JP7725904B2 - Toner and its manufacturing method, toner storage unit, image forming apparatus, and image forming method - Google Patents
Toner and its manufacturing method, toner storage unit, image forming apparatus, and image forming methodInfo
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Description
本発明は、トナー及びその製造方法、トナー収容ユニット、画像形成装置、並びに画像形成方法に関する。 The present invention relates to toner and its manufacturing method, a toner storage unit, an image forming apparatus, and an image forming method.
トナーには、出力画像の高品質化のための小粒径化と耐高温オフセット性、省エネルギー化のための低温定着性、及び製造後の保管時や運搬時における高温高湿に耐えうる耐熱保存性が要求されている。特に、定着時における消費電力は画像形成工程における消費電力の多くを占めるため、低温定着性の向上は非常に重要である。 Toner is required to have small particle size and high-temperature offset resistance to improve the quality of output images, low-temperature fixability to save energy, and heat-resistant storage properties that can withstand the high temperatures and humidity experienced during storage and transportation after production. Since the power consumed during fixation accounts for a large portion of the power consumed in the image formation process, improving low-temperature fixability is particularly important.
近年、低温定着性と耐熱保存性とを両立することができるトナーを得る目的で、2種の樹脂を同一粒子内に構成成分として含む樹脂微粒子が、樹脂粒子の表面に付着した複合樹脂粒子を形成した後、前記樹脂微粒子の樹脂の一部又は全部を除去する除去工程を含む複合樹脂粒子の製造方法が提案されている(例えば、特許文献1~2を参照)。
また、高い耐熱保存性を有し、長期間使用してもトナーの凝集を抑制することができるトナーを得る目的で、コア層がスチレンアクリル変性ポリエステル樹脂を含有し、スチレンアクリル樹脂成分で覆われたシェル用球状粒子により被覆されたトナーが提案されている(例えば、特許文献3を参照)。
In recent years, in order to obtain a toner that can achieve both low-temperature fixability and heat-resistant storage stability, a method for producing composite resin particles has been proposed, which includes a step of forming composite resin particles in which resin fine particles containing two types of resin as constituent components within the same particle are attached to the surface of the resin fine particles, and then removing part or all of the resin from the resin fine particles (see, for example, Patent Documents 1 and 2).
Furthermore, in order to obtain a toner that has high heat-resistant storage stability and can suppress toner aggregation even when used for a long period of time, a toner has been proposed in which a core layer contains a styrene acrylic modified polyester resin and is coated with spherical particles for a shell that are covered with a styrene acrylic resin component (see, for example, Patent Document 3).
また、乾式製法シリカよりも大粒径まで制御可能な湿式製法シリカを使用することで、スペーサー効果をもたせ、トナー同士の接触を防ぐことによって、低温定着性を維持しつつ、画像欠陥の発生を防止し、長期に安定した画像を形成することができるトナーを得る目的で、結晶性樹脂と、シリコーンオイル処理された平均一次粒径が50nm以上150nm以下であるシリカ粒子とを含有するトナーが提案されている(例えば、特許文献4を参照)。 In addition, a toner containing a crystalline resin and silicone oil-treated silica particles with an average primary particle size of 50 nm to 150 nm has been proposed, with the aim of obtaining a toner that can maintain low-temperature fixability while preventing image defects and forming stable images over the long term by using wet-process silica, which can be controlled to a particle size larger than that of dry-process silica, and thereby preventing contact between toner particles and maintaining low-temperature fixability while preventing image defects (see, for example, Patent Document 4).
さらに、トナー同士の摩擦によりシリカが遊離することや、トナー表面にシリカが埋没することを防ぐために、非球形のシリカを外添剤として含有するトナーが提案されている(例えば、特許文献5を参照)。前記特許文献5に記載の発明は、外添剤とトナー母体との接触面積を大きくすることで、トナー同士や、トナーとキャリアとの摩擦などによる外添剤の遊離や埋没を抑制している。 Furthermore, toner containing non-spherical silica as an external additive has been proposed to prevent silica from being liberated due to friction between toner particles or from being embedded in the toner surface (see, for example, Patent Document 5). The invention described in Patent Document 5 increases the contact area between the external additive and the toner matrix, thereby preventing the external additive from being liberated or embedded due to friction between toner particles or between the toner and carrier.
本発明は、フィルミングの異常画像の発生を抑制するとともに、低温定着性及び低付着力による優れたクリーニング性を高いレベルで両立できるトナーを提供することを目的とする。 The object of the present invention is to provide a toner that suppresses the occurrence of abnormal images caused by filming, while also achieving high levels of low-temperature fixability and excellent cleanability due to low adhesion.
前記課題を解決するための手段としての本発明のトナーは、トナー母体粒子の表面上に、走査型電子顕微鏡(SEM)によって観察される樹脂微粒子を複数有するトナーであって、前記トナーは、樹脂とワックスとを少なくとも含み、前記樹脂微粒子における最小粒子の長径をRとし、長径3R以上を満たす前記樹脂微粒子を凝集体としたとき、前記凝集体が前記トナー母体粒子の表面を占める割合が、15%以上60%以下であることを特徴とする。 The toner of the present invention, which is a means for solving the above problems, is a toner having a plurality of resin fine particles on the surface of toner base particles as observed with a scanning electron microscope (SEM), and is characterized in that the toner contains at least a resin and a wax, and when the resin fine particles having a major axis of 3R or more are aggregated, where R is the major axis of the smallest particle among the resin fine particles, the proportion of the surface of the toner base particles occupied by the aggregate is 15% or more and 60% or less.
本発明によると、フィルミングの異常画像の発生を抑制するとともに、低温定着性及び低付着力による優れたクリーニング性を高いレベルで両立できるトナーを提供することができる。 This invention makes it possible to provide a toner that suppresses the occurrence of abnormal images caused by filming, while also achieving high levels of low-temperature fixability and excellent cleanability due to low adhesion.
(トナー)
本発明は、トナー母体粒子の表面上に、走査型電子顕微鏡(SEM)によって観察される樹脂微粒子を複数有するトナーであって、前記トナーは、樹脂とワックスとを少なくとも含み、前記樹脂微粒子における最小粒子の長径をRとし、長径3R以上を満たす前記樹脂微粒子を凝集体としたとき、前記凝集体が前記トナー母体粒子の表面を占める割合が、15%以上60%以下であり、更に必要に応じて、その他の成分(A)を有する。
なお、本発明において、前記樹脂微粒子が、前記トナー母体粒子の表面上に存在している粒子を複合粒子と称することがある。
(toner)
The present invention provides a toner having a plurality of resin fine particles on the surface of a toner base particle, as observed by a scanning electron microscope (SEM), the toner containing at least a resin and a wax, and when the resin fine particles having a major axis of 3R or more are aggregated, where R is the major axis of the smallest particle among the resin fine particles, the proportion of the aggregate occupying the surface of the toner base particle is 15% or more and 60% or less, and further containing another component (A) as necessary.
In the present invention, particles in which the resin fine particles are present on the surface of the toner base particles may be referred to as composite particles.
一般的に、トナーの低温定着性を向上させるためには、前記トナーに低融点の材料を使用する必要があるが、低融点の材料を用いて製造したトナーは、耐熱保存性及び付着力が悪くなることから、低温定着性と耐熱保存性及び付着力とはトレードオフの関係にある。 Generally, to improve the low-temperature fixability of a toner, it is necessary to use a material with a low melting point in the toner. However, toner produced using a material with a low melting point has poor heat-resistant storage stability and adhesion, so there is a trade-off between low-temperature fixability and heat-resistant storage stability and adhesion.
前記特許文献1~3に記載の従来技術では、低温定着性に優れたトナーにおいて、付着力悪化に伴うクリーニング不良が十分に解決されていないという問題がある。したがって、一層の低温定着性が求められる場合、相反である付着力を解決する手段が求められる。
前記特許文献3(特開2013-011644号公報)に記載の従来技術では、シェル層が定着ローラからの熱の伝わりを阻害してしまい、十分な低温定着性が得られないという問題があった。
The conventional techniques described in Patent Documents 1 to 3 have a problem that cleaning failure due to deterioration of adhesive strength is not sufficiently resolved in toners with excellent low-temperature fixability. Therefore, when even better low-temperature fixability is required, a means for resolving the contradictory adhesive strength is required.
The conventional technology described in Patent Document 3 (JP 2013-011644 A) has a problem in that the shell layer inhibits heat transfer from the fixing roller, making it impossible to obtain sufficient low-temperature fixability.
特許文献4(特開2009-098194号公報)に記載の従来技術では、トナー粒子表面に添加される小粒径な外添剤(例えば、シリカ)がトナーから脱離し、感光体上に付着した後、それらが凝集、緻密化することで強固な固着シリカとなり、所謂、フィルミングによる異常画像の発生をもたらすという問題があった。
また、前記特許文献4に記載の従来技術における外添剤の粒径範囲には、120nm~150nmといった大粒径のシリカも含まれているので、シリカ遊離に伴う異常画像が発生しやすくなるという問題がある。さらに、従来の前記トナーは、トナー同士の摩擦によりシリカが遊離しやすく、フィルミングや画像ボケといった異常画像の発生も懸念される。
外添剤の離脱を防止するためには、混合機による強い力でトナー母体粒子表面に外添剤を強固に付着させる必要があり、その結果、外添剤が埋没してしまう部分が発生して、所望の効果が得られないという問題がある。
In the conventional technology described in Patent Document 4 (JP 2009-098194 A), small particle diameter external additives (for example, silica) added to the surface of toner particles are detached from the toner and adhere to the photoreceptor, and then these particles aggregate and densify to form strongly adhered silica, which causes the problem of abnormal images due to so-called filming.
Furthermore, the particle size range of the external additive in the conventional technology described in Patent Document 4 includes silica with a large particle size of 120 nm to 150 nm, which causes a problem of silica liberation and makes images prone to abnormalities. Furthermore, with the conventional toner, silica is prone to liberation due to friction between toner particles, which raises concerns about the occurrence of image defects such as filming and blurred images.
In order to prevent the external additives from separating, it is necessary to firmly attach the external additives to the surface of the toner base particles using a strong force from a mixer, which results in some areas where the external additives are buried, making it difficult to achieve the desired effect.
したがって、フィルミングが生じる根本的な原因となっているのは、トナー母体粒子表面に付着させた外添剤(シリカ等)が遊離してしまうことであり、トナー特性に求められている低温定着性と、付着力及び耐熱保存性とは、トレードオフの関係にあるため、すべての品質を満足させることは困難である。 Therefore, the fundamental cause of filming is the separation of external additives (such as silica) attached to the surface of toner base particles. Since there is a trade-off between the low-temperature fixability required of toner properties, and adhesion and heat-resistant storage stability, it is difficult to satisfy all of these qualities.
本発明者らは、鋭意検討を重ねた結果、トナー母体粒子表面上に樹脂微粒子から成る凝集体が存在し、前記凝集体のトナー母体粒子表面上を占める割合を15%以上60%以下とすることにより、適正量の凝集体をトナー母体粒子表面上に配置させることができるため、外添剤の遊離量を適正化することができ、フィルミングの発生を抑制するとともに、低温定着性及び低付着力による優れたクリーニング性を高いレベルで両立できることを見出した。 After extensive research, the inventors discovered that by having aggregates made of resin fine particles present on the surface of the toner base particles and by setting the proportion of these aggregates on the toner base particle surface to between 15% and 60%, it is possible to position an appropriate amount of aggregates on the surface of the toner base particles, thereby optimizing the amount of free external additive, suppressing the occurrence of filming, and achieving high levels of both low-temperature fixability and excellent cleanability due to low adhesion.
したがって、本発明においては、トナー母体粒子の表面上に、走査型電子顕微鏡(SEM)によって観察される樹脂微粒子を複数有するトナーであって、前記トナーは、樹脂とワックスとを少なくとも含み、前記樹脂微粒子における最小粒子の長径をRとし、長径3R以上を満たす前記樹脂微粒子を凝集体としたとき、前記凝集体が前記トナー母体粒子の表面を占める割合が、15%以上60%以下であることによって、フィルミングの発生を抑制するとともに、低温定着性及び低付着力による優れたクリーニング性を高いレベルで両立することができる。 Therefore, in this invention, a toner has a plurality of resin microparticles on the surface of toner base particles as observed with a scanning electron microscope (SEM), the toner containing at least a resin and a wax, and when the resin microparticles are aggregated and have a major axis of 3R or more, where R is the major axis of the smallest particle among the resin microparticles, the proportion of the aggregates occupying the surface of the toner base particles is 15% or more and 60% or less, thereby suppressing the occurrence of filming and achieving high levels of both low-temperature fixability and excellent cleanability due to low adhesion.
<樹脂微粒子>
本発明における樹脂微粒子及び、前記樹脂微粒子から成る凝集体は、後述するトナー母体粒子の表面上に存在する。
<Resin fine particles>
The resin fine particles and the aggregates formed from the resin fine particles in the present invention are present on the surface of the toner base particles, which will be described later.
前記樹脂微粒子は、コア樹脂(芯部)と、前記コア樹脂の少なくとも一部の表面を被覆するシェル樹脂(外殻部)とを有することが好ましく、コア樹脂及びシェル樹脂からなることがより好ましく、コア樹脂及びシェル樹脂からなるビニル系ユニットを含有することがさらに好ましい。
前記シェル樹脂及び前記コア樹脂は、ビニルモノマーを単独重合又は共重合したポリマーを含有することが好ましい。前記シェル樹脂は、スチレン-アクリル樹脂を含有することが好ましい。
なお、本発明において、前記シェル樹脂は「樹脂(b1)」、前記コア樹脂は「樹脂(b2)」と称することがある。
なお、本発明において、前記樹脂(b1)及び前記樹脂(b2)を同一粒子内に構成成分として含む粒子を「樹脂微粒子(B)」と称することがある。
The resin microparticles preferably have a core resin (core portion) and a shell resin (outer shell portion) that covers at least a portion of the surface of the core resin, more preferably consist of the core resin and the shell resin, and even more preferably contain a vinyl-based unit consisting of the core resin and the shell resin.
The shell resin and the core resin preferably contain a polymer obtained by homopolymerizing or copolymerizing a vinyl monomer, and the shell resin preferably contains a styrene-acrylic resin.
In the present invention, the shell resin may be referred to as "resin (b1)" and the core resin may be referred to as "resin (b2)".
In the present invention, particles containing the resin (b1) and the resin (b2) as constituent components within the same particle may be referred to as "resin fine particles (B)".
前記ビニルモノマーとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、以下に示す(1)~(10)などが挙げられる。 The vinyl monomer is not particularly limited and can be selected appropriately depending on the purpose. Examples include (1) to (10) shown below.
(1)ビニル炭化水素
前記ビニル炭化水素としては、例えば、(1-1)脂肪族ビニル炭化水素、(1-2)脂環式ビニル炭化水素、(1-3)芳香族ビニル炭化水素などが挙げられる。
(1) Vinyl Hydrocarbons Examples of the vinyl hydrocarbons include (1-1) aliphatic vinyl hydrocarbons, (1-2) alicyclic vinyl hydrocarbons, and (1-3) aromatic vinyl hydrocarbons.
(1-1)脂肪族ビニル炭化水素
前記脂肪族ビニル炭化水素としては、例えば、アルケン、アルカジエンなどが挙げられる。
前記アルケンの具体例としては、エチレン、プロピレン、α-オレフィンなどが挙げられる。
前記アルカジエンの具体例としては、ブタジエン、イソプレン、1,4-ペンタジエン、1,6-ヘキサジエン、1,7-オクタジエンなどが挙げられる。
(1-1) Aliphatic Vinyl Hydrocarbons Examples of the aliphatic vinyl hydrocarbons include alkenes and alkadienes.
Specific examples of the alkene include ethylene, propylene, and α-olefins.
Specific examples of the alkadienes include butadiene, isoprene, 1,4-pentadiene, 1,6-hexadiene, and 1,7-octadiene.
(1-2)脂環式ビニル炭化水素
前記脂環式ビニル炭化水素としては、例えば、モノ-シクロアルケン、ジ-シクロアルケン、アルカジエンなどが挙げられる。
前記脂環式ビニル炭化水素の具体例としては、(ジ)シクロペンタジエン、テルペンなどが挙げられる。
(1-2) Alicyclic Vinyl Hydrocarbons Examples of the alicyclic vinyl hydrocarbons include monocycloalkenes, dicycloalkenes, and alkadienes.
Specific examples of the alicyclic vinyl hydrocarbon include (di)cyclopentadiene and terpene.
(1-3)芳香族ビニル炭化水素
前記芳香族ビニル炭化水素としては、例えば、スチレン及びそのハイドロカルビル(アルキル、シクロアルキル、アラルキル及び/又はアルケニル)置換体などが挙げられる。
前記芳香族ビニル炭化水素の具体例としては、α-メチルスチレン、2,4-ジメチルスチレン、ビニルナフタレンなどが挙げられる。
(1-3) Aromatic Vinyl Hydrocarbons Examples of the aromatic vinyl hydrocarbons include styrene and its hydrocarbyl (alkyl, cycloalkyl, aralkyl and/or alkenyl) substituted products.
Specific examples of the aromatic vinyl hydrocarbon include α-methylstyrene, 2,4-dimethylstyrene, and vinylnaphthalene.
(2)カルボキシル基含有ビニルモノマー及びその塩
前記カルボキシル基含有ビニルモノマー及びその塩としては、例えば、炭素数3~30の不飽和モノカルボン酸(塩)、不飽和ジカルボン酸(塩)、及びこれら無水物(塩)、並びにこれらのモノアルキル(炭素数1~24)エステル又はその塩などが挙げられる。
前記カルボキシル基含有ビニルモノマー及びその塩の具体例としては、(メタ)アクリル酸、(無水)マレイン酸、マレイン酸モノアルキルエステル、フマル酸、フマル酸モノアルキルエステル、クロトン酸、イタコン酸、イタコン酸モノアルキルエステル、イタコン酸グリコールモノエーテル、シトラコン酸、シトラコン酸モノアルキルエステル、桂皮酸等のカルボキシル基含有ビニルモノマー、及びこれらの金属塩などが挙げられる。
(2) Carboxyl Group-Containing Vinyl Monomers and Salts Thereof Examples of the carboxyl group-containing vinyl monomers and salts thereof include unsaturated monocarboxylic acids (salts), unsaturated dicarboxylic acids (salts), and anhydrides (salts) thereof, each having 3 to 30 carbon atoms, as well as monoalkyl (having 1 to 24 carbon atoms) esters thereof or salts thereof.
Specific examples of the carboxyl group-containing vinyl monomer and salts thereof include carboxyl group-containing vinyl monomers such as (meth)acrylic acid, maleic acid (anhydride), maleic acid monoalkyl esters, fumaric acid, fumaric acid monoalkyl esters, crotonic acid, itaconic acid, itaconic acid monoalkyl esters, itaconic acid glycol monoether, citraconic acid, citraconic acid monoalkyl esters, and cinnamic acid, and metal salts thereof.
本発明において「(塩)」とは、酸又はその塩を意味する。
例えば、炭素数3~30の不飽和モノカルボン酸(塩)とは、不飽和モノカルボン酸又はその塩を意味する。
本発明において「(メタ)アクリル」とは、メタクリル酸又はアクリル酸を意味する。
本発明において「(メタ)アクリロイル」とは、メタクリロイル又はアクリロイルを意味する。
本発明において「(メタ)アクリレート」とは、メタクリレート又はアクリレートを意味する。
In the present invention, the term "(salt)" means an acid or a salt thereof.
For example, an unsaturated monocarboxylic acid (salt) having 3 to 30 carbon atoms means an unsaturated monocarboxylic acid or a salt thereof.
In the present invention, "(meth)acrylic" means methacrylic acid or acrylic acid.
In the present invention, "(meth)acryloyl" means methacryloyl or acryloyl.
In the present invention, "(meth)acrylate" means methacrylate or acrylate.
(3)スルホン基含有ビニルモノマー、ビニル硫酸モノエステル化物、及びこれらの塩
前記スルホン基含有ビニルモノマー、ビニル硫酸モノエステル化物、及びこれらの塩としては、例えば、炭素数2~14のアルケンスルホン酸(塩)、炭素数2~24のアルキルスルホン酸(塩)、スルホ(ヒドロキシ)アルキル-(メタ)アクリレート(塩)又は(メタ)アクリルアミド(塩)、アルキルアリルスルホコハク酸(塩)などが挙げられる。
前記炭素数2~14のアルケンスルホン酸(塩)の具体例としては、ビニルスルホン酸(塩)などが挙げられる。
前記炭素数2~24のアルキルスルホン酸(塩)の具体例としては、α-メチルスチレンスルホン酸(塩)などが挙げられる。
前記スルホ(ヒドロキシ)アルキル-(メタ)アクリレート(塩)又は(メタ)アクリルアミド(塩)の具体例としては、スルホプロピル(メタ)アクリレート(塩)、硫酸エステル(塩)、スルホン酸基含有ビニルモノマー(塩)などが挙げられる。
(3) Sulfone Group-Containing Vinyl Monomers, Vinyl Sulfate Monoesters, and Salts Thereof Examples of the sulfone group-containing vinyl monomers, vinyl sulfate monoesters, and salts thereof include C2-C14 alkene sulfonic acids (salts), C2-C24 alkyl sulfonic acids (salts), sulfo(hydroxy)alkyl-(meth)acrylates (salts) or (meth)acrylamides (salts), and alkylallylsulfosuccinic acids (salts).
Specific examples of the alkene sulfonic acid (salt) having 2 to 14 carbon atoms include vinyl sulfonic acid (salt).
Specific examples of the alkylsulfonic acid (salt) having 2 to 24 carbon atoms include α-methylstyrenesulfonic acid (salt).
Specific examples of the sulfo(hydroxy)alkyl-(meth)acrylate (salt) or (meth)acrylamide (salt) include sulfopropyl(meth)acrylate (salt), sulfuric acid ester (salt), and sulfonic acid group-containing vinyl monomer (salt).
(4)燐酸基含有ビニルモノマー及びその塩
前記燐酸基含有ビニルモノマー及びその塩としては、例えば、(メタ)アクリロイルオキシアルキル(炭素数1~24)燐酸モノエステル(塩)、(メタ)アクリロイルオキシアルキル(炭素数1~24)ホスホン酸(塩)などが挙げられる。
前記(メタ)アクリロイルオキシアルキル(炭素数1~24)燐酸モノエステル(塩)の具体例としては、2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリロイルホスフェート(塩)、フェニル-2-アクリロイロキシエチルホスフェート(塩)などが挙げられる。
前記(メタ)アクリロイルオキシアルキル(炭素数1~24)ホスホン酸(塩)の具体例としては、2-アクリロイルオキシエチルホスホン酸(塩)などが挙げられる。
(4) Phosphate Group-Containing Vinyl Monomers and Salts Thereof Examples of the phosphate group-containing vinyl monomers and salts thereof include (meth)acryloyloxyalkyl (C1 to C24) phosphate monoesters (salts) and (meth)acryloyloxyalkyl (C1 to C24) phosphonic acids (salts).
Specific examples of the (meth)acryloyloxyalkyl (having 1 to 24 carbon atoms) phosphate monoester (salt) include 2-hydroxyethyl (meth)acryloyl phosphate (salt), phenyl-2-acryloyloxyethyl phosphate (salt), and the like.
Specific examples of the (meth)acryloyloxyalkyl (carbon number 1 to 24) phosphonic acid (salt) include 2-acryloyloxyethyl phosphonic acid (salt).
前記(2)カルボキシル基含有ビニルモノマー、前記(3)スルホン基含有ビニルモノマー及びビニル硫酸モノエステル化物、及び前記(4)燐酸基含有ビニルモノマーの塩としては、例えば、アルカリ金属塩(ナトリウム塩、カリウム塩等)、アルカリ土類金属塩(カルシウム塩、マグネシウム塩等)、アンモニウム塩、アミン塩、4級アンモニウム塩などが挙げられる。 Examples of salts of the (2) carboxyl group-containing vinyl monomer, the (3) sulfone group-containing vinyl monomer and vinyl sulfate monoester, and the (4) phosphate group-containing vinyl monomer include alkali metal salts (sodium salt, potassium salt, etc.), alkaline earth metal salts (calcium salt, magnesium salt, etc.), ammonium salts, amine salts, and quaternary ammonium salts.
(5)ヒドロキシル基含有ビニルモノマー
前記ヒドロキシル基含有ビニルモノマーとしては、例えば、ヒドロキシスチレン、N-メチロール(メタ)アクリルアミド、ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、(メタ)アリルアルコール、クロチルアルコール、イソクロチルアルコール、1-ブテン-3-オール、2-ブテン-1-オール、2-ブテン-1,4-ジオール、プロパルギルアルコール、2-ヒドロキシエチルプロペニルエーテル、蔗糖アリルエーテルなどが挙げられる。
(5) Hydroxyl Group-Containing Vinyl Monomers Examples of the hydroxyl group-containing vinyl monomers include hydroxystyrene, N-methylol(meth)acrylamide, hydroxyethyl(meth)acrylate, hydroxypropyl(meth)acrylate, polyethylene glycol mono(meth)acrylate, (meth)allyl alcohol, crotyl alcohol, isocrotyl alcohol, 1-buten-3-ol, 2-buten-1-ol, 2-butene-1,4-diol, propargyl alcohol, 2-hydroxyethylpropenyl ether, and sucrose allyl ether.
(6)含窒素ビニルモノマー
前記含窒素ビニルモノマーとしては、例えば、(6-1)アミノ基含有ビニルモノマー、(6-2)アミド基含有ビニルモノマー、(6-3)ニトリル基含有ビニルモノマー、(6-4)4級アンモニウムカチオン基含有ビニルモノマー、(6-5)ニトロ基含有ビニルモノマーなどが挙げられる。
(6) Nitrogen-Containing Vinyl Monomers Examples of the nitrogen-containing vinyl monomers include (6-1) amino group-containing vinyl monomers, (6-2) amide group-containing vinyl monomers, (6-3) nitrile group-containing vinyl monomers, (6-4) quaternary ammonium cation group-containing vinyl monomers, and (6-5) nitro group-containing vinyl monomers.
(6-1)アミノ基含有ビニルモノマー
前記アミノ基含有ビニルモノマーとしては、例えば、アミノエチル(メタ)アクリレートなどが挙げられる。
(6-1) Amino Group-Containing Vinyl Monomers Examples of the amino group-containing vinyl monomers include aminoethyl (meth)acrylate.
(6-2)アミド基含有ビニルモノマー
前記アミド基含有ビニルモノマーとしては、例えば、(メタ)アクリルアミド、N-メチル(メタ)アクリルアミドなどが挙げられる。
(6-2) Amide Group-Containing Vinyl Monomers Examples of the amide group-containing vinyl monomers include (meth)acrylamide and N-methyl(meth)acrylamide.
(6-3)ニトリル基含有ビニルモノマー
前記ニトリル基含有ビニルモノマーとしては、例えば、(メタ)アクリロニトリル、シアノスチレン、シアノアクリレートなどが挙げられる。
(6-3) Nitrile Group-Containing Vinyl Monomers Examples of the nitrile group-containing vinyl monomers include (meth)acrylonitrile, cyanostyrene, and cyanoacrylate.
(6-4)4級アンモニウムカチオン基含有ビニルモノマー
前記4級アンモニウムカチオン基含有ビニルモノマーとしては、例えば、ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、ジエチルアミノエチル(メタ)アクリレート、ジメチルアミノエチル(メタ)アクリルアミド、ジエチルアミノエチル(メタ)アクリルアミド、ジアリルアミン等の3級アミン基含有ビニルモノマーの4級化物(メチルクロライド、ジメチル硫酸、ベンジルクロライド、ジメチルカーボネート等の4級化剤を用いて4級化したもの)などが挙げられる。
(6-4) Quaternary Ammonium Cation Group-Containing Vinyl Monomer Examples of the quaternary ammonium cation group-containing vinyl monomer include quaternized products of tertiary amine group-containing vinyl monomers such as dimethylaminoethyl (meth)acrylate, diethylaminoethyl (meth)acrylate, dimethylaminoethyl (meth)acrylamide, diethylaminoethyl (meth)acrylamide, and diallylamine (which are quaternized using a quaternizing agent such as methyl chloride, dimethyl sulfate, benzyl chloride, or dimethyl carbonate).
(6-5)ニトロ基含有ビニルモノマー
前記ニトロ基含有ビニルモノマーとしては、例えば、ニトロスチレンなどが挙げられる。
(6-5) Nitro Group-Containing Vinyl Monomers Examples of the nitro group-containing vinyl monomers include nitrostyrene.
(7)エポキシ基含有ビニルモノマー
前記エポキシ基含有ビニルモノマーとしては、例えば、グリシジル(メタ)アクリレート、テトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレート、p-ビニルフェニルフェニルオキサイドなどが挙げられる。
(7) Epoxy Group-Containing Vinyl Monomers Examples of the epoxy group-containing vinyl monomers include glycidyl (meth)acrylate, tetrahydrofurfuryl (meth)acrylate, and p-vinylphenyl phenyloxide.
(8)ハロゲン元素含有ビニルモノマー
前記ハロゲン元素含有ビニルモノマーとしては、例えば、塩化ビニル、臭化ビニル、塩化ビニリデン、アリルクロライド、クロルスチレン、ブロムスチレン、ジクロルスチレン、クロロメチルスチレン、テトラフルオロスチレン、クロロプレンなどが挙げられる。
(8) Halogen-Containing Vinyl Monomers Examples of the halogen-containing vinyl monomers include vinyl chloride, vinyl bromide, vinylidene chloride, allyl chloride, chlorostyrene, bromostyrene, dichlorostyrene, chloromethylstyrene, tetrafluorostyrene, and chloroprene.
(9)ビニルエステル、ビニル(チオ)エーテル、ビニルケトン
前記ビニルエステルとしては、例えば、酢酸ビニル、ビニルブチレート、プロピオン酸ビニル、酪酸ビニル、ジアリルフタレート、ジアリルアジペート、イソプロペニルアセテート、ビニルメタクリレート、メチル4-ビニルベンゾエート、シクロヘキシルメタクリレート、ベンジルメタクリレート、フェニル(メタ)アクリレート、ビニルメトキシアセテート、ビニルベンゾエート、エチルα-エトキシアクリレート、炭素数1~50のアルキル基を有するアルキル(メタ)アクリレート[メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、プロピル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、2-エチルヘキシル(メタ)アクリレート、ドデシル(メタ)アクリレート、ヘキサデシル(メタ)アクリレート、ヘプタデシル(メタ)アクリレート、オクタデシル(メタ)アクリレート、エイコシル(メタ)アクリレート、ベヘニル(メタ)アクリレート等)]、ジアルキルフマレート(2個のアルキル基は炭素数2~8であり、直鎖、分枝鎖、又は脂環式の基である)、ジアルキルマレエート(2個のアルキル基は炭素数2~8であり、直鎖、分枝鎖又は脂環式の基である)、ポリ(メタ)アリロキシアルカン[ジアリロキシエタン、トリアリロキシエタン、テトラアリロキシエタン、テトラアリロキシプロパン、テトラアリロキシブタン、テトラメタアリロキシエタン等]、ポリアルキレングリコール鎖を有するビニルモノマー[ポリエチレングリコール(分子量300)モノ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコール(分子量500)モノアクリレート、メチルアルコールエチレンオキサイド10モル付加物(メタ)アクリレート、ラウリルアルコールエチレンオキサイド30モル付加物(メタ)アクリレート等]、ポリ(メタ)アクリレート[多価アルコールのポリ(メタ)アクリレート:エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、プロピレングリコールジ(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、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート等]などが挙げられる。
前記ビニル(チオ)エーテルとしては、例えば、ビニルメチルエーテルなどが挙げられる。
前記ビニルケトンとしては、例えば、ビニルメチルケトンなどが挙げられる。
(9) Vinyl esters, vinyl (thio) ethers, vinyl ketones Examples of the vinyl esters include vinyl acetate, vinyl butyrate, vinyl propionate, vinyl butyrate, diallyl phthalate, diallyl adipate, isopropenyl acetate, vinyl methacrylate, methyl 4-vinyl benzoate, cyclohexyl methacrylate, benzyl methacrylate, phenyl (meth)acrylate, vinyl methoxyacetate, vinyl benzoate, ethyl α-ethoxyacrylate, alkyl (meth)acrylates having an alkyl group of 1 to 50 carbon atoms [methyl ( (meth)acrylate, ethyl (meth)acrylate, propyl (meth)acrylate, butyl (meth)acrylate, 2-ethylhexyl (meth)acrylate, dodecyl (meth)acrylate, hexadecyl (meth)acrylate, heptadecyl (meth)acrylate, octadecyl (meth)acrylate, eicosyl (meth)acrylate, behenyl (meth)acrylate, etc.)], dialkyl fumarate (wherein the two alkyl groups have 2 to 8 carbon atoms and are linear, branched, or alicyclic groups), dialkyl Examples of the alkyl maleate include alkyl maleates (the two alkyl groups each having 2 to 8 carbon atoms and being a straight-chain, branched-chain, or alicyclic group), poly(meth)allyloxyalkanes (diallyloxyethane, triallyloxyethane, tetraallyloxyethane, tetraallyloxypropane, tetraallyloxybutane, tetramethallyloxyethane, etc.), vinyl monomers having a polyalkylene glycol chain (polyethylene glycol (molecular weight 300) mono(meth)acrylate, polypropylene glycol (molecular weight 500) monoacrylate, methyl alcohol ethylene oxide 10 mol adduct (meth)acrylate, lauryl alcohol ethylene oxide 30 mol adduct (meth)acrylate, etc.), and poly(meth)acrylates (poly(meth)acrylates of polyhydric alcohols: ethylene glycol di(meth)acrylate, propylene glycol di(meth)acrylate, neopentyl glycol di(meth)acrylate, trimethylolpropane tri(meth)acrylate, polyethylene glycol di(meth)acrylate, etc.).
Examples of the vinyl (thio)ether include vinyl methyl ether.
Examples of the vinyl ketone include vinyl methyl ketone.
(10)その他のビニルモノマー
前記その他のビニルモノマーとしては、例えば、テトラフルオロエチレン、フルオロアクリレート、イソシアナトエチル(メタ)アクリレート、m-イソプロペニル-α,α-ジメチルベンジルイソシアネートなどが挙げられる。
(10) Other Vinyl Monomers Examples of the other vinyl monomers include tetrafluoroethylene, fluoroacrylate, isocyanatoethyl (meth)acrylate, and m-isopropenyl-α,α-dimethylbenzyl isocyanate.
前記樹脂(b1)の合成には、上記(1)~(10)のビニルモノマーを1種単独で使用してもよく、2種以上を組み合わせて使用してもよい。
前記樹脂(b1)としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択できるが、低温定着性の観点から、スチレン-(メタ)アクリル酸エステル共重合体及び(メタ)アクリル酸エステル共重合体がより好ましく、スチレン-(メタ)アクリル酸エステル共重合体がさらに好ましい。
前記樹脂(b1)が、カルボン酸を有することで、樹脂に酸価を付与することができ、後述するトナー母体粒子の表面に前記樹脂微粒子(B)を有するトナーを形成しやすくなる。
In synthesizing the resin (b1), the vinyl monomers (1) to (10) may be used alone or in combination of two or more.
The resin (b1) is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose. From the viewpoint of low-temperature fixability, however, a styrene-(meth)acrylic acid ester copolymer and a (meth)acrylic acid ester copolymer are more preferable, and a styrene-(meth)acrylic acid ester copolymer is even more preferable.
When the resin (b1) contains a carboxylic acid, an acid value can be imparted to the resin, and it becomes easier to form a toner having the resin fine particles (B) on the surface of the toner base particles described later.
前記樹脂(b2)の合成には、上記樹脂(b1)で挙げた(1)~(10)のビニルモノマーを1種単独で使用してもよく、2種以上を組み合わせて使用してもよい。
前記樹脂(b2)としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択できるが、低温定着性の観点から、スチレン-(メタ)アクリル酸エステル共重合体及び(メタ)アクリル酸エステル共重合体が好ましく、スチレン-(メタ)アクリル酸エステル共重合体がより好ましい。
In synthesizing the resin (b2), the vinyl monomers (1) to (10) listed for the resin (b1) may be used alone or in combination of two or more.
The resin (b2) is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose. From the viewpoint of low-temperature fixability, however, a styrene-(meth)acrylic acid ester copolymer and a (meth)acrylic acid ester copolymer are preferred, and a styrene-(meth)acrylic acid ester copolymer is more preferred.
前記樹脂(b1)の周波数1Hzでの100℃における粘弾性特性の損失弾性率G”としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択できるが、1.5MPa~100MPaが好ましく、1.7MPa~30MPaがより好ましく、2.0MPa~10MPaがさらに好ましい。
前記樹脂(b2)の周波数1Hzでの100℃における粘弾性特性の損失弾性率G”としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択できるが、0.01MPa~1.0MPaが好ましく、0.02MPa~0.5MPaがより好ましく、0.05MPa~0.3MPaがさらに好ましい。
前記樹脂(b1)及び前記樹脂(b2)における粘弾性特性の損失弾性率G”が上記範囲であれば、後述するトナー母体粒子の表面に前記樹脂微粒子(B)を有するトナーを形成しやすくなる。
The loss modulus G″ of the viscoelastic properties of the resin (b1) at a frequency of 1 Hz and 100° C. is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose, but is preferably 1.5 MPa to 100 MPa, more preferably 1.7 MPa to 30 MPa, and even more preferably 2.0 MPa to 10 MPa.
The loss modulus G″ of the viscoelastic properties of the resin (b2) at a frequency of 1 Hz and 100° C. is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose, but is preferably 0.01 MPa to 1.0 MPa, more preferably 0.02 MPa to 0.5 MPa, and even more preferably 0.05 MPa to 0.3 MPa.
When the loss modulus G″ of the viscoelastic properties of the resin (b1) and the resin (b2) is within the above range, it becomes easy to form a toner having the resin fine particles (B) on the surface of the toner base particles described later.
本発明における粘弾性特性の損失弾性率G”は、例えば、粘弾性測定装置(ARES-24A(レオメトリック社製))を用いて、下記条件で測定される。
―測定条件―
・治具:25mmパラレルプレート
・周波数:1Hz
・歪み率:10%
・昇温速度:5℃/min
The loss modulus G″ of the viscoelastic properties in the present invention is measured, for example, using a viscoelasticity measuring device (ARES-24A (manufactured by Rheometrics)) under the following conditions.
-Measurement conditions-
Jig: 25mm parallel plate Frequency: 1Hz
Distortion rate: 10%
Temperature increase rate: 5°C/min
前記樹脂(b1)及び前記樹脂(b2)の周波数1Hzでの100℃における粘弾性特性の損失弾性率G”は、構成モノマーの種類やその構成比、及び重合条件(開始剤、連鎖移動剤の種類及び使用量、並びに反応温度等)によって、各々の損失弾性率G”を前述した範囲に調整することが可能である。
前記粘弾性特性の損失弾性率G”の調製方法の具体例としては、例えば、(i)ガラス転移温度(Tg)の調製、(ii)計算酸価(AV)の調製などが挙げられる。
The loss modulus G″ of the viscoelastic properties of the resin (b1) and the resin (b2) at a frequency of 1 Hz and 100°C can be adjusted within the above-mentioned range by adjusting the types and composition ratio of the constituent monomers and the polymerization conditions (types and amounts of initiator and chain transfer agent, reaction temperature, etc.).
Specific examples of the method for adjusting the loss modulus G″ of the viscoelastic properties include (i) adjusting the glass transition temperature (Tg), and (ii) adjusting the calculated acid value (AV).
(i)ガラス転移温度(Tg)の調製
本明細書において、前記樹脂(b1)の構成単量体から計算されるガラス転移温度を(Tg1)、前記樹脂(b2)の構成単量体から計算されるガラス転移温度を(Tg2)とする。
前記ガラス転移温度(Tg1)としては、0℃~150℃が好ましく、50℃~100℃がより好ましい。
前記ガラス転移温度(Tg1)が、0℃以上であると、耐熱保存性に優れたトナーを得ることできるため好適である。前記ガラス転移温度(Tg1)が、150℃以下であると、前記トナーの定着時における熱伝導の阻害が少ないため好適である。
前記ガラス転移温度(Tg2)としては、-30℃~100℃が好ましく、0℃~80℃がより好ましい、30℃~60℃がさらに好ましい。
前記ガラス転移温度(Tg2)が、-30℃以上であると、耐熱保存性に優れたトナーを得ることできる。前記ガラス転移温度(Tg2)が、100℃以下であると、前記トナーの定着時における熱伝導の阻害が少ないため好適である。
(i) Adjustment of Glass Transition Temperature (Tg) In this specification, the glass transition temperature calculated from the constituent monomers of the resin (b1) is referred to as (Tg1), and the glass transition temperature calculated from the constituent monomers of the resin (b2) is referred to as (Tg2).
The glass transition temperature (Tg1) is preferably from 0°C to 150°C, and more preferably from 50°C to 100°C.
A glass transition temperature (Tg1) of 0° C. or higher is preferable because a toner having excellent heat resistance and storage stability can be obtained. A glass transition temperature (Tg1) of 150° C. or lower is preferable because the toner is less susceptible to heat conduction during fixing.
The glass transition temperature (Tg2) is preferably from -30°C to 100°C, more preferably from 0°C to 80°C, and even more preferably from 30°C to 60°C.
When the glass transition temperature (Tg2) is −30° C. or higher, a toner having excellent heat resistance and storage stability can be obtained. When the glass transition temperature (Tg2) is 100° C. or lower, the toner is preferably less susceptible to heat conduction during fixing.
前記(Tg1)は、前記(Tg2)より高いことが好ましく、前記(Tg1)は、前記(Tg2)より、10℃以上高いことがより好ましく、前記(Tg1)は、前記(Tg2)より、20℃以上高いことがさらに好ましい。その様にすることで、後述するトナー母体粒子の表面に前記樹脂微粒子(B)を有するトナーを形成しやすくなり、また優れた低温定着性を示すトナーが得られるため好適である。 The (Tg1) is preferably higher than the (Tg2), more preferably 10°C or more higher than the (Tg2), and even more preferably 20°C or more higher than the (Tg2). Doing so makes it easier to form a toner having the resin fine particles (B) on the surface of the toner base particles described below, and is also advantageous because it allows for the production of a toner that exhibits excellent low-temperature fixability.
前記樹脂の構成単量体から計算されるガラス転移温度(Tg)とは、Fox法により計算することができる値である。
ここで、Fox法[T.G.Fox,Phys.Rev.,86,652(1952)]とは、下記(式1)で示される個々の単独重合体のTgから共重合体のTgを推算する方法である。
1/Tg=W1/Tg1+W2/Tg2+・・・+Wn/Tgn (式1)
(式1中、Tgは、共重合体のガラス転移温度(絶対温度表示)を示し、Tg1、Tg2・・・Tgnは、各単量体成分の単独重合体のガラス転移温度(絶対温度表示)を示し、W1、W2・・・Wnは、各単量体成分の重量分率を示す)。
前記ガラス転移温度(Tg)は、「DSC20,SSC/580」(セイコーインスツル(株)製)を用いて、ASTM D3418-82に規定されている方法(DSC)で測定することができる。
The glass transition temperature (Tg) calculated from the constituent monomers of the resin is a value that can be calculated by the Fox method.
Here, the Fox method [T. G. Fox, Phys. Rev., 86, 652 (1952)] is a method for estimating the Tg of a copolymer from the Tg of each homopolymer, as shown in the following (Equation 1):
1/Tg=W1/Tg1+W2/Tg2+...+Wn/Tgn (Formula 1)
(In formula 1, Tg represents the glass transition temperature (expressed in absolute temperature) of the copolymer, Tg1, Tg2, ... Tgn represent the glass transition temperatures (expressed in absolute temperature) of the homopolymers of each monomer component, and W1, W2, ... Wn represent the weight fraction of each monomer component.)
The glass transition temperature (Tg) can be measured by the method (DSC) specified in ASTM D3418-82 using a "DSC20, SSC/580" (manufactured by Seiko Instruments Inc.).
(ii)計算酸価(AV)の調製
本明細書において、前記樹脂(b1)の計算酸価を(AV1)、前記樹脂(b2)の計算酸価を(AV2)とする。
前記(AV1)としては、75mgKOH/g~400mgKOH/gが好ましく、150mgKOH/g~300mgKOH/gがより好ましい。
前記(AV2)としては、優れた低温定着性を示すトナーが得られる点から、0mgKOH/g~50mgKOH/gが好ましく、0mgKOH/g~20mgKOH/gがより好ましく、0mgKOH/gがさらに好ましい。
前記(AV1)が75mgKOH/g以上400mgKOH/g以下であり、前記(AV2)が0mgKOH/g以上50mgKOH/g以下であることにより、後述するトナー母体粒子の表面に前記樹脂微粒子(B)を有するトナーを形成しやすくなるため好適である。
なお、計算酸価とは、構成単量体中に含有される酸性基のモル量と、構成モノマーの総重量から計算される理論酸価である。
本発明における酸価の測定方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択でき、例えば、JIS K0070:1992の方法で測定することができる。
(ii) Preparation of Calculated Acid Value (AV) In this specification, the calculated acid value of the resin (b1) is referred to as (AV1), and the calculated acid value of the resin (b2) is referred to as (AV2).
The (AV1) is preferably 75 mgKOH/g to 400 mgKOH/g, and more preferably 150 mgKOH/g to 300 mgKOH/g.
The (AV2) is preferably 0 mgKOH/g to 50 mgKOH/g, more preferably 0 mgKOH/g to 20 mgKOH/g, and even more preferably 0 mgKOH/g, in order to obtain a toner that exhibits excellent low-temperature fixing properties.
When the (AV1) is 75 mgKOH/g or more and 400 mgKOH/g or less and the (AV2) is 0 mgKOH/g or more and 50 mgKOH/g or less, it is preferable because it is easy to form a toner having the resin fine particles (B) on the surface of the toner base particles described later.
The calculated acid value is a theoretical acid value calculated from the molar amount of acidic groups contained in the constituent monomers and the total weight of the constituent monomers.
The method for measuring the acid value in the present invention is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose. For example, the acid value can be measured by the method of JIS K0070:1992.
前記(i)及び前記(ii)の条件を満たす前記樹脂(b1)としては、例えば、(Tg1)及びその他モノマーとの共重合性の観点から、前記樹脂(b1)の合計質量に基づいて、構成単量体としてスチレンを好ましくは10質量%~80質量%、より好ましくは30質量%~60質量%含有し、メタクリル酸及び/又はアクリル酸を、好ましくは合計10質量%~60質量%、より好ましくは合計30質量%~50質量%含有する樹脂などが挙げられる。
前記(i)及び前記(ii)の条件を満たす前記樹脂(b2)としては、例えば、(Tg2)及びその他モノマーとの共重合性の観点から、前記樹脂(b2)の合計質量に基づいて、構成単量体としてスチレンを好ましくは10質量%~100質量%、より好ましくは30質量%~90質量%含有し、メタクリル酸及び/又はアクリル酸を、好ましくは合計0質量%~7.5質量%、より好ましくは合計0質量%~2.5質量%含有する樹脂などが挙げられる。
Examples of the resin (b1) that satisfies the conditions (i) and (ii) include a resin that contains, as a constituent monomer, preferably 10% by mass to 80% by mass, more preferably 30% by mass to 60% by mass of styrene, and preferably a total of 10% by mass to 60% by mass, more preferably a total of 30% by mass to 50% by mass of methacrylic acid and/or acrylic acid, based on the total mass of the resin (b1), from the viewpoint of (Tg1) and copolymerizability with other monomers.
Examples of the resin (b2) that satisfies the conditions (i) and (ii) include a resin that contains, as a constituent monomer, preferably 10% by mass to 100% by mass, more preferably 30% by mass to 90% by mass of styrene, and preferably 0% by mass to 7.5% by mass in total, more preferably 0% by mass to 2.5% by mass of methacrylic acid and/or acrylic acid, based on the total mass of the resin (b2), from the viewpoint of (Tg2) and copolymerizability with other monomers.
前記樹脂(b1)の溶解性パラメータ(以下、SP値と略記することもある)としては、トナー粒子の形成しやすさの観点から、9(cal/cm3)1/2~13(cal/cm3)1/2が好ましく、9.5(cal/cm3)1/2~12.5(cal/cm3)1/2がより好ましく、10.5(cal/cm3)1/2~11.5(cal/cm3)1/2がさらに好ましい。
前記樹脂(b2)のSP値としては、トナー粒子の形成しやすさの観点から、8.5(cal/cm3)1/2~12.5(cal/cm3)1/2が好ましく、9(cal/cm3)1/2~12(cal/cm3)1/2がより好ましく、10(cal/cm3)1/2~11(cal/cm3)1/2がさらに好ましい。
前記樹脂(b1)及び前記樹脂(b2)のSP値は、構成するモノマーの種類及びその構成比を変えることで調整することができる。
なお、本発明におけるSP値は、Fedorsによる方法[Polym.Eng.Sci.14(2)152,(1974)]により計算することができる。
From the viewpoint of ease of forming toner particles, the solubility parameter (hereinafter sometimes abbreviated as SP value) of the resin (b1) is preferably 9 (cal/cm 3 ) 1/2 to 13 (cal/cm 3 ) 1/2 , more preferably 9.5 (cal/cm 3 ) 1/2 to 12.5 (cal/cm 3 ) 1/2 , and even more preferably 10.5 (cal/cm 3 ) 1/2 to 11.5 (cal/cm 3 ) 1/2 .
From the viewpoint of ease of forming toner particles, the SP value of the resin (b2) is preferably 8.5 (cal/cm 3 ) 1/2 to 12.5 (cal/cm 3 ) 1/2 , more preferably 9 (cal/cm 3 ) 1/2 to 12 (cal/cm 3 ) 1/2 , and even more preferably 10 (cal/cm 3 ) 1/2 to 11 (cal/cm 3 ) 1/2 .
The SP values of the resin (b1) and the resin (b2) can be adjusted by changing the types of constituent monomers and the constituent ratio thereof.
The SP value in the present invention can be calculated by the method by Fedors [Polym. Eng. Sci. 14(2)152, (1974)].
前記樹脂(b1)の数平均分子量(Mn1)としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択できるが、2,000~2,000,000が好ましく、20,000~200,000がより好ましい。前記数平均分子量(Mn1)が2,000以上であれば、耐熱保存性が向上し、2,000,000以下であれば、トナーの低温定着性に対する阻害が少ないため好適である。
前記樹脂(b2)の数平均分子量(Mn2)としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択できるが、1,000~1,000,000が好ましく、10,000~100,000がより好ましい。前記数平均分子量(Mn2)が、1,000以上であれば、トナーの耐熱保存性が向上し、1,000,000以下であれば、トナーの低温定着性に対する阻害が少ないため好適である。
The number average molecular weight (Mn1) of the resin (b1) is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose, but is preferably 2,000 to 2,000,000, and more preferably 20,000 to 200,000. If the number average molecular weight (Mn1) is 2,000 or more, the heat-resistant storage stability is improved, and if it is 2,000,000 or less, it is preferable because the low-temperature fixability of the toner is less hindered.
The number average molecular weight (Mn2) of the resin (b2) is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose, but is preferably 1,000 to 1,000,000, and more preferably 10,000 to 100,000. If the number average molecular weight (Mn2) is 1,000 or more, the heat-resistant storage stability of the toner is improved, and if it is 1,000,000 or less, it is preferable because the low-temperature fixability of the toner is less hindered.
前記樹脂(b1)の重量平均分子量(Mw1)としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択できるが、20,000~20,000,000が好ましく、200,000~2,000,000がより好ましい。前記重量平均分子量(Mw1)が、20,000以上であれば、トナーの耐熱保存性が向上し、20,000,000以下であれば、トナーの低温定着性に対する阻害が少ないため好適である。
前記樹脂(b2)の重量平均分子量(Mw2)としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択できるが、10,000~10,000,000が好ましく、100,000~1,000,000がより好ましい。前記重量平均分子量(Mw2)が、10,000以上であれば、トナーの耐熱保存性が向上し、10,000,000以下であれば、トナーの低温定着性に対する阻害が少ないため好適である。
The weight average molecular weight (Mw1) of the resin (b1) is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose, but is preferably 20,000 to 20,000,000, and more preferably 200,000 to 2,000,000. If the weight average molecular weight (Mw1) is 20,000 or more, the heat-resistant storage stability of the toner is improved, and if it is 20,000,000 or less, it is preferable because the low-temperature fixability of the toner is less hindered.
The weight average molecular weight (Mw2) of the resin (b2) is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose, but is preferably 10,000 to 10,000,000, and more preferably 100,000 to 1,000,000. If the weight average molecular weight (Mw2) is 10,000 or more, the heat-resistant storage stability of the toner is improved, and if it is 10,000,000 or less, it is preferable because the low-temperature fixability of the toner is less hindered.
前記樹脂(b1)の重量平均分子量(Mw1)としては、前記樹脂(b2)の重量平均分子量(Mw2)より大きいことが好ましく、前記樹脂(b2)の重量平均分子量(Mw2)より1.5倍以上大きいことがより好ましく、前記樹脂(b2)の重量平均分子量(Mw2)より2.0倍以上大きいことがさらに好ましい。前記(Mw1)が上記範囲であれば、後述するトナー母体粒子の表面に前記樹脂微粒子(B)を有するトナーを形成しやすくなり、また優れた低温定着性を示すトナーが得られるため好適である。 The weight average molecular weight (Mw1) of the resin (b1) is preferably larger than the weight average molecular weight (Mw2) of the resin (b2), more preferably at least 1.5 times larger than the weight average molecular weight (Mw2) of the resin (b2), and even more preferably at least 2.0 times larger than the weight average molecular weight (Mw2) of the resin (b2). When the (Mw1) is within the above range, it becomes easier to form a toner having the resin fine particles (B) on the surface of the toner base particles described below, and a toner exhibiting excellent low-temperature fixability can be obtained, which is preferable.
これらの中でも、前記樹脂(b1)の重量平均分子量(Mw1)が200,000~2,000,000であり、前記樹脂(b2)の重量平均分子量(Mw2)が100,000~500,000であり、かつ「前記樹脂(b1)の重量平均分子量(Mw1)」>「前記樹脂(b2)の重量平均分子量(Mw2)」であることが好ましい。 Among these, it is preferable that the weight average molecular weight (Mw1) of the resin (b1) is 200,000 to 2,000,000, the weight average molecular weight (Mw2) of the resin (b2) is 100,000 to 500,000, and the weight average molecular weight (Mw1) of the resin (b1) is greater than the weight average molecular weight (Mw2) of the resin (b2).
本発明における数平均分子量(Mn)及び重量平均分子量(Mw)は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)を用いて、以下の条件で測定することができる。
―測定条件―
・装置(一例):「HLC-8120」(東ソー株式会社製)
・カラム(一例):「TSK GEL GMH6」(東ソー株式会社製)2本
・測定温度:40℃
・試料溶液:0.25重量%のテトラヒドロフラン溶液(不溶解分をグラスフィルターで濾別したもの)
・溶液注入量:100μl
・検出装置:屈折率検出器
・基準物質:標準ポリスチレン(TSKstandard POLYSTYRENE)12点(分子量:500、1,050、2,800、5,970、9,100、18,100、37,900、96,400、190,000、355,000、1,090,000、2,890,000)(東ソー株式会社製)
The number average molecular weight (Mn) and weight average molecular weight (Mw) in the present invention can be measured using gel permeation chromatography (GPC) under the following conditions.
-Measurement conditions-
・Device (example): "HLC-8120" (manufactured by Tosoh Corporation)
Column (example): 2 "TSK GEL GMH6" (manufactured by Tosoh Corporation) Measurement temperature: 40°C
Sample solution: 0.25 wt% tetrahydrofuran solution (insoluble matter was filtered off using a glass filter)
・Solution injection amount: 100μl
Detector: Refractive index detector Reference material: 12 standard polystyrenes (TSKstandard POLYSTYRENE) (molecular weights: 500, 1,050, 2,800, 5,970, 9,100, 18,100, 37,900, 96,400, 190,000, 355,000, 1,090,000, 2,890,000) (manufactured by Tosoh Corporation)
前記樹脂微粒子(B)における前記樹脂(b1)と前記樹脂(b2)との質量比率[樹脂(b1)の質量/樹脂(b2)の質量]としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択できるが、5/95~95/5が好ましく、25/75~75/25がより好ましく、40/60~60/40がさらに好ましい。
前記樹脂(b1)と前記樹脂(b2)との質量比率が5/95以上であれば、トナーの耐熱保存性に優れ、前記樹脂(b1)と前記樹脂(b2)との質量比率が95/5以下であれば、後述するトナー母体粒子の表面に前記樹脂微粒子(B)を有するトナーを形成しやすくなるため好適である。
The mass ratio of the resin (b1) to the resin (b2) in the resin fine particles (B) [mass of resin (b1)/mass of resin (b2)] is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose, but is preferably 5/95 to 95/5, more preferably 25/75 to 75/25, and even more preferably 40/60 to 60/40.
When the mass ratio of the resin (b1) to the resin (b2) is 5/95 or more, the toner has excellent heat resistance and storage stability, and when the mass ratio of the resin (b1) to the resin (b2) is 95/5 or less, it is easy to form a toner having the resin fine particles (B) on the surface of the toner base particles described later, which is preferable.
前記樹脂微粒子(B)の含有量(前記樹脂(b1)と前記樹脂(b2)とにおける質量の和)としては、前記トナーに対して、0.2質量%以上5質量%以下であることが好ましい。前記樹脂(b1)と前記樹脂(b2)とにおける質量の和が、上記範囲にあることで、低温定着性及び耐熱保存性が向上するため好適である。
前記樹脂微粒子(B)の含有量が前記トナーに対して0.2質量%以上であると、耐熱保存性が悪化するといった不具合を防止することができ、前記樹脂微粒子(B)の含有量が前記トナーに対して5質量%以下であると、低温定着性が低下するといった不具合を防止することができる。
The content of the resin particles (B) (the sum of the masses of the resins (b1) and (b2)) is preferably 0.2% by mass or more and 5% by mass or less relative to the toner. When the sum of the masses of the resins (b1) and (b2) is in the above range, low-temperature fixability and heat-resistant storage stability are improved, which is preferable.
When the content of the resin fine particles (B) is 0.2% by mass or more relative to the toner, problems such as deterioration of heat-resistant storage stability can be prevented, and when the content of the resin fine particles (B) is 5% by mass or less relative to the toner, problems such as deterioration of low-temperature fixability can be prevented.
<体積平均一次粒径>
前記樹脂微粒子(B)の体積平均一次粒径は、良好な低温定着性を示すトナーが得られるという観点から、10nm以上100nm以下が好ましく、10nm以上50nm以下がより好ましい。
前記体積平均一次粒径は、例えば、走査型電子顕微鏡(SEM)画像観察や、動的光散乱式粒径分布測定装置(LB)によって測定することができる。
<Volume average primary particle size>
The volume average primary particle diameter of the resin fine particles (B) is preferably 10 nm or more and 100 nm or less, more preferably 10 nm or more and 50 nm or less, from the viewpoint of obtaining a toner that exhibits good low-temperature fixability.
The volume-average primary particle size can be measured, for example, by observing images with a scanning electron microscope (SEM) or by using a dynamic light scattering particle size distribution analyzer (LB).
本発明におけるトナーは、前記樹脂微粒子(B)を単独で用いることもできるが、2種類のスチレン-アクリル樹脂(樹脂(b1)及び樹脂(b2))から成る樹脂微粒子(B)と、1種類のスチレン-アクリル樹脂から成る樹脂微粒子(A)とを併用することが好ましい。
本発明のトナー製造過程において、乳化中に予め混合した前記樹脂微粒子(A)及び前記樹脂微粒子(B)がトナー母体粒子の表面に均一に付着し、後述する洗浄工程により前記トナー表面に付着した樹脂微粒子(A)と、樹脂微粒子(B)中の樹脂(b1)の全部又は一部とが取り除かれることで、前記樹脂微粒子(B)を均一な隙間を空けて付着させることができる。
本発明のトナーにおいて、前記樹脂微粒子(A)に対する前記樹脂微粒子(B)の質量比[(B)/(A)]としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択できるが、1/4であることが好ましく、1/2であることがより好ましい。
In the toner of the present invention, the resin fine particles (B) may be used alone, but it is preferable to use a combination of resin fine particles (B) made of two types of styrene-acrylic resins (resin (b1) and resin (b2)) and resin fine particles (A) made of one type of styrene-acrylic resin.
In the toner production process of the present invention, the resin fine particles (A) and the resin fine particles (B) that have been mixed in advance during emulsification are uniformly adhered to the surfaces of the toner base particles, and the resin fine particles (A) that have adhered to the toner surfaces and all or part of the resin (b1) in the resin fine particles (B) are removed in a washing step described later, whereby the resin fine particles (B) can be adhered with uniform gaps.
In the toner of the present invention, the mass ratio of the resin fine particles (B) to the resin fine particles (A) [(B)/(A)] is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose, but is preferably 1/4, and more preferably 1/2.
前記樹脂微粒子(B)を製造する方法としては、特に制限はなく、公知の製造方法が挙げられ、例えば、コア樹脂を形成した後に、前記コア樹脂を覆うようにシェル樹脂を形成する方法や、シェル樹脂を形成した後に、前記シェル樹脂内にコア樹脂を形成する方法などが挙げられる。
上述したシェル樹脂を形成した後に、前記シェル樹脂内にコア樹脂を形成する方法におけるメカニズムの詳細は定かではないが、樹脂(b2)の構成モノマーの疎水性等を調整し、水よりも樹脂(b1)になじみやすくすることで、前記樹脂(b1)に前記樹脂(b2)の構成モノマーを吸収させることにより、樹脂(b1)内に前記樹脂(b2)を合成させることができると考えられる。
また、前記樹脂微粒子(B)を製造する方法の具体例としては、次のような製造方法(I)~(V)などが挙げられる。なお、以下に示す(I)~(V)のいずれの製造方法も好適に採用することができる。
The method for producing the resin fine particles (B) is not particularly limited, and known production methods can be used. For example, a method in which a core resin is formed and then a shell resin is formed to cover the core resin, or a method in which a shell resin is formed and then a core resin is formed within the shell resin, can be used.
Although the details of the mechanism of the method of forming the above-mentioned shell resin and then forming a core resin within the shell resin are not clear, it is thought that by adjusting the hydrophobicity, etc. of the constituent monomers of resin (b2) to make them more compatible with resin (b1) than with water, the constituent monomers of resin (b2) can be absorbed into resin (b1), thereby synthesizing resin (b2) within resin (b1).
Specific examples of the method for producing the resin fine particles (B) include the following production methods (I) to (V), and any of the production methods (I) to (V) shown below can be suitably employed.
(I)水性分散液中の樹脂(b1)をシードとして、樹脂(b2)の構成モノマーをシード重合する方法
前記(I)の具体例としては、樹脂(b1)の構成モノマーを滴下重合して樹脂(b1)を含む粒子の水性分散液を製造した後、これをシードとして樹脂(b2)の構成モノマーをシード重合する方法、及びあらかじめ溶液重合等で製造した樹脂(b1)を水に乳化分散した後、これをシードとして樹脂(b2)の構成モノマーをシード重合する方法などが挙げられる。
(I) Method of seed polymerization of constituent monomers of resin (b2) using resin (b1) in an aqueous dispersion as a seed. Specific examples of (I) include a method of dropwise polymerizing constituent monomers of resin (b1) to produce an aqueous dispersion of particles containing resin (b1), and then using this as a seed to seed polymerize constituent monomers of resin (b2); and a method of emulsifying and dispersing resin (b1) previously produced by solution polymerization or the like in water, and then using this as a seed to seed polymerize constituent monomers of resin (b2).
(II)水性分散液中の樹脂(b2)をシードとして、樹脂(b1)の構成モノマーをシード重合する方法
前記(II)の具体例としては、樹脂(b2)の構成モノマーを滴下重合して樹脂(b2)を含む粒子の水性分散液を製造した後、これをシードとして樹脂(b1)の構成モノマーをシード重合する方法、及びあらかじめ溶液重合等で製造した樹脂(b2)を水に乳化分散した後、これをシードとして樹脂(b1)の構成モノマーをシード重合する方法などが挙げられる。
(II) Method of seed polymerization of constituent monomers of resin (b1) using resin (b2) in an aqueous dispersion as a seed Specific examples of (II) include a method of dropwise polymerizing constituent monomers of resin (b2) to produce an aqueous dispersion of particles containing resin (b2), and then using this as a seed to seed polymerize constituent monomers of resin (b1); and a method of emulsifying and dispersing resin (b2) previously produced by solution polymerization or the like in water, and then using this as a seed to seed polymerize constituent monomers of resin (b1).
(III)樹脂(b1)及び樹脂(b2)の混合物を水性媒体に乳化して樹脂微粒子の水性分散液として得る方法
前記(III)の具体例としては、あらかじめ溶液重合等で製造した樹脂(b1)及び樹脂(b2)の溶液又は溶融物を混合した後、これを水性媒体に乳化分散する方法などが挙げられる。
(III) A method of emulsifying a mixture of resin (b1) and resin (b2) in an aqueous medium to obtain an aqueous dispersion of resin fine particles. A specific example of (III) above is a method of mixing a solution or melt of resin (b1) and resin (b2) that have been previously produced by solution polymerization or the like, and then emulsifying and dispersing the mixture in an aqueous medium.
(IV)樹脂(b1)と樹脂(b2)の構成モノマーの混合物とを水性媒体に乳化した後に、樹脂(b2)の構成モノマーを重合して樹脂微粒子の水性分散液として得る方法
前記(IV)の具体例としては、あらかじめ溶液重合等で製造した樹脂(b1)を樹脂(b2)の構成モノマーと混合し、これを水性媒体に乳化分散した後、樹脂(b2)の構成モノマーを重合する方法、及び樹脂(b2)の構成モノマー中で樹脂(b1)を製造した後、その混合物を水性媒体に乳化分散した後、樹脂(b2)の構成モノマーを重合する方法などが挙げられる。
(IV) A method of emulsifying a mixture of resin (b1) and the constituent monomers of resin (b2) in an aqueous medium, and then polymerizing the constituent monomers of resin (b2) to obtain an aqueous dispersion of resin fine particles. Specific examples of (IV) include a method of mixing resin (b1) previously produced by solution polymerization or the like with the constituent monomers of resin (b2), emulsifying and dispersing the mixture in an aqueous medium, and then polymerizing the constituent monomers of resin (b2); and a method of producing resin (b1) in the constituent monomers of resin (b2), emulsifying and dispersing the mixture in an aqueous medium, and then polymerizing the constituent monomers of resin (b2).
(V)樹脂(b2)と樹脂(b1)の構成モノマーの混合物とを水性媒体に乳化した後に、樹脂(b1)の構成モノマーを重合して樹脂微粒子の水性分散液として得る方法
前記(V)の具体例としては、あらかじめ溶液重合等で製造した樹脂(b2)を樹脂(b1)の構成モノマーと混合し、これを水性媒体に乳化分散した後、樹脂(b1)の構成モノマーを重合する方法、及び樹脂(b1)の構成モノマー中で樹脂(b2)を製造した後、その混合物を水性媒体に乳化分散した後、樹脂(b1)の構成モノマーを重合する方法などが挙げられる。
(V) A method of emulsifying a mixture of resin (b2) and the constituent monomers of resin (b1) in an aqueous medium, and then polymerizing the constituent monomers of resin (b1) to obtain an aqueous dispersion of resin fine particles. Specific examples of (V) include a method of mixing resin (b2) previously produced by solution polymerization or the like with the constituent monomers of resin (b1), emulsifying and dispersing the mixture in an aqueous medium, and then polymerizing the constituent monomers of resin (b1); and a method of producing resin (b2) from the constituent monomers of resin (b1), emulsifying and dispersing the mixture in an aqueous medium, and then polymerizing the constituent monomers of resin (b1).
前記樹脂微粒子(B)が、前記樹脂(b1)と前記樹脂(b2)とを同一粒子内に構成成分として含むことは、前記樹脂微粒子(B)の切断面を公知の表面元素分析装置(TOF-SIMSEDX-SEM等)を用いて元素マッピング画像の観察、及び前記樹脂(b1)と前記樹脂(b2)とに含まれる官能基に応じた染色剤で染色した樹脂微粒子(B)の切断面の電子顕微鏡観察画像の観察を行うことにより確認することができる。
また、この方法で得られる樹脂微粒子は、前記樹脂(b1)と前記樹脂(b2)とを同一粒子内に構成成分として含む前記樹脂微粒子(B)の他に、前記樹脂(b1)のみを構成樹脂成分とする樹脂微粒子、及び前記樹脂(b2)のみを構成樹脂成分とする樹脂微粒子を含む混合物として得られる場合があるが、後述する複合粒子形成工程においては、混合物のまま用いてもよく、前記樹脂微粒子(B)だけを単離して用いてもよい。
The fact that the resin microparticles (B) contain the resin (b1) and the resin (b2) as constituent components within the same particle can be confirmed by observing an element mapping image of a cut surface of the resin microparticles (B) using a known surface elemental analyzer (such as TOF-SIM-SEDX-SEM), and by observing an electron microscope image of a cut surface of the resin microparticles (B) stained with a staining agent corresponding to the functional groups contained in the resin (b1) and the resin (b2).
Furthermore, the resin microparticles obtained by this method may be obtained as a mixture containing, in addition to the resin microparticles (B) containing the resin (b1) and the resin (b2) as constituent components within the same particle, resin microparticles having only the resin (b1) as a constituent resin component, and resin microparticles having only the resin (b2) as a constituent resin component. In the composite particle formation step described below, the mixture may be used as is, or only the resin microparticles (B) may be isolated and used.
前記樹脂微粒子(B)は、水性分散液として用いることが好ましい。
前記水性分散液に用いられるもの(水性媒体)としては、水に溶解するものであれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択でき、例えば、界面活性剤(D)、緩衝剤、保護コロイドなどが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
また、前記水性分散液に用いる水性媒体としては、水を必須とする液体であれば、特に制限なく用いることができ、例えば、水を含有させた水溶液などが挙げられる。
The resin fine particles (B) are preferably used in the form of an aqueous dispersion.
The substance (aqueous medium) used in the aqueous dispersion is not particularly limited as long as it is soluble in water and can be appropriately selected depending on the purpose, and examples thereof include a surfactant (D), a buffering agent, a protective colloid, etc. These may be used alone or in combination of two or more.
The aqueous medium used in the aqueous dispersion is not particularly limited as long as it is a liquid that essentially contains water, and examples thereof include aqueous solutions containing water.
―界面活性剤(D)―
前記界面活性剤(D)としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択でき、例えば、ノニオン性界面活性剤(D1)、アニオン性界面活性剤(D2)、カチオン性界面活性剤(D3)、両性界面活性剤(D4)、その他の乳化分散剤(D5)などが挙げられる。
-Surfactant (D)-
The surfactant (D) is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose. Examples thereof include nonionic surfactants (D1), anionic surfactants (D2), cationic surfactants (D3), amphoteric surfactants (D4), and other emulsifying dispersants (D5).
前記ノニオン性界面活性剤(D1)としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択でき、例えば、AO(アルキレンオキサイド)付加型ノニオン性界面活性剤、多価アルコール型ノニオン性界面活性剤などが挙げられる。
前記AO付加型ノニオン性界面活性剤としては、例えば、炭素数10~20の脂肪族アルコールのEO付加物、フェノールのEO付加物、ノニルフェノールのEO(エチレンオキサイド)付加物、炭素数8~22のアルキルアミンのEO付加物、ポリ(オキシプロピレン)グリコールのEO付加物などが挙げられる。
前記多価アルコール型ノニオン性界面活性剤としては、例えば、多価(3~8価又はそれ以上)アルコール(炭素数2~30)の脂肪酸(炭素数8~24)エステル(例えば、グリセリンモノステアレート、グリセリンモノオレエート、ソルビタンモノラウレート、ソルビタンモノオレエート等)、アルキル(炭素数4~24)ポリ(重合度1~10)グリコシドなどが挙げられる。
The nonionic surfactant (D1) is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose. Examples thereof include AO (alkylene oxide) addition type nonionic surfactants and polyhydric alcohol type nonionic surfactants.
Examples of the AO-addition type nonionic surfactant include EO adducts of aliphatic alcohols having 10 to 20 carbon atoms, EO adducts of phenols, EO (ethylene oxide) adducts of nonylphenols, EO adducts of alkylamines having 8 to 22 carbon atoms, and EO adducts of poly(oxypropylene) glycols.
Examples of the polyhydric alcohol-type nonionic surfactant include fatty acid (8 to 24 carbon atoms) esters of polyhydric (trihydric to octahydric or higher) alcohols (2 to 30 carbon atoms) (e.g., glycerin monostearate, glycerin monooleate, sorbitan monolaurate, sorbitan monooleate, etc.), alkyl (4 to 24 carbon atoms) poly(degree of polymerization 1 to 10) glycosides, and the like.
前記アニオン性界面活性剤(D2)としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択でき、例えば、炭素数8~24の炭化水素基を有するエーテルカルボン酸又はその塩、炭素数8~24の炭化水素基を有する硫酸エステル又はエーテル硫酸エステル及びそれらの塩、炭素数8~24の炭化水素基を有するスルホン酸塩、炭素数8~24の炭化水素基を1個又は2個有するスルホコハク酸塩、炭素数8~24の炭化水素基を有するリン酸エステル又はエーテルリン酸エステル及びそれらの塩、炭素数8~24の炭化水素基を有する脂肪酸塩、炭素数8~24の炭化水素基を有するアシル化アミノ酸塩などが挙げられる。
前記炭素数8~24の炭化水素基を有するエーテルカルボン酸又はその塩としては、例えば、ラウリルエーテル酢酸ナトリウム、(ポリ)オキシエチレン(付加モル数1~100)ラウリルエーテル酢酸ナトリウムなどが挙げられる。
前記炭素数8~24の炭化水素基を有する硫酸エステル又はエーテル硫酸エステル及びそれらの塩としては、例えば、ラウリル硫酸ナトリウム、(ポリ)オキシエチレン(付加モル数1~100)ラウリル硫酸ナトリウム、(ポリ)オキシエチレン(付加モル数1~100)ラウリル硫酸トリエタノールアミン、(ポリ)オキシエチレン(付加モル数1~100)ヤシ油脂肪酸モノエタノールアミド硫酸ナトリウムなどが挙げられる。
前記炭素数8~24の炭化水素基を有するスルホン酸塩としては、例えば、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウムなどが挙げられる。
前記炭素数8~24の炭化水素基を有するリン酸エステル又はエーテルリン酸エステル及びそれらの塩としては、例えば、ラウリルリン酸ナトリウム、(ポリ)オキシエチレン(付加モル数1~100)ラウリルエーテルリン酸ナトリウムなどが挙げられる。
前記炭素数8~24の炭化水素基を有する脂肪酸塩としては、例えば、ラウリン酸ナトリウム、ラウリン酸トリエタノールアミンなどが挙げられる。
前記炭素数8~24の炭化水素基を有するアシル化アミノ酸塩としては、例えば、ヤシ油脂肪酸メチルタウリンナトリウム、ヤシ油脂肪酸サルコシンナトリウム、ヤシ油脂肪酸サルコシントリエタノールアミン、N-ヤシ油脂肪酸アシル-L-グルタミン酸トリエタノールアミン、N-ヤシ油脂肪酸アシル-L-グルタミン酸ナトリウム、ラウロイルメチル-β-アラニンナトリウムなどが挙げられる。
The anionic surfactant (D2) is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose. Examples thereof include ethercarboxylic acids having a hydrocarbon group of 8 to 24 carbon atoms or salts thereof, sulfates or ether sulfates having a hydrocarbon group of 8 to 24 carbon atoms and salts thereof, sulfonates having a hydrocarbon group of 8 to 24 carbon atoms, sulfosuccinates having one or two hydrocarbon groups of 8 to 24 carbon atoms, phosphates or ether phosphates having a hydrocarbon group of 8 to 24 carbon atoms and salts thereof, fatty acid salts having a hydrocarbon group of 8 to 24 carbon atoms, and acylated amino acid salts having a hydrocarbon group of 8 to 24 carbon atoms.
Examples of the ethercarboxylic acid or salt thereof having a hydrocarbon group having 8 to 24 carbon atoms include sodium lauryl ether acetate and (poly)oxyethylene (addition mole number 1 to 100) sodium lauryl ether acetate.
Examples of the sulfate ester or ether sulfate ester having a hydrocarbon group having 8 to 24 carbon atoms and salts thereof include sodium lauryl sulfate, (poly)oxyethylene (number of moles added: 1 to 100) sodium lauryl sulfate, (poly)oxyethylene (number of moles added: 1 to 100) triethanolamine lauryl sulfate, and (poly)oxyethylene (number of moles added: 1 to 100) coconut oil fatty acid monoethanolamide sodium sulfate.
Examples of the sulfonate salts having a hydrocarbon group having 8 to 24 carbon atoms include sodium dodecylbenzenesulfonate.
Examples of the phosphate ester or ether phosphate ester having a hydrocarbon group having 8 to 24 carbon atoms and salts thereof include sodium lauryl phosphate and sodium (poly)oxyethylene (number of moles added: 1 to 100) lauryl ether phosphate.
Examples of the fatty acid salts having a hydrocarbon group having 8 to 24 carbon atoms include sodium laurate and triethanolamine laurate.
Examples of the acylated amino acid salts having a hydrocarbon group having 8 to 24 carbon atoms include sodium coconut oil fatty acid methyl taurate, sodium coconut oil fatty acid sarcosine, coconut oil fatty acid sarcosine triethanolamine, N-coconut oil fatty acid acyl-L-glutamate triethanolamine, sodium N-coconut oil fatty acid acyl-L-glutamate, and sodium lauroylmethyl-β-alanine.
前記カチオン性界面活性剤(D3)としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択でき、例えば、第4級アンモニウム塩型、アミン塩型などが挙げられる。
前記第4級アンモニウム塩型としては、例えば、塩化ステアリルトリメチルアンモニウム、塩化ベヘニルトリメチルアンモニウム、塩化ジステアリルジメチルアンモニウム、エチル硫酸ラノリン脂肪酸アミノプロピルエチルジメチルアンモニウムなどが挙げられる。
前記アミン塩型としては、例えば、ステアリン酸ジエチルアミノエチルアミド乳酸塩、ジラウリルアミン塩酸塩、オレイルアミン乳酸塩などが挙げられる。
The cationic surfactant (D3) is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose. Examples thereof include quaternary ammonium salt types and amine salt types.
Examples of the quaternary ammonium salt type include stearyltrimethylammonium chloride, behenyltrimethylammonium chloride, distearyldimethylammonium chloride, and lanolin fatty acid aminopropylethyldimethylammonium ethyl sulfate.
Examples of the amine salt type include stearic acid diethylaminoethylamide lactate, dilaurylamine hydrochloride, and oleylamine lactate.
前記両性界面活性剤(D4)としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択でき、例えば、ベタイン型両性界面活性剤、アミノ酸型両性界面活性剤などが挙げられる。
前記ベタイン型両性界面活性剤としては、例えば、ヤシ油脂肪酸アミドプロピルジメチルアミノ酢酸ベタイン、ラウリルジメチルアミノ酢酸ベタイン、2-アルキル-N-カルボキシメチル-N-ヒドロキシエチルイミダゾリニウムベタイン、ラウリルヒドロキシスルホベタインなどが挙げられる。
前記アミノ酸型両性界面活性剤としては、例えば、β-ラウリルアミノプロピオン酸ナトリウムなどが挙げられる。
The amphoteric surfactant (D4) is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose. Examples thereof include betaine-type amphoteric surfactants and amino acid-type amphoteric surfactants.
Examples of the betaine type amphoteric surfactant include coconut oil fatty acid amidopropyl dimethylaminoacetic acid betaine, lauryl dimethylaminoacetic acid betaine, 2-alkyl-N-carboxymethyl-N-hydroxyethyl imidazolinium betaine, and lauryl hydroxysulfobetaine.
Examples of the amino acid type amphoteric surfactant include sodium β-laurylaminopropionate.
前記その他の乳化分散剤(D5)としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択でき、例えば、反応性活性剤が挙げられる。
前記反応性活性剤としては、ラジカル反応性を有するものであれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択でき、例えば、アデカリアソープ(登録商標)SE-10N、SR-10、SR-20、SR-30、ER-20、ER-30(以上、株式会社ADEKA製)、アクアロン(登録商標)HS-10、KH-05、KH-10、KH-1025(以上、第一工業製薬株式会社製)、エレミノール(登録商標)JS-20(三洋化成工業株式会社製)、ラテムル(登録商標)D-104、PD-420、PD-430(以上、花王株式会社製)、イオネット(登録商標)MO-200(三洋化成工業株式会社製)、ポリビニルアルコール、デンプン又はその誘導体、カルボキシメチルセルロース、メチルセルロース及びヒドロキシエチルセルロース等のセルロース誘導体、並びにポリアクリル酸ソーダ等のカルボキシル基含有(共)重合体及び米国特許第5906704号明細書に記載のウレタン基又はエステル基を有する乳化分散剤(例えば、ポリカプロラクトンポリオールとポリエーテルジオールとをポリイソシアネートで連結させたもの)などが挙げられる。
The other emulsifying dispersant (D5) is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose, and examples thereof include reactive activators.
The reactive activator is not particularly limited as long as it has radical reactivity and can be appropriately selected depending on the purpose. Examples thereof include ADEKA REASOAP (registered trademark) SE-10N, SR-10, SR-20, SR-30, ER-20, and ER-30 (all manufactured by ADEKA Corporation), AQUALON (registered trademark) HS-10, KH-05, KH-10, and KH-1025 (all manufactured by Dai-ichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.), ELEMINOL (registered trademark) JS-20 (manufactured by Sanyo Chemical Industries, Ltd.), and LATEMUL (registered trademark) D-104, PD-420, and PD-430 (all manufactured by Kao Co., Ltd.), IONET (registered trademark) MO-200 (Sanyo Chemical Industries, Ltd.), polyvinyl alcohol, starch or a derivative thereof, cellulose derivatives such as carboxymethyl cellulose, methyl cellulose, and hydroxyethyl cellulose, carboxyl group-containing (co)polymers such as polysodium acrylate, and emulsifying dispersants having a urethane group or an ester group described in U.S. Pat. No. 5,906,704 (for example, a compound obtained by linking a polycaprolactone polyol and a polyether diol with a polyisocyanate).
前記界面活性剤(D)としては、乳化及び分散させる際に、油滴を安定化させ、所望の形状を得ながら、粒度分布をシャープにする観点から、ノニオン性界面活性剤(D1)とアニオン性界面活性剤(D2)とその他の乳化分散剤(D5)との併用が好ましく、ノニオン性界面活性剤(D1)とその他の乳化分散剤(D5)との併用、及びアニオン性界面活性剤(D2)とその他の乳化分散剤(D5)との併用がより好ましい。 As the surfactant (D), from the viewpoint of stabilizing oil droplets during emulsification and dispersion, obtaining the desired shape, and sharpening the particle size distribution, a combination of a nonionic surfactant (D1), an anionic surfactant (D2), and another emulsifying dispersant (D5) is preferred, and a combination of a nonionic surfactant (D1) and another emulsifying dispersant (D5), and a combination of an anionic surfactant (D2) and another emulsifying dispersant (D5) are more preferred.
―緩衝剤―
前記緩衝剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択でき、例えば、酢酸ナトリウム、クエン酸ナトリウム、重炭酸ナトリウムなどが挙げられる。
-Buffer-
The buffering agent is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose. Examples thereof include sodium acetate, sodium citrate, and sodium bicarbonate.
―保護コロイド―
前記保護コロイドとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択でき、例えば、水溶性セルロース化合物、ポリメタクリル酸のアルカリ金属塩などが挙げられる。
-Protective colloid-
The protective colloid is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose. Examples thereof include water-soluble cellulose compounds and alkali metal salts of polymethacrylic acid.
前記樹脂微粒子(B)は、前記樹脂(b1)及び前記樹脂(b2)に加え、その他の樹脂成分、開始剤(及びその残渣)、連鎖移動剤、酸化防止剤、可塑剤、防腐剤、還元剤、有機溶剤などを含有していてもよい。 In addition to the resin (b1) and the resin (b2), the resin microparticles (B) may contain other resin components, an initiator (and its residue), a chain transfer agent, an antioxidant, a plasticizer, a preservative, a reducing agent, an organic solvent, etc.
―その他の樹脂成分―
前記その他の樹脂成分としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択でき、例えば、前記樹脂(b1)及び前記樹脂(b2)に用いられる樹脂以外のビニル樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ケイ素樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、ユリア樹脂、アニリン樹脂、アイオノマー樹脂、ポリカーボネート樹脂などが挙げられる。
-Other resin components-
The other resin component is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose. Examples thereof include vinyl resins other than the resins used in the resin (b1) and the resin (b2), polyurethane resins, epoxy resins, polyester resins, polyamide resins, polyimide resins, silicon resins, phenolic resins, melamine resins, urea resins, aniline resins, ionomer resins, and polycarbonate resins.
―開始剤(及びその残渣)―
前記開始剤(及びその残渣)としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択でき、例えば、公知のラジカル重合開始剤などが挙げられる。
前記開始剤(及びその残渣)の具体例としては、過硫酸カリウム及び過硫酸アンモニウム等の過硫酸塩開始剤;アゾビスイソブチロニトリル等のアゾ開始剤;過酸化ベンゾイル、クメンヒドロパーオキサイド、ターシャリーブチルヒドロパーオキサイド、ターシャリーブチルパーオキシイソプロピルモノカルボネート、ターシャリーブチルパーオキシベンゾエート等の有機過酸化物;過酸化水素などが挙げられる。
- Initiator (and its residue) -
The initiator (and its residue) is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose. Examples thereof include known radical polymerization initiators.
Specific examples of the initiator (and its residue) include persulfate initiators such as potassium persulfate and ammonium persulfate; azo initiators such as azobisisobutyronitrile; organic peroxides such as benzoyl peroxide, cumene hydroperoxide, tertiary butyl hydroperoxide, tertiary butyl peroxyisopropyl monocarbonate, and tertiary butyl peroxybenzoate; and hydrogen peroxide.
―連鎖移動剤―
前記連鎖移動剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択でき、例えば、n-ドデシルメルカプタン、tert-ドデシルメルカプタン、n-ブチルメルカプタン、2-エチルヘキシルチオグリコレート、2-メルカプトエタノール、β-メルカプトプロピオン酸、α-メチルスチレンダイマーなどが挙げられる。
- Chain transfer agent -
The chain transfer agent is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose. Examples thereof include n-dodecyl mercaptan, tert-dodecyl mercaptan, n-butyl mercaptan, 2-ethylhexyl thioglycolate, 2-mercaptoethanol, β-mercaptopropionic acid, and α-methylstyrene dimer.
―酸化防止剤―
前記酸化防止剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択でき、例えば、フェノール化合物、パラフェニレンジアミン、ハイドロキノン、有機硫黄化合物、有機燐化合物などが挙げられる。
-Antioxidant-
The antioxidant is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose. Examples of the antioxidant include phenol compounds, paraphenylenediamine, hydroquinone, organic sulfur compounds, and organic phosphorus compounds.
前記フェノール化合物としては、例えば、2,6-ジ-t-ブチル-p-クレゾール、ブチル化ヒドロキシアニソール、2,6-ジ-t-ブチル-4-エチルフェノール、ステアリル-β-(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート、2,2′-メチレン-ビス-(4-メチル-6-t-ブチルフェノール)、2,2′-メチレン-ビス-(4-エチル-6-t-ブチルフェノール)、4,4′-チオビス-(3-メチル-6-t-ブチルフェノール)、4,4′-ブチリデンビス-(3-メチル-6-t-ブチルフェノール)、1,1,3-トリス-(2-メチル-4-ヒドロキシ-5-t-ブチルフェニル)ブタン、1,3,5-トリメチル-2,4,6-トリス(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシベンジル)ベンゼン、テトラキス-[メチレン-3-(3′,5′-ジ-t-ブチル-4′-ヒドロキシフェニル)プロピオネート]メタン、ビス[3,3′-ビス(4′-ヒドロキシ-3′-t-ブチルフェニル)ブチリックアシッド]クリコ-ルエステル、トコフェロールなどが挙げられる。 Examples of the phenolic compounds include 2,6-di-t-butyl-p-cresol, butylated hydroxyanisole, 2,6-di-t-butyl-4-ethylphenol, stearyl-β-(3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl)propionate, 2,2'-methylene-bis-(4-methyl-6-t-butylphenol), 2,2'-methylene-bis-(4-ethyl-6-t-butylphenol), 4,4'-thiobis-(3-methyl-6-t-butylphenol), 4,4'-butylidenebis-(3- methyl-6-t-butylphenol), 1,1,3-tris-(2-methyl-4-hydroxy-5-t-butylphenyl)butane, 1,3,5-trimethyl-2,4,6-tris(3,5-di-t-butyl-4-hydroxybenzyl)benzene, tetrakis-[methylene-3-(3',5'-di-t-butyl-4'-hydroxyphenyl)propionate]methane, bis[3,3'-bis(4'-hydroxy-3'-t-butylphenyl)butyric acid]glycol ester, tocopherol, etc.
前記パラフェニレンジアミンとしては、例えば、N-フェニル-N′-イソプロピル-p-フェニレンジアミン、N,N′-ジ-sec-ブチル-p-フェニレンジアミン、N-フェニル-N-sec-ブチル-p-フェニレンジアミン、N,N′-ジ-イソプロピル-p-フェニレンジアミン、N,N′-ジメチル-N,N′-ジ-t-ブチル-p-フェニレンジアミンなどが挙げられる。 Examples of the paraphenylenediamine include N-phenyl-N'-isopropyl-p-phenylenediamine, N,N'-di-sec-butyl-p-phenylenediamine, N-phenyl-N-sec-butyl-p-phenylenediamine, N,N'-di-isopropyl-p-phenylenediamine, and N,N'-dimethyl-N,N'-di-t-butyl-p-phenylenediamine.
前記ハイドロキノンとしては、例えば、2,5-ジ-t-オクチルハイドロキノン、2,6-ジドデシルハイドロキノン、2-ドデシルハイドロキノン、2-ドデシル-5-クロロハイドロキノン、2-t-オクチル-5-メチルハイドロキノン、2-(2-オクタデセニル)-5-メチルハイドロキノンなどが挙げられる。 Examples of hydroquinones include 2,5-di-t-octylhydroquinone, 2,6-didodecylhydroquinone, 2-dodecylhydroquinone, 2-dodecyl-5-chlorohydroquinone, 2-t-octyl-5-methylhydroquinone, and 2-(2-octadecenyl)-5-methylhydroquinone.
前記有機硫黄化合物としては、例えば、ジラウリル-3,3′-チオジプロピオネート、ジステアリル-3,3′-チオジプロピオネート、ジテトラデシル-3,3′-チオジプロピオネートなどが挙げられる。 Examples of the organic sulfur compounds include dilauryl-3,3'-thiodipropionate, distearyl-3,3'-thiodipropionate, and ditetradecyl-3,3'-thiodipropionate.
前記有機燐化合物としては、例えば、トリフェニルホスフィン、トリ(ノニルフェニル)ホスフィン、トリ(ジノニルフェニル)ホスフィン、トリクレジルホスフィン、トリ(2,4-ジブチルフェノキシ)ホスフィンなどが挙げられる。 Examples of the organic phosphorus compound include triphenylphosphine, tri(nonylphenyl)phosphine, tri(dinonylphenyl)phosphine, tricresylphosphine, and tri(2,4-dibutylphenoxy)phosphine.
―可塑剤―
前記可塑剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択でき、例えば、フタル酸エステル、脂肪族2塩基酸エステル、トリメリット酸エステル、燐酸エステル、脂肪酸エステルなどが挙げられる。
-Plasticizer-
The plasticizer is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose. Examples thereof include phthalate esters, aliphatic dibasic acid esters, trimellitate esters, phosphate esters, and fatty acid esters.
前記フタル酸エステルとしては、例えば、フタル酸ジブチル、フタル酸ジオクチル、フタル酸ブチルベンジル、フタル酸ジイソデシルなどが挙げられる。 Examples of the phthalate esters include dibutyl phthalate, dioctyl phthalate, butyl benzyl phthalate, and diisodecyl phthalate.
前記脂肪族2塩基酸エステルとしては、例えば、アジピン酸ジ-2-エチルヘキシル、セバシン酸-2-エチルヘキシルなどが挙げられる。 Examples of the aliphatic dibasic acid ester include di-2-ethylhexyl adipate and 2-ethylhexyl sebacate.
前記トリメリット酸エステルとしては、例えば、トリメリット酸トリ-2-エチルヘキシル、トリメリット酸トリオクチルなどが挙げられる。 Examples of the trimellitic acid ester include tri-2-ethylhexyl trimellitate and trioctyl trimellitate.
前記燐酸エステルとしては、例えば、リン酸トリエチル、リン酸トリ-2-エチルヘキシル、リン酸トリクレジールなどが挙げられる。 Examples of the phosphate ester include triethyl phosphate, tri-2-ethylhexyl phosphate, and tricresyl phosphate.
前記脂肪酸エステルとしては、例えば、オレイン酸ブチルなどが挙げられる。 Examples of the fatty acid ester include butyl oleate.
―防腐剤―
前記防腐剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択でき、例えば、有機窒素硫黄化合物防腐剤、有機硫黄ハロゲン化物防腐剤などが挙げられる。
-Preservatives-
The preservative is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose. Examples thereof include organic nitrogen sulfur compound preservatives and organic sulfur halide preservatives.
―還元剤―
前記還元剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択でき、例えば、アスコルビン酸、酒石酸、クエン酸、ブドウ糖、ホルムアルデヒドスルホキシラート金属塩等の還元性有機化合物;チオ硫酸ナトリウム、亜硫酸ナトリウム、重亜硫酸ナトリウム、メタ重亜硫酸ナトリウム等の還元性無機化合物などが挙げられる。
-Reducing agent-
The reducing agent is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose. Examples of the reducing agent include reducing organic compounds such as ascorbic acid, tartaric acid, citric acid, glucose, and formaldehyde sulfoxylate metal salts; and reducing inorganic compounds such as sodium thiosulfate, sodium sulfite, sodium bisulfite, and sodium metabisulfite.
―有機溶剤―
前記有機溶剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択でき、例えば、アセトン、メチルエチルケトン(以下、MEKと略記)等のケトン溶媒;酢酸エチル、γ-ブチロラクトン等のエステル溶媒;THF(テトラヒドロフラン)等のエーテル溶媒;N,N-ジメチルホルムアミド、N,N-ジメチルアセトアミド、N-メチル-2-ピロリドン、N-メチルカプロラクタム等のアミド溶媒;イソプロピルアルコール等のアルコール溶媒;トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素溶媒などが挙げられる。
-Organic solvents-
The organic solvent is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose. Examples thereof include ketone solvents such as acetone and methyl ethyl ketone (hereinafter abbreviated as MEK); ester solvents such as ethyl acetate and γ-butyrolactone; ether solvents such as THF (tetrahydrofuran); amide solvents such as N,N-dimethylformamide, N,N-dimethylacetamide, N-methyl-2-pyrrolidone and N-methylcaprolactam; alcohol solvents such as isopropyl alcohol; and aromatic hydrocarbon solvents such as toluene and xylene.
<トナー母体粒子>
前記トナー母体粒子(以下、「トナー母体」、「母体粒子」とも称することがある)は、結着樹脂、着色剤、及びワックスを含有し、更に必要に応じて、その他の成分(B)を含有する。
<Toner base particles>
The toner base particles (hereinafter also referred to as "toner base" or "base particles") contain a binder resin, a colorant, and a wax, and may further contain other components (B) as required.
<<結着樹脂>>
前記結着樹脂としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ポリエステル樹脂、スチレン-アクリル樹脂、ポリオール樹脂、ビニル系樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ケイ素系樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂、アニリン樹脂、アイオノマー樹脂、ポリカーボネート樹脂などが挙げられる。これらの中でも、トナーに可撓性を与えることができる点から、ポリエステル樹脂が好ましい。
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。
<<Binder resin>>
The binder resin is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose, and examples thereof include polyester resin, styrene-acrylic resin, polyol resin, vinyl resin, polyurethane resin, epoxy resin, polyamide resin, polyimide resin, silicon resin, phenol resin, melamine resin, urea resin, aniline resin, ionomer resin, polycarbonate resin, etc. Among these, polyester resin is preferred because it can impart flexibility to the toner.
These may be used alone or in combination of two or more.
<<<ポリエステル樹脂>>>
前記ポリエステル樹脂としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、結晶性ポリエステル樹脂、非晶性ポリエステル樹脂、変性ポリエステル樹脂などが挙げられる。
これらは、1種単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
<<<Polyester resin>>>
The polyester resin is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose. Examples thereof include crystalline polyester resins, amorphous polyester resins, and modified polyester resins.
These may be used alone or in combination of two or more.
-結晶性ポリエステル-
前記結晶性ポリエステル樹脂(以下、「結晶性ポリエステル」、「ポリエステル樹脂成分D」とも称する)としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ポリオールと、ポリカルボン酸とを反応させて得られる結晶性ポリエステル樹脂などが挙げられる。
-Crystalline polyester-
The crystalline polyester resin (hereinafter also referred to as "crystalline polyester" or "polyester resin component D") is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose. For example, a crystalline polyester resin obtained by reacting a polyol with a polycarboxylic acid can be used.
前記結晶性ポリエステル樹脂は、高い結晶性をもつために、定着開始温度付近において急激な粘度低下を示す熱溶融特性を示す。
このような特性を有する前記結晶性ポリエステル樹脂を後述する非晶性ポリエステル樹脂と併用することで、溶融開始温度直前までは結晶性による耐熱保存性がよく、溶融開始温度では結晶性ポリエステル樹脂の融解による急激な粘度低下(シャープメルト)を起こし、それに伴い前記非晶性ポリエステル樹脂と相溶し、共に急激に粘度低下することで定着することから、良好な耐熱保存性と低温定着性とを兼ね備えたトナーが得られる。また、離型幅(定着下限温度と耐高温オフセット発生温度との差)についても、良好な結果を示す。
なお、本発明において結晶性ポリエステル樹脂とは、上記のごとく、ポリオールと、ポリカルボン酸とを反応させて得られるものを指し、ポリエステル樹脂を変性したもの、例えば、前記プレポリマー、及びそのプレポリマーを架橋及び/又は伸長反応させて得られる樹脂は、前記結晶性ポリエステル樹脂には属さない。
The crystalline polyester resin has high crystallinity and therefore exhibits a heat melting property in which the viscosity drops sharply near the fixing start temperature.
By using the crystalline polyester resin having such properties in combination with the amorphous polyester resin described below, the toner has good heat-resistant storage stability due to its crystallinity up to just before the melting initiation temperature, and at the melting initiation temperature, the crystalline polyester resin melts, causing a sudden decrease in viscosity (sharp melt), which causes it to become compatible with the amorphous polyester resin, and both resins are fixed due to a sudden decrease in viscosity, thereby obtaining a toner having both good heat-resistant storage stability and low-temperature fixability. Furthermore, the toner also shows good results in terms of release width (the difference between the minimum fixing temperature and the temperature at which high-temperature offset resistance occurs).
In the present invention, the crystalline polyester resin refers to a resin obtained by reacting a polyol with a polycarboxylic acid, as described above, and modified polyester resins, such as the prepolymers and resins obtained by subjecting the prepolymers to a crosslinking and/or elongation reaction, do not fall under the category of crystalline polyester resins.
--ポリオール--
前記結晶性ポリエステル樹脂の合成に用いられる前記ポリオールとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ジオール、3価以上のアルコールなどが挙げられる。
--Polyol--
The polyol used in the synthesis of the crystalline polyester resin is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose. Examples thereof include diols and trihydric or higher alcohols.
前記結晶性ポリエステル樹脂の合成に用いられる前記ジオールとしては、例えば、飽和脂肪族ジオールなどが挙げられる。
前記飽和脂肪族ジオールとしては、例えば、直鎖飽和脂肪族ジオール、分岐飽和脂肪族ジオールなどが挙げられる。これらの中でも、結晶性を向上させ、かつ融点の低下を防ぐことができる点から、直鎖飽和脂肪族ジオールが好ましく、炭素数が2以上12以下の直鎖飽和脂肪族ジオールがより好ましい。
これらは、1種単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
Examples of the diol used in the synthesis of the crystalline polyester resin include saturated aliphatic diols.
Examples of the saturated aliphatic diol include linear saturated aliphatic diols, branched saturated aliphatic diols, etc. Among these, linear saturated aliphatic diols are preferred, and linear saturated aliphatic diols having 2 to 12 carbon atoms are more preferred, in terms of improving crystallinity and preventing a decrease in melting point.
These may be used alone or in combination of two or more.
前記飽和脂肪族ジオールの具体例としては、エチレングリコール、1,3-プロパンジオール、1,4-ブタンジオール、1,5-ペンタンジオール、1,6-ヘキサンジオール、1,7-ヘプタンジオール、1,8-オクタンジオール、1,9-ノナンジオール、1,10-デカンジオール、1,11-ウンデカンジオール、1,12-ドデカンジオール、1,13-トリデカンジオール、1,14-テトラデカンジオール、1,18-オクタデカンジオール、1,14-エイコサンジオールなどが挙げられる。これらの中でも、前記結晶性ポリエステル樹脂の結晶性が高く、シャープメルト性に優れる点で、エチレングリコール、1,4-ブタンジオール、1,6-ヘキサンジオール、1,8-オクタンジオール、1,10-デカンジオール、1,12-ドデカンジオールが好ましい。 Specific examples of the saturated aliphatic diol include ethylene glycol, 1,3-propanediol, 1,4-butanediol, 1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, 1,7-heptanediol, 1,8-octanediol, 1,9-nonanediol, 1,10-decanediol, 1,11-undecanediol, 1,12-dodecanediol, 1,13-tridecanediol, 1,14-tetradecanediol, 1,18-octadecanediol, and 1,14-eicosanediol. Among these, ethylene glycol, 1,4-butanediol, 1,6-hexanediol, 1,8-octanediol, 1,10-decanediol, and 1,12-dodecanediol are preferred because they provide the crystalline polyester resin with high crystallinity and excellent sharp melt properties.
前記結晶性ポリエステル樹脂の合成に用いられる前記3価以上のアルコールとしては、例えば、グリセリン、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトールなどが挙げられる。 Examples of the trivalent or higher alcohols used in the synthesis of the crystalline polyester resin include glycerin, trimethylolethane, trimethylolpropane, and pentaerythritol.
--ポリカルボン酸--
前記結晶性ポリエステル樹脂の合成に用いられる前記ポリカルボン酸としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、2価のカルボン酸、3価以上のカルボン酸などが挙げられる。
--Polycarboxylic acid--
The polycarboxylic acid used in the synthesis of the crystalline polyester resin is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose. Examples thereof include divalent carboxylic acids and trivalent or higher carboxylic acids.
前記結晶性ポリエステル樹脂の合成に用いられる前記2価のカルボン酸としては、例えば、シュウ酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、スペリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、1,9-ノナンジカルボン酸、1,10-デカンジカルボン酸、1,12-ドデカンジカルボン酸、1,14-テトラデカンジカルボン酸、1,18-オクタデカンジカルボン酸等の飽和脂肪族ジカルボン酸;フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、ナフタレン-2,6-ジカルボン酸、マロン酸、メサコニン酸等の二塩基酸等の芳香族ジカルボン酸などが挙げられ、更に、これらの無水物やこれらの低級(炭素数1~3)アルキルエステルなども挙げられる。 Examples of the dicarboxylic acid used in the synthesis of the crystalline polyester resin include saturated aliphatic dicarboxylic acids such as oxalic acid, succinic acid, glutaric acid, adipic acid, suberic acid, azelaic acid, sebacic acid, 1,9-nonanedicarboxylic acid, 1,10-decanedicarboxylic acid, 1,12-dodecanedicarboxylic acid, 1,14-tetradecanedicarboxylic acid, and 1,18-octadecanedicarboxylic acid; and aromatic dicarboxylic acids such as dibasic acids such as phthalic acid, isophthalic acid, terephthalic acid, naphthalene-2,6-dicarboxylic acid, malonic acid, and mesaconic acid. Further examples include anhydrides and lower (1 to 3 carbon atoms) alkyl esters of these.
前記結晶性ポリエステル樹脂の合成に用いられる前記3価以上のカルボン酸としては、例えば、1,2,4-ベンゼントリカルボン酸、1,2,5-ベンゼントリカルボン酸、1,2,4-ナフタレントリカルボン酸、及びこれらの無水物やこれらの低級(炭素数1~3)アルキルエステルなどが挙げられる。 Examples of the trivalent or higher carboxylic acid used in the synthesis of the crystalline polyester resin include 1,2,4-benzenetricarboxylic acid, 1,2,5-benzenetricarboxylic acid, 1,2,4-naphthalenetricarboxylic acid, their anhydrides, and their lower (1 to 3 carbon atoms) alkyl esters.
前記結晶性ポリエステル樹脂の合成に用いられる前記ポリカルボン酸としては、前記飽和脂肪族ジカルボン酸や芳香族ジカルボン酸の他に、スルホン酸基を持つジカルボン酸や、2重結合を持つジカルボン酸などが含まれていてもよい。
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。
The polycarboxylic acid used in the synthesis of the crystalline polyester resin may include, in addition to the saturated aliphatic dicarboxylic acid and aromatic dicarboxylic acid, a dicarboxylic acid having a sulfonic acid group, a dicarboxylic acid having a double bond, and the like.
These may be used alone or in combination of two or more.
前記結晶性ポリエステル樹脂は、炭素数4以上12以下の直鎖飽和脂肪族ジカルボン酸と、炭素数2以上12以下の直鎖飽和脂肪族ジオールとから構成されることが好ましい。即ち、前記結晶性ポリエステル樹脂は、炭素数4以上12以下の飽和脂肪族ジカルボン酸に由来する構成単位と、炭素数2以上12以下の飽和脂肪族ジオールに由来する構成単位とを有することが好ましい。そうすることにより、結晶性が高く、シャープメルト性に優れることから、優れた低温定着性を発揮できる点で好ましい。 The crystalline polyester resin is preferably composed of a linear saturated aliphatic dicarboxylic acid having from 4 to 12 carbon atoms and a linear saturated aliphatic diol having from 2 to 12 carbon atoms. That is, the crystalline polyester resin preferably has structural units derived from a saturated aliphatic dicarboxylic acid having from 4 to 12 carbon atoms and structural units derived from a saturated aliphatic diol having from 2 to 12 carbon atoms. This is preferable in that it has high crystallinity and excellent sharp melt properties, allowing it to exhibit excellent low-temperature fixability.
本発明のトナーにおける結晶性ポリエステル樹脂の結晶性の有無は、結晶解析X線回折装置(例えば、X’Pert Pro MRD、フィリップス社製)により確認することができる。以下、測定方法について説明する。
まず、対象試料を乳鉢により、すり潰し試料粉体を作製し、得られた試料粉体を試料ホルダーに均一に塗布する。その後、回折装置内に試料ホルダーをセットし、測定を行い、回折スペクトルを得る。
得られた回折スペクトルにおいて、20°<2θ<25°の範囲に得られたピークのうち最もピーク強度が大きいピークのピーク半値幅が2.0以下である場合に、結晶性ポリエステル樹脂を有すると判断した。
結晶性ポリエステル樹脂に対し、上記状態を示さないポリエステル樹脂を、本発明では、非晶質ポリエステル樹脂とした。
以下にX線回折の測定条件を記載する。
―測定条件-
・Tension kV: 45kV
・Current: 40mA
・MPSS
・Upper
・Gonio
・Scanmode: continuos
・Start angle : 3°
・End angle : 35°
・Angle Step:0.02°
・Lucident beam optics
・Divergence slit : Div slit 1/2
・Difflection beam optics
・Anti scatter slit: As Fixed 1/2
・Receiving slit : Prog rec slit
The presence or absence of crystallinity of the crystalline polyester resin in the toner of the present invention can be confirmed by a crystal analysis X-ray diffraction device (for example, X'Pert Pro MRD, manufactured by Philips). The measurement method will be described below.
First, the target sample is ground in a mortar to produce a sample powder, which is then evenly applied to a sample holder.The sample holder is then placed in the diffraction device, and measurements are performed to obtain a diffraction spectrum.
In the obtained diffraction spectrum, when the peak half width of the peak with the greatest peak intensity among the peaks obtained in the range of 20°<2θ<25° was 2.0 or less, it was determined that the resin contained a crystalline polyester resin.
In contrast to crystalline polyester resins, polyester resins that do not exhibit the above-mentioned state are defined as amorphous polyester resins in the present invention.
The conditions for measuring the X-ray diffraction are described below.
-Measurement conditions-
・Tension kV: 45kV
・Current: 40mA
・MPSS
Upper
・Gonio
・Scanmode: continue
・Start angle: 3°
・End angle: 35°
・Angle Step: 0.02°
・Lucident beam optics
・Divergence slit: Div slit 1/2
・Diffrection beam optics
・Anti scatter slit: As Fixed 1/2
・Receiving slit: Prog rec slit
前記結晶性ポリエステル樹脂の融点としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、60℃以上80℃以下であることが好ましい。
前記結晶性ポリエステル樹脂の融点が、60℃以上であると、前記結晶性ポリエステル樹脂が低温で溶融しやすく、トナーの耐熱保存性が低下する不具合を防止でき、80℃以下であると、定着時の加熱による結晶性ポリエステル樹脂の溶融が不十分で、低温定着性が低下するという不具合を防止することができる。
The melting point of the crystalline polyester resin is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose, but is preferably 60°C or higher and 80°C or lower.
When the melting point of the crystalline polyester resin is 60°C or higher, the crystalline polyester resin is easily melted at low temperatures, preventing the problem of a decrease in the heat-resistant storage stability of the toner. When the melting point is 80°C or lower, the crystalline polyester resin is not sufficiently melted by heating during fixing, preventing the problem of a decrease in low-temperature fixability.
前記結晶性ポリエステル樹脂の分子量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
前記結晶性ポリエステル樹脂のオルトジクロロベンゼンの可溶分の重量平均分子量(Mw)は、GPC測定において、3,000~30,000が好ましく、5,000~15,000がより好ましい。
前記結晶性ポリエステル樹脂のオルトジクロロベンゼンの可溶分の数平均分子量(Mn)は、GPC測定において、1,000~10,000が好ましく、2,000~10,000がより好ましい。
前記結晶性ポリエステル樹脂の分子量の比(Mw/Mn)としては、1.0~10が好ましく、1.0~5.0がより好ましい。これは、分子量分布がシャープで低分子量のものが低温定着性に優れ、かつ分子量が低い成分が多いと耐熱保存性が低下するためである。
The molecular weight of the crystalline polyester resin is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose.
The weight average molecular weight (Mw) of the orthodichlorobenzene soluble portion of the crystalline polyester resin is preferably 3,000 to 30,000, more preferably 5,000 to 15,000, as measured by GPC.
The number average molecular weight (Mn) of the orthodichlorobenzene soluble portion of the crystalline polyester resin is preferably 1,000 to 10,000, more preferably 2,000 to 10,000, as measured by GPC.
The molecular weight ratio (Mw/Mn) of the crystalline polyester resin is preferably 1.0 to 10, and more preferably 1.0 to 5.0, because a resin having a sharp molecular weight distribution and a low molecular weight has excellent low-temperature fixability, and the heat-resistant storage stability decreases when there are a lot of low-molecular-weight components.
前記結晶性ポリエステル樹脂の酸価としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、紙と樹脂との親和性の観点から、所望の低温定着性を達成するためには、5mgKOH/g以上が好ましく、10mgKOH/g以上がより好ましい。一方、耐高温オフセット性を向上させるには、45mgKOH/g以下が好ましい。 There are no particular restrictions on the acid value of the crystalline polyester resin and it can be selected appropriately depending on the purpose. However, from the viewpoint of affinity between paper and resin, in order to achieve the desired low-temperature fixability, an acid value of 5 mgKOH/g or more is preferred, and 10 mgKOH/g or more is more preferred. On the other hand, in order to improve high-temperature offset resistance, an acid value of 45 mgKOH/g or less is preferred.
前記結晶性ポリエステル樹脂の水酸基価としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、所望の低温定着性を達成し、かつ良好な帯電特性を達成するためには、0mgKOH/g~50mgKOH/gが好ましく、5mgKOH/g~50mgKOH/gがより好ましい。 There are no particular restrictions on the hydroxyl value of the crystalline polyester resin and it can be selected appropriately depending on the purpose. However, in order to achieve the desired low-temperature fixability and good charging characteristics, it is preferably 0 mgKOH/g to 50 mgKOH/g, and more preferably 5 mgKOH/g to 50 mgKOH/g.
前記結晶性ポリエステル樹脂の分子構造は、溶液又は固体によるNMR測定の他、X線回折、GC/MS、LC/MS、IR測定などにより確認することができる。簡便には、赤外線吸収スペクトルにおいて、965±10cm-1又は990±10cm-1にオレフィンのδCH(面外変角振動)に基づく吸収を有するものを結晶性ポリエステル樹脂として検出する方法などが挙げられる。 The molecular structure of the crystalline polyester resin can be confirmed by NMR measurement of the solution or solid, as well as X-ray diffraction, GC/MS, LC/MS, IR measurement, etc. A simple method is to detect crystalline polyester resins by detecting absorption at 965±10 cm-1 or 990±10 cm-1 in the infrared absorption spectrum due to the δCH (out-of-plane bending vibration) of olefins.
前記結晶性ポリエステル樹脂の含有量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、前記トナー100質量部に対して、3質量部以上20質量部以下が好ましく、5質量部以上15質量部以下がより好ましい。
前記結晶性ポリエステル樹脂の含有量が、3質量部以上であると、結晶性ポリエステル樹脂によるシャープメルト化が不十分なため、低温定着性が悪化するという不具合を防止することができる。前記結晶性ポリエステル樹脂の含有量が、20質量部以下であると、耐熱保存性が低下したり、画像のかぶりが生じやすくなったりするといった不具合を防止することができる。
The content of the crystalline polyester resin is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose, but is preferably 3 parts by mass or more and 20 parts by mass or less, and more preferably 5 parts by mass or more and 15 parts by mass or less, relative to 100 parts by mass of the toner.
When the content of the crystalline polyester resin is 3 parts by mass or more, the problem of poor low-temperature fixability due to insufficient sharp melting by the crystalline polyester resin can be prevented, whereas when the content of the crystalline polyester resin is 20 parts by mass or less, the problem of poor heat-resistant storage stability and image fogging can be prevented.
-非晶性ポリエステル樹脂-
前記非晶性ポリエステル樹脂(以下、「非晶性ポリエステル」、「非晶質ポリエステル」、「非晶質ポリエステル樹脂」、「未変性ポリエステル樹脂」、「ポリエステル樹脂成分A」と称することがある)としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ポリオールと、ポリカルボン酸とを反応させて得られる非晶性ポリエステル樹脂などが挙げられる。
なお、本発明において非晶性ポリエステル樹脂とは、上記のごとく、ポリオールと、ポリカルボン酸とを反応させて得られるものを示す。即ち、ポリエステル樹脂を変性したもの、例えば、後述するプレポリマー、及びそのプレポリマーを架橋及び/又は伸長反応させて得られる変性ポリエステル樹脂は、本発明においては前記非晶性ポリエステル樹脂には含めず、変性ポリエステル樹脂として扱う。
前記非晶性ポリエステル樹脂は、テトラヒドロフラン(THF)に可溶なポリエステル樹脂成分である。
前記非晶性ポリエステル樹脂としては、線状のポリエステル樹脂が好ましい。
- Amorphous polyester resin -
The amorphous polyester resin (hereinafter, sometimes referred to as "amorphous polyester,""amorphouspolyester,""amorphous polyester resin,""unmodified polyester resin," or "polyester resin component A") is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose. Examples thereof include an amorphous polyester resin obtained by reacting a polyol with a polycarboxylic acid.
In the present invention, the amorphous polyester resin refers to a resin obtained by reacting a polyol with a polycarboxylic acid, as described above. That is, modified polyester resins, such as prepolymers described below, and modified polyester resins obtained by subjecting the prepolymers to a crosslinking and/or elongation reaction, are not included in the amorphous polyester resins in the present invention, but are treated as modified polyester resins.
The amorphous polyester resin is a polyester resin component that is soluble in tetrahydrofuran (THF).
The amorphous polyester resin is preferably a linear polyester resin.
--ポリオール--
前記非晶性ポリエステル樹脂の合成に用いられるポリオールとしては、例えば、ジオールなどが挙げられる。
--Polyol--
Examples of the polyol used in the synthesis of the amorphous polyester resin include diols.
前記非晶性ポリエステル樹脂の合成に用いられるジオールとしては、例えば、ポリオキシプロピレン(2.2)-2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)プロパン、ポリオキシエチレン(2.2)-2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)プロパン等のビスフェノールAのアルキレン(炭素数2~3)オキサイド(平均付加モル数1~10)付加物;エチレングリコール、プロピレングリコール;水添ビスフェノールA、水添ビスフェノールAのアルキレン(炭素数2~3)オキサイド(平均付加モル数1~10)付加物などが挙げられる。これらの中でも、ポリオールとしては、アルキレングリコールを40モル%以上含有することが好ましい。
これらは、1種単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
Examples of diols used in the synthesis of the amorphous polyester resin include alkylene (carbon number 2 to 3) oxide (average number of added moles 1 to 10) adducts of bisphenol A such as polyoxypropylene(2.2)-2,2-bis(4-hydroxyphenyl)propane and polyoxyethylene(2.2)-2,2-bis(4-hydroxyphenyl)propane; ethylene glycol; propylene glycol; hydrogenated bisphenol A; and alkylene (carbon number 2 to 3) oxide (average number of added moles 1 to 10) adducts of hydrogenated bisphenol A. Among these, it is preferable that the polyol contains 40 mol% or more of alkylene glycol.
These may be used alone or in combination of two or more.
--ポリカルボン酸--
前記非晶性ポリエステル樹脂の合成に用いられる前記ポリカルボン酸としては、例えば、ジカルボン酸などが挙げられる。
--Polycarboxylic acid--
Examples of the polycarboxylic acid used in the synthesis of the amorphous polyester resin include dicarboxylic acids.
前記非晶性ポリエステル樹脂の合成に用いられる前記ジカルボン酸としては、例えば、アジピン酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、フマル酸、マレイン酸、ドデセニルコハク酸、オクチルコハク酸等の炭素数1~20のアルキル基;炭素数2~20のアルケニル基で置換されたコハク酸などが挙げられる。これらの中でも、ポリカルボン酸としては、テレフタル酸を50モル%以上含有するものが好ましい。
これらは、1種を単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
Examples of the dicarboxylic acid used in the synthesis of the amorphous polyester resin include adipic acid, phthalic acid, isophthalic acid, terephthalic acid, fumaric acid, maleic acid, dodecenylsuccinic acid, octylsuccinic acid, and other alkyl groups having 1 to 20 carbon atoms; succinic acid substituted with an alkenyl group having 2 to 20 carbon atoms. Among these, the polycarboxylic acid preferably contains 50 mol % or more of terephthalic acid.
These may be used alone or in combination of two or more.
前記非晶性ポリエステル樹脂は、酸価、水酸基価を調整するため、前記非晶性ポリエステル樹脂における樹脂鎖の末端に3価以上のカルボン酸及び/又は3価以上のアルコール、3価以上のエポキシ化合物などを含んでいてもよい。これらの中でも、ムラが発生しにくく、十分な光沢や画像濃度が得られるという観点から、3価以上の脂肪族アルコールを含有することが好ましい。
前記非晶性ポリエステル樹脂における3価以上のカルボン酸としては、例えば、トリメリット酸、ピロメリット酸、又はそれらの酸無水物などが挙げられる。
前記非晶性ポリエステル樹脂における前記3価以上のアルコールとしては、例えば、グリセリン、ペンタエリスリトール、トリメチロールプロパンなどが挙げられる。
The amorphous polyester resin may contain a trivalent or higher carboxylic acid and/or a trivalent or higher alcohol, a trivalent or higher epoxy compound, etc. at the end of the resin chain in order to adjust the acid value and hydroxyl value. Among these, it is preferable to contain a trivalent or higher aliphatic alcohol from the viewpoint of reducing the occurrence of unevenness and achieving sufficient gloss and image density.
Examples of the trivalent or higher carboxylic acid in the amorphous polyester resin include trimellitic acid, pyromellitic acid, and acid anhydrides thereof.
Examples of the trivalent or higher alcohol in the amorphous polyester resin include glycerin, pentaerythritol, and trimethylolpropane.
前記非晶性ポリエステル樹脂の分子量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、以下の範囲であることが好ましい。
前記非晶性ポリエステル樹脂の重量平均分子量(Mw)としては、3,000~10,000が好ましく、4,000~7,000がより好ましい。
前記非晶性ポリエステル樹脂の数平均分子量(Mn)としては、1,000~4,000が好ましく、1,500~3,000がより好ましい。
前記非晶性ポリエステル樹脂の分子量の比(Mw/Mn)としては、1.0~4.0が好ましく、1.0~3.5がより好ましい。
前記重量平均分子量(Mw)及び前記数平均分子量(Mn)が上記範囲であることが好ましい理由としては、重量平均分子量(Mw)が3,000未満、及び数平均分子量(Mn)が1,000未満であると、トナーの耐熱保存性、現像機内での撹拌等のストレスに対する耐久性に劣る場合があり、重量平均分子量(Mw)が10,000、及び数平均分子量(Mn)が4,000を超えると、トナーの溶融時の粘弾性が高くなり低温定着性に劣る場合があるためである。
前記重量平均分子量(Mw)及び前記数平均分子量(Mn)は、例えば、GPC(ゲル浸透クロマトグラフィー)により測定できる。
The molecular weight of the amorphous polyester resin is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose, but is preferably in the following range.
The weight average molecular weight (Mw) of the amorphous polyester resin is preferably 3,000 to 10,000, and more preferably 4,000 to 7,000.
The number average molecular weight (Mn) of the amorphous polyester resin is preferably 1,000 to 4,000, and more preferably 1,500 to 3,000.
The molecular weight ratio (Mw/Mn) of the amorphous polyester resin is preferably 1.0 to 4.0, more preferably 1.0 to 3.5.
The reason why the weight average molecular weight (Mw) and the number average molecular weight (Mn) are preferably within the above ranges is that if the weight average molecular weight (Mw) is less than 3,000 and the number average molecular weight (Mn) is less than 1,000, the toner may be inferior in heat-resistant storage stability and durability to stress such as stirring in a developing machine, whereas if the weight average molecular weight (Mw) exceeds 10,000 and the number average molecular weight (Mn) exceeds 4,000, the viscoelasticity of the toner when melted may increase, resulting in inferior low-temperature fixability.
The weight average molecular weight (Mw) and the number average molecular weight (Mn) can be measured by, for example, GPC (gel permeation chromatography).
前記非晶性ポリエステル樹脂(THF可溶分)における分子量600以下の成分は、2質量%~10質量%が好ましい。
前記非晶性ポリエステル樹脂(THF可溶分)における分子量600以下の成分が10質量%以下であると、トナーの耐熱保存性、及び現像機内での撹拌等のストレスに対する耐久性に劣るといった問題を解消することができる、前記非晶性ポリエステル樹脂(THF可溶分)における分子量600以下の成分が2質量%以上であると、低温定着性に劣るといった問題を解消することができる。
前記非晶性ポリエステル樹脂(THF可溶分)における分子量600以下の成分の含有量を調節する方法としては、前記非晶性ポリエステル樹脂をメタノールにより抽出し、分子量600以下の成分を除去し、精製する方法などが挙げられる。
The content of components having a molecular weight of 600 or less in the amorphous polyester resin (THF soluble component) is preferably 2% by mass to 10% by mass.
When the content of components having a molecular weight of 600 or less in the amorphous polyester resin (THF soluble component) is 10% by mass or less, problems such as poor heat-resistant storage stability of the toner and poor durability against stress such as stirring in a developing machine can be resolved. When the content of components having a molecular weight of 600 or less in the amorphous polyester resin (THF soluble component) is 2% by mass or more, problems such as poor low-temperature fixability can be resolved.
Examples of a method for adjusting the content of components having a molecular weight of 600 or less in the amorphous polyester resin (THF-soluble component) include a method of extracting the amorphous polyester resin with methanol, removing components having a molecular weight of 600 or less, and purifying the resin.
前記非晶性ポリエステル樹脂の酸価としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、1mgKOH/g~50mgKOH/gが好ましく、5mgKOH/g~30mgKOH/gがより好ましい。
前記非晶性ポリエステル樹脂の酸価が1mgKOH/g以上であると、トナーが負帯電性となりやすく、更には、紙への定着時に紙とトナーの親和性がよくなり、低温定着性を向上させることができる。前記非晶性ポリエステル樹脂の酸価が、50mgKOH/g以下であると、帯電安定性、特に環境変動に対する帯電安定性が低下するという不具合を防止することができる。
The acid value of the amorphous polyester resin is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose, but is preferably 1 mgKOH/g to 50 mgKOH/g, and more preferably 5 mgKOH/g to 30 mgKOH/g.
When the acid value of the amorphous polyester resin is 1 mgKOH/g or more, the toner tends to be negatively charged, and furthermore, the affinity between the toner and paper is improved when fixing to paper, thereby improving low-temperature fixability.When the acid value of the amorphous polyester resin is 50 mgKOH/g or less, the problem of a decrease in charging stability, particularly charging stability against environmental fluctuations, can be prevented.
前記非晶性ポリエステル樹脂の水酸基価としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、5mgKOH/g以上が好ましい。 The hydroxyl value of the amorphous polyester resin is not particularly limited and can be selected appropriately depending on the purpose, but is preferably 5 mgKOH/g or more.
前記非晶性ポリエステル樹脂のガラス転移温度(Tg)としては、40℃~65℃が好ましく、45℃~65℃がより好ましく、50℃~60℃がさらに好ましい。
前記非晶性ポリエステル樹脂のTgが40℃以上であると、トナーの耐熱保存性、及び現像機内での撹拌等のストレスに対する耐久性が向上し、また、耐フィルミング性が向上するため好適である。前記非晶性ポリエステル樹脂のTgが65℃以下であると、トナーの定着時における加熱及び加圧による変形が良好になり、低温定着性が向上するため好適である。
The glass transition temperature (Tg) of the amorphous polyester resin is preferably 40°C to 65°C, more preferably 45°C to 65°C, and even more preferably 50°C to 60°C.
The amorphous polyester resin having a Tg of 40° C. or higher is preferable because it improves the heat-resistant storage stability of the toner, durability against stress such as stirring in a developing machine, and filming resistance.The amorphous polyester resin having a Tg of 65° C. or lower is preferable because it improves deformation due to heat and pressure during toner fixing and improves low-temperature fixability.
前記非晶性ポリエステル樹脂の含有量は、低温定着性及び耐熱保存性が両立したトナーが得られるという点で、トナー100質量部に対して、80質量部以上90質量部以下が好ましい。 The content of the amorphous polyester resin is preferably 80 parts by weight or more and 90 parts by weight or less per 100 parts by weight of toner, as this allows for the production of a toner that combines low-temperature fixability and heat-resistant storage stability.
-変性ポリエステル樹脂-
前記変性ポリエステル樹脂(以下、「変性ポリエステル」、「ポリエステル樹脂成分C」と称することがある)としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、活性水素基含有化合物と、前記活性水素基含有化合物と反応可能な部位を有するポリエステル樹脂(以下、「プレポリマー」、「ポリエステルプレポリマー」と称することがある)との反応生成物などが挙げられる。
前記変性ポリエステル樹脂は、テトラヒドロフラン(THF)に不溶なポリエステル樹脂である。前記テトラヒドロフラン(THF)に不溶なポリエステル樹脂成分は、Tgや溶融粘性を低下させ、低温定着性を担保しつつ、分子骨格中に分岐構造を有し、分子鎖が三次元的な網目構造となるため、低温で変形するが流動しないというゴム的な性質を付与する。
前記変性ポリエステル樹脂は、活性水素基含有化合物と、前記活性水素基含有化合物と反応可能な部位を有するため、これらの部位が擬似架橋点のような挙動を示し、前記非晶性ポリエステル樹脂のゴム的性質が強くなり、耐熱保存性、耐高温オフセット性に優れたトナーを作製することができる。
- Modified polyester resin -
The modified polyester resin (hereinafter, sometimes referred to as "modified polyester" or "polyester resin component C") is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose. Examples thereof include a reaction product of an active hydrogen group-containing compound and a polyester resin (hereinafter, sometimes referred to as "prepolymer" or "polyester prepolymer") having a site capable of reacting with the active hydrogen group-containing compound.
The modified polyester resin is a polyester resin insoluble in tetrahydrofuran (THF). The tetrahydrofuran (THF)-insoluble polyester resin component reduces Tg and melt viscosity, ensuring low-temperature fixability, and has a branched structure in the molecular skeleton, forming a three-dimensional network structure in the molecular chain, thereby imparting rubber-like properties of being deformed but not flowing at low temperatures.
The modified polyester resin has an active hydrogen group-containing compound and a site capable of reacting with the active hydrogen group-containing compound, and these sites behave like pseudo-crosslinking points, enhancing the rubber-like properties of the amorphous polyester resin, thereby enabling the production of a toner with excellent heat-resistant storage stability and high-temperature offset resistance.
--活性水素基含有化合物--
前記活性水素基含有化合物は、前記活性水素基含有化合物と反応可能な部位を有するポリエステル樹脂と反応する化合物である。
--Compound containing active hydrogen group--
The active hydrogen group-containing compound is a compound that reacts with a polyester resin having a site capable of reacting with the active hydrogen group-containing compound.
前記活性水素基としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、水酸基(アルコール性水酸基及びフェノール性水酸基)、アミノ基、カルボキシル基、メルカプト基などが挙げられる。
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。
The active hydrogen group is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose. Examples thereof include a hydroxyl group (alcoholic hydroxyl group and phenolic hydroxyl group), an amino group, a carboxyl group, and a mercapto group.
These may be used alone or in combination of two or more.
前記活性水素基含有化合物としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、前記活性水素基含有化合物と反応可能な部位を有するポリエステル樹脂がイソシアネート基を含有するポリエステル樹脂である場合には、アミン類が好ましい。
前記活性水素基含有化合物がアミン類であることで、前記ポリエステル樹脂と伸長反応、架橋反応等により前記ポリエステル樹脂を高分子量化することができる。
The active hydrogen group-containing compound is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose. However, when the polyester resin having a site capable of reacting with the active hydrogen group-containing compound is a polyester resin containing an isocyanate group, amines are preferred.
When the active hydrogen group-containing compound is an amine, the polyester resin can be made to have a high molecular weight by an elongation reaction, a crosslinking reaction, or the like with the polyester resin.
前記アミン類としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ジアミン、3価以上のアミン、アミノアルコール、アミノメルカプタン、アミノ酸、これらのアミノ基をブロックしたものなどが挙げられる。これらの中でも、ジアミン、ジアミンと少量の3価以上のアミンとの混合物が好ましい。
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。
The amines are not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose, and examples thereof include diamines, trivalent or higher amines, amino alcohols, amino mercaptans, amino acids, and compounds in which the amino groups of these are blocked. Among these, diamines and mixtures of diamines with a small amount of trivalent or higher amines are preferred.
These may be used alone or in combination of two or more.
前記ジアミンとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、芳香族ジアミン、脂環式ジアミン、脂肪族ジアミンなどが挙げられる。
前記芳香族ジアミンとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、フェニレンジアミン、ジエチルトルエンジアミン、4,4’-ジアミノジフェニルメタンなどが挙げられる。
前記脂環式ジアミンとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、4,4’-ジアミノ-3,3’-ジメチルジシクロヘキシルメタン、ジアミノシクロヘキサン、イソホロンジアミンなどが挙げられる。
前記脂肪族ジアミンとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、エチレンジアミン、テトラメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミンなどが挙げられる。
The diamine is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose. Examples thereof include aromatic diamines, alicyclic diamines, and aliphatic diamines.
The aromatic diamine is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose. Examples thereof include phenylenediamine, diethyltoluenediamine, and 4,4'-diaminodiphenylmethane.
The alicyclic diamine is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose. Examples thereof include 4,4'-diamino-3,3'-dimethyldicyclohexylmethane, diaminocyclohexane, and isophoronediamine.
The aliphatic diamine is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose. Examples thereof include ethylenediamine, tetramethylenediamine, and hexamethylenediamine.
前記3価以上のアミンとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミンなどが挙げられる。 The trivalent or higher amine is not particularly limited and can be selected appropriately depending on the purpose. Examples include diethylenetriamine and triethylenetetramine.
前記アミノアルコールとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、エタノールアミン、ヒドロキシエチルアニリンなどが挙げられる。 The amino alcohol is not particularly limited and can be selected appropriately depending on the purpose. Examples include ethanolamine and hydroxyethylaniline.
前記アミノメルカプタンとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、アミノエチルメルカプタン、アミノプロピルメルカプタンなどが挙げられる。 The amino mercaptan is not particularly limited and can be selected appropriately depending on the purpose. Examples include aminoethyl mercaptan, aminopropyl mercaptan, etc.
前記アミノ酸としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、アミノプロピオン酸、アミノカプロン酸などが挙げられる。 The amino acid is not particularly limited and can be selected appropriately depending on the purpose. Examples include aminopropionic acid and aminocaproic acid.
前記アミノ基をブロックしたものとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、アミノ基を、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン類でブロックすることにより得られるケチミン化合物、オキサゾリゾン化合物などが挙げられる。 The blocked amino group is not particularly limited and can be selected appropriately depending on the purpose. Examples include ketimine compounds and oxazolizone compounds obtained by blocking the amino group with ketones such as acetone, methyl ethyl ketone, and methyl isobutyl ketone.
--活性水素基含有化合物と反応可能な部位を有するポリエステル樹脂--
前記活性水素基含有化合物と反応可能な部位を有するポリエステル樹脂としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、イソシアネート基を含有するポリエステル樹脂(以下、「イソシアネート基を含有するポリエステルプレポリマー」と称することがある)などが挙げられる。
前記イソシアネート基を含有するポリエステル樹脂としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ポリオールとポリカルボン酸とを重縮合することにより得られる活性水素基を有するポリエステル樹脂とポリイソシアネートとの反応生成物などが挙げられる。
--Polyester resin having a site capable of reacting with an active hydrogen group-containing compound--
The polyester resin having a site capable of reacting with the active hydrogen group-containing compound is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose. Examples thereof include a polyester resin containing an isocyanate group (hereinafter, sometimes referred to as an "isocyanate group-containing polyester prepolymer").
The polyester resin containing an isocyanate group is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose. For example, a reaction product of a polyester resin having an active hydrogen group obtained by polycondensation of a polyol and a polycarboxylic acid with a polyisocyanate can be used.
前記イソシアネート基を含有するポリエステル樹脂の合成に用いられる前記ポリオールとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ジオール、3価以上のアルコール、ジオールと3価以上のアルコールとの混合物などが挙げられる。これらの中でも、ジオール、ジオールと少量の3価以上のアルコールとの混合物が好ましい。
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。
The polyol used in the synthesis of the polyester resin containing an isocyanate group is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose, and examples thereof include diols, trihydric or higher alcohols, mixtures of diols and trihydric or higher alcohols, etc. Among these, diols and mixtures of diols and a small amount of trihydric or higher alcohols are preferred.
These may be used alone or in combination of two or more.
前記イソシアネート基を含有するポリエステル樹脂の合成に用いられる前記ジオールとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、鎖状アルキレングリコール、オキシアルキレン基を有するジオール、脂環式ジオール、ビスフェノール類、脂環式ジオールのアルキレンオキシド付加物、ビスフェノール類のアルキレンオキシド付加物などが挙げられる。
前記鎖状アルキレングリコールとしては、例えば、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、1,6-ヘキサンジオールなどが挙げられる。
なお、前記鎖状アルキレングリコールの炭素数としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、2~12が好ましい。
これらの中でも、炭素数が2~12である鎖状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シド付加物の少なくともいずれかが好ましく、ビスフェノール類のアルキレンオキシド付加物、ビスフェノール類のアルキレンオキシド付加物と炭素数が2~12の鎖状アルキレングリコールとの混合物がより好ましい。
前記オキシアルキレン基を有するジオールとしては、例えば、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グリコールなどが挙げられる。
前記脂環式ジオールとしては、例えば、1,4-シクロヘキサンジメタノール、水素添加ビスフェノールAなどが挙げられる。
前記ビスフェノール類としては、例えば、ビスフェノールA、ビスフェノールF、ビスフェノールSなどが挙げられる。
前記アルキレンオキシドとしては、例えば、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、ブチレンオキシドなどが挙げられる。
The diol used in the synthesis of the polyester resin containing an isocyanate group is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose. Examples thereof include linear alkylene glycols, diols having an oxyalkylene group, alicyclic diols, bisphenols, alkylene oxide adducts of alicyclic diols, and alkylene oxide adducts of bisphenols.
Examples of the chain alkylene glycol include ethylene glycol, 1,2-propylene glycol, 1,3-propylene glycol, 1,4-butanediol, and 1,6-hexanediol.
The number of carbon atoms of the chain alkylene glycol is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose, but 2 to 12 is preferred.
Among these, at least one of a chain alkylene glycol having 2 to 12 carbon atoms and an alkylene oxide adduct of a bisphenol is preferred, and an alkylene oxide adduct of a bisphenol and a mixture of an alkylene oxide adduct of a bisphenol and a chain alkylene glycol having 2 to 12 carbon atoms are more preferred.
Examples of the diol having an oxyalkylene group include diethylene glycol, triethylene glycol, dipropylene glycol, polyethylene glycol, polypropylene glycol, and polytetramethylene glycol.
Examples of the alicyclic diol include 1,4-cyclohexanedimethanol and hydrogenated bisphenol A.
Examples of the bisphenols include bisphenol A, bisphenol F, and bisphenol S.
Examples of the alkylene oxide include ethylene oxide, propylene oxide, and butylene oxide.
前記イソシアネート基を含有するポリエステル樹脂の合成に用いられる前記3価以上のアルコールとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、3価以上の脂肪族アルコール、3価以上のポリフェノール類、3価以上のポリフェノール類のアルキレンオキシド付加物などが挙げられる。
前記3価以上の脂肪族アルコールとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、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、ソルビトールなどが挙げられる。
前記3価以上のポリフェノール類としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、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などが挙げられる。
前記3価以上のポリフェノール類のアルキレンオキシド付加物としては、例えば、3価以上のポリフェノール類に、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、ブチレンオキシド等のアルキレンオキシドを付加したものなどが挙げられる。
The tri- or higher hydric alcohol used in the synthesis of the polyester resin containing an isocyanate group is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose. Examples thereof include tri- or higher hydric aliphatic alcohols, tri- or higher hydric polyphenols, and alkylene oxide adducts of tri- or higher hydric polyphenols.
The trivalent or higher aliphatic alcohol is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose. Examples thereof include glycerin, trimethylolethane, trimethylolpropane, pentaerythritol, and sorbitol.
The trivalent or higher polyphenols are not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose. Examples thereof include trisphenol PA, phenol novolak, and cresol novolak.
Examples of the alkylene oxide adducts of trivalent or higher polyphenols include those obtained by adding alkylene oxides such as ethylene oxide, propylene oxide, and butylene oxide to trivalent or higher polyphenols.
前記ジオールと前記3価以上のアルコールとを混合して用いる場合、前記ジオールに対する前記3価以上のアルコールの質量比(3価以上のアルコール/ジオール)としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、0.01質量%~10質量%が好ましく、0.01質量%~1質量%がより好ましい。 When the diol and the trihydric or higher alcohol are used as a mixture, the mass ratio of the trihydric or higher alcohol to the diol (trihydric or higher alcohol/diol) is not particularly limited and can be selected appropriately depending on the purpose, but is preferably 0.01% to 10% by mass, and more preferably 0.01% to 1% by mass.
前記イソシアネート基を含有するポリエステル樹脂の合成に用いられる前記ポリカルボン酸としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ジカルボン酸、3価以上のカルボン酸、ジカルボン酸と3価以上のカルボン酸との混合物などが挙げられる。これらの中でも、ジカルボン酸、ジカルボン酸と少量の3価以上のポリカルボン酸との混合物が好ましい。
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。
The polycarboxylic acid used in the synthesis of the polyester resin containing an isocyanate group is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose, and examples thereof include dicarboxylic acids, tri- or higher carboxylic acids, mixtures of dicarboxylic acids and tri- or higher carboxylic acids, etc. Among these, dicarboxylic acids and mixtures of dicarboxylic acids and a small amount of tri- or higher polycarboxylic acids are preferred.
These may be used alone or in combination of two or more.
前記イソシアネート基を含有するポリエステル樹脂の合成に用いられる前記ジカルボン酸としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、2価のアルカン酸、2価のアルケン酸、芳香族ジカルボン酸などが挙げられる。
前記2価のアルカン酸としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、コハク酸、アジピン酸、セバシン酸などが挙げられる。
前記2価のアルケン酸としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、炭素数4~20の2価のアルケン酸が好ましい。
前記炭素数4~20の2価のアルケン酸としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、マレイン酸、フマル酸などが挙げられる。
前記芳香族ジカルボン酸としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、炭素数8~20の芳香族ジカルボン酸が好ましい。
前記炭素数8~20の芳香族ジカルボン酸としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、ナフタレンジカルボン酸などが挙げられる。
The dicarboxylic acid used in the synthesis of the polyester resin containing an isocyanate group is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose. Examples thereof include divalent alkanoic acids, divalent alkenoic acids, and aromatic dicarboxylic acids.
The divalent alkanoic acid is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose. Examples thereof include succinic acid, adipic acid, and sebacic acid.
The divalent alkenoic acid is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose, but is preferably a divalent alkenoic acid having 4 to 20 carbon atoms.
The divalent alkenoic acid having 4 to 20 carbon atoms is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose. Examples thereof include maleic acid and fumaric acid.
The aromatic dicarboxylic acid is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose, but aromatic dicarboxylic acids having 8 to 20 carbon atoms are preferred.
The aromatic dicarboxylic acid having 8 to 20 carbon atoms is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose. Examples thereof include phthalic acid, isophthalic acid, terephthalic acid, and naphthalenedicarboxylic acid.
前記イソシアネート基を含有するポリエステル樹脂の合成に用いられる前記3価以上のカルボン酸としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、3価以上の芳香族カルボン酸などが挙げられる。
前記3価以上の芳香族カルボン酸としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、炭素数9~20の3価以上の芳香族カルボン酸が好ましい。
前記炭素数9~20の3価以上の芳香族カルボン酸としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、トリメリット酸、ピロメリット酸などが挙げられる。
The tri- or higher carboxylic acid used in the synthesis of the polyester resin containing an isocyanate group is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose. Examples thereof include tri- or higher carboxylic acids.
The trivalent or higher aromatic carboxylic acid is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose, but is preferably a trivalent or higher aromatic carboxylic acid having 9 to 20 carbon atoms.
The aromatic carboxylic acid having 9 to 20 carbon atoms and a valence of 3 or more is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose. Examples thereof include trimellitic acid and pyromellitic acid.
前記イソシアネート基を含有するポリエステル樹脂の合成に用いられる前記ポリカルボン酸として、ジカルボン酸、3価以上のカルボン酸、及びジカルボン酸と、3価以上のカルボン酸との混合物のいずれかの酸無水物又は低級アルキルエステルを用いることもできる。
前記低級アルキルエステルとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、メチルエステル、エチルエステル、イソプロピルエステルなどが挙げられる。
The polycarboxylic acid used in the synthesis of the polyester resin containing an isocyanate group may be an acid anhydride or a lower alkyl ester of a dicarboxylic acid, a tri- or higher carboxylic acid, or a mixture of a dicarboxylic acid and a tri- or higher carboxylic acid.
The lower alkyl ester is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose. Examples thereof include methyl ester, ethyl ester, and isopropyl ester.
前記ジカルボン酸と前記3価以上のカルボン酸とを混合して用いる場合、前記ジカルボン酸に対する前記3価以上のカルボン酸の質量比(3価以上のカルボン酸/ジカルボン酸)としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、0.01質量%~10質量%が好ましく、0.01質量%~1質量%がより好ましい。 When the dicarboxylic acid and the tri- or higher carboxylic acid are used in combination, the mass ratio of the tri- or higher carboxylic acid to the dicarboxylic acid (tri- or higher carboxylic acid/dicarboxylic acid) is not particularly limited and can be selected appropriately depending on the purpose, but is preferably 0.01% to 10% by mass, and more preferably 0.01% to 1% by mass.
前記ポリオールと前記ポリカルボン酸とを重縮合させるときの、前記ポリカルボン酸のカルボキシル基に対するポリオールの水酸基の当量比(ポリオールの水酸基/ポリカルボン酸のカルボキシル基)としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、1~2が好ましく、1~1.5がより好ましく、1.02~1.3が特に好ましい。 When polyol and polycarboxylic acid are polycondensed, the equivalent ratio of hydroxyl groups of the polyol to carboxyl groups of the polycarboxylic acid (hydroxyl groups of polyol/carboxyl groups of polycarboxylic acid) is not particularly limited and can be selected appropriately depending on the purpose, but is preferably 1 to 2, more preferably 1 to 1.5, and particularly preferably 1.02 to 1.3.
前記イソシアネート基を含有するポリエステルプレポリマーにおけるポリオール由来の構成単位の含有量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、0.5質量%~40質量%が好ましく、1質量%~30質量%がより好ましく、2質量%~20質量%が特に好ましい。
前記含有量が0.5質量%以上であると、耐ホットオフセット性が低下し、トナーの耐熱保存性及び低温定着性の両立が困難となるといった問題を解消することができ、前記含有量が40質量%以下であると、低温定着性が低下するといった問題を解消することができる。
The content of the polyol-derived structural unit in the polyester prepolymer containing an isocyanate group is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose, but is preferably 0.5% by mass to 40% by mass, more preferably 1% by mass to 30% by mass, and particularly preferably 2% by mass to 20% by mass.
When the content is 0.5% by mass or more, the hot offset resistance is reduced, and it becomes difficult to achieve both heat-resistant storage stability and low-temperature fixability of the toner. This problem can be solved, and when the content is 40% by mass or less, the problem of low-temperature fixability is reduced can be solved.
前記ポリイソシアネートとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、脂肪族ジイソシアネート、脂環式ジイソシアネート、芳香族ジイソシアネート、芳香脂肪族ジイソシアネート、イソシアヌレート類、これらをフェノール誘導体、オキシム、カプロラクタム等でブロックしたものなどが挙げられる。
前記脂肪族ジイソシアネートとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、テトラメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、2,6-ジイソシアナトカプロン酸メチル、オクタメチレンジイソシアネート、デカメチレンジイソシアネート、ドデカメチレンジイソシアネート、テトラデカメチレンジイソシアネート、トリメチルヘキサンジイソシアネート、テトラメチルヘキサンジイソシアネートなどが挙げられる。
前記脂環式ジイソシアネートとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、イソホロンジイソシアネート、シクロヘキシルメタンジイソシアネートなどが挙げられる。
前記芳香族ジイソシアネートとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、トリレンジイソシアネート、ジイソシアナトジフェニルメタン、1,5-ナフチレンジイソシアネート、4,4’-ジイソシアナトジフェニル、4,4’-ジイソシアナト-3,3’-ジメチルジフェニル、4,4’-ジイソシアナト-3-メチルジフェニルメタン、4,4’-ジイソシアナト-ジフェニルエーテルなどが挙げられる。
前記芳香脂肪族ジイソシアネートとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、α,α,α’,α’-テトラメチルキシリレンジイソシアネートなどが挙げられる。
前記イソシアヌレート類としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、トリス(イソシアナトアルキル)イソシアヌレート、トリス(イソシアナトシクロアルキル)イソシアヌレートなどが挙げられる。
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。
The polyisocyanate is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose. Examples thereof include aliphatic diisocyanates, alicyclic diisocyanates, aromatic diisocyanates, araliphatic diisocyanates, isocyanurates, and those obtained by blocking these with phenol derivatives, oximes, caprolactam, etc.
The aliphatic diisocyanate is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose. Examples thereof include tetramethylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, methyl 2,6-diisocyanatocaproate, octamethylene diisocyanate, decamethylene diisocyanate, dodecamethylene diisocyanate, tetradecamethylene diisocyanate, trimethylhexane diisocyanate, and tetramethylhexane diisocyanate.
The alicyclic diisocyanate is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose. Examples thereof include isophorone diisocyanate and cyclohexylmethane diisocyanate.
The aromatic diisocyanate is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose. Examples thereof include tolylene diisocyanate, diisocyanatodiphenylmethane, 1,5-naphthylene diisocyanate, 4,4'-diisocyanatodiphenyl, 4,4'-diisocyanato-3,3'-dimethyldiphenyl, 4,4'-diisocyanato-3-methyldiphenylmethane, and 4,4'-diisocyanato-diphenyl ether.
The aromatic aliphatic diisocyanate is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose. For example, α,α,α',α'-tetramethylxylylene diisocyanate can be used.
The isocyanurates are not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose. Examples thereof include tris(isocyanatoalkyl)isocyanurate and tris(isocyanatocycloalkyl)isocyanurate.
These may be used alone or in combination of two or more.
前記ポリイソシアネートと、水酸基を有するポリエステル樹脂を反応させる場合、前記ポリエステル樹脂の水酸基に対する前記ポリイソシアネートのイソシアネート基の当量比(NCO/OH)としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、1~5が好ましく、1.2~4がより好ましく、1.5~2.5が特に好ましい。
前記当量比が1以上であると、耐ホットオフセット性が低下するといった問題を解消することができ、前記当量比が5以下であると、低温定着性が低下するといった問題を解消することができる。
When the polyisocyanate is reacted with a polyester resin having a hydroxyl group, the equivalent ratio (NCO/OH) of the isocyanate group of the polyisocyanate to the hydroxyl group of the polyester resin is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose, but is preferably 1 to 5, more preferably 1.2 to 4, and particularly preferably 1.5 to 2.5.
When the equivalent ratio is 1 or more, the problem of reduced hot offset resistance can be solved, and when the equivalent ratio is 5 or less, the problem of reduced low-temperature fixability can be solved.
前記イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマーにおけるポリイソシアネート由来の構成単位の含有量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、0.5質量%~40質量%が好ましく、1質量%~30質量%がより好ましく、2質量%~20質量%がさらに好ましい。
前記含有量が0.5質量%以上であると、耐ホットオフセット性が低下するといった問題を解消することができ、前記含有量が40質量%以下であると、低温定着性が低下するといった問題を解消することができる。
The content of the polyisocyanate-derived structural unit in the polyester prepolymer having an isocyanate group is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose, but is preferably 0.5% by mass to 40% by mass, more preferably 1% by mass to 30% by mass, and even more preferably 2% by mass to 20% by mass.
When the content is 0.5% by mass or more, the problem of reduced hot offset resistance can be solved, and when the content is 40% by mass or less, the problem of reduced low-temperature fixability can be solved.
前記イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマーが一分子当たりに有するイソシアネート基の平均数としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、1以上が好ましく、1.5~3がより好ましく、1.8~2.5がさらに好ましい。
前記イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマーが一分子当たりに有するイソシアネート基の平均数が1以上であると、変性ポリエステル樹脂の分子量が低くなり、耐ホットオフセット性が低下するといった問題を解消することができる。
The average number of isocyanate groups contained in the polyester prepolymer having an isocyanate group per molecule is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose, but is preferably 1 or more, more preferably 1.5 to 3, and even more preferably 1.8 to 2.5.
When the average number of isocyanate groups per molecule of the polyester prepolymer having an isocyanate group is 1 or more, the molecular weight of the modified polyester resin decreases, which can solve the problem of reduced hot offset resistance.
前記変性ポリエステル樹脂は、ワンショット法等により製造することができる。その一例として、ウレア変性ポリエステル樹脂の製造方法について説明する。
まず、ポリオールとポリカルボン酸とを、テトラブトキシチタネート、ジブチルスズオキサイド等の触媒の存在下で、150℃~280℃に加熱し、必要に応じて、減圧しながら生成する水を除去して、水酸基を有するポリエステル樹脂を得る。
次に、水酸基を有するポリエステル樹脂とポリイソシアネートとを40℃~140℃で反応させ、イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマーを得る。
更に、イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマーとアミン類とを0℃~140℃で反応させ、ウレア変性ポリエステル樹脂を得る。
The modified polyester resin can be produced by a one-shot method, etc. As an example, a method for producing a urea-modified polyester resin will be described.
First, a polyol and a polycarboxylic acid are heated to 150°C to 280°C in the presence of a catalyst such as tetrabutoxy titanate or dibutyltin oxide, and the water produced is removed, if necessary, under reduced pressure, to obtain a polyester resin having hydroxyl groups.
Next, the polyester resin having a hydroxyl group is reacted with polyisocyanate at 40° C. to 140° C. to obtain a polyester prepolymer having an isocyanate group.
Furthermore, a polyester prepolymer having an isocyanate group is reacted with an amine at 0° C. to 140° C. to obtain a urea-modified polyester resin.
前記変性ポリエステル樹脂の数平均分子量(Mn)としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、GPC(ゲル浸透クロマトグラフィー)測定において、1,000~10,000が好ましく、1,500~6,000がより好ましい。
前記変性ポリエステル樹脂の重量平均分子量(Mw)としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、GPC(ゲル浸透クロマトグラフィー)測定において、20,000以上1,000,000以下が好ましい。
前記変性ポリエステル樹脂の重量平均分子量(Mw)が、20,000以上であると、トナーが低温で流動しやすくなり、耐熱保存性に劣るという不具合、及び溶融時の粘性が低くなり高温オフセット性が低下する不具合を防止することができる。
The number average molecular weight (Mn) of the modified polyester resin is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose, but is preferably 1,000 to 10,000, more preferably 1,500 to 6,000, as measured by GPC (gel permeation chromatography).
The weight average molecular weight (Mw) of the modified polyester resin is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose, but is preferably 20,000 or more and 1,000,000 or less as measured by GPC (gel permeation chromatography).
When the weight average molecular weight (Mw) of the modified polyester resin is 20,000 or more, the toner tends to flow easily at low temperatures, which can prevent problems such as poor heat-resistant storage stability and low viscosity during melting, which can prevent problems such as poor high-temperature offset properties.
前記水酸基を有するポリエステル樹脂と、前記ポリイソシアネートとを反応させる場合、及び前記イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマーと、前記アミン類とを反応させる場合には、必要に応じて、溶媒を用いることもできる。 When reacting the polyester resin having hydroxyl groups with the polyisocyanate, and when reacting the polyester prepolymer having isocyanate groups with the amines, a solvent can be used as needed.
前記溶媒としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、芳香族溶媒、ケトン類、エステル類、アミド類、エーテル類等のイソシアネート基に対して不活性なものなどが挙げられる。
前記芳香族溶媒としては、例えば、トルエン、キシレンなどが挙げられる。
前記ケトン類としては、例えば、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンなどが挙げられる。
前記エステル類としては、例えば、酢酸エチルなどが挙げられる。
前記アミド類としては、例えば、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミドなどが挙げられる。
前記エーテル類としては、例えば、テトラヒドロフランなどが挙げられる。
The solvent is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose. Examples of the solvent include aromatic solvents, ketones, esters, amides, ethers, and other solvents that are inactive to isocyanate groups.
Examples of the aromatic solvent include toluene and xylene.
Examples of the ketones include acetone, methyl ethyl ketone, and methyl isobutyl ketone.
Examples of the esters include ethyl acetate.
Examples of the amides include dimethylformamide and dimethylacetamide.
Examples of the ethers include tetrahydrofuran.
前記変性ポリエステル樹脂のガラス転移温度(Tg)としては、-60℃以上0℃以下であることが好ましく、-40℃以上-20℃以下がより好ましい。
前記変性ポリエステル樹脂のガラス転移温度(Tg)が-60℃以上であると、低温でのトナーの流動が抑制できずに、耐熱保存性が悪化し、また、耐フィルミング性が悪化するといった不具合を防止することができる。
前記変性ポリエステル樹脂のガラス転移温度(Tg)が0℃以下であると、定着時の加熱及び加圧によるトナーが十分に変形できず、低温定着性が不十分となる不具合を防止することができる。
The glass transition temperature (Tg) of the modified polyester resin is preferably −60° C. or higher and 0° C. or lower, and more preferably −40° C. or higher and −20° C. or lower.
If the glass transition temperature (Tg) of the modified polyester resin is −60° C. or higher, the flow of the toner at low temperatures cannot be suppressed, which can prevent problems such as deterioration of heat-resistant storage stability and filming resistance.
When the glass transition temperature (Tg) of the modified polyester resin is 0° C. or lower, the toner cannot be sufficiently deformed by the heat and pressure applied during fixing, and the problem of insufficient low-temperature fixing property can be prevented.
前記変性ポリエステル樹脂の含有量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、前記トナー100質量部に対して、1質量部~15質量部が好ましく、5質量部~10質量部がより好ましい。 The content of the modified polyester resin is not particularly limited and can be selected appropriately depending on the purpose, but it is preferably 1 to 15 parts by weight, and more preferably 5 to 10 parts by weight, per 100 parts by weight of the toner.
前記非晶性ポリエステル樹脂、及び前記変性ポリエステル樹脂の分子構造は、溶液や固体によるNMR測定の他、X線回折、GC/MS、LC/MS、IR測定などにより確認することができる。
簡便には、赤外線吸収スペクトルにおいて、965±10cm-1及び990±10cm-1にオレフィンのδCH(面外変角振動)に基づく吸収を有しないものを非晶性ポリエステル樹脂として検出する方法などが挙げられる。
The molecular structures of the amorphous polyester resin and the modified polyester resin can be confirmed by NMR measurement using a solution or solid, as well as X-ray diffraction, GC/MS, LC/MS, IR measurement, and the like.
A simple method includes detecting an amorphous polyester resin by detecting an infrared absorption spectrum that does not have absorption due to olefin δCH (out-of-plane bending vibration) at 965±10 cm −1 and 990±10 cm −1 .
<<着色剤>>
前記着色剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、カーボンブラック、ニグロシン系染料、鉄黒、ナフトールイエローS、ハンザイエロー(10G、5G、G)、カドミウムイエロー、黄色酸化鉄、黄土、黄鉛、チタン黄、ポリアゾイエロー、オイルイエロー、ハンザイエロー(GR、A、RN、R)、ピグメントイエローL、ベンジジンイエロー(G、GR)、パーマネントイエロー(NCG)、バルカンファストイエロー(5G、R)、タートラジンレーキ、キノリンイエローレーキ、アンスラザンイエローBGL、イソインドリノンイエロー、ベンガラ、鉛丹、鉛朱、カドミウムレッド、カドミウムマーキュリレッド、アンチモン朱、パーマネントレッド4R、パラレッド、ファイセーレッド、パラクロルオルトニトロアニリンレッド、リソールファストスカーレットG、ブリリアントファストスカーレット、ブリリアントカーミンBS、パーマネントレッド(F2R、F4R、FRL、FRLL、F4RH)、ファストスカーレットVD、ベルカンファストルビンB、ブリリアントスカーレットG、リソールルビンGX、パーマネントレッドF5R、ブリリアントカーミン6B、ピグメントスカーレット3B、ボルドー5B、トルイジンマルーン、パーマネントボルドーF2K、ヘリオボルドーBL、ボルドー10B、ボンマルーンライト、ボンマルーンメジアム、エオシンレーキ、ローダミンレーキB、ローダミンレーキY、アリザリンレーキ、チオインジゴレッドB、チオインジゴマルーン、オイルレッド、キナクリドンレッド、ピラゾロンレッド、ポリアゾレッド、クロームバーミリオン、ベンジジンオレンジ、ペリノンオレンジ、オイルオレンジ、コバルトブルー、セルリアンブルー、アルカリブルーレーキ、ピーコックブルーレーキ、ビクトリアブルーレーキ、無金属フタロシアニンブルー、フタロシアニンブルー、ファストスカイブルー、インダンスレンブルー(RS、BC)、インジゴ、群青、紺青、アントラキノンブルー、ファストバイオレットB、メチルバイオレットレーキ、コバルト紫、マンガン紫、ジオキサンバイオレット、アントラキノンバイオレット、クロムグリーン、ジンクグリーン、酸化クロム、ピリジアン、エメラルドグリーン、ピグメントグリーンB、ナフトールグリーンB、グリーンゴールド、アシッドグリーンレーキ、マラカイトグリーンレーキ、フタロシアニングリーン、アントラキノングリーン、酸化チタン、亜鉛華、リトボンなどが挙げられる。
<<Coloring Agents>>
The colorant is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose. Examples of the colorant include carbon black, nigrosine dyes, iron black, naphthol yellow S, Hansa yellow (10G, 5G, G), cadmium yellow, yellow iron oxide, yellow ochre, chrome yellow, titanium yellow, polyazo yellow, oil yellow, Hansa yellow (GR, A, RN, R), pigment yellow L, benzidine yellow (G, GR), permanent yellow (NCG), Balkan fast yellow (5G, R), tartrazine lake, quinoline yellow lake, anthrazan yellow BGL, and isoindolinone yellow. , red iron oxide, red lead, vermilion lead, cadmium red, cadmium mercury red, antimony vermilion, permanent red 4R, para red, faise red, parachlor orthonitroaniline red, Lithol Fast Scarlet G, Brilliant Fast Scarlet, Brilliant Carmine BS, permanent red (F2R, F4R, FRL, FRLL, F4RH), Fast Scarlet VD, Belcan Fast Rubin B, Brilliant Scarlet G, Lithol Rubin GX, permanent red F5R, Brilliant Carmine 6B, Pigment Scarlet 3B, Bordeaux 5B , Toluidine Maroon, Permanent Bordeaux F2K, Helio Bordeaux BL, Bordeaux 10B, Bon Maroon Light, Bon Maroon Medium, Eosin Lake, Rhodamine Lake B, Rhodamine Lake Y, Alizarin Lake, Thioindigo Red B, Thioindigo Maroon, Oil Red, Quinacridone Red, Pyrazolone Red, Polyazo Red, Chrome Vermilion, Benzidine Orange, Perinone Orange, Oil Orange, Cobalt Blue, Cerulean Blue, Alkali Blue Lake, Peacock Blue Lake, Victoria Blue Lake, Metal-free Phthalocyanine Blue, Lid Examples of pigments that may be used include cyanine blue, fast sky blue, indanthrene blue (RS, BC), indigo, ultramarine, Prussian blue, anthraquinone blue, fast violet B, methyl violet lake, cobalt purple, manganese purple, dioxane violet, anthraquinone violet, chrome green, zinc green, chromium oxide, pyridian, emerald green, pigment green B, naphthol green B, green gold, acid green lake, malachite green lake, phthalocyanine green, anthraquinone green, titanium oxide, zinc white, and lithopone.
前記着色剤の含有量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、前記トナー100質量部に対して、1質量部以上15質量部以下が好ましく、3質量部以上10質量部以下がより好ましい。 The content of the colorant is not particularly limited and can be selected appropriately depending on the purpose, but it is preferably 1 part by weight to 15 parts by weight, and more preferably 3 parts by weight to 10 parts by weight, per 100 parts by weight of the toner.
前記着色剤は、樹脂と複合化されたマスターバッチとして用いることもできる。
前記マスターバッチの製造又は前記マスターバッチと共に混練される樹脂(マスターバッチ用樹脂)としては、例えば、ポリスチレン、ポリp-クロロスチレン、ポリビニルトルエン等のスチレン又はその置換体の重合体;スチレン-p-クロロスチレン共重合体、スチレン-プロピレン共重合体、スチレン-ビニルトルエン共重合体、スチレン-ビニルナフタリン共重合体、スチレン-アクリル酸メチル共重合体、スチレン-アクリル酸エチル共重合体、スチレン-アクリル酸ブチル共重合体、スチレン-アクリル酸オクチル共重合体、スチレン-メタクリル酸メチル共重合体、スチレン-メタクリル酸エチル共重合体、スチレン-メタクリル酸ブチル共重合体、スチレン-α-クロルメタクリル酸メチル共重合体、スチレン-アクリロニトリル共重合体、スチレン-ビニルメチルケトン共重合体、スチレン-ブタジエン共重合体、スチレン-イソプレン共重合体、スチレン-アクリロニトリル-インデン共重合体、スチレン-マレイン酸共重合体、スチレン-マレイン酸エステル共重合体等のスチレン系共重合体;ポリメチルメタクリレート、ポリブチルメタクリレート、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、エポキシ樹脂、エポキシポリオール樹脂、ポリウレタン、ポリアミド、ポリビニルブチラール、ポリアクリル酸樹脂、ロジン、変性ロジン、テルペン樹脂、脂肪族又は脂環族炭化水素樹脂、芳香族系石油樹脂、塩素化パラフィン、パラフィンワックスなどが挙げられる。
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。
The colorant can also be used as a masterbatch in which it is combined with a resin.
Examples of resins to be used in the production of the masterbatch or to be kneaded with the masterbatch (masterbatch resins) include polymers of styrene or its substitution products, such as polystyrene, poly-p-chlorostyrene, and polyvinyltoluene; styrene-p-chlorostyrene copolymer, styrene-propylene copolymer, styrene-vinyltoluene copolymer, styrene-vinylnaphthalene copolymer, styrene-methyl acrylate copolymer, styrene-ethyl acrylate copolymer, styrene-butyl acrylate copolymer, styrene-octyl acrylate copolymer, styrene-methyl methacrylate copolymer, styrene-ethyl methacrylate copolymer, styrene-butyl methacrylate copolymer, and styrene-α-chloromethyl methacrylate copolymer. styrene copolymers such as styrene-acrylonitrile copolymers, styrene-vinyl methyl ketone copolymers, styrene-butadiene copolymers, styrene-isoprene copolymers, styrene-acrylonitrile-indene copolymers, styrene-maleic acid copolymers, and styrene-maleic acid ester copolymers; polymethyl methacrylate, polybutyl methacrylate, polyvinyl chloride, polyvinyl acetate, polyethylene, polypropylene, polyester, epoxy resins, epoxy polyol resins, polyurethanes, polyamides, polyvinyl butyral, polyacrylic acid resins, rosin, modified rosin, terpene resins, aliphatic or alicyclic hydrocarbon resins, aromatic petroleum resins, chlorinated paraffin, and paraffin wax.
These may be used alone or in combination of two or more.
前記マスターバッチは、マスターバッチ用樹脂と着色剤とを高せん断力をかけて混合し、混練して得ることができる。この際、着色剤と樹脂の相互作用を高めるために、有機溶剤を用いることができる。また、いわゆるフラッシング法と呼ばれる着色剤の水を含んだ水性ペーストを樹脂と有機溶剤と共に混合混練を行い、着色剤を樹脂側に移行させ、水分と有機溶剤成分を除去する方法も、着色剤のウエットケーキをそのまま用いることができるため乾燥する必要がなく、好ましく用いられる。混合混練するには3本ロールミル等の高せん断分散装置が好ましく用いられる。 The masterbatch can be obtained by mixing and kneading a masterbatch resin and a colorant under high shear force. An organic solvent can be used to enhance the interaction between the colorant and resin. The so-called flushing method, in which an aqueous paste containing the colorant in water is mixed and kneaded with the resin and organic solvent, the colorant is transferred to the resin, and the water and organic solvent components are removed, is also preferred because the colorant wet cake can be used as is, eliminating the need for drying. A high-shear dispersing device such as a three-roll mill is preferably used for mixing and kneading.
<<ワックス>>
前記ワックス(離型剤)としては、特に制限はなく、公知のものの中から適宜選択することができ、例えば、天然ワックス、合成ワックスなどが挙げられる。
これらは、1種単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
<<Wax>>
The wax (releasing agent) is not particularly limited and can be appropriately selected from known waxes, such as natural waxes and synthetic waxes.
These may be used alone or in combination of two or more.
前記天然ワックスとしては、例えば、カルナウバワックス、綿ロウ、木ロウライスワックス等の植物系ワックス;ミツロウ、ラノリン等の動物系ワックス;オゾケライト、セルシン等の鉱物系ワックス;パラフィン、マイクロクリスタリン、ペトロラタム等の石油ワックスなどが挙げられる。
前記合成ワックスとしては、例えば、フィッシャー・トロプシュワックス、ポリエチレン、ポリプロピレン等の合成炭化水素ワックス;エステル、ケトン、エーテル、12-ヒドロキシステアリン酸アミド、ステアリン酸アミド、無水フタル酸イミド、塩素化炭化水素等の脂肪酸アミド系化合物;低分子量の結晶性高分子樹脂であるポリ-n-ステアリルメタクリレート、ポリ-n-ラウリルメタクリレート等のポリアクリレートのホモ重合体又は共重合体(例えば、n-ステアリルアクリレート-エチルメタクリレートの共重合体等);側鎖に長いアルキル基を有する結晶性高分子などが挙げられる。
これらの中でも、パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、フィッシャー・トロプシュワックス、ポリエチレンワックス、ポリプロピレンワックスなどの炭化水素系ワックスが好ましい。
Examples of the natural waxes include plant waxes such as carnauba wax, cotton wax, and rice wax; animal waxes such as beeswax and lanolin; mineral waxes such as ozokerite and cerusine; and petroleum waxes such as paraffin, microcrystalline, and petrolatum.
Examples of the synthetic wax include synthetic hydrocarbon waxes such as Fischer-Tropsch wax, polyethylene, and polypropylene; fatty acid amide compounds such as esters, ketones, ethers, 12-hydroxystearic acid amide, stearic acid amide, phthalimide anhydride, and chlorinated hydrocarbons; homopolymers or copolymers of polyacrylates such as poly-n-stearyl methacrylate and poly-n-lauryl methacrylate, which are low molecular weight crystalline polymer resins (for example, n-stearyl acrylate-ethyl methacrylate copolymers); and crystalline polymers having long alkyl groups on their side chains.
Among these, hydrocarbon waxes such as paraffin wax, microcrystalline wax, Fischer-Tropsch wax, polyethylene wax, and polypropylene wax are preferred.
前記ワックスの融点としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、60℃以上80℃以下が好ましい。
前記ワックスの融点が60℃以上であると、低温で離型剤が溶融しやすくなり、耐熱保存性が劣るという不具合を防止することができる。前記ワックスの融点が80℃以下であると、樹脂が溶融して定着温度領域にある場合でも、ワックスが充分溶融しないため、定着オフセットが生じ、画像の欠損を生じるという不具合を防止することができる。
The melting point of the wax is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose, but is preferably 60° C. or higher and 80° C. or lower.
When the melting point of the wax is 60° C. or higher, the release agent is likely to melt at low temperatures, preventing the problem of poor heat-resistant storage stability.When the melting point of the wax is 80° C. or lower, the wax does not melt sufficiently even when the resin melts and is in the fixing temperature range, preventing the problem of fixing offset and image defects.
前記ワックスの含有量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、前記トナー100質量部に対して、2質量部以上10質量部以下が好ましく、3質量部以上8質量部以下がより好ましい。
前記ワックスの含有量が2質量部以上であると、定着時の耐高温オフセット性、及び低温定着性に劣るという不具合を防止することができ、前記ワックスの含有量が10質量部以下であると、耐熱保存性が低下したり、画像のかぶりなどが生じやすくなったりするといった不具合を防止することができる。
The content of the wax is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose, but is preferably 2 parts by mass or more and 10 parts by mass or less, and more preferably 3 parts by mass or more and 8 parts by mass or less, relative to 100 parts by mass of the toner.
When the content of the wax is 2 parts by mass or more, it is possible to prevent problems such as poor high-temperature offset resistance and poor low-temperature fixability during fixing, and when the content of the wax is 10 parts by mass or less, it is possible to prevent problems such as a decrease in heat-resistant storage stability and a tendency for image fogging to occur.
前記トナー母体粒子におけるその他の成分(B)としては、通常のトナー母体粒子に用いられるものであれば、特に制限はなく、目的に応じて、適宜選択することができる。
前記その他の成分(B)の含有量としては、トナーの性質を害することがない限り、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
The other component (B) in the toner base particles is not particularly limited as long as it is one that is used in ordinary toner base particles, and can be appropriately selected depending on the purpose.
The content of the other component (B) is not particularly limited as long as it does not impair the properties of the toner, and can be appropriately selected depending on the purpose.
<その他の成分(A)>
前記トナーにおけるその他の成分(A)としては、通常のトナーに用いられるものであれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、帯電制御剤、外添剤、流動性向上剤、クリーニング性向上剤、磁性材料などが挙げられる。
<Other Components (A)>
The other components (A) in the toner are not particularly limited as long as they are those used in ordinary toners and can be appropriately selected depending on the purpose. Examples thereof include a charge control agent, an external additive, a flowability improver, a cleaning property improver, and a magnetic material.
-帯電制御剤-
前記帯電制御剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ニグロシン系染料、トリフェニルメタン系染料、クロム含有金属錯体染料、モリブデン酸キレート顔料、ローダミン系染料、アルコキシ系アミン、4級アンモニウム塩(フッ素変性4級アンモニウム塩を含む)、アルキルアミド、燐の単体又は化合物、タングステンの単体又は化合物、フッ素系活性剤、サリチル酸金属塩、サリチル酸誘導体の金属塩などが挙げられる。
-Charge control agent-
The charge control agent is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose. Examples thereof include nigrosine dyes, triphenylmethane dyes, chromium-containing metal complex dyes, molybdic acid chelate pigments, rhodamine dyes, alkoxyamines, quaternary ammonium salts (including fluorine-modified quaternary ammonium salts), alkylamides, phosphorus simple substance or compounds, tungsten simple substance or compounds, fluorine-based activators, metal salicylate, and metal salts of salicylic acid derivatives.
前記帯電制御剤の市販品としては、例えば、ニグロシン系染料のボントロン03、第四級アンモニウム塩のボントロンP-51、含金属アゾ染料のボントロンS-34、オキシナフトエ酸系金属錯体のE-82、サリチル酸系金属錯体のE-84、フェノール系縮合物のE-89(以上、オリエント化学工業株式会社製)、第四級アンモニウム塩モリブデン錯体のTP-302、TP-415(以上、保土谷化学工業株式会社製)、LRA-901、ホウ素錯体であるLR-147(以上、日本カーリット株式会社製)などが挙げられる。 Commercially available charge control agents include, for example, the nigrosine dye Bontron 03, the quaternary ammonium salt Bontron P-51, the metal-containing azo dye Bontron S-34, the oxynaphthoic acid metal complex E-82, the salicylic acid metal complex E-84, and the phenol condensate E-89 (all manufactured by Orient Chemical Industry Co., Ltd.), the quaternary ammonium salt molybdenum complexes TP-302 and TP-415 (both manufactured by Hodogaya Chemical Co., Ltd.), LRA-901, and the boron complex LR-147 (all manufactured by Nippon Carlit Co., Ltd.).
前記帯電制御剤の含有量は、前記結着樹脂の種類、必要に応じて使用される添加剤の有無、分散方法を含めたトナー製造方法によって決定されるもので、一義的に限定されるものではないが、前記結着樹脂100質量部に対して、0.1質量部~10質量部が好ましく、0.2質量部~5質量部がより好ましい。
前記帯電制御剤の含有量が10質量部以下であると、トナーの帯電性が大きすぎることにより主帯電制御剤の効果を減退させ、現像ローラとの静電的吸引力が増大し、現像剤の流動性低下や、画像濃度の低下を招くといった問題を解消することができる。
前記帯電制御剤はマスターバッチ及び樹脂とともに溶融混練した後、溶解分散させてもよいし、有機溶媒に直接溶解乃至分散する際に加えてもよいし、トナー表面にトナー粒子作製後に固定化させてもよい。
The content of the charge control agent is determined depending on the type of binder resin, the presence or absence of additives used as needed, and the toner production method including the dispersion method, and is not uniquely limited, but is preferably 0.1 parts by mass to 10 parts by mass, and more preferably 0.2 parts by mass to 5 parts by mass, relative to 100 parts by mass of the binder resin.
If the content of the charge control agent is 10 parts by mass or less, the toner has too high a chargeability, which reduces the effect of the main charge control agent, increases the electrostatic attraction force with the developing roller, and causes problems such as reduced fluidity of the developer and reduced image density.
The charge control agent may be melt-kneaded together with the master batch and the resin, and then dissolved and dispersed, or may be added when directly dissolved or dispersed in an organic solvent, or may be fixed on the surface of the toner after the toner particles are produced.
-外添剤-
前記外添剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、シリカ微粒子、疎水性シリカ、脂肪酸金属塩(例えば、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸アルミニウム等)、金属酸化物(例えば、チタニア、アルミナ、酸化錫、酸化アンチモン等)、フルオロポリマーなどが挙げられる。これらの中でも、無機微粒子が好ましく、疎水化処理された無機微粒子がより好ましい。
前記疎水化された無機微粒子としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択できるが、例えば、疎水化処理された酸化チタン微粒子、疎水化処理されたシリカ微粒子などが挙げられる。
これらは、1種単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
-External additives-
The external additive is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose, and examples thereof include silica fine particles, hydrophobic silica, fatty acid metal salts (e.g., zinc stearate, aluminum stearate, etc.), metal oxides (e.g., titania, alumina, tin oxide, antimony oxide, etc.), fluoropolymers, etc. Among these, inorganic fine particles are preferred, and hydrophobically treated inorganic fine particles are more preferred.
The hydrophobic inorganic fine particles are not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose, and examples thereof include hydrophobic titanium oxide fine particles and hydrophobic silica fine particles.
These may be used alone or in combination of two or more.
前記シリカ微粒子の市販品としては、例えば、R972、R974、RX200、RY200、R202、R805、R812(いずれも、日本アエロジル株式会社製)などが挙げられる。
前記チタニアの市販品としては、例えば、P-25(日本アエロジル株式会社製)、STT-30、STT-65C-S(いずれも、チタン工業株式会社製)、TAF-140(富士チタン工業株式会社製)、MT-150W、MT-500B、MT-600B、MT-150A(いずれも、テイカ株式会社製)などが挙げられる。
前記疎水化処理された酸化チタン微粒子の市販品としては、例えば、T-805(日本アエロジル株式会社製)、STT-30A、STT-65S-S(いずれも、チタン工業株式会社製)、TAF-500T、TAF-1500T(いずれも、富士チタン工業株式会社製)、MT-100S、MT-100T(いずれも、テイカ株式会社製)、IT-S(石原産業株式会社製)などが挙げられる。
Commercially available products of the silica fine particles include, for example, R972, R974, RX200, RY200, R202, R805, and R812 (all manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.).
Examples of commercially available titania products include P-25 (manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.), STT-30, STT-65C-S (all manufactured by Titanium Kogyo Co., Ltd.), TAF-140 (manufactured by Fuji Titanium Kogyo Co., Ltd.), MT-150W, MT-500B, MT-600B, and MT-150A (all manufactured by Teika Corporation).
Commercially available hydrophobized titanium oxide fine particles include, for example, T-805 (manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.), STT-30A, STT-65S-S (both manufactured by Titanium Kogyo Co., Ltd.), TAF-500T, TAF-1500T (both manufactured by Fuji Titanium Kogyo Co., Ltd.), MT-100S, MT-100T (both manufactured by Teika Corporation), and IT-S (manufactured by Ishihara Sangyo Kaisha, Ltd.).
前記疎水化処理は、例えば、親水性の微粒子をメチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、オクチルトリメトキシシラン等のシランカップリング剤などを用いて行うことができる。
また、シリコーンオイルを無機微粒子や酸化微粒子に処理した、シリコーンオイル処理酸化物微粒子、及びシリコーンオイル処理無機微粒子も好適である。前記シリコーンオイルを用いた処理においては、必要に応じて、熱を加えてもよい。
The hydrophobic treatment can be carried out by using hydrophilic fine particles and a silane coupling agent such as methyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, or octyltrimethoxysilane.
In addition, silicone oil-treated oxide fine particles and silicone oil-treated inorganic fine particles, which are inorganic fine particles or oxide fine particles treated with silicone oil, are also suitable. In the treatment using silicone oil, heat may be applied as necessary.
前記シリコーンオイルとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ジメチルシリコーンオイル、メチルフェニルシリコーンオイル、クロルフェニルシリコーンオイル、メチルハイドロジェンシリコーンオイル、アルキル変性シリコーンオイル、フッ素変性シリコーンオイル、ポリエーテル変性シリコーンオイル、アルコール変性シリコーンオイル、アミノ変性シリコーンオイル、エポキシ変性シリコーンオイル、エポキシ・ポリエーテル変性シリコーンオイル、フェノール変性シリコーンオイル、カルボキシル変性シリコーンオイル、メルカプト変性シリコーンオイル、メタクリル変性シリコーンオイル、α-メチルスチレン変性シリコーンオイルなどが挙げられる。 The silicone oil is not particularly limited and can be selected appropriately depending on the purpose. Examples include dimethyl silicone oil, methylphenyl silicone oil, chlorophenyl silicone oil, methylhydrogen silicone oil, alkyl-modified silicone oil, fluorine-modified silicone oil, polyether-modified silicone oil, alcohol-modified silicone oil, amino-modified silicone oil, epoxy-modified silicone oil, epoxy-polyether-modified silicone oil, phenol-modified silicone oil, carboxyl-modified silicone oil, mercapto-modified silicone oil, methacrylic-modified silicone oil, and α-methylstyrene-modified silicone oil.
前記外添剤における一次粒子の平均粒径としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、100nm以下が好ましく、1nm~100nmがより好ましく、3nm~70nmがさらに好ましく、5nm~70nmが特に好ましい。
前記外添剤における一次粒子の平均粒径が、上記範囲であると、無機微粒子がトナー中に埋没し、その機能が有効に発揮されにくいという不具合、及び感光体表面を不均一に傷つけるという不具合を防止することができる。
前記外添剤としては、疎水化処理された一次粒子の平均粒径が20nm以下の無機微粒子を少なくとも1種類以上含み、かつ30nm以上の無機微粒子を少なくとも1種類含むことが好ましい。
前記外添剤のBET法による比表面積としては、20m2/g~500m2/gが好ましい。
The average particle size of the primary particles in the external additive is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose, but is preferably 100 nm or less, more preferably 1 nm to 100 nm, even more preferably 3 nm to 70 nm, and particularly preferably 5 nm to 70 nm.
When the average particle size of the primary particles in the external additive is within the above range, it is possible to prevent the inorganic fine particles from being buried in the toner, making it difficult for them to effectively perform their functions, and the photosensitive member surface from being unevenly damaged.
The external additive preferably contains at least one type of inorganic fine particles that have been hydrophobized and have an average primary particle size of 20 nm or less, and at least one type of inorganic fine particles that have an average primary particle size of 30 nm or more.
The specific surface area of the external additive as measured by the BET method is preferably 20 m 2 /g to 500 m 2 /g.
前記外添剤の含有量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、前記トナー100質量部に対して、0.1質量部以上5質量部以下が好ましく、0.3質量部以上3質量部以下がより好ましい。 The content of the external additive is not particularly limited and can be selected appropriately depending on the purpose, but is preferably 0.1 parts by weight or more and 5 parts by weight or less, and more preferably 0.3 parts by weight or more and 3 parts by weight or less, per 100 parts by weight of the toner.
-流動性向上剤-
前記流動性向上剤としては、表面処理を行い、疎水性を上げ、高湿度下においても流動特性や帯電特性の悪化を防止可能なものであれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、シランカップリング剤、シリル化剤、フッ化アルキル基を有するシランカップリング剤、有機チタネート系カップリング剤、アルミニウム系のカップリング剤、シリコーンオイル、変性シリコーンオイルなどが挙げられる。
前記シリカ及び前記酸化チタンは、前記流動性向上剤により表面処理を行い、疎水性シリカ、疎水性酸化チタンとして使用するのが特に好ましい。
- Flow improver -
The flowability improver is not particularly limited as long as it is capable of performing a surface treatment to increase hydrophobicity and preventing deterioration of flowability and charging properties even under high humidity conditions, and can be appropriately selected depending on the purpose. Examples of the flowability improver include silane coupling agents, silylating agents, silane coupling agents having a fluorinated alkyl group, organic titanate coupling agents, aluminum coupling agents, silicone oils, and modified silicone oils.
It is particularly preferable that the silica and titanium oxide are surface-treated with the flowability improver and used as hydrophobic silica and hydrophobic titanium oxide.
-クリーニング性向上剤-
前記クリーニング性向上剤は、感光体や一次転写媒体に残存する転写後の現像剤を除去するために前記トナーに添加されるものであれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸等の脂肪酸金属塩、ポリメチルメタクリレート微粒子、ポリスチレン微粒子等のソープフリー乳化重合により製造されたポリマー微粒子などが挙げられる。
前記ポリマー微粒子としては、比較的粒度分布が狭いものが好ましく、体積平均粒径が0.01μm~1μmであるものも好ましい。
- Cleaning improver -
The cleaning property improver is not particularly limited as long as it is added to the toner in order to remove the developer remaining on the photosensitive member or the primary transfer medium after transfer, and can be appropriately selected depending on the purpose. Examples of the cleaning property improver include fatty acid metal salts such as zinc stearate, calcium stearate, and stearic acid, and polymer fine particles produced by soap-free emulsion polymerization, such as polymethyl methacrylate fine particles and polystyrene fine particles.
The polymer particles preferably have a relatively narrow particle size distribution, and preferably have a volume average particle size of 0.01 μm to 1 μm.
-磁性材料-
前記磁性材料としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、鉄粉、マグネタイト、フェライトなどが挙げられる。これらの中でも、色調の点で白色のものが好ましい。
-Magnetic materials-
The magnetic material is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose, and examples thereof include iron powder, magnetite, ferrite, etc. Among these, white materials are preferred in terms of color tone.
本発明のトナーにおいて、示差走査熱量測定(DSC)の昇温1回目におけるガラス転移温度(Tg1st)としては、40℃~65℃が好ましい。
前記トナーのテトラヒドロフラン(THF)に不溶な成分において、DSCの昇温1回目におけるガラス転移温度(Tg1st)としては、-45℃~5℃が好ましい。
前記トナーのTHFに可溶な成分において、DSCの昇温2回目におけるガラス転移温度(Tg2nd)としては、20℃~65℃が好ましい。
前記トナーの示差走査熱量測定(DSC)の昇温1回目におけるガラス転移温度(Tg1st)、及び2回目の昇温におけるガラス転移点(Tg2nd)は、低温定着性と耐熱保存性が向上したトナーを得ることができる点で、Tg1st-Tg2nd≧10[℃]を満たすことが好ましい。
In the toner of the present invention, the glass transition temperature (Tg1st) at the first temperature rise in differential scanning calorimetry (DSC) is preferably 40°C to 65°C.
The glass transition temperature (Tg1st) of the component of the toner that is insoluble in tetrahydrofuran (THF) at the first temperature rise in DSC is preferably from -45°C to 5°C.
The THF-soluble component of the toner preferably has a glass transition temperature (Tg2nd) at the second temperature rise in DSC of 20°C to 65°C.
The glass transition temperature (Tg1st) in the first temperature rise and the glass transition temperature (Tg2nd) in the second temperature rise in differential scanning calorimetry (DSC) of the toner preferably satisfy Tg1st-Tg2nd≧10° C., in order to obtain a toner having improved low-temperature fixability and heat-resistant storage stability.
前記トナーのガラス転移温度は、例えば、示差走査熱量計(DSC-60、株式会社島津製作所製)などを用いて測定することができる。
例えば、上記示差走査熱量計を用いてDSC曲線を計測する。得られたDSC曲線から、解析プログラムを用いて、1回目の昇温時におけるDSC曲線を選択し、解析プログラム中の吸熱ショルダー温度を用いて、昇温1回目におけるガラス転移温度(Tg1st)を求めることができる。2回目の昇温時におけるDSC曲線を選択し、吸熱ショルダー温度を用いて、昇温2回目におけるガラス転移温度(Tg2nd)を求めることができる。
The glass transition temperature of the toner can be measured using, for example, a differential scanning calorimeter (DSC-60, manufactured by Shimadzu Corporation).
For example, a DSC curve is measured using the differential scanning calorimeter. From the obtained DSC curve, a DSC curve at the first temperature rise is selected using an analysis program, and the glass transition temperature at the first temperature rise (Tg1st) can be determined using the endothermic shoulder temperature in the analysis program. A DSC curve at the second temperature rise is selected, and the glass transition temperature at the second temperature rise (Tg2nd) can be determined using the endothermic shoulder temperature.
<樹脂微粒子の凝集体>
本発明において、前記トナー母体粒子の表面上には、前記樹脂微粒子(B)及び前記樹脂微粒子(B)が凝集してなる凝集体が存在する。
本発明における「凝集体」とは、前記トナー母体粒子の表面上に存在する前記樹脂微粒子(B)における最小粒子の長径をRとしたとき、3R以上の長径を有する粒子のことを示す。
本発明における「最小粒子」とは、前記トナー母体粒子上に存在する樹脂粒子(樹脂微粒子又は凝集体)の外周が、最も小さい樹脂粒子のことを示す。
なお、本発明における凝集体の長径をR’とする。
<Aggregates of resin fine particles>
In the present invention, the resin fine particles (B) and aggregates formed by agglomeration of the resin fine particles (B) are present on the surface of the toner base particles.
The term "aggregate" in the present invention refers to particles having a major axis of 3R or more, where R is the major axis of the smallest particle of the resin fine particles (B) present on the surface of the toner base particle.
The term "smallest particle" in the present invention refers to a resin particle having the smallest outer periphery among the resin particles (fine resin particles or aggregates) present on the toner base particle.
In the present invention, the major axis of the aggregate is represented by R'.
<長径R及びR’の測定方法>
トナーに対して、超音波による外添剤の遊離処理を行うことで外添剤を極力除去し、トナー母体粒子に近い状態にした後、最小粒子の長径Rを求める。
[1]100mlのスクリュー管に、界面活性剤を含有した5質量%水溶液(商品名:ノイゲンET-165、第一工業製薬株式会社製)を50ml添加し、その混合液にトナー3gを加えて静かに上下左右に動かす。その後、トナーが分散溶液になじむようにボールミルで30分間撹拌する。
[2]超音波ホモジナイザー(商品名:homogenizer、形式VCX750、CV33、SONICS&MATERIALS有限会社製)を用いて、出力40Wに設定し、60分間超音波エネルギーを付与する。
-超音波条件-
・振動時間:60分連続
・振幅:40W
・振動開始温度:23±1.5℃
・振動中温度:23±1.5℃
[3](1)分散液を濾紙(商品名:定性ろ紙(No.2、110mm)、アドバンテック東洋株式会社製)で吸引濾過し、イオン交換水で2回洗浄した後、再度濾過を行い、遊離した添加剤を除去後、トナーを乾燥させる。
(2)(1)で得られたトナーをランダムに選択し、走査型電子顕微鏡(SEM)で観察する。まず、反射電子像を観察することでSiを含有する外添剤や帯電制御剤を検出し、反射電子画像を撮影する。
(3)得られた反射電子画像を画像処理ソフト(ImageJ)で二値化処理(閾値;135)を行い、前記外添剤と前記帯電制御剤とを排した画像を作製する。
(4)(2)と同じ位置で二次電子画像を観察及び撮影する。樹脂微粒子(OMS)は反射電子画像では観察されず、二次電子画像でのみ観察されるため、(3)で得られた画像と照合し、残存外添剤及び帯電制御剤以外の部分((3)で排除した以外の部分)に存在する粒子を樹脂粒子(樹脂微粒子又は凝集体)とする。
(5)画像処理ソフト(ImageJ)を使用して、トナー母体粒子上の樹脂粒子(樹脂微粒子又は凝集体)の外周を測定し、最も外周が小さい樹脂微粒子を最小粒子とする。なお、最小粒子は、1視野単位ではなく、1トナー粒子単位で判定する。
(6)前記最小粒子において、測定して得られた外周と同じ円周を有する真円の直径を、前記長径Rとする。
なお、前記凝集体の長径R’についても、前記長径Rと同様に外周を測定し、測定して得られた外周と同じ円周を有する真円の直径を、前記長径R’とする。
<Method for measuring major diameter R and R'>
The toner is subjected to a process of releasing external additives using ultrasonic waves to remove as much of the external additives as possible, and after the toner is brought into a state close to that of toner base particles, the major axis R of the smallest particle is determined.
[1] 50 ml of a 5% by mass aqueous solution containing a surfactant (product name: Noigen ET-165, manufactured by Dai-ichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.) is added to a 100 ml screw tube, and 3 g of toner is added to the mixture, followed by gently moving the mixture up and down and left and right. The mixture is then stirred for 30 minutes in a ball mill to allow the toner to blend into the dispersion solution.
[2] Using an ultrasonic homogenizer (trade name: homogenizer, model VCX750, CV33, manufactured by SONICS & MATERIALS LLC), set the output to 40 W and apply ultrasonic energy for 60 minutes.
-Ultrasonic conditions-
・Vibration time: 60 minutes continuous ・Amplitude: 40W
・Vibration start temperature: 23±1.5℃
・Temperature during vibration: 23±1.5℃
[3] (1) The dispersion liquid is suction filtered using filter paper (product name: Qualitative Filter Paper (No. 2, 110 mm), manufactured by Advantec Toyo Co., Ltd.), washed twice with ion-exchanged water, and then filtered again to remove the liberated additives, and the toner is then dried.
(2) Randomly select the toner obtained in (1) and observe it with a scanning electron microscope (SEM). First, the external additives and charge control agents containing Si are detected by observing the backscattered electron image, and the backscattered electron image is taken.
(3) The obtained backscattered electron image is binarized (threshold: 135) using image processing software (ImageJ) to prepare an image from which the external additives and the charge control agent have been removed.
(4) A secondary electron image is observed and photographed at the same position as in (2). Since the resin fine particles (OMS) cannot be observed in the backscattered electron image but can only be observed in the secondary electron image, the image is compared with the image obtained in (3), and particles present in the areas other than the remaining external additives and charge control agent (areas other than those excluded in (3)) are determined to be resin particles (resin fine particles or aggregates).
(5) Using image processing software (ImageJ), the outer circumferences of the resin particles (resin fine particles or aggregates) on the toner base particles are measured, and the resin fine particles with the smallest outer circumference are determined as the smallest particles. Note that the smallest particles are determined not per visual field but per toner particle.
(6) In the smallest particle, the diameter of a perfect circle having the same circumference as the measured outer circumference is taken as the major axis R.
The major axis R' of the aggregate is also measured in the same manner as the major axis R, and the diameter of a perfect circle having the same circumference as the measured major axis R' is defined as the major axis R'.
<凝集体の占有率>
本発明において、前記凝集体が前記トナー母体粒子の表面を占める割合は、15%以上60%以下である。
なお、本発明において、「前記凝集体が前記トナー母体粒子の表面を占める割合」は、「占有率」と称することがある。
<Aggregate Occupancy Ratio>
In the present invention, the ratio of the aggregates to the surface of the toner base particles is 15% or more and 60% or less.
In the present invention, the "proportion of the aggregates occupying the surface of the toner base particle" may be referred to as the "occupancy rate."
前記占有率としては、15%以上60%以下であることが好ましく、15%以上35%以下がより好ましい。
前記占有率が15%以上60%以下であれば、外添剤の遊離量を適正化することができ、フィルミングの発生を抑制するのとともに、低温定着性及び低付着力による優れたクリーニング性を高いレベルで両立することができる。
前記占有率が15%以上であると、トナー母体粒子表面上の外添剤は遊離しやすく、遊離量が多すぎるためフィルミングが発生しやすくなるといった問題を解消することができる。
前記占有率が60%以下であると、凝集体が定着ローラからの熱の伝わりを阻害してしまい、十分な低温定着性が得られないといった問題を解消することができる。
The occupation ratio is preferably 15% or more and 60% or less, and more preferably 15% or more and 35% or less.
When the occupancy rate is 15% or more and 60% or less, the amount of liberated external additive can be optimized, the occurrence of filming can be suppressed, and low-temperature fixability and excellent cleanability due to low adhesive force can be simultaneously achieved at a high level.
If the occupancy rate is 15% or more, the external additives on the surface of the toner base particles are likely to be liberated, and the problem of filming occurring due to the excessive liberation can be resolved.
If the occupancy is 60% or less, the agglomerates hinder the heat transfer from the fixing roller, and the problem of insufficient low-temperature fixability can be solved.
<樹脂微粒子間の距離における標準偏差>
本発明において、前記樹脂微粒子間の距離とは、トナー母体粒子の表面に存在する樹脂微粒子表面と、前記樹脂微粒子に接触していない隣り合った樹脂微粒子表面との最短距離を示す。
なお、本発明において、「トナー母体粒子の表面に存在する樹脂微粒子表面と、前記樹脂微粒子に接触していない隣り合った樹脂微粒子表面との最短距離」は、「樹脂微粒子間の距離」と称することがある。
前記トナー母体粒子の表面は、平らではなく若干丸みをおびている(カーブしている)ため、前記樹脂微粒子間の距離とは、前記トナー母体粒子表面の前記樹脂微粒子間の距離を測定したものではなく、前記トナー母体粒子表面上の前記樹脂微粒子を走査型電子顕微鏡(SEM)により撮影した画像上における、樹脂微粒子間の最短距離である。
<Standard deviation of distance between resin particles>
In the present invention, the distance between the resin particles refers to the shortest distance between the surface of a resin particle present on the surface of a toner base particle and the surface of an adjacent resin particle that is not in contact with the resin particle.
In the present invention, the "shortest distance between the surface of a resin particle present on the surface of a toner base particle and the surface of an adjacent resin particle that is not in contact with the resin particle" may be referred to as the "distance between resin particles."
Since the surface of the toner base particle is not flat but slightly rounded (curved), the distance between the resin fine particles is not the measured distance between the resin fine particles on the surface of the toner base particle, but the shortest distance between the resin fine particles on an image of the resin fine particles on the surface of the toner base particle taken with a scanning electron microscope (SEM).
本発明のトナーは、前記トナー母体粒子の表面に存在する互いに接触してない隣り合った前記樹脂微粒子間の距離における標準偏差が、500nm以下であることが好ましく、300nm以下であることがより好ましく、150nm以下であることがさらに好ましい。
前記樹脂微粒子間の距離における標準偏差が500nm以下であることにより、樹脂微粒子に期待される前記トナー母体粒子表面の保護作用が局所的に発現されず、信頼性が悪化するといった問題を解消することができる。
In the toner of the present invention, the standard deviation of the distance between adjacent resin fine particles that are not in contact with each other and are present on the surface of the toner base particle is preferably 500 nm or less, more preferably 300 nm or less, and even more preferably 150 nm or less.
By making the standard deviation of the distance between the resin particles 500 nm or less, the protective effect of the resin particles on the surface of the toner base particles is not locally exhibited, which can solve the problem of reduced reliability.
<占有率及び樹脂微粒子間の距離の測定方法>
トナーに対して、超音波による外添剤の遊離処理を行うことで外添剤を極力除去し、トナー母体粒子に近い状態にした後、占有率及び樹脂微粒子間の距離を求める。
[1]100mlのスクリュー管に、界面活性剤を含有した5質量%水溶液(商品名:ノイゲンET-165、第一工業製薬株式会社製)を50ml添加し、その混合液にトナー3gを加えて静かに上下左右に動かす。その後、トナーが分散溶液になじむようにボールミルで30分間撹拌する。
[2]超音波ホモジナイザー(商品名:homogenizer、形式VCX750、CV33、SONICS&MATERIALS有限会社製)を用いて、出力40Wに設定し、60分間超音波エネルギーを付与する。
-超音波条件-
・振動時間:60分連続
・振幅:40W
・振動開始温度:23±1.5℃
・振動中温度:23±1.5℃
[3](1)分散液を濾紙(商品名:定性ろ紙(No.2、110mm)、アドバンテック東洋株式会社製)で吸引濾過し、イオン交換水で2回洗浄した後、再度濾過を行い、遊離した添加剤を除去後、トナーを乾燥させる。
(2)(1)で得られたトナーをランダムに選択し、走査型電子顕微鏡(SEM)で観察する。まず、反射電子像を観察することでSiを含有する外添剤や帯電制御剤を検出し、反射電子画像を撮影する。
(3)得られた反射電子画像を画像処理ソフト(ImageJ)で二値化処理(閾値;135)を行い、前記外添剤と前記帯電制御剤とを排した画像を作製する。
(4)(2)と同じ位置で二次電子画像を観察及び撮影する。樹脂微粒子(OMS)は反射電子画像では観察されず、二次電子画像でのみ観察されるため、(3)で得られた画像と照合し、残存外添剤及び帯電制御剤以外の部分((3)で排除した以外の部分)に存在する粒子を樹脂粒子(樹脂微粒子又は凝集体)とする。なお、トナー粒子の撮影場所は無作為に選定する。
(5)画像処理ソフト(ImageJ)を使用して、二値化処理(閾値;135)を行い、二値化画像100枚(画像一枚当たりトナー粒子1個)を作製する。得られた二値化画像から各凝集体が占める総面積、及びトナー母体粒子の面積、及び樹脂微粒子間の距離を測定する。
(6)各凝集体が占める総面積、及びトナー母体粒子の面積については、平均値を求め、前記占有率を算出する。前記樹脂微粒子間の距離については、標準偏差を算出する。
なお、各凝集体が占める総面積、及び前記トナー母体粒子の面積は、測定して得られた外周と同じ円周を有する真円の面積を、前記凝集体及び前記トナー母体粒子のそれぞれの面積とする。
<Method for measuring occupation ratio and distance between resin particles>
The toner is subjected to a process of releasing the external additives using ultrasonic waves to remove as much of the external additives as possible, and after the toner is brought into a state close to that of the toner base particles, the occupancy rate and the distance between the resin particles are determined.
[1] 50 ml of a 5% by mass aqueous solution containing a surfactant (product name: Noigen ET-165, manufactured by Dai-ichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.) is added to a 100 ml screw tube, and 3 g of toner is added to the mixture, followed by gently moving the mixture up and down and left and right. The mixture is then stirred for 30 minutes in a ball mill to allow the toner to blend into the dispersion solution.
[2] Using an ultrasonic homogenizer (trade name: homogenizer, model VCX750, CV33, manufactured by SONICS & MATERIALS LLC), set the output to 40 W and apply ultrasonic energy for 60 minutes.
-Ultrasonic conditions-
・Vibration time: 60 minutes continuous ・Amplitude: 40W
・Vibration start temperature: 23±1.5℃
・Temperature during vibration: 23±1.5℃
[3] (1) The dispersion liquid is suction filtered using filter paper (product name: Qualitative Filter Paper (No. 2, 110 mm), manufactured by Advantec Toyo Co., Ltd.), washed twice with ion-exchanged water, and then filtered again to remove the liberated additives, and the toner is then dried.
(2) Randomly select the toner obtained in (1) and observe it with a scanning electron microscope (SEM). First, the external additives and charge control agents containing Si are detected by observing the backscattered electron image, and the backscattered electron image is taken.
(3) The obtained backscattered electron image is binarized (threshold: 135) using image processing software (ImageJ) to prepare an image from which the external additives and the charge control agent have been removed.
(4) A secondary electron image is observed and photographed at the same position as in (2). Since the resin fine particles (OMS) cannot be observed in the backscattered electron image but can only be observed in the secondary electron image, the image is compared with the image obtained in (3), and particles present in the areas other than the remaining external additives and charge control agent (areas other than those excluded in (3)) are determined to be resin particles (resin fine particles or aggregates). The locations where the toner particles are photographed are selected at random.
(5) Using image processing software (ImageJ), binarization (threshold: 135) is performed to create 100 binarized images (one toner particle per image). From the obtained binarized images, the total area occupied by each aggregate, the area of the toner base particles, and the distance between the resin fine particles are measured.
(6) The total area occupied by each aggregate and the area of the toner base particles are averaged to calculate the occupancy rate. The standard deviation is calculated for the distance between the resin particles.
The total area occupied by each aggregate and the area of the toner base particle are defined as the areas of a perfect circle having the same circumference as the measured outer periphery.
前記占有率は、下記式によって算出される。
占有率(%)=凝集体が占める総面積の平均値/トナー母体の面積の平均値
The occupation ratio is calculated by the following formula.
Occupancy rate (%) = average value of total area occupied by aggregates / average value of area of toner matrix
前記樹脂微粒子間の距離における標準偏差は、粒子間距離をxとすると、下記式によって算出される。 The standard deviation of the distance between the resin microparticles is calculated using the following formula, where x is the interparticle distance.
前記走査型電子顕微鏡(SEM)における撮影条件を以下に示す。
[撮影条件]
・走査型電子顕微鏡:SU-8230(株式会社日立ハイテクノロジーズ製)
・撮影倍率:60000倍
・撮影像:SE(L):二次電子、BSE(反射電子)
・加速電圧:3.0kV
・加速電流:1.0μA
・プローブ電流:Normal
・焦点モード:UHR
・WD:8.0mm
The photographing conditions for the scanning electron microscope (SEM) are as follows.
[Shooting conditions]
Scanning electron microscope: SU-8230 (Hitachi High-Technologies Corporation)
・Photographing magnification: 60,000 times ・Photographed image: SE (L): secondary electrons, BSE (backscattered electrons)
Acceleration voltage: 3.0 kV
・Acceleration current: 1.0μA
・Probe current: Normal
Focus mode: UHR
・WD: 8.0 mm
ここで、本発明に係るトナーについて図面を参照しながら説明する。なお、本発明は以下に示す実施形態に限定されるものではなく、他の実施形態、追加、修正、削除など、当業者が想到することができる範囲内で変更することができ、いずれの態様においても本発明の作用・効果を奏する限り、本発明の範囲に含まれるものである。 The toner according to the present invention will now be described with reference to the drawings. The present invention is not limited to the embodiments shown below, and other modifications, additions, corrections, deletions, and other changes may be made within the scope of what one skilled in the art could conceive. Any aspect that achieves the effects and advantages of the present invention is within the scope of the present invention.
図1は、トナー表面の状態の一例を示す概略図である。トナー母体粒子4の表面には、樹脂微粒子3、及び樹脂微粒子からなる凝集体5が存在している。樹脂微粒子3は、コア樹脂2とシェル樹脂1とからなる。Mは、樹脂微粒子3の体積平均一次粒径を示す。Lは、樹脂微粒子間の距離を示す。 Figure 1 is a schematic diagram showing an example of the state of a toner surface. Resin fine particles 3 and aggregates 5 made of resin fine particles are present on the surface of a toner base particle 4. The resin fine particles 3 consist of a core resin 2 and a shell resin 1. M indicates the volume-average primary particle diameter of the resin fine particles 3. L indicates the distance between the resin fine particles.
(現像剤)
本発明の現像剤は、少なくとも本発明のトナーを含み、必要に応じて、キャリア等の適宜選択されるその他の成分を含む。なお、現像剤は、一成分現像剤であっても二成分現像剤であってもよいが、近年の情報処理速度の向上に対応した高速プリンタ等に使用する場合には、寿命が向上することから、二成分現像剤が好ましい。
(Developer)
The developer of the present invention contains at least the toner of the present invention and, if necessary, contains other appropriately selected components such as a carrier, etc. The developer may be a one-component developer or a two-component developer, but when used in a high-speed printer or the like that corresponds to the recent improvement in information processing speed, a two-component developer is preferred because of its improved lifespan.
<キャリア>
前記キャリアとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、芯材と、芯材を被覆する樹脂層とを有するものが好ましい。
<Career>
The carrier is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose, but is preferably one having a core material and a resin layer covering the core material.
<<芯材>>
前記芯材の材料としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、50emu/g~90emu/gのマンガン-ストロンチウム系材料、50emu/g~90emu/gのマンガン-マグネシウム系材料などが挙げられる。また、画像濃度を確保するためには、100emu/g以上の鉄粉、75emu/g~120emu/gのマグネタイト等の高磁化材料を用いることが好ましい。また、穂立ち状態となっている現像剤の感光体に対する衝撃を緩和でき、高画質化に有利であることから、30emu/g~80emu/gの銅-亜鉛系等の低磁化材料を用いることが好ましい。
これらは、1種を単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
<<Core material>>
The material for the core is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose, and examples thereof include manganese-strontium-based materials with a repulsion of 50 emu/g to 90 emu/g and manganese-magnesium-based materials with a repulsion of 50 emu/g to 90 emu/g. Furthermore, in order to ensure image density, it is preferable to use high-magnetization materials such as iron powder with a repulsion of 100 emu/g or more, or magnetite with a repulsion of 75 emu/g to 120 emu/g. Furthermore, it is preferable to use low-magnetization materials such as copper-zinc-based materials with a repulsion of 30 emu/g to 80 emu/g, as these materials can mitigate the impact of the developer in a standing state on the photoreceptor and are advantageous for achieving high image quality.
These may be used alone or in combination of two or more.
前記芯材の体積平均粒径としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、10μm~150μmが好ましく、40μm~100μmがより好ましい。
前記芯材の体積平均粒径が10μm以上であると、キャリア中に微粉が多くなり、一粒子当たりの磁化が低下してキャリアの飛散が生じるといった問題を解消することができる。
前記芯材の体積平均粒径が150μm以下であると、比表面積が低下し、トナーの飛散が生じることで、ベタ部分の多いフルカラーでは、特にベタ部の再現が悪くなるといった問題を解消することができる。
The volume average particle size of the core material is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose, but is preferably 10 μm to 150 μm, more preferably 40 μm to 100 μm.
If the volume average particle diameter of the core material is 10 μm or more, the amount of fine powder in the carrier increases, which can solve the problem of carrier scattering due to reduced magnetization per particle.
If the volume average particle diameter of the core material is 150 μm or less, the specific surface area decreases, causing toner scattering, which can solve the problem of poor reproduction of solid areas, especially in full color printing which has many solid areas.
本発明のトナーは、前記キャリアと混合して二成分現像剤に用いることができる。
前記二成分現像剤における前記キャリアの含有量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、前記二成分現像剤100質量部に対して、90質量部以上98質量部以下が好ましく、93質量部以上97質量部以下がより好ましい。
本発明の現像剤は、磁性一成分現像方法、非磁性一成分現像方法、二成分現像方法等の公知の各種電子写真法による画像形成に好適に用いることができる。
The toner of the present invention can be mixed with the carrier and used in a two-component developer.
The content of the carrier in the two-component developer is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose, but is preferably 90 parts by mass or more and 98 parts by mass or less, and more preferably 93 parts by mass or more and 97 parts by mass or less, relative to 100 parts by mass of the two-component developer.
The developer of the present invention can be suitably used for image formation by various known electrophotographic methods such as a magnetic one-component development method, a non-magnetic one-component development method, and a two-component development method.
(トナーの製造方法)
本発明のトナーの製造方法は、前記トナーを製造する方法である。
前記トナーの製造方法は、複合粒子形成工程と、除去工程とを含み、更に必要に応じて、その他の工程を含む。
(Toner manufacturing method)
The toner production method of the present invention is a method for producing the above-mentioned toner.
The method for producing the toner includes a composite particle forming step and a removing step, and may further include other steps as necessary.
<複合粒子形成工程>
前記複合粒子形成工程は、前記トナー母体粒子の表面に前記樹脂微粒子を付着させて、複合粒子を形成する工程である。
前記複合粒子の形成方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択でき、例えば、結着樹脂、着色剤、ワックス等のトナー母体粒子の成分を含む油相を、樹脂微粒子を含む水系媒体中で分散させることにより造粒する公知の溶解懸濁法などが挙げられる。
<Composite particle formation process>
The composite particle forming step is a step of forming composite particles by adhering the resin fine particles to the surfaces of the toner base particles.
The method for forming the composite particles is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose. For example, a known dissolution suspension method can be used in which an oil phase containing components of toner base particles such as a binder resin, a colorant, and a wax is dispersed in an aqueous medium containing resin fine particles to form granules.
前記溶解懸濁法の一例として、前記プレポリマーと硬化剤との伸長反応及び/又は架橋反応によりポリエステル樹脂を生成させながら、複合粒子を形成する方法を示す。
この方法では、水系媒体(水相)の調製、トナー母体粒子の材料を含有する油相の調製、トナー母体粒子材料の乳化乃至分散、及び有機溶媒の除去を行う。
As an example of the dissolution suspension method, a method of forming composite particles while generating a polyester resin by an elongation reaction and/or crosslinking reaction between the prepolymer and a curing agent will be described.
In this method, an aqueous medium (aqueous phase) is prepared, an oil phase containing the materials for the toner base particles is prepared, the toner base particle materials are emulsified or dispersed, and the organic solvent is removed.
-水系媒体(水相)の調製-
前記水系媒体の調製は、例えば、樹脂微粒子を水系媒体に分散させることにより行うことができる。
前記水系媒体における樹脂微粒子の添加量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、水系媒体100質量部に対して、0.5質量部~10質量部が好ましい。
- Preparation of aqueous medium (aqueous phase) -
The aqueous medium can be prepared, for example, by dispersing resin fine particles in the aqueous medium.
The amount of resin particles added to the aqueous medium is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose, but is preferably 0.5 to 10 parts by mass per 100 parts by mass of the aqueous medium.
前記水系媒体としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、水、水と混和可能な溶媒、これらの混合物などが挙げられる。これらの中でも、水が好ましい。これらは、1種を単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
前記水と混和可能な溶媒としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、アルコール、ジメチルホルムアミド、テトラヒドロフラン、セロソルブ類、低級ケトン類などが挙げられる。
前記アルコールとしては、例えば、メタノール、イソプロパノール、エチレングリコールなどが挙げられる。
前記低級ケトン類としては、例えば、アセトン、メチルエチルケトンなどが挙げられる。
The aqueous medium is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose. Examples thereof include water, a solvent miscible with water, and a mixture thereof. Among these, water is preferred. These may be used alone or in combination of two or more.
The water-miscible solvent is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose. Examples thereof include alcohol, dimethylformamide, tetrahydrofuran, cellosolves, and lower ketones.
Examples of the alcohol include methanol, isopropanol, and ethylene glycol.
Examples of the lower ketones include acetone and methyl ethyl ketone.
-油相の調製-
前記油相の調製は、結着樹脂、着色剤、及びワックスを含有し、更に必要に応じて、硬化剤等を含むトナー母体粒子の材料を、有機溶媒中に溶解乃至分散させることにより行うことができる。
前記硬化剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択でき、例えば、イソホロンジアミン(IPDA)などが挙げられる。
- Preparation of oil phase -
The oil phase can be prepared by dissolving or dispersing the materials for the toner base particles, which contain a binder resin, a colorant, and a wax, and further contain a curing agent, etc., as needed, in an organic solvent.
The curing agent is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose. For example, isophoronediamine (IPDA) can be used.
前記有機溶媒としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、除去が容易である点で、沸点が150℃未満の有機溶媒が好ましい。
前記沸点が150℃未満の有機溶媒としては、例えば、トルエン、キシレン、ベンゼン、四塩化炭素、塩化メチレン、1,2-ジクロロエタン、1,1,2-トリクロロエタン、トリクロロエチレン、クロロホルム、モノクロロベンゼン、ジクロロエチリデン、酢酸メチル、酢酸エチル、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンなどが挙げられる。これらの中でも、酢酸エチル、トルエン、キシレン、ベンゼン、塩化メチレン、1,2-ジクロロエタン、クロロホルム、四塩化炭素等が好ましく、酢酸エチルがより好ましい。
これらは、1種を単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
The organic solvent is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose, but organic solvents having a boiling point of less than 150° C. are preferred in terms of ease of removal.
Examples of the organic solvent having a boiling point of less than 150° C. include toluene, xylene, benzene, carbon tetrachloride, methylene chloride, 1,2-dichloroethane, 1,1,2-trichloroethane, trichloroethylene, chloroform, monochlorobenzene, dichloroethylidene, methyl acetate, ethyl acetate, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, etc. Among these, ethyl acetate, toluene, xylene, benzene, methylene chloride, 1,2-dichloroethane, chloroform, carbon tetrachloride, etc. are preferred, and ethyl acetate is more preferred.
These may be used alone or in combination of two or more.
-乳化乃至分散-
前記トナーの材料の乳化乃至分散は、前記トナー母体粒子の材料を含有する油相を、前記水系媒体中に分散させることにより行うことができる。そして、前記トナーの材料を乳化乃至分散させる際に、前記硬化剤と前記プレポリマーとを伸長反応及び/又は架橋反応させることができる。
-Emulsification or dispersion-
The toner materials can be emulsified or dispersed by dispersing an oil phase containing the materials for the toner base particles in the aqueous medium, and during the emulsification or dispersion of the toner materials, the curing agent and the prepolymer can undergo an elongation reaction and/or a crosslinking reaction.
前記プレポリマーを生成させるための反応条件(反応時間、反応温度)としては、特に制限はなく、前記硬化剤と前記プレポリマーとの組み合わせに応じて、適宜選択することができる。
前記反応時間としては、10分間~40時間が好ましく、2~24時間がより好ましい。
前記反応温度としては、0℃~150℃が好ましく、40℃~98℃がより好ましい。
The reaction conditions (reaction time, reaction temperature) for producing the prepolymer are not particularly limited and can be appropriately selected depending on the combination of the curing agent and the prepolymer.
The reaction time is preferably 10 minutes to 40 hours, more preferably 2 to 24 hours.
The reaction temperature is preferably 0°C to 150°C, more preferably 40°C to 98°C.
前記水系媒体中において、前記プレポリマーを含有する分散液を安定に形成する方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、水系媒体相中に、トナー材料を溶媒に溶解乃至分散させて調製した油相を添加し、せん断力により分散させる方法などが挙げられる。 There are no particular limitations on the method for stably forming a dispersion containing the prepolymer in the aqueous medium, and it can be selected appropriately depending on the purpose. For example, there is a method in which an oil phase prepared by dissolving or dispersing toner materials in a solvent is added to the aqueous medium phase, and the mixture is dispersed by shear force.
前記分散のための分散機としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、低速せん断式分散機、高速せん断式分散機、摩擦式分散機、高圧ジェット式分散機、超音波分散機などが挙げられる。これらの中でも分散体(油滴)の粒径を2μm~20μmに制御することができる点で、高速せん断式分散機が好ましい。 The disperser used for the dispersion is not particularly limited and can be selected appropriately depending on the purpose. Examples include low-speed shear dispersers, high-speed shear dispersers, friction dispersers, high-pressure jet dispersers, and ultrasonic dispersers. Of these, high-speed shear dispersers are preferred because they can control the particle size of the dispersed material (oil droplets) to 2 μm to 20 μm.
前記高速せん断式分散機を用いた場合、回転数、分散時間、分散温度等の条件は、目的に応じて適宜選択することができる。
前記回転数としては、1,000rpm~30,000rpmが好ましく、5,000rpm~20,000rpmがより好ましい。
前記分散時間としては、バッチ方式の場合、0.1分間~5分間が好ましい。
前記分散温度としては、加圧下において、0℃~150℃が好ましく、40℃~98℃がより好ましい。なお、一般に、前記分散温度が高温である方が分散は容易である。
When the high-speed shear disperser is used, conditions such as the rotation speed, dispersing time, and dispersing temperature can be appropriately selected depending on the purpose.
The rotation speed is preferably 1,000 rpm to 30,000 rpm, and more preferably 5,000 rpm to 20,000 rpm.
In the case of a batch method, the dispersion time is preferably 0.1 to 5 minutes.
The dispersion temperature under pressure is preferably 0° C. to 150° C., more preferably 40° C. to 98° C. Generally, the higher the dispersion temperature, the easier the dispersion.
前記トナーの材料を乳化乃至分散させるときの水系媒体の使用量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、トナー材料100質量部に対して、50質量部~2,000質量部が好ましく、100質量部~1,000質量部がより好ましい。
前記水系媒体の使用量が50質量部以上であると、前記トナー材料の分散状態が悪くなって、所定の粒径のトナー母体粒子が得られないといった問題を解消することができる。前記水系媒体の使用量が2,000質量部以下であると、生産コストが高くなるといった問題を解消することができる。
The amount of the aqueous medium used when emulsifying or dispersing the toner materials is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose. However, the amount is preferably 50 parts by mass to 2,000 parts by mass, and more preferably 100 parts by mass to 1,000 parts by mass, relative to 100 parts by mass of the toner materials.
When the amount of the aqueous medium used is 50 parts by mass or more, the dispersion state of the toner materials becomes poor, and the problem of not being able to obtain toner base particles of a predetermined particle size can be solved.When the amount of the aqueous medium used is 2,000 parts by mass or less, the problem of high production costs can be solved.
前記トナー材料を含有する油相を乳化乃至分散するときには、油滴等の分散体を安定化させ、所望の形状にするとともに、粒度分布をシャープにする観点から、分散剤を用いることが好ましい。
前記分散剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、界面活性剤、難水溶性の無機化合物分散剤、高分子系保護コロイドなどが挙げられる。これらの中でも、界面活性剤が好ましい。
これらは、1種を単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
When the oil phase containing the toner materials is emulsified or dispersed, it is preferable to use a dispersant from the viewpoint of stabilizing the dispersion of oil droplets and the like, forming a desired shape, and sharpening the particle size distribution.
The dispersant is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose, and examples thereof include surfactants, poorly water-soluble inorganic compound dispersants, polymeric protective colloids, etc. Among these, surfactants are preferred.
These may be used alone or in combination of two or more.
前記分散剤として用いられる前記界面活性剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、アニオン性界面活性剤、カチオン性界面活性剤、ノニオン性界面活性剤、両性界面活性剤などを用いることができる。
前記分散剤として用いられるアニオン性界面活性剤としては、例えば、アルキルベンゼンスルホン酸塩、α-オレフィンスルホン酸塩、リン酸エステルなどが挙げられる。これらの中でも、フルオロアルキル基を有するものが好ましい。
The surfactant used as the dispersant is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose. For example, anionic surfactants, cationic surfactants, nonionic surfactants, amphoteric surfactants, etc. can be used.
Examples of anionic surfactants used as the dispersant include alkylbenzene sulfonates, α-olefin sulfonates, phosphate esters, etc. Among these, those having a fluoroalkyl group are preferred.
-有機溶媒の除去-
前記乳化スラリー等の分散液から有機溶媒を除去する方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、反応系全体を徐々に昇温させて油滴中の有機溶媒を蒸発させる方法、分散液を乾燥雰囲気中に噴霧して油滴中の有機溶媒を除去する方法などが挙げられる。
前記有機溶媒が除去されると、複合粒子が形成される。
- Removal of organic solvents -
The method for removing the organic solvent from the dispersion liquid such as the emulsified slurry is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose. Examples thereof include a method in which the temperature of the entire reaction system is gradually increased to evaporate the organic solvent in the oil droplets, and a method in which the dispersion liquid is sprayed into a dry atmosphere to remove the organic solvent in the oil droplets.
Once the organic solvent is removed, composite particles are formed.
<除去工程>
前記除去工程は、前記複合粒子から、樹脂微粒子の少なくとも一部を除去する工程であり、前記樹脂微粒子におけるシェル樹脂(樹脂(b1))の一部又は全部を除去することが好ましい。
前記樹脂微粒子の少なくとも一部を除去する工程としては、例えば、複合粒子を洗浄する洗浄工程が挙げられる。このことから、除去工程は、洗浄工程とも言える。
<Removal process>
The removal step is a step of removing at least a portion of the resin fine particles from the composite particles, and it is preferable to remove a portion or all of the shell resin (resin (b1)) in the resin fine particles.
The step of removing at least a portion of the resin fine particles can be, for example, a washing step of washing the composite particles. Therefore, the removing step can also be called a washing step.
前記洗浄工程において、前記樹脂(b1)の一部又は全部を除去する方法としては、例えば、化学的方法で前記樹脂(b1)の一部又は全部を除去する方法などが挙げられる。
前記化学的方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、塩基性の水溶液を用いて、複合粒子を洗浄する工程などが挙げられる。塩基性の水溶液を用いて、複合粒子を洗浄することで、シェル樹脂(b1)の一部又は全部を溶解することができる。
In the washing step, examples of a method for removing a part or all of the resin (b1) include a method for removing a part or all of the resin (b1) by a chemical method.
The chemical method is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose, and examples thereof include a step of washing the composite particles with a basic aqueous solution, which can dissolve part or all of the shell resin (b1).
前記塩基性の水溶液としては、塩基性であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、水酸化カリウム、水酸化ナトリウム等のアルカリ金属の水酸化物等の水溶液、アンモニアなどが挙げられる。これらの中でも、シェル樹脂(b1)を溶解させやすいという観点から、水酸化カリウム、水酸化ナトリウムが好ましい。
これらは、1種単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
前記塩基性の水溶液のpHとしては、8~14が好ましく、10~12がより好ましい。
The basic aqueous solution is not particularly limited as long as it is basic and can be appropriately selected depending on the purpose, and examples thereof include aqueous solutions of alkali metal hydroxides such as potassium hydroxide and sodium hydroxide, ammonia, etc. Among these, potassium hydroxide and sodium hydroxide are preferred from the viewpoint of facilitating dissolution of the shell resin (b1).
These may be used alone or in combination of two or more.
The pH of the basic aqueous solution is preferably 8 to 14, more preferably 10 to 12.
前記洗浄工程における複合粒子と塩基性の水溶液との混合は、撹拌下において複合スラリーに塩基性の水溶液を滴下する方法などによって行うことができる。
塩基性水溶液を滴下した後に、酸水溶液を滴下して中和してもよい。
The mixing of the composite particles with the basic aqueous solution in the washing step can be carried out by, for example, adding the basic aqueous solution dropwise to the composite slurry under stirring.
After the basic aqueous solution is added dropwise, an acidic aqueous solution may be added dropwise to neutralize the solution.
<その他の工程>
前記その他の工程としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、乾燥工程、分級工程などが挙げられる。
前記乾燥工程としては、複合粒子から溶媒を除去することができれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択できる。
前記分級工程としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択でき、例えば、液中でサイクロン、デカンター、遠心分離などにより、微粒子部分を取り除くことにより行ってもよいし、乾燥後に分級操作を行ってもよい。
<Other processes>
The other steps are not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose. Examples thereof include a drying step and a classification step.
The drying step is not particularly limited as long as it can remove the solvent from the composite particles, and can be appropriately selected depending on the purpose.
The classification step is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose. For example, the classification step may be performed by removing fine particles in a liquid using a cyclone, decanter, centrifugation, or the like, or the classification operation may be performed after drying.
前記複合粒子形成工程、前記除去工程、及び前記その他の工程によって得られた複合粒子は、前記外添剤、前記帯電制御剤等の粒子と混合してもよい。このとき、機械的衝撃力を印加することにより、トナー母体粒子の表面から前記外添剤等の粒子が脱離するのを抑制することができる。
前記機械的衝撃力を印加する方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、高速で回転する羽根を用いて混合物に衝撃力を印加する方法、高速気流中に混合物を投入し、加速させて粒子同士又は粒子を適当な衝突板に衝突させる方法などが挙げられる。
The composite particles obtained by the composite particle forming step, the removing step, and the other steps may be mixed with particles of the external additive, the charge control agent, etc. In this case, by applying a mechanical impact force, it is possible to prevent the particles of the external additive, etc. from being detached from the surface of the toner base particles.
The method for applying the mechanical impact force is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose. Examples include a method for applying an impact force to the mixture using blades rotating at high speed, and a method for introducing the mixture into a high-speed airflow and accelerating it to cause particles to collide with each other or with an appropriate collision plate.
前記機械的衝撃力を印加する方法に用いる装置としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、オングミル(ホソカワミクロン株式会社製)、I式ミル(日本ニューマチック株式会社製)を改造して粉砕エアー圧力を下げた装置、ハイブリダイゼイションシステム(株式会社奈良機械製作所製)、クリプトロンシステム(川崎重工業株式会社製)、自動乳鉢などが挙げられる。 The equipment used in the method of applying the mechanical impact force is not particularly limited and can be selected appropriately depending on the purpose. Examples include an Ang Mill (manufactured by Hosokawa Micron Corporation), an I-type Mill (manufactured by Nippon Pneumatic Co., Ltd.) modified to reduce the grinding air pressure, a Hybridization System (manufactured by Nara Machinery Works, Ltd.), a Kryptron System (manufactured by Kawasaki Heavy Industries, Ltd.), and an automatic mortar.
(トナー収容ユニット)
本発明におけるトナー収容ユニットとは、トナーを収容する機能を有するユニットに、本発明のトナーを収容したものを示す。ここで、トナー収容ユニットの態様としては、例えばトナー収容容器、現像器、プロセスカートリッジなどが挙げられる。
前記トナー収容容器とは、本発明のトナーを収容した容器を示す。
前記現像器は、本発明のトナーを収容し現像する手段を有するものを示す。
前記プロセスカートリッジとは、少なくとも像担持体と現像手段とを一体とし、本発明のトナーを収容し、画像形成装置に対して着脱可能であるものを示す。前記プロセスカートリッジは、更に帯電手段、露光手段、クリーニング手段から選ばれる少なくとも一つを備えていてもよい。
(Toner storage unit)
The toner storage unit in the present invention refers to a unit having a function of storing toner and storing the toner of the present invention. Examples of the toner storage unit include a toner storage container, a developing unit, and a process cartridge.
The toner container refers to a container that contains the toner of the present invention.
The developing device has a means for containing and developing the toner of the present invention.
The process cartridge is a cartridge that integrates at least an image carrier and a developing unit, contains the toner of the present invention, and is detachably mountable to an image forming apparatus. The process cartridge may further include at least one selected from a charging unit, an exposure unit, and a cleaning unit.
ここで、本発明に係るプロセスカートリッジについて図面を参照しながら説明する。なお、本発明は以下に示す実施形態に限定されるものではなく、他の実施形態、追加、修正、削除など、当業者が想到することができる範囲内で変更することができ、いずれの態様においても本発明の作用・効果を奏する限り、本発明の範囲に含まれるものである。 The process cartridge according to the present invention will now be described with reference to the drawings. The present invention is not limited to the embodiments shown below, and other modifications, additions, corrections, deletions, and other changes may be made within the scope of what one skilled in the art could conceive. Any aspect that achieves the functions and effects of the present invention is within the scope of the present invention.
前記プロセスカートリッジの一実施形態を図2に示す。本実施形態のプロセスカートリッジは、図2に示すように、潜像担持体101を内蔵し、帯電装置102、現像装置104、クリーニング部107を含み、更に必要に応じて、その他の手段を有する。図2中、符号103は露光装置からの露光、符号105は記録紙をそれぞれ示す。
潜像担持体101としては、後述する画像形成装置における静電潜像担持体と同様のものを用いることができる。また帯電装置102には、任意の帯電部材が用いられる。
図2に示すプロセスカートリッジによる画像形成プロセスについては、潜像担持体101は、図2中において時計回りに回転しながら、帯電装置102による帯電、露光手段(図示せず)による露光103により、その表面に露光像に対応する静電潜像が形成される。
前記静電潜像は、現像装置104でトナー現像され、前記トナー現像は転写ローラ108により、記録紙105に転写され、プリントアウトされる。次いで、像転写後の潜像担持体表面は、クリーニング部107によりクリーニングされ、更に除電手段(図示せず)により除電されて、再び、以上の操作を繰り返すものである。
One embodiment of the process cartridge is shown in Fig. 2. As shown in Fig. 2, the process cartridge of this embodiment incorporates a latent image carrier 101, a charging device 102, a developing device 104, and a cleaning unit 107, and may further include other means as necessary. In Fig. 2, reference numeral 103 denotes exposure from an exposure device, and reference numeral 105 denotes recording paper.
The latent image carrier 101 may be the same as an electrostatic latent image carrier in an image forming apparatus described later, and the charging device 102 may be any charging member.
In the image forming process using the process cartridge shown in FIG. 2, the latent image carrier 101 rotates clockwise in FIG. 2, and an electrostatic latent image corresponding to the exposed image is formed on its surface by charging with a charging device 102 and exposure 103 with an exposure means (not shown).
The electrostatic latent image is developed with toner by a developing device 104, and the toner development is transferred to recording paper 105 by a transfer roller 108 and printed out. Next, the surface of the latent image carrier after the image transfer is cleaned by a cleaning unit 107, and further discharged by a discharge means (not shown), and the above-mentioned operations are repeated again.
(画像形成装置及び画像形成方法)
本発明の画像形成装置は、前述のトナー収容ユニットを有し、静電潜像担持体と、静電潜像形成手段と、現像手段とを少なくとも有し、更に必要に応じて、その他の手段を有することが好ましい。
本発明に関する画像形成方法は、静電潜像形成工程と、現像工程とを少なくとも含み、更に必要に応じて、その他の工程を含む。
(Image forming apparatus and image forming method)
The image forming apparatus of the present invention preferably has the above-mentioned toner storage unit, an electrostatic latent image carrier, an electrostatic latent image forming means, and a developing means, and further has other means as required.
The image forming method according to the present invention includes at least an electrostatic latent image forming step and a development step, and may further include other steps as required.
<静電潜像担持体>
前記静電潜像担持体の材質、構造、大きさとしては、特に制限はなく、公知のものの中から適宜選択することができる。
前記静電潜像担持体の材質としては、例えば、アモルファスシリコン、セレン等の無機感光体、ポリシラン、フタロポリメチン等の有機感光体などが挙げられる。これらの中でも、長寿命性の点でアモルファスシリコンが好ましい。
前記静電潜像担持体の線速としては、300mm/s以上であることが好ましい。
<Electrostatic Latent Image Carrier>
The material, structure and size of the electrostatic latent image bearing member are not particularly limited, and can be appropriately selected from known materials.
Examples of materials for the electrostatic latent image bearing member include inorganic photoconductors such as amorphous silicon and selenium, and organic photoconductors such as polysilane and phthalopolymethine, etc. Among these, amorphous silicon is preferred in terms of long life.
The linear speed of the electrostatic latent image bearing member is preferably 300 mm/s or more.
<静電潜像形成手段及び静電潜像形成工程>
前記静電潜像形成手段としては、前記静電潜像担持体上に静電潜像を形成する手段であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記静電潜像担持体の表面を帯電させる帯電部材と、前記静電潜像担持体の表面を像様に露光する露光部材とを少なくとも有する手段などが挙げられる。
前記静電潜像形成工程としては、前記静電潜像担持体上に静電潜像を形成する工程であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記静電潜像担持体の表面を帯電させた後、像様に露光することにより行うことができ、前記静電潜像形成手段を用いて行うことができる。
<Electrostatic Latent Image Forming Unit and Electrostatic Latent Image Forming Process>
The electrostatic latent image forming means is not particularly limited as long as it is a means for forming an electrostatic latent image on the electrostatic latent image carrier, and can be appropriately selected depending on the purpose. For example, it may be a means having at least a charging member that charges the surface of the electrostatic latent image carrier, and an exposure member that exposes the surface of the electrostatic latent image carrier to light in an imagewise manner.
The electrostatic latent image forming step is not particularly limited as long as it is a step of forming an electrostatic latent image on the electrostatic latent image bearing member, and can be appropriately selected depending on the purpose. For example, the electrostatic latent image forming step can be performed by charging the surface of the electrostatic latent image bearing member and then exposing it to light in an imagewise manner, using the electrostatic latent image forming unit.
-帯電部材及び帯電-
前記帯電部材としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、導電性又は半導電性のローラ、ブラシ、フィルム、ゴムブレード等を備えたそれ自体公知の接触帯電器、コロトロン、スコロトロン等のコロナ放電を利用した非接触帯電器などが挙げられる。これらの中でも、帯電部材から発生するオゾンが低減された画像形成装置が得られる点で、接触式の帯電部材を用いることが好ましい。
前記帯電部材の形状としては、ローラの他にも、磁気ブラシ、ファーブラシ等のどのような形態をとってもよく、前記画像形成装置の仕様や形態にあわせて選択することができる。
- Charging member and charging -
The charging member is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose, and examples thereof include known contact chargers equipped with a conductive or semiconductive roller, brush, film, rubber blade, etc., and non-contact chargers utilizing corona discharge such as corotrons and scorotrons, etc. Among these, it is preferable to use a contact-type charging member, since this allows for an image forming apparatus in which the amount of ozone generated from the charging member is reduced.
The shape of the charging member may be a roller, a magnetic brush, a fur brush, or any other shape, and can be selected according to the specifications and shape of the image forming apparatus.
前記帯電は、例えば、前記帯電部材を用いて前記静電潜像担持体の表面に電圧を印加することにより行うことができる。 The charging can be performed, for example, by applying a voltage to the surface of the electrostatic latent image carrier using the charging member.
<<露光部材及び露光>>
前記露光部材としては、前記帯電部材により帯電された前記静電潜像担持体の表面に、形成すべき像様に露光を行うことができる限り、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、複写光学系、ロッドレンズアレイ系、レーザ光学系、液晶シャッタ光学系等の各種露光部材などが挙げられる。
<<Exposure Member and Exposure>>
The exposure member is not particularly limited as long as it can expose the surface of the electrostatic latent image carrier charged by the charging member in the shape of an image to be formed, and can be appropriately selected depending on the purpose. Examples of the exposure member include various exposure members such as a copying optical system, a rod lens array system, a laser optical system, and a liquid crystal shutter optical system.
前記露光部材に用いられる光源としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、蛍光灯、タングステンランプ、ハロゲンランプ、水銀灯、ナトリウム灯、発光ダイオード(LED)、半導体レーザ(LD)、エレクトロルミネッセンス(EL)等の発光物全般などが挙げられる。
また、前記露光部材に用いられる光源には、所望の波長域の光のみを照射するために、シャープカットフィルター、バンドパスフィルター、近赤外カットフィルター、ダイクロイックフィルター、干渉フィルター、色温度変換フィルター等の各種フィルターを用いることもできる。
The light source used in the exposure member is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose. Examples thereof include general light-emitting materials such as fluorescent lamps, tungsten lamps, halogen lamps, mercury lamps, sodium lamps, light-emitting diodes (LEDs), semiconductor lasers (LDs), and electroluminescence (EL).
In addition, the light source used in the exposure member may also use various filters such as a sharp cut filter, a band pass filter, a near infrared cut filter, a dichroic filter, an interference filter, and a color temperature conversion filter in order to irradiate only light in a desired wavelength range.
前記露光は、例えば、前記露光部材を用いて前記静電潜像担持体の表面を像様に露光することにより行うことができる。
なお、本発明においては、前記静電潜像担持体の裏面側から像様に露光を行う光背面方式を採用してもよい。
The exposure can be carried out, for example, by exposing the surface of the electrostatic latent image bearing member to light in an imagewise manner using the exposure member.
In the present invention, a backlight system may be employed in which exposure is performed imagewise from the back side of the electrostatic latent image bearing member.
<現像手段及び現像工程>
前記現像手段としては、前記静電潜像担持体に形成された前記静電潜像を現像して可視像であるトナー像を形成するトナーを備える現像手段であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
前記現像工程としては、前記静電潜像担持体に形成された前記静電潜像を、トナーを用いて現像することにより、可視像であるトナー像を形成する工程であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記現像手段により行うことができる。
前記現像手段としては、前記トナーを摩擦撹拌させて帯電させる撹拌器と、内部に固定された磁界発生手段を有し、かつ表面に前記トナーを含む現像剤を担持して回転可能な現像剤担持体を有する現像装置が好ましい。
<Developing means and developing process>
The developing unit is not particularly limited as long as it is a developing unit that has a toner that develops the electrostatic latent image formed on the electrostatic latent image carrier to form a toner image that is a visible image, and can be appropriately selected depending on the purpose.
The developing step is not particularly limited as long as it is a step of forming a toner image, which is a visible image, by developing the electrostatic latent image formed on the electrostatic latent image carrier with a toner, and can be appropriately selected depending on the purpose. For example, the developing step can be performed by the developing unit.
The developing means is preferably a developing device having an agitator that frictionally agitates the toner to charge it, a magnetic field generating means fixed inside, and a rotatable developer carrier that carries a developer containing the toner on its surface.
<その他の手段及びその他の工程>
前記その他の手段としては、例えば、転写手段、定着手段、クリーニング手段、除電手段、リサイクル手段などが挙げられる。
前記その他の工程としては、例えば、転写工程、定着工程、クリーニング工程、除電工程、リサイクル工程などが挙げられる。
<Other means and other steps>
Examples of the other means include a transfer means, a fixing means, a cleaning means, a discharging means, and a recycling means.
Examples of the other steps include a transfer step, a fixing step, a cleaning step, a charge removal step, and a recycling step.
-転写手段及び転写工程-
前記転写手段としては、可視像を記録媒体に転写する手段であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、可視像を中間転写体上に転写して複合転写像を形成する第一次転写手段と、前記複合転写像を記録媒体上に転写する第二次転写手段とを有する態様が好ましい。
前記転写工程としては、可視像を記録媒体に転写する工程であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、中間転写体を用い、前記中間転写体上に可視像を一次転写した後、前記可視像を記録媒体上に二次転写する態様が好ましい。
前記転写工程は、例えば、前記可視像を、転写帯電器を用いて前記感光体を帯電することにより行うことができ、前記転写手段により行うことができる。
-Transfer means and transfer process-
The transfer means is not particularly limited as long as it is a means for transferring a visible image onto a recording medium, and can be selected appropriately depending on the purpose. However, a preferred embodiment has a primary transfer means for transferring the visible image onto an intermediate transfer body to form a composite transfer image, and a secondary transfer means for transferring the composite transfer image onto a recording medium.
The transfer step is not particularly limited as long as it is a step of transferring a visible image onto a recording medium, and can be appropriately selected depending on the purpose. However, a preferred embodiment is one in which an intermediate transfer body is used, a visible image is primarily transferred onto the intermediate transfer body, and then the visible image is secondarily transferred onto a recording medium.
The transfer step can be carried out by, for example, charging the visible image on the photosensitive member using a transfer charger, and can be carried out by the transfer unit.
ここで、前記記録媒体上に二次転写される画像が複数色のトナーからなるカラー画像である場合に、前記転写手段により、前記中間転写体上に各色のトナーを順次重ね合わせて、前記中間転写体上に画像を形成し、前記中間転写手段により、前記中間転写体上の画像を前記記録媒体上に一括で二次転写する構成とすることができる。
前記中間転写体としては、特に制限はなく、目的に応じて公知の転写体の中から適宜選択することができ、例えば、転写ベルトなどが好適に挙げられる。
Here, when the image to be secondarily transferred onto the recording medium is a color image made up of toners of multiple colors, the transfer means can be configured to sequentially overlay toners of each color on the intermediate transfer body to form an image on the intermediate transfer body, and the intermediate transfer means can secondarily transfer the image on the intermediate transfer body onto the recording medium all at once.
The intermediate transfer member is not particularly limited and can be appropriately selected from known transfer members depending on the purpose, and a suitable example is a transfer belt.
前記転写手段(前記第一次転写手段、及び前記第二次転写手段)は、前記感光体上に形成された前記可視像を前記記録媒体側へ剥離帯電させる転写器を少なくとも有するのが好ましい。
前記転写器としては、例えば、コロナ放電によるコロナ転写器、転写ベルト、転写ローラ、圧力転写ローラ、粘着転写器などが挙げられる。
前記記録媒体としては、代表的には普通紙であるが、現像後の未定着像を転写可能なものなら、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、OHP用のPETベース等も用いることができる。
The transfer means (the primary transfer means and the secondary transfer means) preferably includes at least a transfer device that peels and charges the visible image formed on the photosensitive member onto the recording medium.
Examples of the transfer device include a corona transfer device using corona discharge, a transfer belt, a transfer roller, a pressure transfer roller, and an adhesive transfer device.
The recording medium is typically plain paper, but is not particularly limited as long as it is capable of transferring an unfixed image after development, and can be selected appropriately depending on the purpose. For example, a PET base for an overhead projector can also be used.
-定着手段及び定着工程-
前記定着手段としては、前記記録媒体に転写された転写像を定着させる手段であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、公知の加熱加圧部材が好ましい。
前記加熱加圧部材としては、例えば、加熱ローラと加圧ローラとの組み合わせ、加熱ローラと加圧ローラと無端ベルトとの組み合わせなどが挙げられる。
前記定着工程としては、前記記録媒体に転写された可視像を定着させる工程であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、各色のトナーに対し前記記録媒体に転写するごとに行ってもよいし、各色のトナーに対しこれを積層した状態で一度に同時に行ってもよい。前記定着工程は、前記定着手段により行うことができる。
前記加熱加圧部材における加熱としては、80℃~200℃が好ましい。
- Fixing means and fixing process -
The fixing means is not particularly limited as long as it is a means for fixing the transferred image transferred onto the recording medium, and can be appropriately selected depending on the purpose. For example, a known heating and pressing member is preferred.
Examples of the heating and pressing member include a combination of a heating roller and a pressure roller, and a combination of a heating roller, a pressure roller and an endless belt.
The fixing step is not particularly limited as long as it is a step of fixing the visible image transferred to the recording medium, and can be appropriately selected depending on the purpose. For example, the fixing step may be performed for each color toner transferred to the recording medium, or may be performed simultaneously for each color toner in a stacked state. The fixing step can be performed by the fixing unit.
The heating temperature in the heating and pressing member is preferably 80°C to 200°C.
本発明においては、目的に応じて、前記定着手段とともに、あるいはこれらに代えて、例えば、公知の光定着器を用いてもよい。
前記定着工程における面圧としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、10N/cm2~80N/cm2であることが好ましい。
In the present invention, depending on the purpose, a known optical fixing device may be used together with or instead of the fixing means.
The surface pressure in the fixing step is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose, but is preferably 10 N/cm 2 to 80 N/cm 2 .
<<クリーニング手段及びクリーニング工程>>
前記クリーニング手段としては、前記感光体上に残留する前記トナーを除去できる手段であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、磁気ブラシクリーナ、静電ブラシクリーナ、磁気ローラクリーナ、ブレードクリーナ、ブラシクリーナ、ウエブクリーナなどが挙げられる。
前記クリーニング工程としては、前記感光体上に残留する前記トナーを除去できる工程であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記クリーニング手段により行うことができる。
<<Cleaning means and cleaning process>>
The cleaning means is not particularly limited as long as it can remove the toner remaining on the photosensitive member, and can be appropriately selected depending on the purpose. Examples of the cleaning means include a magnetic brush cleaner, an electrostatic brush cleaner, a magnetic roller cleaner, a blade cleaner, a brush cleaner, and a web cleaner.
The cleaning step is not particularly limited as long as it can remove the toner remaining on the photoreceptor, and can be appropriately selected depending on the purpose. For example, the cleaning step can be performed by the cleaning unit.
-除電手段及び除電工程-
前記除電手段としては、前記感光体に対し除電バイアスを印加して除電する手段であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、除電ランプなどが挙げられる。
前記除電工程としては、前記感光体に対し除電バイアスを印加して除電する工程であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記除電手段により行うことができる。
-Static removal means and static removal process-
The discharging means is not particularly limited as long as it is a means for discharging the photosensitive member by applying a discharging bias to the photosensitive member, and can be appropriately selected depending on the purpose. For example, a discharging lamp can be used.
The charge-eliminating step is not particularly limited as long as it is a step of applying a charge-eliminating bias to the photosensitive member to eliminate charges, and can be appropriately selected depending on the purpose. For example, it can be performed by the charge-eliminating unit.
-リサイクル手段及びリサイクル工程-
前記リサイクル手段としては、前記クリーニング工程により除去した前記トナーを前記現像装置にリサイクルさせる手段であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、公知の搬送手段などが挙げられる。
前記リサイクル工程としては、前記クリーニング工程により除去した前記トナーを前記現像装置にリサイクルさせる工程であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記リサイクル手段により行うことができる。
-Recycling methods and processes-
The recycling means is not particularly limited as long as it is a means for recycling the toner removed by the cleaning step into the developing device, and can be appropriately selected depending on the purpose. For example, known conveying means can be used.
The recycling step is not particularly limited as long as it is a step of recycling the toner removed by the cleaning step into the developing device, and can be appropriately selected depending on the purpose. For example, it can be performed by the recycling means.
ここで、本発明に係る画像形成装置について図面を参照しながら説明する。なお、本発明は以下に示す実施形態に限定されるものではなく、他の実施形態、追加、修正、削除など、当業者が想到することができる範囲内で変更することができ、いずれの態様においても本発明の作用・効果を奏する限り、本発明の範囲に含まれるものである。 The image forming apparatus according to the present invention will now be described with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments shown below, and other modifications, additions, corrections, deletions, and other changes may be made within the scope of what one skilled in the art could conceive. Any aspect that achieves the functions and effects of the present invention is within the scope of the present invention.
本発明の画像形成装置により画像を形成する方法を実施する一の態様について、図3を参照しながら説明する。なお、本実施形態の画像形成装置として、プリンタが例として示されているが、本発明の画像形成装置は、複写機、ファクシミリ、複合機等のトナーを用いて画像を形成することが可能であれば、特に限定されない。
画像形成装置は、給紙部210と、搬送部220と、作像部230と、転写部240と、定着器250とを備えている。
給紙部210は、給紙される紙Pが積載された給紙カセット211と、給紙カセット211に積載された紙Pを一枚ずつ給紙する給紙ローラ212を備えている。
One embodiment of the method for forming an image using the image forming apparatus of the present invention will be described with reference to Fig. 3. Note that although a printer is shown as an example of the image forming apparatus of this embodiment, the image forming apparatus of the present invention is not particularly limited as long as it is capable of forming an image using toner in a copier, facsimile, multifunction machine, or the like.
The image forming apparatus includes a paper feed section 210 , a conveying section 220 , an image forming section 230 , a transfer section 240 , and a fixing unit 250 .
The paper feed section 210 includes a paper feed cassette 211 in which paper sheets P to be fed are stacked, and a paper feed roller 212 that feeds the paper sheets P stacked in the paper feed cassette 211 one by one.
搬送部220は、給紙ローラ212により給紙された紙Pを転写部240の方向へ搬送するローラ221と、ローラ221により搬送された紙Pの先端部を挟み込んで待機し、紙を所定のタイミングで転写部240に送り出す一対のタイミングローラ222と、カラートナー像が定着した紙Pを排紙トレイ224に排出する排紙ローラ223を備えている。 The transport unit 220 includes a roller 221 that transports the paper P fed by the paper feed roller 212 toward the transfer unit 240, a pair of timing rollers 222 that hold the leading edge of the paper P transported by the roller 221 and wait, sending the paper to the transfer unit 240 at a predetermined timing, and a paper discharge roller 223 that discharges the paper P with the fixed color toner image onto the paper discharge tray 224.
作像部230は、所定の間隔をおいて、図中、左方から右方に向かって順に、イエロートナーを有した現像剤を用いて画像を形成する画像形成ユニット180Yと、シアントナーを有した現像剤を用いる画像形成ユニット180Cと、マゼンタトナーを有した現像剤を用いる画像形成ユニット180Mと、ブラックトナーを有した現像剤を用いる画像形成ユニット180Kと、露光器233を備えている。
前記画像形成ユニット画像形成ユニット180(180Y、180C、180M、180K)は、図中、時計回りに回転可能に設けられており、静電潜像及びトナー像が形成される感光体ドラム231(231Y、231C、231M、231K)と、感光体ドラム231(231Y、231C、231M、231K)の表面を一様に帯電させる帯電器232(232Y、232C、232M、232K)と、感光体ドラム231(231Y、231C、231M、231K)の表面に残ったトナーを除去する清掃器236(236Y、236C、236M、236K)を備えている。
また、画像形成ユニット180(180Y、180C、180M、180K)は、各色のトナーを収容するトナーボトル234(234Y、234C、234M、234K)と、トナーボトル234(234Y、234C、234M、234K)から供給されたトナーを補給するためのサブホッパ160(160Y、160C、160M、160K)を備えている。
なお、画像形成ユニット180(180Y、180C、180M、180K)のうち、任意の画像形成ユニットを示す場合には、画像形成ユニットという。
The image forming section 230 includes, at predetermined intervals from left to right in the figure, an image forming unit 180Y that forms an image using a developer containing yellow toner, an image forming unit 180C that uses a developer containing cyan toner, an image forming unit 180M that uses a developer containing magenta toner, an image forming unit 180K that uses a developer containing black toner, and an exposure device 233.
The image forming units 180 (180Y, 180C, 180M, 180K) are arranged to be rotatable clockwise in the drawing, and include photosensitive drums 231 (231Y, 231C, 231M, 231K) on which electrostatic latent images and toner images are formed, chargers 232 (232Y, 232C, 232M, 232K) that uniformly charge the surfaces of the photosensitive drums 231 (231Y, 231C, 231M, 231K), and cleaners 236 (236Y, 236C, 236M, 236K) that remove toner remaining on the surfaces of the photosensitive drums 231 (231Y, 231C, 231M, 231K).
In addition, the image forming units 180 (180Y, 180C, 180M, 180K) are equipped with toner bottles 234 (234Y, 234C, 234M, 234K) that contain toner of each color, and sub-hoppers 160 (160Y, 160C, 160M, 160K) that replenish the toner supplied from the toner bottles 234 (234Y, 234C, 234M, 234K).
It should be noted that when referring to any one of the image forming units 180 (180Y, 180C, 180M, 180K), it will be referred to as the image forming unit.
露光器233は、画像情報に基づいて光源233aから発せられたレーザ光Lを、モータにより回転駆動されるポリゴンミラー233b(233bY、233bC、233bM、233bK)により反射させて感光体ドラム231に照射する。
また、現像剤は、トナーとキャリアを有する。4つの画像形成ユニット180(180Y、180C、180M、180K)は、それぞれに用いられる現像剤が異なるのみで、機械的な構成は実質的に同一である。
The exposure unit 233 emits laser light L from a light source 233 a based on image information, and reflects the light on a polygon mirror 233 b ( 233 b Y, 233 b C, 233 b M, 233 b K) that is driven to rotate by a motor, thereby irradiating the photosensitive drum 231 with the light.
The developer contains toner and carrier. The four image forming units 180 (180Y, 180C, 180M, 180K) have substantially the same mechanical configuration, except for the developer used.
転写部240は、駆動ローラ241及び従動ローラ242と、駆動ローラ241の駆動に伴い、図3中反時計回りに回転することが可能な中間転写ベルト243と、中間転写ベルト243を挟んで、感光体ドラム231(231Y、231C、231M、231K)に対向して設けられた一次転写ローラ244(244Y、244C、244M、244K)と、トナー像の紙への転写位置において中間転写ベルト243を挟んで対向して設けられた二次対向ローラ245及び二次転写ローラ246を備えている。 The transfer unit 240 includes a drive roller 241, a driven roller 242, an intermediate transfer belt 243 that can rotate counterclockwise in FIG. 3 as the drive roller 241 is driven, primary transfer rollers 244 (244Y, 244C, 244M, 244K) that are arranged opposite the photosensitive drums 231 (231Y, 231C, 231M, 231K) across the intermediate transfer belt 243, and secondary opposing rollers 245 and 246 that are arranged opposite each other across the intermediate transfer belt 243 at the position where the toner image is transferred to paper.
定着器250は、ヒータが内部に設けられており、紙Pを加熱する定着ベルト251を、定着ベルト251に対して、回転可能に加圧することによりニップを形成する加圧ローラ252を備えている。これにより、紙P上のカラートナー像に熱と圧力が印加されて、カラートナー像が定着する。カラートナー像が定着した紙Pは、排紙ローラ223により排紙トレイ224に排紙され、一連の画像形成プロセスが完了する。 The fixing unit 250 has an internal heater and a pressure roller 252 that forms a nip by rotatably pressing a fixing belt 251 that heats the paper P against the fixing belt 251. This applies heat and pressure to the color toner image on the paper P, fixing the color toner image. The paper P with the fixed color toner image is discharged to a paper discharge tray 224 by a paper discharge roller 223, completing the image formation process.
以下、本発明の実施例を説明するが、本発明は、これらの実施例に何ら限定されるものではない。 Examples of the present invention are described below, but the present invention is not limited to these examples in any way.
(製造例1)
<非晶性ポリエステル(低分子ポリエステル)樹脂の合成>
窒素導入管、脱水管、撹拌器、及び熱伝対を装備した5リットルの四つ口フラスコに、以下の材料を入れ、常圧下、230℃で7時間反応させた。
―材料―
・ビスフェノールAエチレンオキサイド2モル付加物 229質量部
・ビスフェノールAプロピレンオキサイド2モル付加物 529質量部
・テレフタル酸 208質量部
・アジピン酸 46質量部
・ジブチルチンオキサイド 2質量部
更に、10mmHg~15mmHgの減圧下で4時間反応した後、反応容器に無水トリメリット酸44質量部を入れ、常圧下、180℃で2時間反応させて[非晶性ポリエステル(低分子ポリエステル)樹脂]を得た。
(Production Example 1)
<Synthesis of amorphous polyester (low molecular weight polyester) resin>
The following materials were placed in a 5-liter four-neck flask equipped with a nitrogen inlet tube, a dehydration tube, a stirrer, and a thermocouple, and the mixture was reacted at 230° C. under atmospheric pressure for 7 hours.
-material-
- 229 parts by mass of bisphenol A ethylene oxide 2-mol adduct - 529 parts by mass of bisphenol A propylene oxide 2-mol adduct - 208 parts by mass of terephthalic acid - 46 parts by mass of adipic acid - 2 parts by mass of dibutyltin oxide Further, after reacting for 4 hours under a reduced pressure of 10 mmHg to 15 mmHg, 44 parts by mass of trimellitic anhydride was added to the reaction vessel and reacted for 2 hours at 180°C under normal pressure to obtain an amorphous polyester (low molecular weight polyester) resin.
(製造例2)
<結晶性ポリエステル樹脂の合成>
窒素導入管、脱水管、撹拌器、及び熱伝対を装備した5リットルの四つ口フラスコに、以下の材料を入れ、160℃で5時間反応させた。
―材料―
・1,6-ヘキサンジオール 2,300質量部
・フマル酸 2,530質量部
・無水トリメリット酸 291質量部
・ハイドロキノン 4.9質量部
更に、200℃に昇温して1時間反応させた後、8.3kPaにて1時間反応させて[結晶性ポリエステル樹脂]を得た。
(Production Example 2)
<Synthesis of crystalline polyester resin>
The following materials were placed in a 5-liter four-neck flask equipped with a nitrogen inlet tube, a dehydration tube, a stirrer, and a thermocouple, and the mixture was reacted at 160° C. for 5 hours.
-material-
1,6-hexanediol 2,300 parts by mass Fumaric acid 2,530 parts by mass Trimellitic anhydride 291 parts by mass Hydroquinone 4.9 parts by mass Further, the temperature was raised to 200°C and the reaction was carried out for 1 hour, and then the reaction was carried out for 1 hour at 8.3 kPa to obtain a [crystalline polyester resin].
(製造例3)
<ポリエステルプレポリマーの合成>
冷却管、撹拌機、及び窒素導入管の付いた反応容器中に、以下の材料を入れ、常圧下、230℃で8時間反応させた。
―材料―
・ビスフェノールAエチレンオキサイド2モル付加物 682質量部
・ビスフェノールAプロピレンオキサイド2モル付加物 81質量部
・テレフタル酸 283質量部
・無水トリメリット酸 22質量部
・ジブチルチンオキサイド 2質量部
更に、10mmHg~15mmHgの減圧で5時間反応して[中間体ポリエステル]を得た。
得られた[中間体ポリエステル]は、数平均分子量Mnが2,100、重量平均分子量Mwが9,500、ガラス転移温度Tgが55℃、酸価が0.5KOHmg/g、水酸基価が51KOHmg/gであった。
次に、冷却管、撹拌機、及び窒素導入管の付いた反応容器中に、[中間体ポリエステル]を410質量部、イソホロンジイソシアネート89質量部、及び酢酸エチル500質量部を入れ、100℃で5時間反応させて[ポリエステルプレポリマー]を得た。
(Production Example 3)
<Synthesis of Polyester Prepolymer>
The following materials were placed in a reaction vessel equipped with a condenser, a stirrer, and a nitrogen inlet tube, and the mixture was reacted at 230° C. under atmospheric pressure for 8 hours.
-material-
Bisphenol A ethylene oxide 2-mol adduct 682 parts by mass Bisphenol A propylene oxide 2-mol adduct 81 parts by mass Terephthalic acid 283 parts by mass Trimellitic anhydride 22 parts by mass Dibutyltin oxide 2 parts by mass Further, the mixture was reacted for 5 hours under a reduced pressure of 10 mmHg to 15 mmHg to obtain an intermediate polyester.
The resulting [intermediate polyester] had a number average molecular weight Mn of 2,100, a weight average molecular weight Mw of 9,500, a glass transition temperature Tg of 55° C., an acid value of 0.5 KOHmg/g, and a hydroxyl value of 51 KOHmg/g.
Next, 410 parts by mass of the [intermediate polyester], 89 parts by mass of isophorone diisocyanate, and 500 parts by mass of ethyl acetate were placed in a reaction vessel equipped with a condenser, a stirrer, and a nitrogen inlet tube, and the mixture was allowed to react at 100°C for 5 hours to obtain a [polyester prepolymer].
(製造例4)
<樹脂微粒子(A-1)水性分散液(W0-1)の製造>
攪拌機、加熱冷却装置、及び温度計を備えた反応容器に、以下の材料を加え、200回転/分で撹拌して均一化した。
―材料―
・水 3710質量部
・ポリオキシエチレン-1-(アリルオキシメチル)アルキルエーテル硫酸エステルアンモニウム(第一工業製薬(株)製、アクアロンKH-1025) 200質量部
均一化したものを加熱して系内温度75℃まで昇温させた後、10質量%過硫酸アンモニウム水溶液90質量部を加えてから、以下の材料(混合液)を4時間かけて滴下した。
―材料(混合液)―
・スチレン 450質量部
・ブチルアクリレート 250質量部
・メタクリル酸 300質量部
滴下後、75℃で4時間熟成させることで前記モノマー及びポリオキシエチレン-1-(アリルオキシメチル)アルキルエーテル硫酸エステルアンモニウムが共重合したポリマーである樹脂(a1)を含む[樹脂微粒子(A-1)分散液(W0-1)]を得た。
前記樹脂微粒子(A-1)水性分散液(W0-1)における微粒子の体積平均一次粒径は、動的光散乱式粒径分布測定装置(LB)で測定したところ、15nmであった。
前記樹脂微粒子(A-1)水性分散液(W0-1)の一部を乾燥して、樹脂(a1)を単離した。
前記樹脂(a1)のガラス転移温度(Tg)は53℃、酸価は195mgKOH/gであった。
(Production Example 4)
<Production of Aqueous Dispersion (W0-1) of Resin Fine Particles (A-1)>
The following materials were added to a reaction vessel equipped with a stirrer, a heating/cooling device, and a thermometer, and the mixture was stirred at 200 rpm to homogenize.
-material-
Water 3710 parts by mass Polyoxyethylene-1-(allyloxymethyl) alkyl ether ammonium sulfate (Aqualon KH-1025, manufactured by Dai-ichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.) 200 parts by mass The homogenized mixture was heated to raise the system temperature to 75°C, and then 90 parts by mass of a 10% by mass aqueous solution of ammonium persulfate was added, and then the following materials (mixture) were added dropwise over 4 hours.
-Materials (mixture)-
Styrene 450 parts by mass Butyl acrylate 250 parts by mass Methacrylic acid 300 parts by mass After the dropwise addition, the mixture was aged at 75°C for 4 hours to obtain a resin fine particle (A-1) dispersion (W0-1) containing a resin (a1) that is a polymer in which the monomers and polyoxyethylene-1-(allyloxymethyl) alkyl ether sulfate ester ammonium are copolymerized.
The volume average primary particle size of the fine particles in the aqueous dispersion (W0-1) of resin fine particles (A-1) was measured with a dynamic light scattering particle size distribution measuring device (LB) and was found to be 15 nm.
A part of the aqueous dispersion (W0-1) of resin fine particles (A-1) was dried to isolate resin (a1).
The resin (a1) had a glass transition temperature (Tg) of 53° C. and an acid value of 195 mg KOH/g.
(製造例5)
<樹脂微粒子(A-2)水性分散液(W0-2)の製造>
攪拌機、加熱冷却装置、及び温度計を備えた反応容器に、以下の材料を加え、200回転/分で撹拌して均一化した。
―材料―
・水 3760質量部
・ポリオキシエチレン-1-(アリルオキシメチル)アルキルエーテル硫酸エステルアンモニウム(第一工業製薬(株)製、アクアロンKH-1025) 150質量部
均一化したものを加熱して系内温度75℃まで昇温させた後、10質量%過硫酸アンモニウム水溶液90質量部を加えてから、以下の材料(混合液)を4時間かけて滴下した。
―材料(混合液)―
・スチレン 430質量部
・ブチルアクリレート 270質量部
・メタクリル酸 300質量部
滴下後、75℃で4時間熟成させることで前記モノマー及びポリオキシエチレン-1-(アリルオキシメチル)アルキルエーテル硫酸エステルアンモニウムが共重合したポリマーである樹脂(a2)を含む[樹脂微粒子(A-2)水性分散液(W0-2)]を得た。
前記樹脂微粒子(A-2)水性分散液(W0-2)における微粒子の体積平均一次粒径は、製造例4と同様にして測定したところ、30nmであった。
前記樹脂微粒子(A-2)水性分散液(W0-2)の一部を乾燥して、樹脂(a2)を単離した。
前記樹脂(a2)のガラス転移温度(Tg)は53℃、酸価は195mgKOH/gであった。
(Production Example 5)
<Production of Aqueous Dispersion (W0-2) of Resin Fine Particles (A-2)>
The following materials were added to a reaction vessel equipped with a stirrer, a heating/cooling device, and a thermometer, and the mixture was stirred at 200 rpm to homogenize.
-material-
Water 3,760 parts by mass Polyoxyethylene-1-(allyloxymethyl) alkyl ether sulfate ester ammonium (Aqualon KH-1025, manufactured by Dai-ichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.) 150 parts by mass The homogenized mixture was heated to raise the system temperature to 75°C, and then 90 parts by mass of a 10% by mass aqueous solution of ammonium persulfate was added, and then the following materials (mixture) were added dropwise over 4 hours.
-Materials (mixture)-
- 430 parts by mass of styrene - 270 parts by mass of butyl acrylate - 300 parts by mass of methacrylic acid After the dropwise addition, the mixture was aged at 75°C for 4 hours to obtain [aqueous dispersion of resin fine particles (A-2) (W0-2)] containing resin (a2), which is a polymer in which the monomers and polyoxyethylene-1-(allyloxymethyl) alkyl ether sulfate ester ammonium have been copolymerized.
The volume average primary particle diameter of the fine particles in the aqueous dispersion (W0-2) of resin fine particles (A-2) was measured in the same manner as in Production Example 4 and was found to be 30 nm.
A part of the aqueous dispersion (W0-2) of resin fine particles (A-2) was dried to isolate resin (a2).
The resin (a2) had a glass transition temperature (Tg) of 53° C. and an acid value of 195 mg KOH/g.
(製造例6)
<樹脂微粒子(A-3)水性分散液(W0-3)の製造>
攪拌機、加熱冷却装置、及び温度計を備えた反応容器に、以下の材料を加え、200回転/分で撹拌して均一化した。
―材料―
・水 3810質量部
・ポリオキシエチレン-1-(アリルオキシメチル)アルキルエーテル硫酸エステルアンモニウム(第一工業製薬(株)製、アクアロンKH-1025) 100質量部
加熱して系内温度75℃まで昇温させた後、10質量%過硫酸アンモニウム水溶液90質量部を加えてから、以下の材料(混合液)を4時間かけて滴下した。
―材料(混合液)―
・スチレン 400質量部
・ブチルアクリレート 300質量部
・メタクリル酸 300質量部
滴下後、75℃で4時間熟成させることで前記モノマー及びポリオキシエチレン-1-(アリルオキシメチル)アルキルエーテル硫酸エステルアンモニウムが共重合したポリマーである樹脂(a3)を含む[樹脂微粒子(A-3)水性分散液(W0-3)]を得た。
前記樹脂微粒子(A-3)水性分散液(W0-3)における微粒子の体積平均一次粒径は、製造例4と同様にして測定したところ、45nmであった。
前記樹脂微粒子(A-3)水性分散液(W0-3)の一部を乾燥して、樹脂(a3)を単離した。
前記樹脂(a3)のガラス転移温度(Tg)は53℃、酸価は195mgKOH/gであった。
(Production Example 6)
<Production of Aqueous Dispersion (W0-3) of Resin Fine Particles (A-3)>
The following materials were added to a reaction vessel equipped with a stirrer, a heating/cooling device, and a thermometer, and the mixture was stirred at 200 rpm to homogenize.
-material-
Water 3,810 parts by mass Polyoxyethylene-1-(allyloxymethyl) alkyl ether ammonium sulfate (Aqualon KH-1025, manufactured by Dai-ichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.) 100 parts by mass After heating to raise the system temperature to 75°C, 90 parts by mass of a 10% by mass aqueous solution of ammonium persulfate was added, and then the following materials (mixture) were added dropwise over 4 hours.
-Materials (mixture)-
- 400 parts by mass of styrene - 300 parts by mass of butyl acrylate - 300 parts by mass of methacrylic acid After the dropwise addition, the mixture was aged at 75°C for 4 hours to obtain [aqueous dispersion of resin fine particles (A-3) (W0-3)] containing resin (a3), which is a polymer in which the monomers and polyoxyethylene-1-(allyloxymethyl) alkyl ether sulfate ester ammonium have been copolymerized.
The volume average primary particle diameter of the fine particles in the aqueous dispersion (W0-3) of resin fine particles (A-3) was measured in the same manner as in Production Example 4 and was found to be 45 nm.
A part of the aqueous dispersion (W0-3) of resin fine particles (A-3) was dried to isolate resin (a3).
The resin (a3) had a glass transition temperature (Tg) of 53° C. and an acid value of 195 mg KOH/g.
(製造例7)
<樹脂微粒子(B-1)水性分散液(W-1)の製造>
攪拌機、加熱冷却装置、及び温度計を備えた反応容器に、以下の材料を加え、ターシャリーブチルヒドロパーオキサイド(日油(株)製、パーブチルH)0.267質量部を添加後に加熱し、系内温度を70℃まで昇温させた。
―材料―
・樹脂微粒子(A-1)水性分散液(W0-1) 667質量部
・水 248質量部
次に、以下の材料(混合液)を2時間かけて滴下した。
―材料(混合液)―
・スチレン 43.3質量部
・ブチルアクリレート 17.5質量部
・2エチルへキシルアクリレート 5.8質量部
・1重量%アスコルビン酸水溶液 18.0質量部
滴下後、70℃で4時間熟成させることで樹脂微粒子(A-1)水性分散液(W0-1)中の樹脂(a1)をシードとして、前記モノマーが共重合したポリマーである樹脂(a1-1)と樹脂(a1)とを同一粒子内に構成成分として含む[樹脂微粒子(B-1)水性分散液(W-1)]を得た。
前記樹脂微粒子(B-1)水性分散液(W-1)における樹脂微粒子(B-1)の体積平均一次粒径は、製造例4と同様にして測定したところ、17nmであった。
(Production Example 7)
<Production of Aqueous Dispersion (W-1) of Resin Fine Particles (B-1)>
The following materials were placed in a reaction vessel equipped with a stirrer, a heating/cooling device, and a thermometer, and after 0.267 parts by mass of tertiary butyl hydroperoxide (Perbutyl H, manufactured by NOF Corporation) was added, the mixture was heated until the temperature inside the system reached 70°C.
-material-
Resin fine particle (A-1) aqueous dispersion (W0-1) 667 parts by mass Water 248 parts by mass Next, the following materials (mixture) were added dropwise over 2 hours.
-Materials (mixture)-
- 43.3 parts by mass of styrene - 17.5 parts by mass of butyl acrylate - 5.8 parts by mass of 2-ethylhexyl acrylate - 18.0 parts by mass of 1 wt % aqueous ascorbic acid solution After the dropwise addition, the mixture was aged at 70°C for 4 hours to obtain an aqueous dispersion (W-1) of resin fine particles (B-1), in which the resin (a1-1), which is a polymer obtained by copolymerizing the monomers, and the resin (a1) are contained as constituent components in the same particle, using the resin (a1) in the aqueous dispersion (W0-1) of resin fine particles (A-1) as a seed.
The volume average primary particle diameter of the resin fine particles (B-1) in the resin fine particle (B-1) aqueous dispersion (W-1) was measured in the same manner as in Production Example 4 and was found to be 17 nm.
前記樹脂微粒子(B-1)水性分散液(W-1)が、樹脂(a1-1)と樹脂(a1)とを同一粒子内に構成成分として含む樹脂微粒子(B-1)を含むことは以下のようにして確認した。
具体的には、ゼラチン(クックゼラチン、森永乳業株式会社製)2質量部を95℃~100℃に温めた水15質量部に加えて溶解させ、空冷して40℃となったゼラチン水溶液に前記樹脂微粒子(B-1)水性分散液(W-1)を1:1の質量比率で混合し、よく撹拌した後、10℃で1時間冷やすことで硬化させたゲルを作製した。
このゲルをウルトラミクロトーム(ウルトラミクロトームUC7、FC7、ライカマイクロシステムス社製)において、-80℃に温調しながら厚さ80nmの切片を作製した後、2質量%四酸化ルテニウム水溶液で5分間気相染色を行ってから透過型電子顕微鏡(日立テクノロジーズ株式会社製、H-7100)で観察を行うことにより確認した。
It was confirmed as follows that the aqueous dispersion (W-1) of resin fine particles (B-1) contained resin fine particles (B-1) containing resin (a1-1) and resin (a1) as constituent components in the same particle.
Specifically, 2 parts by mass of gelatin (Cook Gelatin, manufactured by Morinaga Milk Industry Co., Ltd.) was added to and dissolved in 15 parts by mass of water heated to 95°C to 100°C, and the gelatin solution was air-cooled to 40°C. The aqueous dispersion (W-1) of resin microparticles (B-1) was then mixed with the gelatin solution at a mass ratio of 1:1, thoroughly stirred, and then cooled at 10°C for 1 hour to produce a hardened gel.
This gel was sliced into 80 nm thick sections using an ultramicrotome (Ultramicrotome UC7, FC7, manufactured by Leica Microsystems) while maintaining the temperature at −80°C. The sections were then subjected to vapor staining with a 2% by mass aqueous solution of ruthenium tetroxide for 5 minutes, and then observed with a transmission electron microscope (Hitachi Technologies, Ltd., H-7100) for confirmation.
(製造例8)
<樹脂微粒子(B-2)水性分散液(W-2)の製造>
攪拌機、加熱冷却装置、及び温度計を備えた反応容器に、以下の材料を加え、ターシャリーブチルヒドロパーオキサイド(日油(株)製、パーブチルH)0.267質量部を添加後に加熱し、系内温度を70℃まで昇温させた。
―材料―
・樹脂微粒子(A-1)水性分散液(W0-1) 667質量部
・水 248質量部
次に、以下の材料(混合液)を2時間かけて滴下した。
―材料(混合液)―
・スチレン 43.3質量部
・ブチルアクリレート 23.3質量部
・1重量%アスコルビン酸水溶液 18.0質量部
滴下後、70℃で4時間熟成させることで樹脂微粒子(A-1)水性分散液(W0-1)中の樹脂(a1)をシードとして、前記モノマーが共重合したポリマーである樹脂(a1-2)と樹脂(a1)とを同一粒子内に構成成分として含む[樹脂微粒子(B-2)水性分散液(W-2)]を得た。
前記樹脂微粒子(B-2)水性分散液(W-2)における樹脂微粒子(B-2)の体積平均一次粒径は、製造例4と同様にして測定したところ、17nmであった。
前記樹脂微粒子(B-2)水性分散液(W-2)が、樹脂(a1)と樹脂(a1-2)とを同一粒子内に構成成分として含む樹脂微粒子(B-2)を含むことを製造例7と同様の方法により確認した。
(Production Example 8)
<Production of Aqueous Dispersion (W-2) of Resin Fine Particles (B-2)>
The following materials were placed in a reaction vessel equipped with a stirrer, a heating/cooling device, and a thermometer, and after 0.267 parts by mass of tertiary butyl hydroperoxide (Perbutyl H, manufactured by NOF Corporation) was added, the mixture was heated until the temperature inside the system reached 70°C.
-material-
Resin fine particle (A-1) aqueous dispersion (W0-1) 667 parts by mass Water 248 parts by mass Next, the following materials (mixture) were added dropwise over 2 hours.
-Materials (mixture)-
- 43.3 parts by mass of styrene - 23.3 parts by mass of butyl acrylate - 18.0 parts by mass of 1 wt % aqueous ascorbic acid solution After the dropwise addition, the mixture was aged at 70°C for 4 hours to obtain an aqueous dispersion (W-2) of resin fine particles (B-2), in which the resin (a1) and the resin (a1-2), which are polymers obtained by copolymerization of the monomers, are contained as constituent components in the same particle, using the resin (a1) in the aqueous dispersion (W0-1) of resin fine particles (A-1) as a seed.
The volume average primary particle diameter of the resin fine particles (B-2) in the resin fine particle (B-2) aqueous dispersion (W-2) was measured in the same manner as in Production Example 4 and was found to be 17 nm.
It was confirmed by the same method as in Production Example 7 that the resin fine particle (B-2) aqueous dispersion (W-2) contained resin fine particles (B-2) containing resin (a1) and resin (a1-2) as constituent components in the same particle.
(製造例9)
<樹脂微粒子(B-3)水性分散液(W-3)の製造>
攪拌機、加熱冷却装置、及び温度計を備えた反応容器に、以下の材料を加え、ターシャリーブチルヒドロパーオキサイド(日油(株)製、パーブチルH)0.267質量部を添加後に加熱し、系内温度を70℃まで昇温させた。
―材料―
・樹脂微粒子(A-1)水性分散液(W0-1) 667質量部
・水 248質量部
次に、以下の材料の混合液を2時間かけて滴下した。
―材料(混合液)―
・スチレン 43.3質量部
・2エチルへキシルアクリレート 23.3質量部
・1重量%アスコルビン酸水溶液 18.0質量部
滴下後、70℃で4時間熟成させることで樹脂微粒子(A-1)水性分散液(W0-1)中の樹脂(a1)をシードとして、前記モノマーが共重合したポリマーである樹脂(a1-3)と樹脂(a1)とを同一粒子内に構成成分として含む[樹脂微粒子(B-3)水性分散液(W-3)]を得た。
前記樹脂微粒子(B-3)水性分散液(W-3)における樹脂微粒子(B-3)の体積平均一次粒径は、製造例4と同様にして測定したところ、17nmであった。
前記樹脂微粒子(B-3)水性分散液(W-3)が、樹脂(a1)と樹脂(a1-3)とを同一粒子内に構成成分として含む樹脂微粒子(B-3)を含むことを製造例7と同様の方法により確認した。
(Production Example 9)
<Production of Aqueous Dispersion (W-3) of Resin Fine Particles (B-3)>
The following materials were placed in a reaction vessel equipped with a stirrer, a heating/cooling device, and a thermometer, and after 0.267 parts by mass of tertiary butyl hydroperoxide (Perbutyl H, manufactured by NOF Corporation) was added, the mixture was heated until the temperature inside the system reached 70°C.
-material-
Resin fine particle (A-1) aqueous dispersion (W0-1) 667 parts by mass Water 248 parts by mass Next, a mixed liquid of the following materials was added dropwise over 2 hours.
-Materials (mixture)-
Styrene 43.3 parts by mass 2-ethylhexyl acrylate 23.3 parts by mass 1 wt % aqueous ascorbic acid solution 18.0 parts by mass After the dropwise addition, the mixture was aged at 70°C for 4 hours to obtain an aqueous dispersion (W-3) of resin fine particles (B-3), which contains, as constituent components, resin (a1) and resin (a1-3), a polymer obtained by copolymerization of the monomers, in the same particle, using resin (a1) in the aqueous dispersion (W0-1) of resin fine particles (A-1) as a seed.
The volume average primary particle diameter of the resin fine particles (B-3) in the resin fine particle (B-3) aqueous dispersion (W-3) was measured in the same manner as in Production Example 4 and was found to be 17 nm.
It was confirmed by the same method as in Production Example 7 that the aqueous dispersion (W-3) of resin fine particles (B-3) contained resin fine particles (B-3) containing resin (a1) and resin (a1-3) as constituent components in the same particle.
(製造例10)
<樹脂微粒子(B-4)水性分散液(W-4)の製造>
攪拌機、加熱冷却装置、及び温度計を備えた反応容器に、以下の材料を加え、ターシャリーブチルヒドロパーオキサイド(日油(株)製、パーブチルH)0.267質量部を添加後に加熱し、系内温度を70℃まで昇温させた。
―材料―
・樹脂微粒子(A-2)水性分散液(W0-2) 667質量部
・水 248質量部
次に、以下の材料(混合液)を2時間かけて滴下した。
―材料(混合液)―
・スチレン 43.3質量部
・ブチルアクリレート 17.5質量部
・2エチルへキシルアクリレート 5.8質量部
・1重量%アスコルビン酸水溶液 18.0質量部
滴下後、70℃で4時間熟成させることで樹脂微粒子(A-2)水性分散液(W0-2)中の樹脂(a2)をシードとして、前記モノマーが共重合したポリマーである樹脂(a2-1)と樹脂(a2)とを同一粒子内に構成成分として含む[樹脂微粒子(B-4)水性分散液(W-4)]を得た。
前記樹脂微粒子(B-4)水性分散液(W-4)における樹脂微粒子(B-4)の体積平均一次粒径は、製造例4と同様にして測定したところ、34nmであった。
前記樹脂微粒子(B-4)水性分散液(W-4)が、樹脂(a2-1)と樹脂(a2)とを同一粒子内に構成成分として含む樹脂微粒子(B-4)を含むことを製造例7と同様の方法により確認した。
(Production Example 10)
<Production of Aqueous Dispersion (W-4) of Resin Fine Particles (B-4)>
The following materials were placed in a reaction vessel equipped with a stirrer, a heating/cooling device, and a thermometer, and after 0.267 parts by mass of tertiary butyl hydroperoxide (Perbutyl H, manufactured by NOF Corporation) was added, the mixture was heated until the temperature inside the system reached 70°C.
-material-
Resin fine particle (A-2) aqueous dispersion (W0-2) 667 parts by mass Water 248 parts by mass Next, the following materials (mixture) were added dropwise over 2 hours.
-Materials (mixture)-
- 43.3 parts by mass of styrene - 17.5 parts by mass of butyl acrylate - 5.8 parts by mass of 2-ethylhexyl acrylate - 18.0 parts by mass of 1 wt % aqueous ascorbic acid solution After the dropwise addition, the mixture was aged at 70°C for 4 hours to obtain an aqueous dispersion (W-4) of resin fine particles (B-4), in which the resin (a2-1), which is a polymer obtained by copolymerizing the monomers, and the resin (a2) are contained as constituent components in the same particle, using the resin (a2) in the aqueous dispersion (W0-2) of resin fine particles (A-2) as a seed.
The volume average primary particle diameter of the resin fine particles (B-4) in the resin fine particle (B-4) aqueous dispersion (W-4) was measured in the same manner as in Production Example 4 and was found to be 34 nm.
It was confirmed by the same method as in Production Example 7 that the resin fine particle (B-4) aqueous dispersion (W-4) contained resin fine particles (B-4) containing resin (a2-1) and resin (a2) as constituent components in the same particle.
(製造例11)
<樹脂微粒子(B-5)水性分散液(W-5)の製造>
攪拌機、加熱冷却装置、及び温度計を備えた反応容器に、以下の材料を加え、ターシャリーブチルヒドロパーオキサイド(日油(株)製、パーブチルH)0.267質量部を添加後に加熱し、系内温度を70℃まで昇温させた。
―材料―
・樹脂微粒子(A-3)水性分散液(W0-3) 667質量部
・水 248質量部
次に、以下の材料(混合液)を2時間かけて滴下した。
―材料(混合液)―
・スチレン 43.3質量部
・ブチルアクリレート 23.3質量部
・1重量%アスコルビン酸水溶液 18.0質量部
滴下後、70℃で4時間熟成させることで樹脂微粒子(A-3)水性分散液(W0-3)中の樹脂(a3)をシードとして、前記モノマーが共重合したポリマーである樹脂(a3-1)と樹脂(a3)とを同一粒子内に構成成分として含む[樹脂微粒子(B-5)水性分散液(W-5)]を得た。
前記樹脂微粒子(B-5)水性分散液(W-5)における樹脂微粒子(B-5)の体積平均一次粒径は、製造例4と同様にして測定したところ、52nmであった。
前記樹脂微粒子(B-5)水性分散液(W-5)が、樹脂(a3-1)と樹脂(a3)とを同一粒子内に構成成分として含む樹脂微粒子(B-5)を含むことを製造例7と同様の方法により確認した。
(Production Example 11)
<Production of Aqueous Dispersion (W-5) of Resin Fine Particles (B-5)>
The following materials were placed in a reaction vessel equipped with a stirrer, a heating/cooling device, and a thermometer, and after 0.267 parts by mass of tertiary butyl hydroperoxide (Perbutyl H, manufactured by NOF Corporation) was added, the mixture was heated until the temperature inside the system reached 70°C.
-material-
Resin fine particle (A-3) aqueous dispersion (W0-3) 667 parts by mass Water 248 parts by mass Next, the following materials (mixture) were added dropwise over 2 hours.
-Materials (mixture)-
- 43.3 parts by mass of styrene - 23.3 parts by mass of butyl acrylate - 18.0 parts by mass of 1 wt % aqueous ascorbic acid solution After the dropwise addition, the mixture was aged at 70°C for 4 hours to obtain an aqueous dispersion (W-5) of resin fine particles (B-5), in which the resin (a3) in the aqueous dispersion (W0-3) of resin fine particles (A-3) was used as a seed and contained, as constituent components, the resin (a3-1), which is a polymer obtained by copolymerizing the monomers, and the resin (a3) in the same particle.
The volume average primary particle diameter of the resin fine particles (B-5) in the resin fine particle (B-5) aqueous dispersion (W-5) was measured in the same manner as in Production Example 4 and was found to be 52 nm.
It was confirmed by the same method as in Production Example 7 that the resin fine particle (B-5) aqueous dispersion (W-5) contained resin fine particles (B-5) containing resin (a3-1) and resin (a3) as constituent components within the same particle.
(製造例12)
<樹脂微粒子(B-6)水性分散液(W-6)~樹脂微粒子(B-9)水性分散液(W-9)の製造>
製造例11において、ブチルアクリレート23.3質量部に対して、全量を2エチルへキシルアクリレートに変更して製造したものを樹脂微粒子(B-6)水性分散液(W-6)、ブチルアクリレート23.3質量部の75%を2エチルへキシルアクリレートに変更して製造したものを樹脂微粒子(B-7)水性分散液(W-7)、ブチルアクリレート23.3質量部の50%を2エチルへキシルアクリレートに変更して製造したものを樹脂微粒子(B-8)水性分散液(W-8)、ブチルアクリレート23.3質量部の25%を2エチルへキシルアクリレートに変更して製造したものを樹脂微粒子(B-9)水性分散液(W-9)とした。
前記樹脂微粒子(B-6)水性分散液(W-6)~樹脂微粒子(B-9)水性分散液(W-9)における体積平均一次粒径は、製造例4と同様にして測定したところ、前記樹脂微粒子(B-6)は56nm、前記樹脂微粒子(B-7)は54nm、前記樹脂微粒子(B-8)は54nm、前記樹脂微粒子(B-9)は52nmであった。
前記樹脂微粒子(B-6)水性分散液(W-6)~樹脂微粒子(B-9)水性分散液(W-9)が、(W0-3)中の樹脂(a3)をシードとして、前記モノマーが共重合したポリマーである樹脂(a3-2)~樹脂(a3-5)と、樹脂(a3)とを同一粒子内に構成成分として含む樹脂微粒子(B-6)~樹脂微粒子(B-9)を含むことを製造例7と同様の方法により確認した。
(Production Example 12)
<Production of Aqueous Dispersions (W-6) of Resin Fine Particles (B-6) to (W-9) of Resin Fine Particles (B-9)>
In Production Example 11, the entire amount of butyl acrylate was changed to 23.3 parts by mass to 2-ethylhexyl acrylate to produce a resin microparticle (B-6) aqueous dispersion (W-6), a resin microparticle (B-7) aqueous dispersion (W-7) was produced by changing 75% of 23.3 parts by mass of butyl acrylate to 2-ethylhexyl acrylate, a resin microparticle (B-8) aqueous dispersion (W-8) was produced by changing 50% of 23.3 parts by mass of butyl acrylate to 2-ethylhexyl acrylate, and a resin microparticle (B-9) aqueous dispersion (W-9) was produced by changing 25% of 23.3 parts by mass of butyl acrylate to 2-ethylhexyl acrylate.
The volume average primary particle diameters of the aqueous dispersions (W-6) of resin microparticles (B-6) to (W-9) of resin microparticles (B-9) were measured in the same manner as in Production Example 4. The values were 56 nm for the resin microparticles (B-6), 54 nm for the resin microparticles (B-7), 54 nm for the resin microparticles (B-8), and 52 nm for the resin microparticles (B-9).
It was confirmed by the same method as in Production Example 7 that the aqueous dispersions (W-6) of resin microparticles (B-6) to (W-9) of resin microparticles (B-9) contain resins (a3-2) to (a3-5), which are polymers obtained by copolymerizing the monomers using the resin (a3) in (W0-3) as a seed, and resin microparticles (B-6) to (B-9) containing the resin (a3) as a constituent component within the same particle.
(製造例13)
<ポリエステル樹脂微粒子の製造>
下記のようにしてポリエステル樹脂を製造した。
〔ポリエステル樹脂の製造〕
テレフタル酸1,600部、イソフタル酸633部、エチレングリコール1,149部、ネオペンチルグリコール1,510部からなる混合物を、オートクレーブ中、260℃で5時間加熱してエステル化反応を行った。次いで、触媒の二酸化ゲルマニウムを0.262部添加し、系の温度を30分かけて280℃に昇温し、系の圧力を徐々に減じて1時間後に0.1Torrとした。この条件下で更に重縮合反応を続け、5時間後に系を窒素ガスで常圧にし、系の温度を下げ、260℃になったところでイソフタル酸50部、無水トリメリット酸26.6部を添加し、255℃で30分間撹拌し、シート状に払い出した。次いで、室温まで十分に冷却した後、クラッシャーで粉砕し、篩を用いて目開き1~6mmの分画の[ポリエステル樹脂]を得た。
〔結晶性ポリエステル樹脂微粒子分散液の製造〕
ジャケット付きの2Lガラス容器に、ポリエステル樹脂200部、エチレングリコールモノ-n-ブチルエーテル35部、ポリビニルアルコール(ユニチカ社製「ユニチカポバール」050G)0.5質量%水溶液(以下、PVA-1)450部、及び前記[ポリエステル樹脂]中に含まれる全カルボキシル基量の1.2倍当量に相当するN,N-ジメチルエタノールアミンを投入し、これを開放系で卓上型ホモディスパー(特殊機化工業社製、TKロボミックス)を用いて6,000rpmで撹拌したところ、容器底部には樹脂粒状物の沈澱は認められず、完全浮遊状態となっていることが確認された。そこで、この状態を保ち、10分後にジャケットに熱水を通し、加熱した。容器内温度が68℃に達したところで7,000rpmで撹拌し、容器内温度を68~70℃に保って更に20分間撹拌し、乳白色の均一な水分散体を得た。次いで、ジャケット内に冷水を流して3,500rpmで撹拌しながら室温まで冷却し、ステンレス製のフィルター(635メッシュ、平織)を用いて濾過し、体積平均一次粒径が55nmであるポリエステル樹脂微粒子を有する[結晶性ポリエステル樹脂微粒子分散液]を得た。なお、濾過工程において、フィルター上には樹脂粒子がほとんど残らなかった。
(Production Example 13)
<Production of Polyester Resin Fine Particles>
The polyester resin was prepared as follows.
[Production of Polyester Resin]
A mixture of 1,600 parts of terephthalic acid, 633 parts of isophthalic acid, 1,149 parts of ethylene glycol, and 1,510 parts of neopentyl glycol was heated in an autoclave at 260 ° C. for 5 hours to carry out an esterification reaction. Next, 0.262 parts of germanium dioxide catalyst was added, and the temperature of the system was raised to 280 ° C. over 30 minutes. The pressure of the system was gradually reduced to 0.1 Torr after 1 hour. Under these conditions, the polycondensation reaction was further continued, and after 5 hours, the system was returned to normal pressure with nitrogen gas, the temperature of the system was lowered, and when the temperature reached 260 ° C., 50 parts of isophthalic acid and 26.6 parts of trimellitic anhydride were added, and the mixture was stirred at 255 ° C. for 30 minutes and discharged into a sheet. Next, after sufficient cooling to room temperature, the mixture was crushed with a crusher and a sieve was used to obtain a fraction of [polyester resin] with a mesh size of 1 to 6 mm.
[Production of Crystalline Polyester Resin Particle Dispersion]
A 2-L jacketed glass vessel was charged with 200 parts of polyester resin, 35 parts of ethylene glycol mono-n-butyl ether, 450 parts of a 0.5% by mass aqueous solution of polyvinyl alcohol (Unitika Poval 050G, manufactured by Unitika Ltd.) (hereinafter referred to as PVA-1), and N,N-dimethylethanolamine equivalent to 1.2 times the total amount of carboxyl groups contained in the [polyester resin]. The mixture was stirred at 6,000 rpm in an open system using a tabletop homodisper (TK Robomix, manufactured by Tokushu Kika Kogyo Co., Ltd.). No precipitation of resin particles was observed at the bottom of the vessel, and the vessel was confirmed to be completely suspended. This state was maintained, and after 10 minutes, hot water was passed through the jacket and heated. When the temperature inside the vessel reached 68°C, the mixture was stirred at 7,000 rpm. The temperature inside the vessel was maintained at 68-70°C and further stirred for 20 minutes, yielding a milky white, uniform aqueous dispersion. Next, cold water was run through the jacket, and the mixture was cooled to room temperature while stirring at 3,500 rpm, and then filtered using a stainless steel filter (635 mesh, plain weave) to obtain a [crystalline polyester resin particle dispersion] containing polyester resin particles with a volume average primary particle size of 55 nm. Note that almost no resin particles remained on the filter during the filtration process.
(製造例14)
<樹脂微粒子(B’)水性分散液の製造>
攪拌機、及び温度計を備えた反応容器に、以下の材料を加え、400回転/分間で15分間撹拌した。
―材料―
・水 683質量部
・メタクリル酸エチレンオキサイド付加物硫酸エステルのナトリウム塩(エレミノールRS-30、三洋化成工業株式会社製) 11質量部
・スチレン 138質量部
・メタクリル酸 138質量部
・過硫酸アンモニウム 1質量部
得られた乳濁液を加熱し、系内温度75℃まで昇温し、5時間反応させた。
更に、1質量%過硫酸アンモニウム水溶液30質量部加え、75℃で5時間熟成して、[樹脂微粒子(B’)(ビニル系樹脂:スチレン-メタクリル酸-メタクリル酸エチレンオキサイド付加物硫酸エステルのナトリウム塩の共重合体)水性分散液]を得た。
前記樹脂微粒子(B’)水性分散液における樹脂微粒子(B’)水性分散液の体積平均一次粒径は、製造例4と同様にして測定したところ、140nmであった。
(Production Example 14)
<Production of Aqueous Dispersion of Resin Fine Particles (B')>
The following materials were added to a reaction vessel equipped with a stirrer and a thermometer, and the mixture was stirred at 400 rpm for 15 minutes.
-material-
Water 683 parts by mass Sodium salt of methacrylic acid ethylene oxide adduct sulfate (Eleminol RS-30, manufactured by Sanyo Chemical Industries, Ltd.) 11 parts by mass Styrene 138 parts by mass Methacrylic acid 138 parts by mass Ammonium persulfate 1 part by mass The obtained emulsion was heated to raise the system temperature to 75°C and reacted for 5 hours.
Further, 30 parts by mass of a 1% by mass aqueous solution of ammonium persulfate was added, and the mixture was aged at 75°C for 5 hours to obtain an aqueous dispersion of resin fine particles (B') (vinyl resin: copolymer of styrene-methacrylic acid-methacrylic acid ethylene oxide adduct sulfate sodium salt).
The volume average primary particle diameter of the aqueous dispersion of resin fine particles (B') was measured in the same manner as in Production Example 4 and was found to be 140 nm.
(実施例1)
<マスターバッチ(MB)の作製>
容器に、以下の材料を加え、ヘンシェルミキサー(日本コークス工業株式会社製)を用いて混合した。
―材料―
・水 1200質量部
・カーボンブラック(Printex35、DBP吸油量=42mL/100mg、pH=9.5、エボニックデクサ社製) 540質量部
・[非晶性ポリエステル樹脂] 1200質量部
混合物を2本ロールを用いて、150℃で30分間混練後、圧延冷却し、パルペライザーで粉砕し、[マスターバッチ]を得た。
Example 1
<Preparation of Masterbatch (MB)>
The following materials were added to a container and mixed using a Henschel mixer (manufactured by Nippon Coke and Engineering Co., Ltd.).
-material-
Water 1200 parts by mass Carbon black (Printex 35, DBP oil absorption = 42 mL/100 mg, pH = 9.5, manufactured by Evonik Dexa) 540 parts by mass Amorphous polyester resin 1200 parts by mass The mixture was kneaded using two rolls at 150°C for 30 minutes, then rolled and cooled, and pulverized using a pulverizer to obtain a masterbatch.
<ワックス分散液の作製>
撹拌棒、及び温度計をセットした容器に、離型剤としてパラフィンワックス50質量部(日本精鑞株式会社製、HNP-9、炭化水素系ワックス、融点75℃、SP値8.8)、及び酢酸エチル450質量部を仕込み、撹拌下、80℃に昇温し、80℃のまま5時間保持した後、1時間で30℃に冷却し、ビーズミル(ウルトラビスコミル、アイメックス社製)を用いて、送液速度1kg/hr、ディスク周速度6m/秒間、直径0.5mmジルコニアビーズを80体積%充填、3パスの条件で分散を行い[ワックス分散液]を得た。
<Preparation of wax dispersion>
A container equipped with a stirring rod and a thermometer was charged with 50 parts by mass of paraffin wax (manufactured by Nippon Seiro Co., Ltd., HNP-9, hydrocarbon wax, melting point 75°C, SP value 8.8) as a release agent and 450 parts by mass of ethyl acetate. The mixture was heated to 80°C under stirring, maintained at 80°C for 5 hours, and then cooled to 30°C over 1 hour. A bead mill (Ultraviscomill, manufactured by Imex Co., Ltd.) was used to disperse the mixture under the conditions of a liquid feed rate of 1 kg/hr, a disk peripheral speed of 6 m/sec, 80% by volume of zirconia beads with a diameter of 0.5 mm, and 3 passes to obtain a wax dispersion.
<結晶性ポリエステル樹脂分散液の作製>
撹拌棒、及び温度計をセットした容器に製造例2の結晶性ポリエステル樹脂を50質量部、及び酢酸エチル450質量部を仕込み、撹拌下80℃に昇温し、80℃のまま5時間保持した後、1時間で30℃に冷却し、ビーズミル(ウルトラビスコミル、アイメックス社製)を用いて、送液速度1kg/hr、ディスク周速度6m/秒間、直径0.5mmジルコニアビーズを80体積%充填、3パスの条件で、分散を行い[結晶性ポリエステル樹脂分散液]を得た。
<Preparation of Crystalline Polyester Resin Dispersion>
A vessel equipped with a stirring rod and a thermometer was charged with 50 parts by mass of the crystalline polyester resin of Production Example 2 and 450 parts by mass of ethyl acetate, and the mixture was heated to 80°C with stirring. The temperature was maintained at 80°C for 5 hours, and then cooled to 30°C over 1 hour. Dispersion was carried out using a bead mill (Ultraviscomill, manufactured by Imex) under conditions of a liquid feed rate of 1 kg/hr, a disk peripheral speed of 6 m/sec, a filling rate of 80% by volume of zirconia beads with 0.5 mm diameter, and 3 passes to obtain a [crystalline polyester resin dispersion].
<油相の調製>
温度計、及び撹拌機を装備した別の容器に、非晶性ポリエステル樹脂78質量部、結晶性ポリエステル樹脂分散液70質量部、ワックス分散液25質量部、及びマスターバッチ16質量部を入れ、固形分濃度が30質量%になるように酢酸エチルを加え、撹拌して十分に溶解させた。次に、TK式ホモミキサー(プライミクス株式会社製)を用いて、回転数8,000rpmで撹拌し、均一に溶解、分散させた。
更に、イソホロンジアミン(IPDA)を、IPDAのアミノ基と、[中間体ポリエステル]のイソシアネート基とのモル比(NH2/NCO)が、0.98となる量を入れ、TK式ホモミキサーを用いて回転数8,000rpmで15秒間撹拌した。次いで、50質量%酢酸エチル溶液に調製した[中間体ポリエステル]30質量部を加え、TK式ホモミキサーを用いて回転数8,000rpmで30秒間撹拌し、[油相1]を得た。
<Preparation of oil phase>
Into another container equipped with a thermometer and a stirrer, 78 parts by mass of amorphous polyester resin, 70 parts by mass of crystalline polyester resin dispersion, 25 parts by mass of wax dispersion, and 16 parts by mass of masterbatch were placed, and ethyl acetate was added to a solid content concentration of 30% by mass, followed by stirring to dissolve thoroughly. Next, the mixture was stirred at 8,000 rpm using a TK homomixer (manufactured by Primix Corporation) to dissolve and disperse uniformly.
Furthermore, isophoronediamine (IPDA) was added in an amount such that the molar ratio (NH2/NCO) of the amino groups of IPDA to the isocyanate groups of the [intermediate polyester] was 0.98, and the mixture was stirred for 15 seconds at 8,000 rpm using a TK homomixer. Next, 30 parts by mass of the [intermediate polyester] prepared in a 50% by mass ethyl acetate solution was added, and the mixture was stirred for 30 seconds at 8,000 rpm using a TK homomixer to obtain [Oil phase 1].
<水相の調製>
撹拌機、及び温度計をセットした容器内に、イオン交換水75質量部、カルボキシメチルセルロースナトリウム1質量部、ドデシルジフェニルエーテルジスルホン酸ナトリウムの48.5質量%水溶液(エレミノールMON-7、三洋化成工業株式会社製)16質量部、及び酢酸エチル5質量部を混合撹拌させ、更に[樹脂微粒子(A-1)水性分散液(W0-1)]の固形分1.6質量部相当量、及び[樹脂微粒子(B-1)水性分散液(W-1)]の固形分0.8質量部相当量を加えて水相溶液を作製した。これを[水相1]とした。
<Preparation of aqueous phase>
In a container equipped with a stirrer and a thermometer, 75 parts by mass of ion-exchanged water, 1 part by mass of sodium carboxymethyl cellulose, 16 parts by mass of a 48.5% by mass aqueous solution of sodium dodecyl diphenyl ether disulfonate (Eleminol MON-7, manufactured by Sanyo Chemical Industries, Ltd.), and 5 parts by mass of ethyl acetate were mixed and stirred, and an amount equivalent to 1.6 parts by mass of the solids content of [aqueous dispersion (W0-1) of resin fine particles (A-1)] and an amount equivalent to 0.8 parts by mass of the solids content of [aqueous dispersion (W-1) of resin fine particles (B-1)] were further added to prepare an aqueous phase solution. This was designated [aqueous phase 1].
<乳化及び脱溶剤>
[油相1]29質量部が入った容器に、[水相1]50質量部を加え、TKホモミキサーで、回転数8,000rpmで2分間混合撹拌し、その後、20分間混合し[乳化スラリー1]を得た。
次に、撹拌機及び温度計をセットした容器に、[乳化スラリー1]を投入し、30℃で8時間脱溶剤した後、45℃で4時間熟成を行い、[分散スラリー1]を得た。
<Emulsification and desolvation>
50 parts by mass of [Aqueous Phase 1] was added to a container containing 29 parts by mass of [Oil Phase 1], and the mixture was mixed and stirred for 2 minutes at 8,000 rpm using a TK Homomixer, and then mixed for 20 minutes to obtain [Emulsified Slurry 1].
Next, [Emulsified Slurry 1] was placed in a container equipped with a stirrer and a thermometer, and the solvent was removed at 30°C for 8 hours, followed by aging at 45°C for 4 hours to obtain [Dispersed Slurry 1].
<洗浄及び乾燥>
得られた[分散スラリー1]100質量部を減圧濾過して[濾過ケーキ]を得た後、以下の操作を行った。
(1):前記濾過ケーキにイオン交換水100質量部を加え、TKホモミキサーで混合(回転数12,000rpmで10分間)した後濾過した。
(2):(1)後の濾過ケーキに10質量%水酸化ナトリウム水溶液100質量部を加え、TKホモミキサーで混合(回転数12,000rpmで30分間)した後、減圧濾過した。
(3):(2)後の濾過ケーキに10質量%塩酸100質量部を加え、TKホモミキサーで混合(回転数12,000rpmで10分間)した後濾過した。
(4):(3)後の濾過ケーキにイオン交換水300質量部を加え、TKホモミキサーで混合(回転数12,000rpmで10分間)した後濾過した。
前記(1)~(4)の操作を2回行い[洗浄処理後の濾過ケーキ]を得た。
得られた[洗浄処理後の濾過ケーキ]を循風乾燥機にて45℃で48時間乾燥し、目開き75μmのメッシュで篩い[トナー母体粒子1]を得た。
<Washing and drying>
100 parts by mass of the obtained [Dispersion Slurry 1] was filtered under reduced pressure to obtain a [filter cake], and then the following operations were carried out.
(1): 100 parts by mass of ion-exchanged water was added to the filter cake, and the mixture was mixed with a TK homomixer (at 12,000 rpm for 10 minutes), followed by filtration.
(2): 100 parts by mass of a 10% by mass aqueous solution of sodium hydroxide was added to the filter cake obtained in (1), and the mixture was mixed with a TK homomixer (at 12,000 rpm for 30 minutes), followed by filtration under reduced pressure.
(3): 100 parts by mass of 10% by mass hydrochloric acid was added to the filter cake obtained in (2), and the mixture was mixed with a TK homomixer (at 12,000 rpm for 10 minutes) and then filtered.
(4): 300 parts by mass of ion-exchanged water was added to the filter cake obtained in (3), and the mixture was mixed with a TK homomixer (at 12,000 rpm for 10 minutes) and then filtered.
The above steps (1) to (4) were repeated twice to obtain a washed filter cake.
The obtained [filter cake after washing treatment] was dried in a circulating air dryer at 45° C. for 48 hours, and sieved through a mesh with 75 μm openings to obtain [toner base particles 1].
<外添処理>
得られた[トナー母体粒子1]100質量部に対して、外添剤としてコロイダルシリカ(日本アエロジル製、アエロジルR972)1.0重量部をサンプルミルにて混合して、外添処理後の[トナー1]を得た。
<External Addition Treatment>
100 parts by mass of the obtained [toner base particles 1] was mixed with 1.0 part by weight of colloidal silica (Aerosil R972, manufactured by Nippon Aerosil) as an external additive in a sample mill to obtain [toner 1] after external addition treatment.
(実施例2)
実施例1の<水相の調整>において、[樹脂微粒子(A-1)水性分散液(W0-1)]の固形分1.6質量部相当量、及び[樹脂微粒子(B-1)水性分散液(W-1)]の固形分0.8質量部相当量を、[樹脂微粒子(A-1)水性分散液(W0-1)]の固形分1.9質量部相当量、及び[樹脂微粒子(B-1)水性分散液(W-1)]の固形分0.5質量部相当量に変えたこと以外は、実施例1と同様にして、[トナー母体粒子2]を得た。得られた[トナー母体粒子2]を用い、実施例1と同様にして、[トナー2]を作製した。
Example 2
[Toner base particles 2] were obtained in the same manner as in Example 1, except that in <Preparation of aqueous phase> of Example 1, an amount equivalent to 1.6 parts by mass of the solid content of [aqueous dispersion (W0-1) of resin fine particles (A-1)] and an amount equivalent to 0.8 parts by mass of the solid content of [aqueous dispersion (W-1) of resin fine particles (B-1)] were changed to an amount equivalent to 1.9 parts by mass of the solid content of [aqueous dispersion (W0-1) of resin fine particles (A-1)] and an amount equivalent to 0.5 parts by mass of the solid content of [aqueous dispersion (W-1) of resin fine particles (B-1)]. [Toner 2] was produced in the same manner as in Example 1 using the obtained [toner base particles 2].
(実施例3)
実施例1の<水相調整>において、[樹脂微粒子(A-1)水性分散液(W0-1)]の固形分1.6質量部相当量、及び[樹脂微粒子(B-1)水性分散液(W-1)]の固形分0.8質量部相当量を、[樹脂微粒子(B-7)水性分散液(W-7)]の固形分2.4質量部相当量に変えたこと以外は、実施例1と同様にして、[トナー母体粒子3]を得た。得られた[トナー母体粒子3]を用い、実施例1と同様にして、[トナー3]を作製した。
Example 3
[Toner base particles 3] were obtained in the same manner as in Example 1, except that in <Preparation of aqueous phase> of Example 1, the amount equivalent to 1.6 parts by mass of the solid content of [Aqueous dispersion (W0-1) of resin fine particles (A-1)] and the amount equivalent to 0.8 parts by mass of the solid content of [Aqueous dispersion (W-1) of resin fine particles (B-1)] were changed to an amount equivalent to 2.4 parts by mass of the solid content of [Aqueous dispersion (W-7) of resin fine particles (B-7)]. [Toner base particles 3] was produced in the same manner as in Example 1 using the obtained [Toner base particles 3].
(実施例4)
実施例1の<水相の調整>において、[樹脂微粒子(A-1)水性分散液(W0-1)]の固形分1.6質量部相当量、及び[樹脂微粒子(B-1)水性分散液(W-1)]の固形分0.8質量部相当量を、[樹脂微粒子(B-8)水性分散液(W-8)]の固形分2.4質量部相当量に変えたこと以外は、実施例1と同様にして、[トナー母体粒子4]を得た。得られた[トナー母体粒子4]を用い、実施例1と同様にして、[トナー4]を作製した。
Example 4
[Toner base particles 4] were obtained in the same manner as in Example 1, except that in <Preparation of aqueous phase> of Example 1, the amount equivalent to 1.6 parts by mass of the solid content of [aqueous dispersion (W0-1) of resin fine particles (A-1)] and the amount equivalent to 0.8 parts by mass of the solid content of [aqueous dispersion (W-1) of resin fine particles (B-1)] were changed to an amount equivalent to 2.4 parts by mass of the solid content of [aqueous dispersion (W-8) of resin fine particles (B-8)]. [Toner base particles 4] was produced in the same manner as in Example 1 using the obtained [toner base particles 4].
(実施例5)
実施例1の<水相の調整>において、[樹脂微粒子(A-1)水性分散液(W0-1)]の固形分1.6質量部相当量、及び[樹脂微粒子(B-1)水性分散液(W-1)]の固形分0.8質量部相当量を、[樹脂微粒子(B-9)水性分散液(W-9)]の固形分2.4質量部相当量に変えたこと以外は、実施例1と同様にして、[トナー母体粒子5]を得た。得られた[トナー母体粒子5]を用い、実施例1と同様にして、[トナー5]を作製した。
Example 5
[Toner base particles 5] were obtained in the same manner as in Example 1, except that in <Preparation of aqueous phase> of Example 1, the amount equivalent to 1.6 parts by mass of the solid content of [aqueous dispersion (W0-1) of resin fine particles (A-1)] and the amount equivalent to 0.8 parts by mass of the solid content of [aqueous dispersion (W-1) of resin fine particles (B-1)] were changed to an amount equivalent to 2.4 parts by mass of the solid content of [aqueous dispersion (W-9) of resin fine particles (B-9)]. [Toner base particles 5] was produced in the same manner as in Example 1 using the obtained [toner base particles 5].
(実施例6)
実施例1の<水相の調整>において、[樹脂微粒子(A-1)水性分散液(W0-1)]の固形分1.6質量部相当量、及び[樹脂微粒子(B-1)水性分散液(W-1)]の固形分0.8質量部相当量を、[樹脂微粒子(A-2)水性分散液(W0-2)]の固形分1.6質量部相当量、及び[樹脂微粒子(B-4)水性分散液(W-4)]の固形分0.8質量部相当量に変えたこと以外は、実施例1と同様にして、[トナー母体粒子6]を得た。得られた[トナー母体粒子6]を用い、実施例1と同様にして、[トナー6]を作製した。
Example 6
[Toner base particles 6] were obtained in the same manner as in Example 1, except that in <Preparation of aqueous phase> of Example 1, the amounts equivalent to 1.6 parts by mass of the solid content of [aqueous dispersion (W0-1) of resin fine particles (A-1)] and 0.8 parts by mass of the solid content of [aqueous dispersion (W-1) of resin fine particles (B-1)] were changed to amounts equivalent to 1.6 parts by mass of the solid content of [aqueous dispersion (W0-2) of resin fine particles (A-2)] and 0.8 parts by mass of the solid content of [aqueous dispersion (W-4) of resin fine particles (B-4)]. [Toner base particles 6] was produced in the same manner as in Example 1 using the obtained [toner base particles 6].
(実施例7)
実施例1の<水相の調整>において、[樹脂微粒子(A-1)水性分散液(W0-1)]の固形分1.6質量部相当量、及び[樹脂微粒子(B-1)水性分散液(W-1)]の固形分0.8質量部相当量を、[結晶性ポリエステル樹脂微粒子分散液]の固形分2.4質量部相当量に変えたこと以外は、実施例1と同様にして、[トナー母体粒子7]を得た。
得られた[トナー母体粒子7]を用い、実施例1と同様にして、[トナー7]を作製した。
Example 7
[Toner base particles 7] were obtained in the same manner as in Example 1, except that in <Preparation of aqueous phase> of Example 1, the amount equivalent to 1.6 parts by mass of the solid content of [aqueous dispersion of resin fine particles (A-1) (W0-1)] and the amount equivalent to 0.8 parts by mass of the solid content of [aqueous dispersion of resin fine particles (B-1) (W-1)] were changed to the amount equivalent to 2.4 parts by mass of the solid content of [crystalline polyester resin fine particle dispersion].
Using the obtained [toner base particles 7], [toner 7] was produced in the same manner as in Example 1.
(実施例8)
実施例1の<水相の調整>において、[樹脂微粒子(A-1)水性分散液(W0-1)]の固形分1.6質量部相当量、及び[樹脂微粒子(B-1)水性分散液(W-1)]の固形分0.8質量部相当量を、[樹脂微粒子(B’)水性分散液]の固形分2.4質量部相当量に変えたこと以外は、実施例1と同様にして、[トナー母体粒子8]を得た。
得られた[トナー母体粒子8]を用い、実施例1と同様にして、[トナー8]を作製した。
(Example 8)
[Toner base particles 8] were obtained in the same manner as in Example 1, except that in <Preparation of aqueous phase> of Example 1, the amount equivalent to 1.6 parts by mass of the solid content of [aqueous dispersion of resin fine particles (A-1) (W0-1)] and the amount equivalent to 0.8 parts by mass of the solid content of [aqueous dispersion of resin fine particles (B-1) (W-1)] were changed to the amount equivalent to 2.4 parts by mass of the solid content of [aqueous dispersion of resin fine particles (B')].
Using the obtained [toner base particles 8], [toner 8] was produced in the same manner as in Example 1.
(比較例1)
実施例1の<水相の調整>において、[樹脂微粒子(A-1)水性分散液(W0-1)]の固形分1.6質量部相当量、及び[樹脂微粒子(B-1)水性分散液(W-1)]の固形分0.8質量部相当量を、[樹脂微粒子(B-5)水性分散液(W-5)]の固形分2.4質量部相当量に変えたこと以外は、実施例1と同様にして、[トナー母体粒子9]を得た。
得られた[トナー母体粒子9]を用い、実施例1と同様にして、[トナー9]を作製した。
(Comparative Example 1)
Toner base particles 9 were obtained in the same manner as in Example 1, except that in the <Preparation of aqueous phase> of Example 1, the amount equivalent to 1.6 parts by mass of the solid content of [aqueous dispersion (W0-1) of resin fine particles (A-1)] and the amount equivalent to 0.8 parts by mass of the solid content of [aqueous dispersion (W-1) of resin fine particles (B-1)] were changed to an amount equivalent to 2.4 parts by mass of the solid content of [aqueous dispersion (W-5) of resin fine particles (B-5)].
Using the obtained [Toner base particles 9], [Toner 9] was produced in the same manner as in Example 1.
(比較例2)
実施例1の<水相の調整>において、[樹脂微粒子(A-1)水性分散液(W0-1)]の固形分1.6質量部相当量、及び[樹脂微粒子(B-1)水性分散液(W-1)]の固形分0.8質量部相当量を、[樹脂微粒子(B-6)水性分散液(W-6)]の固形分2.4質量部相当量に変えたこと以外は、実施例1と同様にして、[トナー母体粒子10]を得た。
得られた[トナー母体粒子10]を用い、実施例1と同様にして、[トナー10]を作製した。
(Comparative Example 2)
Toner base particles 10 were obtained in the same manner as in Example 1, except that in the <Preparation of aqueous phase> of Example 1, the amount equivalent to 1.6 parts by mass of the solid content of [aqueous dispersion (W0-1) of resin fine particles (A-1)] and the amount equivalent to 0.8 parts by mass of the solid content of [aqueous dispersion (W-1) of resin fine particles (B-1)] were changed to the amount equivalent to 2.4 parts by mass of the solid content of [aqueous dispersion (W-6) of resin fine particles (B-6)].
Using the obtained [toner base particles 10], [toner 10] was produced in the same manner as in Example 1.
(比較例3)
実施例1の<水相の調整>において、[樹脂微粒子(A-1)水性分散液(W0-1)]の固形分1.6質量部相当量、及び[樹脂微粒子(B-1)水性分散液(W-1)]の固形分0.8質量部相当量を、[樹脂微粒子(A-1)水性分散液(W0-1)]の固形分1.9質量部相当量、及び[樹脂微粒子(B-2)水性分散液(W-2)]の固形分0.5質量部相当量に変えたこと以外は、実施例1と同様にして、[トナー母体粒子11]を得た。
得られた[トナー母体粒子11]を用い、実施例1と同様にして、[トナー11]を作製した。
(Comparative Example 3)
Toner base particles 11 were obtained in the same manner as in Example 1, except that in the <Preparation of aqueous phase> of Example 1, the amounts corresponding to 1.6 parts by mass of the solid content of [aqueous dispersion (W0-1) of resin fine particles (A-1)] and 0.8 parts by mass of the solid content of [aqueous dispersion (W-1) of resin fine particles (B-1)] were changed to amounts corresponding to 1.9 parts by mass of the solid content of [aqueous dispersion (W0-1) of resin fine particles (A-1)] and 0.5 parts by mass of the solid content of [aqueous dispersion (W-2) of resin fine particles (B-2)].
Using the obtained [toner base particles 11], [toner 11] was produced in the same manner as in Example 1.
(比較例4)
実施例1の<水相の調整>において、[樹脂微粒子(A-1)水性分散液(W0-1)]の固形分1.6質量部相当量、及び[樹脂微粒子(B-1)水性分散液(W-1)]の固形分0.8質量部相当量を、[樹脂微粒子(A-1)水性分散液(W0-1)]の固形分1.9質量部相当量、及び[樹脂微粒子(B-3)水性分散液(W-3)]の固形分0.5質量部相当量に変えたこと以外は、実施例1と同様にして、[トナー母体粒子12]を得た。
得られた[トナー母体粒子12]を用い、実施例1と同様にして、[トナー12]を作製した。
(Comparative Example 4)
Toner base particles 12 were obtained in the same manner as in Example 1, except that in the <Preparation of aqueous phase> of Example 1, the amounts corresponding to 1.6 parts by mass of the solid content of [aqueous dispersion (W0-1) of resin fine particles (A-1)] and 0.8 parts by mass of the solid content of [aqueous dispersion (W-1) of resin fine particles (B-1)] were changed to amounts corresponding to 1.9 parts by mass of the solid content of [aqueous dispersion (W0-1) of resin fine particles (A-1)] and 0.5 parts by mass of the solid content of [aqueous dispersion (W-3) of resin fine particles (B-3)].
Using the obtained [toner base particles 12], [toner 12] was produced in the same manner as in Example 1.
<キャリアの作製>
トルエン100質量部に、シリコーン樹脂(オルガノストレートシリコーン)100質量部、γ-(2-アミノエチル)アミノプロピルトリメトキシシラン5質量部、及びカーボンブラック10質量部を添加し、ホモミキサーで20分間分散させて、樹脂層塗布液を調製した。
流動床型コーティング装置を用いて、体積平均粒径50μmの球状マグネタイト1,000質量部の表面に前記樹脂層塗布液を塗布して、[キャリア]を作製した。
<Preparation of carrier>
To 100 parts by mass of toluene, 100 parts by mass of silicone resin (organostraight silicone), 5 parts by mass of γ-(2-aminoethyl)aminopropyltrimethoxysilane, and 10 parts by mass of carbon black were added, and the mixture was dispersed for 20 minutes using a homomixer to prepare a resin layer coating liquid.
Using a fluidized bed coating device, the resin layer coating liquid was applied to the surface of 1,000 parts by mass of spherical magnetite having a volume average particle size of 50 μm, to prepare a carrier.
<現像剤の作製>
ボールミルを用いて、各[トナー]5質量部と[キャリア]95質量部とを混合し、各[現像剤]を作製した。
<Preparation of Developer>
Using a ball mill, 5 parts by weight of each toner and 95 parts by weight of carrier were mixed to prepare each developer.
次に、得られた各トナー及び各現像剤を用い、以下のようにして諸特性を評価した。結果を表1~表3に示した。 Next, the properties of each of the resulting toners and developers were evaluated as follows. The results are shown in Tables 1 to 3.
<造粒性の評価>
各[トナー]をそれぞれ水に分散して、コールターカウンター「マルチサイザーIII」(ベックマンコールター社製)で体積平均一次粒径、及び粒度分布(体積平均一次粒径/数平均粒径)を測定することによって、下記の基準で造粒性を評価した
なお、造粒性は、トナーの体積平均一次粒径が5.0μm~5.9μmであるときに、粒度分布が1.20以下であることが好ましいとされる。
[造粒性の評価基準]
○:粒度分布が1.20以下
×:粒度分布が1.21以上
<Evaluation of Granulation Properties>
Each [toner] was dispersed in water, and the volume average primary particle size and particle size distribution (volume average primary particle size/number average particle size) were measured using a Coulter Counter "Multisizer III" (manufactured by Beckman Coulter, Inc.), and the granulation properties were evaluated according to the following criteria. Note that it is considered preferable that the granulation properties be such that when the volume average primary particle size of the toner is 5.0 μm to 5.9 μm, the particle size distribution is 1.20 or less.
[Evaluation criteria for granulation properties]
○: Particle size distribution is 1.20 or less ×: Particle size distribution is 1.21 or more
<低温定着性の評価>
紙(株式会社リコー製、Type6200、A4サイズ版)面上に、トナー(粉体状)を0.8mg/cm2となるように均一に載せ、加圧ローラに定着速度(加熱ローラ周速)213mm/sec、定着圧力(加圧ローラ圧)10kg/cm2の条件で通したときのコールドオフセットの発生温度(MFT)を測定した。なお、コールドオフセットの発生温度が低いほど、低温定着性に優れることを意味する。
なお、前記トナー(粉体状)を紙面に載せる方法は、熱定着機を外したプリンタを用いる。上記の重量密度で、前記トナー(粉体状)を紙面上に均一に載せることができれば、特に制限はなく、他の方法を用いてもよい。
[低温定着性の評価基準]
◎:定着下限温度が130℃以下
○:定着下限温度が130℃より大きく135℃以下
△:定着下限温度が135℃より大きく140℃以下
×:定着下限温度が140℃より大きい
<Evaluation of low-temperature fixability>
Toner (powder form) was evenly placed on the surface of paper (Ricoh Company, Ltd., Type 6200, A4 size) to give a density of 0.8 mg/ cm2 , and the paper was passed through a pressure roller at a fixing speed (heating roller peripheral speed) of 213 mm/sec and a fixing pressure (pressure roller pressure) of 10 kg/ cm2 , and the temperature at which cold offset occurred (MFT) was measured. Note that a lower temperature at which cold offset occurred means better low-temperature fixability.
The toner (powder form) is applied to the paper surface using a printer without a thermal fixing device. There are no particular limitations on the method, and other methods may be used as long as the toner (powder form) can be applied uniformly to the paper surface at the above weight density.
[Evaluation Criteria for Low-Temperature Fixability]
◎: The minimum fixing temperature is 130°C or less. ○: The minimum fixing temperature is greater than 130°C and less than or equal to 135°C. △: The minimum fixing temperature is greater than 135°C and less than or equal to 140°C. ×: The minimum fixing temperature is greater than 140°C.
<トナー付着力の評価>
各トナーの160kN/m2圧縮時の二粒子間力(Fp)は、粉体層の圧縮・引張特性計測装置アグロボット(ホソカワミクロン株式会社製)を用いて測定することができる。
前記二粒子間力(Fp)は、下記条件下で上下2分割の円筒セル内に一定量の各トナーを充填し、各トナーを160kN/m2の圧力下で保持した後、上部セルを持ち上げて粉体層が破断されたときの最大引張破断力、圧縮時の粉体層高さ、セル内径、トナー平均粒径、トナー真密度、及びトナー量から算出される。
具体的には、以下に示す条件にて測定を行い、付属のアプリケーションソフトにより算出された二粒子間力(Fp)を、トナーの160kN/m2圧縮時の二粒子間力(Fp)として下記の基準で評価した。なお、測定は、トナーを23℃、53%RHで24時間調湿して行った。
―測定条件―
・トナー量:8.00g±0.02g
・環境温度:25±2℃
・湿度:30±5%RH
・セル内径:25mm
・セル温度:25℃
・バネ線径:1.0mm
・圧縮速度:0.1mm/sec
・圧縮荷重:8kg(加圧力:160kN/m2)
・圧縮保持時間:60sec
・引張速度:0.6mm/sec
・引張サンプリング開始時間:0sec
・引張サンプリング時間:25sec
[トナー付着力の評価基準]
◎:最も良好 Fp≦200
〇:良好 200<Fp≦300
△:許容 300<Fp≦500
×:NG 破断不良
<Evaluation of Toner Adhesion>
The inter-particle force (Fp) of each toner when compressed to 160 kN/m 2 can be measured using an Agrobot (manufactured by Hosokawa Micron Corporation), a powder layer compression/tensile property measuring device.
The inter-particle force (Fp) is calculated from the maximum tensile breaking force when the powder layer is broken by filling a certain amount of each toner into a cylindrical cell divided into upper and lower halves under the following conditions, holding each toner under a pressure of 160 kN/ m2 , and then lifting the upper cell, the powder layer height at the time of compression, the cell inner diameter, the toner average particle size, the toner true density, and the toner amount.
Specifically, measurements were carried out under the conditions shown below, and the inter-particle force (Fp) calculated using the attached application software was evaluated based on the inter-particle force (Fp) when the toner was compressed to 160 kN/ m² , according to the following criteria: The measurements were carried out after conditioning the toner at 23°C and 53% RH for 24 hours.
-Measurement conditions-
Toner amount: 8.00g±0.02g
・Environmental temperature: 25±2℃
・Humidity: 30±5%RH
Cell inner diameter: 25 mm
Cell temperature: 25°C
Spring wire diameter: 1.0 mm
Compression speed: 0.1 mm/sec
Compression load: 8 kg (pressure: 160 kN/m2)
Compression hold time: 60 seconds
Pulling speed: 0.6 mm/sec
Tensile sampling start time: 0 sec
Tensile sampling time: 25 seconds
[Evaluation Criteria for Toner Adhesion]
◎: Best Fp≦200
〇: Good 200<Fp≦300
△: Acceptable 300<Fp≦500
×: NG Breaking failure
<耐フィルミング性の評価>
各現像剤を、画像形成装置(RICOH MPC 6003、株式会社リコー製)に入れ、付着量0.4mg/cm2のベタ画像を、露光、現像、転写工程を経ることで紙(株式会社リコー製、Type6200、A4サイズ版)上に出力し、2,000枚の連続通紙試験を行い、潜像担持体における汚染、及び帯電装置における汚染状況を目視にて観察し、下記基準で評価した。
[耐フィルミング性の評価基準]
◎:潜像担持体における汚染及び帯電装置上にフィルミングがない
○:潜像担持体における汚染及び帯電装置上にフィルミングがわずかにある
△:潜像担持体における汚染及び帯電装置上にフィルミングがわずかにあり、経時で異常画像が発生する
×:潜像担持体における汚染及び帯電装置上にフィルミングがわずかにあり、早期に異常画像が発生する
<Evaluation of filming resistance>
Each developer was placed in an image forming apparatus (RICOH MPC 6003, manufactured by Ricoh Company, Ltd.), and a solid image with a deposition amount of 0.4 mg/ cm2 was output on paper (Ricoh Company, Ltd., Type 6200, A4 size) through exposure, development, and transfer processes. A continuous paper feed test of 2,000 sheets was conducted, and the contamination of the latent image carrier and the contamination state of the charging device were visually observed and evaluated according to the following criteria.
[Evaluation criteria for filming resistance]
◎: No contamination on the latent image carrier and no filming on the charging device ○: Slight contamination on the latent image carrier and slight filming on the charging device △: Slight contamination on the latent image carrier and slight filming on the charging device, and abnormal images occur over time ×: Slight contamination on the latent image carrier and slight filming on the charging device, and abnormal images occur early
<総合判定>
各評価項目の結果をもとに以下の判断基準で判定する。
[評価基準]
◎:評価項目の内3つ以上「◎」
〇:評価項目の内「◎」が2つ以下であり、「△」及び「×」がない
△:評価項目のどれかが「△」
×:評価項目のどれかが「×」
<Overall Judgment>
Based on the results of each evaluation item, a judgment will be made according to the following criteria.
[Evaluation criteria]
◎: Three or more evaluation items are "◎"
〇: There are two or less "◎" marks among the evaluation items, and no "△" or "×" marks. △: One of the evaluation items is "△".
×: Any of the evaluation items is "×"
表1~表3の結果から、本発明の実施例1~8は、造粒性、低温定着性、付着力、耐フィルミング性のいずれも優れた性能を示すことがわかった。
比較例1は、トナー母体表面上の凝集体量が多く低温定着性がやや低下しており、凝集体過多により外添剤の遊離量を適正化できないため耐フィルミング性は不良であった。
比較例2は、トナー母体表面上の凝集体量が少なく、スペーサー効果が弱いため付着力は劣位である。
比較例3は比較例1に対して標準偏差が大きく、同様に比較例4は比較例2に対して標準偏差が大きい。そのため、トナー母体が不均一に露出することで付着力が悪化した。
From the results in Tables 1 to 3, it is clear that Examples 1 to 8 of the present invention exhibit excellent performance in all of granulation property, low-temperature fixability, adhesive strength, and filming resistance.
In Comparative Example 1, the amount of aggregates on the surface of the toner matrix was large, resulting in a slight decrease in low-temperature fixability, and the amount of liberated external additive could not be optimized due to the excessive amount of aggregates, resulting in poor filming resistance.
In Comparative Example 2, the amount of aggregates on the surface of the toner matrix is small, and the spacer effect is weak, resulting in poor adhesive strength.
Comparative Example 3 has a larger standard deviation than Comparative Example 1, and similarly Comparative Example 4 has a larger standard deviation than Comparative Example 2. Therefore, the toner base particles are exposed unevenly, resulting in a deterioration in adhesion.
本発明の態様としては、例えば、以下のとおりである。
<1>トナー母体粒子の表面上に、走査型電子顕微鏡(SEM)によって観察される樹脂微粒子を複数有するトナーであって、前記トナーは、樹脂とワックスとを少なくとも含み、前記樹脂微粒子における最小粒子の長径をRとし、長径3R以上を満たす前記樹脂微粒子を凝集体としたとき、前記凝集体が前記トナー母体粒子の表面を占める割合が、15%以上60%以下であることを特徴とするトナーである。
<2>前記樹脂微粒子が、コア樹脂と、前記コア樹脂の少なくとも一部の表面を被覆するシェル樹脂と、を有する前記<1>に記載のトナーである。
<3>前記シェル樹脂が、スチレン-アクリル樹脂を含有する前記<2>に記載のトナーである。
<4>前記凝集体が前記トナー母体粒子表面上を占める割合が、15%以上35%以下である前記<1>から前記<3>のいずれかに記載のトナーである。
<5>前記トナー母体粒子の表面に存在する互いに接触してない隣り合った前記樹脂微粒子間の距離における標準偏差が、500nm以下である前記<1>から前記<4>のいずれかに記載のトナーである。
<6>前記樹脂微粒子の体積平均一次粒径が、10nm以上100nm以下である前記<1>から前記<5>のいずれかに記載のトナーである。
<7>前記<1>から前記<6>のいずれかに記載のトナーを収容することを特徴とするトナー収容ユニットである。
<8>前記<7>に記載のトナー収容ユニットを有することを特徴とする画像形成装置である。
<9>静電潜像担持体上に静電潜像を形成する静電潜像形成工程と、前記静電潜像担持体に形成された前記静電潜像を、トナーを用いて現像することにより可視像であるトナー像を形成する現像工程と、を含み、前記トナーが前記<1>から前記<6>のいずれかに記載のトナーであることを特徴とする画像形成方法である。
<10>前記<1>から前記<6>のいずれかに記載のトナーを製造するトナーの製造方法であって、トナー母体粒子の表面に樹脂微粒子を付着させて複合粒子を形成する複合粒子形成工程と、前記複合粒子から、前記樹脂微粒子の少なくとも一部を除去する除去工程と、を含むことを特徴とするトナーの製造方法である。
<11>前記除去工程が、塩基性の水溶液を用いて洗浄する工程である前記<10>に記載のトナーの製造方法である。
The present invention includes, for example, the following aspects.
<1> A toner having a plurality of resin microparticles on the surface of a toner base particle as observed by a scanning electron microscope (SEM), the toner comprising at least a resin and a wax, wherein when the resin microparticles having a major axis of 3R or more are aggregated, where R is the major axis of the smallest particle among the resin microparticles, the proportion of the aggregates occupying the surface of the toner base particle is 15% or more and 60% or less.
<2> The toner according to <1>, wherein the resin particles have a core resin and a shell resin that coats at least a part of the surface of the core resin.
<3> The toner according to <2>, wherein the shell resin contains a styrene-acrylic resin.
<4> The toner according to any one of <1> to <3>, wherein the ratio of the aggregates to the surface of the toner base particles is 15% or more and 35% or less.
<5> The toner according to any one of <1> to <4>, wherein the standard deviation of the distance between adjacent resin fine particles that are not in contact with each other and are present on the surface of the toner base particle is 500 nm or less.
<6> The toner according to any one of <1> to <5>, wherein the resin fine particles have a volume average primary particle size of 10 nm or more and 100 nm or less.
<7> A toner storage unit containing the toner according to any one of <1> to <6>.
<8> An image forming apparatus comprising the toner storage unit according to <7>.
<9> An image forming method including: an electrostatic latent image forming step of forming an electrostatic latent image on an electrostatic latent image carrier; and a developing step of forming a toner image, which is a visible image, by developing the electrostatic latent image formed on the electrostatic latent image carrier with a toner, wherein the toner is the toner according to any one of <1> to <6>.
<10> A method for producing the toner according to any one of <1> to <6>, comprising: a composite particle forming step of forming composite particles by adhering resin fine particles to the surfaces of toner base particles; and a removal step of removing at least a portion of the resin fine particles from the composite particles.
<11> The method for producing a toner according to <10>, wherein the removing step is a step of washing with a basic aqueous solution.
前記<1>から前記<6>のいずれかに記載のトナー、前記<7>に記載のトナー収容ユニット、前記<8>に記載の画像形成装置、前記<9>に記載の画像形成方法、前記<10>から前記<11>のいずれかに記載のトナーの製造方法によれば、従来における諸問題を解決し、本発明の目的を達成することができる。 The toner described in any one of <1> to <6>, the toner storage unit described in <7>, the image forming apparatus described in <8>, the image forming method described in <9>, and the toner manufacturing method described in any one of <10> to <11> can solve various problems that have existed in the past and achieve the object of the present invention.
1 シェル樹脂
2 コアシェル樹脂
3 樹脂微粒子
4 トナー母体粒子
101 潜像担持体
102 帯電装置
103 露光装置からの露光
104 現像装置
105 記録紙
107 クリーニング部
108 転写ローラ
160Y サブホッパ(イエロー)
160C サブホッパ(シアン)
160M サブホッパ(マゼンタ)
160K サブホッパ(ブラック)
180Y 画像形成ユニット(イエロー)
180C 画像形成ユニット(シアン)
180M 画像形成ユニット(マゼンタ)
180K 画像形成ユニット(ブラック)
210 給紙部
211 給紙カセット
212 給紙ローラ
220 搬送部
221 ローラ
222 タイミングローラ
223 排紙ローラ
224 排紙トレイ
230 作像部
231Y 感光体ドラム(イエロー)
231C 感光体ドラム(シアン)
231M 感光体ドラム(マゼンタ)
231K 感光体ドラム(ブラック)
232Y 帯電器(イエロー)
232C 帯電器(シアン)
232M 帯電器(マゼンタ)
232K 帯電器(ブラック)
233 露光器
233a 光源
233bY ポリゴンミラー(イエロー)
233bC ポリゴンミラー(シアン)
233bM ポリゴンミラー(マゼンタ)
233bK ポリゴンミラー(ブラック)
234Y トナーボトル(イエロー)
234C トナーボトル(シアン)
234M トナーボトル(マゼンタ)
234K トナーボトル(ブラック)
236Y 清掃器(イエロー)
236C 清掃器(シアン)
236M 清掃器(マゼンタ)
236K 清掃器(ブラック)
240 転写部
241 駆動ローラ
242 従動ローラ
243 中間転写ベルト
244 一次転写ローラ
244Y 一次転写ローラ(イエロー)
244C 一次転写ローラ(シアン)
244M 一次転写ローラ(マゼンタ)
244K 一次転写ローラ(ブラック)
245 二次対向ローラ
246 二次転写ローラ
250 定着器
251 定着ベルト
252 加圧ローラ
L レーザ
P 紙
REFERENCE SIGNS LIST 1 Shell resin 2 Core-shell resin 3 Resin particles 4 Toner base particles 101 Latent image carrier 102 Charging device 103 Exposure from exposure device 104 Developing device 105 Recording paper 107 Cleaning unit 108 Transfer roller 160Y Sub-hopper (yellow)
160C Sub Hopper (Cyan)
160M Sub Hopper (Magenta)
160K Sub Hopper (Black)
180Y Image forming unit (yellow)
180C Image forming unit (cyan)
180M Image forming unit (magenta)
180K Image Forming Unit (Black)
210 Paper feed unit 211 Paper feed cassette 212 Paper feed roller 220 Conveying unit 221 Roller 222 Timing roller 223 Paper discharge roller 224 Paper discharge tray 230 Imaging unit 231Y Photosensitive drum (yellow)
231C Photosensitive drum (cyan)
231M Photosensitive drum (magenta)
231K Photosensitive Drum (Black)
232Y Charger (Yellow)
232C Charger (cyan)
232M Charger (Magenta)
232K Charger (Black)
233 Exposure device 233a Light source 233bY Polygon mirror (yellow)
233bC Polygon Mirror (Cyan)
233bM Polygon Mirror (Magenta)
233bK Polygon Mirror (Black)
234Y Toner Bottle (Yellow)
234C Toner Bottle (Cyan)
234M Toner Bottle (Magenta)
234K Toner Bottle (Black)
236Y Cleaner (Yellow)
236C Cleaner (cyan)
236M Cleaner (Magenta)
236K Cleaner (Black)
240 Transfer unit 241 Drive roller 242 Driven roller 243 Intermediate transfer belt 244 Primary transfer roller 244Y Primary transfer roller (yellow)
244C Primary transfer roller (cyan)
244M Primary transfer roller (magenta)
244K Primary Transfer Roller (Black)
245 Secondary opposing roller 246 Secondary transfer roller 250 Fixing unit 251 Fixing belt 252 Pressure roller L Laser P Paper
Claims (8)
前記ワックスは、炭化水素系ワックス又はエステルワックスであり、
前記樹脂微粒子は、コア樹脂と、前記コア樹脂の少なくとも一部の表面を被覆するシェル樹脂と、を有し、
前記シェル樹脂は、スチレン-アクリル樹脂を含有し、
前記樹脂微粒子の体積平均一次粒径は、10nm以上100nm以下であり、
前記樹脂微粒子における最小粒子の長径をRとし、長径3R以上を満たす前記樹脂微粒子を凝集体としたとき、前記凝集体が前記トナー母体粒子の表面を占める割合が、16%以上60%以下であることを特徴とするトナー。 A toner having a plurality of resin fine particles on the surface of a toner base particle containing a crystalline polyester resin , an amorphous polyester resin, and a wax, as observed by a scanning electron microscope (SEM),
The wax is a hydrocarbon wax or an ester wax,
the resin fine particles have a core resin and a shell resin that coats at least a part of the surface of the core resin,
the shell resin comprises a styrene-acrylic resin;
the volume average primary particle diameter of the resin fine particles is 10 nm or more and 100 nm or less;
A toner characterized in that, when the long diameter of the smallest particle among the resin fine particles is R and the resin fine particles having a long diameter of 3R or more are aggregated, the proportion of the aggregate occupying the surface of the toner base particle is 16% or more and 60% or less.
前記トナーが請求項1から3のいずれかに記載のトナーであることを特徴とする画像形成方法。 The method includes an electrostatic latent image forming step of forming an electrostatic latent image on an electrostatic latent image carrier, and a developing step of developing the electrostatic latent image formed on the electrostatic latent image carrier with toner to form a toner image, which is a visible image,
An image forming method, wherein the toner is the toner according to any one of claims 1 to 3 .
トナー母体粒子の表面に樹脂微粒子を付着させて複合粒子を形成する複合粒子形成工程と、
前記複合粒子から、前記樹脂微粒子の少なくとも一部を除去する除去工程と、を含むことを特徴とするトナーの製造方法。 A method for producing the toner according to any one of claims 1 to 3 , comprising the steps of:
a composite particle forming step of forming composite particles by adhering resin fine particles to the surfaces of toner base particles;
a removing step of removing at least a part of the resin fine particles from the composite particles.
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