JP2005049511A - Electrostatic charge image developing toner and its manufacturing method - Google Patents

Electrostatic charge image developing toner and its manufacturing method Download PDF

Info

Publication number
JP2005049511A
JP2005049511A JP2003204623A JP2003204623A JP2005049511A JP 2005049511 A JP2005049511 A JP 2005049511A JP 2003204623 A JP2003204623 A JP 2003204623A JP 2003204623 A JP2003204623 A JP 2003204623A JP 2005049511 A JP2005049511 A JP 2005049511A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
toner
resin
polyester resin
organic solvent
particles
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2003204623A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP4247669B2 (en
Inventor
Hitoshi Takayanagi
均 高柳
Takayuki Ito
孝之 伊東
Nobuyoshi Shirai
伸佳 白井
Kinji Matsukuri
謹爾 真造
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
DIC Corp
Original Assignee
Dainippon Ink and Chemicals Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dainippon Ink and Chemicals Co Ltd filed Critical Dainippon Ink and Chemicals Co Ltd
Priority to JP2003204623A priority Critical patent/JP4247669B2/en
Publication of JP2005049511A publication Critical patent/JP2005049511A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4247669B2 publication Critical patent/JP4247669B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Developing Agents For Electrophotography (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a new method for manufacturing chemical toner having a sharp particle size distribution with high yield in the method for manufacturing the chemical toner by using a polyester resin as a binder resin prepared by reacting an aliphatic alcohol compound as an alcohol component. <P>SOLUTION: The method for manufacturing electrostatic charge image developing toner includes steps of: (i) by dissolving or dispersing a polyester resin in an organic solvent to prepare a resin solution; (ii) preparing a suspension liquid having fine particles of the above resin solution suspended in an aqueous medium; (iii) producing agglomerates of the fine particles; (iv) removing the organic solvent; and (v) separating and drying the agglomerates. In this method, the polyester resin used is obtained by making (1) polybasic acids containing isophthalic acids or lower alkyl esters by ≥30 mol% of the whole acid component react with (2) aliphatic polyhydric alcohol. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機、プリンター、ファックス等に好適に用いられ、更にはトナージェット方式のプリンター等にも用いられる静電荷像現像用トナーの製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
トナー用のバインダー樹脂としては、種々の樹脂が使用可能であるが、低温定着性に優れ、定着後の画像が強靱であり、比較的高いガラス転移温度を有するビスフェノールAのアルキレンオキサイド付加物を主成分として含有したポリエステル樹脂が好適に用いられている。しかしながら、ビスフェノールAのアルキレンオキサイド付加物を主原料として使用する既存のポリエステル樹脂は、低温定着性と広い温度領域での耐オフセット性のバランスが不足すること、また、ビスフェノールAのアルキレンオキサイド付加物を製造する際に残留する微量のビスフェノールAが、環境ホルモンとして影響することが懸念されること、更に、ビスフェノールAのアルキレンオキサイド付加物は高価であり、したがって、そのような原料を使用した樹脂を用いたトナーは高コストとなること、等が問題である。
【0003】
これを改善する目的で、脂肪族多価アルコールを主成分として用いた新規なポリエステル樹脂が提案されている(例えば、特許文献1、特許文献2、特許文献3参照)。
【0004】
一方、これまで乳化分散法や重合法等の湿式法によるトナー(以下、ケミカルトナーという)の開発が活発に行われてきた。特に、乳化分散法は、トナーの小粒径化や球形化が容易であることに加え、重合法と比較して、▲1▼バインダー樹脂の種類の選択幅が広くなり、ポリエステル樹脂やエポキシ樹脂等の縮合系樹脂が使用できる、▲2▼残留モノマーの低減が容易であり、低VOC化に有利である、▲3▼着色剤等の濃度を低濃度から高濃度まで任意に変化させることができる、などの利点を有している。さらに、湿式中で顔料等の分散を行うため分子鎖の切断がなく、樹脂本来の広い領域での耐オフセット性、低温定着性、ガラス転移温度の保持による良好な耐熱保存性、等の利点を活かすことが可能である。
【0005】
乳化分散法を用いたトナーの製造方法に関する従来の技術としては、例えば、着色剤とアニオン型自己水分散性樹脂となるポリエステル樹脂を有機溶剤中に分散させ、その後、転相乳化することによりトナー粒子を製造する方法が開示されている(例えば、特許文献4参照)。また、ビスフェノールAのアルキレンオキサイド付加物の使用量を極力抑え、多価カルボン酸と脂肪族多価アルコールを主成分として反応させたポリエステル樹脂と着色剤を有機溶剤中に分散させ、その後、転相乳化することによりトナー粒子を製造する方法が開示されている(例えば、特許文献5参照)。更に、着色剤とポリエステル樹脂を有機溶剤中に分散させ、その後、転相乳化を行い、更に合一工程を行うことにより粒度分布がシャープなトナーを高収率で製造する方法が開示されている(例えば、特許文献6参照)。
【0006】
ところで、最近においては、トナーによる印刷画像の解像性や階調性の向上等、印刷画像品質のさらなる向上が望まれている。それに伴い、ケミカルトナーの分野においては、より粒度分布のシャープなトナーを製造する方法の開発が必要となってきている。特に、シャープな粒度分布を有し、加えて、環境に対する安全性、良好な低温定着性、広い温度領域での耐オフセット性、低コスト化等の要求を満足するトナーの開発が強く望まれている。
【0007】
このような要求を満足するためのトナーとしては、ビスフェノールAのアルキレンオキサイド付加物の換わりに、脂肪族多価アルコールを原料として用いたポリエステル樹脂を使用したケミカルトナーがある。ところで、ケミカルトナーの製造においては、樹脂の組成が乳化分散の安定性に対して微妙に作用し、製品として得られるトナーの粒度分布、形状、収率等に大きく影響を及ぼす。しかしながら、前記の従来技術においては、そのようなケミカルトナーを製造する場合の乳化安定性に関する技術については、十分な検討が為されていない。したがって、シャープな粒度分布を有し、且つ、環境に対する安全性、良好な低温定着性、広い温度領域での耐オフセット性、低コスト化等を満足するケミカルトナーの製造方法については、未だ満足できるレベルの技術が見出されていない。
【0008】
【特許文献1】
特開平11−15199号公報
【特許文献2】
特開2001−60018号公報
【特許文献3】
特開2001−272817号公報
【特許文献4】
特開平8−211655号公報
【特許文献5】
特開2002−287424号公報
【特許文献6】
特開2003−122051号公報
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、脂肪族アルコール化合物をアルコール成分として反応させたポリエステル樹脂を結着樹脂として用いるケミカルトナーの製造方法において、粒度分布がシャープなケミカルトナーを高収率で製造するための新規な製造方法を提供することにある。また、本発明の他の目的は、上記課題を解決し、更に、球形であり、且つ環境に対する安全性、良好な低温定着性、広い温度領域での耐オフセット性、低コスト化等を満足するケミカルトナーの製造方法を提供することにある。更に、粒度分布がシャープであり、且つ環境に対する安全性、良好な低温定着性、広い温度領域での耐オフセット性を有する低コストのケミカルトナーを提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】
本発明者等は、鋭意研究を重ねた結果、上記課題を解決する静電荷像現像用トナーの製造方法を見出し、本発明を完成した。すなわち、本発明は、(i)カルボキシル基を有するポリエステル樹脂を有機溶剤中に溶解あるいは分散させて樹脂溶液を製造する工程、(ii)前記樹脂溶液を塩基性化合物の存在下で水性媒体と混合させることにより、前記水性媒体中に前記樹脂溶液の微粒子が懸濁した懸濁液を製造する工程、(iii)次いで乳化剤を添加し、その後電解質を添加することにより前記微粒子の合一体を形成させる工程、(iv)前記合一体中の有機溶剤を除去する工程、(v)前記合一体を前記水性媒体から分離し、乾燥する工程を順次行う静電荷像現像用トナーの製造方法であって、前記ポリエステル樹脂として、
1)全酸成分に対して30mol%以上のイソフタル酸又はその低級アルキルエステルを含有する多塩基酸類、及び
2)脂肪族多価アルコ−ル、
を反応して得られるポリエステル樹脂を使用することを特徴とする静電荷像現像用トナーの製造方法を提供するものである。
【0011】
また、本発明は、(i)カルボキシル基を有するポリエステル樹脂を有機溶剤中に溶解あるいは分散させて樹脂溶液を製造する工程、(ii)前記樹脂溶液を塩基性化合物の存在下で水性媒体と混合させることにより、前記水性媒体中に前記樹脂溶液の微粒子が懸濁した懸濁液を製造する工程、(iii)次いで乳化剤を添加し、その後電解質を添加することにより前記微粒子の合一体を形成させる工程、(iv)前記合一体中の有機溶剤を除去する工程、(v)前記合一体を前記水性媒体から分離し、乾燥する工程を順次行うことにより製造される静電荷像現像用トナーであって、前記ポリエステル樹脂が、
1)全酸成分に対して30mol%以上のイソフタル酸又はその低級アルキルエステルを含有する多塩基酸類、及び
2)脂肪族多価アルコ−ル、
を反応して得られるポリエステル樹脂であることを特徴とする静電荷像現像用トナーを提供するものである。
【0012】
トナーは結着樹脂が構成原材料の80〜90%を占めており、したがって、結着樹脂は、環境に対する安全性、コスト、熱特性に対し大きな影響を及ぼすことは周知の通りである。さらに、前記特許文献4、特許文献5、及び特許文献6に記載されたケミカルトナーの製造方法においては、非常にシャープな粒度分布を得ることが可能である。しかしながら、本発明者らが検討したところによると、ビスフェノールAのアルキレンオキサイド付加物を主成分として用いない、脂肪族アルコール化合物を主成分として用いたポリエステル樹脂を使用して、上記製造方法によりケミカルトナーを製造することを試みると、シャープな粒度分布の粒子が得られないばかりか、樹脂溶液の粘度変化が激しく、実用上安定した製造を行うことができないことが判明した。この原因を鋭意検討した結果、ポリエステル樹脂を製造する際に使用する多塩基酸化合物として、イソフタル酸又はその低級アルキルエステルを全酸成分に対して30mol%以上使用することにより前記課題が解決できることを見出し、本発明を完成させた。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を詳しく説明する。本発明の製造方法は以下の工程からなる。
第一工程:原材料としてカルボキシル基を有するポリエステル樹脂を有機溶剤中に溶解あるいは分散させて樹脂溶液を製造する工程(i)を行い、その後、塩基性化合物の存在下で、該樹脂溶液に水性媒体を加えることにより該水性媒体中に該樹脂溶液の懸濁液(微粒子)を形成させる工程(ii)を行う。
第二工程:該水性媒体中に分散安定剤及び電解質を順次添加することで該懸濁液中の微粒子の合一体を形成させる工程(iii)を行い、その後、該合一体中の有機溶剤を除去する工程(iv)を行う。
第三工程:脱溶剤後の前記合一体を水性媒体から分離し、乾燥させ、トナーを製造する工程(V)
の上記3工程からなる。
【0014】
なお、本発明では、前記工程(ii)で生成する有機溶剤を含有する樹脂溶液の微粒子を凝集させ、一体化させることを「合一」と言い、前記工程(iii)を「合一工程」と言う。また、工程(iii)により形成される粒子を「合一体」と言う。更に、合一工程を経てトナーを製造する方法を「合一法」による製造方法と言う。
【0015】
合一法では、実質的に第一、第二工程で粒径、粒度分布が決定される。該工程を通してシャープな粒度分布を得るためには、本発明で使用するポリエステル樹脂の全酸成分中にイソフタル酸又はその低級アルキルエステルを30mol%以上含有させる必要がある。イソフタル酸又はその低級アルキルエステルの含有量が30mol%よりも少ないと、第一工程の工程(i)で得られる樹脂溶液が結晶化により粘度変化を起こすため工程(ii)で安定した懸濁液を生成できず、結果的に第2工程での粒度分布がブロードになってしまう。また、樹脂粒子の形状も、均一な合一が進行しないため、乾燥後に発生した空隙により粒子強度が低下するという問題も発生する。イソフタル酸又はその低級アルキルエステルが30mol%以上含有されると、樹脂溶液中での結晶化が抑制されるため樹脂溶液の安定性が改善され、粒度分布のシャープな粒子を得ることができる。イソフタル酸又はその低級アルキルエステルの含有量は、好ましくは30〜70mol%の範囲である。更に好ましくは30〜60mol%の範囲である。イソフタル酸又はその低級アルキルエステルの含有量が多くなるとガラス転移温度が低下する傾向のため、好ましくない。
【0016】
第一工程では、有機溶剤中にポリエステル樹脂を投入して溶解あるいは分散することにより、ポリエステル樹脂と有機溶剤を含む樹脂溶液を調整する。この場合、必要に応じて離型剤または着色剤、あるいはその他の添加物をポリエステル樹脂等と共に用いることができるが、いずれもトナー粒径以下に微分散あるいは溶解される必要がある。
【0017】
有機溶剤中にポリエステル樹脂及び必要に応じて添加する、離型剤、着色剤等の各種添加剤を溶解あるいは分散させる手段としては、以下の方法を用いることが好ましい。
【0018】
▲1▼上記のポリエステル樹脂、離型剤、着色剤等の各種添加剤を含む混合物を加圧ニーダー、加熱2本ロール、2軸押し出し混練機などを用いて、使用する樹脂の軟化点以上、且つ熱分解温度以下の温度に加熱して混練する。その後、得られた混練チップをデスパー等の攪拌機あるいはメディアを用いた分散機等により有機溶剤中に溶解、ないし分散する。
あるいは、
▲2▼ポリエステル樹脂と離型剤、着色剤等の各種添加剤を有機溶剤と混合し、これをボールミル等により湿式混練する。この場合、離型剤や着色剤等はあらかじめ別々に予備分散を行ってマスター溶液を調整した後に混合しても良い。
【0019】
上記▲2▼の、より具体的な手段としては、ボールミル、ビーズミル、サンドミル、連続式ビーズミル等のメディアを用いた混合・分散機中に、予め有機溶媒にポリエステル樹脂を溶解した樹脂溶液、及び離型剤や着色剤を加え、攪拌・分散させることによりマスター溶液とし、更に希釈用のポリエステル樹脂、追加の有機溶剤を混合することにより有機溶媒中に離型剤や着色剤等が微分散した樹脂溶液を製造する方法がある。以上のような▲2▼の製造方法によれば、ポリエステル樹脂の高分子成分(ゲル成分)が切断されないため、溶融混練により分散する▲1▼の方法よりも好ましい。
【0020】
ポリエステル樹脂を溶解あるいは分散させるための有機溶剤としては、例えばペンタン、ヘキサン、ヘプタン、ベンゼン、トルエン、キシレン、シクロヘキサン、石油エーテルのごとき炭化水素類;塩化メチレン、クロロホルム、ジクロロエタン、ジクロロエチレン、トリクロロエタン、トリクロロエチレン、四塩化炭素のごときハロゲン化炭化水素類;アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンのごときケトン類;酢酸エチル、酢酸ブチルのごときエステル類、などが用いられる。これらの溶剤は、2種以上を混合して用いることもできるが、溶剤回収の点から、同一種類の溶剤を単独で使用することが好ましい。また、有機溶剤は、ポリエステル樹脂を溶解あるいは分散するものであり、毒性が比較的低く、かつ後工程で脱溶剤し易い低沸点のものが好ましく、そのような溶剤としては、メチルエチルケトンが最も好ましい。
【0021】
次に、ポリエステル樹脂と有機溶剤を含む混合物を水性媒体中に乳化する。この場合、上記の方法で調整された樹脂溶液を、塩基性中和剤の存在下で水性媒体と混合して乳化する。この工程においては、塩基によりポリエステル樹脂のカルボキシル基を中和した樹脂溶液に水性媒体(水または水を主成分とする液媒体)を徐々に添加する方法が好ましい。その際には、前記混合物の有機連続相に水を徐々に添加することで、Water in Oilの不連続相が生成し、さらに水を追加して添加することで、Oil in Waterの不連続相に転相して、水性媒体中に前記混合物が粒子(液滴)として浮遊する懸濁・乳化液が形成される(以下、この方法を転相乳化という)。
【0022】
転相乳化においては、有機溶剤と添加した水の合計量に対する水の比率が30〜80質量%となるように水を添加する。より好ましくは35〜70質量%であり、特に40〜70質量%であることが好ましい。使用する水性媒体は水であることが好ましく、さらに好ましくは、脱イオン水である。
【0023】
本発明で使用するポリエステル樹脂は、カルボキシル基を有するポリエステル樹脂であり、該カルボキシル基を中和することにより自己水分散性となるポリエステル樹脂である。本発明で使用する自己水分散性のポリエステル樹脂の酸価は1〜30KOHmg/gであることが好ましく、3〜20KOHmg/gであることがより好ましい。樹脂酸価が1未満だと転相乳化がスムーズに行かず、粗大粒子が発生するため好ましくない。一方、酸価が30より高いと、各種環境下における帯電量が安定しないため好ましくない。自己水分散性を有する樹脂は、カルボキシル基が塩基性化合物により中和されることによりアニオン型となる。その結果、樹脂の親水性が増加して水性媒体中に分散安定剤や界面活性剤を使用しなくとも安定に分散することができる。また、中和用の塩基性化合物としては、特に制限はなく、例えば水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、アンモニア等の無機塩基や、ジエチルアミン、トリエチルアミン、イソプロピルアミン等の有機塩基が用いられる。中でも、アンモニア、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等の無機塩基が好ましい。ポリエステル樹脂を水性媒体中に分散するためには、懸濁安定剤や、界面活性剤等の分散安定剤を添加する方法があるが、懸濁安定剤や、界面活性剤を添加して乳化させる方法では高剪断力が必要となる。その結果、粗大粒子の発生、粒度分布がブロードになるため好ましくない。また、ゲル分を含有するような高粘性樹脂の場合には、更に不均一な粒度分布となり、実用上限界がある。したがって、本発明では自己水分散性の樹脂を用い、該樹脂が有するカルボキシル基を塩基性化合物により中和する。
【0024】
ポリエステル樹脂のカルボキシル基を塩基で中和する方法としては、例えば、(1)カルボキシル基を有するポリエステル樹脂、有機顔料、離型剤および有機溶剤を含有する混合物を製造した後、塩基で中和する方法、あるいは(2)水性媒体中に予め塩基性中和剤を混合しておき、転相乳化する際に前記混合物に含まれるポリエステル樹脂の酸性基を中和する方法、が挙げられる。
【0025】
塩基性化合物の使用量は、ポリエステル樹脂の全カルボキシル基を中和するために必要な量の1〜3倍に相当する量である。また、1〜2倍に相当する量であることがより好ましい。このようにポリエステル樹脂のカルボキシル基を中和するために要する量よりも過剰に添加することにより、異形の粒子が生成するのを防止することができ、トナーの真球性を向上させ、また、粒度分布をシャープにすることができる。
【0026】
転相乳化においては、ホモミクサー(特殊機化工業株式会社)、あるいはスラッシャー(三井鉱山株式会社)、キャビトロン(株式会社ユーロテック)、マイクロフルイダイザー(みづほ工業株式会社)、マントン・ゴーリンホモジナイザー(ゴーリン社)、ナノマイザー(ナノマイザー株式会社)、スタテイックミキサー(ノリタケカンパニー)などの高シェア乳化分散機や連続式乳化分散機等が使用できる。
【0027】
しかしながら、上記の高シェアがかかる分散機を用いるよりも、例えば、特開平9−114135で開示されているような攪拌装置、アンカー翼、タービン翼、ファウドラー翼、フルゾーン翼、マックスブレンド翼、半月翼等を使用することが好ましい。中でも、マックスブレンド翼やフルゾーン翼のような均一混合性に優れた大型翼がさらに好ましい。水性媒体中に前記混合物の微粒子を形成させるための乳化工程(転相乳化工程)における該攪拌翼の周速は、0.2〜10m/sが好ましく、0.2〜8m/s未満の低シェアで攪拌しながら水を滴下する方法がより好ましい。特に好ましくは0.2〜6m/sである。攪拌翼の周速が10m/sよりも早いと、転相乳化時の分散径が大きくなり好ましくない。一方、周速が0.2m/sよりも遅いと、攪拌が不均一となり、転相が均一に起こらず、粗大粒子が発生する傾向となり好ましくない。また、転相乳化時の温度は、特に制限はないが、温度が高いほど粗大粒子の発生が多くなるため好ましくない。また、低温すぎるとポリエステル樹脂および有機溶剤を含む混合物の粘度が上昇し、やはり粗大粒子の発生が多くなるため好ましくない。転相乳化時の温度範囲としては10〜40℃が好ましい。さらに好ましくは15〜30℃の範囲である。
【0028】
第一工程で製造する樹脂溶液の微粒子のピーク体積粒径は、1μmを越えて5μm以下、より好ましくは1μmを越えて3μmの範囲である。1μm以下であると有機顔料や、離型剤を用いた場合、ポリエステル樹脂により十分カプセル化されないため、帯電特性、現像特性に悪影響を及ぼし好ましくない。また、粒径が大きいと、得られるトナーの粒径が限定されるため、目的とするトナーの粒径よりも小粒径にする必要があるが、5μmよりも大きいと粗大粒子が発生しやすくなるため好ましくない。また、第一工程で製造する着色樹脂溶液の微粒子の粒度分布は、10μm以上の体積粒径の比率が1%以下、より好ましくは0.5%以下であり、5μm以上の体積粒径の比率が3%以下、より好ましくは1%以下である。
【0029】
第二工程では、第一工程で得られた樹脂溶液の微粒子を合一させることにより該微粒子の合一体を生成させ、所望の粒径のトナー粒子を形成させる。
【0030】
合一法では、第一工程で得られた微粒子の分散液を水で希釈し溶剤量を調整する。その後、分散安定剤を添加し、分散安定剤の存在下に電解質の水溶液を滴下することで合一を進め、所定粒径の凝集体を得る。
【0031】
第一工程で得られた微粒子は、カルボン酸塩による電気二重層の作用により水性媒体中で安定に分散している。第二工程では、微粒子が分散している水性媒体中に電気二重層を破壊、あるいは縮小させる電解質を添加することで、粒子を不安定化させる。本発明で用いることのできる電解質としては、たとえば、塩酸、硫酸、リン酸、酢酸、シュウ酸などの酸性物質がある。また、硫酸ナトリウム、硫酸アンモニュウム、硫酸カリウム、硫酸マグネシウム、リン酸ナトリウム、リン酸二水素ナトリウム、塩化ナトリウム、塩化カリウム、塩化アンモニウム、塩化カルシュウム、酢酸ナトリウム等の有機、無機の水溶性の塩等も電解質として有効に用いることができる。これらの電解質は、単独でも、あるいは2種類以上の物質を混合してもよい。中でも、硫酸ナトリウムや硫酸アンモニュウムのごとき1価のカチオンの硫酸塩が均一な合一を進める上で好ましい。本発明の製造方法では、第一工程で得られた微粒子は溶剤により膨潤しており、かつ電解質の添加により粒子の電気二重層が収縮した不安定な状態となっているため、低シェアー(低剪断力)の攪拌による粒子同士の衝突でも容易に合一が進行する。
【0032】
ところで、電解質等の添加だけでは、系内の微粒子の分散安定性が不安定になっているため、合一が不均一となり、粗大粒子や凝集物が発生する。電解質や酸性物質により生成した微粒子の凝集体が、再合一を繰り返して、目的とする粒子径以上の凝集体を形成するのを防止するためには、電解質等を添加する前に、ヒドロキシアパタイト等の無機分散安定剤やイオン性、あるいはノニオン性の界面活性剤を分散安定剤として添加する必要がある。使用する分散安定剤は、後から添加する電解質の存在下においても分散安定性を保持できる特性が必要である。そのような特性を有する分散安定剤としては、たとえば、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンドデシルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル等、あるいは各種プルロニック系等のノニオン型の乳化剤、あるいはアルキル硫酸エステル塩型のアニオン性乳化剤、また、第四級アンモニウム塩型のカチオン型の分散安定剤等がある。中でも、アニオン型、ノニオン型の分散安定剤が少量の添加量であっても系の分散安定性に効果があり、好ましい。ノニオン型の界面活性剤の曇点は40℃以上であることが好ましい。以上に記載した界面活性剤は単独で用いても、2種類以上を混合して用いてもよい。本発明の製造方法では、分散安定剤(乳化剤)の存在下に電解質を添加することで、不均一な合一を防止することが可能となり、その結果、シャープな粒度分布が得られ、それに伴い、収率の向上が達成される。
【0033】
また、均一な合一を進める上では、合一時の攪拌条件が重要である。本発明で好ましく使用できる撹拌翼の種類及び撹拌条件は前記と同様である。上記の条件であれば、微粒子同士の衝突のみにより合一が進行し、合一体が再び解離・分散することはない。特に、合一法では微小粒子から優先的に合一が進行するため、超微粒子の発生が少なく、かつシャープな粒度分布となるため収率の向上が達成できる。
【0034】
合一体を製造する場合には、第一工程で転相乳化により得られた微粒子の分散液を水でさらに希釈することが好ましい。その後、分散安定剤、及び電解質を順次添加して合一を行う。あるいは、分散安定剤及び/又は電解質の水溶液を添加することで分散液中の溶剤量を調整し、所定粒径の粒子を得る手順を採ることが好ましい。電解質を添加する前の系中に含まれる溶剤量としては、15〜45質量%の範囲内であることが好ましい。また、18〜30質量%の範囲内がより好ましく、特に、20〜25質量%の範囲内が好ましい。溶剤量が15質量%よりも少ないと、合一に要する電解質量が多くなり好ましくない。また、溶剤量が45質量%よりも多いと不均一な合一による凝集物発生が多くなり、また、分散安定剤の添加量が多くなるため好ましくない。
【0035】
使用する分散安定剤の量は、例えば微粒子の固形分含有量に対し、0.1〜3.0質量%の範囲内が好ましい。0.3〜2.0質量%の範囲内がより好ましく、0.3〜1.5質量%の範囲内が特に好ましい。0.1質量%よりも少ないと、目的とする粗大粒子発生に対する防止効果が得られない。一方、3.0質量%よりも多いと、電解質の量を増加しても合一が十分に進行せず、所定粒径の粒子が得られなくなり、結果として、微粒子が残存してしまい収率を低下させるため好ましくない。
【0036】
また、使用する電解質の量は、微粒子の固形分含有量に対し、0.5〜15質量%の範囲内であることが好ましい。1〜12質量%の範囲内であることがより好ましく、1〜10質量%の範囲内であることが特に好ましい。電解質の量が0.5質量%よりも少ないと、合一が十分に進行しないため好ましくない。また、電解質の量が15質量%よりも多いと、合一が不均一となり、凝集物の発生や、粗大粒子が発生し収率を低下させるため好ましくない。
【0037】
また、合一時の温度は10〜50℃の範囲内が好ましい。より好ましくは20〜40℃の範囲内であり、20〜35℃であることが特に好ましい。温度が10℃よりも低いと、合一が進行しにくくなるため好ましくない。また、温度が50℃よりも高いと、合一速度が速くなり、凝集物や、粗大粒子が発生しやすくなるため好ましくない。本発明の製造方法では、たとえば、20〜40℃といった低温の条件で、合一による合一体の生成が可能である。
【0038】
ところで、摩擦帯電性能を良好に保持するためには、着色剤等がトナー粒子表面に露出しないようにすること、すなわち着色剤等がトナー粒子に内包されたトナー構造とするのが有効である。トナーの小粒径化に伴う帯電性の悪化は、含有する着色剤やその他の添加物(通常離型剤など)の一部がトナー粒子表面に露出することも原因になっている。すなわち、着色剤等の含有率(質量%)が同じであっても、小粒径化によりトナー粒子の表面積が増大し、トナー粒子表面に露出する着色剤や離型剤等の比率が増大し、その結果トナー粒子表面の組成が大きく変化し、トナー粒子の摩擦帯電性能が大きく変わり適正な帯電性が得られにくくなる。
【0039】
本発明により製造されるトナー粒子は、着色剤や離型剤等がポリエステル樹脂に内包されていることが特徴である。トナー粒子表面に着色剤や離型剤等が露出していないことは、例えば、粒子の断面をTEM(透過型電子顕微鏡)で観察することにより容易に判定できる。より具体的には、トナー粒子を樹脂包埋してミクロトームで切断した断面を、必要ならば酸化ルテニウム等で染色し、TEMで観察すると、着色剤や離型剤等が粒子内に内包されてほぼ均一に分散していることが確認できる。
【0040】
第二工程で得られる合一体の形状は、合一の程度により不定形から球形まで変化させることができる。例えば、平均円形度で表現すれば、0.94〜0.99まで変化させることが可能である。但し、本発明は、より球形度の高いトナーを製造するための方法を提案しているものであるので、そのような特徴を発揮するためには、本発明の製造方法はより球形度の高いトナーを製造するための方法として使用することが好ましい。なお、この平均円形度は、最終的に得られたトナー粒子のSEM(走査型電子顕微鏡)写真を撮影し、それを測定し計算することなどによっても求められるが、東亜医用電子(株)製フロー式粒子像分析装置FPIP−1000を使用すると容易に得られるため、本発明ではこの装置で測定した値を平均円形度としている。
【0041】
トナー粒子の形状は、平均円形度が0.96以上であることが好ましい。より好ましくは0.97以上の略球形あるいは球形の形状とすることで粉体流動性の向上、転写効率の向上がみられ、トナーとして用いる場合には上記範囲とすることが好ましい。特に、粒径が小さくなるにつれ、球形と不定形では、粉体流動性、転写効率、トナー消費量の面での差は大きくなる。
【0042】
着色樹脂溶液の微粒子を合一させた後は、脱溶剤を行う。脱溶剤の方法は、なんら限定されるものではなく、常圧、あるいは減圧下で行う。脱溶剤を低温条件下で、速やかに行うためには減圧下で行うことが好ましい。
【0043】
第三工程では、第二工程において得られた合一体を水性媒体から分離し、乾燥する。水性媒体からの分離は、遠心分離器、あるいはフィルタープレス、ベルトフィルター等の公知慣用の手段で行うことができる。ついで粒子を乾燥させることによりトナー粒子を得ることができる。乳化剤や分散安定剤を用いて製造されたトナー粒子は、より十分に洗浄することが好ましい。
【0044】
乾燥方法としては、公知慣用の方法がいずれも採用可能であるが、例えば、トナー粒子が熱融着や凝集しない温度で、常圧下または減圧下で乾燥させる方法、凍結乾燥させる方法、などが挙げられる。また、スプレードライヤー等を用いて、水性媒体からのトナー粒子の分離と乾燥とを同時に行う方法も挙げられる。特に、トナー粒子が熱融着や凝集しない温度で加熱しながら、減圧下で、粉体を攪拌して乾燥させる方法や、加熱乾燥空気流を用いて瞬時に乾燥させるというフラッシュジェットドライヤー(セイシン企業株式会社)などを使用する方法が、効率的であり好ましい。
【0045】
本発明の製造方法で得られるトナーの粒度分布については、コールター社製マルチサイザーTAII型(アパーチャーチューブ径:100μm)による測定で、50%体積粒径/50%個数粒径が1.25以下であること好ましく、より好ましくは1.20以下である。1.25以下であると良好な画像を得られやすく好ましい。また、GSDは1.30以下が好ましく、1.25以下がより好ましい。なお、GSDは、コールター社製マルチサイザーTAII型による測定で、(16%体積粒径/84%体積粒径)の平方根により求められる値である。GSDの値が小さいほど粒度分布がシャープになり、良好な画像が得られる。
【0046】
本発明の製造方法で得られるトナーとしては、その体積平均粒径として、得られる画像品質などの点から1〜13μmの範囲にあるものが好ましく、3〜10μm程度が現行のマシンとのマッチングが得やすいことなどもあってより好ましい。カラートナーにあっては、体積平均粒径が3〜8μmとなる範囲が好適である。体積平均粒径が小さくなると解像性や階調性が向上するだけでなく、印刷画像を形成するトナー層の厚みが薄くなり、ページあたりのトナー消費量が減少するという効果も発現され好ましい。
【0047】
本発明で使用するバインダー樹脂は、ポリエステル樹脂であり、以下の原料の中から選択される化合物を反応することにより得られる。
【0048】
本発明で使用するポリエステル樹脂は、
1)全酸成分に対して30mol%以上のイソフタル酸又はその低級アルキルエステルを含有する多塩基酸類、及び
2)脂肪族多価アルコ−ル、
を反応して得られるポリエステル樹脂である。
【0049】
本発明で用いるポリエステル樹脂を製造する際に使用する酸成分としては、イソフタル酸又はその低級アルキルエステル以外に以下の多塩基酸類を使用することができる。例えば、二価の多塩基酸化合物としては、無水フタル酸、テレフタル酸、オルソフタル酸、アジピン酸、マレイン酸、無水マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、シトラコン酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、テトラヒドロ無水フタル酸、シクロヘキサンジカルボン酸、コハク酸、マロン酸、グルタル酸、アゼライン酸、セバシン酸等のジカルボン酸又はその誘導体又はそのエステル化物が、また、例えば架橋樹脂を得るための架橋剤として、トリメリット酸、無水トリメリット酸、ピロメリット酸、無水ピロメリット酸等の三官能以上の多価カルボン酸又はその誘導体又はそのエステル化物が挙げられる。
【0050】
また、本発明で用いるポリエステル樹脂を製造する際に使用するアルコール成分としては、以下の脂肪族多価アルコールが使用できる。二価の脂肪族アルコールとしては、例えば1,4−シクロヘキサンジメタノール、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、ネオペンチルグリコール、ブタンジオール、ペンタンジオール、ヘキサンジオール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、エチレンオキサイド−プロピレンオキサイドランダム共重合体ジオール、エチレンオキサイド−プロピレンオキサイドブロック共重合体ジオール、エチレンオキサイド−テトラハイドロフラン共重合体ジオール、ポリカプロカクトンジオール等のジオールが、また、例えば架橋樹脂を得るための架橋剤として、ソルビトール、1,2,3,6−ヘキサンテトラオール、1,4−ソルビタン、ペンタエリスリトール、1,2,4−ブタントリオール、1,2,5−ペンタントリオール、グリセリン、2−メチルプロパントリオール、2−メチル−1,2,4−ブタントリオール、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、1,3,5−トリメチロールベンゼン、等の三官能以上の多価アルコールが挙げられる。
【0051】
本発明では脂肪族多価アルコールを用いることにより、ポリエステル樹脂のワックス類との相溶性が良好となり、耐オフセット性が改良される。また、ポリエステル主鎖を軟質化することにより低温での定着性が改善される。
【0052】
架橋ポリエステル樹脂を製造する際には、架橋剤として多価エポキシ化合物も使用できる。そのような化合物としては、例えば、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、ビスフェノールS型エポキシ樹脂、エチレングリコールジグリシジルエーテル、ハイドロキノンジグリシジルエーテル、N,N−ジグリシジルアニリン、グリセリントリグリシジルエーテル、トリメチロールプロパントリグリシジルエーテル、トリメチロールエタントリグリシジルエーテル、ペンタエリスリトールテトラグリシジルエーテル、テトラキス1,1,2,2(p−ヒドロキシフェニル)エタンテトラグリシジルエーテル、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、エポキシ基を有するビニル化合物の重合体、あるいは共重合体、エポキシ化レゾルシノール−アセトン縮合物、部分エポキシ化ポリブタジエン、エポキシ基を有するビニル化合物の重合体、あるいは共重合体、半乾性もしくは乾性脂肪酸エステルエポキシ化合物等が挙げられる。
【0053】
本発明で使用するポリエステル樹脂は、架橋樹脂であることが好ましく、特に架橋剤として多価エポキシ化合物を用いた架橋樹脂であることが好ましい。架橋剤として使用するエポキシ化合物としては、上記の化合物の中でも、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、ビスフェノールS型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、グリセリントリグリシジルエーテル、トリメチロールプロパントリグリシジルエーテル、トリメチロールエタントリグリシジルエーテル、ペンタエリスリトールテトラグリシジルエーテルがより好適に用いられる。
【0054】
具体的には、ビスフェノールA型エポキシ樹脂の例として大日本インキ化学工業(株)製エピクロン850、エピクロン1050、エピクロン2055、エピクロン3050等が、ビスフェノールF型エポキシ樹脂の例として大日本インキ化学工業(株)製エピクロン830、エピクロン520等が、オルソクレゾールノボラック型エポキシ樹脂の例として大日本インキ化学工業(株)製エピクロンN−660,N−665,N−667,N−670,N−673,N−680,N−690,N−695等が、フェノールノボラック型エポキシ樹脂の例としては大日本インキ化学工業(株)製エピクロンN−740,N−770,N−775,N−865等が挙げられる。エポキシ基を有するビニル化合物の重合体、あるいは共重合体としてはグリシジル(メタ)アクリレートのホモポリマー、あるいはアクリル共重合体、スチレンとの共重合体が挙げられる。
【0055】
また、上記エポキシ化合物は2種以上併用して用いることもでき、さらに、樹脂の変性剤として、以下に記載するモノエポキシ化合物を併せて用いることもできる。同時に使用しうるモノエポキシ化合物としては、例えばフェニルグリシジルエーテル、アルキルフェニルグリシジルエーテル、アルキルグリシジルエーテル、アルキルグリシジルエステル、アルキルフェノールアルキレンオキサイド付加物のグリシジルエーテル、α−オレフィンオキサイド、モノエポキシ脂肪酸アルキルエステル等が挙げられる。
【0056】
これらのモノエポキシ化合物を併用することにより定着性、高温での耐オフセット性が向上する。これらの中でも、特にアルキルグリシジルエステルがより好適に用いられる。具体的な例としてはネオデカン酸グリシジルエステル(カージュラE;シェルジャパン製が挙げられる。
【0057】
本発明で使用するポリエステル樹脂は、上記の原料成分を用いて、例えば触媒の存在下で脱水縮合反応或いはエステル交換反応を行うことにより得ることができる。この際の反応温度及び反応時間は、特に限定されるものではないが、通常150〜300℃で2〜24時間である。
【0058】
上記反応を行う際の触媒としては、例えばテトラブチルチタネート、酸化亜鉛、酸化第一錫、ジブチル錫オキサイド、ジブチル錫ジラウレート、パラトルエンスルホン酸等を適宜使用する事が出来る。
【0059】
本発明に用いられるポリエステル樹脂のガラス転移温度(Tg)は50〜85℃のものが好ましいが、中でも、そのTgが55〜75℃のものが特に好ましい。Tgが50℃より低いと、トナーが保存、運搬、あるいはマシンの現像装置内部で高温下に晒された場合にブロッキング現象(熱凝集)を生じやすい。85℃より高いと、低温定着性が低下するため好ましくない。
【0060】
また、本発明に使用されるポリエステル樹脂の軟化点としては、90℃以上、中でも、90℃〜180℃の範囲のものが好ましい、より好ましくは、95℃〜160℃の範囲である。軟化点が90℃未満の場合は、トナーが凝集現象を生じやすく、保存時や印字の際にトラブルになりやすく、180℃を越える場合には定着性が悪くなることが多い。
【0061】
本発明で使用するポリエステル樹脂は、軟化点の異なる複数の樹脂をブレンドすることが好ましい。軟化点の異なる複数の樹脂をブレンドすることにより、単一樹脂に比べ、広い温度領域での耐オフセット性、良好な低温定着性のバランスを得ることができる。高軟化点の樹脂としては架橋樹脂が好ましく、軟化点が150〜230℃、好ましくは160〜200℃の範囲であることが好ましい。一方、低軟化点の樹脂としては直鎖樹脂が好ましく、軟化点としては80〜130℃、好ましくは90〜120℃の範囲である。高軟化点樹脂と低軟化点樹脂の使用比率(質量比率)は20/80〜70/30、好ましくは30/70〜60/40の範囲である。
【0062】
軟化点の異なる複数の樹脂をブレンドする場合、高軟化点樹脂は多価エポキシ化合物で架橋されたポリエステル樹脂を使用することが好ましい。また、ブレンドするそれぞれの樹脂は、全酸成分に対して30mol%以上のイソフタル酸又はその低級アルキルエステルを含有する多塩基酸類を用いて製造した樹脂であることが好ましい。
【0063】
本発明における樹脂の軟化点は定荷重押出し形細管式レオメータである島津製作所製フローテスタCFT−500を用いて測定されるT1/2温度で定義する。フローテスターでの測定条件は、ピストン断面積1cm 、シリンダ圧力0.98MPa、ダイ長さ1mm、ダイ穴径1mm、測定開始温度50゜C、昇温速度6゜C/min、試料質量1.5gの条件で行った。
【0064】
本発明の製造方法では、離型剤を用いることができる。その場合に離型剤としては、ポリプロピレンワックス、ポリエチレンワックス、フィーシャートロプシュワックス等の炭化水素系ワックス類、合成エステルワックス類、カルナバワックス、ライスワックス等の天然エステル系ワックス類の群の中から選ばれた離型剤が用いられる。中でも、カルナバワックス、ライスワックス等の天然系エステルワックス、多価アルコールと長鎖モノカルボン酸から得られる合成エステルワックス類、フィーシャートロプシュワックス等の炭化水素系ワックス類が好適に用いられる。合成エステルワックスとしては、例えば、WEP−5(日本油脂社製)が好適に用いられる。離型剤の含有量は、1質量%未満であると離型性が不十分となりやすく、40質量%を越えるとワックスがトナー粒子表面に露出しやすくなり、帯電性や保存安定性が低下しやすくなるため、1〜40質量%の範囲内が好ましい。
【0065】
本発明の製造方法では、帯電制御剤を用いることができる。正帯電性帯電制御剤としては、特に限定はなく、トナー用として公知慣用のニグロシン化合物、第4級アンモニウム化合物、オニウム化合物、トリフェニルメタン系化合物等が使用できる。また、アミノ基、イミノ基、N−ヘテロ環などの塩基性基含有化合物、例えば3級アミノ基含有スチレンアクリル樹脂なども正帯電性帯電制御剤としてニグロシン染料と併用できる。また、用途によっては、アゾ染料金属錯体やサリチル酸誘導体金属錯塩などの負帯電制御剤を少量併用することも可能である。負帯電性帯電制御剤としては、トリメチルエタン系染料、サリチル酸の金属錯塩、ベンジル酸の金属錯塩、銅フタロシアニン、ペリレン、キナクリドン、アゾ系顔料、金属錯塩アゾ系染料、アゾクロムコンプレックス等の重金属含有酸性染料、カッリクスアレン型のフエノール系縮合物、環状ポリサッカライド、カルボキシル基および/またはスルホニル基を含有する樹脂、等が挙げられる。
【0066】
帯電制御剤の含有量は0.01〜10質量%であることが好ましい。特に0.1〜6質量%であることが好ましい。
【0067】
本発明の製造方法に使用される着色剤については、特に制限はなく、公知慣用のものが用いられる。例えば、本発明のトナーに使用できる黒の着色剤としては製造方法により分類されるファーネスブラック、チャンネルブラック、アセチレンブラック、サーマルブラック、ランプブラック等のカーボンブラック、或いは、C.I.Pigment Black 11等の鉄酸化物系顔料、C.I.Pigment Black 12等の鉄−チタン複合酸化物系顔料、青系の着色剤としては、フタロシアニン系のC.I.Pigment Blue 1,2,15:1,15:2,15:3,15:4,15:6,15,16,17:1,27,28,29,56,60,63等が挙げられる。青系の着色剤として、好ましくは、C.I.Pigment Blue 15:3,15,16,60が挙げられ、最も好ましくは、C.I.Pigment Blue 15:3,60が挙げられる。
【0068】
また、黄色系の着色剤としては、例えば、C.I.Pigment Yellow 1,3,4,5,6,12,13,14,15,16,17,18,24,55,65,73,74,81,83,87,93,94,95,97,98,100,101,104,108,109,110,113,116,117,120,123,128,129,133,138,139,147,151,153,154,155,156,168,169,170,171,172,173,180,185等が挙げられる。好ましくは、C.I.Pigment Yellow 17,74,93,97,110,155,および180が挙げられ、より好ましくはC.I.Pigment Yellow 74,93,97,180が挙げられ、特に、C.I.Pigment Yellow 93,97,180が好ましい。
【0069】
さらに、赤色系着色剤としては、例えば、C.I.Pigment Red 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,12,14,15,17,18,22,23,31,37,38,41,42,48:1,48:2,48:3,48:4,49:1,49:2,50:1,52:1,52:2,53:1,54,57:1,58:4,60:1,63:1,63:2,64:1,65,66,67,68,81,83,88,90,90:1,112,114,115,122,123,133,144,146,147,149,150,151,166,168,170,171,172,174,175,176,177,178,179,185,187,188,189,190,193,194,202,208,209,214,216,220,221,224,242,243,243:1,245,246,247等が挙げられる。好ましくは、C.I.Pigment Red 48:1,48:2,48:3,48:4,53:1,57:1,122および209が挙げられ、最も好ましくはC.I.Pigment Red 57:1,122および209が挙げられる。
【0070】
これら着色剤の含有量は、トナー全体に対して、1〜20質量%であることが好ましい。中でも2〜18質量%であることが更に好ましく、2〜15質量%であることが特に好ましい。これらの着色剤は1種又は2種以上の組み合わせで使用することができる。
【0071】
乾燥させたトナー粒子は、そのままでも現像剤として使用可能であるが、トナー用外添剤として公知慣用の無機酸化物微粒子や有機ポリマー微粒子などの外添剤をトナー粒子表面に添加するのが好ましい。疎水性シリカ、酸化チタン等の無機微粒子、あるいは有機微粒子などは、トナー粒子に外添され、静電印刷法による乾式現像剤として用いる場合に、流動性や帯電性等の物理的特性を改良する効果がある。外添剤の種類は、各種シリコーンオイルで処理された疎水性シリカ等が好適に用いられる。例えば、ジメチルシリコーンオイル、アルキ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、クロルフェニルシリコーンオイル、フッソ変性シリコーンオイル、及びオレフィン変性シリコーンオイル等で処理された疎水性シリカが挙げられる。外添方法は、公知慣用の機種を用いて処理される。
【0072】
上記のトナー粒子にキャリアを混合することによって、静電荷像現像剤とすることができる。静電荷像現像剤は、本発明の製造方法により製造されたトナーと、磁性キャリア、好ましくは表面に樹脂被覆した磁性キャリアとからなる。
【0073】
静電荷像現像剤に用いられるキャリアのコア剤(磁性キャリア)は通常の二成分現像方式に用いられる鉄粉、マグネタイト、フェライト等が使用できるが、中でも真比重が低く、高抵抗であり、環境安定性に優れ、球形にし易いため流動性が良好なフェライト、またはマグネタイトが好適に用いられる。コア剤の形状は球形、不定形等、特に差し支えなく使用できる。平均粒径は一般的には10〜200μmであるが、高解像度画像を印刷するためには30〜110μmが好ましい。
【0074】
また、これらのコア剤を被覆するコーティング樹脂としては、例えばポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリアクリロニトリル、ポリビニルアセテート、ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラール、ポリ塩化ビニル、ポリビニルカルバゾール、ポリビニルエーテルポリビニルケトン、塩化ビニル/酢酸ビニル共重合体、スチレン/アクリル共重合体、オルガノシロキサン結合からなるストレートシリコン樹脂あるいはその変性品、フッ素樹脂、(メタ)アクリル樹脂、ポリエステル、ポリウレタン、ポリカーボネート、フェノール樹脂、アミノ樹脂、メラミン樹脂、ベンゾグアナミン樹脂、ユリア樹脂、アミド樹脂、エポキシ樹脂等が使用できる。
【0075】
これらの中でも、特にシリコン樹脂、(メタ)アクリル樹脂が帯電安定性、被覆強度等に優れ、より好適に使用し得る。また、トナー粒子とキャリアからなる現像剤の帯電特性は、シリコン等のコート剤のコート量の調整、帯電制御剤の添加、カーボンに代表される導電物質の添加等により調整できる。つまり本発明で用いられる樹脂被覆キャリアは、コア剤としてフェライト、あるいはマグネタイトを用い、シリコン樹脂、(メタ)アクリル樹脂から選ばれる1種以上の樹脂で被覆された樹脂被覆磁性キャリアであり、場合により、コート在中に帯電制御剤、カーボン等を添加して帯電特性を調整することが好ましい。
【0076】
また、本発明の製造方法により製造されたトナーは、通常の非磁性一成分現像方式の印刷装置、あるいは二成分現像方式の印刷装置、磁性一成分現像方式の印刷装置等に使用できる。また、現像剤担持ロールと層規制部材とを有する非磁性一成分現像装置等を用いて摩擦帯電された粉体トナーを、トナー通過量等を調節する機能の電極を周囲に有するフレキシブルプリント基板上の穴を通して、背面電極上の紙に直接吹き付けて画像を形成する方式の、いわゆるトナージェット方式のプリンター等にも好適に使用できる。本発明の製造方法により製造されたトナーは、潜像保持体上に静電荷像を形成させ、得られた静電荷像を、現像剤担持体上に担持された現像剤を用いて現像し、前記荷像保持体上に形成されたトナー像を紙やフィルム等の転写材上に転写し、該転写材上のトナー像をヒートロールにより熱定着する画像形成方法により印刷を行うことができる。
【0077】
【実施例】
以下、実施例により本発明を具体的に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。なお、本実施例・比較例では、特に表示がない限り部は質量部、水は脱イオン水の意である。最初にトナーを調製するにあたって用いたバインダー樹脂の合成例を下記に示す。
【0078】
(樹脂合成例1)
テレフタル酸 330質量部
エピクロンN−695 7質量部
エピクロン720 10質量部
カージュラE 3質量部
ジエチレングリコール 21質量部
ネオペンチルグリコール 104質量部
エチレングリコール 50質量部
テトラブチルチタネート 2.5質量部
*エピクロンN−695(大日本インキ化学工業(株)製);1分子中に有するエポキシ基の数に分布があり、1分子中に有するエポキシ基の数が2個以上であり、平均が5個以上である多官能クレゾールノボラック型エポキシ樹脂
エポキシ当量220(g/eq)
エピクロン720(大日本インキ化学工業(株)製);ネオペンチルグリコールを基本骨格としたアルコールエーテル型のエポキシ化合物
エポキシ当量150(g/eq)
*カージュラE(シェルジャパン製アルキルグリシジルエステル);エポキシ当量250(g/eq)
【0079】
以上の原料をガラス製2Lの四ツ口フラスコに入れ温度計、攪拌棒及び窒素導入管を取り付け、電熱マントルヒーター中で、常圧窒素気流下にて240℃で10時間反応後、順次減圧し、10mmHgで反応を続行した。反応はASTM・E28−517に準じる軟化点により追跡し、該軟化点が163℃に達した時反応を終了した。
以下同様にして表1−1、及び表1−2の樹脂を製造した。
【0080】
【表1】

Figure 2005049511
【0081】
【表2】
Figure 2005049511
表中の表示は以下の通り。
TPA:テレフタル酸
DEG:ジエチレングリコール
NPG:ネオペンチルグリコール
EG:エチレングリコール
IPA:イソフタル酸
TMP:トリメチロールプロパン
カージュラe:シェルジャパン製アルキルグリシジルエステル(エポキシ当量:250)
エピクロンn−695:大日本インキ化学工業(株)製多官能型クレゾールノボラックエポキシ樹脂(エポキシ当量:220)
エピクロン720:大日本インキ化学工業(株)製アルコールエーテル型エポキシ樹脂(エポキシ当量150)
エピクロン830:大日本インキ化学工業(株)製ビスフェノールf型エポキシ樹脂(エポキシ当量170)
【0082】
(離型剤分散液の調製例)
カルナバワックス「カルナバワックス 1号」(加藤洋行輸入品)30部とポリエステル樹脂(表1の合成例9)70部とを加圧ニーダーで混練後、該混練物とメチルエチルケトン185部とをボールミルに仕込み、8時間攪拌した後取り出し、固形分含有量を35重量%に調整し、離型剤の微分散液W1を得た。同様に下記組成の離型剤微分散液を得た。
【0083】
【表3】
表2
Figure 2005049511
【0084】
(着色剤マスター溶液の調製例)
着色顔料とポリエステル樹脂とを有機溶剤(メチルエチルケトン)中に添加し、デェスパーにてプレ分散を行った後、モーターミルM−1000(米国アイガー社製)で湿式分散を行い、各着色剤のマスター溶液を調整した。表3、4に各着色剤マスター溶液の配合、分散条件、最終的に得られたマスター溶液の固形分含有量を示した。
【0085】
【表4】
表3.着色剤マスター溶液の配合表1
(使用ポリエステル樹脂:表1の合成例9)
Figure 2005049511
【0086】
【表5】
表4.着色剤マスター溶液の配合表2
(着色剤はカーボン)
Figure 2005049511
表3、4に示した着色剤は以下の通りである。
カーボン:キャボット社製カーボンブラック「Elftex−8」
黒色顔料:チタン工業社製黒色顔料「ETB−100」
シアン:大日本インキ化学工業(株)社製シアン顔料「Ket−111」(Pigment Blue 15:3)
イエロー:チバスペシャリティケミカルズ社製イエロー顔料「Cromophtal Yellow 3G」(Pigment Yellow 94)
マゼンタ:大日本インキ化学工業(株)社製マゼンタ顔料「Magenta R」(Pigment Red 122)
【0087】
(帯電制御剤分散液の調製例)
正帯電制御剤であるN−04;ボントロンN−04(オリエント化学製、ニグロシン染料)とメチルエチルケトンを30/70の重量比率で配合し、モーターミルM−1000(米国アイガー社製)で分散を行い、固形分含有量を30重量%に調整し、帯電制御剤分散液E−1を得た。
【0088】
(ミルベースの調製)
上記離型剤分散液、着色剤マスターチップ、希釈樹脂(追加樹脂)、メチルエチルケトンを、固形分含有量が56%、温度条件が30〜40℃の範囲でデスパーにより3時間の間混合し、溶解・分散を行った。得られた混合物は、固形分含有量を55%に調整してミルベースとした。作製したミルベースの配合を表5、6に示す。
【0089】
【表6】
表5−1.ブレンド系のミルベース配合表
Figure 2005049511
【0090】
【表7】
表5−2.ブレンド系のミルベース配合表
Figure 2005049511
【0091】
【表8】
表6.単一樹脂系のミルベース配合表
Figure 2005049511
【0092】
<合一法によるトナーの製造>
(実施例)
攪拌翼としてマックスブレンド翼を有する円筒型の2LセパラブルフラスコにミルベースMB5を545.5部仕込み、次いで1規定アンモニア水47.4部(カルボン酸に対する当量は1.2)を加えて、スリーワンモーターにより210rpmにて十分に攪拌した後、脱イオン水133部を加え、さらに攪拌を行い、温度を23℃に調製した。ついで、同条件下で133部の脱イオン水を滴下して転相乳化により微粒子分散体を作製した。この時の攪拌翼の周速は0.71m/sであった。次に、脱イオン水280部を加えて(1規定アンモニア水と水の総量が593部となる量の脱イオン水量)溶剤量を調整した。
【0093】
次いで、アニオン型乳化剤であるエマール0(花王社製)の2.8部を水30部に希釈して添加した。その後、温度を25℃に、また回転数を158rpmに調整し、5.2%の硫酸アンモニュウムの水溶液を粒径が5.5μmに成長するまで滴下し、その後、同条件で粒径が7μmに成長するまで攪拌を続け合一操作を終了した。この時の硫酸アンモニュウムの添加量は300部であった。また、攪拌翼の周速は0.54m/sであった。なお、いずれの実施例、比較例においても7μmのトナー母体粒子が得られるよう、適宜硫酸アンモニュウムの水溶液濃度、及び添加量を調整した。
【0094】
<ミルベース安定性の評価方法>
表5−1、表5−2、6の配合で得られた各種ミルベースの安定性は、25℃で静置した後の溶液粘度の値をB型粘度計で測定し、ミルベース作製から一日後の粘度が大幅に上昇している場合を×、一週間後の粘度が上昇している物を△、一週間後の粘度変化がほとんど見られない物を○とした。二週間後の粘度変化が見られない物を◎とした。
【0095】
<トナー性状の評価方法>
得られたスラリーは、減圧下有機溶剤を留去した後、リスラリーによる洗浄を3回行った後、凍結乾燥機を用いて乾燥を行い、トナー母粒子を得た。次に、微量の界面活性剤を含む水の中にトナー母粒子を懸濁させることにより試料を作製する。次いでコールターカウンターマルチサイザーTAIIを用いて該母粒子の粒径、粒度分布を測定した。
【0096】
平均円形度は、トナー粒子のSEM(走査型電子顕微鏡)写真を撮影し、それを測定し計算することによっても求めることができるが、本発明においては、東亜医用電子(株)製フロー式粒子像分析装置FPIP−1000により求める。フロー式粒子像分析装置FPIP−1000とは、トナー粒子等の微粒子の大きさや形状を撮像する装置であり、粒子の撮像は以下の通りに行われる。
【0097】
まず、微量の界面活性剤を含む水の中にトナー粒子を懸濁させることにより試料を作製する。次いで、この試料をフロー式粒子像分析装置FPIP−1000中に設けられた、透明且つ扁平なセル中に流下させる。このセルの片側にはパルス光を発する光源が設置されており、更に、セルを挟んで反対側にはその光源に正対するように撮像用カメラが設けられている。FPIP−1000のセル中を流下する試料中のトナー粒子は、パルス光が照射されることにより、セルを夾んで光源と正対するカメラにより静止画像として捉えられる。
【0098】
このようにして撮像されたトナー粒子の像を基にして、画像解析装置により各トナー粒子の輪郭が抽出され、トナー粒子像の投影面積や周囲長(トナー粒子投影像の周長)が算出される。更に、算出されたトナー粒子像の投影面積から、それと同等の面積を有する円の円周の長さ(トナー粒子投影面積と同じ面積の円の周長)が算出される。上記の平均円形度は、このように算出されたトナー粒子投影面積と同じ面積の円の周長をトナー粒子投影像の周長で除したものである。
【0099】
上記装置で測定する際の条件は以下の通り。
(1)トナー粒子の懸濁液の作製
水20gに対し界面活性剤(エルクリヤー(中外写真薬品(株)製))0.1gを添加し、更に試料であるトナー0.04gを添加し、超音波分散機でトナー粒子を水中に懸濁させる。
(2)測定条件
測定温度;25℃
測定湿度;60%
測定トナー粒子数;5000±2000個
【0100】
<トナー転写効率の評価方法>
実施例、比較例で得られた各母トナーに対し、疎水性シリカを、母トナー100質量部に対し、1質量部をヘンシェルミキサーで外添した後、シリコン樹脂被覆フェライトキャリア97部に対し、該トナー3部からなる現像剤を調整後、転写効率を比較した。転写効率は、市販の複写機を用いて、ベタ画像を現像し、感光体上のベタ画像が転写部を50%通過したところで複写機を停止させる。その後、感光体上の未転写画像・転写後の画像をそれぞれテープにて完全に剥離し、未転写画像のトナー量と転写後のトナー量を測定し、下記式より転写効率を算出する。
転写効率(%)=100―転写後のトナー量/未転写画像のトナー量×100
その結果、95%以上の転写効率を○、90%以上95%未満の転写効率を△、90%未満の転写効率を×とした。
【0101】
<トナー熱特性の評価方法>
表9における、トナー溶融粘度「T1/2温度」は、前述したように島津製作所製フローテスタ(CFT−500)を用いて、ノズル径1.0mmΦ×1.0mm、単位面積(cm )当たりの荷重0.98MPa、毎分6℃の昇温速度で測定した値である。また、ガラス転移温度である「Tg」(℃)は 、島津製作所製示差走査熱量計(DSC−50)を用い、セカンドラン法により毎分10℃の昇温速度で測定した値である。また、耐熱保存性は、トナー母粒子10質量部を100ccの硝子製容器に入れ、密閉した後、50℃の環境下に12時間静置した後、取り出して凝集性の有無を判断した。堅い凝集体のある物を×、指でほぐれる程度の凝集体がある物を△、凝集体のない物を○とした。
【0102】
オフセット幅、及び定着開始温度については、予め、実施例および比較例のトナー母粒子に対し疎水性シリカを外添し、ついでシリコン樹脂被覆フェライトキャリアとを混合することで現像剤を調整した。ついで市販複写機改造機にてA−4紙サイズの未定着画像サンプルを作製し、印刷紙を90mm/秒のスピードで、リコーイマジオDA−250のヒートロールに通して定着を行った。オフセット幅については、オフセットを発生しない上限値と下限値との温度範囲によって示した。また、定着開始温度は、定着後の画像に粘着テープを貼り、剥離後のID(画像濃度)が元のIDの90%以上であって、かつオフセットの発生が見られないときのヒートロールの表面温度で示した。
【0103】
【表9】
表7−1.造粒条件
Figure 2005049511
【0104】
【表10】
表7−2.造粒条件
Figure 2005049511
ミルベースの安定性は、樹脂の全酸成分中のイソフタル酸含有量と相関があり、30mol%よりも少ないと容易に粘度変化を生じ、実用上粒子を安定して製造することができないことがわかる。
【0105】
【表11】
表8−1.トナーの性状
Figure 2005049511
【0106】
【表12】
表8−2.トナーの性状
Figure 2005049511
【0107】
実施例8については、転相乳化後微粒子を作製した後に、通常の条件よりも薄い濃度の電解質を滴下し、粒径が5μmとなるまで合一を進めた。その後、濃度を上げた電解質を滴下することで合一を更に進めることで、平均円形度の低い、略球形の粒子を得た。
平均円形度の高い粒子はいずれも転写効率、粉体流動性が良好である。平均円形度の低い粉砕法トナーは、いずれも転写効率、粉体流動性とも明らかに劣る。粒子形状をある一定値以上保持することは、上記結果から現像特性に有利であることがわかる。
【0108】
【表13】
表9−1.熱特性評価結果
Figure 2005049511
【0109】
【表14】
表9−2.熱特性評価結果
Figure 2005049511
【0110】
ポリエステル樹脂の全酸成分中のイソフタル酸含有量が30mol%未満である比較例1、2、3、4、5は、表7のミルベース安定性の不安定化のみならず、表8で示したように微粒子及び粗大粒子が多量に発生し、粒度分布がブロードになる。また、同時に凝集物の発生が見られ、その結果、表9で示す熱特性、特にオフセット幅、定着開始温度も実施例のサンプルに比べ、低下することから、実用上安定して使用できないレベルにある。これに対し、実施例の各サンプルは、粒度分布、形状とも良好なレベルにある。実施例の各サンプルは、各熱特性のバランスが達成されており、特に定着開始温度は良好であることがわかる。さらに、溶融粘度の異なる架橋樹脂と直鎖状樹脂をブレンドすることにより、オフセット幅、定着開始温度が更に改善されることがわかる。
【0111】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の製造方法によれば、ミルベースの安定性に優れ、粒度分布がシャープなケミカルトナーを製造することができる。また、本製造方法で得られた静電荷像現像用トナーは、球形で、かつシャープな粒度分布を有し、幅広い温度領域での耐オフセット性、及び低温定着性を達成することができる。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for producing a toner for developing an electrostatic charge image that is suitably used for a copying machine, a printer, a fax machine, and the like, and further used for a toner jet type printer.
[0002]
[Prior art]
Various resins can be used as the binder resin for the toner, but the main component is an alkylene oxide adduct of bisphenol A, which has excellent low-temperature fixability, a tough image after fixing, and a relatively high glass transition temperature. A polyester resin contained as a component is preferably used. However, existing polyester resins that use bisphenol A alkylene oxide adducts as the main raw material lack a balance between low-temperature fixability and offset resistance in a wide temperature range, and bisphenol A alkylene oxide adducts. There is concern that trace amounts of bisphenol A remaining during production may affect environmental hormones. Furthermore, the alkylene oxide adducts of bisphenol A are expensive, and therefore resins using such raw materials are used. The problem is that the toner used is expensive.
[0003]
In order to improve this, a novel polyester resin using an aliphatic polyhydric alcohol as a main component has been proposed (see, for example, Patent Document 1, Patent Document 2, and Patent Document 3).
[0004]
On the other hand, development of a toner (hereinafter referred to as a chemical toner) by a wet method such as an emulsification dispersion method or a polymerization method has been actively conducted. In particular, the emulsification dispersion method makes it easy to reduce the particle size and spheroidization of the toner, and in addition to the polymerization method, (1) the selection range of the binder resin is wider, and the polyester resin and the epoxy resin. (2) It is easy to reduce residual monomers and is advantageous for low VOC. (3) It is possible to arbitrarily change the concentration of the coloring agent from a low concentration to a high concentration. It has the advantage of being able to. In addition, the dispersion of pigments, etc. in the wet process eliminates molecular chains, and provides advantages such as offset resistance, low-temperature fixability in the wide area inherent to the resin, and good heat-resistant storage stability by maintaining the glass transition temperature. It is possible to make use of it.
[0005]
As a conventional technique relating to a toner production method using an emulsification dispersion method, for example, a colorant and a polyester resin that becomes an anionic self-water-dispersible resin are dispersed in an organic solvent, and then subjected to phase inversion emulsification. A method for producing particles is disclosed (for example, see Patent Document 4). In addition, the amount of the bisphenol A alkylene oxide adduct is suppressed as much as possible, and a polyester resin and a colorant, which are reacted with a polyvalent carboxylic acid and an aliphatic polyhydric alcohol as main components, are dispersed in an organic solvent. A method for producing toner particles by emulsification is disclosed (for example, see Patent Document 5). Furthermore, a method for producing a toner with a sharp particle size distribution in a high yield by dispersing a colorant and a polyester resin in an organic solvent, then performing phase inversion emulsification, and further performing a coalescing step is disclosed. (For example, refer to Patent Document 6).
[0006]
Recently, further improvements in print image quality such as improvement in resolution and gradation of a print image with toner are desired. Accordingly, in the field of chemical toners, it has become necessary to develop a method for producing a toner having a sharper particle size distribution. In particular, the development of a toner that has a sharp particle size distribution and satisfies the requirements of environmental safety, good low-temperature fixability, offset resistance in a wide temperature range, low cost, etc. is strongly desired. Yes.
[0007]
As a toner for satisfying such a requirement, there is a chemical toner using a polyester resin using an aliphatic polyhydric alcohol as a raw material in place of an alkylene oxide adduct of bisphenol A. By the way, in the production of chemical toners, the composition of the resin slightly affects the stability of the emulsified dispersion and greatly affects the particle size distribution, shape, yield and the like of the toner obtained as a product. However, in the above-described conventional technology, sufficient studies have not been made on the technology relating to the emulsion stability when producing such a chemical toner. Therefore, a chemical toner manufacturing method having a sharp particle size distribution and satisfying environmental safety, good low-temperature fixability, offset resistance in a wide temperature range, cost reduction, etc. is still satisfactory. No level technology has been found.
[0008]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 11-15199
[Patent Document 2]
Japanese Patent Laid-Open No. 2001-60018
[Patent Document 3]
JP 2001-272817 A
[Patent Document 4]
JP-A-8-21655
[Patent Document 5]
JP 2002-287424 A
[Patent Document 6]
JP 2003-122051 A
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and its object is to provide a sharp particle size distribution in a chemical toner manufacturing method using a polyester resin obtained by reacting an aliphatic alcohol compound as an alcohol component as a binder resin. It is to provide a novel production method for producing a high-quality chemical toner with high yield. Another object of the present invention is to solve the above-mentioned problems and satisfy a spherical shape, environmental safety, good low-temperature fixability, offset resistance in a wide temperature range, cost reduction, and the like. The object is to provide a method for producing a chemical toner. Another object of the present invention is to provide a low-cost chemical toner having a sharp particle size distribution and having environmental safety, good low-temperature fixability, and offset resistance in a wide temperature range.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
As a result of extensive research, the present inventors have found a method for producing a toner for developing an electrostatic image that solves the above-mentioned problems, and have completed the present invention. That is, the present invention includes (i) a step of producing a resin solution by dissolving or dispersing a polyester resin having a carboxyl group in an organic solvent, and (ii) mixing the resin solution with an aqueous medium in the presence of a basic compound. (Iii) Next, an emulsifier is added, and then an electrolyte is added to form a unity of the microparticles by forming a suspension in which the microparticles of the resin solution are suspended in the aqueous medium. A process for producing a toner for developing an electrostatic charge image, comprising: (iv) a step of removing the organic solvent in the unity, and (v) a step of separating the unity from the aqueous medium and drying. As the polyester resin,
1) Polybasic acids containing 30 mol% or more of isophthalic acid or a lower alkyl ester thereof based on the total acid component, and
2) aliphatic polyhydric alcohol,
The present invention provides a method for producing a toner for developing an electrostatic charge image, which comprises using a polyester resin obtained by reacting the above.
[0011]
The present invention also includes (i) a step of producing a resin solution by dissolving or dispersing a polyester resin having a carboxyl group in an organic solvent, and (ii) mixing the resin solution with an aqueous medium in the presence of a basic compound. (Iii) Next, an emulsifier is added, and then an electrolyte is added to form a unity of the microparticles by forming a suspension in which the microparticles of the resin solution are suspended in the aqueous medium. (Iv) a toner for developing an electrostatic charge image produced by sequentially performing a step of (iv) removing the organic solvent in the unity, and (v) separating the unity from the aqueous medium and drying. The polyester resin is
1) Polybasic acids containing 30 mol% or more of isophthalic acid or a lower alkyl ester thereof based on the total acid component, and
2) aliphatic polyhydric alcohol,
The present invention provides a toner for developing an electrostatic charge image, which is a polyester resin obtained by reacting the above.
[0012]
In the toner, the binder resin occupies 80 to 90% of the constituent raw materials. Therefore, it is well known that the binder resin has a great influence on environmental safety, cost, and thermal characteristics. Furthermore, in the chemical toner manufacturing methods described in Patent Document 4, Patent Document 5, and Patent Document 6, it is possible to obtain a very sharp particle size distribution. However, according to the study by the present inventors, a chemical toner is produced by the above production method using a polyester resin containing an aliphatic alcohol compound as a main component and not using an alkylene oxide adduct of bisphenol A as a main component. Attempts to produce the product showed that not only particles with a sharp particle size distribution could be obtained, but also the viscosity change of the resin solution was so drastic that practically stable production could not be performed. As a result of diligently examining the cause, the polybasic acid compound used in the production of the polyester resin can solve the above problem by using 30 mol% or more of isophthalic acid or its lower alkyl ester with respect to the total acid component. The headline and the present invention were completed.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail. The production method of the present invention comprises the following steps.
First step: A step (i) of producing a resin solution by dissolving or dispersing a polyester resin having a carboxyl group as a raw material in an organic solvent is performed, and then an aqueous medium is added to the resin solution in the presence of a basic compound. Is added to form a suspension (fine particles) of the resin solution in the aqueous medium.
Second step: A step (iii) of forming a unity of fine particles in the suspension by sequentially adding a dispersion stabilizer and an electrolyte to the aqueous medium is performed, and then the organic solvent in the unity is removed. Step (iv) of removing is performed.
Third step: Step (V) for producing the toner by separating the union after removal of the solvent from the aqueous medium and drying it.
The above three steps.
[0014]
In the present invention, aggregating and integrating the fine particles of the resin solution containing the organic solvent generated in the step (ii) is referred to as “unification”, and the step (iii) is referred to as “unification step”. Say. Further, the particles formed by the step (iii) are referred to as “integrated”. Furthermore, a method for producing toner through a coalescence process is referred to as a “manufacturing method”.
[0015]
In the coalescence method, the particle size and particle size distribution are substantially determined in the first and second steps. In order to obtain a sharp particle size distribution through this process, it is necessary to contain 30 mol% or more of isophthalic acid or a lower alkyl ester thereof in the total acid component of the polyester resin used in the present invention. If the content of isophthalic acid or its lower alkyl ester is less than 30 mol%, the resin solution obtained in step (i) of the first step causes a viscosity change due to crystallization, so that the suspension is stable in step (ii). As a result, the particle size distribution in the second step becomes broad. In addition, since the resin particles are not uniformly coalesced, there is a problem that the particle strength is reduced by voids generated after drying. When isophthalic acid or its lower alkyl ester is contained in an amount of 30 mol% or more, crystallization in the resin solution is suppressed, so that the stability of the resin solution is improved and particles having a sharp particle size distribution can be obtained. The content of isophthalic acid or its lower alkyl ester is preferably in the range of 30 to 70 mol%. More preferably, it is the range of 30-60 mol%. An increase in the content of isophthalic acid or its lower alkyl ester is not preferable because the glass transition temperature tends to decrease.
[0016]
In the first step, a polyester resin is introduced into an organic solvent and dissolved or dispersed to prepare a resin solution containing the polyester resin and the organic solvent. In this case, a release agent, a colorant, or other additives can be used together with a polyester resin or the like as necessary, but any of them needs to be finely dispersed or dissolved below the toner particle size.
[0017]
As a means for dissolving or dispersing the polyester resin and various additives such as a release agent and a colorant which are added to the organic solvent as necessary, the following method is preferably used.
[0018]
(1) A mixture containing various additives such as the above-mentioned polyester resin, mold release agent, colorant, etc., using a pressure kneader, a heated two-roll, two-screw extrusion kneader or the like, In addition, the mixture is heated and kneaded at a temperature lower than the thermal decomposition temperature. Thereafter, the kneaded chips obtained are dissolved or dispersed in an organic solvent by a stirrer such as a desper or a disperser using media.
Or
(2) A polyester resin and various additives such as a release agent and a colorant are mixed with an organic solvent, and this is wet-kneaded by a ball mill or the like. In this case, the release agent, the colorant, and the like may be mixed after separately preliminarily dispersing in advance to prepare the master solution.
[0019]
More specific means of the above (2) include a resin solution in which a polyester resin is dissolved in an organic solvent in advance in a mixing / dispersing machine using a medium such as a ball mill, a bead mill, a sand mill, or a continuous bead mill. Resin in which mold release agent and colorant are finely dispersed in organic solvent by adding mold agent and colorant to make master solution by stirring and dispersing, and further diluting polyester resin and additional organic solvent There are methods for producing solutions. The production method (2) as described above is preferable to the method (1) in which the polymer component (gel component) of the polyester resin is not cut and is dispersed by melt-kneading.
[0020]
Examples of the organic solvent for dissolving or dispersing the polyester resin include hydrocarbons such as pentane, hexane, heptane, benzene, toluene, xylene, cyclohexane, petroleum ether; methylene chloride, chloroform, dichloroethane, dichloroethylene, trichloroethane, trichloroethylene, Halogenated hydrocarbons such as carbon tetrachloride; ketones such as acetone, methyl ethyl ketone, and methyl isobutyl ketone; esters such as ethyl acetate and butyl acetate are used. These solvents can be used in combination of two or more, but from the viewpoint of solvent recovery, it is preferable to use the same type of solvent alone. The organic solvent dissolves or disperses the polyester resin, preferably has a low boiling point and has a relatively low toxicity and is easy to remove the solvent in a subsequent process. As such a solvent, methyl ethyl ketone is most preferable.
[0021]
Next, the mixture containing the polyester resin and the organic solvent is emulsified in an aqueous medium. In this case, the resin solution prepared by the above method is emulsified by mixing with an aqueous medium in the presence of a basic neutralizing agent. In this step, a method of gradually adding an aqueous medium (water or a liquid medium containing water as a main component) to a resin solution obtained by neutralizing a carboxyl group of a polyester resin with a base is preferable. In that case, by adding water gradually to the organic continuous phase of the mixture, a water-in-oil discontinuous phase is formed, and by adding additional water, the oil-in-water discontinuous phase is added. To form a suspension / emulsion in which the mixture is suspended as particles (droplets) in an aqueous medium (hereinafter, this method is referred to as phase inversion emulsification).
[0022]
In phase inversion emulsification, water is added so that the ratio of water to the total amount of the organic solvent and added water is 30 to 80% by mass. More preferably, it is 35-70 mass%, and it is especially preferable that it is 40-70 mass%. The aqueous medium used is preferably water, more preferably deionized water.
[0023]
The polyester resin used in the present invention is a polyester resin having a carboxyl group, and becomes a self-dispersible polyester resin by neutralizing the carboxyl group. The acid value of the self-water dispersible polyester resin used in the present invention is preferably 1 to 30 KOHmg / g, more preferably 3 to 20 KOHmg / g. If the resin acid value is less than 1, phase inversion emulsification does not proceed smoothly and coarse particles are generated, which is not preferable. On the other hand, an acid value higher than 30 is not preferable because the charge amount under various environments is not stable. The resin having self-water dispersibility becomes an anionic type by neutralizing a carboxyl group with a basic compound. As a result, the hydrophilicity of the resin is increased, and the resin can be stably dispersed in the aqueous medium without using a dispersion stabilizer or a surfactant. Moreover, there is no restriction | limiting in particular as a basic compound for neutralization, For example, inorganic bases, such as sodium hydroxide, potassium hydroxide, ammonia, and organic bases, such as diethylamine, a triethylamine, and isopropylamine, are used. Of these, inorganic bases such as ammonia, sodium hydroxide, and potassium hydroxide are preferred. In order to disperse the polyester resin in the aqueous medium, there is a method of adding a dispersion stabilizer such as a suspension stabilizer or a surfactant. However, the suspension stabilizer or the surfactant is added and emulsified. The method requires high shear forces. As a result, the generation of coarse particles and the particle size distribution become broad, which is not preferable. Further, in the case of a highly viscous resin containing a gel content, the particle size distribution becomes more non-uniform, and there is a practical limit. Therefore, in the present invention, a self-water dispersible resin is used, and the carboxyl group of the resin is neutralized with a basic compound.
[0024]
As a method for neutralizing the carboxyl group of the polyester resin with a base, for example, (1) a mixture containing a polyester resin having a carboxyl group, an organic pigment, a release agent and an organic solvent is prepared, and then neutralized with a base. And (2) a method in which a basic neutralizing agent is mixed in advance in an aqueous medium, and the acidic group of the polyester resin contained in the mixture is neutralized when phase-inverted and emulsified.
[0025]
The usage-amount of a basic compound is an amount equivalent to 1 to 3 times the amount required in order to neutralize all the carboxyl groups of a polyester resin. Moreover, it is more preferable that it is the quantity equivalent to 1 to 2 times. Thus, by adding in excess of the amount required to neutralize the carboxyl group of the polyester resin, it is possible to prevent the formation of irregularly shaped particles, improve the sphericity of the toner, The particle size distribution can be sharpened.
[0026]
In phase inversion emulsification, homomixer (Special Machine Industries Co., Ltd.), or Thrasher (Mitsui Mining Co., Ltd.), Cavitron (Eurotech Co., Ltd.), Microfluidizer (Mizuho Industry Co., Ltd.), Menton Gorin homogenizer (Gorin Inc.) ), Nanomizer (Nanomizer Co., Ltd.), Static Mixer (Noritake Company), etc., high share emulsifying disperser, continuous emulsifying disperser and the like can be used.
[0027]
However, rather than using the above-described disperser with a high share, for example, a stirring device, an anchor blade, a turbine blade, a fiddler blade, a full zone blade, a max blend blade, a meniscal blade as disclosed in JP-A-9-114135 Etc. are preferably used. Among these, a large wing excellent in uniform mixing properties such as a Max blend wing and a full zone wing is more preferable. The peripheral speed of the stirring blade in the emulsification step (phase inversion emulsification step) for forming fine particles of the mixture in the aqueous medium is preferably 0.2 to 10 m / s, and is low as less than 0.2 to 8 m / s. A method of dropping water while stirring with a shear is more preferable. Most preferably, it is 0.2-6 m / s. When the peripheral speed of the stirring blade is faster than 10 m / s, the dispersion diameter at the time of phase inversion emulsification becomes large, which is not preferable. On the other hand, when the peripheral speed is lower than 0.2 m / s, the stirring is not uniform, phase inversion does not occur uniformly, and coarse particles tend to be generated, which is not preferable. Moreover, the temperature at the time of phase inversion emulsification is not particularly limited, but the higher the temperature, the more coarse particles are generated, which is not preferable. On the other hand, when the temperature is too low, the viscosity of the mixture containing the polyester resin and the organic solvent is increased, and the generation of coarse particles is increased. The temperature range during phase inversion emulsification is preferably 10 to 40 ° C. More preferably, it is the range of 15-30 degreeC.
[0028]
The peak volume particle size of the fine particles of the resin solution produced in the first step is more than 1 μm and not more than 5 μm, more preferably more than 1 μm and 3 μm. When it is 1 μm or less, when an organic pigment or a release agent is used, it is not preferable because it is not sufficiently encapsulated by the polyester resin, which adversely affects charging characteristics and development characteristics. If the particle size is large, the particle size of the toner to be obtained is limited. Therefore, it is necessary to make the particle size smaller than the particle size of the target toner, but if it is larger than 5 μm, coarse particles are likely to be generated. Therefore, it is not preferable. The particle size distribution of the fine particles of the colored resin solution produced in the first step is such that the volume particle size ratio of 10 μm or more is 1% or less, more preferably 0.5% or less, and the volume particle size ratio of 5 μm or more. Is 3% or less, more preferably 1% or less.
[0029]
In the second step, the fine particles of the resin solution obtained in the first step are united to form a unity of the microparticles, thereby forming toner particles having a desired particle size.
[0030]
In the coalescence method, the dispersion of fine particles obtained in the first step is diluted with water to adjust the amount of solvent. Thereafter, a dispersion stabilizer is added and coalescence is advanced by dropping an aqueous electrolyte solution in the presence of the dispersion stabilizer to obtain an aggregate having a predetermined particle diameter.
[0031]
The fine particles obtained in the first step are stably dispersed in the aqueous medium by the action of the electric double layer by the carboxylate. In the second step, the particles are destabilized by adding an electrolyte that destroys or reduces the electric double layer to the aqueous medium in which the fine particles are dispersed. Examples of the electrolyte that can be used in the present invention include acidic substances such as hydrochloric acid, sulfuric acid, phosphoric acid, acetic acid, and oxalic acid. In addition, organic and inorganic water-soluble salts such as sodium sulfate, ammonium sulfate, potassium sulfate, magnesium sulfate, sodium phosphate, sodium dihydrogen phosphate, sodium chloride, potassium chloride, ammonium chloride, calcium chloride, sodium acetate, etc. It can be used effectively as an electrolyte. These electrolytes may be used alone or in combination of two or more substances. Among them, monovalent cation sulfates such as sodium sulfate and ammonium sulfate are preferable for promoting uniform coalescence. In the production method of the present invention, the fine particles obtained in the first step are swollen by a solvent, and the electric double layer of the particles is shrunk and unstable due to the addition of an electrolyte. The coalescence easily proceeds even when the particles collide with each other by the stirring of the shear force.
[0032]
By the way, only by adding an electrolyte or the like, the dispersion stability of the fine particles in the system becomes unstable, so the coalescence becomes non-uniform and coarse particles and aggregates are generated. In order to prevent agglomerates of fine particles produced by electrolytes or acidic substances from repeating reunion and forming aggregates larger than the target particle size, before adding electrolytes etc., hydroxyapatite It is necessary to add an inorganic dispersion stabilizer such as ionic or nonionic surfactant as a dispersion stabilizer. The dispersion stabilizer to be used is required to have a property capable of maintaining dispersion stability even in the presence of an electrolyte added later. Examples of the dispersion stabilizer having such characteristics include polyoxyethylene nonyl phenyl ether, polyoxyethylene octyl phenyl ether, polyoxyethylene dodecyl phenyl ether, polyoxyethylene alkyl ether, polyoxyethylene fatty acid ester, sorbitan fatty acid ester. , Polyoxyethylene sorbitan fatty acid esters and the like, or various nonionic emulsifiers such as pluronics, alkyl sulfate ester type anionic emulsifiers, and quaternary ammonium salt type cationic dispersion stabilizers. Among these, even if an anion type or nonionic type dispersion stabilizer is added in a small amount, the dispersion stability of the system is effective, which is preferable. The cloud point of the nonionic surfactant is preferably 40 ° C. or higher. The surfactants described above may be used alone or in combination of two or more. In the production method of the present invention, by adding an electrolyte in the presence of a dispersion stabilizer (emulsifier), it becomes possible to prevent non-uniform coalescence, and as a result, a sharp particle size distribution is obtained. An improvement in yield is achieved.
[0033]
Further, in order to promote uniform coalescence, the temporary stirring conditions are important. The kind of stirring blade and the stirring conditions that can be preferably used in the present invention are the same as described above. Under the above conditions, coalescence proceeds only by collision of fine particles, and the coalescence does not dissociate and disperse again. In particular, in the coalescence method, coalescence proceeds preferentially from fine particles, so that generation of ultrafine particles is small and a sharp particle size distribution is achieved, so that an improvement in yield can be achieved.
[0034]
In the case of producing a unity, it is preferable to further dilute the fine particle dispersion obtained by phase inversion emulsification in the first step with water. Thereafter, a dispersion stabilizer and an electrolyte are sequentially added to perform coalescence. Alternatively, it is preferable to adjust the amount of the solvent in the dispersion by adding an aqueous solution of a dispersion stabilizer and / or an electrolyte to obtain particles having a predetermined particle diameter. The amount of the solvent contained in the system before adding the electrolyte is preferably in the range of 15 to 45% by mass. Moreover, the inside of the range of 18-30 mass% is more preferable, and especially the inside of the range of 20-25 mass% is preferable. When the amount of the solvent is less than 15% by mass, the electrolytic mass required for coalescence is increased, which is not preferable. On the other hand, if the amount of the solvent is more than 45% by mass, the generation of aggregates due to non-uniform coalescence increases, and the amount of dispersion stabilizer added increases, which is not preferable.
[0035]
The amount of the dispersion stabilizer used is preferably in the range of 0.1 to 3.0% by mass with respect to the solid content of the fine particles, for example. The inside of the range of 0.3-2.0 mass% is more preferable, and the inside of the range of 0.3-1.5 mass% is especially preferable. If the amount is less than 0.1% by mass, the desired effect of preventing the generation of coarse particles cannot be obtained. On the other hand, if the amount is more than 3.0% by mass, coalescence does not proceed sufficiently even if the amount of the electrolyte is increased, and particles having a predetermined particle diameter cannot be obtained. As a result, fine particles remain and yield. Is not preferable.
[0036]
Moreover, it is preferable that the quantity of the electrolyte to be used exists in the range of 0.5-15 mass% with respect to solid content content of microparticles | fine-particles. It is more preferably within a range of 1 to 12% by mass, and particularly preferably within a range of 1 to 10% by mass. When the amount of the electrolyte is less than 0.5% by mass, the coalescence does not proceed sufficiently, which is not preferable. On the other hand, when the amount of the electrolyte is more than 15% by mass, the coalescence becomes non-uniform, which is not preferable because aggregates and coarse particles are generated and the yield is lowered.
[0037]
The temporary temperature is preferably in the range of 10 to 50 ° C. More preferably, it exists in the range of 20-40 degreeC, and it is especially preferable that it is 20-35 degreeC. When the temperature is lower than 10 ° C., it is difficult to perform coalescence, which is not preferable. On the other hand, when the temperature is higher than 50 ° C., the coalescence speed is increased, and aggregates and coarse particles are easily generated, which is not preferable. In the production method of the present invention, it is possible to produce a unity by unity under a low temperature condition such as 20 to 40 ° C.
[0038]
By the way, in order to maintain the frictional charging performance satisfactorily, it is effective to prevent the colorant and the like from being exposed on the surface of the toner particles, that is, to have a toner structure in which the colorant and the like are included in the toner particles. The deterioration of the chargeability accompanying the reduction in the toner particle size is caused by the fact that a part of the contained colorant and other additives (usually a release agent) is exposed on the toner particle surface. That is, even when the content (% by mass) of the colorant and the like is the same, the surface area of the toner particles increases due to the reduction in the particle size, and the ratio of the colorant and the release agent exposed on the toner particle surface increases. As a result, the composition of the toner particle surface changes greatly, and the frictional charging performance of the toner particles changes greatly, making it difficult to obtain an appropriate chargeability.
[0039]
The toner particles produced according to the present invention are characterized in that a colorant, a release agent and the like are encapsulated in a polyester resin. Whether the colorant, the release agent or the like is not exposed on the toner particle surface can be easily determined by observing the cross section of the particle with a TEM (transmission electron microscope), for example. More specifically, a cross section obtained by embedding the toner particles with a resin and cutting with a microtome is dyed with ruthenium oxide or the like if necessary, and when observed with a TEM, a colorant or a release agent is included in the particles. It can be confirmed that the particles are dispersed almost uniformly.
[0040]
The unitary shape obtained in the second step can be changed from an indeterminate shape to a spherical shape depending on the degree of unity. For example, it can be changed from 0.94 to 0.99 in terms of average circularity. However, since the present invention proposes a method for producing a toner having a higher sphericity, the production method of the present invention has a higher sphericity in order to exhibit such characteristics. It is preferably used as a method for producing a toner. The average circularity can also be obtained by taking a SEM (scanning electron microscope) photograph of the finally obtained toner particles, measuring and calculating it, and the like, manufactured by Toa Medical Electronics Co., Ltd. Since it can be easily obtained by using the flow type particle image analyzer FPIP-1000, in the present invention, the value measured by this apparatus is used as the average circularity.
[0041]
The toner particles preferably have an average circularity of 0.96 or more. More preferably, a substantially spherical or spherical shape of 0.97 or more improves powder fluidity and transfer efficiency, and when used as a toner, the above range is preferable. In particular, as the particle size decreases, the difference in terms of powder flowability, transfer efficiency, and toner consumption increases between spherical and irregular shapes.
[0042]
After coalescing the fine particles of the colored resin solution, the solvent is removed. The method for removing the solvent is not limited at all, and it is carried out under normal pressure or reduced pressure. In order to remove the solvent quickly under a low temperature condition, it is preferably carried out under reduced pressure.
[0043]
In the third step, the unity obtained in the second step is separated from the aqueous medium and dried. Separation from the aqueous medium can be performed by a known and commonly used means such as a centrifugal separator, a filter press, a belt filter or the like. Subsequently, the toner particles can be obtained by drying the particles. Toner particles produced using an emulsifier or a dispersion stabilizer are preferably washed more thoroughly.
[0044]
As the drying method, any known and commonly used method can be employed. For example, a method in which the toner particles are dried at normal or reduced pressure at a temperature at which the toner particles are not thermally fused or agglomerated, a method of freeze-drying, and the like. It is done. Another example is a method of simultaneously separating and drying toner particles from an aqueous medium using a spray dryer or the like. In particular, a method in which powder is stirred and dried under reduced pressure while heating at a temperature at which toner particles are not thermally fused or agglomerated, or a flash jet drier that instantly dries using a heated and dried air stream (Seishin Corporation) Etc.) is efficient and preferable.
[0045]
Regarding the particle size distribution of the toner obtained by the production method of the present invention, 50% volume particle size / 50% number particle size is 1.25 or less as measured by Multisizer TAII type (aperture tube diameter: 100 μm) manufactured by Coulter. It is preferable that there is, and more preferably 1.20 or less. It is preferable that it is 1.25 or less because good images can be easily obtained. Moreover, GSD is preferably 1.30 or less, and more preferably 1.25 or less. The GSD is a value obtained from the square root of (16% volume particle size / 84% volume particle size) as measured by a multisizer TAII type manufactured by Coulter. The smaller the GSD value, the sharper the particle size distribution and the better the image.
[0046]
The toner obtained by the production method of the present invention preferably has a volume average particle size in the range of 1 to 13 μm from the viewpoint of image quality to be obtained, and about 3 to 10 μm is matched with the current machine. It is more preferable because it is easy to obtain. For a color toner, a range in which the volume average particle diameter is 3 to 8 μm is preferable. When the volume average particle size is reduced, not only the resolution and gradation are improved, but also the effect that the thickness of the toner layer for forming the printed image is reduced and the toner consumption per page is reduced is preferable.
[0047]
The binder resin used in the present invention is a polyester resin, and can be obtained by reacting a compound selected from the following raw materials.
[0048]
The polyester resin used in the present invention is
1) Polybasic acids containing 30 mol% or more of isophthalic acid or a lower alkyl ester thereof based on the total acid component, and
2) aliphatic polyhydric alcohol,
It is a polyester resin obtained by reacting.
[0049]
As the acid component used in producing the polyester resin used in the present invention, the following polybasic acids can be used in addition to isophthalic acid or its lower alkyl ester. For example, divalent polybasic acid compounds include phthalic anhydride, terephthalic acid, orthophthalic acid, adipic acid, maleic acid, maleic anhydride, fumaric acid, itaconic acid, citraconic acid, hexahydrophthalic anhydride, tetrahydrophthalic anhydride Dicarboxylic acid such as cyclohexanedicarboxylic acid, succinic acid, malonic acid, glutaric acid, azelaic acid, sebacic acid, or a derivative thereof or an esterified product thereof, for example, as a crosslinking agent for obtaining a crosslinked resin, trimellitic acid, anhydrous Examples thereof include tri- or higher functional polycarboxylic acids such as trimellitic acid, pyromellitic acid, pyromellitic anhydride, derivatives thereof, and esterified products thereof.
[0050]
Moreover, the following aliphatic polyhydric alcohol can be used as an alcohol component used when manufacturing the polyester resin used by this invention. Examples of the divalent aliphatic alcohol include 1,4-cyclohexanedimethanol, ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, propylene glycol, dipropylene glycol, tripropylene glycol, neopentyl glycol, butanediol, pentanediol, and hexanediol. Diols such as polyethylene glycol, polypropylene glycol, ethylene oxide-propylene oxide random copolymer diol, ethylene oxide-propylene oxide block copolymer diol, ethylene oxide-tetrahydrofuran copolymer diol, polycaprocactone diol, Further, for example, sorbitol, 1,2,3,6-hexanetetraol as a crosslinking agent for obtaining a crosslinked resin 1,4-sorbitan, pentaerythritol, 1,2,4-butanetriol, 1,2,5-pentanetriol, glycerin, 2-methylpropanetriol, 2-methyl-1,2,4-butanetriol, trimethylol Trifunctional or higher polyhydric alcohols such as ethane, trimethylolpropane, 1,3,5-trimethylolbenzene and the like can be mentioned.
[0051]
In the present invention, the use of an aliphatic polyhydric alcohol improves the compatibility of the polyester resin with the wax and improves the offset resistance. Moreover, fixing property at low temperature is improved by softening the polyester main chain.
[0052]
When the crosslinked polyester resin is produced, a polyvalent epoxy compound can also be used as a crosslinking agent. Examples of such compounds include bisphenol A type epoxy resin, bisphenol F type epoxy resin, bisphenol S type epoxy resin, ethylene glycol diglycidyl ether, hydroquinone diglycidyl ether, N, N-diglycidyl aniline, glycerin triglycidyl ether. , Trimethylolpropane triglycidyl ether, trimethylolethane triglycidyl ether, pentaerythritol tetraglycidyl ether, tetrakis 1,1,2,2 (p-hydroxyphenyl) ethane tetraglycidyl ether, cresol novolac type epoxy resin, phenol novolac type epoxy Resin, polymer or copolymer of an epoxy group-containing vinyl compound, epoxidized resorcinol-acetone condensate, partial energy Carboxymethyl polybutadiene, polymers of vinyl compounds having an epoxy group, or a copolymer, semi-drying or drying fatty acid ester epoxy compound, and the like.
[0053]
The polyester resin used in the present invention is preferably a crosslinked resin, and particularly preferably a crosslinked resin using a polyvalent epoxy compound as a crosslinking agent. As the epoxy compound used as the crosslinking agent, among the above compounds, bisphenol A type epoxy resin, bisphenol F type epoxy resin, bisphenol S type epoxy resin, cresol novolac type epoxy resin, phenol novolac type epoxy resin, glycerin triglycidyl ether , Trimethylolpropane triglycidyl ether, trimethylolethane triglycidyl ether, and pentaerythritol tetraglycidyl ether are more preferably used.
[0054]
Specifically, as an example of bisphenol A type epoxy resin, Dainippon Ink Chemical Industries, Ltd. Epicron 850, Epicron 1050, Epicron 2055, Epicron 3050, etc., are examples of bisphenol F type epoxy resin. Epicron 830, Epicron 520, etc. manufactured by Dainippon Ink & Chemicals, Inc. as examples of orthocresol novolak type epoxy resins are N-660, N-665, N-667, N-670, N-673. N-680, N-690, N-695, and the like, and examples of phenol novolac type epoxy resins include Epicron N-740, N-770, N-775, N-865 and the like manufactured by Dainippon Ink & Chemicals, Inc. Can be mentioned. Examples of the polymer or copolymer of a vinyl compound having an epoxy group include a homopolymer of glycidyl (meth) acrylate, an acrylic copolymer, and a copolymer with styrene.
[0055]
Moreover, the said epoxy compound can also be used in combination of 2 or more types, Furthermore, the mono epoxy compound described below can also be used together as a modifier | denaturant of resin. Examples of the monoepoxy compound that can be used simultaneously include phenyl glycidyl ether, alkylphenyl glycidyl ether, alkyl glycidyl ether, alkyl glycidyl ester, glycidyl ether of alkylphenol alkylene oxide adduct, α-olefin oxide, monoepoxy fatty acid alkyl ester, and the like. It is done.
[0056]
By using these monoepoxy compounds in combination, fixability and resistance to offset at high temperatures are improved. Among these, alkyl glycidyl esters are particularly preferably used. Specific examples include neodecanoic acid glycidyl ester (Cardura E; manufactured by Shell Japan).
[0057]
The polyester resin used in the present invention can be obtained, for example, by performing a dehydration condensation reaction or a transesterification reaction in the presence of a catalyst using the above raw material components. The reaction temperature and reaction time at this time are not particularly limited, but are usually 150 to 300 ° C. and 2 to 24 hours.
[0058]
As a catalyst for performing the above reaction, for example, tetrabutyl titanate, zinc oxide, stannous oxide, dibutyltin oxide, dibutyltin dilaurate, paratoluenesulfonic acid, and the like can be used as appropriate.
[0059]
The glass transition temperature (Tg) of the polyester resin used in the present invention is preferably 50 to 85 ° C., among which the Tg of 55 to 75 ° C. is particularly preferable. When the Tg is lower than 50 ° C., a blocking phenomenon (thermal aggregation) tends to occur when the toner is stored, transported, or exposed to a high temperature inside the developing device of the machine. If it is higher than 85 ° C., the low-temperature fixability is lowered, which is not preferable.
[0060]
Moreover, as a softening point of the polyester resin used for this invention, the thing of the range of 90 degreeC or more, especially 90 degreeC-180 degreeC is preferable, More preferably, it is the range of 95 degreeC-160 degreeC. When the softening point is less than 90 ° C., the toner tends to cause an agglomeration phenomenon, which tends to cause troubles during storage and printing, and when it exceeds 180 ° C., the fixability often deteriorates.
[0061]
The polyester resin used in the present invention is preferably a blend of a plurality of resins having different softening points. By blending a plurality of resins having different softening points, it is possible to obtain a balance between offset resistance in a wide temperature range and good low-temperature fixability as compared with a single resin. The resin having a high softening point is preferably a crosslinked resin, and the softening point is preferably in the range of 150 to 230 ° C, and preferably 160 to 200 ° C. On the other hand, a linear resin is preferable as the low softening point resin, and the softening point is in the range of 80 to 130 ° C, preferably 90 to 120 ° C. The use ratio (mass ratio) of the high softening point resin and the low softening point resin is in the range of 20/80 to 70/30, preferably 30/70 to 60/40.
[0062]
When blending a plurality of resins having different softening points, it is preferable to use a polyester resin crosslinked with a polyvalent epoxy compound as the high softening point resin. Each resin to be blended is preferably a resin produced using polybasic acids containing 30 mol% or more of isophthalic acid or a lower alkyl ester thereof with respect to the total acid component.
[0063]
The softening point of the resin in the present invention is defined by a T1 / 2 temperature measured using a flow tester CFT-500 manufactured by Shimadzu Corporation, which is a constant load extrusion type capillary rheometer. The measurement condition with a flow tester is a piston cross-sectional area of 1 cm. 2 The cylinder pressure was 0.98 MPa, the die length was 1 mm, the die hole diameter was 1 mm, the measurement start temperature was 50 ° C., the temperature increase rate was 6 ° C./min, and the sample mass was 1.5 g.
[0064]
In the production method of the present invention, a release agent can be used. In this case, the release agent is selected from the group of hydrocarbon waxes such as polypropylene wax, polyethylene wax and Fiescher-Tropsch wax, and natural ester waxes such as synthetic ester wax, carnauba wax and rice wax. The mold release agent used is used. Of these, natural ester waxes such as carnauba wax and rice wax, synthetic ester waxes obtained from polyhydric alcohols and long-chain monocarboxylic acids, and hydrocarbon waxes such as Fischer-Tropsch wax are preferably used. As the synthetic ester wax, for example, WEP-5 (manufactured by NOF Corporation) is preferably used. If the content of the release agent is less than 1% by mass, the releasability is likely to be insufficient, and if it exceeds 40% by mass, the wax is likely to be exposed on the toner particle surface, and the chargeability and storage stability are reduced. Since it becomes easy, the inside of the range of 1-40 mass% is preferable.
[0065]
In the production method of the present invention, a charge control agent can be used. The positively chargeable charge control agent is not particularly limited, and known and commonly used nigrosine compounds, quaternary ammonium compounds, onium compounds, triphenylmethane compounds, and the like can be used for toner. A basic group-containing compound such as an amino group, an imino group, or an N-heterocycle, such as a tertiary amino group-containing styrene acrylic resin, can also be used in combination with the nigrosine dye as a positively chargeable charge control agent. Depending on the application, a small amount of a negative charge control agent such as an azo dye metal complex or a salicylic acid derivative metal complex salt may be used in combination. Negative charge control agents include trimethylethane dyes, metal complexes of salicylic acid, metal complexes of benzylic acid, copper phthalocyanine, perylene, quinacridone, azo pigments, metal complex azo dyes, azochrome complexes Examples thereof include dyes, calixarene-type phenol condensates, cyclic polysaccharides, resins containing carboxyl groups and / or sulfonyl groups, and the like.
[0066]
The content of the charge control agent is preferably 0.01 to 10% by mass. It is especially preferable that it is 0.1-6 mass%.
[0067]
There is no restriction | limiting in particular about the coloring agent used for the manufacturing method of this invention, A well-known and usual thing is used. For example, black colorants that can be used in the toner of the present invention include carbon blacks such as furnace black, channel black, acetylene black, thermal black, and lamp black classified by the production method, or C.I. I. Pigment Black 11 and other iron oxide pigments, C.I. I. Pigment Black 12 and other iron-titanium complex oxide pigments and blue colorants include phthalocyanine C.I. I. Pigment Blue 1, 2, 15: 1, 15: 2, 15: 3, 15: 4, 15: 6, 15, 16, 17: 1, 27, 28, 29, 56, 60, 63, and the like. The blue colorant is preferably C.I. I. Pigment Blue 15: 3, 15, 16, 60, and most preferably C.I. I. Pigment Blue 15: 3,60.
[0068]
Examples of yellow colorants include C.I. I. Pigment Yellow 1, 3, 4, 5, 6, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 24, 55, 65, 73, 74, 81, 83, 87, 93, 94, 95, 97, 98, 100, 101, 104, 108, 109, 110, 113, 116, 117, 120, 123, 128, 129, 133, 138, 139, 147, 151, 153, 154, 155, 156, 168, 169, 170, 171, 172, 173, 180, 185 and the like. Preferably, C.I. I. Pigment Yellow 17, 74, 93, 97, 110, 155, and 180, and more preferably C.I. I. Pigment Yellow 74, 93, 97, 180, and C.I. I. Pigment Yellow 93, 97, 180 is preferable.
[0069]
Further, examples of red colorants include C.I. I. Pigment Red 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 12, 14, 15, 17, 18, 22, 23, 31, 37, 38, 41, 42, 48: 1 48: 2, 48: 3, 48: 4, 49: 1, 49: 2, 50: 1, 52: 1, 52: 2, 53: 1, 54, 57: 1, 58: 4, 60: 1 63: 1, 63: 2, 64: 1, 65, 66, 67, 68, 81, 83, 88, 90, 90: 1, 112, 114, 115, 122, 123, 133, 144, 146, 147, 149,150,151,166,168,170,171,172,174,175,176,177,178,179,185,187,188,189,190,193,194,202,208,209,214, 216, 220, 221, 224, 2 2,243,243: 1,245,246,247, and the like. Preferably, C.I. I. Pigment Red 48: 1, 48: 2, 48: 3, 48: 4, 53: 1, 57: 1, 122 and 209, most preferably C.I. I. Pigment Red 57: 1, 122 and 209.
[0070]
The content of these colorants is preferably 1 to 20% by mass with respect to the whole toner. Especially, it is more preferable that it is 2-18 mass%, and it is especially preferable that it is 2-15 mass%. These colorants can be used alone or in combination of two or more.
[0071]
The dried toner particles can be used as a developer as they are, but it is preferable to add known external additives such as inorganic oxide fine particles and organic polymer fine particles to the toner particle surfaces as external additives for toner. . Hydrophobic silica, inorganic fine particles such as titanium oxide, or organic fine particles are externally added to toner particles to improve physical properties such as fluidity and chargeability when used as a dry developer by electrostatic printing. effective. As the type of external additive, hydrophobic silica treated with various silicone oils is preferably used. Examples thereof include hydrophobic silica treated with dimethyl silicone oil, alkyl-modified silicone oil, α-methylstyrene-modified silicone oil, chlorophenyl silicone oil, fluorine-modified silicone oil, and olefin-modified silicone oil. The external addition method is processed using a known and commonly used model.
[0072]
By mixing a carrier with the toner particles, an electrostatic charge image developer can be obtained. The electrostatic charge image developer comprises a toner produced by the production method of the present invention and a magnetic carrier, preferably a magnetic carrier whose surface is coated with a resin.
[0073]
Iron powder, magnetite, ferrite, etc. used in the usual two-component development system can be used as the carrier core agent (magnetic carrier) used in the electrostatic image developer, but the true specific gravity is low, the resistance is high, and the environment Ferrite or magnetite that is excellent in stability and easy to be spherical and has good fluidity is preferably used. The shape of the core agent can be used without any problem, such as a spherical shape or an indefinite shape. The average particle size is generally 10 to 200 μm, but 30 to 110 μm is preferable for printing a high resolution image.
[0074]
Examples of coating resins for coating these core agents include polyethylene, polypropylene, polystyrene, polyacrylonitrile, polyvinyl acetate, polyvinyl alcohol, polyvinyl butyral, polyvinyl chloride, polyvinyl carbazole, polyvinyl ether polyvinyl ketone, vinyl chloride / vinyl acetate. Copolymers, styrene / acrylic copolymers, straight silicone resins composed of organosiloxane bonds or modified products thereof, fluorine resins, (meth) acrylic resins, polyesters, polyurethanes, polycarbonates, phenol resins, amino resins, melamine resins, benzoguanamine resins Urea resin, amide resin, epoxy resin and the like can be used.
[0075]
Among these, silicon resin and (meth) acrylic resin are particularly excellent in charging stability and coating strength, and can be used more suitably. Further, the charging characteristics of a developer composed of toner particles and a carrier can be adjusted by adjusting the coating amount of a coating agent such as silicon, adding a charge control agent, or adding a conductive material typified by carbon. That is, the resin-coated carrier used in the present invention is a resin-coated magnetic carrier coated with one or more resins selected from silicon resin and (meth) acrylic resin using ferrite or magnetite as a core agent. It is preferable to adjust the charging characteristics by adding a charge control agent, carbon or the like during coating.
[0076]
Further, the toner produced by the production method of the present invention can be used in a normal non-magnetic one-component developing type printing apparatus, a two-component developing type printing apparatus, a magnetic one-component developing type printing apparatus, or the like. Further, on a flexible printed circuit board having an electrode having a function of adjusting the amount of toner passing through a powder toner that has been frictionally charged using a non-magnetic one-component developing device having a developer carrying roll and a layer regulating member. Therefore, it can be suitably used for a so-called toner jet type printer in which an image is formed by spraying directly on the paper on the back electrode through the hole. The toner produced by the production method of the present invention forms an electrostatic image on the latent image carrier, and develops the obtained electrostatic image using a developer carried on the developer carrier, Printing can be performed by an image forming method in which the toner image formed on the cargo image carrier is transferred onto a transfer material such as paper or film, and the toner image on the transfer material is thermally fixed by a heat roll.
[0077]
【Example】
EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to examples, but the present invention is not limited thereto. In Examples and Comparative Examples, unless otherwise indicated, “part” means “mass part” and “water” means deionized water. A synthesis example of the binder resin used for preparing the toner first is shown below.
[0078]
(Resin synthesis example 1)
330 parts by weight of terephthalic acid
Epicron N-695 7 parts by mass
Epiklon 720 10 parts by mass
3 parts by weight of Cardura E
21 parts by mass of diethylene glycol
104 parts by weight of neopentyl glycol
50 parts by mass of ethylene glycol
Tetrabutyl titanate 2.5 parts by mass
* Epiclon N-695 (manufactured by Dainippon Ink & Chemicals, Inc.); the number of epoxy groups in one molecule is distributed, the number of epoxy groups in one molecule is 2 or more, and the average is 5 Multifunctional cresol novolac type epoxy resin
Epoxy equivalent 220 (g / eq)
Epicron 720 (manufactured by Dainippon Ink & Chemicals, Inc.); an alcohol ether type epoxy compound with neopentyl glycol as the basic skeleton
Epoxy equivalent 150 (g / eq)
* Cardura E (Shell Japan alkyl glycidyl ester); epoxy equivalent 250 (g / eq)
[0079]
Put the above raw materials in a 2L glass four-necked flask, attach a thermometer, stir bar and nitrogen inlet tube, react in an electric heating mantle heater at 240 ° C for 10 hours under normal pressure nitrogen flow, and then depressurize sequentially. The reaction was continued at 10 mmHg. The reaction was followed by a softening point according to ASTM E28-517, and the reaction was terminated when the softening point reached 163 ° C.
Thereafter, the resins shown in Table 1-1 and Table 1-2 were produced in the same manner.
[0080]
[Table 1]
Figure 2005049511
[0081]
[Table 2]
Figure 2005049511
The display in the table is as follows.
TPA: terephthalic acid
DEG: Diethylene glycol
NPG: Neopentyl glycol
EG: Ethylene glycol
IPA: Isophthalic acid
TMP: Trimethylolpropane
Cardura e: Alkyl glycidyl ester manufactured by Shell Japan (epoxy equivalent: 250)
Epicron n-695: Dai Nippon Ink Chemical Co., Ltd. polyfunctional cresol novolac epoxy resin (epoxy equivalent: 220)
Epicron 720: Alcohol ether type epoxy resin (epoxy equivalent 150) manufactured by Dainippon Ink & Chemicals, Inc.
Epicron 830: Dainippon Ink & Chemicals, Inc. bisphenol f type epoxy resin (epoxy equivalent 170)
[0082]
(Example of preparation of mold release agent dispersion)
Carnauba wax “Carnauba Wax No. 1” (imported by Yoko Kato) 30 parts and 70 parts of a polyester resin (Synthesis Example 9 in Table 1) were kneaded with a pressure kneader, and the kneaded product and 185 parts of methyl ethyl ketone were charged into a ball mill. After stirring for 8 hours, the product was taken out and the solid content was adjusted to 35% by weight to obtain a release agent fine dispersion W1. Similarly, a release agent fine dispersion having the following composition was obtained.
[0083]
[Table 3]
Table 2
Figure 2005049511
[0084]
(Example of preparation of colorant master solution)
A coloring pigment and a polyester resin are added to an organic solvent (methyl ethyl ketone), pre-dispersed with a desper, and then wet-dispersed with a motor mill M-1000 (manufactured by Eiger, USA) to obtain a master solution for each colorant. Adjusted. Tables 3 and 4 show the composition of each colorant master solution, the dispersion conditions, and the solid content of the finally obtained master solution.
[0085]
[Table 4]
Table 3. Colorant master solution recipe 1
(Polyester resin used: Synthesis example 9 in Table 1)
Figure 2005049511
[0086]
[Table 5]
Table 4. Colorant master solution recipe 2
(The colorant is carbon)
Figure 2005049511
The colorants shown in Tables 3 and 4 are as follows.
Carbon: Carbon black "Elftex-8" manufactured by Cabot
Black pigment: Black pigment “ETB-100” manufactured by Titanium Industry Co., Ltd.
Cyan: Cyan pigment “Ket-111” (Pigment Blue 15: 3) manufactured by Dainippon Ink and Chemicals, Inc.
Yellow: Yellow pigment “Cromophtal Yellow 3G” (Pigment Yellow 94) manufactured by Ciba Specialty Chemicals
Magenta: Magenta pigment “Magenta R” (Pigment Red 122) manufactured by Dainippon Ink & Chemicals, Inc.
[0087]
(Preparation example of charge control agent dispersion)
N-04 as a positive charge control agent; Bontron N-04 (produced by Orient Chemical Co., Nigrosine Dye) and methyl ethyl ketone are blended at a weight ratio of 30/70, and dispersed with a motor mill M-1000 (produced by Eiger, USA). The solid content was adjusted to 30% by weight to obtain a charge control agent dispersion E-1.
[0088]
(Preparation of mill base)
The above release agent dispersion, colorant master chip, dilution resin (additional resin), and methyl ethyl ketone are mixed and dissolved for 3 hours with a desper at a solid content of 56% and a temperature condition of 30-40 ° C.・ Dispersed. The obtained mixture was adjusted to a solid content of 55% to make a mill base. Tables 5 and 6 show the formulation of the produced mill base.
[0089]
[Table 6]
Table 5-1. Blend-based mill base recipe
Figure 2005049511
[0090]
[Table 7]
Table 5-2. Blend-based mill base recipe
Figure 2005049511
[0091]
[Table 8]
Table 6. Single resin mill base recipe
Figure 2005049511
[0092]
<Manufacturing toner by the unification method>
(Example)
Three-One Motor was charged with 545.5 parts of Millbase MB5 in a cylindrical 2 L separable flask having a Max Blend blade as a stirring blade, and then 47.4 parts of 1N aqueous ammonia (equivalent to carboxylic acid was 1.2). After sufficiently stirring at 210 rpm, 133 parts of deionized water was added and further stirred to adjust the temperature to 23 ° C. Subsequently, 133 parts of deionized water was added dropwise under the same conditions to prepare a fine particle dispersion by phase inversion emulsification. The peripheral speed of the stirring blade at this time was 0.71 m / s. Next, 280 parts of deionized water was added (amount of deionized water such that the total amount of 1N ammonia water and water was 593 parts) to adjust the amount of solvent.
[0093]
Subsequently, 2.8 parts of Emar 0 (manufactured by Kao Corporation) which is an anionic emulsifier was diluted with 30 parts of water and added. Thereafter, the temperature is adjusted to 25 ° C. and the rotation speed is adjusted to 158 rpm, and an aqueous solution of 5.2% ammonium sulfate is dropped until the particle size grows to 5.5 μm. Thereafter, the particle size is adjusted to 7 μm under the same conditions. Stirring was continued until growth and the coalescence operation was completed. At this time, the amount of ammonium sulfate added was 300 parts. The peripheral speed of the stirring blade was 0.54 m / s. In each of the examples and comparative examples, the aqueous solution concentration and addition amount of ammonium sulfate were appropriately adjusted so that toner base particles of 7 μm were obtained.
[0094]
<Millbase stability evaluation method>
The stability of various mill bases obtained by blending Tables 5-1, 5-2, and 6 was measured one day after the mill base was prepared by measuring the value of the solution viscosity after standing at 25 ° C. with a B-type viscometer. The case where the viscosity of was significantly increased was rated as x, the case where the viscosity increased after one week was indicated as △, and the case where the viscosity change after one week was hardly observed was indicated as ◯. A product in which no change in viscosity was observed after 2 weeks was marked with ◎.
[0095]
<Evaluation method of toner properties>
The obtained slurry was subjected to distilling off the organic solvent under reduced pressure, washed with reslurry three times, and then dried using a freeze dryer to obtain toner mother particles. Next, a sample is prepared by suspending toner base particles in water containing a small amount of a surfactant. Next, the particle size and particle size distribution of the mother particles were measured using a Coulter Counter Multisizer TAII.
[0096]
The average circularity can be obtained by taking a SEM (scanning electron microscope) photograph of the toner particles, and measuring and calculating the photograph. In the present invention, however, the flow type particles manufactured by Toa Medical Electronics Co., Ltd. It calculates | requires with the image analyzer FPIP-1000. The flow-type particle image analyzer FPIP-1000 is an apparatus that captures the size and shape of fine particles such as toner particles, and particle imaging is performed as follows.
[0097]
First, a sample is prepared by suspending toner particles in water containing a small amount of a surfactant. Next, this sample is allowed to flow down into a transparent and flat cell provided in the flow type particle image analyzer FPIP-1000. A light source that emits pulsed light is installed on one side of the cell, and an imaging camera is provided on the opposite side of the cell so as to face the light source. The toner particles in the sample flowing down in the cell of the FPIP-1000 are captured as a still image by a camera facing the light source while holding the cell when irradiated with pulsed light.
[0098]
Based on the image of the toner particle thus captured, the contour of each toner particle is extracted by the image analysis device, and the projected area and peripheral length of the toner particle image (peripheral length of the toner particle projected image) are calculated. The Further, from the calculated projected area of the toner particle image, the circumference of a circle having the same area (the circumference of the circle having the same area as the toner particle projected area) is calculated. The average circularity is obtained by dividing the circumference of the circle having the same area as the toner particle projection area calculated in this way by the circumference of the toner particle projection image.
[0099]
The conditions when measuring with the above apparatus are as follows.
(1) Preparation of toner particle suspension
0.1 g of surfactant (ELCLEAR (manufactured by Chugai Photo Chemical Co., Ltd.)) is added to 20 g of water, 0.04 g of toner as a sample is further added, and the toner particles are suspended in water with an ultrasonic disperser. Make it cloudy.
(2) Measurement conditions
Measurement temperature: 25 ° C
Measuring humidity: 60%
Number of measured toner particles: 5000 ± 2000
[0100]
<Evaluation method of toner transfer efficiency>
For each mother toner obtained in Examples and Comparative Examples, hydrophobic silica was added to 100 parts by weight of the mother toner, and 1 part by weight was externally added with a Henschel mixer. After adjusting the developer composed of 3 parts of the toner, the transfer efficiency was compared. As for the transfer efficiency, a solid image is developed using a commercially available copying machine, and the copying machine is stopped when the solid image on the photoreceptor passes 50% of the transfer portion. Thereafter, the untransferred image and the transferred image on the photosensitive member are completely peeled off with a tape, respectively, the toner amount of the untransferred image and the toner amount after transfer are measured, and the transfer efficiency is calculated from the following equation.
Transfer efficiency (%) = 100−toner amount after transfer / toner amount of untransferred image × 100
As a result, a transfer efficiency of 95% or more was evaluated as “◯”, a transfer efficiency of 90% or more and less than 95% as “Δ”, and a transfer efficiency of less than 90% as “×”.
[0101]
<Method for evaluating toner thermal characteristics>
In Table 9, the toner melt viscosity “T1 / 2 temperature” was measured using a flow tester (CFT-500) manufactured by Shimadzu Corporation as described above, with a nozzle diameter of 1.0 mmΦ × 1.0 mm and a unit area (cm). 2 ) Is a value measured at a heating rate of 0.98 MPa and a heating rate of 6 ° C. per minute. Further, “Tg” (° C.) which is a glass transition temperature is a value measured at a rate of temperature increase of 10 ° C. per minute by a second run method using a differential scanning calorimeter (DSC-50) manufactured by Shimadzu Corporation. In addition, the heat-resistant storage stability was determined by putting 10 parts by mass of toner base particles into a 100 cc glass container, sealing the container, and allowing it to stand in an environment of 50 ° C. for 12 hours, and then removing it to determine the presence or absence of agglomeration. The thing with a hard aggregate was set to x, the thing with the aggregate of the grade which can be loosened with a finger was set to (triangle | delta), and the thing without an aggregate was set to (circle).
[0102]
As for the offset width and the fixing start temperature, the developer was adjusted in advance by externally adding hydrophobic silica to the toner base particles of Examples and Comparative Examples, and then mixing with the silicon resin-coated ferrite carrier. Next, an unfixed image sample of A-4 paper size was prepared with a commercially available copying machine remodeling machine, and the printing paper was fixed at a speed of 90 mm / second through a Ricoh Imagio DA-250 heat roll. The offset width is indicated by a temperature range between an upper limit value and a lower limit value at which no offset occurs. The fixing start temperature is that of the heat roll when an adhesive tape is applied to the image after fixing, the ID (image density) after peeling is 90% or more of the original ID, and no occurrence of offset is observed. Indicated by surface temperature.
[0103]
[Table 9]
Table 7-1. Granulation conditions
Figure 2005049511
[0104]
[Table 10]
Table 7-2. Granulation conditions
Figure 2005049511
The stability of the mill base correlates with the content of isophthalic acid in the total acid component of the resin, and if it is less than 30 mol%, the viscosity easily changes, and it can be understood that the particles cannot be stably produced practically. .
[0105]
[Table 11]
Table 8-1. Toner properties
Figure 2005049511
[0106]
[Table 12]
Table 8-2. Toner properties
Figure 2005049511
[0107]
For Example 8, after preparing the fine particles after phase inversion emulsification, an electrolyte having a concentration lower than the normal condition was dropped, and coalescence was advanced until the particle size became 5 μm. Thereafter, the coalescence was further advanced by dropping an electrolyte having a higher concentration to obtain substantially spherical particles having a low average circularity.
The particles having a high average circularity have good transfer efficiency and powder flowability. All of the pulverized toners having a low average circularity are clearly inferior in both transfer efficiency and powder flowability. From the above results, it can be seen that maintaining the particle shape above a certain value is advantageous for development characteristics.
[0108]
[Table 13]
Table 9-1. Thermal property evaluation results
Figure 2005049511
[0109]
[Table 14]
Table 9-2. Thermal property evaluation results
Figure 2005049511
[0110]
Comparative Examples 1, 2, 3, 4, and 5 in which the content of isophthalic acid in the total acid component of the polyester resin is less than 30 mol% are shown in Table 8 as well as instability of mill base stability in Table 7. Thus, a large amount of fine particles and coarse particles are generated, and the particle size distribution becomes broad. At the same time, the generation of agglomerates was observed. As a result, the thermal characteristics shown in Table 9, particularly the offset width and fixing start temperature, were lower than those of the samples of the examples, so that they could not be used stably in practice. is there. On the other hand, each sample of the example is at a good level in both particle size distribution and shape. It can be seen that each sample of the example achieves a balance of thermal characteristics, and in particular, the fixing start temperature is good. Furthermore, it can be seen that the offset width and the fixing start temperature are further improved by blending a cross-linked resin and a linear resin having different melt viscosities.
[0111]
【The invention's effect】
As described above, according to the production method of the present invention, a chemical toner having excellent millbase stability and a sharp particle size distribution can be produced. Further, the electrostatic image developing toner obtained by this production method has a spherical and sharp particle size distribution, and can achieve offset resistance and low-temperature fixability in a wide temperature range.

Claims (3)

(i)カルボキシル基を有するポリエステル樹脂を有機溶剤中に溶解あるいは分散させて樹脂溶液を製造する工程、(ii)前記樹脂溶液を塩基性化合物の存在下で水性媒体と混合させることにより、前記水性媒体中に前記樹脂溶液の微粒子が懸濁した懸濁液を製造する工程、(iii)次いで乳化剤を添加し、その後電解質を添加することにより前記微粒子の合一体を形成させる工程、(iv)前記合一体中の有機溶剤を除去する工程、(v)前記合一体を前記水性媒体から分離し、乾燥する工程を順次行う静電荷像現像用トナーの製造方法であって、前記ポリエステル樹脂として、
1)全酸成分に対して30mol%以上のイソフタル酸又はその低級アルキルエステルを含有する多塩基酸類、及び
2)脂肪族多価アルコ−ル、
を反応して得られるポリエステル樹脂を使用することを特徴とする静電荷像現像用トナーの製造方法。
(I) a step of producing a resin solution by dissolving or dispersing a polyester resin having a carboxyl group in an organic solvent, and (ii) mixing the resin solution with an aqueous medium in the presence of a basic compound, thereby A step of producing a suspension in which fine particles of the resin solution are suspended in a medium, (iii) a step of adding an emulsifier and then adding an electrolyte, thereby forming a unity of the fine particles, (iv) A step of removing the organic solvent in the unity, and (v) a method for producing a toner for developing an electrostatic charge image in which the united unit is separated from the aqueous medium and dried.
1) polybasic acids containing 30 mol% or more of isophthalic acid or a lower alkyl ester thereof based on the total acid component, and 2) an aliphatic polyhydric alcohol,
A method for producing a toner for developing an electrostatic charge image, which comprises using a polyester resin obtained by reacting the above.
前記ポリエステル樹脂が、
1)全酸成分に対して30〜60mol%のイソフタル酸又はその低級アルキルエステルを含有する多塩基酸類、及び
2)脂肪族多価アルコ−ル、
を反応して得られるポリエステル樹脂である請求項1記載の静電荷像現像用トナーの製造方法。
The polyester resin is
1) polybasic acids containing 30 to 60 mol% of isophthalic acid or a lower alkyl ester thereof based on the total acid component, and 2) an aliphatic polyhydric alcohol,
The method for producing a toner for developing an electrostatic charge image according to claim 1, wherein the toner is a polyester resin obtained by reacting.
(i)カルボキシル基を有するポリエステル樹脂を有機溶剤中に溶解あるいは分散させて樹脂溶液を製造する工程、(ii)前記樹脂溶液を塩基性化合物の存在下で水性媒体と混合させることにより、前記水性媒体中に前記樹脂溶液の微粒子が懸濁した懸濁液を製造する工程、(iii)次いで乳化剤を添加し、その後電解質を添加することにより前記微粒子の合一体を形成させる工程、(iv)前記合一体中の有機溶剤を除去する工程、(v)前記合一体を前記水性媒体から分離し、乾燥する工程を順次行うことにより製造される静電荷像現像用トナーであって、前記ポリエステル樹脂が、
1)全酸成分に対して30mol%以上のイソフタル酸又はその低級アルキルエステルを含有する多塩基酸類、及び
2)脂肪族多価アルコ−ル、
を反応して得られるポリエステル樹脂であることを特徴とする静電荷像現像用トナー。
(I) a step of producing a resin solution by dissolving or dispersing a polyester resin having a carboxyl group in an organic solvent, and (ii) mixing the resin solution with an aqueous medium in the presence of a basic compound, thereby A step of producing a suspension in which fine particles of the resin solution are suspended in a medium, (iii) a step of adding an emulsifier and then adding an electrolyte, thereby forming a unity of the fine particles, (iv) (V) a toner for developing an electrostatic charge image produced by sequentially performing a step of removing the organic solvent in the unity, and (v) separating the united unit from the aqueous medium and drying. ,
1) polybasic acids containing 30 mol% or more of isophthalic acid or a lower alkyl ester thereof based on the total acid component, and 2) an aliphatic polyhydric alcohol,
A toner for developing an electrostatic charge image, which is a polyester resin obtained by reacting the above.
JP2003204623A 2003-07-31 2003-07-31 Toner for developing electrostatic image and method for producing the same Expired - Fee Related JP4247669B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003204623A JP4247669B2 (en) 2003-07-31 2003-07-31 Toner for developing electrostatic image and method for producing the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003204623A JP4247669B2 (en) 2003-07-31 2003-07-31 Toner for developing electrostatic image and method for producing the same

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2005049511A true JP2005049511A (en) 2005-02-24
JP4247669B2 JP4247669B2 (en) 2009-04-02

Family

ID=34263584

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2003204623A Expired - Fee Related JP4247669B2 (en) 2003-07-31 2003-07-31 Toner for developing electrostatic image and method for producing the same

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4247669B2 (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007127927A (en) * 2005-11-07 2007-05-24 Dainippon Ink & Chem Inc Method for manufacturing electrostatic charge image developing toner
JP2010072569A (en) * 2008-09-22 2010-04-02 Kao Corp Toner for development of electrostatic charge image
JP2010186015A (en) * 2009-02-12 2010-08-26 Kao Corp Method of manufacturing toner for electrophotography
KR20140093185A (en) 2013-01-17 2014-07-25 디아이씨 가부시끼가이샤 Method for manufacturing electrostatic charge image developing toner
CN116397349A (en) * 2023-03-24 2023-07-07 扬州乐康纺织科技有限公司 Antistatic functional fiber material and preparation method and application thereof

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007127927A (en) * 2005-11-07 2007-05-24 Dainippon Ink & Chem Inc Method for manufacturing electrostatic charge image developing toner
JP4513723B2 (en) * 2005-11-07 2010-07-28 Dic株式会社 Method for producing toner for developing electrostatic image
JP2010072569A (en) * 2008-09-22 2010-04-02 Kao Corp Toner for development of electrostatic charge image
US8404418B2 (en) 2008-09-22 2013-03-26 Kao Corporation Toner for electrostatic image development
JP2010186015A (en) * 2009-02-12 2010-08-26 Kao Corp Method of manufacturing toner for electrophotography
KR20140093185A (en) 2013-01-17 2014-07-25 디아이씨 가부시끼가이샤 Method for manufacturing electrostatic charge image developing toner
CN116397349A (en) * 2023-03-24 2023-07-07 扬州乐康纺织科技有限公司 Antistatic functional fiber material and preparation method and application thereof
CN116397349B (en) * 2023-03-24 2023-11-28 扬州乐康纺织科技有限公司 Antistatic functional fiber material and preparation method and application thereof

Also Published As

Publication number Publication date
JP4247669B2 (en) 2009-04-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5344738A (en) Process of making toner compositions
JP2005049394A (en) Method for manufacturing electrostatic charge image developing toner
JP3867893B2 (en) Method for producing toner for developing electrostatic image
JP2008040285A (en) Toner
JP6028584B2 (en) Method for producing toner for developing electrostatic image
JP2007163747A (en) Negative charge type toner and method for manufacturing the same
JP2008089670A (en) Method of manufacturing electrostatic charge image developing toner
JP2008209455A (en) Method for producing toner particle
JP4356599B2 (en) Method for producing toner for developing electrostatic image
JP4247669B2 (en) Toner for developing electrostatic image and method for producing the same
JP2008225325A (en) Method of manufacturing electrostatic charge image developing toner
JP4048942B2 (en) Method for producing toner for developing electrostatic image
JP2006178054A (en) Method for manufacturing electrostatic image developing toner
JP2008040286A (en) Toner
JP4501753B2 (en) Method for producing toner for developing electrostatic image
JP2006038915A (en) Method for manufacturing electrostatic charge image developing toner
JP4356600B2 (en) Method for producing toner for developing electrostatic image
JP2005338729A (en) Method for manufacturing electrostatic charge image developing toner
JP5099389B2 (en) Negatively chargeable toner and method for producing the same
JP5099388B2 (en) Method for producing negatively chargeable toner, negatively chargeable toner, and image forming method
JP4415833B2 (en) Method for producing color toner for developing electrostatic image
JP2007127928A (en) Method for manufacturing toner for electrostatic image development
JP4761206B2 (en) Method for producing toner for developing electrostatic image
JP2008040464A (en) Method for manufacturing toner
JP4048943B2 (en) Method for producing positively chargeable toner

Legal Events

Date Code Title Description
RD01 Notification of change of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421

Effective date: 20050826

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20060718

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20080522

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20080722

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20081218

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20081231

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120123

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20080722

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120123

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120123

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120123

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130123

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130123

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140123

Year of fee payment: 5

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees