,1-ビス(t-ブチルパーオキシ)シクロドデカン、t-ブチルパーオキシマレイン酸、ビス(t-ブチルパーオキシ)イソフタレート、メチルエチルケトンパーオキサイド、tert-ブチルパーオキシ-2-エチルヘキサノエート、ジイソプロピルパーオキシカーボネート、クメンヒドロパーオキサイド、2,4-ジクロロベンゾイルパーオキサイド及びtert-ブチル-パーオキシピバレートなどが挙げられる。 Organic peroxide initiators include benzoyl peroxide, lauroyl peroxide, di-α-cumyl peroxide, 2,5-dimethyl-2,5-bis(benzoylperoxy)hexane, bis(4-t-butylcyclohexyl)peroxydicarbonate, 1,1-bis(t-butylperoxy)cyclododecane, t-butylperoxymaleic acid, bis(t-butylperoxy)isophthalate, methyl ethyl ketone peroxide, tert-butylperoxy-2-ethylhexanoate, diisopropyl peroxycarbonate, cumene hydroperoxide, 2,4-dichlorobenzoyl peroxide, and tert-butylperoxypivalate.
アゾ系重合開始剤としては、2,2’-アゾビス-(2,4-ジメチルバレロニトリル)、2,2’-アゾビスイソブチロニトリル、1,1’-アゾビス(シクロヘキサン-1-カルボニトリル)、2,2’-アゾビス-4-メトキシ-2,4-ジメチルバレロニトリル及びアゾビスメチルブチロニトリル、2,2’-アゾビス-(イソ酪酸メチル)などが挙げられる。 Azo polymerization initiators include 2,2'-azobis-(2,4-dimethylvaleronitrile), 2,2'-azobisisobutyronitrile, 1,1'-azobis(cyclohexane-1-carbonitrile), 2,2'-azobis-4-methoxy-2,4-dimethylvaleronitrile, azobismethylbutyronitrile, and 2,2'-azobis-(methylisobutyrate).
また、重合開始剤として、酸化性物質と還元性物質とを組み合わせたレドックス系開始剤を用いることもできる。 Redox initiators, which combine an oxidizing substance and a reducing substance, can also be used as polymerization initiators.
酸化性物質としては、過酸化水素、過硫酸塩(ナトリウム塩、カリウム塩及びアンモニウム塩)の無機過酸化物並びに4価のセリウム塩の酸化性金属塩が挙げられる。 Oxidizing substances include inorganic peroxides such as hydrogen peroxide, persulfates (sodium, potassium and ammonium salts) and oxidizing metal salts such as tetravalent cerium salts.
還元性物質としては還元性金属塩(2価の鉄塩、1価の銅塩及び3価のクロム塩)、アンモニア、低級アミン(メチルアミン及びエチルアミンのような炭素数1以上6以下程度のアミン)、ヒドロキシルアミンのようなアミノ化合物、チオ硫酸ナトリウム、ナトリウムハイドロサルファイト、亜硫酸水素ナトリウム、亜硫酸ナトリウム及びナトリウムホルムアルデヒドスルホキシレートなどの還元性硫黄化合物、低級アルコール(炭素数1以上6以下)、アスコルビン酸又はその塩並びに低級アルデヒド(炭素数1以上6以下)が挙げられる。 Reducing substances include reducing metal salts (divalent iron salts, monovalent copper salts, and trivalent chromium salts), ammonia, lower amines (amines with 1 to 6 carbon atoms, such as methylamine and ethylamine), amino compounds such as hydroxylamine, reducing sulfur compounds such as sodium thiosulfate, sodium hydrosulfite, sodium hydrogensulfite, sodium sulfite, and sodium formaldehyde sulfoxylate, lower alcohols (with 1 to 6 carbon atoms), ascorbic acid or its salts, and lower aldehydes (with 1 to 6 carbon atoms).
重合開始剤は、10時間半減期温度を参考に選択され、単独又は混合して利用される。重合開始剤の添加量は、目的とする重合度により変化するが、一般的には重合性単量体100.0質量部に対し0.5質量部以上20.0質量部以下が添加される。 Polymerization initiators are selected with reference to their 10-hour half-life temperatures and are used alone or in combination. The amount of polymerization initiator added varies depending on the desired degree of polymerization, but generally 0.5 to 20.0 parts by mass are added per 100.0 parts by mass of polymerizable monomer.
<離型剤>
本発明のトナーには、離型剤として、公知のワックスを用いることができる。
<Release Agent>
In the toner of the present invention, a known wax can be used as a releasing agent.
具体的には、パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、ペトロラクタムに代表される石油系ワックス及びその誘導体、モンタンワックス及びその誘導体、フィッシャートロプシュ法による炭化水素ワックス及びその誘導体、ポリエチレンに代表されるポリオレフィンワックス及びその誘導体、カルナバワックス、キャンデリラワックスに代表される天然ワックス及びそれらの誘導体が挙げられ、誘導体には酸化物や、ビニルモノマーとのブロック共重合物、グラフト変性物も含まれる。 Specific examples include petroleum waxes and their derivatives, such as paraffin wax, microcrystalline wax, and petroleum waxes such as petrolactam, montan wax and its derivatives, hydrocarbon waxes and their derivatives produced by the Fischer-Tropsch process, polyolefin waxes and their derivatives, such as polyethylene, and natural waxes and their derivatives, such as carnauba wax and candelilla wax. Derivatives also include oxides, block copolymers with vinyl monomers, and graft modified products.
また、高級脂肪族アルコールなどのアルコール;ステアリン酸、パルミチン酸などの脂肪酸又はその酸アミド、エステル、ケトン;硬化ヒマシ油及びその誘導体、植物ワックス、動物ワックスが挙げられる。これらは単独又は併用して用いることができる。 Other examples include alcohols such as higher aliphatic alcohols; fatty acids such as stearic acid and palmitic acid or their acid amides, esters, and ketones; hydrogenated castor oil and its derivatives, vegetable waxes, and animal waxes. These can be used alone or in combination.
これらの中でも、ポリオレフィン、フィッシャートロプシュ法による炭化水素ワックス、又は石油系ワックスを使用した場合に、現像性や転写性が向上する傾向があり好ましい。なお、これらのワックスには、トナーの本発明の効果に影響を与えない範囲で酸化防止剤が添加されていてもよい。 Among these, polyolefins, Fischer-Tropsch hydrocarbon waxes, or petroleum waxes are preferred because they tend to improve developability and transferability. These waxes may contain an antioxidant to the extent that it does not affect the effects of the toner of the present invention.
また、結着樹脂に対する相分離性、又は、結晶化温度の観点からは、ベヘン酸ベヘニル、セバシン酸ジベヘニルなどの高級脂肪酸エステルなどが好適に例示できる。 In terms of phase separation with respect to the binder resin or crystallization temperature, preferred examples include higher fatty acid esters such as behenyl behenate and dibehenyl sebacate.
また、離型剤の含有量は、結着樹脂100.0質量部に対して、1.0質量部以上30.0質量部以下であることが好ましい。 The content of the release agent is preferably 1.0 parts by mass or more and 30.0 parts by mass or less per 100.0 parts by mass of the binder resin.
離型剤の融点は、30℃以上120℃以下であることが好ましく、より好ましくは60℃以上100℃以下である。 The melting point of the release agent is preferably 30°C or higher and 120°C or lower, and more preferably 60°C or higher and 100°C or lower.
上記のような熱特性を呈する離型剤を用いることにより、離型効果が効率良く発現され、より広い定着領域が確保される。 By using a release agent that exhibits the thermal properties described above, the release effect is efficiently achieved and a wider fixing area is ensured.
<可塑剤>
本発明のトナーには、シャープメルト性を向上させるために結晶性の可塑剤を使用することが好ましい。可塑剤としては、特に限定されることなく、下記のようなトナーに用いられる公知のものを用いることができる。
<Plasticizer>
In the toner of the present invention, it is preferable to use a crystalline plasticizer in order to improve the sharp melting property. The plasticizer is not particularly limited, and any of the known plasticizers used in toners such as those described below can be used.
具体的には、ベヘン酸ベヘニル、ステアリン酸ステアリル、パルミチン酸パルミチルのような1価のアルコールと脂肪族カルボン酸のエステル、又は、1価のカルボン酸と脂肪族アルコールのエステル;エチレングリコールジステアレート、セバシン酸ジベヘニル、ヘキサンジオールジベヘネートのような2価のアルコールと脂肪族カルボン酸のエステル、又は、2価のカルボン酸と脂肪族アルコールのエステル;グリセリントリベヘネートのような3価のアルコールと脂肪族カルボン酸のエステル、又は、3価のカルボン酸と脂肪族アルコールのエステル;ペンタエリスリトールテトラステアレート、ペンタエリスリトールテトラパルミテートのような4価のアルコールと脂肪族カルボン酸のエステル、又は、4価のカルボン酸と脂肪族アルコールのエステル;ジペンタエリスリトールヘキサステアレート、ジペンタエリスリトールヘキサパルミテートのような6価のアルコールと脂肪族カルボン酸のエステル、又は、6価のカルボン酸と脂肪族アルコールのエステル;ポリグリセリンベヘネートのような多価アルコールと脂肪族カルボン酸のエステル、又は、多価カルボン酸と脂肪族アルコールのエステル;カルナバワックス、ライスワックスのような天然エステルワックス。これらは単独又は併用して用いることができる。 Specifically, esters of monohydric alcohols and aliphatic carboxylic acids, such as behenyl behenate, stearyl stearate, and palmityl palmitate, or esters of monohydric carboxylic acids and aliphatic alcohols; esters of dihydric alcohols and aliphatic carboxylic acids, such as ethylene glycol distearate, dibehenyl sebacate, and hexanediol dibehenate, or esters of dihydric carboxylic acids and aliphatic alcohols; esters of trihydric alcohols and aliphatic carboxylic acids, such as glycerin tribehenate, or esters of trihydric carboxylic acids and aliphatic alcohols; pentaerythritol tetrastearate, Esters of tetrahydric alcohols and aliphatic carboxylic acids, such as stearate and pentaerythritol tetrapalmitate, or esters of tetrahydric carboxylic acids and aliphatic alcohols; esters of hexahydric alcohols and aliphatic carboxylic acids, such as dipentaerythritol hexastearate and dipentaerythritol hexapalmitate, or esters of hexahydric carboxylic acids and aliphatic alcohols; esters of polyhydric alcohols and aliphatic carboxylic acids, such as polyglycerin behenate, or esters of polyhydric carboxylic acids and aliphatic alcohols; natural ester waxes, such as carnauba wax and rice wax. These can be used alone or in combination.
<着色剤>
トナー粒子は着色剤を含有してもよい。着色剤として、公知の顔料、染料を用いることができる。耐候性に優れる点から着色剤としては、顔料が好ましい。
<Coloring Agent>
The toner particles may contain a colorant. Known pigments and dyes can be used as the colorant. Pigments are preferred as the colorant because they have excellent weather resistance.
シアン系着色剤としては、銅フタロシアニン化合物及びその誘導体、アントラキノン化合物及び塩基染料レーキ化合物などが挙げられる。 Cyan colorants include copper phthalocyanine compounds and their derivatives, anthraquinone compounds, and basic dye lake compounds.
具体的には、以下のものが挙げられる。C.I.ピグメントブルー1、7、15、15:1、15:2、15:3、15:4、60、62及び66。 Specific examples include: C.I. Pigment Blue 1, 7, 15, 15:1, 15:2, 15:3, 15:4, 60, 62 and 66.
マゼンタ系着色剤としては、縮合アゾ化合物、ジケトピロロピロール化合物、アントラキノン化合物、キナクリドン化合物、塩基染料レーキ化合物、ナフトール化合物、ベンズイミダゾロン化合物、チオインジゴ化合物及びペリレン化合物などが挙げられる。 Examples of magenta colorants include condensed azo compounds, diketopyrrolopyrrole compounds, anthraquinone compounds, quinacridone compounds, basic dye lake compounds, naphthol compounds, benzimidazolone compounds, thioindigo compounds, and perylene compounds.
具体的には、以下のものが挙げられる。C.I.ピグメントレッド2、3、5、6、7、23、48:2、48:3、48:4、57:1、81:1、122、144、146、150、166、169、177、184、185、202、206、220、221及び254、及びC.I.ピグメントバイオレット19。 Specific examples include the following: C.I. Pigment Red 2, 3, 5, 6, 7, 23, 48:2, 48:3, 48:4, 57:1, 81:1, 122, 144, 146, 150, 166, 169, 177, 184, 185, 202, 206, 220, 221 and 254, and C.I. Pigment Violet 19.
イエロー系着色剤としては、縮合アゾ化合物、イソインドリノン化合物、アントラキノン化合物、アゾ金属錯体、メチン化合物及びアリルアミド化合物などが挙げられる。 Yellow colorants include condensed azo compounds, isoindolinone compounds, anthraquinone compounds, azo metal complexes, methine compounds, and allylamide compounds.
具体的には、以下のものが挙げられる。C.I.ピグメントイエロー12、13、14、15、17、62、74、83、93、94、95、97、109、110、111、120、127、128、129、147、151、154、155、168、174、175、176、180、181、185、191及び194。 Specific examples include the following: C.I. Pigment Yellow 12, 13, 14, 15, 17, 62, 74, 83, 93, 94, 95, 97, 109, 110, 111, 120, 127, 128, 129, 147, 151, 154, 155, 168, 174, 175, 176, 180, 181, 185, 191 and 194.
黒色着色剤としては、カーボンブラック並びに上記イエロー系着色剤、マゼンタ系着色剤及びシアン系着色剤を用いて黒色に調色されたものが挙げられる。 Black colorants include carbon black and those toned to black using the above-mentioned yellow, magenta, and cyan colorants.
これらの着色剤は、単独で、又は混合物で、さらにはこれらを固溶体の状態で用いることができる。 These colorants can be used alone or in mixtures, or even in the form of solid solutions.
着色剤は、結着樹脂100.0質量部に対して1.0質量部以上20.0質量部以下用いることが好ましい。 It is preferable to use 1.0 parts by weight or more and 20.0 parts by weight or less of colorant per 100.0 parts by weight of binder resin.
<荷電制御剤、及び荷電制御樹脂>
トナー粒子は、荷電制御剤又は荷電制御樹脂を含有してもよい。
<Charge control agent and charge control resin>
The toner particles may contain a charge control agent or resin.
荷電制御剤としては、公知のものが利用でき、特に摩擦帯電スピードが速く、かつ、一定の摩擦帯電量を安定して維持できる荷電制御剤が好ましい。さらに、トナー粒子を懸濁重合法により製造する場合には、重合阻害性が低く、水系媒体への可溶化物が実質的にない荷電制御剤が特に好ましい。 As the charge control agent, any known charge control agent can be used, and charge control agents that have a high friction charging speed and can stably maintain a constant amount of frictional charge are particularly preferred. Furthermore, when the toner particles are produced by a suspension polymerization method, charge control agents that have low polymerization inhibition properties and are substantially free of solubilized substances in aqueous media are particularly preferred.
荷電制御剤としてはトナーを負荷電性に制御するものと正荷電性に制御するものがある。 There are two types of charge control agents: those that control the toner to be negatively charged and those that control the toner to be positively charged.
トナーを負荷電性に制御するものとしては、モノアゾ金属化合物、アセチルアセトン金属化合物、芳香族オキシカルボン酸、芳香族ジカルボン酸、オキシカルボン酸及びジカルボン酸系の金属化合物、芳香族オキシカルボン酸、芳香族モノ及びポリカルボン酸及びその金属塩、無水物、エステル類、ビスフェノールのようなフェノール誘導体類、尿素誘導体、含金属サリチル酸系化合物、含金属ナフトエ酸系化合物、ホウ素化合物、4級アンモニウム塩、カリックスアレーン及び荷電制御樹脂などが挙げられる。 Examples of substances that control the toner to be negatively charged include monoazo metal compounds, acetylacetone metal compounds, aromatic oxycarboxylic acids, aromatic dicarboxylic acids, oxycarboxylic and dicarboxylic acid-based metal compounds, aromatic oxycarboxylic acids, aromatic mono- and polycarboxylic acids and their metal salts, anhydrides, esters, phenol derivatives such as bisphenol, urea derivatives, metal-containing salicylic acid compounds, metal-containing naphthoic acid compounds, boron compounds, quaternary ammonium salts, calixarenes, and charge control resins.
トナーを正荷電性に制御する荷電制御剤としては、以下のものが挙げられる。 Examples of charge control agents that control the toner to be positively charged include the following:
グアニジン化合物;イミダゾール化合物;トリブチルベンジルアンモニウム-1-ヒドロキシ-4-ナフトスルフォン酸塩、テトラブチルアンモニウムテトラフルオロボレートのような4級アンモニウム塩、及びこれらの類似体であるホスホニウム塩のようなオニウム塩並びにこれらのレーキ顔料;トリフェニルメタン染料及びこれらのレーキ顔料(レーキ化剤としては、リンタングステン酸、リンモリブデン酸、リンタングステンモリブデン酸、タンニン酸、ラウリン酸、没食子酸、フェリシアン化物、及び、フェロシアン化物);高級脂肪酸の金属塩;荷電制御樹脂。 Guanidine compounds; imidazole compounds; quaternary ammonium salts such as tributylbenzylammonium 1-hydroxy-4-naphthosulfonate and tetrabutylammonium tetrafluoroborate, and onium salts such as phosphonium salts that are analogues of these, and lake pigments thereof; triphenylmethane dyes and lake pigments thereof (lake agents include phosphotungstic acid, phosphomolybdic acid, phosphotungstomolybdic acid, tannic acid, lauric acid, gallic acid, ferricyanide, and ferrocyanide); metal salts of higher fatty acids; charge control resins.
これら荷電制御剤の中でも、含金属サリチル酸系化合物が好ましく、特にその金属がアルミニウム又はジルコニウムであるものが好ましい。 Among these charge control agents, metal-containing salicylic acid compounds are preferred, and those in which the metal is aluminum or zirconium are particularly preferred.
荷電制御樹脂としては、スルホン酸基、スルホン酸塩基若しくはスルホン酸エステル基を有する重合体又は共重合体を挙げることができる。スルホン酸基、スルホン酸塩基又はスルホン酸エステル基を有する重合体としては、特にスルホン酸基含有アクリルアミド系モノマー又はスルホン酸基含有メタクリルアミド系モノマーを共重合比で2質量%以上含有する重合体が好ましく、より好ましくは5質量%以上含有する重合体である。 The charge control resin may be a polymer or copolymer having a sulfonic acid group, a sulfonate group, or a sulfonate ester group. As a polymer having a sulfonic acid group, a sulfonate group, or a sulfonate ester group, a polymer containing 2% by mass or more of a sulfonic acid group-containing acrylamide monomer or a sulfonic acid group-containing methacrylamide monomer in a copolymerization ratio is particularly preferred, and a polymer containing 5% by mass or more is more preferred.
荷電制御樹脂は、ガラス転移温度(Tg)が35℃以上90℃以下であり、ピーク分子量(Mp)が10000以上30000以下であり、重量平均分子量(Mw)が25000以上50000以下であることが好ましい。これを用いた場合、トナー粒子に求められる熱特性に影響を及ぼすことなく、好ましい摩擦帯電特性を付与することができる。さらに、荷電制御樹脂がスルホン酸基を含有している為、例えば重合性単量体組成物中における荷電制御樹脂自身の分散性や、着色剤などの分散性が向上し、着色力、透明性及び摩擦帯電特性をより向上させることができる。 The charge control resin preferably has a glass transition temperature (Tg) of 35°C or more and 90°C or less, a peak molecular weight (Mp) of 10,000 or more and 30,000 or less, and a weight average molecular weight (Mw) of 25,000 or more and 50,000 or less. When used, it is possible to impart desirable triboelectric charging properties without affecting the thermal properties required for the toner particles. Furthermore, since the charge control resin contains sulfonic acid groups, for example, the dispersibility of the charge control resin itself in the polymerizable monomer composition and the dispersibility of colorants and the like are improved, and the coloring power, transparency, and triboelectric charging properties can be further improved.
これら荷電制御剤又は荷電制御樹脂は、単独であるいは2種類以上組み合わせて添加してもよい。 These charge control agents or charge control resins may be added alone or in combination of two or more types.
荷電制御剤又は荷電制御樹脂の添加量は、結着樹脂100.0質量部に対して、0.01質量部以上20.0質量部以下であることが好ましく、より好ましくは0.5質量部以上10.0質量部以下である。 The amount of charge control agent or charge control resin added is preferably 0.01 parts by mass or more and 20.0 parts by mass or less, and more preferably 0.5 parts by mass or more and 10.0 parts by mass or less, per 100.0 parts by mass of binder resin.
<カルボキシ基含有スチレン系樹脂>
カルボキシ基含有スチレン系樹脂としては、スチレン、並びに、アクリル酸単量体及びメタクリル酸単量体からなる群より選ばれる少なくとも一種を共重合体成分として含有していることが好ましい。
<Carboxy group-containing styrene-based resin>
The carboxyl group-containing styrene-based resin preferably contains, as a copolymer component, styrene and at least one monomer selected from the group consisting of an acrylic acid monomer and a methacrylic acid monomer.
その他の共重合成分としては、アクリル酸エステル及びメタクリル酸エステル;アクリル酸ヒドロキシアルキルエステル及びメタクリル酸ヒドロキシアルキルエステルが挙げられる。 Other copolymerization components include acrylic acid esters and methacrylic acid esters; hydroxyalkyl acrylate esters and hydroxyalkyl methacrylate esters.
カルボキシ基含有スチレン系樹脂は、
スチレンと、
アクリル酸及びメタクリル酸からなる群より選ばれる少なくとも一種と、
アクリル酸エステル、メタクリル酸エステル、アクリル酸ヒドロキシアルキルエステル及びメタクリル酸ヒドロキシアルキルエステルからなる群より選ばれる少なくとも一種と、
を含むモノマーの重合体が好ましい。
The carboxyl group-containing styrene resin is
Styrene,
At least one selected from the group consisting of acrylic acid and methacrylic acid;
At least one member selected from the group consisting of acrylic acid esters, methacrylic acid esters, hydroxyalkyl acrylic esters, and hydroxyalkyl methacrylic esters;
Preferred is a polymer of a monomer comprising:
より好ましくは、スチレンと、
アクリル酸及びメタクリル酸からなる群より選ばれる少なくとも一種と、
アクリル酸メチル、メタクリル酸メチル、アクリル酸エチル、メタクリル酸エチル、アクリル酸プロピル、メタクリル酸プロピル、アクリル酸ブチル、メタクリル酸ブチル、アクリル酸オクチル、メタクリル酸オクチル、アクリル酸ドデシル、メタクリル酸ドデシル、アクリル酸ステアリル、メタクリル酸ステアリル、アクリル酸ベヘニル、メタクリル酸ベヘニル、アクリル酸2-エチルヘキシル、メタクリル酸2-エチルヘキシル、アクリル酸2-ヒドロキシエチル及びメタクリル酸2-ヒドロキシエチルからなる群より選ばれる少なくとも一種と、
を含むモノマーの重合体である。
More preferably, styrene and
At least one selected from the group consisting of acrylic acid and methacrylic acid;
at least one selected from the group consisting of methyl acrylate, methyl methacrylate, ethyl acrylate, ethyl methacrylate, propyl acrylate, propyl methacrylate, butyl acrylate, butyl methacrylate, octyl acrylate, octyl methacrylate, dodecyl acrylate, dodecyl methacrylate, stearyl acrylate, stearyl methacrylate, behenyl acrylate, behenyl methacrylate, 2-ethylhexyl acrylate, 2-ethylhexyl methacrylate, 2-hydroxyethyl acrylate, and 2-hydroxyethyl methacrylate,
It is a polymer of monomers containing:
カルボキシ基含有スチレン系樹脂の酸価は、該カルボキシ基含有スチレン系樹脂の単量体組成物中に含有されるアクリル酸及びメタクリル酸からなる群より選ばれる少なくとも一種の量により適切な値とすることができる。 The acid value of the carboxyl group-containing styrene-based resin can be adjusted to an appropriate value by the amount of at least one acid selected from the group consisting of acrylic acid and methacrylic acid contained in the monomer composition of the carboxyl group-containing styrene-based resin.
カルボキシ基含有スチレン系樹脂の重量平均分子量は、8000~50000であることが好ましい。 The weight average molecular weight of the carboxyl group-containing styrene-based resin is preferably 8,000 to 50,000.
結着樹脂中のカルボキシ基含有スチレン系樹脂の含有量は、5質量%~30質量%であることが好ましい。 The content of the carboxyl group-containing styrene resin in the binder resin is preferably 5% to 30% by mass.
<有機ケイ素重合体>
本発明において、トナー粒子は、有機ケイ素重合体を含有する外殻を有する。有機ケイ素重合体としては、下記式(4)で表される構造を有する有機ケイ素化合物の重合体が挙げられる。
<Organosilicon Polymer>
In the present invention, the toner particles have an outer shell containing an organosilicon polymer. The organosilicon polymer may be a polymer of an organosilicon compound having a structure represented by the following formula (4).
上記式(4)として、具体的に以下が挙げられる。 Specific examples of the above formula (4) include the following:
メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、メチルトリクロロシラン、エチルトリメトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、エチルトリクロロシラン、エチルトリアセトキシシラン、プロピルトリメトキシシラン、プロピルトリエトキシシラン、プロピルトリクロロシラン、ブチルトリメトキシシラン、ブチルトリエトキシシラン、ブチルトリクロロシラン、ブチルメトキシジクロロシラン、ブチルエトキシジクロロシラン、ヘキシルトリメトキシシラン、ヘキシルトリエトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、フェニルトリエトキシシランなどが挙げられる。これらは単独又は併用して用いることができる。 Examples include methyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, methyltrichlorosilane, ethyltrimethoxysilane, ethyltriethoxysilane, ethyltrichlorosilane, ethyltriacetoxysilane, propyltrimethoxysilane, propyltriethoxysilane, propyltrichlorosilane, butyltrimethoxysilane, butyltriethoxysilane, butyltrichlorosilane, butylmethoxydichlorosilane, butylethoxydichlorosilane, hexyltrimethoxysilane, hexyltriethoxysilane, phenyltrimethoxysilane, and phenyltriethoxysilane. These can be used alone or in combination.
有機ケイ素重合体は、下記式(5)で表される構造を有することがより好ましい。
R-SiO3/2 ・・・(5)
More preferably, the organosilicon polymer has a structure represented by formula (5) below.
R-SiO 3/2 ...(5)
ここで、Rは炭素数1以上6以下(好ましくは1以上3以下)の炭化水素基(好ましくはアルキル基)又は、アリール基を示す。 Here, R represents a hydrocarbon group (preferably an alkyl group) having 1 to 6 carbon atoms (preferably 1 to 3 carbon atoms) or an aryl group.
有機ケイ素重合体の代表的な製造例としては、ゾルゲル法と呼ばれる製造方法が挙げられる。 A typical example of the production of organosilicon polymers is a method known as the sol-gel process.
一般的に、ゾルゲル反応では、反応媒体の酸性度によって生成するシロキサン結合の結合状態が異なることが知られている。具体的には、媒体が酸性である場合には、水素イオンが一つの反応基(例えば、アルコキシ基;-OR基)の酸素に親電子的に付加する。次に、水分子中の酸素原子がケイ素原子に配位して、置換反応によってヒドロシリル基になる。水が十分に存在している場合には、H+ひとつで反応基(例えば、アルコキシ基;-OR基)の酸素をひとつ攻撃するため、媒体中のH+の含有率が少ないときには、ヒドロキシ基への置換反応が遅くなる。よって、シランに付いた反応基のすべてが加水分解する前に縮重合反応が生じ、比較的容易に、一次元的な線状高分子や二次元的な高分子が生成し易い。 It is generally known that in a sol-gel reaction, the bond state of the siloxane bond generated varies depending on the acidity of the reaction medium. Specifically, when the medium is acidic, a hydrogen ion electrophilically adds to the oxygen of one reactive group (e.g., an alkoxy group; -OR group). Next, an oxygen atom in a water molecule coordinates to a silicon atom, and becomes a hydrosilyl group through a substitution reaction. When there is sufficient water, one H + attacks one oxygen of a reactive group (e.g., an alkoxy group; -OR group), so when the content of H + in the medium is low, the substitution reaction to a hydroxyl group is slow. Therefore, a condensation polymerization reaction occurs before all of the reactive groups attached to the silane are hydrolyzed, and one-dimensional linear polymers and two-dimensional polymers are relatively easily generated.
一方、媒体がアルカリ性の場合には、水酸化物イオンがケイ素に付加して5配位中間体を経由する。そのため全ての反応基(例えば、アルコキシ基;-OR基)が脱離しやすくなり、容易にシラノール基に置換される。特に、同一シランに3個以上の反応基を有するケイ素化合物を用いた場合には、加水分解及び縮重合が3次元的に生じて、3次元の架橋結合の多い有機ケイ素重合体が形成される。また、反応も短時間で終了する。 On the other hand, when the medium is alkaline, hydroxide ions are added to silicon via a pentacoordinate intermediate. This makes it easier for all reactive groups (e.g., alkoxy groups; -OR groups) to be eliminated and easily substituted with silanol groups. In particular, when a silicon compound having three or more reactive groups on the same silane is used, hydrolysis and condensation polymerization occur three-dimensionally, forming an organosilicon polymer with many three-dimensional cross-linked bonds. The reaction also finishes in a short time.
また、ゾルゲル法は、溶液から出発し、その溶液をゲル化することによって材料を形成しているため、様々な微細構造及び形状をつくることができる。特に、トナー粒子が水系媒体中で製造される場合には、有機ケイ素化合物のシラノール基のような親水基による親水性によってトナー粒子の表面に存在させやすい。 In addition, the sol-gel method starts with a solution and forms the material by gelling the solution, so it can create a variety of fine structures and shapes. In particular, when the toner particles are produced in an aqueous medium, the hydrophilic properties of hydrophilic groups such as the silanol groups of the organosilicon compound make it easy to have them present on the surface of the toner particles.
従って、有機ケイ素重合体を形成するには、反応媒体がアルカリ性の状態でゾルゲル反応を進めることが好ましく、水系媒体中で製造する場合には、具体的には、pH8.0以上、反応温度50℃以上、反応時間5時間以上で反応を進めることが好ましい。これによって、より強度の高い、耐久性に優れた有機ケイ素重合体を形成することができる。 Therefore, to form an organosilicon polymer, it is preferable to carry out the sol-gel reaction in an alkaline reaction medium. When producing in an aqueous medium, it is preferable to carry out the reaction at a pH of 8.0 or higher, at a reaction temperature of 50°C or higher, and for a reaction time of 5 hours or more. This allows the formation of an organosilicon polymer with greater strength and excellent durability.
<トナーの製造方法>
トナー粒子の製造方法は特に制限されず、公知の方法を採用できる。例えば、溶融混錬粉砕法、乳化凝集法、溶解懸濁法などが挙げられるが、好ましくは懸濁重合法である。懸濁重合法を利用することで上記式(1)乃至(3)を満たす外殻を有するトナー粒子を得やすい。
<Toner Manufacturing Method>
The method for producing the toner particles is not particularly limited, and a known method can be used. For example, a melt kneading and grinding method, an emulsion aggregation method, a dissolution suspension method, etc. can be mentioned, and a suspension polymerization method is preferable. By using the suspension polymerization method, it is easy to obtain toner particles having an outer shell that satisfies the above formulas (1) to (3).
有機ケイ素重合体を含有する外殻の形成に関し、本発明では以下の方法が好ましい。 In the present invention, the following method is preferred for forming an outer shell containing an organosilicon polymer.
まず、懸濁重合法により無機微粒子分散剤を表面に担持したトナー芯粒子の水分散液を得る。この時、無機微粒子分散剤の被覆状態を調整することで、外殻の欠落部の大きさや数を調整することができる。無機微粒子分散剤の被覆状態は、無機微粒子分散剤のゼータ電位、粒径、量などを変更することで調整することができる。また、無機微粒子分散剤に周期表の1族~13族の元素を担持させておくことで、外殻の欠落部に周期表の1族~13族の元素を含有する微粒子を導入することができる。 First, an aqueous dispersion of toner core particles carrying an inorganic particulate dispersant on their surfaces is obtained by suspension polymerization. At this time, the size and number of missing parts of the outer shell can be adjusted by adjusting the coating state of the inorganic particulate dispersant. The coating state of the inorganic particulate dispersant can be adjusted by changing the zeta potential, particle size, amount, etc. of the inorganic particulate dispersant. In addition, by having the inorganic particulate dispersant carry elements of Groups 1 to 13 of the periodic table, it is possible to introduce fine particles containing elements of Groups 1 to 13 of the periodic table into the missing parts of the outer shell.
次に、有機ケイ素化合物は加水分解処理を行ったものを用いることが好ましい。例えば、加水分解の仕込み濃度は有機ケイ素化合物の量を100質量部とした場合、イオン交換水やRO水などイオン分を除去した水40質量部以上500質量部以下が好ましく、より好ましくは水100質量部以上400質量部以下である。加水分解の条件としては、好ましくはpHが2~7、温度が15℃~80℃、時間が30分~600分である。 Next, it is preferable to use an organosilicon compound that has been subjected to hydrolysis treatment. For example, the concentration of the hydrolysis feed is preferably 40 to 500 parts by mass of water from which ions have been removed, such as ion-exchanged water or RO water, and more preferably 100 to 400 parts by mass of water, assuming that the amount of the organosilicon compound is 100 parts by mass, and the hydrolysis conditions are preferably a pH of 2 to 7, a temperature of 15°C to 80°C, and a time of 30 to 600 minutes.
次に、得られた有機ケイ素化合物の加水分解液とトナー芯粒子分散液とを混合して有機ケイ素化合物を縮合し、トナー芯粒子に有機ケイ素重合体を含有する外殻を形成する。この時、上記の無機微粒子分散剤の被覆状態の調整に加えて、さらに有機ケイ素化合物の縮合pH、有機ケイ素化合物の加水分解液の投入時間、投入回数を変更することで、上記式(1)乃至(3)を満たす外殻を有するトナー粒子を得ることができる。 Next, the obtained hydrolysis liquid of the organosilicon compound is mixed with the toner core particle dispersion liquid to condense the organosilicon compound and form an outer shell containing an organosilicon polymer on the toner core particles. At this time, in addition to adjusting the coating state of the inorganic fine particle dispersant, it is possible to obtain toner particles having an outer shell that satisfies the above formulas (1) to (3) by further changing the condensation pH of the organosilicon compound, the addition time of the organosilicon compound hydrolysis liquid, and the number of additions.
懸濁重合法に使用する、水系媒体としては、以下のものが挙げられる。 The aqueous media used in the suspension polymerization method include the following:
水、メタノール、エタノール、プロパノールなどのアルコール類、これらの混合溶媒。好ましくは水である。 Water, alcohols such as methanol, ethanol, and propanol, and mixed solvents of these. Water is preferred.
水系媒体を調製する時に使用する分散安定剤としては、公知の無機化合物の分散安定剤、及び、有機化合物の分散安定剤を用いることができる。外殻の調整の容易性から無機化合物の分散安定剤が好ましい。 Dispersion stabilizers used when preparing the aqueous medium may be publicly known inorganic compound dispersion stabilizers and organic compound dispersion stabilizers. Inorganic compound dispersion stabilizers are preferred because of the ease of adjusting the outer shell.
無機化合物の分散安定剤としては、リン酸三カルシウム、リン酸マグネシウム、リン酸アルミニウム、リン酸亜鉛、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、水酸化カルシウム、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、メタケイ酸カルシウム、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、ベントナイト、シリカ、及び、アルミナが挙げられる。 Inorganic dispersion stabilizers include tricalcium phosphate, magnesium phosphate, aluminum phosphate, zinc phosphate, calcium carbonate, magnesium carbonate, calcium hydroxide, magnesium hydroxide, aluminum hydroxide, calcium metasilicate, calcium sulfate, barium sulfate, bentonite, silica, and alumina.
一方、有機化合物の分散安定剤としては、ポリビニルアルコール、ゼラチン、メチルセルロース、メチルヒドロキシプロピルセルロース、エチルセルロース、カルボキシメチルセルロースのナトリウム塩、ポリアクリル酸及びその塩、及び、デンプンが挙げられる。 これら分散安定剤の使用量は、重合性単量体100質量部に対して0.2質量部以上20.0質量部以下であることが好ましい。 On the other hand, examples of organic dispersion stabilizers include polyvinyl alcohol, gelatin, methyl cellulose, methylhydroxypropyl cellulose, ethyl cellulose, sodium salt of carboxymethyl cellulose, polyacrylic acid and its salts, and starch. The amount of these dispersion stabilizers used is preferably 0.2 parts by mass or more and 20.0 parts by mass or less per 100 parts by mass of the polymerizable monomer.
得られたトナー粒子には、トナーへの各種特性を付与するために外添剤を外添してもよい。トナーの流動性を向上させるための外添剤としては、シリカ微粒子、酸化チタン微粒子、及び、それらの複酸化物微粒子のような無機微粒子が挙げられる。無機微粒子の中でもシリカ微粒子及び酸化チタン微粒子が好ましい。 External additives may be added to the obtained toner particles to impart various properties to the toner. Examples of external additives to improve the fluidity of the toner include inorganic fine particles such as silica fine particles, titanium oxide fine particles, and composite oxide fine particles of these. Among the inorganic fine particles, silica fine particles and titanium oxide fine particles are preferred.
シリカ微粒子としては、ケイ素ハロゲン化物の蒸気相酸化により生成された乾式シリカ又はヒュームドシリカ、及び水ガラスから製造される湿式シリカが挙げられる。 Examples of silica fine particles include dry silica or fumed silica produced by vapor-phase oxidation of silicon halides, and wet silica produced from water glass.
無機微粒子としては、表面及びシリカ微粒子の内部にあるシラノール基が少なく、またNa2O、SO3 2-の少ない乾式シリカの方が好ましい。また、乾式シリカは、製造工程において、塩化アルミニウム、塩化チタン他のような金属ハロゲン化合物をケイ素ハロゲン化合物と共に用いることによって、シリカと他の金属酸化物の複合微粒子であってもよい。 As inorganic fine particles, dry silica is preferred, which has few silanol groups on the surface and inside of the silica fine particles and also has few Na2O and SO32- . In addition, the dry silica may be a composite fine particle of silica and other metal oxides, which is obtained by using a metal halide compound such as aluminum chloride, titanium chloride, etc. together with a silicon halide compound in the manufacturing process.
無機微粒子は、その表面を処理剤によって疎水化処理することによって、トナーの摩擦帯電量の調整、環境安定性の向上、及び、高温高湿下での流動性の向上を達成することができるので、疎水化処理された無機微粒子を用いることが好ましい。 By subjecting the surfaces of inorganic fine particles to a hydrophobic treatment using a treatment agent, it is possible to adjust the triboelectric charge of the toner, improve environmental stability, and improve fluidity under high temperature and high humidity conditions, so it is preferable to use inorganic fine particles that have been hydrophobized.
無機微粒子を疎水化処理するための処理剤としては、未変性のシリコーンワニス、各種変性シリコーンワニス、未変性のシリコーンオイル、各種変性シリコーンオイル、ケイ素化合物、シランカップリング剤、その他有機ケイ素化合物、及び、有機チタン化合物が挙げられる。その中でも、シリコーンオイルが好ましい。これらの処理剤は単独で用いてもあるいは併用してもよい。 Examples of treatment agents for hydrophobizing inorganic fine particles include unmodified silicone varnish, various modified silicone varnishes, unmodified silicone oil, various modified silicone oils, silicon compounds, silane coupling agents, other organosilicon compounds, and organotitanium compounds. Among these, silicone oil is preferred. These treatment agents may be used alone or in combination.
無機微粒子の総添加量は、トナー粒子100質量部に対して、1.00質量部以上5.00質量部以下であることが好ましく、より好ましくは1.00質量部以上2.50質量部以下である。 The total amount of inorganic fine particles added is preferably 1.00 parts by mass or more and 5.00 parts by mass or less, and more preferably 1.00 parts by mass or more and 2.50 parts by mass or less, per 100 parts by mass of toner particles.
以下、本発明における各種物性の測定方法について説明する。 The following describes how to measure various physical properties in the present invention.
<トナー粒子の外殻の被覆率X及びその標準偏差Zの測定方法>
トナー粒子の表面の反射電子像は、走査電子顕微鏡(SEM)により取得した。
<Method of measuring the coverage rate X of the outer shell of a toner particle and its standard deviation Z>
A backscattered electron image of the surface of the toner particles was obtained by a scanning electron microscope (SEM).
SEMの装置及び観察条件は、下記の通りである。
使用装置:カールツァイスマイクロスコピー株式会社製 ULTRA PLUS
加速電圧:1.0kV
WD:2.0mm
Aperture Size:30.0μm
検出信号:EsB(エネルギー選択式反射電子)
EsB Grid:800V
観察倍率:50,000倍
コントラスト:63.0±5.0%(参考値)
ブライトネス:38.0±5.0%(参考値)
解像度:1024×768
前処理:トナー粒子をカーボンテープに散布(蒸着は行わない)
The SEM equipment and observation conditions are as follows.
Equipment used: ULTRA PLUS manufactured by Carl Zeiss Microscopy Co., Ltd.
Acceleration voltage: 1.0 kV
WD: 2.0 mm
Aperture Size: 30.0μm
Detection signal: EsB (energy selective backscattered electrons)
EsB Grid: 800V
Observation magnification: 50,000 times Contrast: 63.0±5.0% (reference value)
Brightness: 38.0±5.0% (reference value)
Resolution: 1024 x 768
Pretreatment: Toner particles are scattered onto carbon tape (no deposition is performed)
本発明の加速電圧及びEsB Gridは、トナー粒子の最表面の構造情報の取得、未蒸着試料のチャージアップ防止、エネルギーの高い反射電子の選択的検出、といった項目を達成するように設定する。観察視野は、トナー粒子の曲率が最も小さくなる頂点付近を選択する。 The accelerating voltage and EsB Grid of the present invention are set to achieve the following: obtaining structural information on the outermost surface of the toner particles, preventing charging up of undeposited samples, and selectively detecting high-energy reflected electrons. The observation field is selected to be near the apex where the curvature of the toner particles is smallest.
被覆率Xは、上記手法で得られたトナー粒子の表面の反射電子像を、画像処理ソフトImageJ(開発元 Wayne Rashand)を用いて解析することで取得する。以下に手順を示す。 The coverage rate X is obtained by analyzing the reflected electron image of the surface of the toner particles obtained by the above method using image processing software ImageJ (developed by Wayne Rashand). The procedure is as follows.
まずImageメニューのTypeから、解析対象の反射電子像を8-bitに変換する。次に、ProcessメニューのFiltersから、Median径を2.0ピクセルに設定し、画像ノイズを低減させる。反射電子像下部に表示されている観察条件表示部を除いた上で画像中心を見積もり、ツールバーの長方形ツール(Rectangle Tool)を用いて反射電子像の画像中心から1.5μm四方の範囲を選択する。 First, convert the backscattered electron image to be analyzed to 8-bit from Type in the Image menu. Next, set the Median diameter to 2.0 pixels from Filters in the Process menu to reduce image noise. After excluding the observation condition display section displayed at the bottom of the backscattered electron image, estimate the center of the image and use the Rectangle Tool on the toolbar to select a 1.5 μm square range from the center of the backscattered electron image.
次に、ImageメニューのAdjustから、Thresholdを選択し、Applyをクリックして外殻で被覆されている部位と被覆されていない欠落部位との二値化画像を得る。 Next, select Threshold from Adjust in the Image menu and click Apply to obtain a binarized image of the areas covered by the shell and the missing areas that are not covered.
次に、ツールバーの直線ツール(Straight Line)を用い、反射電子像下部に表示されている観察条件表示部中のスケールバーを選択しておく。その状態でAnalyzeメニューのSet Scaleを選択すると、新規ウインドウが開き、Distance in Pixels欄に選択されている直線のピクセル距離が入力される。前記ウインドウのKnown Distance欄に前記スケールバーの値(例えば100)を入力し、Unit of Mesurement欄に前記スケールバーの単位(例えばnm)を入力し、OKをクリックするとスケール設定が完了する。続いて、AnalyzeメニューのHistogramを選択し、開いたウインドウのCountの数値とModeの数値を読み、次のように算出する。
被覆率X=Mode/Count×100
Next, use the straight line tool (Straight Line) on the toolbar to select the scale bar in the observation condition display area displayed below the backscattered electron image. In this state, select Set Scale from the Analyze menu to open a new window, and the pixel distance of the selected straight line is entered in the Distance in Pixels field. Enter the value of the scale bar (e.g., 100) in the Known Distance field of the window, enter the unit of the scale bar (e.g., nm) in the Unit of Measurement field, and click OK to complete the scale setting. Next, select Histogram from the Analyze menu, read the Count value and Mode value in the opened window, and perform the following calculations.
Coverage rate X = Mode/Count x 100
上記手順を、評価対象のトナー粒子につき20視野について行い、それらの平均値を最終的な被覆率X、それらの標準偏差をZとして採用する。 The above procedure is carried out for 20 fields of view for the toner particles to be evaluated, and the average value is adopted as the final coverage rate X, and the standard deviation is adopted as Z.
<トナー粒子の外殻の芯粒子に対する質量割合Yの測定方法>
トナー粒子の外殻の芯粒子に対する質量割合Yを以下の方法で測定する。
<Method of Measuring Mass Ratio Y of Outer Shell of Toner Particle to Core Particle>
The mass ratio Y of the outer shell of the toner particle to the core particle is measured by the following method.
波長分散型蛍光X線分析装置「Axios」(PANalytical社製)と、測定条件設定及び測定データ解析をするための付属の専用ソフト「SuperQ ver.4.0F」(PANalytical社製)を用いる。なお、X線管球のアノードとしてはRhを用い、測定雰囲気は真空、測定径(コリメーターマスク径)は27mm、測定時間10秒とする。また、軽元素を測定する場合にはプロポーショナルカウンタ(PC)、重元素を測定する場合にはシンチレーションカウンタ(SC)で検出する。 A wavelength-dispersive X-ray fluorescence analyzer "Axios" (manufactured by PANalytical) and the accompanying dedicated software "SuperQ ver. 4.0F" (manufactured by PANalytical) for setting measurement conditions and analyzing measurement data are used. Rh is used as the anode of the X-ray tube, the measurement atmosphere is vacuum, the measurement diameter (collimator mask diameter) is 27 mm, and the measurement time is 10 seconds. In addition, detection is performed using a proportional counter (PC) when measuring light elements, and a scintillation counter (SC) when measuring heavy elements.
測定サンプルとしては、専用のプレス用アルミリングの中にトナー4gを入れて平らにならし、錠剤成型圧縮機「BRE-32」(前川試験機製作所社製)を用いて、20MPaで、60秒間加圧し、厚さ2mm、直径39mmに成型したペレットを用いる。 For the measurement sample, 4 g of toner was placed in a special aluminum ring for pressing, flattened, and pressed at 20 MPa for 60 seconds using a tablet molding compression machine "BRE-32" (Maekawa Test Machinery Manufacturing Co., Ltd.) to form a pellet with a thickness of 2 mm and a diameter of 39 mm.
有機ケイ素重合体を含まない樹脂粒子100質量部に対して、シリカ(SiO2)微粉末を0.5質量部となるように添加し、コーヒーミルを用いて充分混合する。同様にして、シリカ微粉末を5.0質量部、10.0質量部となるように樹脂粒子とそれぞれ混合し、これらを検量線用の試料とする。 To 100 parts by weight of resin particles not containing an organosilicon polymer, 0.5 parts by weight of silica ( SiO2 ) fine powder is added and thoroughly mixed using a coffee mill. Similarly, 5.0 parts by weight and 10.0 parts by weight of silica fine powder are mixed with the resin particles, respectively, to prepare samples for the calibration curve.
それぞれの試料について、錠剤成型圧縮機を用いて上記のようにして検量線用の試料のペレットを作製し、PETを分光結晶に用いた際に回折角(2θ)=109.08°に観測されるSi-Kα線の計数率(単位:cps)を測定する。この際、X線発生装置の加速電圧、電流値はそれぞれ、24kV、100mAとする。得られたX線の計数率を縦軸に、各検量線用試料中のSiO2添加量を横軸として、一次関数の検量線を得る。次に、分析対象のトナーを錠剤成型圧縮機を用いて上記のようにしてペレットとし、そのSi-Kα線の計数率を測定する。そして、上記の検量線から横軸の値を読み取り、その値をYとする。 For each sample, a pellet of the calibration curve sample is prepared as described above using a tablet compression machine, and the count rate (unit: cps) of the Si-Kα ray observed at a diffraction angle (2θ) = 109.08° when PET is used as the analyzing crystal is measured. At this time, the acceleration voltage and current value of the X-ray generator are 24 kV and 100 mA, respectively. The count rate of the obtained X-ray is taken as the vertical axis, and the amount of SiO 2 added in each calibration curve sample is taken as the horizontal axis to obtain a linear function calibration curve. Next, the toner to be analyzed is pelletized as described above using a tablet compression machine, and the count rate of the Si-Kα ray is measured. Then, the value on the horizontal axis is read from the above calibration curve, and this value is taken as Y.
<トナー粒子の外殻の欠落部の最大面積の測定方法>
上記トナー粒子の外殻の被覆率X及びその標準偏差Zの測定方法と同じ方法で、外殻で被覆されている部位と被覆されていない欠落部位との二値化画像を得る。EditメニューのInvertを選択し、二値化画像の白黒を反転させる。
<Method for measuring maximum area of missing part of outer shell of toner particle>
A binary image of the areas covered with the outer shell and the areas that are not covered is obtained using the same method as the method for measuring the coverage rate X of the outer shell of the toner particles and its standard deviation Z. Select Invert from the Edit menu to invert the black and white of the binary image.
次に、AnalyzeメニューのAnalyze Particlesを選択し、400nm2未満の欠落部をカウントしないようにSize欄を設定して(例えば400-Infinity)、Show欄をOutlinesに設定して、Display results、Exclude on edges 、Clear results、Include holes、Summarizeをそれぞれ選択して、OKを選択する。出てきたResultsウインドウのLabel値がMaxの行のArea値を読む。上記手順を、評価対象のトナー粒子につき20視野について行い、それらの平均値を最終的な外殻の欠落部の最大面積として採用する。 Next, select Analyze Particles from the Analyze menu, set the Size column so that missing parts less than 400 nm2 are not counted (for example, 400-Infinity), set the Show column to Outlines, select Display results, Exclude on edges, Clear results, Include holes, and Summarize, and select OK. Read the Area value in the row with the Max Label value in the Results window that appears. The above procedure is performed for 20 fields of view for the toner particles to be evaluated, and the average value is adopted as the final maximum area of missing parts in the outer shell.
<欠落部に含有する元素の分析方法>
欠落部に含有する元素は、走査電子顕微鏡(SEM)で取得できるエネルギー分散型X線分析(EDS)による元素マッピングにより確認した。
SEM/EDSの装置及び観察条件は、下記の通りである。
使用装置(SEM):カールツァイスマイクロスコピー株式会社製 ULTRA PLUS
使用装置(EDS):サーモフィッシャーサイエンティフィック株式会社製 NORANSystem 7、Ultra Dry EDS Detecter
加速電圧:5.0kV
WD:7.0mm
Aperture Size:30.0μm
検出信号:SE2(二次電子)
観察倍率:50,000倍
モード:Spectral Imaging
前処理:トナー粒子をカーボンテープに散布し、白金スパッタ
<Method of analyzing elements contained in missing parts>
The elements contained in the missing portion were confirmed by element mapping using energy dispersive X-ray analysis (EDS) that can be obtained using a scanning electron microscope (SEM).
The SEM/EDS equipment and observation conditions are as follows.
Equipment used (SEM): ULTRA PLUS manufactured by Carl Zeiss Microscopy Co., Ltd.
Equipment used (EDS): NORAN System 7, Ultra Dry EDS Detector, manufactured by Thermo Fisher Scientific Co., Ltd.
Acceleration voltage: 5.0 kV
WD: 7.0 mm
Aperture Size: 30.0μm
Detection signal: SE2 (secondary electrons)
Observation magnification: 50,000x Mode: Spectral Imaging
Pretreatment: Toner particles are scattered on carbon tape and platinum sputtered.
<トナー又はトナー粒子の重量平均粒径(D4)及び個数平均粒径(D1)の測定>
トナー又はトナー粒子の重量平均粒径(D4)及び個数平均粒径(D1)は、100μmのアパーチャーチューブを備えた細孔電気抵抗法による精密粒度分布測定装置「コールター・カウンター Multisizer 3」(登録商標、ベックマン・コールター社製)と、測定条件設定及び測定データ解析をするための付属の専用ソフト「ベックマン・コールター Multisizer 3 Version3.51」(ベックマン・コールター社製)を用いて、実効測定チャンネル数2万5千チャンネルで測定し、測定データの解析を行い、算出する。
<Measurement of weight average particle diameter (D4) and number average particle diameter (D1) of toner or toner particles>
The weight average particle size (D4) and number average particle size (D1) of the toner or toner particles are measured using a precision particle size distribution measuring device by a narrow hole electrical resistance method equipped with a 100 μm aperture tube, “Coulter Counter Multisizer 3” (registered trademark, manufactured by Beckman Coulter, Inc.), and the accompanying dedicated software for setting measurement conditions and analyzing measurement data, “Beckman Coulter Multisizer 3 Version 3.51” (manufactured by Beckman Coulter, Inc.), with an effective measurement channel count of 25,000, and the measurement data is analyzed and calculated.
測定に使用する電解水溶液は、特級塩化ナトリウムをイオン交換水に溶解して濃度が約1質量%となるようにしたもの、例えば、「ISOTON II」(ベックマン・コールター社製)が使用できる。 The electrolyte solution used for the measurements is one in which special grade sodium chloride is dissolved in ion-exchanged water to give a concentration of approximately 1% by mass, for example "ISOTON II" (manufactured by Beckman Coulter).
なお、測定、解析を行う前に、以下のように前記専用ソフトの設定を行う。 Before performing measurements and analysis, configure the dedicated software as follows:
前記専用ソフトの「標準測定方法(SOM)を変更画面」において、コントロールモードの総カウント数を50000粒子に設定し、測定回数を1回、Kd値は「標準粒子10.0μm」(ベックマン・コールター社製)を用いて得られた値を設定する。閾値/ノイズレベルの測定ボタンを押すことで、閾値とノイズレベルを自動設定する。また、カレントを1600μAに、ゲインを2に、電解液をISOTON IIに設定し、測定後のアパーチャーチューブのフラッシュにチェックを入れる。 In the "Change Standard Measurement Method (SOM) Screen" of the dedicated software, set the total count number in control mode to 50,000 particles, the number of measurements to 1, and the Kd value to the value obtained using "Standard Particle 10.0 μm" (manufactured by Beckman Coulter). Press the threshold/noise level measurement button to automatically set the threshold and noise level. Also, set the current to 1600 μA, the gain to 2, the electrolyte to ISOTON II, and check the aperture tube flush after measurement.
専用ソフトの「パルスから粒径への変換設定画面」において、ビン間隔を対数粒径に、粒径ビンを256粒径ビンに、粒径範囲を2μm以上60μm以下に設定する。 In the dedicated software's "Pulse to particle size conversion setting screen," set the bin interval to logarithmic particle size, the particle size bin to 256 particle size bins, and the particle size range to 2 μm to 60 μm.
具体的な測定法は以下の通りである。
(1)Multisizer 3専用のガラス製250ml丸底ビーカーに前記電解水溶液約200mlを入れ、サンプルスタンドにセットし、スターラーロッドの撹拌を反時計回りで24回転/秒にて行う。そして、専用ソフトの「アパーチャーチューブのフラッシュ」機能により、アパーチャーチューブ内の汚れと気泡を除去しておく。
(2)ガラス製の100ml平底ビーカーに前記電解水溶液約30mlを入れ、この中に分散剤として「コンタミノンN」(非イオン界面活性剤、陰イオン界面活性剤、有機ビルダーからなるpH7の精密測定器洗浄用中性洗剤の10質量%水溶液、和光純薬工業社製)をイオン交換水で3質量倍に希釈した希釈液を約0.3ml加える。
(3)発振周波数50kHzの発振器2個を、位相を180度ずらした状態で内蔵し、電気的出力120Wの超音波分散器「Ultrasonic Dispersion System Tetora150」(日科機バイオス社製)の水槽内に所定量のイオン交換水を入れ、この水槽中に前記コンタミノンNを約2ml添加する。
(4)前記(2)のビーカーを前記超音波分散器のビーカー固定穴にセットし、超音波分散器を作動させる。そして、ビーカー内の電解水溶液の液面の共振状態が最大となるようにビーカーの高さ位置を調整する。
(5)前記(4)のビーカー内の電解水溶液に超音波を照射した状態で、トナー又はトナー粒子約10mgを少量ずつ前記電解水溶液に添加し、分散させる。そして、さらに60秒間超音波分散処理を継続する。なお、超音波分散にあたっては、水槽の水温が10℃以上40℃以下となる様に適宜調節する。
(6)サンプルスタンド内に設置した前記(1)の丸底ビーカーに、ピペットを用いてトナー又はトナー粒子を分散した前記(5)の電解水溶液を滴下し、測定濃度が約5%となるように調整する。そして、測定粒子数が50000個になるまで測定を行う。
(7)測定データを装置付属の前記専用ソフトにて解析を行い、重量平均粒径(D4)を算出する。なお、専用ソフトでグラフ/体積%と設定したときの、分析/体積統計値(算術平均)画面の「平均径」が重量平均粒径(D4)であり、専用ソフトでグラフ/個数%と設定したときの、「分析/個数統計値(算術平均)」画面の「平均径」が個数平均粒径(D1)である。
The specific measurement method is as follows.
(1) Pour about 200 ml of the electrolyte solution into a 250 ml round-bottom glass beaker for use with the Multisizer 3, set it on the sample stand, and stir the stirrer rod counterclockwise at 24 revolutions per second. Then, remove dirt and air bubbles from inside the aperture tube using the "aperture tube flush" function of the dedicated software.
(2) Approximately 30 ml of the aqueous electrolyte solution is placed in a 100 ml flat-bottom glass beaker, and approximately 0.3 ml of a solution prepared by diluting "Contaminon N" (a 10% by weight aqueous solution of a neutral detergent for cleaning precision measuring instruments, consisting of a nonionic surfactant, an anionic surfactant, and an organic builder, having a pH of 7, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) three times by weight with ion-exchanged water is added as a dispersant.
(3) A predetermined amount of ion-exchanged water is placed in the water tank of an ultrasonic disperser "Ultrasonic Dispersion System Tetora 150" (manufactured by Nikkaki Bios Co., Ltd.) having two built-in oscillators with an oscillation frequency of 50 kHz and a phase shift of 180 degrees and an electrical output of 120 W, and about 2 ml of the Contaminon N is added to this water tank.
(4) The beaker of (2) is set in the beaker fixing hole of the ultrasonic disperser, and the ultrasonic disperser is operated. Then, the height position of the beaker is adjusted so that the resonance state of the liquid surface of the electrolytic solution in the beaker is maximized.
(5) In a state where the electrolyte solution in the beaker in (4) is irradiated with ultrasonic waves, about 10 mg of toner or toner particles is added little by little to the electrolyte solution and dispersed. Then, ultrasonic dispersion treatment is continued for another 60 seconds. During ultrasonic dispersion, the water temperature in the water tank is appropriately adjusted so as to be 10°C or higher and 40°C or lower.
(6) Using a pipette, the electrolytic solution of (5) in which the toner or toner particles are dispersed is dropped into the round-bottom beaker of (1) placed in the sample stand, and the measurement concentration is adjusted to about 5%. Then, the measurement is continued until the number of particles measured reaches 50,000.
(7) The measurement data is analyzed using the dedicated software that comes with the device, and the weight average particle size (D4) is calculated. Note that when the dedicated software is set to graph/volume %, the "average diameter" on the "analysis/volume statistics (arithmetic mean)" screen is the weight average particle size (D4), and when the dedicated software is set to graph/number %, the "average diameter" on the "analysis/number statistics (arithmetic mean)" screen is the number average particle size (D1).
以下、本発明を実施例によりさらに具体的に説明する。本発明は以下の実施例によって制限されるものではない。なお、文中の「部」は、特に断りのなり限り質量基準である。 The present invention will be explained in more detail below with reference to examples. The present invention is not limited to the following examples. Note that "parts" in the text are by weight unless otherwise specified.
<カルボキシ基含有スチレン系樹脂1の製造例>
フラスコ内にキシレン300部を投入し、撹拌しながら容器内を十分に窒素で置換した後、昇温して還流させた。
・スチレン 92.53部
・メタクリル酸メチル 2.50部
・メタクリル酸2-ヒドロキシエチル 2.50部
・メタクリル酸 2.48部
・パーブチルD(日本油脂製) 2.00部
上記混合液を添加した後、重合温度を175℃、圧力を0.10MPaとして5時間重合を行った。その後、減圧下にて脱溶剤工程を3時間行い、キシレンを除去して、粉砕することでカルボキシ基含有スチレン系樹脂1を得た。得られたカルボキシ基含有スチレン系樹脂1は重量平均分子量(Mw)=15000、酸価=15mgKOH/gであった。
<Production Example of Carboxy Group-Containing Styrene-Based Resin 1>
300 parts of xylene was placed in the flask, and the inside of the vessel was thoroughly replaced with nitrogen while stirring, and then the temperature was raised to reflux.
・Styrene 92.53 parts・Methyl methacrylate 2.50 parts・2-hydroxyethyl methacrylate 2.50 parts・Methacrylic acid 2.48 parts・Perbutyl D (manufactured by Nippon Oil & Fats) 2.00 parts After adding the above mixed liquid, polymerization was carried out for 5 hours at a polymerization temperature of 175 ° C. and a pressure of 0.10 MPa. Thereafter, a desolvation process was carried out under reduced pressure for 3 hours to remove xylene and pulverize to obtain a carboxyl group-containing styrene-based resin 1. The obtained carboxyl group-containing styrene-based resin 1 had a weight average molecular weight (Mw) of 15000 and an acid value of 15 mg KOH / g.
<ポリエステル樹脂1の製造例>
減圧装置、水分離装置、窒素ガス導入装置、温度測定装置、撹拌装置を備えたオートクレーブ中に、
・テレフタル酸 21.0部
・イソフタル酸 21.0部
・ビスフェノールA-プロピレンオキサイド2モル付加物 89.5部
・ビスフェノールA-プロピレンオキサイド3モル付加物 23.0部
・シュウ酸チタン酸カリウム 0.030部
前記ポリエステルモノマーを仕込み、窒素雰囲気下、常圧下、220℃で15時間反応を行い、さらに10~20mmHgの減圧下で1時間反応させ、ポリエステル樹脂1を得た。ポリエステル樹脂1のガラス転移温度(Tg)は74.8℃、酸価は8.2mgKOH/gであった。
<Production Example of Polyester Resin 1>
In an autoclave equipped with a pressure reducing device, a water separator, a nitrogen gas inlet device, a temperature measuring device, and a stirrer,
Terephthalic acid 21.0 parts Isophthalic acid 21.0 parts Bisphenol A-propylene oxide 2 mole adduct 89.5 parts Bisphenol A-propylene oxide 3 mole adduct 23.0 parts Potassium oxalate titanate 0.030 parts The polyester monomers were charged and reacted under a nitrogen atmosphere at normal pressure at 220°C for 15 hours, and further reacted under a reduced pressure of 10 to 20 mmHg for 1 hour to obtain polyester resin 1. The glass transition temperature (Tg) of polyester resin 1 was 74.8°C, and the acid value was 8.2 mgKOH/g.
<有機ケイ素化合物の加水分解液の製造例>
撹拌機、温度計を備えた反応容器に、イオン交換水60.0部を秤量し、10質量%の塩酸を用いてpHを3.0に調整した。これを撹拌しながら加熱し、温度を70℃にした。その後、外殻用有機ケイ素化合物であるメチルトリエトキシシラン40.0部を添加して2時間以上撹拌して加水分解を行った。加水分解の終点は目視にて油水が分離せず1層になったことで確認を行い、冷却して外殻用有機ケイ素化合物の加水分解液を得た。
<Production Example of Hydrolyzed Liquid of Organosilicon Compound>
In a reaction vessel equipped with a stirrer and a thermometer, 60.0 parts of ion-exchanged water was weighed, and the pH was adjusted to 3.0 using 10% by weight hydrochloric acid. This was heated with stirring to a temperature of 70°C. Then, 40.0 parts of methyltriethoxysilane, an organosilicon compound for the outer shell, was added and stirred for 2 hours or more to carry out hydrolysis. The end point of hydrolysis was confirmed by visual observation that the oil and water did not separate and became one layer, and the mixture was cooled to obtain a hydrolyzed liquid of the organosilicon compound for the outer shell.
<トナー1の製造例>
還流管、撹拌機、温度計、窒素導入管を備えた四つ口容器中にイオン交換水700部と0.1モル/リットルのNa3PO4水溶液1000部と1.0モル/リットルのHCl水溶液24.0部を添加し、高速撹拌装置T.K.ホモミクサー(特殊機化工業株式会社)を用いて12,000rpmで撹拌しながら、60℃に保持した。ここに1.0モル/リットルのCaCl2水溶液85部を徐々に添加し、微細な難水溶性分散安定剤Ca3(PO4)2を含む水系分散体を調製した。
・スチレンモノマー 75.0部
・n-ブチルアクリレート 25.0部
・カルボキシ基含有スチレン系樹脂1 6.0部
・ヘキサンジオールジアクリレート 0.5部
・銅フタロシアニン顔料(ピグメントブルー15:3) 6.5部
・ポリエステル樹脂1 5.0部
・帯電制御剤 ボントロンE-88(オリエント化学社製) 0.7部
・離型剤(炭化水素ワックス、融点:79℃) 5.0部
・可塑剤(エチレングリコールジステアレート) 15.0部
上記材料をアトライタ(三井三池化工機株式会社)で3時間分散させて得られた重合性単量体組成物を60℃で20分間保持した。その後、重合性単量体組成物に重合開始剤であるt-ブチルパーオキシピバレート12.0部(トルエン溶液40%)を添加した重合性単量体組成物を水系媒体中に投入し、高速撹拌装置の回転数を12,000rpmに維持しつつ10分間造粒した。
<Production Example of Toner 1>
In a four-necked vessel equipped with a reflux tube, a stirrer, a thermometer, and a nitrogen inlet tube, 700 parts of ion-exchanged water, 1000 parts of a 0.1 mol/L Na3PO4 aqueous solution, and 24.0 parts of a 1.0 mol/L HCl aqueous solution were added, and the mixture was stirred at 12,000 rpm using a high-speed stirring device T.K. Homomixer (Tokushu Kika Kogyo Co., Ltd.) while being maintained at 60°C. 85 parts of a 1.0 mol/L CaCl2 aqueous solution were gradually added thereto to prepare an aqueous dispersion containing a fine poorly water-soluble dispersion stabilizer Ca3 ( PO4 ) 2 .
Styrene monomer 75.0 parts n-Butyl acrylate 25.0 parts Carboxy group-containing styrene resin 1 6.0 parts Hexanediol diacrylate 0.5 parts Copper phthalocyanine pigment (Pigment Blue 15:3) 6.5 parts Polyester resin 1 5.0 parts Charge control agent Bontron E-88 (manufactured by Orient Chemical Co., Ltd.) 0.7 parts Release agent (hydrocarbon wax, melting point: 79°C) 5.0 parts Plasticizer (ethylene glycol distearate) 15.0 parts The above materials were dispersed for 3 hours using an attritor (Mitsui Miike Chemical Engineering Co., Ltd.) to obtain a polymerizable monomer composition, which was then kept at 60°C for 20 minutes. Thereafter, a polymerizable monomer composition obtained by adding 12.0 parts of t-butyl peroxypivalate (40% toluene solution) as a polymerization initiator to the polymerizable monomer composition was charged into the aqueous medium, and granulation was carried out for 10 minutes while maintaining the rotation speed of the high-speed stirrer at 12,000 rpm.
その後、高速撹拌装置をプロペラ式撹拌器に変えて、内温を70℃に昇温させ、ゆっくり撹拌しながら5時間反応させトナー母体(芯粒子)1を得た。 Then, the high-speed stirring device was replaced with a propeller-type stirrer, the internal temperature was raised to 70°C, and the mixture was allowed to react for 5 hours while slowly stirring to obtain toner base (core particles) 1.
次に、水分散体の内温を55℃にして、水酸化ナトリウム水溶液を用いてpHを9.0に調整して、有機ケイ素化合物の加水分解液15.2部を2時間かけて滴下後、さらに5時間反応させ、外殻を形成させた。30℃に冷却後、10%塩酸を添加して分散安定剤を除去した。さらに、ろ別、洗浄、乾燥して重量平均粒径が6.1μmのトナー粒子1を得た。得られたトナー粒子1をトナー1とした。 Next, the internal temperature of the aqueous dispersion was set to 55°C, the pH was adjusted to 9.0 using an aqueous sodium hydroxide solution, and 15.2 parts of the hydrolyzed solution of the organosilicon compound was added dropwise over 2 hours, followed by a further reaction for 5 hours to form an outer shell. After cooling to 30°C, 10% hydrochloric acid was added to remove the dispersion stabilizer. The mixture was then filtered, washed, and dried to obtain toner particles 1 with a weight average particle size of 6.1 μm. The obtained toner particles 1 were designated as toner 1.
トナー1の有機ケイ素化合物の加水分解液投入量及び物性を表1に示した。 The amount of hydrolysis liquid of the organosilicon compound added for Toner 1 and its physical properties are shown in Table 1.
<トナー2~4及び比較トナー2の製造例>
表1に示す有機ケイ素化合物の加水分解液投入量に変更すること以外はトナー1と同様の方法でトナー2~4及び比較トナー2を得た。トナー2~4及び比較トナー2の有機ケイ素化合物の加水分解液投入量及び物性を表1に示した。
<Production Examples of Toners 2 to 4 and Comparative Toner 2>
Toners 2 to 4 and Comparative Toner 2 were obtained in the same manner as Toner 1, except that the amount of the hydrolyzed liquid of an organosilicon compound added was changed as shown in Table 1. The amount of the hydrolyzed liquid of an organosilicon compound added and the physical properties of Toners 2 to 4 and Comparative Toner 2 are shown in Table 1.
<トナー5の製造例>
トナー母体の水分散体を得た後、そこに追加添加塩として、1.0モル/リットルのCaCl2水溶液43部を徐々に添加し、さらに70℃で1時間撹拌した以外は、トナー1と同様の方法でトナー5を得た。トナー5の有機ケイ素化合物の加水分解液投入量、追加添加塩及び物性を表1に示した。
<Production Example of Toner 5>
Toner 5 was obtained in the same manner as for Toner 1, except that after obtaining the aqueous dispersion of the toner base, 43 parts of a 1.0 mol/L CaCl2 aqueous solution was gradually added thereto as an additional salt, and the mixture was stirred at 70° C. for 1 hour. The amount of the hydrolyzed liquid of the organosilicon compound, the additional salt, and the physical properties of Toner 5 are shown in Table 1.
<トナー6~8の製造例>
表1に示した追加添加塩種に変更する以外はトナー5と同様の方法でトナー6~8を得た。トナー6~8の有機ケイ素化合物の加水分解液投入量、追加添加塩種及び物性を表1に示した。
<Production Examples of Toners 6 to 8>
Toners 6 to 8 were obtained in the same manner as Toner 5, except that the types of additionally added salts were changed as shown in Table 1. The amounts of the hydrolyzed solution of organosilicon compounds added, the types of additionally added salts, and the physical properties of Toners 6 to 8 are shown in Table 1.
<比較トナー1の製造例>
トナー1の製造例と同じ方法でトナー母体の水分散体を得た。
<Production Example of Comparative Toner 1>
An aqueous dispersion of the toner base was obtained in the same manner as in the production example of Toner 1.
次に、内温を55℃にして、有機ケイ素化合物の加水分解液を24.0部添加して、そのまま30分保持した後に、水酸化ナトリウム水溶液を用いてpHを9.0に調整して更に5時間保持し、外殻を形成させた。30℃に冷却後、10%塩酸を添加して分散安定剤を除去した。さらに、ろ別、洗浄、乾燥をして重量平均粒径が6.3μmの比較トナー粒子1を得た。得られた比較トナー粒子1を比較トナー1とした。比較トナー1の有機ケイ素化合物の加水分解液投入量及び物性を表1に示した。 Next, the internal temperature was adjusted to 55°C, 24.0 parts of hydrolyzed liquid of an organosilicon compound was added, and the mixture was held for 30 minutes. The pH was then adjusted to 9.0 using an aqueous sodium hydroxide solution, and the mixture was held for another 5 hours to form an outer shell. After cooling to 30°C, 10% hydrochloric acid was added to remove the dispersion stabilizer. The mixture was then filtered, washed, and dried to obtain comparative toner particles 1 with a weight average particle size of 6.3 μm. The obtained comparative toner particles 1 were used as comparative toner 1. The amount of hydrolyzed liquid of an organosilicon compound added and the physical properties of comparative toner 1 are shown in Table 1.
<比較トナー3の製造例>
「ポリエステル樹脂2の合成」
・ビスフェノールAエチレンオキサイド2モル付加物 9mol部
・ビスフェノールAプロピレンオキサイド2モル付加物 95mol部
・テレフタル酸 50mol部
・フマル酸 30mol部
・ドデセニルコハク酸 25mol部
撹拌装置、窒素導入管、温度センサー、精留塔を備えたフラスコに上記のモノマーを仕込み、1時間で195℃まで上げて、反応系内が均一に撹拌されていることを確認した。これらモノマー100部に対してジステアリン酸スズを1.0部投入した。さらに生成する水を留去しながら195℃から5時間かけて250℃まで温度を上げ、250℃でさらに2時間脱水縮合反応を行った。
<Production Example of Comparative Toner 3>
"Synthesis of polyester resin 2"
Bisphenol A ethylene oxide 2 mole adduct 9 mol Bisphenol A propylene oxide 2 mole adduct 95 mol Terephthalic acid 50 mol Fumaric acid 30 mol Dodecenyl succinic acid 25 mol The above monomers were charged into a flask equipped with a stirrer, a nitrogen inlet tube, a temperature sensor, and a rectification column, and the temperature was raised to 195°C in 1 hour, and it was confirmed that the reaction system was stirred uniformly. 1.0 part of tin distearate was added to 100 parts of these monomers. The temperature was raised from 195°C to 250°C over 5 hours while distilling off the water produced, and a dehydration condensation reaction was carried out at 250°C for another 2 hours.
その結果、ガラス転移温度が60.2℃、酸価が13.8mgKOH/g、水酸基価が28.2mgKOH/g、重量平均分子量が14200、数平均分子量が4100、軟化点111℃の非晶性ポリエステル樹脂2を得た。
「ポリエステル樹脂3の合成」
・ビスフェノールA-エチレンオキサイド2モル付加物 48mol部
・ビスフェノールA-プロピレンオキサイド2モル付加物 48mol部
・テレフタル酸 65mol部
・ドデセニルコハク酸 30mol部
撹拌装置、窒素導入管、温度センサー、精留塔を備えたフラスコに上記のモノマーを投入し、1時間で195℃まで上げて、反応系内が均一に撹拌されていることを確認した。これらモノマー100部に対してジステアリン酸スズを0.7部投入した。さらに生成する水を留去しながら195℃から5時間かけて240℃まで温度を上げ、240℃でさらに2時間脱水縮合反応を行った。次いで、温度を190℃まで下げ、無水トリメリット酸の5mol部を徐々に投入し、190℃で1時間反応を継続した。
As a result, amorphous polyester resin 2 having a glass transition temperature of 60.2°C, an acid value of 13.8 mgKOH/g, a hydroxyl value of 28.2 mgKOH/g, a weight average molecular weight of 14,200, a number average molecular weight of 4,100 and a softening point of 111°C was obtained.
"Synthesis of polyester resin 3"
Bisphenol A-ethylene oxide 2-mol adduct 48 mol parts Bisphenol A-propylene oxide 2-mol adduct 48 mol parts Terephthalic acid 65 mol parts Dodecenyl succinic acid 30 mol parts The above monomers were added to a flask equipped with a stirrer, a nitrogen inlet tube, a temperature sensor, and a distillation column, and the temperature was raised to 195 ° C. in 1 hour, and it was confirmed that the reaction system was uniformly stirred. 0.7 parts of tin distearate were added to 100 parts of these monomers. The temperature was then raised from 195 ° C. to 240 ° C. over 5 hours while distilling off the water produced, and a dehydration condensation reaction was carried out at 240 ° C. for another 2 hours. Next, the temperature was lowered to 190 ° C., and 5 mol parts of trimellitic anhydride were gradually added, and the reaction was continued at 190 ° C. for 1 hour.
その結果、ガラス転移温度が55.2℃、酸価が14.3mgKOH/g、水酸基価が24.1mgKOH/g、重量平均分子量が53600、数平均分子量が6000、軟化点108℃のポリエステル樹脂3を得た。
「樹脂粒子分散液1の調製」
・ポリエステル樹脂2 100部
・メチルエチルケトン 50部
・イソプロピルアルコール 20部
容器にメチルエチルケトン、イソプロピルアルコールを投入した。その後、上記樹脂を徐々に投入して、撹拌を行い、完全に溶解させてポリエステル樹脂2溶解液を得た。このポリエステル樹脂2溶解液の入った容器を65℃に設定し、撹拌しながら10%アンモニア水溶液を合計で5部となるように徐々に滴下し、さらにイオン交換水230部を10ml/minの速度で徐々に滴下して転相乳化させた。さらにエバポレータで減圧して脱溶剤を行い、ポリエステル樹脂2の樹脂粒子分散液1を得た。この樹脂粒子の体積平均粒径は、135nmであった。また、樹脂粒子固形分量はイオン交換水で調整して20%とした。
「樹脂粒子分散液2の調製」
・ポリエステル樹脂3 100部
・メチルエチルケトン 50部
・イソプロピルアルコール 20部
容器にメチルエチルケトン、イソプロピルアルコールを投入した。その後、上記材料を徐々に投入して、撹拌を行い、完全に溶解させてポリエステル樹脂3溶解液を得た。このポリエステル樹脂3溶解液の入った容器を40℃に設定し、撹拌しながら10%アンモニア水溶液を合計で3.5部となるように徐々に滴下し、さらにイオン交換水230部を10ml/minの速度で徐々に滴下して転相乳化させた。さらに減圧して脱溶剤を行い、ポリエステル樹脂3の樹脂粒子分散液2を得た。樹脂粒子の体積平均粒径は、155nmであった。また、樹脂粒子固形分量はイオン交換水で調整して20%とした。
「着色剤粒子分散液の調製」
・銅フタロシアニン(ピグメントブルー15:3) 45部
・イオン性界面活性剤ネオゲンRK(第一工業製薬(株)製) 5部
・イオン交換水 190部
上記成分を混合し、ホモジナイザー(IKA製ウルトラタラックス)により10分間分散した後に、アルティマイザー(対抗衝突型湿式粉砕機:(株)スギノマシン製)を用い圧力250MPaで20分間分散処理を行い、着色剤粒子の体積平均粒径が120nmで、固形分量が20%の着色剤粒子分散液を得た。
「離型剤粒子分散液の調製」
・離型剤(炭化水素ワックス、融点:79℃) 15部
・可塑剤(エチレングリコールジステアレート) 45部
・イオン性界面活性剤ネオゲンRK(第一工業製薬(株)製) 2部
・イオン交換水 240部
以上を100℃に加熱して、IKA製ウルトラタラックスT50にて十分に分散後、圧力吐出型ゴーリンホモジナイザーで115℃に加温して分散処理を1時間行い、体積平均粒径160nm、固形分量20%の離型剤粒子分散液を得た。
「比較トナー粒子3の製造」
・樹脂粒子分散液1 500部
・樹脂粒子分散液2 400部
・着色剤粒子分散液 50部
・離型剤粒子分散液 165部
フラスコ中にイオン性界面活性剤ネオゲンRKを2.2部加えた後、以上の材料を撹拌した。次いで、1mol/Lの硝酸水溶液を滴下してpH3.7にした後、これにポリ硫酸アルミニウム0.35部を加え、IKA製ウルトラタラックスで分散を行った。加熱用オイルバスでフラスコを撹拌しながら55℃まで加熱した。55℃で40分保持した。
As a result, polyester resin 3 having a glass transition temperature of 55.2°C, an acid value of 14.3 mgKOH/g, a hydroxyl value of 24.1 mgKOH/g, a weight average molecular weight of 53,600, a number average molecular weight of 6,000 and a softening point of 108°C was obtained.
"Preparation of Resin Particle Dispersion 1"
Polyester resin 2 100 parts Methyl ethyl ketone 50 parts Isopropyl alcohol 20 parts Methyl ethyl ketone and isopropyl alcohol were added to the container. Then, the above resin was gradually added, stirred, and completely dissolved to obtain a polyester resin 2 solution. The container containing this polyester resin 2 solution was set to 65°C, and while stirring, 10% aqueous ammonia was gradually dropped to a total of 5 parts, and 230 parts of ion-exchanged water were gradually dropped at a rate of 10 ml/min to cause phase inversion emulsification. The pressure was further reduced with an evaporator to remove the solvent, and a resin particle dispersion 1 of polyester resin 2 was obtained. The volume average particle size of this resin particle was 135 nm. In addition, the resin particle solid content was adjusted to 20% with ion-exchanged water.
"Preparation of Resin Particle Dispersion 2"
Polyester resin 3 100 parts Methyl ethyl ketone 50 parts Isopropyl alcohol 20 parts Methyl ethyl ketone and isopropyl alcohol were added to the container. Then, the above materials were gradually added, stirred, and completely dissolved to obtain a polyester resin 3 solution. The container containing this polyester resin 3 solution was set to 40°C, and while stirring, 10% aqueous ammonia was gradually dropped to a total of 3.5 parts, and 230 parts of ion-exchanged water were gradually dropped at a rate of 10 ml/min to cause phase inversion emulsification. The pressure was further reduced to remove the solvent, and a resin particle dispersion 2 of polyester resin 3 was obtained. The volume average particle size of the resin particles was 155 nm. The resin particle solid content was adjusted to 20% with ion-exchanged water.
"Preparation of colorant particle dispersion"
Copper phthalocyanine (Pigment Blue 15:3) 45 parts Ionic surfactant NEOGEN RK (manufactured by Dai-ichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.) 5 parts Ion-exchanged water 190 parts The above components were mixed and dispersed for 10 minutes using a homogenizer (IKA Ultra Turrax), and then dispersed for 20 minutes at a pressure of 250 MPa using an Ultimizer (opposed collision type wet grinder: manufactured by Sugino Machine Ltd.) to obtain a colorant particle dispersion having a volume average particle size of 120 nm and a solid content of 20%.
"Preparation of release agent particle dispersion"
Release agent (hydrocarbon wax, melting point: 79° C.) 15 parts Plasticizer (ethylene glycol distearate) 45 parts Ionic surfactant NEOGEN RK (manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.) 2 parts Ion-exchanged water 240 parts The above was heated to 100° C. and thoroughly dispersed using an Ultra-Turrax T50 manufactured by IKA. The mixture was then heated to 115° C. using a pressure discharge type Gaulin homogenizer and subjected to a dispersion treatment for 1 hour, thereby obtaining a release agent particle dispersion having a volume average particle size of 160 nm and a solid content of 20%.
"Preparation of Comparative Toner Particle 3"
Resin particle dispersion 1 500 parts Resin particle dispersion 2 400 parts Colorant particle dispersion 50 parts Release agent particle dispersion 165 parts After adding 2.2 parts of ionic surfactant Neogen RK to the flask, the above materials were stirred. Next, 1 mol/L nitric acid aqueous solution was dropped to adjust the pH to 3.7, and then 0.35 parts of polyaluminum sulfate was added to it, and dispersion was performed with an IKA Ultra Turrax. The flask was heated to 55°C while stirring in a heating oil bath. It was held at 55°C for 40 minutes.
次に、内温を55℃のまま、有機ケイ素化合物の加水分解液を40.0部添加した。そのまま30分保持した後に、水酸化ナトリウム水溶液を用いてpHを9.0に調整して更に5時間保持し、外殻を形成させた。30℃に冷却後、ろ別、洗浄、乾燥して比較トナー粒子3を得た。得られた比較トナー粒子3を比較トナー3とした。比較トナー3の有機ケイ素化合物の加水分解液投入量及び物性を表1に示した。 Next, 40.0 parts of hydrolyzed liquid of an organosilicon compound was added while maintaining the internal temperature at 55°C. After maintaining the mixture as it was for 30 minutes, the pH was adjusted to 9.0 using an aqueous sodium hydroxide solution and maintained for an additional 5 hours to form an outer shell. After cooling to 30°C, the mixture was filtered, washed, and dried to obtain comparative toner particles 3. The obtained comparative toner particles 3 were used as comparative toner 3. The amount of hydrolyzed liquid of an organosilicon compound added and the physical properties of comparative toner 3 are shown in Table 1.
<トナー担持体1の製造例>
下記の手順によって、トナー担持体1を製造した。
<Production Example of Toner Carrier 1>
The toner carrier 1 was manufactured by the following procedure.
(イソシアネート基末端プレポリマーの合成)
窒素雰囲気下、反応容器中でトリレンジイソシアネート(TDI)(商品名:コスモネートT80;三井化学(株)製)17.7部に対し、以下の材料を反応容器内の温度を65℃に保持しつつ、徐々に滴下した。
ポリプロピレングリコール系ポリオール(商品名:エクセノール4030;旭硝子(株)製)100.0g
滴下終了後、温度65℃で2時間反応させた。得られた反応混合物を室温まで冷却し、イソシアネート基含有量3.8質量%のイソシアネート基末端プレポリマーを得た。(アミノ化合物の合成)
撹拌装置、温度計、還流管、滴下装置および温度調整装置を取り付けた反応容器中で、撹拌しながらエチレンジアミン100.0部(1.67モル)、純水100部を40℃まで加温した。次に、反応温度を40℃以下に保持しつつ、プロピレンオキシド425.3部(7.35モル)を30分かけて徐々に滴下した。さらに1時間撹拌して反応を行い、反応混合物を得た。得られた反応混合物を減圧下加熱して水を留去し、アミノ化合物426gを得た。
(Synthesis of isocyanate-terminated prepolymer)
Under a nitrogen atmosphere, the following materials were gradually added dropwise to 17.7 parts of tolylene diisocyanate (TDI) (product name: Cosmonate T80; manufactured by Mitsui Chemicals, Inc.) in a reaction vessel while maintaining the temperature inside the reaction vessel at 65°C.
Polypropylene glycol polyol (product name: Exenol 4030; manufactured by Asahi Glass Co., Ltd.) 100.0 g
After the dropwise addition was completed, the mixture was reacted for 2 hours at 65° C. The resulting reaction mixture was cooled to room temperature to obtain an isocyanate-terminated prepolymer having an isocyanate group content of 3.8% by mass. (Synthesis of Amino Compound)
In a reaction vessel equipped with a stirrer, a thermometer, a reflux condenser, a dropping device and a temperature regulator, 100.0 parts (1.67 moles) of ethylenediamine and 100 parts of pure water were heated to 40°C while stirring. Next, 425.3 parts (7.35 moles) of propylene oxide were gradually dropped over 30 minutes while maintaining the reaction temperature at 40°C or less. The reaction was continued for another hour with stirring to obtain a reaction mixture. The obtained reaction mixture was heated under reduced pressure to distill off water, and 426 g of an amino compound was obtained.
(基体の準備)
基体として、外径10mm(直径)で算術平均粗さRa0.2μmの研削加工したアルミニウム製円筒管にプライマー(商品名、DY35-051;東レ・ダウコーニング(株)製)を塗布、焼付けした。
(Preparation of the substrate)
A ground aluminum cylindrical tube having an outer diameter of 10 mm and an arithmetic mean roughness Ra of 0.2 μm was used as a substrate, and a primer (product name: DY35-051; manufactured by Dow Corning Toray Co., Ltd.) was applied and baked.
(弾性ローラの作製)
上記で用意した基体を金型に配置し、以下の材料を混合した付加型シリコーンゴム組成物を金型内に形成されたキャビティに注入した。
・液状シリコーンゴム材料(商品名、SE6724A/B;東レ・ダウコーニング(株)製)100部、
・カーボンブラック(商品名、トーカブラック#4300;東海カーボン(株)製)15部、
・耐熱性付与剤としてのシリカ粉体 0.2部、
・白金触媒 0.1部。
(Preparation of Elastic Roller)
The substrate prepared above was placed in a mold, and an addition type silicone rubber composition prepared by mixing the following materials was poured into a cavity formed in the mold.
Liquid silicone rubber material (product name: SE6724A/B; manufactured by Dow Corning Toray Co., Ltd.) 100 parts,
Carbon black (product name: Toka Black #4300; manufactured by Tokai Carbon Co., Ltd.) 15 parts,
Silica powder as a heat resistance imparting agent: 0.2 parts
・Platinum catalyst 0.1 part.
続いて、金型を加熱してシリコーンゴム組成物を温度150℃で15分間加硫して硬化させた。周面に硬化したシリコーンゴム層が形成された基体を金型から脱型した後、当該基体を、さらに温度180℃で1時間加熱して、シリコーンゴム層の硬化反応を完了させた。こうして、基体の外周に膜厚0.5mm、直径11mmのシリコーンゴム弾性層が形成された弾性ローラを作製した。 The mold was then heated to vulcanize and harden the silicone rubber composition at a temperature of 150°C for 15 minutes. After the base body with the hardened silicone rubber layer formed on its periphery was removed from the mold, the base body was further heated at a temperature of 180°C for 1 hour to complete the hardening reaction of the silicone rubber layer. In this way, an elastic roller was produced in which a silicone rubber elastic layer with a thickness of 0.5 mm and a diameter of 11 mm was formed on the outer periphery of the base body.
(表面層の作製)
表面層の材料として、以下のものを撹拌混合した。
・イソシアネート基末端プレポリマー 617.9部、
・アミノ化合物 34.2部、
・カーボンブラック(商品名、MA230;三菱化学(株)製) 117.4部、
・ウレタン樹脂微粒子(商品名、アートパールC-400;根上工業(株)製)
130.4部。
(Preparation of surface layer)
The following materials for the surface layer were mixed by stirring.
Isocyanate-terminated prepolymer 617.9 parts,
34.2 parts of amino compound,
Carbon black (product name: MA230; manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation) 117.4 parts,
- Urethane resin particles (product name: Art Pearl C-400; manufactured by Negami Chemical Industries, Ltd.)
130.4 parts.
次に、総固形分比が30質量%となるようにMEK(メチルエチルケトン)を加え表面層形成用塗料を調製した。 Next, MEK (methyl ethyl ketone) was added so that the total solids ratio was 30% by mass to prepare the paint for forming the surface layer.
次に、先に作製した弾性ローラのゴムの無い部分をマスキングして垂直に立て、1,500rpmで回転させ、スプレーガンを30mm/秒で下降させながら前記塗料を塗布した。続いて、熱風乾燥炉中で温度180℃、20分間加熱して塗布層を硬化・乾燥することで弾性層外周に膜厚約8μmの表面層を設けたトナー担持体1を得た。 Next, the previously prepared elastic roller was masked in the areas without rubber, stood upright, and rotated at 1,500 rpm while the spray gun was lowered at 30 mm/sec to apply the coating. The coating was then cured and dried by heating at 180°C for 20 minutes in a hot air drying oven, yielding a toner carrier 1 with a surface layer of approximately 8 μm thickness on the outer periphery of the elastic layer.
[トナー評価]
画出し評価には、市販のレーザープリンタLASERJET PRO P1606(HP社製)を改造して用いた。
[Toner Evaluation]
For the image output evaluation, a commercially available laser printer LASERJET PRO P1606 (manufactured by Hewlett-Packard Company) was modified and used.
上記評価機のプロセスカートリッジを取り出し、カートリッジからクリーニングブレードを取り外してクリーナーレスシステムとした。そして、トナー担持体を上記トナー担持体1に変更して感光体に接触して現像するように設置し、現像バイアスは直流のみが印加されるように、外部からバイアスを印加できるように改造した。下記の製品トナーを抜き取り、トナー1を150g充填した。 The process cartridge of the above evaluation machine was removed, and the cleaning blade was removed from the cartridge to create a cleanerless system. The toner carrier was then changed to the above toner carrier 1, and installed so that it would develop in contact with the photoreceptor, and the development bias was modified so that only DC could be applied, allowing a bias to be applied from the outside. The following product toner was removed, and 150 g of toner 1 was filled.
<カブリ評価1(普通紙、N/N)>
カートリッジを、常温常湿(N/N、温度23℃/湿度50%RH)環境下に24時間静置した後、画出し評価を行った。メディアとしては、普通紙(A4サイズのXEROX 4200用紙、XEROX社製、75g/m2)を用いた。
<Fog rating 1 (plain paper, N/N)>
The cartridge was left to stand for 24 hours under normal temperature and humidity (N/N, temperature 23° C./humidity 50% RH) and then image output was evaluated. Plain paper (A4 size XEROX 4200 paper, manufactured by XEROX, 75 g/m 2 ) was used as the medium.
印字比率1%の画像で6,000枚通紙後、ベタ白画像の感光体上のカブリトナーをテーピングし、テーピングしたテープを白紙に貼り付け、テーピング無しのテープとの差分でカブリ濃度(%)を算出した。尚、カブリ測定には、TC-6DS((有)東京電色製)を用い、5点の平均値をもってカブリ濃度(%)とし、下記の指標で判断した。
A:5%未満
B:5%以上10%未満
C:10%以上15%未満
D:15%以上20%未満
E:20%以上
After passing 6,000 sheets of an image with a printing ratio of 1%, the fog toner on the photoconductor of the solid white image was taped, the taped tape was attached to a blank sheet of paper, and the fog density (%) was calculated as the difference from the tape without taping. Note that a TC-6DS (manufactured by Tokyo Denshoku Co., Ltd.) was used to measure fog, and the fog density (%) was calculated as the average value of 5 points, and was judged according to the following index.
A: Less than 5% B: 5% to less than 10% C: 10% to less than 15% D: 15% to less than 20% E: 20% or more
<カブリ評価2(タルク紙、N/N)>
カートリッジを、常温常湿(N/N、温度23℃/湿度50%RH)環境下に24時間静置した後、画出し評価を行った。メディアとしては、タルク紙であるCTM-2(王子製紙(株)製)を用いた。
<Fog Evaluation 2 (talc paper, N/N)>
The cartridge was left to stand for 24 hours under normal temperature and humidity (N/N, temperature 23° C./humidity 50% RH) environment, and then image output evaluation was performed. Talc paper CTM-2 (manufactured by Oji Paper Co., Ltd.) was used as the media.
印字比率1%の画像で3,000枚通紙後の、ベタ白画像の感光体上のカブリトナーをテーピングし、テーピングしたテープを白紙に貼り付け、テーピング無しのテープとの差分でカブリ濃度(%)を算出した。尚、カブリ測定には、TC-6DS((有)東京電色製)を用い、5点の平均値をもってカブリ濃度(%)とし、下記の指標で判断した。
A:5%未満
B:5%以上10%未満
C:10%以上15%未満
D:15%以上20%未満
E:20%以上
After 3,000 sheets of an image with a printing ratio of 1%, the fog toner on the photoconductor of a solid white image was taped, the taped tape was attached to a blank sheet of paper, and the fog density (%) was calculated as the difference from the tape without taping. Note that a TC-6DS (manufactured by Tokyo Denshoku Co., Ltd.) was used to measure fog, and the fog density (%) was calculated as the average value of 5 points, and was judged according to the following index.
A: Less than 5% B: 5% to less than 10% C: 10% to less than 15% D: 15% to less than 20% E: 20% or more
<カブリ評価3(タルク紙、N/N)>
カートリッジを、常温常湿(N/N、温度23℃/湿度50%RH)環境下に24時間静置した後、画出し評価を行った。メディアとしては、タルク紙であるCTM-2(王子製紙(株)製)を用いた。
<Fog rating: 3 (talc paper, N/N)>
The cartridge was left to stand for 24 hours under normal temperature and humidity (N/N, temperature 23° C./humidity 50% RH) environment, and then image output evaluation was performed. Talc paper CTM-2 (manufactured by Oji Paper Co., Ltd.) was used as the media.
印字比率1%の画像で6,000枚通紙後の、ベタ白画像の感光体上のカブリトナーをテーピングし、テーピングしたテープを白紙に貼り付け、テーピング無しのテープとの差分でカブリ濃度(%)を算出した。尚、カブリ測定には、TC-6DS((有)東京電色製)を用い、5点の平均値をもってカブリ濃度(%)とし、下記の指標で判断した。
A:5%未満
B:5%以上10%未満
C:10%以上15%未満
D:15%以上20%未満
E:20%以上
After 6,000 sheets of an image with a printing ratio of 1%, the fog toner on the photoconductor of a solid white image was taped, the taped tape was attached to a blank sheet of paper, and the fog density (%) was calculated as the difference from the tape without taping. Note that a TC-6DS (manufactured by Tokyo Denshoku Co., Ltd.) was used to measure fog, and the fog density (%) was determined by the average value of five points, and was judged according to the following index.
A: Less than 5% B: 5% to less than 10% C: 10% to less than 15% D: 15% to less than 20% E: 20% or more
<カブリ評価4(タルク紙、H/H)>
カートリッジを、高温高湿(H/H、温度30℃/湿度80%RH)環境下に24時間静置した後、画出し評価を行った。メディアとしては、タルク紙であるCTM-2(王子製紙(株)製)を用いた。
<Fog rating: 4 (talc paper, H/H)>
The cartridge was left standing for 24 hours in a high temperature and high humidity (H/H, temperature 30° C./humidity 80% RH) environment, and then image output evaluation was performed. Talc paper CTM-2 (manufactured by Oji Paper Co., Ltd.) was used as the media.
印字比率1%の画像で3,000枚通紙後のベタ白画像の感光体上のカブリトナーをテーピングし、テーピングしたテープを白紙に貼り付け、テーピング無しのテープとの差分でカブリ濃度(%)を算出した。尚、カブリ測定には、TC-6DS((有)東京電色製)を用い、5点の平均値をもってカブリ濃度(%)とし、下記の指標で判断した。
A:5%未満
B:5%以上10%未満
C:10%以上15%未満
D:15%以上20%未満
E:20%以上
The fog toner on the photoconductor of a solid white image after 3,000 sheets of paper were passed through with an image having a printing ratio of 1% was taped, the taped tape was attached to a white paper, and the fog density (%) was calculated as the difference with the tape without taping. Note that, for the fog measurement, a TC-6DS (manufactured by Tokyo Denshoku Co., Ltd.) was used, and the fog density (%) was determined by the average value of 5 points, and was judged according to the following index.
A: Less than 5% B: 5% to less than 10% C: 10% to less than 15% D: 15% to less than 20% E: 20% or more
〔実施例1~8〕
実施例1~8では、トナー1~8をそれぞれ用いて上述の評価を行った。その評価結果を表2に示す。
[Examples 1 to 8]
In Examples 1 to 8, the above-mentioned evaluations were carried out using Toners 1 to 8, respectively. The evaluation results are shown in Table 2.
〔比較例1~3〕
比較例1~3では、比較トナー1~3をそれぞれ用いて上述の評価を行った。その評価結果を表2に示す。
[Comparative Examples 1 to 3]
In Comparative Examples 1 to 3, the above-mentioned evaluations were carried out using Comparative Toners 1 to 3, respectively. The evaluation results are shown in Table 2.
表中の括弧内の数字はカブリ濃度を表す。 The numbers in parentheses in the table indicate the fog concentration.
Claims (5)
該外殻は、有機ケイ素重合体を含有しており、該外殻には、欠落部があり、走査電子顕微鏡の反射電子像から算出される、芯粒子を覆う外殻の被覆率をX%、Xの標準偏差をZ、蛍光エックス線測定から算出される外殻の芯粒子に対する質量の割合をY質量%としたとき、該X、Y、Zが下記式を満たすことを特徴とするトナー。
Y≦0.04X+0.2 (1)
40≦X≦95 (2)
Z≦5.0 (3) A toner having toner particles each having a core particle and an outer shell covering the core particle,
The toner is characterized in that the outer shell contains an organosilicon polymer and has missing portions, and when the coverage of the outer shell covering the core particle calculated from a backscattered electron image of a scanning electron microscope is X%, the standard deviation of X is Z, and the mass ratio of the outer shell to the core particle calculated from fluorescent X-ray measurement is Y%, X, Y, and Z satisfy the following formula:
Y≦0.04X+0.2 (1)
40≦X≦95 (2)
Z≦5.0 (3)
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