JP2006243718A - Image forming method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、静電潜像現像用カラートナーを用いる画像形成方法に関するものである。 The present invention relates to an image forming method using a color toner for developing an electrostatic latent image.
デジタルカメラ、デジタルビデオカメラなどによって採取された画像データを消費者がデジタル複写機、デジタルレーザープリンターなどの電子写真画像形成装置において、出力する機会が増加している。そのため、従来の光学フィルムカメラの現像と同様に画像を用紙全面に引き伸ばす必要性が出てきた。このような要請を受けて、近年、画像形成装置に全面縁無し画像形成機能を付加させる提案がなされてきている(特許文献1、特許文献2)。 Opportunities for consumers to output image data collected by digital cameras, digital video cameras, and the like in electrophotographic image forming apparatuses such as digital copying machines and digital laser printers are increasing. Therefore, it has become necessary to stretch the image over the entire surface of the paper in the same manner as in the development of a conventional optical film camera. In response to such a request, in recent years, proposals have been made to add an image forming function without a border to an image forming apparatus (Patent Documents 1 and 2).
全面縁なし画像を形成するためには、記録材の厚みや光沢、強度に限定を加える必要がある。なぜなら、フィルム写真と同等の画質を達成するためには、電子写真画像形成装置で用いられるトナーが画像上で適度に定着される必要性があるからである。また、定着時の色味についての提案もなされている(特許文献3)。 In order to form an image having no border, it is necessary to limit the thickness, gloss and strength of the recording material. This is because the toner used in the electrophotographic image forming apparatus needs to be appropriately fixed on the image in order to achieve an image quality equivalent to that of a film photograph. There has also been a proposal regarding the color tone at the time of fixing (Patent Document 3).
さらに、今後はプリンターが高速化されるにつれて、定着時の潤滑性がさらに求められてくることになる。そして、印字速度が高速になると、定着工程においては、記録材が定着部材から分離される時に剥離放電が発生しやすくなり、記録材上の可視画像を形成するトナー層が攪乱される可能性が高まる。このような、トナー層の乱れによる画像上の弊害としては、「定着飛び散り」や「剥離オフセット」が知られている。このため、記録材分離時に記録材の電荷を除電することが有効な手段であることが知られている(特許文献4)。 Furthermore, in the future, as the speed of the printer is increased, further lubricity at the time of fixing will be required. When the printing speed is increased, in the fixing process, peeling discharge is likely to occur when the recording material is separated from the fixing member, and the toner layer that forms a visible image on the recording material may be disturbed. Rise. As such adverse effects on the image due to the disturbance of the toner layer, “fixing scattering” and “peeling offset” are known. For this reason, it is known that neutralizing the charge of the recording material at the time of recording material separation is an effective means (Patent Document 4).
全面縁なし画像を形成可能な画像形成装置の定着工程において、定着部材への記録材の巻きつきおよび現像剤の乱れを抑止する。 In the fixing process of the image forming apparatus capable of forming an image with no border on the entire surface, the winding of the recording material around the fixing member and the disturbance of the developer are suppressed.
本発明は以下の構成を特徴とする画像形成方法である。 The present invention is an image forming method characterized by the following configuration.
(1)帯電部材に電圧を印加し、像担持体を帯電させる帯電工程と、帯電された像担持体に、静電潜像を形成させる静電潜像形成工程と、該静電潜像にトナーを転移させて現像する現像工程と、トナーによって像担持体上に可視化されたトナー像が、中間転写部材を介して、あるいは、介さずに記録材に静電転写される転写工程と、記録材上のトナー像を加熱定着させる定着工程を有し、像担持体上に繰り返して作像が行われる画像形成方法において、
前記画像形成方法は、記録材の長さよりも主走査方向と副走査方向のうち少なくとも一方が長い画像を像担持体上に形成し、その一部を記録材に転写して定着するものであり、
前記トナーは、少なくとも結着樹脂、離型剤を含む樹脂微粒子及び着色剤粒子を分散させた分散液中で凝集粒子を形成し凝集粒子分散液を調製する凝集工程と、該凝集粒子分散液を加熱して、凝集粒子を融合する融合工程を含む湿式製法により得られたカラートナーであることを特徴とする画像形成方法。
(1) A charging step in which a voltage is applied to the charging member to charge the image carrier, an electrostatic latent image forming step in which an electrostatic latent image is formed on the charged image carrier, and the electrostatic latent image A development process in which the toner is transferred and developed, a transfer process in which the toner image visualized on the image carrier by the toner is electrostatically transferred to the recording material with or without the intermediate transfer member, and recording In an image forming method having a fixing step of heating and fixing a toner image on a material and repeatedly forming an image on an image carrier,
In the image forming method, an image having at least one of the main scanning direction and the sub-scanning direction longer than the length of the recording material is formed on the image carrier, and a part of the image is transferred to the recording material and fixed. ,
The toner includes an aggregating step of forming an aggregated particle dispersion in a dispersion in which at least a binder resin, resin fine particles including a release agent, and a colorant particle are dispersed to prepare an aggregated particle dispersion; and the aggregated particle dispersion An image forming method, which is a color toner obtained by a wet manufacturing method including a fusing step of fusing the aggregated particles by heating.
(2)前記カラートナーが、硫黄原子を有する極性樹脂を含有することを特徴とする(1)に記載の画像形成方法。 (2) The image forming method as described in (1), wherein the color toner contains a polar resin having a sulfur atom.
(3)前記カラートナーは、該凝集工程中に荷電制御剤として下記の構造式で表される化合物が添加されたものであることを特徴とする(1)乃至(2)に記載の画像形成方法。 (3) The image forming apparatus according to (1) or (2), wherein the color toner is obtained by adding a compound represented by the following structural formula as a charge control agent during the aggregation process. Method.
(4)前記カラートナー中の結着樹脂のピーク分子量が5000〜30000の範囲にあることを特徴とする(1)乃至(3)に記載の画像形成方法。 (4) The image forming method as described in any one of (1) to (3), wherein the binder resin in the color toner has a peak molecular weight in the range of 5000 to 30000.
本発明に係る静電潜像現像剤を用いれば、良好な全面縁なし画像を得ることができる。 When the electrostatic latent image developer according to the present invention is used, a good image with no border can be obtained.
[全面縁無し画像の形成手段]
本発明の電子写真画像形成装置は、感光体上を帯電工程によって一様に帯電させた後、露光工程によって画像データに応じて感光体の帯電面を露光させて静電潜像を書き込む。そして、その静電潜像を現像工程によりトナーを付着させて現像して可視画像である原画像を生成し、その原画像を記録材上に転写工程によって転写させる。その後、その記録材を定着工程に送り込んで用紙上の原画像を高温,高圧のローラにより圧力をかけて熱定着させ、その記録材を機外に排出する。
[Means for forming an image with no borders]
In the electrophotographic image forming apparatus of the present invention, the surface of the photoreceptor is uniformly charged by the charging process, and then the charged surface of the photoreceptor is exposed according to the image data by the exposure process to write the electrostatic latent image. Then, the electrostatic latent image is developed by attaching toner in a developing process to generate an original image which is a visible image, and the original image is transferred onto a recording material by a transfer process. Thereafter, the recording material is fed into a fixing process, the original image on the paper is thermally fixed by applying pressure with a high-temperature and high-pressure roller, and the recording material is discharged out of the apparatus.
この時、露光工程によって、静電潜像を形成できる領域には、主走査方向の領域と副走査方向の領域がある。感光体上における主走査方向の領域は、感光体の回転軸に平行な方向におけるレーザビーム照射開始可能位置からレーザビーム照射終了位置までの領域である。また、感光体表面上における副走査方向の領域は、画像データ1ページ分における最初の主走査ラインの照射可能位置から最終の主走査ラインの照射可能位置までの領域である。 At this time, there are an area in the main scanning direction and an area in the sub-scanning direction in the area where the electrostatic latent image can be formed by the exposure process. The region in the main scanning direction on the photoconductor is a region from a laser beam irradiation start position to a laser beam irradiation end position in a direction parallel to the rotation axis of the photoconductor. Further, the sub-scanning direction area on the surface of the photosensitive member is an area from the irradiation position of the first main scanning line to the irradiation position of the last main scanning line in one page of image data.
露光工程について具体的に説明する。まずは、光源である半導体レーザからレーザビームを回転するポリゴンミラーに照射する。そして、周期的に偏向して反射されるレーザビームを走査レンズによって集束させて、副走査方向に回転する感光体上を副走査方向と直交する主走査方向に反復走査することで、感光体上に静電潜像の露光を行う。 The exposure process will be specifically described. First, a rotating polygon mirror is irradiated with a laser beam from a semiconductor laser as a light source. Then, the laser beam periodically deflected and reflected is focused by the scanning lens, and the photosensitive member rotating in the sub-scanning direction is repeatedly scanned in the main scanning direction orthogonal to the sub-scanning direction. Then, the electrostatic latent image is exposed.
本発明の電子写真画像形成装置が具備する全面縁なし印刷モードでは、この静電潜像形成可能領域が異なってくる。 In the entire borderless printing mode provided in the electrophotographic image forming apparatus of the present invention, this electrostatic latent image formable area is different.
つまり、全面縁なし印刷モードの方が、縁あり印刷モードよりも、静電潜像形成可能領域の主走査方向領域および副走査方向領域が大きくなる。なぜなら、全面縁なしの画像印刷を行った場合には、画像データのイメージサイズと記録材の実際のサイズとの微少なサイズ誤差による余白の発生を修正し消去するために、全面縁なし画像用倍率に反映させる必要があるためである。 That is, in the full-borderless printing mode, the main scanning direction area and the sub-scanning direction area of the electrostatic latent image formable area are larger than in the bordered printing mode. This is because when printing an image with no border, the image is printed on a borderless image to correct and erase the margin caused by a small size error between the image size of the image data and the actual size of the recording material. This is because it is necessary to reflect the magnification.
全面縁なし印刷モードが選択されると、露光ユニットは、主走査画素クロックおよびポリゴンミラー回転周期を設定することによって、画像の解像度を設定する。主走査画素クロックの設定は、書込クロック生成回路によって行われる。ポリゴンミラー回転周期の設定は、ポリゴンミラーの回転モータ制御回路によって行われる。また、露光ユニットは、主走査画素クロックおよびポリゴン回転周期の設定を微調整することによって、縁あり印刷モード時の主走査倍率調整、副走査倍率調整を行う。これをもとにして、全面縁なし印刷モードにおける全面縁なし画像用の主走査倍率調整、副走査倍率調整を行う。 When the full borderless printing mode is selected, the exposure unit sets the image resolution by setting the main scanning pixel clock and the polygon mirror rotation period. The main scanning pixel clock is set by a write clock generation circuit. The polygon mirror rotation period is set by a rotation motor control circuit of the polygon mirror. Further, the exposure unit finely adjusts the settings of the main scanning pixel clock and the polygon rotation period, thereby performing main scanning magnification adjustment and sub-scanning magnification adjustment in the bordered printing mode. Based on this, main scanning magnification adjustment and sub-scanning magnification adjustment for an image having no border on the whole surface in the borderless printing mode are performed.
このように、露光工程で感光体上に形成された静電潜像は、現像工程でトナーによって可視像になり、転写工程で記録材に転写されることとなる。 As described above, the electrostatic latent image formed on the photoconductor in the exposure process becomes a visible image by the toner in the development process, and is transferred to the recording material in the transfer process.
[転写工程の構成]
図2のような画像形成装置を用いた場合、転写工程における1次転写ローラ12は、芯金上にウレタン、EPDM、NBR等のゴムあるいはそれらを発泡させたスポンジ状の弾性層を被覆したローラであり、感光体に対して所定の押圧力で当接させて所定幅の転写ニップ部Tを形成させてある。ローラ硬度40°以下(Asker−C硬度、500g荷重)のものが、転写時の文字中抜け、感光体の削れを防止する上で使用される。この弾性層にカーボンや金属微粉末を均一に分散し、体積抵抗率106〜109Ω・cmの中抵抗ローラとすることで、比較的高抵抗な記録材であっても良好な静電転写をおこなうことができる。体積抵抗率が106Ω・cmより小さくなると感光ドラム1へ過剰な電流が流れ感光ドラムへダメージを与えてしまい、逆に体積抵抗率が109Ω・cmより大きいと転写に必要な電流が不足して転写不良となる。
[Configuration of transfer process]
When the image forming apparatus as shown in FIG. 2 is used, the primary transfer roller 12 in the transfer process is a roller in which a core metal is covered with a rubber such as urethane, EPDM, NBR, or a sponge-like elastic layer obtained by foaming them. The transfer nip T having a predetermined width is formed by contacting the photosensitive member with a predetermined pressing force. A roller having a roller hardness of 40 ° or less (Asker-C hardness, 500 g load) is used to prevent missing characters in the transfer and scraping of the photoreceptor. Carbon and metal fine powder are uniformly dispersed in this elastic layer, and a medium resistance roller with a volume resistivity of 10 6 to 10 9 Ω · cm is used, so that even with a relatively high resistance recording material, good electrostatic Can perform transcription. If the volume resistivity is less than 10 6 Ω · cm, an excessive current flows to the photosensitive drum 1 and damages the photosensitive drum. Conversely, if the volume resistivity is greater than 10 9 Ω · cm, the current necessary for transfer is increased. Insufficient transfer results.
したがって、1次転写ローラ12の抵抗値には最適値が存在する。このとき、1次転写ローラ17には芯金からその抵抗値に応じて、1kV〜6kVの適性な電圧が印加される。 Therefore, there is an optimum value for the resistance value of the primary transfer roller 12. At this time, an appropriate voltage of 1 kV to 6 kV is applied to the primary transfer roller 17 according to the resistance value from the cored bar.
また、1次転写ローラ12は記録材がOHTや厚紙等である場合に発生しやすい「中抜け」を防止するために、不図示のギヤを用いて周速(1次転写ローラ12の外径から計算される値)を感光体に対して105%〜120%と速く回転させている。これにより、実際の記録材あるいは中間転写体の搬送スピードは感光体に対して1%ほど速くなる。 In addition, the primary transfer roller 12 uses a gear (not shown) to prevent peripheral holes (outer diameter of the primary transfer roller 12) from occurring in order to prevent “collapse” that easily occurs when the recording material is OHT or thick paper. (Value calculated from the above) is rotated as fast as 105% to 120% with respect to the photosensitive member. As a result, the conveyance speed of the actual recording material or intermediate transfer member is increased by about 1% with respect to the photosensitive member.
中間転写ベルト20は、ポリイミドあるいはポリアミド等の樹脂にカーボンブラック等の導電材を適当量含有させたものが用いられ、その体積抵抗率が106〜1014Ω・cmとなるように形なされている。
The
二次転写装置17、18は、中間転写ベルト20のトナー像担持面側に圧接配置される二次転写ローラ18と、中間転写ベルト20の裏面側に配置されて二次転写ローラ18の対向電極をなすバックアップローラ17とを備えており、このバックアップローラ17には二次転写バイアスが安定的に印加されている。
The
本実施の形態において、2次転写ローラ18は、表面にカーボンを分散したウレタンゴムのチューブ、内部はカーボンを分散した発泡ウレタンゴムからなる。さらにローラ表面にフッ素コートを施し、その体積抵抗が103〜1010Ω・cmとなるように形なされている。
In the present embodiment, the
このような転写工程を経て、トナーによって形成された可視画像が転写された記録材を定着工程に送り込むことになる。 Through such a transfer process, the recording material onto which the visible image formed by the toner is transferred is sent to the fixing process.
[定着工程の構成]
本発明で用いられる定着装置は以下のような構成になっている。
[Configuration of fixing process]
The fixing device used in the present invention has the following configuration.
定着装置は、図1に示すような定着装置であり、加熱ロール14と、加圧ロール15とで構なされている。加熱ロール14は、金属材料からなる円筒状のロール芯材23の中空内部に加熱用の電磁誘導コイル24を配置してなるロール構造のものである。ロール芯材23の金属材料としては、鉄、アルミニウム、ステンレス等の熱伝導率の高いものが使用される。この加熱ロール14は、必要に応じて、そのロール芯材23の外周面にシリコーンゴム等からなる弾性層を設けることや、最表面にフッ素系樹脂(PFA等)等からなる表面離型層22を設けることが可能である。弾性層を設ける場合、その弾性層としては厚みが1〜3mm、であるものを形成することが好ましい。
The fixing device is a fixing device as shown in FIG. 1, and includes a
電磁誘導コイル24は、その加熱動作が加熱ロール26の表面温度の検知情報に基づいて所定の温度の加熱ができるようにフィードバック制御されている。また、加熱ロール26は、そのロール芯材23が回転可能に支持されているとともに、図示しない回転駆動源から伝達される回転駆動力により所定の速度で矢印C方向に回転駆動するようになっている。
The
加圧ロール15は、ロール芯材23の外周面にシリコーンゴム等からなる弾性層21を設けた以外は加熱ロール14とほぼ同じロール構造のものである。加圧ロール25は、そのロール芯材23が回転自在に支持されているとともに、図示しない加圧機構により加熱ロール26に所定の圧力で圧接されるようになっている。この加圧ロール15の圧接により加熱ロール14との間に圧接部(定着ニップ部)が形成される。上記加圧機構による加圧力については、定着ニップ部の圧力が0.5〜3MPaとなるように設定されている。
The
従来、定着装置におけるトナーオフセット問題を解決する手段として、熱定着手段の表面へシリコンオイルなどの離型剤をウエブ、パッド等により塗布するか、オフセットしたトナーをクリーニング部材へ回収する手法がとられていた。 Conventionally, as a means for solving the toner offset problem in the fixing device, a method of applying a release agent such as silicone oil to the surface of the heat fixing means with a web, a pad or the like, or collecting the offset toner on a cleaning member has been taken. It was.
しかし最近は、加熱ローラ14、加圧ローラ15のどちらか一方または双方に、バイアスを印加し、熱定着手段上へのトナーオフセットを防止する構成が普及している。ところで、前記のように定着装置にバイアスを印加する場合、記録材と熱定着手段が静電吸着しやすく、記録材が保持する電荷により、熱定着手段からの分離時に剥離帯電を引き起しやすいという欠点があった。全面縁なし印字を行う場合には、記録材後端を除電するタイミングが遅れるため、熱定着手段としての定着ローラの表面が剥離帯電してしまう。その結果、定着ローラ一周後の記録材上の画像を乱されたり、画像を剥ぎ取ってさらに定着ローラ一周後にオフセットを引き起こす、いわゆる「剥離オフセット」が発生する。
However, recently, a configuration in which a bias is applied to one or both of the
すなわち、前記画像形成工程において、トナー像転写後の記録材はトナーと逆極性の電荷を帯びており、トナーは記録材上に静電的に保持されているが、この未定着トナー像の熱定着手段へのオフセットを防止するには、定着工程においてトナーを記録材に押しつける向きの電位差を発生させることが有効な手段となる。その結果、クリーニング部材が不要になり、定着装置の小型、低コスト化が図れる上、ユーザーがクリーニング部材を定期的に交換するといった手間も省けるようになる。 In other words, in the image forming process, the recording material after the toner image transfer has a charge opposite in polarity to the toner, and the toner is electrostatically held on the recording material. In order to prevent the offset to the fixing unit, it is effective to generate a potential difference in the direction in which the toner is pressed against the recording material in the fixing step. As a result, the cleaning member becomes unnecessary, the fixing device can be reduced in size and cost, and the user can save time and effort to replace the cleaning member periodically.
定着装置にバイアスを印加する方法としては、主に次の二つの方式がある。 There are mainly the following two methods for applying a bias to the fixing device.
A)一つは、加熱ローラ14側は表面にトナーと同極性の電位を誘起させ、一方、熱定着手段に圧接する加圧ローラ15側は、導電性ゴムを用いたローラ芯金にダイオードを介して接地し、電極効果によりトナーと同極性の電荷を除去する方式である。
A) One is that the
B)もう一つは、加熱ローラ14側の導電性基体は接地、もしくはトナーと同極性の弱バイアスを印加し、熱定着手段に圧接する弾性ローラ側は、表面を低抵抗離型層としてトナーと逆極性のバイアスを印加する方式である。
B) The other is that the conductive substrate on the
前者Aは、表面離型層22として絶縁のフッ素樹脂を使用できるので離型性が高く汚れにくいというメリットがある反面、記録材の種類や印字率により記録材の保持する電荷が異なり、表面の電位が安定しにくいという欠点がある。また、熱定着手段表面にリークサイトがあると、吸湿した記録材の場合、記録材を伝わって転写−定着間で電流が流れるため記録材のトナー保持電荷が消失し、後方飛び散りが発生する場合がある。
The former A has a merit that an insulating fluororesin can be used as the
一方、後者Bは、記録材の裏からトナーを保持する電荷を供給できるため、記録材および定着部材表面の電位が安定し、オフセットが発生しにくいというメリットがある。 On the other hand, since the latter B can supply the charge for holding the toner from the back side of the recording material, there is an advantage that the potential of the surface of the recording material and the fixing member is stabilized and offset is hardly generated.
記録材による剥離帯電を防止するために、表面離型層22よりもロール芯材23を接着するプライマーを導電化して熱定着手段の静電容量を大きくするといった対策が施されている。また、分離時に記録材の電荷を除電することが有効な手段であることが知られている。その方法として、記録材が定着ニップにある間はバイアスを印加して、記録材後端が定着ニップに到達するタイミングに合わせて印加バイアスをオフすることが提案されている。また、定着装置のニップ近傍に配置された帯電部材にバイアスを印加して、記録材がくるタイミングに合わせて、記録材の裏からトナー保持電荷を供給する方法もある。
In order to prevent peeling electrification due to the recording material, measures are taken such that the primer for bonding the roll core material 23 is made conductive rather than the
[トナーと画像形成方法]
しかしながら、本発明を鋭意検討する過程で、定着工程、転写工程の改善だけでは上記の画像弊害を解消することは難しいことが分かった。
[Toner and image forming method]
However, in the process of earnestly studying the present invention, it has been found that it is difficult to eliminate the above-described adverse effects of the image only by improving the fixing process and the transfer process.
そこで、本発明に提案する特定の分子量分布を持った結着樹脂や帯電制御剤をトナー製造の過程で添加することで、トナーの帯電能力を保持できることに加えて、円形度標準偏差が小さく、現像転写される各トナー粒子間の帯電量分布差が小さいトナーを製造可能とした。これにより、現像剤担持体上のトナーの載り量が安定化することで、高温高湿での連続通紙における全面ベタ画像の現像性が改善された。加えて、帯電不良のトナーが現像されることによって起こる中抜けについても改善されることがわかった。 Therefore, by adding a binder resin having a specific molecular weight distribution and a charge control agent proposed in the present invention in the course of toner production, in addition to maintaining the charging ability of the toner, the circularity standard deviation is small, A toner having a small difference in charge distribution between toner particles to be developed and transferred can be produced. As a result, the toner loading amount on the developer carrying member is stabilized, so that the developability of the entire solid image in continuous paper passing at high temperature and high humidity is improved. In addition, it has been found that voids caused by development of poorly charged toner are also improved.
また、本発明の帯電制御剤と着色剤を組み合わせることで、従来のカラートナー用帯電制御剤よりも、結着樹脂に弱架橋性が持たせられた。このため、本発明では、トナーの帯電容量を維持しつつ転写材上でのトナーの剥離放電を抑制し、ガラス転移温度および粘弾性等を制御することで定着時の速やかなトナー間の融着を可能にした。これにより、定着時の剥離オフセット、画像上のトナー飛散などの弊害を取り除くことができた。 In addition, by combining the charge control agent of the present invention and the colorant, the binder resin has a weak crosslinkability as compared with the conventional color toner charge control agent. For this reason, in the present invention, the toner discharge capacity is suppressed while maintaining the toner charge capacity, and the toner is rapidly fused during fixing by controlling the glass transition temperature and viscoelasticity. Made possible. As a result, it was possible to remove adverse effects such as peeling offset during fixing and toner scattering on the image.
[カラートナー粒子の製造法]
前記トナーの製造方法は、特に制限されないが、(1)少なくとも結着樹脂、離型剤を含む樹脂微粒子、着色剤粒子、を分散させてなる分散液中で凝集粒子を形成し凝集粒子分散液を調製する工程、(2)前記凝集粒子分散液中に、微粒子を分散させてなる微粒子分散液を添加混合して前記凝集粒子に前記微粒子を付着させて付着粒子を形成する工程、及び(3)前記付着粒子を加熱し融合してトナー粒子を形成する工程、とを含むトナーの製造方法により製造することが好ましい。
[Production method of color toner particles]
The method for producing the toner is not particularly limited. (1) Aggregated particles are formed by forming aggregated particles in a dispersion obtained by dispersing at least a binder resin, resin fine particles containing a release agent, and colorant particles. (2) adding and mixing a fine particle dispersion in which fine particles are dispersed in the aggregated particle dispersion to adhere the fine particles to the aggregated particles to form adhered particles; and (3 And a step of heating and fusing the adhered particles to form toner particles.
この際、用いる樹脂微粒子、着色剤粒子の分散剤は界面活性剤を含む水系媒体である。水系媒体としては、蒸留水、イオン交換水などの水、アルコール類などが挙げられる。
本発明における微粒子の造粒には、高速剪断下で行うことが好ましい。特に微細な粒子を形成させるには、高速剪断機構を備えた分散機を選定することが好ましいが、その中でも各種ホモミキサー、ホモジナイザー、コロイドミル等の高速羽根回転型や強制間隔通過型の乳化機を使用することがより好ましい。
In this case, the resin fine particles and the dispersant for the colorant particles used are aqueous media containing a surfactant. Examples of the aqueous medium include water such as distilled water and ion exchange water, and alcohols.
The granulation of the fine particles in the present invention is preferably performed under high speed shearing. In particular, in order to form fine particles, it is preferable to select a disperser equipped with a high-speed shearing mechanism. Among them, high-speed blade rotating type or forced interval passing type emulsifiers such as various homomixers, homogenizers, colloid mills, etc. More preferably, is used.
本発明のカラートナーの製造方法は、各種の乳化粒子から凝集体を作製しトナー粒子化する乳化・凝集法である。前記製造方法では、少なくとも微粒子混合液調製工程を含み、凝集粒子形成工程と融合工程と冷却工程とを含むことが好ましい。更に、本発明においては必要に応じて、その他の工程を含むことが出来る。 The color toner production method of the present invention is an emulsification / aggregation method in which aggregates are produced from various emulsified particles to form toner particles. The manufacturing method preferably includes at least a fine particle mixture preparation step and includes an aggregated particle formation step, a fusion step, and a cooling step. Furthermore, in this invention, another process can be included as needed.
前記微粒子混合液調製工程では、水系媒体中に結着樹脂粒子分散液、着色剤粒子分散液等による混合液中に結着樹脂の微粒子、着色剤の微粒子等が均一に分散され、混合される。前記凝集粒子形成工程では、前記混合液中に均一に分散する結着樹脂の微粒子、着色剤の微粒子等が凝集し、凝集粒子が形成される。前記融合工程では、前記凝集粒子中の樹脂が溶融し、融合し、カラートナー粒子が形成される。 In the fine particle mixture preparation step, the binder resin fine particles, the colorant fine particles, and the like are uniformly dispersed and mixed in the mixed solution of the binder resin particle dispersion, the colorant particle dispersion, etc. in the aqueous medium. . In the aggregated particle forming step, fine particles of the binder resin, fine particles of the colorant and the like that are uniformly dispersed in the mixed solution are aggregated to form aggregated particles. In the fusing step, the resin in the aggregated particles melts and fuses to form color toner particles.
なお、前記付着粒子形成工程では、前記凝集粒子を母粒子として、その表面に、前記凝集粒子が分散する凝集粒子分散液中に添加混合した微粒子分散液に含まれていた微粒子が付着し、付着粒子が形成される。前記付着粒子形成工程が前記融合工程の前に含まれる場合、前記融合工程では、前記付着粒子中の樹脂が溶融し、融合し、静電荷像現像用トナー粒子が形成される。 In the attached particle forming step, the fine particles contained in the fine particle dispersion added and mixed in the aggregated particle dispersion in which the aggregated particles are dispersed adhere to the surface of the aggregated particles as the mother particles. Particles are formed. When the adhered particle forming step is included before the fusing step, in the fusing step, the resin in the adhered particles is melted and fused to form electrostatic charge image developing toner particles.
前記凝集粒子中における前記着色剤の微粒子の分布は、最終的にトナー粒子中における着色剤粒子の分布となるため、該着色剤の粒子の分散が小さく均一である程、得られるトナー粒子の発色性が向上する。本発明のカラートナーの製造方法においては、前記凝集粒子形成工程において、前記凝集粒子中に前記着色剤の微粒子が均一に分散しているので、得られるカラートナー粒子の発色性が極めて良好である。この発色性は、色再現性等に直接影響するため重要であるが、本発明のカラートナー粒子の製造方法により得られる静電荷像現像用トナーは、色再現性等の点でも有利である。更に、前記カラートナー粒子は、洗浄が容易である上、帯電性に優れ、環境条件によってその特性、特に帯電性が容易に変動しない点で有利である。 The distribution of the fine particles of the colorant in the aggregated particles finally becomes the distribution of the colorant particles in the toner particles. Therefore, the smaller the dispersion of the colorant particles, the more uniform the color development of the resulting toner particles. Improves. In the method for producing a color toner of the present invention, since the colorant particles are uniformly dispersed in the aggregated particles in the aggregated particle forming step, the color toner particles obtained have very good color developability. . This color development is important because it directly affects the color reproducibility and the like, but the electrostatic image developing toner obtained by the method for producing color toner particles of the present invention is advantageous in terms of color reproducibility and the like. Further, the color toner particles are advantageous in that they can be easily washed and have excellent charging properties, and their characteristics, particularly charging properties, do not easily vary depending on environmental conditions.
前記着色剤の微粒子と前記結着樹脂の微粒子との組み合わせとしては、特に制限はなく選択することができる。また、前記粒子分散液には内添剤の微粒子、帯電制御剤の微粒子、無機微粒子、有機微粒子、潤滑剤の微粒子、研磨剤の微粒子等の微粒子を混合してもよい。これら混合してもよい微粒子としては、特に制限はなく目的に応じ適宜選択することができる。なお、本発明において、離型剤微粒子等のこれらの微粒子は、前記樹脂粒子分散液中や前記着色剤粒子分散液中に分散させてもよい。 The combination of the fine particles of the colorant and the fine particles of the binder resin is not particularly limited and can be selected. The particle dispersion may contain fine particles such as fine particles of an internal additive, fine particles of a charge control agent, inorganic fine particles, organic fine particles, fine particles of a lubricant, fine particles of an abrasive, and the like. The fine particles that may be mixed are not particularly limited and may be appropriately selected depending on the purpose. In the present invention, these fine particles such as release agent fine particles may be dispersed in the resin particle dispersion or the colorant particle dispersion.
前記界面活性剤としては、イオン性又は非イオン性の界面活性剤類が使用できる。具体的には、アニオン界面活性剤として、アルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキルフェニルスルホン酸塩、アルキルナフタリンスルホン酸塩、高級脂肪酸塩、高級脂肪酸エステルの硫酸エステル塩、高級脂肪酸エステルのスルホン酸等が使用できる。カチオン活性剤としては、第一級ないし第三級のアミン塩、第四級アンモニウム塩等が使用できる。非イオン活性剤としては、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、脂肪酸アルキロールアミド等が使用できる。これらの分散安定補助剤は、単独で用いても2種類以上を混合して用いてもよい。これらの分散安定補助剤は、水相の主要媒体100質量部に対して0.001〜5質量部の範囲で用いることが好ましい。 As the surfactant, ionic or nonionic surfactants can be used. Specifically, alkylbenzene sulfonate, alkylphenyl sulfonate, alkyl naphthalene sulfonate, higher fatty acid salt, sulfate of higher fatty acid ester, sulfonic acid of higher fatty acid ester, etc. can be used as an anionic surfactant. . As the cationic activator, primary to tertiary amine salts, quaternary ammonium salts and the like can be used. Nonionic activators 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 ester , Fatty acid alkylolamide and the like can be used. These dispersion stabilizing aids may be used alone or in combination of two or more. These dispersion stabilizing aids are preferably used in the range of 0.001 to 5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the main medium of the aqueous phase.
本発明において、微粒子の凝集による成長により得られるトナーの内部構造を制御するには、微粒子の凝集が進行している中に、樹脂微粒子を逐次添加することが好ましい。これにより、粒子の凝集の初期段階において、樹脂微粒子はトナー内部に入り、その後に添加する樹脂微粒子はトナーの表面を覆うことができる。 In the present invention, in order to control the internal structure of the toner obtained by the growth due to the aggregation of the fine particles, it is preferable to add the resin fine particles sequentially while the aggregation of the fine particles is in progress. Thus, in the initial stage of particle aggregation, the resin fine particles enter the toner, and the resin fine particles added thereafter can cover the surface of the toner.
得られたトナーは、無機分散安定剤を水溶化させる塩酸、硝酸、蟻酸、酢酸等の酸類を用いて洗浄することが好ましい。この洗浄によりトナー表面に残存する無機分散安定剤が除去される。無機分散安定剤や上述した界面活性剤がトナー表面に残留したトナーは、残留付着物が吸湿性であると、帯電性の耐環境依存性が低下するため、このような分散安定剤を可能な限り取り除いて、トナーの帯電性や粉体流動性に対する影響を少なくすることが好ましい。 The obtained toner is preferably washed with an acid such as hydrochloric acid, nitric acid, formic acid or acetic acid which makes the inorganic dispersion stabilizer water-soluble. This washing removes the inorganic dispersion stabilizer remaining on the toner surface. In the case of a toner in which the inorganic dispersion stabilizer or the above-described surfactant remains on the toner surface, if the residual deposits are hygroscopic, the dependency of the charging property on the environment is reduced. It is preferable to remove as much as possible to reduce the influence on the chargeability and powder flowability of the toner.
上記の酸処理又はアルカリ処理したトナーは、必要に応じて水酸化ナトリウム等のアルカリ水で再度洗浄してもよい。これにより、塩基性下に置かれると、不溶化したトナー表面の一部のイオン性物質が、再び可溶化除去されてトナーの帯電性及び粉体流動性が向上する。また、トナーが酸やアルカリ水を用いて洗浄されると、トナー表面に遊離し付着していたワックスを洗浄除去できるという利点も有している。洗浄時のpH、洗浄の回数、洗浄時の温度等の条件のほかに、撹拌機や超音波分散装置等を用いて洗浄することが好ましい。更に、必要に応じて、濾過、遠心分離等を行って乾燥させることにより本発明の電子写真用トナーが得られる。 The acid-treated or alkali-treated toner may be washed again with an alkaline water such as sodium hydroxide as necessary. As a result, when placed under a basic condition, a part of the ionic substance on the surface of the insolubilized toner is solubilized and removed, and the chargeability and powder flowability of the toner are improved. Further, when the toner is washed with acid or alkaline water, there is an advantage that the wax which has been released and adhered to the toner surface can be washed away. In addition to conditions such as pH at the time of washing, the number of times of washing, and temperature at the time of washing, washing is preferably performed using a stirrer, an ultrasonic dispersion device, or the like. Further, if necessary, the toner for electrophotography of the present invention can be obtained by drying by filtration, centrifugation or the like.
[樹脂微粒子中の結着樹脂]
本発明における前記樹脂微粒子に含有される結着樹脂の構成成分となる単量体としては、ラジカル重合が可能なビニル系単量体を挙げることができる。前記ビニル系重合性単量体としては、単官能性重合性単量体或いは多官能性重合性単量体を使用することが出来る。
[Binder resin in resin particles]
Examples of the monomer that is a constituent component of the binder resin contained in the resin fine particles in the present invention include vinyl monomers capable of radical polymerization. As the vinyl polymerizable monomer, a monofunctional polymerizable monomer or a polyfunctional polymerizable monomer can be used.
単官能性重合性単量体としては、スチレン;α−メチルスチレン、β−メチルスチレン、o−メチルスチレン、m−メチルスチレン、p−メチルスチレン、2,4−ジメチルスチレン、p−n−ブチルスチレン、p−tert−ブチルスチレン、p−n−ヘキシルスチレン、p−n−オクチルスチレン、p−n−ノニルスチレン、p−n−デシルスチレン、p−n−ドデシルスチレン、p−メトキシスチレン、p−フェニルスチレンの如きスチレン誘導体;メチルアクリレート、エチルアクリレート、n−プロピルアクリレート、iso−プロピルアクリレート、n−ブチルアクリレート、iso−ブチルアクリレート、tert−ブチルアクリレート、n−アミルアクリレート、n−ヘキシルアクリレート、2−エチルヘキシルアクリレート、n−オクチルアクリレート、n−ノニルアクリレート、シクロヘキシルアクリレート、ベンジルアクリレート、ジメチルフォスフェートエチルアクリレート、ジエチルフォスフェートエチルアクリレート、ジブチルフォスフェートエチルアクリレート、2−ベンゾイルオキシエチルアクリレートの如きアクリル系重合性単量体;メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、n−プロピルメタクリレート、iso−プロピルメタクリレート、n−ブチルメタクリレート、iso−ブチルメタクリレート、tert−ブチルメタクリレート、n−アミルメタクリレート、n−ヘキシルメタクリレート、2−エチルヘキシルメタクリレート、n−オクチルメタクリレート、n−ノニルメタクリレート、ジエチルフォスフェートエチルメタクリレート、ジブチルフォスフェートエチルメタクリレートの如きメタクリル系重合性単量体;メチレン脂肪族モノカルボン酸エステル;酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、酢酸ビニル、安息香酸ビニル、ギ酸ビニルの如きビニルエステル;ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル、ビニルイソブチルエーテルの如きビニルエーテル;ビニルメチルケトン、ビニルヘキシルケトン、ビニルイソプロピルケトンの如きビニルケトンが挙げられる。 Monofunctional polymerizable monomers include styrene; α-methylstyrene, β-methylstyrene, o-methylstyrene, m-methylstyrene, p-methylstyrene, 2,4-dimethylstyrene, pn-butyl. Styrene, p-tert-butyl styrene, pn-hexyl styrene, pn-octyl styrene, pn-nonyl styrene, pn-decyl styrene, pn-dodecyl styrene, p-methoxy styrene, p -Styrene derivatives such as phenylstyrene; methyl acrylate, ethyl acrylate, n-propyl acrylate, iso-propyl acrylate, n-butyl acrylate, iso-butyl acrylate, tert-butyl acrylate, n-amyl acrylate, n-hexyl acrylate, 2 -Ethylhexyl acrylate , N-octyl acrylate, n-nonyl acrylate, cyclohexyl acrylate, benzyl acrylate, dimethyl phosphate ethyl acrylate, diethyl phosphate ethyl acrylate, dibutyl phosphate ethyl acrylate, 2-benzoyloxyethyl acrylate Methyl methacrylate, ethyl methacrylate, n-propyl methacrylate, iso-propyl methacrylate, n-butyl methacrylate, iso-butyl methacrylate, tert-butyl methacrylate, n-amyl methacrylate, n-hexyl methacrylate, 2-ethylhexyl methacrylate, n-octyl Methacrylate, n-nonyl methacrylate, diethyl phosphate ethyl methacrylate Methacrylic polymerizable monomers such as dibutyl phosphate ethyl methacrylate; methylene aliphatic monocarboxylic acid esters; vinyl esters such as vinyl acetate, vinyl propionate, vinyl acetate, vinyl benzoate, vinyl formate; vinyl methyl ether Vinyl ether such as vinyl ethyl ether and vinyl isobutyl ether; vinyl ketone such as vinyl methyl ketone, vinyl hexyl ketone and vinyl isopropyl ketone.
また、エチレン、プロピレン、ブチレン等のエチレン性不飽和モノオレフィン;塩化ビニル、塩化ビニリデン、フッ化ビニル等のハロゲン化ビニル;酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル等のビニルエステル;2−ビニルピリジン、4−ビニルピリジン、N−ビニルピロリドン等の含窒素ビニル化合物;等のモノビニル系単量体が挙げられる。 Also, ethylenically unsaturated monoolefins such as ethylene, propylene and butylene; vinyl halides such as vinyl chloride, vinylidene chloride and vinyl fluoride; vinyl esters such as vinyl acetate and vinyl propionate; 2-vinylpyridine, 4-vinyl And monovinyl monomers such as nitrogen-containing vinyl compounds such as pyridine and N-vinylpyrrolidone;
多官能性重合性単量体としては、ジエチレングリコールジアクリレート、トリエチレングリコールジアクリレート、テトラエチレングリコールジアクリレート、ポリエチレングリコールジアクリレート、1,6−ヘキサンジオールジアクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、トリプロピレングリコールジアクリレート、ポリプロピレングリコールジアクリレート、2,2’−ビス(4−(アクリロキシ・ジエトキシ)フェニル)プロパン、トリメチロールプロパントリアクリレート、テトラメチロールメタンテトラアクリレート、エチレングリコールジメタクリレート、ジエチレングリコールジメタクリレート、トリエチレングリコールジメタクリレート、テトラエチレングリコールジメタクリレート、ポリエチレングリコールジメタクリレート、1,3−ブチレングリコールジメタクリレート、1,6−ヘキサンジオールジメタクリレート、ネオペンチルグリコールジメタクリレート、ポリプロピレングリコールジメタクリレート、2,2’−ビス(4−(メタクリロキシ・ジエトキシ)フェニル)プロパン、2,2’−ビス(4−(メタクリロキシ・ポリエトキシ)フェニル)プロパン、トリメチロールプロパントリメタクリレート、テトラメチロールメタンテトラメタクリレート、ジビニルベンゼン、ジビニルナフタリン、ジビニルエーテル等が挙げられる。 As polyfunctional polymerizable monomers, diethylene glycol diacrylate, triethylene glycol diacrylate, tetraethylene glycol diacrylate, polyethylene glycol diacrylate, 1,6-hexanediol diacrylate, neopentyl glycol diacrylate, tripropylene glycol Diacrylate, polypropylene glycol diacrylate, 2,2′-bis (4- (acryloxydiethoxy) phenyl) propane, trimethylolpropane triacrylate, tetramethylolmethane tetraacrylate, ethylene glycol dimethacrylate, diethylene glycol dimethacrylate, triethylene glycol Dimethacrylate, tetraethylene glycol dimethacrylate, polyethylene glycol Dimethacrylate, 1,3-butylene glycol dimethacrylate, 1,6-hexanediol dimethacrylate, neopentyl glycol dimethacrylate, polypropylene glycol dimethacrylate, 2,2'-bis (4- (methacryloxy-diethoxy) phenyl) propane, Examples include 2,2′-bis (4- (methacryloxy / polyethoxy) phenyl) propane, trimethylolpropane trimethacrylate, tetramethylolmethane tetramethacrylate, divinylbenzene, divinylnaphthalene, and divinyl ether.
本発明においては、上記した単官能性重合性単量体を単独或いは、2種以上組み合わせて、又は、上記した単官能性重合性単量体と多官能性重合性単量体を組み合わせて使用する。多官能性重合性単量体は架橋剤として使用することも可能である。 In the present invention, the above monofunctional polymerizable monomers are used alone or in combination of two or more, or the above monofunctional polymerizable monomers and polyfunctional polymerizable monomers are used in combination. To do. The polyfunctional polymerizable monomer can also be used as a crosslinking agent.
本発明における樹脂微粒子の結着樹脂としては、ポリエステル樹脂を用いることも可能である。中でも酸価(JIS K 0070に準じる)が1〜50(KOHmg/g)の範囲のものが好ましく、3〜30の範囲のものがより好ましい。その酸価が、1以下のものでは安定な水分散物を得ることは困難である。一方、50を超えるものではトナーの吸水量が多くなり好ましくない。このポリエステル樹脂の酸価は、酸成分とアルコール成分の構成比を変更したり、アルコールにより酸価を中和させて調整することができる。 As the binder resin of the resin fine particles in the present invention, a polyester resin can also be used. Of these, those having an acid value (according to JIS K 0070) in the range of 1 to 50 (KOH mg / g) are preferred, and those in the range of 3 to 30 are more preferred. If the acid value is 1 or less, it is difficult to obtain a stable aqueous dispersion. On the other hand, if it exceeds 50, the amount of water absorbed by the toner increases, which is not preferable. The acid value of the polyester resin can be adjusted by changing the composition ratio of the acid component and the alcohol component or by neutralizing the acid value with alcohol.
本発明において、上記した酸価を有するポリエステル樹脂を用いて微粒子を製造するには、顔料を分散させるとともにポリエステル樹脂を適当な有機溶剤に溶解させた油相を調整し、これに中和剤を添加してポリエステル樹脂のカルボキシル基をイオン化し、次いでこれを水系媒体に加えて転相し、溶剤を留去することにより得られる。その油相には、必要に応じて、ワックス、帯電制御剤等の内添物質を分散させてもよい。このようにして得られる微粒子は、イオン的に高酸価のポリエステルが優先的に粒子表面に集まり、そして、ワックスや低酸価のポリエステルを粒子内部に押し込んで形成される。 In the present invention, in order to produce fine particles using the above polyester resin having an acid value, an oil phase in which a pigment is dispersed and the polyester resin is dissolved in a suitable organic solvent is prepared, and a neutralizing agent is added thereto. It is obtained by adding and ionizing the carboxyl group of the polyester resin, then adding it to an aqueous medium to invert the phase, and distilling off the solvent. In the oil phase, an internal substance such as a wax or a charge control agent may be dispersed as necessary. The fine particles obtained in this manner are formed by preferentially gathering ionically high acid value polyesters on the particle surfaces and pushing wax or low acid value polyesters into the particles.
前記結着樹脂として使用されるポリエステル樹脂は、重合単量体として多価アルコール成分と多価カルボン酸成分とを、必要に応じて触媒の存在下に縮重合反応させることにより製造される。上記重合単量体の多価アルコール成分としては、例えば、ポリオキシプロピレン(2,2)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン、ポリオキシプロピレン(3,3)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン、ポリオキシエチレン(2,0)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン、ポリオキシプロピレン(2,0)−ポリオキシエチレン(2,0)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン、ポリオキシプロピレン(2,0)−ポリオキシエチレン(2,0)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン等のジオール;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、ポ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、イソペンチルグリコール、水添ビスフェノールA、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、キシリレングリコール、1,4−シクロヘキサンジメタノール、グリセリン、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ビス−(β−ヒドロキシエチル)テレフタレート、トリス−(β−ヒドロキシエチル)イソシアヌレート、2,2,4−トリメチロールペンタン−1,3−ジオール等が用いられる。更に、ヒドロキシカルボン酸成分として、例えば、p−オキシ安息香酸、バニリン酸、ジメチロールプロピオン酸、リンゴ酸、酒石酸、5−ヒドロキシイソフタル酸等を添加することができる。 The polyester resin used as the binder resin is produced by subjecting a polyhydric alcohol component and a polyvalent carboxylic acid component as polymerization monomers to a polycondensation reaction in the presence of a catalyst, if necessary. Examples of the polyhydric alcohol component of the polymerization monomer include polyoxypropylene (2,2) -2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane, polyoxypropylene (3,3) -2,2- Bis (4-hydroxyphenyl) propane, polyoxyethylene (2,0) -2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane, polyoxypropylene (2,0) -polyoxyethylene (2,0) -2 Diols such as 1,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane, polyoxypropylene (2,0) -polyoxyethylene (2,0) -2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane; ethylene glycol, diethylene glycol , Triethylene glycol, polyethylene glycol, propylene glycol, dipropylene glycol, isopen Glycol, hydrogenated bisphenol A, 1,3-butanediol, 1,4-butanediol, neopentyl glycol, xylylene glycol, 1,4-cyclohexanedimethanol, glycerin, trimethylolethane, trimethylolpropane, pentaerythritol Bis- (β-hydroxyethyl) terephthalate, tris- (β-hydroxyethyl) isocyanurate, 2,2,4-trimethylolpentane-1,3-diol and the like are used. Furthermore, as a hydroxycarboxylic acid component, for example, p-oxybenzoic acid, vanillic acid, dimethylolpropionic acid, malic acid, tartaric acid, 5-hydroxyisophthalic acid and the like can be added.
前記多価カルボン酸成分としては、例えば、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、ダイマー酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、イソフタル酸ジメチルエステル、テレフタル酸ジメチルエステル、テレフタル酸モノメチルエステル、テトラヒドロテレフタル酸、メチルテトラヒドロフタル酸、ヘキサヒドロフタル酸、ジメチルテトラヒドロフタル酸、エンドメチレンヘキサヒドロフタル酸、ナフタレンテトラカルボン酸、ジフェノール酸、トリメリット酸、ピロメリット酸、トリメシン酸、シクロペンタンジカルボン酸、3,3’,4,4’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸、1,2,3,4−ブタンテトラカルボン酸、2,2−ビス−(4−カルボキシフェニル)プロパン、トリメリット酸無水物と4,4−ジアミノフェニルメタンから得られるジイミドカルボン酸、トリス−(β−カルボキシエチル)イソシアヌレート、イソシアヌレート環含有ポリイミドカルボン酸、トリレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート又はイソホロンジイソシアネートの三量化反応物とトリメリット酸無水物から得られるイソシアネート環含有ポリイミドカルボン酸等が挙げられる。これらは単独で又は2種以上を混合して用いられる。 Examples of the polyvalent carboxylic acid component include malonic acid, succinic acid, glutaric acid, dimer acid, phthalic acid, isophthalic acid, terephthalic acid, isophthalic acid dimethyl ester, terephthalic acid dimethyl ester, terephthalic acid monomethyl ester, and tetrahydroterephthalic acid. , Methyltetrahydrophthalic acid, hexahydrophthalic acid, dimethyltetrahydrophthalic acid, endomethylenehexahydrophthalic acid, naphthalenetetracarboxylic acid, diphenolic acid, trimellitic acid, pyromellitic acid, trimesic acid, cyclopentanedicarboxylic acid, 3, 3 ′, 4,4′-benzophenonetetracarboxylic acid, 1,2,3,4-butanetetracarboxylic acid, 2,2-bis- (4-carboxyphenyl) propane, trimellitic anhydride and 4,4- Diaminophenyl meta Obtained from a trimerization reaction product of diimide carboxylic acid, tris- (β-carboxyethyl) isocyanurate, isocyanurate ring-containing polyimide carboxylic acid, tolylene diisocyanate, xylylene diisocyanate or isophorone diisocyanate and trimellitic anhydride Examples include isocyanate ring-containing polyimide carboxylic acid. These may be used alone or in admixture of two or more.
これらの中でも、3価以上の多価カルボン酸及び多価アルコールを用いると架橋したポリエステル樹脂が生成することから、定着強度及び耐オフセット性等の安定性を向上させることができる。これらを原料として用いて、従来公知の通常の方法で重縮合させることにより、所望のポリエステル樹脂を容易に製造することができる。 Among these, when a trivalent or higher polyvalent carboxylic acid and a polyhydric alcohol are used, a crosslinked polyester resin is generated, and thus stability such as fixing strength and offset resistance can be improved. A desired polyester resin can be easily produced by polycondensation using these as raw materials by a conventionally known ordinary method.
本発明のトナーに用いる結着樹脂は、透明性、発色性に優れるカラートナー用樹脂が好ましく、更に、トナーの定着性、粒子の形成性の点で、少なくとも上記の方法により得られたポリエステル樹脂の中で、Tg又は酸価が異なる2種以上を混合してもよい。 The binder resin used in the toner of the present invention is preferably a resin for color toners that is excellent in transparency and color developability. Furthermore, in terms of toner fixability and particle formability, at least the polyester resin obtained by the above method. Among them, two or more different Tg or acid values may be mixed.
本発明に用いる結着樹脂は、前記ポリエステル樹脂に他の樹脂と組合せてもよい。他の樹脂としては、スチレン樹脂、アクリル樹脂、スチレン−アクリル樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、ジエン系樹脂、フェノール樹脂、テルペン樹脂、クマリン樹脂、アミド樹脂、アミドイミド樹脂、ブチラール樹脂、ウレタン樹脂、エチレン・酢酸ビニル樹脂等が挙げられる。 The binder resin used in the present invention may be combined with other resins in the polyester resin. Other resins include styrene resin, acrylic resin, styrene-acrylic resin, silicone resin, epoxy resin, diene resin, phenol resin, terpene resin, coumarin resin, amide resin, amideimide resin, butyral resin, urethane resin, ethylene Examples include vinyl acetate resin.
本発明においては、トナー材料中のポリエステル樹脂は溶解可能な有機溶媒中に溶解される。使用される有機溶媒は、ポリエステルの構成成分にもよるが、通常、トルエン、キシレン、ヘキサン等の炭化水素類、塩化メチレン、クロロフォルム、ジクロルエタン等のハロゲン化炭化水素類、エタノール、ブタノール、ベンジルアルコールエーテル、テトラヒドロフラン等のアルコール類、エーテル、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸イソプロピル等のエステル類、アセトン、メチルエチルケトン、ジイソブチルケトン、シクロヘキサノン、メチルシクロヘキサノン等のケトン類が挙げられる。これらの有機溶媒は、主にポリエステル樹脂を溶解させるものであるが、着色剤及びその他の添加剤は溶解しなくてもよい。 In the present invention, the polyester resin in the toner material is dissolved in a soluble organic solvent. The organic solvent used depends on the constituent components of the polyester, but usually, hydrocarbons such as toluene, xylene and hexane, halogenated hydrocarbons such as methylene chloride, chloroform and dichloroethane, ethanol, butanol and benzyl alcohol ether And alcohols such as tetrahydrofuran, ethers, esters such as methyl acetate, ethyl acetate, butyl acetate and isopropyl acetate, and ketones such as acetone, methyl ethyl ketone, diisobutyl ketone, cyclohexanone and methylcyclohexanone. These organic solvents mainly dissolve the polyester resin, but the colorant and other additives may not be dissolved.
前記結着樹脂の樹脂粒子分散液中での体積平均粒径は、1μm以下であることが好ましく、0.01μm以上1μm以下の範囲であることがより好ましい。前記体積平均粒径が1μmを超えると、凝集融合して得るトナー粒子の粒度分布が広くなる場合や、遊離粒子が発生してトナーの性能や信頼性の低下を招く場合がある。本発明では体積平均粒径を1μm以下とすることにより、凝集粒子中への樹脂微粒子の分散を良好にし、トナー粒子間の組成の偏在を抑制することができ、トナー性能や信頼性のバラツキを低く抑えることが出来るという利点がある。なお、前記体積平均粒径は、例えばレーザー回折式粒度分布測定機やコールターカウンターなどで測定することが出来る。 The volume average particle diameter of the binder resin in the resin particle dispersion is preferably 1 μm or less, and more preferably 0.01 μm or more and 1 μm or less. When the volume average particle size exceeds 1 μm, the particle size distribution of toner particles obtained by agglomeration and fusion may be broadened, or free particles may be generated, leading to a decrease in toner performance and reliability. In the present invention, by setting the volume average particle size to 1 μm or less, it is possible to improve the dispersion of the resin fine particles in the agglomerated particles, to suppress the uneven distribution of the composition among the toner particles, and to vary the toner performance and reliability. There is an advantage that it can be kept low. The volume average particle diameter can be measured with, for example, a laser diffraction particle size distribution measuring machine or a Coulter counter.
また、前記結着樹脂としては、DSC(示差走査熱量計)により測定したガラス転移温度(Tg)が40〜70℃の範囲のものを用いることが好ましい。このガラス転移温度は、構成単量体の組成比を変えることにより調整することができる。また、前記結着樹脂のピーク分子量としては、5000〜30000の範囲のものを用いることが好ましい。ピーク分子量が5000未満のものでは、乾燥により微粒子を得ることができなかったり、トナーの溶融性が良すぎて画素間の混色が起こってしまう。一方、ピーク分子量が30000を超えると油相が高粘度になったり、定着時のトナーの粘性が高くなりすぎて、定着工程で低温オフセットが発生してしまい、好ましくない。 Moreover, as said binder resin, it is preferable to use the thing whose glass transition temperature (Tg) measured by DSC (differential scanning calorimeter) is the range of 40-70 degreeC. This glass transition temperature can be adjusted by changing the composition ratio of the constituent monomers. The peak molecular weight of the binder resin is preferably in the range of 5000 to 30000. If the peak molecular weight is less than 5000, fine particles cannot be obtained by drying, or the toner is too meltable and color mixing occurs between pixels. On the other hand, if the peak molecular weight exceeds 30000, the oil phase becomes highly viscous, or the viscosity of the toner at the time of fixing becomes too high, and a low temperature offset occurs in the fixing step, which is not preferable.
また前記樹脂微粒子中の結着樹脂のMw(重量平均分子量)/Mn(数平均分子量)が100を越えてしまう場合、結着樹脂の分子量分布は広範になりすぎるために十分な定着が行われなくなってしまう。 Further, when the Mw (weight average molecular weight) / Mn (number average molecular weight) of the binder resin in the resin fine particles exceeds 100, the molecular weight distribution of the binder resin becomes too wide, so that sufficient fixing is performed. It will disappear.
[着色剤]
本発明に用いる着色剤は、トナー材料として結着樹脂とともに添加して微粒子中に分散されるが、更に粒子成長過程においてヘテロ凝集により着色剤を取り込ませても良い。着色剤としては、公知の有機顔料、無機顔料又は染料等が使用される。本発明に用いられるカラートナーのうち、前記着色剤粒子中の着色剤としてイエロートナーではP.Y.49、65、73、74、75、97、98、111、116,130を少なくとも一つを含んでいるのが好ましい。また同様に、マゼンタトナーでは着色剤としてP.R.31、32、122、146、147、150、164、170、175、176、184、185、187、188、208、210、212、213、222、238、245、253、256、258、261、269のうち少なくとも一つを含んでいるのが好ましい。そして、シアントナーではC.I.ピグメントブルー15:1、C.I.ピグメントブルー15:3が好ましい。また、ブラックトナーでは、カーボンブラック、金属錯塩の混合物等が挙げられる。
[Colorant]
The colorant used in the present invention is added together with the binder resin as a toner material and dispersed in the fine particles. Further, the colorant may be incorporated by heteroaggregation during the particle growth process. As the colorant, known organic pigments, inorganic pigments or dyes are used. Among the color toners used in the present invention, yellow toner is used as the colorant in the colorant particles. Y. 49, 65, 73, 74, 75, 97, 98, 111, 116, 130 are preferably included. Similarly, in magenta toner, P.I. R. 31, 32, 122, 146, 147, 150, 164, 170, 175, 176, 184, 185, 187, 188, 208, 210, 212, 213, 222, 238, 245, 253, 256, 258, 261, Preferably, at least one of 269 is included. For cyan toner, C.I. I. Pigment blue 15: 1, C.I. I. Pigment Blue 15: 3 is preferable. In the case of the black toner, a mixture of carbon black, metal complex salt, and the like can be given.
帯電制御剤との兼ね合いから前記着色剤を用いることで、機構は明らかではないが定着時の画像飛び散りが緩和される。これらの着色剤は、十分な濃度の可視像が形成できるような割合で含有されることが必要であり、トナーの粒径や現像量等によって変化するが、通常トナー100質量部に対し1〜100質量部であり、好ましくは2〜20質量部の範囲である。 By using the colorant in consideration of the charge control agent, the scattering of the image at the time of fixing is reduced although the mechanism is not clear. These colorants need to be contained in a ratio that can form a visible image having a sufficient density, and vary depending on the toner particle size, development amount, etc., but usually 1 per 100 parts by mass of toner. It is -100 mass parts, Preferably it is the range of 2-20 mass parts.
前記着色剤の体積平均粒径は1μm以下が好ましく、0.5μm以下がより好ましく、0.01μm以上0.5μm以下であることが更に好ましい。前記体積平均粒径が1μmを超えると、最終的に得られるカラートナーの粒度分布が広くなる場合があったり、遊離粒子が発生しやすくなる場合があったり、トナーの性能や信頼性の低下を招きやすくなる場合がある。 The colorant preferably has a volume average particle size of 1 μm or less, more preferably 0.5 μm or less, and still more preferably 0.01 μm or more and 0.5 μm or less. When the volume average particle size exceeds 1 μm, the particle size distribution of the finally obtained color toner may be broadened, free particles may be easily generated, and the toner performance and reliability may be reduced. It may be easy to invite.
一方、体積平均粒径を1μm以下とすることにより、凝集粒子中への着色剤への分散を良好にし、トナー粒子間の組成の偏在を抑制し、トナー性能や信頼性のバラツキを低く抑えることが容易に出来るという利点がある。更に前記体積平均粒径を0.5μm以下とすることにより、カラートナーの発色性、色再現性、OHP透過性等を一層向上させることが出来る。なお、前記体積平均粒径は、例えばレーザー回折式粒度分布測定機などを用いて測定することが出来る。また、凝集粒子における着色剤の含有量は、50質量%以下が好ましく、2質量%以上20質量%以下がより好ましい。 On the other hand, by setting the volume average particle size to 1 μm or less, the dispersion to the colorant in the agglomerated particles is improved, the uneven distribution of the composition among the toner particles is suppressed, and the variation in toner performance and reliability is suppressed to a low level. There is an advantage that can be easily done. Further, by setting the volume average particle size to 0.5 μm or less, the color developability, color reproducibility, OHP permeability and the like of the color toner can be further improved. In addition, the said volume average particle diameter can be measured using a laser diffraction type particle size distribution analyzer etc., for example. Further, the content of the colorant in the aggregated particles is preferably 50% by mass or less, and more preferably 2% by mass or more and 20% by mass or less.
[離型剤]
前記離型剤としては、離型性を有するものであれば如何なるものも使用可能であり、具体的に、ロウ類及びワックス類では、カルナバワックス、綿ロウ、木ロウ、ライスワックス等の植物系ワックス、ミツロウ、ラノリン等の動物系ワックス、オゾケライト、セルシン等の鉱物系ワックス及びパラフィン、マイクロクリスタリン、ペトロラタム等の石油ワックス等が使用できる。
[Release agent]
Any releasing agent may be used as long as it has releasability. Specifically, for waxes and waxes, plant systems such as carnauba wax, cotton wax, wood wax, rice wax, etc. Animal waxes such as wax, beeswax and lanolin, mineral waxes such as ozokerite and cercin, and petroleum waxes such as paraffin, microcrystalline and petrolatum can be used.
また、これらの天然ワックス以外に、フィッシャー・トロプシュワックス、ポリエチレンワックス等の合成炭化水素ワックス、12−ヒドロキシステアリン酸アミド、ステアリン酸アミド、無水フタル酸イミド、塩素化炭化水素等の脂肪酸アミド、エステル、ケトン、エーテル等の合成ワックスも使用できる。また、低分子量の結晶性高分子樹脂として、ポリn−ステアリルメタクリレート、ポリn−ラウリルメタクリレート等のポリアクリレートのホモ重合体又は共重合体(例えば、n−ステアリルアクリレート−エチルメタクリレートの共重合体等)等の長鎖アルキル基を側鎖として有する結晶性高分子化合物が挙げられ、中でもパラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス等の石油ワックス又は合成ワックスが好ましい。 In addition to these natural waxes, synthetic hydrocarbon waxes such as Fischer-Tropsch wax and polyethylene wax, fatty acid amides such as 12-hydroxystearic acid amide, stearic acid amide, phthalic anhydride imide, and chlorinated hydrocarbon, esters, Synthetic waxes such as ketones and ethers can also be used. In addition, as a low molecular weight crystalline polymer resin, a homopolymer or copolymer of polyacrylate such as poly n-stearyl methacrylate and poly n-lauryl methacrylate (for example, a copolymer of n-stearyl acrylate-ethyl methacrylate, etc.) And the like, and a crystalline polymer compound having a long-chain alkyl group as a side chain, such as petroleum wax or synthetic wax such as paraffin wax and microcrystalline wax is preferable.
前記分散液中の離型剤の体積平均粒径は2μm以下が好ましく、0.1〜1.5μmがより好ましい。 The volume average particle size of the release agent in the dispersion is preferably 2 μm or less, more preferably 0.1 to 1.5 μm.
分散液中の離型剤の体積平均粒径が2μmを超えると、最終的に得られる静電荷現像用トナーの粒度分布が広くなり、遊離粒子が発生しやすくなる場合があり、トナーの性能や信頼性の低下を招きやすくなる場合がある。 When the volume average particle diameter of the release agent in the dispersion exceeds 2 μm, the particle size distribution of the finally obtained electrostatic charge developing toner becomes wide, and free particles may be easily generated. In some cases, the reliability is likely to decrease.
本発明では分散液中の離型剤の体積平均粒径を前記の範囲に調製することにより、トナー粒子間の組成の偏在を抑制することができ、トナー性能や信頼性のバラツキを低く抑えることが出来るという利点がある。なお、前記体積平均粒径は、例えばレーザー回折式粒度分布測定機や、遠心式粒度分布測定機などを用いて測定することが出来る。 In the present invention, by adjusting the volume average particle diameter of the release agent in the dispersion to the above range, uneven distribution of the composition among the toner particles can be suppressed, and variation in toner performance and reliability can be suppressed low. There is an advantage that can be. In addition, the said volume average particle diameter can be measured using a laser diffraction type particle size distribution measuring machine, a centrifugal type particle size distribution measuring machine, etc., for example.
[帯電制御剤]
本発明で用いられる帯電制御剤は、一般的に用いられる正帯電性又は負帯電性の帯電制御剤を用いることが可能である。前記帯電制御剤としては、金属石鹸を併用することもできる。そのような金属石鹸としては、トリステアリン酸アルミニウム、ジステアリン酸アルミニウム、バリウム、カルシウム、鉛及び亜鉛のステアリン酸塩、又はコバルト、マンガン、鉛及び亜鉛のリノレン酸塩、アルミニウム、カルシウム、コバルトのオクタン酸塩、カルシウムとコバルトのオレイン酸塩、パルミチン酸亜鉛、カルシウム、コバルト、マンガン、鉛及び亜鉛のナフテン酸塩、カルシウム、コバルト、マンガン鉛及び亜鉛のレジン酸塩等を用いることができる。また、カルボキシル基又は含窒素基を有する有機化合物の金属錯体、含金属染料、ニグロシン等が挙げられる。また、安息香酸、サリチル酸、アルキルサリチル酸又はカテコールのそれぞれの金属塩、含金属ビスアゾ染料、テトラフェニルボレート誘導体、アルキルピリジニウム塩からなる群より選ばれる化合物、更に、これらを適宜組合せたものを使用することも可能である。具体的には、スピロンブラックTRH(保土谷化学社製)、T−77(保土ヶ谷化学社製)、ボントロンS−34(オリエント化学社製)、ボントロンE−84(オリエント化学社製)、ボントロンN−01(オリエント化学社製)、コピーブルー−PR(ヘキスト社製)、4級アンモニウム塩含有樹脂、硫黄原子を含む極性樹脂等の帯電制御樹脂を挙げることができる。帯電制御剤のカウンターイオンは特に制約を受けるのもではなく、任意のものが使用できる。例えば、水素、リチウム、ナトリウム、カリウム、アンモニウム、アルキルアンモニウムなどがある。
[Charge control agent]
As the charge control agent used in the present invention, a commonly used positive charge property or negative charge property charge control agent can be used. As the charge control agent, a metal soap can be used in combination. Such metal soaps include aluminum tristearate, aluminum distearate, barium, calcium, lead and zinc stearate, or cobalt, manganese, lead and zinc linolenate, aluminum, calcium, cobalt octanoic acid Salts, calcium and cobalt oleates, zinc palmitate, calcium, cobalt, manganese, lead and zinc naphthenates, calcium, cobalt, manganese lead and zinc resins and the like can be used. In addition, a metal complex of an organic compound having a carboxyl group or a nitrogen-containing group, a metal-containing dye, nigrosine, and the like can be given. In addition, a compound selected from the group consisting of metal salts of benzoic acid, salicylic acid, alkylsalicylic acid or catechol, metal-containing bisazo dyes, tetraphenylborate derivatives, alkylpyridinium salts, and combinations of these as appropriate. Is also possible. Specifically, Spiron Black TRH (Hodogaya Chemical Co., Ltd.), T-77 (Hodogaya Chemical Co., Ltd.), Bontron S-34 (Orient Chemical Co., Ltd.), Bontron E-84 (Orient Chemical Co., Ltd.), Bontron Examples thereof include charge control resins such as N-01 (manufactured by Orient Chemical Co., Ltd.), copy blue-PR (manufactured by Hoechst), quaternary ammonium salt-containing resins, and polar resins containing sulfur atoms. The counter ion of the charge control agent is not particularly limited, and any one can be used. For example, there are hydrogen, lithium, sodium, potassium, ammonium, alkylammonium and the like.
また、本発明に使用される帯電制御剤は、一般式(I)もしくは(II)であらわされる化合物、又はその金属化合物である方が好ましい。一般式(I)又は(II)において、A、A1、A2、R、R1、R2は、置換基を有していても良い芳香族環残基を表し、それぞれ同一でも異なっていてもよい。ここで、芳香族環とは炭素環(環状炭素−炭素共役2重結合系をいう)、複素環又は炭素環同士、複素環同士、もしくは炭素環と複素環とが縮合したものを意味する。 Further, the charge control agent used in the present invention is preferably a compound represented by the general formula (I) or (II) or a metal compound thereof. In the general formula (I) or (II), A, A 1 , A 2 , R, R 1 and R 2 represent aromatic ring residues which may have a substituent, and are the same or different. May be. Here, the aromatic ring means a carbocyclic ring (referring to a cyclic carbon-carbon conjugated double bond system), a heterocyclic ring or carbocyclic rings, a heterocyclic ring, or a condensed carbocyclic ring and a heterocyclic ring.
このような芳香族環の具体例としては、ベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環、フェナントレン環、カルバゾール環、フルオレン環、フルオレノン環、ジベンゾフラン環、ジベンゾチオフェン環、ベンゾカルバゾール環等が挙げられ、好ましくはベンゼン環、ナフタレン環である。さらに好ましくは、A、A1、A2がナフタレン環、R、R1及びR2がそれぞれベンゼン環又はナフタレン環である。また、該芳香族環上に有しても良い置換基の具体例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、nーブチル基、tert−ブチル基等のアルキル基;トリフルオロメチル基等のハロアルキル基;塩素原子、臭素原子等のハロゲン原子が挙げられ、更に好ましくは、塩素原子又はトリフルオロメチル基である。置換数は好ましくは1〜5であり、複数の場合、置換基は互いに同一又は異なっていても良い。 Specific examples of such aromatic rings include benzene ring, naphthalene ring, anthracene ring, phenanthrene ring, carbazole ring, fluorene ring, fluorenone ring, dibenzofuran ring, dibenzothiophene ring, benzocarbazole ring, and preferably A benzene ring and a naphthalene ring. More preferably, A, A 1 and A 2 are naphthalene rings, and R, R 1 and R 2 are each a benzene ring or a naphthalene ring. Specific examples of the substituent that may be present on the aromatic ring include alkyl groups such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an n-butyl group, and a tert-butyl group; a haloalkyl such as a trifluoromethyl group. Group; a halogen atom such as a chlorine atom or a bromine atom may be mentioned, and a chlorine atom or a trifluoromethyl group is more preferable. The number of substitutions is preferably 1 to 5, and when plural, the substituents may be the same or different from each other.
一般式(II)において、Bは置換基を有していても良い2価の有機基を表し、具体例としては、メチレン基、エチレン基、トリメチレン基、シクロへキシレン基等が挙げられ、好ましくは、メチレン基である。また、置換基の具体例としてはメチル基、エチル基、プロピル基、フェニル基等があげられ、好ましくは無置換である。一般式(I)又は(II)で表される化合物の金属化合物の金属元素としては特に限定されないが、好ましくはアルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩、アルミニウム化合物、ホウ素化合物であり、より好適なものとしては、カリウム塩、アルミニウム化合物、ホウ素化合物が挙げられる。特に好ましくはカリウム塩である。更に、カリウムの含有量は、一般式(I)又は(II)で表される化合物1モルに対して0.5モル以下が好ましく、最も好ましくは0.001〜0.3モルである。一般式(I)又は(II)で表される化合物の中で、好適なものの具体例としては、下記化合物又はそのカリウム塩が例示できるが、これらに限定されるものではない。 In the general formula (II), B represents a divalent organic group which may have a substituent. Specific examples include a methylene group, an ethylene group, a trimethylene group, a cyclohexylene group, and the like. Is a methylene group. Specific examples of the substituent include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a phenyl group, and the like, and preferably unsubstituted. The metal element of the metal compound of the compound represented by the general formula (I) or (II) is not particularly limited, but is preferably an alkali metal salt, an alkaline earth metal salt, an aluminum compound, or a boron compound, and more preferable. Examples include potassium salts, aluminum compounds, and boron compounds. Particularly preferred is a potassium salt. Furthermore, the content of potassium is preferably 0.5 mol or less, most preferably 0.001 to 0.3 mol, relative to 1 mol of the compound represented by the general formula (I) or (II). Among the compounds represented by the general formula (I) or (II), specific examples of suitable compounds include the following compounds or potassium salts thereof, but are not limited thereto.
これらの化合物を水に分散させる方法は、例えば以下の方法があげられる。ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル等で代表されるノニオン系の界面活性剤、アルキルベンゼンスルホン酸塩で代表されるアニオン系の界面活性剤、4級アンモニウム塩で代表されるカチオン系の界面活性剤等と一般式(I)又は(II)で表わされる化合物もしくはその金属塩とを水中に添加し、メディア等を入れた機械的粉砕法を使用することにより容易に作製できる。分散径としては0.01〜1μmが最適である。分散径が0.01μm未満であると帯電制御能が低下する。また、分散径が1μmより大きくなるとトナーを均一に帯電制御することが難しくなる。さらに、これらの化合物を単独または2種以上を同時に用いても良い。 Examples of the method for dispersing these compounds in water include the following methods. Nonionic surfactants typified by polyoxyethylene alkylphenyl ethers, anionic surfactants typified by alkylbenzene sulfonates, and cationic surfactants typified by quaternary ammonium salts, etc. It can be easily prepared by adding a compound represented by the formula (I) or (II) or a metal salt thereof in water and using a mechanical pulverization method in which a medium or the like is added. The dispersion diameter is optimally 0.01-1 μm. When the dispersion diameter is less than 0.01 μm, the charge control ability decreases. Further, when the dispersion diameter is larger than 1 μm, it is difficult to uniformly charge the toner. Furthermore, these compounds may be used alone or in combination of two or more.
[硫黄原子を含む極性樹脂]
また、本発明のトナーには、硫黄原子を有する極性樹脂を帯電制御剤として添加することも可能である。硫黄原子を有する極性樹脂の中でも、特にスルホン酸基を有する重合体を用いることが好ましい。
[Polar resin containing sulfur atoms]
In addition, a polar resin having a sulfur atom can be added as a charge control agent to the toner of the present invention. Among polar resins having a sulfur atom, it is particularly preferable to use a polymer having a sulfonic acid group.
具体的には、ビニル系単量体とSO3X(X=H、アルカリ金属)基含有(メタ)アクリルアミド(以下、スルホン酸アクリルアミドということがある)とからなる共重合体であって、かつ、重量平均分子量が10000〜30000のものであり、帯電制御性能を有する。スルホン酸基を有する重合体をトナーに添加することで、バインダー中のワックスの分散状態が良好になり、低温側と高温側の定着性が飛躍的に向上すると共にワックスによる帯電性の悪化を防ぐことができる。更にはスルホン酸基の持つ極性により、トナーの帯電性も良好なものとなるため、定着時に発生する飛び散りが十分に抑制できる共に画像濃度やカブリも良好になる。 Specifically, it is a copolymer composed of a vinyl monomer and SO 3 X (X = H, alkali metal) group-containing (meth) acrylamide (hereinafter sometimes referred to as sulfonic acid acrylamide), and The weight average molecular weight is 10,000 to 30,000, and has charge control performance. By adding a polymer having a sulfonic acid group to the toner, the dispersion state of the wax in the binder is improved, the fixability on the low temperature side and the high temperature side is dramatically improved, and the deterioration of the charging property due to the wax is prevented. be able to. Furthermore, since the polarity of the sulfonic acid group also improves the chargeability of the toner, scattering that occurs during fixing can be sufficiently suppressed, and the image density and fog are also improved.
本発明に用いられるスルホン酸基を有する重合体としては、側鎖にスルホン酸基を有する高分子型化合物等が挙げられ、特にスルホン酸基含有(メタ)アクリルアミド系モノマーを共重合比で2質量%以上、好ましくは5質量%以上含有し、且つガラス転移温度が40〜90℃のスチレン及び/又はスチレン(メタ)アクリル酸エステル共重合体からなる高分子型化合物を用いた場合、トナー粒子に求められる熱特性に影響を及ぼすことなく、好ましい帯電特性を享受することができる。 Examples of the polymer having a sulfonic acid group used in the present invention include a polymer type compound having a sulfonic acid group in the side chain, and in particular, a methacrylic acid monomer containing a sulfonic acid group has a copolymerization ratio of 2 mass. % Or more, preferably 5% by mass or more, and a polymer compound comprising a styrene and / or styrene (meth) acrylate copolymer having a glass transition temperature of 40 to 90 ° C. is used in the toner particles. The preferred charging characteristics can be enjoyed without affecting the required thermal characteristics.
上記のスルホン酸基含有(メタ)アクリルアミド系モノマーとしては、下記一般式(2)で表せるものが好ましく、具体的には、2−アクリルアミド−2−メチルプロパン酸や2−メタクリルアミド−2−メチルプロパン酸等が挙げられる。 As said (sulfonic) group containing (meth) acrylamide type monomer, what can be represented by following General formula (2) is preferable, and, specifically, 2-acrylamido-2-methylpropanoic acid and 2-methacrylamide-2-methyl are used. And propanoic acid.
(極性樹脂中のビニル系単量体)
スルホン酸アクリルアミドと共重合されるビニル系単量体の代表例としては、ビニル芳香族炭化水素単量体及び(メタ)アクリレート単量体が挙げられる。
(Vinyl monomer in polar resin)
Representative examples of vinyl monomers copolymerized with sulfonic acid acrylamide include vinyl aromatic hydrocarbon monomers and (meth) acrylate monomers.
ビニル芳香族炭化水素単量体は、芳香族炭化水素にビニル基が結合した構造を有する化合物であり、具体例としては、スチレン、α−メチルスチレン、2−メチルスチレン、3−メチルスチレン、4−メチルスチレン、2−エチルスチレン、3−エチルスチレン、4−エチルスチレン、2−プロピルスチレン、3−プロピルスチレン、4−プロピルスチレン、2−イソプロピルスチレン、3−イソプロピルスチレン、4−イソプロピルスチレン、2−クロロスチレン、3−クロロスチレン、4−クロロスチレン、2−メチル−α−メチルスチレン、3−メチル−α−メチルスチレン、4−メチル−α−メチルスチレン、2−エチル−α−メチルスチレン、3−エチル−α−メチルスチレン、4−エチル−α−メチルスチレン、2−プロピル−α−メチルスチレン、3−プロピル−α−メチルスチレン、4−プロピル−α−メチルスチレン、2−イソプロピル−α−メチルスチレン、3−イソプロピル−α−メチルスチレン、4−イソプロピル−α−メチルスチレン、2−クロロ−α−メチルスチレン、3−クロロ−α−メチルスチレン、4−クロロ−α−メチルスチレン、2,3−ジメチルスチレン、3,4−ジメチルスチレン、2,4−ジメチルスチレン、2,6−ジメチルスチレン、2,3−ジエチルスチレン、3,4−ジエチルスチレン、2,4−ジエチルスチレン、2,6−ジエチルスチレン、2−メチル−3−エチルスチレン、2−メチル−4−エチルスチレン、2−クロロ−4−メチルスチレン、2,3−ジメチル−α−メチルスチレン、3,4−ジメチル−α−メチルスチレン、2,4−ジメチルスチレン、2,6−ジメチル−α−メチルスチレン、2,3−ジエチル−α−メチルスチレン、3,4−ジエチル−α−メチルスチレン、2,4−ジエチル−α−メチルスチレン、2,6−ジエチル−α−メチルスチレン、2−エチル−3−メチル−α−メチルスチレン、2−メチル−4−プロピル−α−メチルスチレン、2−クロロ−4−エチル−α−メチルスチレンなどが挙げられる。これらのビニル芳香族炭化水素単量体は、単独であっても、二種以上を組み合わせて用いてもよい。 The vinyl aromatic hydrocarbon monomer is a compound having a structure in which a vinyl group is bonded to an aromatic hydrocarbon. Specific examples include styrene, α-methylstyrene, 2-methylstyrene, 3-methylstyrene, 4 -Methylstyrene, 2-ethylstyrene, 3-ethylstyrene, 4-ethylstyrene, 2-propylstyrene, 3-propylstyrene, 4-propylstyrene, 2-isopropylstyrene, 3-isopropylstyrene, 4-isopropylstyrene, 2 -Chlorostyrene, 3-chlorostyrene, 4-chlorostyrene, 2-methyl-α-methylstyrene, 3-methyl-α-methylstyrene, 4-methyl-α-methylstyrene, 2-ethyl-α-methylstyrene, 3-ethyl-α-methylstyrene, 4-ethyl-α-methylstyrene, 2-propyl-α-methyl Tylstyrene, 3-propyl-α-methylstyrene, 4-propyl-α-methylstyrene, 2-isopropyl-α-methylstyrene, 3-isopropyl-α-methylstyrene, 4-isopropyl-α-methylstyrene, 2-chloro -Α-methylstyrene, 3-chloro-α-methylstyrene, 4-chloro-α-methylstyrene, 2,3-dimethylstyrene, 3,4-dimethylstyrene, 2,4-dimethylstyrene, 2,6-dimethyl Styrene, 2,3-diethylstyrene, 3,4-diethylstyrene, 2,4-diethylstyrene, 2,6-diethylstyrene, 2-methyl-3-ethylstyrene, 2-methyl-4-ethylstyrene, 2- Chloro-4-methylstyrene, 2,3-dimethyl-α-methylstyrene, 3,4-dimethyl-α-methylstyrene, , 4-dimethylstyrene, 2,6-dimethyl-α-methylstyrene, 2,3-diethyl-α-methylstyrene, 3,4-diethyl-α-methylstyrene, 2,4-diethyl-α-methylstyrene, 2,6-diethyl-α-methylstyrene, 2-ethyl-3-methyl-α-methylstyrene, 2-methyl-4-propyl-α-methylstyrene, 2-chloro-4-ethyl-α-methylstyrene, etc. Is mentioned. These vinyl aromatic hydrocarbon monomers may be used alone or in combination of two or more.
また、(メタ)アクリレート単量体の具体例としては、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸プロピル、アクリル酸イソプロピル、アクリル酸n−ブチル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸n−アミル、アクリル酸イソアミル、アクリル酸n−ヘキシル、アクリル酸2−エチルヘキシル、アクリル酸ヒドロキシプロピル、アクリル酸ラウリル等のアクリル酸エステル類;メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸プロピル、メタクリル酸イソプロピル、メタクリル酸n−ブチル、メタクリル酸イソブチル、メタクリル酸n−アミル、メタクリル酸イソアミル、メタクリル酸n−ヘキシル、メタクリル酸2−エチルヘキシル、メタクリル酸ヒドロキシプロピル、メタクリル酸ラウリル等のメタクリル酸エステル類、などが挙げられる。これらの(メタ)アクリレート単量体は、単独であっても、二種以上を組み合わせて用いてもよい。 Specific examples of the (meth) acrylate monomer include methyl acrylate, ethyl acrylate, propyl acrylate, isopropyl acrylate, n-butyl acrylate, isobutyl acrylate, n-amyl acrylate, and isoamyl acrylate. Acrylic acid esters such as n-hexyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, hydroxypropyl acrylate, lauryl acrylate; methyl methacrylate, ethyl methacrylate, propyl methacrylate, isopropyl methacrylate, n-butyl methacrylate, Methacrylic acid esters such as isobutyl methacrylate, n-amyl methacrylate, isoamyl methacrylate, n-hexyl methacrylate, 2-ethylhexyl methacrylate, hydroxypropyl methacrylate, lauryl methacrylate And the like. These (meth) acrylate monomers may be used alone or in combination of two or more.
[極性樹脂中のスルホン酸アクリルアミド]
SO3X(X=H、アルカリ金属)基含有(メタ)アクリルアミド、すなわち、スルホン酸基又はスルホン酸塩基含有(メタ)アクリルアミドとしては、2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸、2−アクリルアミド−n−ブタンスルホン酸、2−アクリルアミド−n−ヘキサンスルホン酸、2−アクリルアミド−n−オクタンスルホン酸、2−アクリルアミド−n−ドデカンスルホン酸、2−アクリルアミド−n−テトラデカンスルホン酸、2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸、2−アクリルアミド−2−フェニルプロパンスルホン酸、2−アクリルアミド−2,2,4−トリメチルペンタンスルホン酸、2−アクリルアミド−2−メチルフェニルエタンスルホン酸、2−アクリルアミド−2−(4−クロロフェニル)プロパンスルホン酸、2−アクリルアミド−2−カルボキシメチルプロパンスルホン酸、2−アクリルアミド−2−(2−ピリジン)プロパンスルホン酸、2−アクリルアミド−1−メチルプロパンスルホン酸、3−アクリルアミド−3−メチルブタンスルホン酸、2−メタクリルアミド−n−デカンスルホン酸、4−メタクリルアミドベンゼンスルホン酸等の酸、又はこれらの酸のナトリウム塩、カリウム塩等の金属塩などが挙げられる。これらは、単独で用いても、二種以上を組み合わせて用いてもよい。
[Sulphonic acid acrylamide in polar resin]
As SO 3 X (X = H, alkali metal) group-containing (meth) acrylamide, ie, sulfonic acid group or sulfonate group-containing (meth) acrylamide, 2-acrylamide-2-methylpropanesulfonic acid, 2-acrylamide- n-butanesulfonic acid, 2-acrylamide-n-hexanesulfonic acid, 2-acrylamide-n-octanesulfonic acid, 2-acrylamide-n-dodecanesulfonic acid, 2-acrylamide-n-tetradecanesulfonic acid, 2-acrylamide- 2-methylpropanesulfonic acid, 2-acrylamido-2-phenylpropanesulfonic acid, 2-acrylamido-2,2,4-trimethylpentanesulfonic acid, 2-acrylamido-2-methylphenylethanesulfonic acid, 2-acrylamide-2 -(4-chloro Phenyl) propanesulfonic acid, 2-acrylamido-2-carboxymethylpropanesulfonic acid, 2-acrylamido-2- (2-pyridine) propanesulfonic acid, 2-acrylamido-1-methylpropanesulfonic acid, 3-acrylamido-3- Examples thereof include acids such as methylbutanesulfonic acid, 2-methacrylamide-n-decanesulfonic acid and 4-methacrylamideamidobenzenesulfonic acid, or metal salts such as sodium salt and potassium salt of these acids. These may be used alone or in combination of two or more.
帯電制御剤は、トナー母体粒子100質量部当り0.01乃至10質量部、より好ましくは0.05乃至5質量部使用するのが良い。添加量が0.01質量部未満の場合には、帯電能が十分に出ず、初期画像から中抜けが生じやすい。10質量部を超える場合には、帯電制御剤自身の分散が悪く保持帯電量が過剰になり、定着時の剥離オフセットを解消するトナーを製造するという目的が達成できなくなる。本発明のトナーが仮に重合法の場合には、水相、油相のどちらかに荷電制御剤を含有しても良い。 The charge control agent is used in an amount of 0.01 to 10 parts by weight, more preferably 0.05 to 5 parts by weight, based on 100 parts by weight of the toner base particles. When the addition amount is less than 0.01 parts by mass, the charging ability is not sufficiently obtained, and voids are likely to occur from the initial image. When the amount exceeds 10 parts by mass, dispersion of the charge control agent itself is poor and the retained charge amount becomes excessive, and the object of producing a toner that eliminates the peeling offset at the time of fixing cannot be achieved. If the toner of the present invention is a polymerization method, a charge control agent may be contained in either the water phase or the oil phase.
[トナーの粒子径の測定方法]
本発明のトナーの体積平均粒径は、コールター法による粒度分布解析にて測定される。測定装置としては、コールターカウンターTA−II又はコールターマルチサイザーII(コールター社製)を用いる。測定は電解液を用いて行う。電解液としては、1級塩化ナトリウムを用いて、約1%NaCl水溶液を調製した電解液を用いることができる。例えば、ISOTON−II(コールターサイエンティフィックジャパン社製)を使用することができる。測定方法としては、前記電解水溶液100〜150ml中に、分散剤として界面活性剤(好ましくはアルキルベンゼンスルホン酸塩)を0.1〜5ml加え、さらに測定試料を2〜20mg加える。試料を懸濁した電解液を、超音波分散器により約1〜3分間分散処理を行ったのち、前記測定装置により、アパーチャーとして100μmアパーチャーを用いて、トナー粒子の体積及び個数を各チヤンネルにおいて測定して、トナーの体積分布と個数分布を算出する。そして、トナー粒子の個数分布から求めた個数平均粒径(D1)と、トナー粒子の体積分布から求めた重量基準のトナーの重量平均粒径(D4)(各チャンネルの中央値をチャンネル毎の代表値とする)を求める。チャンネルとしては、2.00〜2.52μm;2.52〜3.17μm;3.17〜4.00μm;4.00〜5.04μm;5.04〜6.35μm;6.35〜8.00μm;8.00〜10.08μm;10.08〜12.70μm;12.70〜16.00μm;16.00〜20.20μm;20.20〜25.40μm;25.40〜32.00μm;32.00〜40.30μmの13チャンネルを用いる。上記作業により、前記カラートナーの体積平均粒径を測定した。
[Measurement method of toner particle size]
The volume average particle size of the toner of the present invention is measured by particle size distribution analysis by the Coulter method. As the measuring device, Coulter Counter TA-II or Coulter Multisizer II (manufactured by Coulter Inc.) is used. The measurement is performed using an electrolytic solution. As the electrolytic solution, an electrolytic solution in which about 1% NaCl aqueous solution is prepared using primary sodium chloride can be used. For example, ISOTON-II (manufactured by Coulter Scientific Japan) can be used. As a measurement method, 0.1 to 5 ml of a surfactant (preferably alkylbenzene sulfonate) is added as a dispersant to 100 to 150 ml of the electrolytic aqueous solution, and 2 to 20 mg of a measurement sample is further added. The electrolytic solution in which the sample is suspended is subjected to a dispersion treatment with an ultrasonic disperser for about 1 to 3 minutes, and then the volume and the number of toner particles are measured in each channel by using the measurement apparatus with a 100 μm aperture. Then, the toner volume distribution and number distribution are calculated. Then, the number average particle diameter (D1) obtained from the toner particle number distribution and the weight-based toner weight average particle diameter (D4) obtained from the toner particle volume distribution (the median value of each channel is the representative value for each channel). Value). As channels, 2.00 to 2.52 μm; 2.52 to 3.17 μm; 3.17 to 4.00 μm; 4.00 to 5.04 μm; 5.04 to 6.35 μm; 6.35 to 8. 00 μm; 8.00 to 10.08 μm; 10.08 to 12.70 μm; 12.70 to 16.00 μm; 16.00 to 20.20 μm; 20.20 to 25.40 μm; 25.40 to 32.00 μm; 13 channels of 32.00-40.30 μm are used. Through the above operation, the volume average particle diameter of the color toner was measured.
[分子量分布]
トナー粒子が含む結着樹脂の分子量及び分子量分布は以下の方法で測定される。40℃のヒートチャンバ中でカラムを安定化させ、この温度におけるカラムに、溶媒としてTHFを毎分1mlの流速で流し、THF試料溶液を約100μl注入して測定する。試料の分子量測定にあたっては、試料の有する分子量分布を、数種の単分散ポリスチレン標準試料により作成された検量線の対数値とカウント数との関係から算出した。検量線作成用の標準ポリスチレン試料としては、たとえば、東ソー社製あるいは、昭和電工社製の分子量が102〜107程度のものを用い、少なくとも10点程度の標準ポリスチレン試料を用いるのが適当である。また、検出器にはRI(屈折率)検出器を用いる。なおカラムとしては、市販のポリスチレンジェルカラムを複数本組み合わせるのが良く、たとえば昭和電工社製のshodex GPC KF−801,802,803,804,805,806,807,800Pの組み合わせや、東ソー社製のTSKgelG1000H(H)(L),G2000H(H)(L),G3000H(H)(L),G4000H(H)(L),G5000H(H)(L),G6000H(H)(L),G7000H(H)(L),TSKguardcolumnの組み合わせを挙げることができる。
[Molecular weight distribution]
The molecular weight and molecular weight distribution of the binder resin contained in the toner particles are measured by the following method. The column is stabilized in a 40 ° C. heat chamber, and THF as a solvent is allowed to flow through the column at this temperature at a flow rate of 1 ml per minute, and about 100 μl of the THF sample solution is injected and measured. In measuring the molecular weight of the sample, the molecular weight distribution of the sample was calculated from the relationship between the logarithmic value of the calibration curve prepared from several monodisperse polystyrene standard samples and the number of counts. As a standard polystyrene sample for preparing a calibration curve, for example, one having a molecular weight of about 10 2 to 10 7 manufactured by Tosoh Corporation or Showa Denko KK, and at least about 10 standard polystyrene samples is suitable. is there. An RI (refractive index) detector is used as the detector. As the column, it is preferable to combine a plurality of commercially available polystyrene gel columns. For example, a combination of shodex GPC KF-801, 802, 803, 804, 805, 806, 807, 800P manufactured by Showa Denko KK TSKgel G1000H (H) (L), G2000H (H) (L), G3000H (H) (L), G4000H (H) (L), G5000H (H) (L), G6000H (H) (L), G7000H (H) (L) and the combination of TSK guard column can be mentioned.
また、試料は以下のようにして作製する。試料をTHF中に入れ、数時間放置した後、十分振とうしTHFと良く混ぜ(試料の合一体がなくなるまで)、更に12時間以上静置する。このときTHF中への放置時間が24時間以上となるようにする。その後、サンプル処理フィルタ(ポアサイズ0.45〜0.5μm、たとえば、マイショリディスクH−25−5 東ソー社製、エキクロディスク25CR ゲルマン サイエンス ジャパン社製などが利用できる)を通過させたものを、GPCの試料とする。また試料濃度は、樹脂成分が0.5〜5mg/mlとなるように調整する。上記作業により、前記カラートナー中の結着樹脂のピーク分子量および重量平均分子量Mwと数平均分子量Mnとの比Mw/Mnを求めた。 Moreover, a sample is produced as follows. Place the sample in THF and let stand for several hours, then shake well and mix well with THF (until the sample is no longer united) and let stand for more than 12 hours. At this time, the standing time in THF is set to be 24 hours or longer. Thereafter, a sample processing filter (pore size 0.45 to 0.5 μm, for example, Mysori Disc H-25-5 manufactured by Tosoh Corporation, Excro Disc 25CR manufactured by Gelman Science Japan Co., Ltd., etc.) can be used. A sample of GPC is used. The sample concentration is adjusted so that the resin component is 0.5 to 5 mg / ml. Through the above operation, the peak molecular weight of the binder resin in the color toner and the ratio Mw / Mn between the weight average molecular weight Mw and the number average molecular weight Mn were determined.
[粘弾性]
前記カラートナーの定着特性を知る手段としては、例えばARES(レオメトリック・サイエンティフィック・エフ・イー株式会社製)のような歪み制御式レオメーターを用いて粘弾性を知る方法がある。ここで、レオメーターによって得られる値はトナーの結着バインダー部における熱的特性であると考えられる。
[Viscoelasticity]
As a means for knowing the fixing characteristics of the color toner, there is a method for knowing viscoelasticity using a strain control rheometer such as ARES (Rheometric Scientific F.E.). Here, the value obtained by the rheometer is considered to be a thermal characteristic in the binder part of the toner.
下記の条件で、60〜200℃の温度範囲における貯蔵弾性率G’、損失弾性率G”の測定を行い、tanδ=G’/G”を測定した。 Under the following conditions, storage elastic modulus G ′ and loss elastic modulus G ″ in a temperature range of 60 to 200 ° C. were measured, and tan δ = G ′ / G ″ was measured.
測定装置としては、回転平板型レオメーター ARES(商品名、TA INSTRUMENTS社製)を用いる。測定試料は、トナーを直径7.9mm、厚さ2.0±0.3mmの円板状の試料に25℃で錠剤成型器で加圧成型したものを用い、パラレルプレートに装着し、室温(25℃)から120℃に15分間で昇温して、円板の形を整えた後、粘弾性の測定開始温度まで冷却し、測定を開始する。特に、初期のノーマルフォースが0になるようにサンプルをセットすることが、重要であり、以下に述べるように、その後の測定においては、自動テンション調整(Auto Tension Adjustment ON)にすることで、ノーマルフォースの影響をキャンセルできる。 As the measuring device, a rotating plate type rheometer ARES (trade name, manufactured by TA INSTRUMENTS) is used. The measurement sample was a disk-shaped sample of toner with a diameter of 7.9 mm and a thickness of 2.0 ± 0.3 mm, which was press-molded with a tablet molding machine at 25 ° C., mounted on a parallel plate, and room temperature ( 25 ° C.) to 120 ° C. over 15 minutes to adjust the shape of the disc, and then cool to the measurement start temperature of viscoelasticity to start measurement. In particular, it is important to set the sample so that the initial normal force becomes 0. As described below, in the subsequent measurement, the automatic tension adjustment (Auto Tension Adjustment ON) is set to normal. Force effects can be canceled.
測定は、以下の条件で行う。
1.直径7.9mmのパラレルプレートを用いる。
2.周波数(Frequency)は1.0Hzとする。
3.印加歪初期値(Strain)を0.1%に設定する。
4.30〜200℃の間を、昇温速度(Ramp Rate)2.0℃/minで測定を
行う。
The measurement is performed under the following conditions.
1. A parallel plate with a diameter of 7.9 mm is used.
2. The frequency (Frequency) is 1.0 Hz.
3. The applied strain initial value (Strain) is set to 0.1%.
4. Measure between 30 and 200 ° C at a ramp rate of 2.0 ° C / min.
尚、測定においては、以下の自動調整モードの設定条件で行う。 In the measurement, the following automatic adjustment mode setting conditions are used.
自動歪み調整モード(Auto Strain)で測定を行う。
5.最大歪(Max Applied Strain)を20.0%に設定する。
6.最大トルク(Max Allowed Torque)200.0g・cmとし、最
低トルク(Min Allowed Torque)0.2g・cmと設定する。
7.歪み調整(Strain Adjustment)を20.0% of Cur r
ent Strainと設定する。
Measurement is performed in an automatic strain adjustment mode (Auto Strain).
5. The maximum strain (Max Applied Strain) is set to 20.0%.
6). The maximum torque (Max Allowed Torque) is set to 200.0 g · cm, and the minimum torque (Min Allowed Torque) is set to 0.2 g · cm.
7). Distortion adjustment (Strain Adjustment) 20.0% of Cur r
Set to ent Strain.
測定においては、自動テンション調整モード(Auto Tension)を採用する。
8.自動テンションディレクション(Auto Tension Direction)
をコンプレッション(Compression)と設定する。
9.初期スタティックフォース(Initial Static Force)を10.
0g、自動テンションセンシティビティ(Auto Tension Sensit
ivity)を40.0gと設定する。
10.自動テンション(Auto Tension)の作動条件は、サンプルモデュラス
(Sample Modulus)が1.0×103(Pa)以上である。
In the measurement, an automatic tension adjustment mode (Auto Tension) is adopted.
8). Automatic tension direction (Auto Tension Direction)
Is set as a compression.
9. 9. Initial Static Force (Initial Static Force)
0g, automatic tension sensitivity (Auto Tension Sensit
ivity) is set to 40.0 g.
10. The operating condition of the automatic tension (Sample Tension) is 1.0 × 10 3 (Pa) or more.
本発明のカラートナーでは、100℃以上で動的粘弾性の正接値tanδが0.5〜25の範囲にあることが好ましい。tanδが0.5以下になると、トナーの粘性が低くなるために定着時に記録材の定着部材への巻きつきが起こりやすくなってしまう。またtanδが2.5以上になるとトナーの弾性が強く、この際トナー保持帯電量が低いと定着時の剥離オフセットが発生しやすくなる。 In the color toner of the present invention, the tangent value tan δ of dynamic viscoelasticity is preferably in the range of 0.5 to 25 at 100 ° C. or higher. When tan δ is 0.5 or less, the viscosity of the toner becomes low, so that the recording material is easily wound around the fixing member during fixing. When tan δ is 2.5 or more, the elasticity of the toner is strong. At this time, if the toner holding charge amount is low, a peeling offset at the time of fixing tends to occur.
[トナーの帯電量]
前記カラートナーの摩擦帯電量の測定を行う場合は、次の通りに行う。まず、ポリメチルメタクリレートを1%被覆した体積平均粒径50μmのフェライトキャリア(パウダーテック社製)と摩擦帯電量を測定しようとするトナーの重量比を19:1の混合物を50〜100mlのポリエチレン製のビンに入れ、約10〜40秒間手で振盪する。次に、底に500メッシュのスクリーンのある金属製の測定容器に該混合物(現像剤)約0.5〜1.5gを入れ金属製の蓋をする。この時の測定容器全体の重量をW1gとする。次に吸引機(測定器と接する部分は少なくとも絶縁体)において、吸引口から吸引し風量調節弁を調整して真空計の圧力を250mmAqとする。この状態で充分、好ましくは2分間吸引を行いトナーを吸引除去する。この時の電位計の電位をVとする。コンデンサーの容量をC(μF)とする。また、吸引後の測定容器全体の重量を測りW2(g)とする。このトナーの摩擦帯電量(μC/g)は下記の如く計算される。
トナーの帯電量[μC/g]=C×V/(W1−W2)
(但し、測定条件は23℃、50%RH)
[Toner charge amount]
The measurement of the triboelectric charge amount of the color toner is performed as follows. First, 50 to 100 ml of a mixture of a ferrite carrier having a volume average particle diameter of 50 μm coated with 1% of polymethyl methacrylate (Powder Tech Co.) and a toner having a weight ratio of 19: 1 to be measured for triboelectric charge is made of 50 to 100 ml of polyethylene. And shake by hand for about 10-40 seconds. Next, about 0.5 to 1.5 g of the mixture (developer) is placed in a metal measuring container having a 500 mesh screen at the bottom, and a metal lid is placed. The weight of the entire measurement container at this time is W 1 g. Next, in the suction machine (at least the insulator is in contact with the measuring instrument), the pressure of the vacuum gauge is set to 250 mmAq by suction from the suction port and adjusting the air volume control valve. In this state, the toner is removed by suction for 2 minutes. The potential of the electrometer at this time is set to V. The capacity of the capacitor is C (μF). Further, the weight of the entire measurement container after the suction is measured and is defined as W 2 (g). The triboelectric charge amount (μC / g) of the toner is calculated as follows.
Charge amount of toner [μC / g] = C × V / (W 1 −W 2 )
(However, the measurement conditions are 23 ° C. and 50% RH)
本発明のカラートナーについて前記の方法で測定を行った場合、その摩擦帯電量は−40[μC/g]乃至−10[μC/g]であることが望ましい。より好ましくは−30[μC/g]乃至−15[μC/g]である。 When the color toner of the present invention is measured by the above method, the triboelectric charge amount is desirably -40 [μC / g] to -10 [μC / g]. More preferably, it is −30 [μC / g] to −15 [μC / g].
本発明のカラートナーでは、ガラス転移温度(Tg)が40〜70℃の範囲にあること好ましい。Tgが40℃以下になると、定着時に画素間のカラートナーの混色が過剰に進んでしまう。また、Tgが70℃以上になるとトナーの弾性が強く、この時のトナー保持帯電量が低いと定着時の剥離オフセットが発生しやすくなる。 In the color toner of the present invention, the glass transition temperature (Tg) is preferably in the range of 40 to 70 ° C. When Tg is 40 ° C. or less, the color toner mixture between pixels proceeds excessively during fixing. Further, when Tg is 70 ° C. or higher, the elasticity of the toner is strong, and when the toner holding charge amount is low at this time, peeling offset at the time of fixing tends to occur.
[現像剤の製造及び各種物性測定、画質の評価方法]
以下に、実施例および比較例を挙げて、本発明を更に具体的に説明するが、本発明は、これらの実施例のみに限定されるものではない。なお、部および%は、特に断りのない限り質量基準である。
[Manufacturing developer, measuring various physical properties, and evaluating image quality]
EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples and comparative examples. However, the present invention is not limited only to these examples. Parts and% are based on mass unless otherwise specified.
[樹脂分散液Aの作製]
スチレン :300部
アクリル酸ブチル :80部
アクリル酸 :8部
ドデシルメルカプタン:4部
前記成分を予め混合して溶解し溶液(a)を調製する。一方、非イオン性界面活性剤(商品名:ノボニール、三洋化成社製)7部及びアニオン性界面活性剤(商品名:ネオゲンR、第一工業製薬社製)10部をイオン交換水520部に溶解し溶液(b)を調製する。溶液(a)及び(b)をフラスコに投入し、分散させることにより乳化させ10分間ゆっくりと混合した。更に、これに過硫酸アンモニウム3部を溶解したイオン交換水50部を添加し、窒素置換を行った。その後、フラスコを撹拌しながらオイルバスで内容物が70℃になるまで加熱し、6時間そのまま乳化重合を継続した。その後、この反応液を室温まで冷却して、体積平均粒径:152nm、ピーク平均分子量:15000の樹脂分散液Aを得た。
[Preparation of resin dispersion A]
Styrene: 300 parts Butyl acrylate: 80 parts Acrylic acid: 8 parts Dodecyl mercaptan: 4 parts The above components are mixed in advance and dissolved to prepare a solution (a). On the other hand, 7 parts of nonionic surfactant (trade name: Novonil, Sanyo Kasei Co., Ltd.) and 10 parts of anionic surfactant (trade name: Neogen R, Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.) are added to 520 parts of ion-exchanged water. Dissolve to prepare solution (b). The solutions (a) and (b) were put into a flask, emulsified by dispersing, and slowly mixed for 10 minutes. Further, 50 parts of ion-exchanged water in which 3 parts of ammonium persulfate was dissolved was added to perform nitrogen substitution. Thereafter, while stirring the flask, the contents were heated in an oil bath until the content reached 70 ° C., and emulsion polymerization was continued for 6 hours. Then, this reaction liquid was cooled to room temperature, and a resin dispersion A having a volume average particle size: 152 nm and a peak average molecular weight: 15000 was obtained.
[樹脂分散液Bの作製]
ポリエステル(ビスフェノールAのプロピレンオキサイド2mol付加物/ビスフェノールAのプロピレンオキサイド3mol付加物/フェノールノボラックのエチレンオキサイド5.5mol付加物/テレフタル酸/無水トリメリット酸/ジメチルテレフタラートの重縮合物) :200部
テトラヒドロフラン :280部
ポリエチレングリコール:20部
イオン交換水 :500部
前記成分を予め混合して溶解し溶液を調製し、ローター・ステーター・ホモジナイザー(商品名:ウルトラタラックス、IKA社製)により15分分散させ、その後昇温して80℃で4時間放置した。その後冷却し、体積平均粒径:180nm、ピーク平均分子量:12000の樹脂分散液Bを得た。
[Preparation of resin dispersion B]
Polyester (2 mol of propylene oxide adduct of bisphenol A / 3 mol adduct of propylene oxide of bisphenol A / 5.5 mol adduct of phenol novolac / ethylene oxide / terephthalic acid / trimellitic anhydride / dimethyl terephthalate polycondensate): 200 parts Tetrahydrofuran: 280 parts Polyethylene glycol: 20 parts Ion exchange water: 500 parts The above components are mixed in advance and dissolved to prepare a solution, which is dispersed for 15 minutes with a rotor-stator homogenizer (trade name: Ultra Turrax, manufactured by IKA). Then, the temperature was raised and the mixture was left at 80 ° C. for 4 hours. Thereafter, the mixture was cooled to obtain a resin dispersion B having a volume average particle size of 180 nm and a peak average molecular weight of 12,000.
[樹脂分散液Cの作製]
スチレン :300部
アクリル酸ブチル :80部
アクリル酸 :8部
ドデシルメルカプタン:4部
ジビニルベンゼン :2部
前記成分を予め混合して溶解し溶液(a)を調製する。一方、非イオン性界面活性剤(商品名:ノボニール、三洋化成社製)7部及びアニオン性界面活性剤(商品名:ネオゲンR、第一工業製薬社製)10部をイオン交換水520部に溶解し溶液(b)を調製する。溶液(a)及び(b)をフラスコに投入し、分散させることにより乳化させ10分間ゆっくりと混合した。更に、これに過硫酸アンモニウム3部を溶解したイオン交換水50部を添加し、窒素置換を行なった。その後、フラスコを撹拌しながらオイルバスで内容物が70℃になるまで加熱し、6時間そのまま乳化重合を継続した。その後、この反応液を室温まで冷却して、体積平均粒径:152nm、ピーク平均分子量:50000の樹脂分散液Aを得た。
[Preparation of resin dispersion C]
Styrene: 300 parts butyl acrylate: 80 parts acrylic acid: 8 parts dodecyl mercaptan: 4 parts divinylbenzene: 2 parts The above components are mixed in advance and dissolved to prepare a solution (a). On the other hand, 7 parts of nonionic surfactant (trade name: Novonil, Sanyo Kasei Co., Ltd.) and 10 parts of anionic surfactant (trade name: Neogen R, Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.) are added to 520 parts of ion-exchanged water. Dissolve to prepare solution (b). The solutions (a) and (b) were put into a flask, emulsified by dispersing, and slowly mixed for 10 minutes. Further, 50 parts of ion-exchanged water in which 3 parts of ammonium persulfate was dissolved was added to perform nitrogen substitution. Thereafter, while stirring the flask, the contents were heated in an oil bath until the content reached 70 ° C., and emulsion polymerization was continued for 6 hours. Then, this reaction liquid was cooled to room temperature, and a resin dispersion A having a volume average particle size: 152 nm and a peak average molecular weight: 50000 was obtained.
[樹脂分散液Dの作製]
ポリエステル(ビスフェノールAのプロピレンオキサイド2mol付加物100部/テレフタル酸20部/イソフタル酸20部/ドデセニルコハク酸60部の重縮合物):200部
テトラヒドロフラン :280部
ポリエチレングリコール:5部
イオン交換水 :500部
前記成分を予め混合して溶解し溶液を調製し、ローター・ステーター・ホモジナイザー(商品名:ウルトラタラックス、IKA社製)により15分分散させ、その後昇温して80℃で4時間放置した。その後冷却し、体積平均粒径:180nm、ピーク平均分子量:4000の樹脂分散液Bを得た。
[Preparation of resin dispersion D]
Polyester (polycondensate of bisphenol A propylene oxide 2 mol adduct 100 parts /
[着色剤分散液Aの作製]
着色剤P.Y.74(Fast Yellow SG:山陽色素社製品):70部
アニオン界面活性剤(商品名:ネオゲン、第一工業社製):3部
イオン交換水:400部
前記成分を混合して溶解させた後、ホモジナイザー(IKA社製、ウルトラタラックス)を用いて分散させ、体積平均粒径150nmの着色剤を分散させてなる着色剤分散液Aを得た。
[Preparation of Colorant Dispersion A]
Colorant P.I. Y. 74 (Fast Yellow SG: Sanyo Color Co., Ltd.): 70 parts anionic surfactant (trade name: Neogen, manufactured by Daiichi Kogyo Co., Ltd.): 3 parts Ion-exchanged water: 400 parts After mixing and dissolving the above components, Dispersion was performed using a homogenizer (manufactured by IKA, Ultra Tarrax) to obtain a colorant dispersion A in which a colorant having a volume average particle size of 150 nm was dispersed.
[離型剤分散液Aの作製]
ポリエチレンワックス(商品名:POLYWAX655、東洋ペトロライト社製 融点93℃):100部
アニオン界面活性剤(商品名:パイオニンA−45−D、竹本油脂社製):2部
イオン交換水:500部
前記成分を混合して溶解させた後、ホモジナイザー(IKA社製、ウルトラタラックス)を用いて分散させた後、圧力吐出型ホモジナイザーで分散処理し、体積平均粒径280nmの離型剤微粒子(ポリエチレンワックス)を分散させてなる離型剤分散液(1)を得た。
[Preparation of release agent dispersion A]
Polyethylene wax (trade name: POLYWAX655, melting point 93 ° C., manufactured by Toyo Petrolite Co., Ltd.): 100 parts anionic surfactant (trade name: Pionin A-45-D, manufactured by Takemoto Yushi Co., Ltd.): 2 parts Ion-exchanged water: 500 parts After the components are mixed and dissolved, they are dispersed using a homogenizer (IKA, Ultra Tarrax), then dispersed with a pressure discharge type homogenizer, and release agent fine particles having a volume average particle size of 280 nm (polyethylene wax). ) Was dispersed to obtain a release agent dispersion (1).
[帯電制御剤微粒子分散液A]
4,4’−メチレンビス[2−[N−(4−クロロフェニル)アミド]−3−ヒドロキシナフタレン](下記構造の化合物CA1) 20部、アルキルナフタレンスルホン酸塩4部、脱塩水76部をサンドグラインダーミルにて分散し、帯電制御剤微粒子分散液を得た。UPAで測定した平均粒径は200nmであった。
[Charge control agent fine particle dispersion A]
[帯電制御剤微粒子分散液B]
前記硫黄原子を有する極性樹脂のうちビニル系単量体とSO3X(X=H、アルカリ金属)基含有(メタ)アクリルアミド(以下、スルホン酸アクリルアミドということがある)とからなる重量平均分子量が20000の共重合体(CA2)10部、アルキルナフタレンスルホン酸塩4部、脱塩水76部をサンドグラインダーミルにて分散し、帯電制御剤微粒子分散液を得た。UPAで測定した平均粒径は200nmであった。
[Charge control agent fine particle dispersion B]
Among the polar resins having a sulfur atom, the weight average molecular weight comprising a vinyl monomer and SO 3 X (X = H, alkali metal) group-containing (meth) acrylamide (hereinafter sometimes referred to as sulfonic acid acrylamide) is 10 parts of 20000 copolymer (CA2), 4 parts of alkylnaphthalene sulfonate and 76 parts of demineralized water were dispersed in a sand grinder mill to obtain a charge control agent fine particle dispersion. The average particle size measured by UPA was 200 nm.
[トナー製造例1]
樹脂分散液A :300部
着色剤分散液A :200部
離型剤分散液A :100部
帯電制御剤微粒子分散液A:5部
ロジン変性マレイン酸(軟化点139℃):60部(8質量%)
カチオン性界面活性剤(商品名:サニゾールB50、花王社製):3部
イオン交換水:500部
前記成分を丸底ステンレス製フラスコ中でホモジナイザー(商品名:ウルトラタラックスT50、IKA社製)を用いて混合分散し、混合液を調製した後、加熱用オイルバスで50℃まで撹拌しながら加熱し、50℃で30分保持して凝集粒子を形成した。得られた凝集粒子の一部を光学顕微鏡で観察したところ、凝集粒子の体積平均粒径は約5.1μmであった。
[Toner Production Example 1]
Resin dispersion A: 300 parts Colorant dispersion A: 200 parts Release agent dispersion A: 100 parts Charge control agent fine particle dispersion A: 5 parts Rosin-modified maleic acid (softening point 139 ° C.): 60 parts (8 mass) %)
Cationic surfactant (trade name: Sanizol B50, manufactured by Kao Corporation): 3 parts Ion exchange water: 500 parts The above components were homogenized in a round bottom stainless steel flask (trade name: Ultra Turrax T50, manufactured by IKA). After mixing and dispersing to prepare a mixed solution, the mixture was heated to 50 ° C. with stirring in an oil bath for heating, and held at 50 ° C. for 30 minutes to form aggregated particles. When a part of the obtained aggregated particles was observed with an optical microscope, the volume average particle diameter of the aggregated particles was about 5.1 μm.
この凝集粒子を形成した液に樹脂分散液Aを緩やかに50部追加し、更に50℃で30分間加熱撹拌し、凝集粒子分散液Aを得た。得られた、凝集粒子分散液Aを光学顕微鏡で観察したところ凝集粒子の体積平均粒径は約5.7μmであった。 50 parts of the resin dispersion A was gradually added to the liquid in which the aggregated particles were formed, and the mixture was further heated and stirred at 50 ° C. for 30 minutes to obtain an aggregated particle dispersion A. When the obtained aggregated particle dispersion A was observed with an optical microscope, the volume average particle diameter of the aggregated particles was about 5.7 μm.
次に、前記凝集粒子分散液Aにアニオン性界面活性剤としてドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム(商品名:ネオゲンSC、第一工業社製)6部を追加して97℃まで加熱し、7時間そのまま保持して凝集粒子を融合させた。その後1.0℃/minの降下速度で、45℃まで冷却し、濾過した後にイオン交換水で充分洗浄し、更に400メッシュの篩で濾過を行った。コールターカウンターで前記融合した粒子の体積平均粒径を測定したところ5.8μmであった。これを真空乾燥機で乾燥させイエロートナー粒子Aを得た。 Next, 6 parts of sodium dodecylbenzenesulfonate (trade name: Neogen SC, manufactured by Daiichi Kogyo Co., Ltd.) as an anionic surfactant is added to the aggregated particle dispersion A, heated to 97 ° C., and held for 7 hours. Then, the aggregated particles were fused. Thereafter, it was cooled to 45 ° C. at a descending rate of 1.0 ° C./min, filtered, sufficiently washed with ion-exchanged water, and further filtered through a 400 mesh sieve. When the volume average particle diameter of the fused particles was measured with a Coulter counter, it was 5.8 μm. This was dried with a vacuum dryer to obtain yellow toner particles A.
得られたトナー粒子A100部に対しコロイダルシリカ(日本アエロジル社製、R972)2.0部を添加しヘンシェルミキサーを用いて混合することによりイエロートナーを得た。 To 100 parts of the obtained toner particles A, 2.0 parts of colloidal silica (manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd., R972) was added and mixed using a Henschel mixer to obtain a yellow toner.
更に、ポリメチルメタクリレートを1%被覆した体積平均粒径50μmのフェライトキャリア(パウダーテック社製)に対し、トナー濃度が8%となる量のカラートナーAとをガラス瓶に秤量し、ボールミル台上で5分間混合することによりイエロー現像剤を得た。 Further, with respect to a ferrite carrier (manufactured by Powdertech) having a volume average particle diameter of 50 μm coated with 1% polymethyl methacrylate, color toner A having a toner concentration of 8% is weighed in a glass bottle and placed on a ball mill table. A yellow developer was obtained by mixing for 5 minutes.
[トナー製造例2乃至4]
トナー製造例1の処方のうち、着色剤分散液A中の着色剤としてブラックトナー用には三菱カーボンブラックMA−100(三菱化学社製品)、マゼンタトナー用にはP.R.122(KET RED309:大日本インキ化学社製品)、シアントナー用にはP.B.15−3(KET BLUE104:大日本インキ化学社製品)をそれぞれ用いる以外は同様にしてブラック現像剤:トナー製造例2、マゼンタ現像剤:トナー製造例3、シアン現像剤:トナー製造例4を作製した。
[Toner Production Examples 2 to 4]
Among the formulations of Toner Production Example 1, as a colorant in the colorant dispersion A, Mitsubishi Carbon Black MA-100 (manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation) for black toner and P.I. for magenta toner. R. 122 (KET RED309: manufactured by Dainippon Ink & Chemicals, Inc.) B. 15-3 (KET BLUE104: manufactured by Dainippon Ink Chemical Co., Ltd.) was used in the same manner to produce black developer: toner production example 2, magenta developer: toner production example 3, cyan developer: toner production example 4. did.
[トナー製造例5]
トナー製造例1の処方のうち、帯電制御剤微粒子分散液Aを帯電制御剤微粒子分散液Bに置き換えること以外は同様にしてイエロー現像剤を得た。
[Toner Production Example 5]
In the formulation of Toner Production Example 1, a yellow developer was obtained in the same manner except that the charge control agent fine particle dispersion A was replaced with the charge control agent fine particle dispersion B.
[トナー製造例6]
トナー製造例1の処方のうち、樹脂分散液Aを樹脂分散液Bに置き換えること以外は同様にしてイエロー現像剤を得た。
[Toner Production Example 6]
In the formulation of Toner Production Example 1, a yellow developer was obtained in the same manner except that the resin dispersion A was replaced with the resin dispersion B.
[トナー製造例7]
トナー製造例6の処方のうち、帯電制御剤微粒子分散液Aを帯電制御剤微粒子分散液Bに置き換えること以外は同様にしてイエロー現像剤を得た。
[Toner Production Example 7]
In the formulation of Toner Production Example 6, a yellow developer was obtained in the same manner except that the charge control agent fine particle dispersion A was replaced with the charge control agent fine particle dispersion B.
[トナー製造例8]
トナー製造例1の処方のうち、樹脂分散液Aを樹脂分散液Cに置き換えること以外は同様にしてイエロー現像剤を得た。
[Toner Production Example 8]
A yellow developer was obtained in the same manner as in the toner production example 1 except that the resin dispersion A was replaced with the resin dispersion C.
[トナー製造例9]
トナー製造例5の処方のうち、樹脂分散液Aを樹脂分散液Cに置き換えること以外は同様にしてイエロー現像剤を得た。
[Toner Production Example 9]
A yellow developer was obtained in the same manner as in the toner production example 5 except that the resin dispersion A was replaced with the resin dispersion C.
[トナー製造例10]
トナー製造例1の処方のうち、樹脂分散液Bを樹脂分散液Dに置き換えること以外は同様にしてイエロー現像剤を得た。
[Toner Production Example 10]
In the formulation of Toner Production Example 1, a yellow developer was obtained in the same manner except that the resin dispersion B was replaced with the resin dispersion D.
[トナー製造例11]
トナー製造例5の処方のうち、樹脂分散液Bを樹脂分散液Dに置き換えること以外は同様にしてイエロー現像剤を得た。
[Toner Production Example 11]
In the formulation of Toner Production Example 5, a yellow developer was obtained in the same manner except that resin dispersion B was replaced with resin dispersion D.
[トナー製造例12]
トナー製造例1の処方のうち、帯電制御剤微粒子分散液Aを添加しないこと以外は同様にしてイエロー現像剤を得た。
[Toner Production Example 12]
In the formulation of Toner Production Example 1, a yellow developer was obtained in the same manner except that the charge control agent fine particle dispersion A was not added.
[トナー製造例13]
トナー製造例8の処方のうち、帯電制御剤微粒子分散液Aを添加しないこと以外は同様にしてイエロー現像剤を得た。
[Toner Production Example 13]
A yellow developer was obtained in the same manner as in the toner production example 8 except that the charge control agent fine particle dispersion A was not added.
[トナー製造例14]
トナー製造例6の処方のうち、帯電制御剤微粒子分散液Aを添加しないこと以外は同様にしてイエロー現像剤を得た。
[Toner Production Example 14]
A yellow developer was obtained in the same manner as in the toner production example 6 except that the charge control agent fine particle dispersion A was not added.
[トナー製造例15]
先ず、下記の手順によって懸濁重合法トナーを作製した。60℃に加温したイオン交換水900gに、リン酸三カルシウム3部を添加し、TK式ホモミキサー(特殊機化工業製)を用いて、10,000rpmにて撹拌し、水系媒体を作製した。
[Toner Production Example 15]
First, a suspension polymerization toner was prepared by the following procedure. To 900 g of ion-exchanged water heated to 60 ° C., 3 parts of tricalcium phosphate was added and stirred at 10,000 rpm using a TK homomixer (manufactured by Tokushu Kika Kogyo Co., Ltd.) to prepare an aqueous medium. .
また、下記処方をTK式ホモミキサー(特殊機化工業製)に投入し、60℃に加温した後、用いて、9,000rpmにて撹拌し、溶解、分散した。
・スチレン 160部
・n−ブチルアクリレート 40部
・P.Y.74(Fast Yellow SG:山陽色素社製品) 16部
・サリチル酸アルミニウム化合物 4部
(ボントロンE−88:オリエント化学社製)
・ポリエステル樹脂 20部
(プロピレンオキサイド変性ビスフェノールAとイソフタル酸との重縮合物、
Tg=65℃、Mw=10000、Mn=6000)
・ステアリン酸ステアリルワックス(DSCのメインピーク60℃) 30部
・ジビニルベンゼン 0.6部
・硫黄原子を含む重合体(ビニル系単量体とSO3X(X=H、アルカリ金属)基含有(メタ)アクリルアミド(以下、スルホン酸アクリルアミドということがある)とからなる重量平均分子量が20000の共重合体:CA2) 5部
Further, the following formulation was put into a TK homomixer (manufactured by Tokushu Kika Kogyo Co., Ltd.), heated to 60 ° C., and then stirred at 9,000 rpm for dissolution and dispersion.
-Styrene 160 parts-n-butyl acrylate 40 parts-P.I. Y. 74 (Fast Yellow SG: Sanyo Dye Company) 16 parts Aluminum salicylate compound 4 parts (Bontron E-88: manufactured by Orient Chemical Co., Ltd.)
-
Tg = 65 ° C., Mw = 10000, Mn = 6000)
-Stearyl stearate wax (DSC main peak 60 ° C) 30 parts-Divinylbenzene 0.6 parts-Polymer containing sulfur atom (vinyl monomer and SO 3 X (X = H, alkali metal) group ( 5 parts of a copolymer having a weight average molecular weight of 20000 consisting of (meth) acrylamide (hereinafter sometimes referred to as sulfonic acid acrylamide): CA2)
これに重合開始剤2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)5部を溶解し、重合性単量体組成物を調製した。 In this, 5 parts of a polymerization initiator 2,2'-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) was dissolved to prepare a polymerizable monomer composition.
前記水系媒体中に上記重合性単量体組成物を投入し、60℃,窒素雰囲気下において、 TK式ホモミキサーを用いて8,000rpmで撹拌し、造粒した。 The polymerizable monomer composition was put into the aqueous medium, and granulated by stirring at 8,000 rpm using a TK homomixer at 60 ° C. in a nitrogen atmosphere.
その後、プロペラ式撹拌装置に移して撹拌しつつ、2時間かけて70℃に昇温し、更に4時間後、昇温速度40℃/Hrで80℃まで昇温し、80℃で5時間反応を行い、重合体粒子を製造した。重合反応終了後、該粒子を含むスラリーを冷却し、スラリーの10倍の水量で洗浄し、ろ過、乾燥の後、分級によって粒子径を調整してシアントナーのトナー粒子Bを得た。得られたトナー粒子B100部に対しコロイダルシリカ(日本アエロジル社製、R972)2.0部を添加しヘンシェルミキサー(三井三池社製)を用いて混合することによりイエロートナーを得た。
Then, the temperature was raised to 70 ° C. over 2 hours while stirring by transferring to a propeller type stirring device, and further 4 hours later, the temperature was raised to 80 ° C. at a rate of temperature rise of 40 ° C./Hr and reacted at 80 ° C. for 5 hours. To produce polymer particles. After completion of the polymerization reaction, the slurry containing the particles was cooled, washed with an amount of
更に、ポリメチルメタクリレート(パウダーテック社製)を1%被覆した体積平均粒径50μmのフェライトキャリアと、フェライトキャリアに対しトナー濃度が8%となる量のカラートナーAとをガラス瓶に秤量し、ボールミル台上で5分間混合することによりイエロー現像剤を得た。 Further, a ferrite carrier having a volume average particle diameter of 50 μm coated with 1% of polymethyl methacrylate (Powder Tech) and color toner A having a toner concentration of 8% with respect to the ferrite carrier are weighed in a glass bottle and ball mill A yellow developer was obtained by mixing for 5 minutes on the table.
[トナー製造例16]
トナー製造例15の処方のうち、硫黄原子を含む重合体を添加しないこと以外は同様にしてイエロー現像剤を得た。
[Toner Production Example 16]
A yellow developer was obtained in the same manner as in the toner production example 15 except that the polymer containing sulfur atoms was not added.
[画像評価]
画像評価を行う画像形成装置として限定は特になく、図2に示すような複写機を使用した。具体的に二成分現像剤の評価は、市販のデジタル複写機IRC3200(キヤノン社製)を使用した。前記の複写機において、現像剤補給系は停止させ現像ユニットだけ使用可能とした。露光ユニットを全面縁無し印字が可能なものに置き換えて、定着スピードを190mm/sとし、40枚/分を出力し得る複写装置に改造した。また、定着装置を加熱ローラ、加圧ローラともに表層をPFAで被覆したローラに変更し、回転方向に垂直な方向の長さを全面ベタ画像に対応させるために20mm拡張した。合わせて、転写装置の幅も20mm拡張した。
[Image evaluation]
The image forming apparatus for performing image evaluation is not particularly limited, and a copying machine as shown in FIG. 2 was used. Specifically, for evaluation of the two-component developer, a commercially available digital copying machine IRC3200 (manufactured by Canon Inc.) was used. In the copying machine, the developer supply system is stopped and only the developing unit can be used. The exposure unit was replaced with a printer capable of printing with no borders, and the fixing speed was set to 190 mm / s, and the copying machine was modified to output 40 sheets / min. Also, the fixing device was changed to a roller whose surface layer was covered with PFA for both the heating roller and the pressure roller, and the length in the direction perpendicular to the rotation direction was extended by 20 mm so as to correspond to the entire solid image. In addition, the width of the transfer device was expanded by 20 mm.
表1のようなトナー製造例1乃至16のカラートナーを用いて、表2のような実施例1乃至11および比較例1、2の組み合わせを行い、普通紙(XEROX社製 LETTERサイズ 75g紙)、グロス紙(ヒューレットパッカード社製、HP SOFT GLOSS PAPER LETTER 120g)についてイエロートナーに関して、画像評価を行った。評価画像はイエロー、イエローとシアンの2次色、イエローとマゼンタの2次色、およびブラック4色の2cm四方のパッチ、5ポイントの文字、ライン画像が繰り返される画像を用いた。実施例に使用したトナーの組み合わせは表2に示した。評価結果は表3に示した。 Using the color toners of Toner Production Examples 1 to 16 as shown in Table 1, Examples 1 to 11 and Comparative Examples 1 and 2 as shown in Table 2 were combined, and plain paper (LETTER size 75 g paper manufactured by XEROX) Further, image evaluation was performed on yellow toner on gloss paper (manufactured by Hewlett-Packard, HP SOFT GLOSS PAPER LETTER 120 g). The evaluation image used was an image in which yellow, yellow and cyan secondary colors, yellow and magenta secondary colors, and 4 black 2 cm square patches, 5 point characters, and line images were repeated. The toner combinations used in the examples are shown in Table 2. The evaluation results are shown in Table 3.
[定着ローラ巻きつき性試験]
N/N(23℃、50%RH)、H/H(30℃、80%RH)環境下での耐久試験における初期に定着巻きつき確認を行った。普通紙およびグロス紙を完全に調湿させたものに、転写紙先端から1mmの位置から、像のり量1.1mg/cm2のベタ画像を載せ、未定着画像を得る。これを、IRC3200の定着機を用いて定着させた。普通紙、グロス紙について20枚通紙させて定着部材に巻きつきが発生しないか確認した。
A:巻きつきが起こらず、良好な画像が得られる。
B:巻きつきは発生しないが記録材にしわができる。
C:巻きつきが発生してしまう。
[Fixing roller winding property test]
Fixing wrapping was confirmed at an early stage in a durability test under N / N (23 ° C., 50% RH) and H / H (30 ° C., 80% RH) environment. A solid image having an image paste amount of 1.1 mg / cm 2 is placed on a plain paper and a glossy paper that have been completely humidity-controlled, at a position 1 mm from the leading edge of the transfer paper, and an unfixed image is obtained. This was fixed using a fixing machine of IRC3200. 20 sheets of plain paper and glossy paper were passed, and it was confirmed whether or not the fixing member was wound.
A: No winding occurs and a good image is obtained.
B: Wrapping does not occur, but the recording material is wrinkled.
C: Winding occurs.
[トナー飛散評価]
N/N(23℃、50%RH)環境下で、定着部材を外した状態で未定着画像が画像上の飛び散りが発生していないことを確認した上で、普通紙について全面縁無しベタ画像を100枚印字させて、100枚時の画像上に飛び散りが発生するかどうか確認する。
A:ベタ画像に飛び散りもなく均一で良好。
B:ルーペ確認にて若干飛び散りが認識されるが、目視確認ではまったく問題ないベタ画
像である。
C:目視にてベタ画像先端および後端に飛び散りが確認されるが、実使用上問題となるレ
ベルではない。
D:目視にてベタ画像先端および後端に飛び散った部分問題となるレベル。
E:目視にて実使用に耐えない。
[Toner scattering evaluation]
In a N / N (23 ° C., 50% RH) environment, it was confirmed that the unfixed image was not scattered on the image with the fixing member removed, and then a solid image with no border on the plain paper. Is printed, and it is confirmed whether or not scattering occurs on the 100-sheet image.
A: Uniform and good without scattering on solid images.
B: Slight scattering is recognized by the loupe check, but it is a solid image that does not cause any problems in the visual check.
C: Although scattering is confirmed visually at the front and rear edges of the solid image, it is not a level that causes a problem in actual use.
D: Level that causes a problem of partial scattering of the solid image at the front and rear ends.
E: It cannot endure actual use visually.
[画像濃度薄]
普通紙についてN/N(23℃、50%RH)環境下で、全面縁無し画像を100枚印字させて画像濃度が部分的に低下しないかどうか確認する。100枚時に画像濃度をマクベス濃度計914D(マクベス社製)で測定を行い、濃淡部の差分を比較した。
A:画像濃度濃淡差が0.1未満。
B:画像濃度濃淡差が0.1以上0.2未満。
C:画像濃度濃淡差が0.2以上0.3未満。
D:画像濃度濃淡差が0.3以上。
[Image density is thin]
For plain paper, in a N / N (23 ° C., 50% RH) environment, 100 full-border images are printed to check whether the image density is partially reduced. The image density was measured with a Macbeth densitometer 914D (manufactured by Macbeth Co., Ltd.) at the time of 100 sheets, and the difference between the light and dark portions was compared.
A: Difference in image density is less than 0.1.
B: Image density shading difference is 0.1 or more and less than 0.2.
C: Image density shading difference is 0.2 or more and less than 0.3.
D: Image density shading difference is 0.3 or more.
[文字中抜け]
L/L(15℃、10%RH)、N/N(23℃、50%RH)、H/H(30℃、80%RH)環境下での耐久試験後において、5ポイントの文字、ライン画像を目視及びルーペで行った。評価基準は下記に順ずる。
A:飛び散りもなく、ライン画像及び文字画像は鮮明である。
B:ルーペ確認にて若干飛び散りが認識されるが、目視確認ではまったく問題なし。
C:目視にてライン画像及び文字画像に若干飛び散った部分が確認されるが、実使用上問
題となるレベルではない。
D:目視にてライン画像及び文字画像に飛び散った部分が問題となるレベル。
E:実使用に耐えない。
[Blank characters]
After endurance test under L / L (15 ° C, 10% RH), N / N (23 ° C, 50% RH), H / H (30 ° C, 80% RH) environment, 5 point letters and lines Images were made visually and with a magnifying glass. The evaluation criteria are as follows.
A: There is no scattering and the line image and the character image are clear.
B: Slight scattering is recognized by the loupe check, but there is no problem in the visual check.
C: Although a part scattered in the line image and the character image is visually confirmed, it is not a level that causes a problem in actual use.
D: Level at which the part scattered in the line image and the character image is problematic.
E: Unbearable for actual use.
1 現像剤ホッパー容器
2 供給ローラ
3 規制ブレード
4 現像ローラ
5 感光体
6 現像バイアス電源
7 現像剤
8 撹拌羽
9 帯電ローラ
10 露光装置
11 クリーニング装置
12 転写ローラ
13 転写バイアス電源
14 加熱ローラ
15 加圧ローラ
16 搬送ベルト
17 転写ローラ
18 バックアップローラ
19 加熱装置
20 中間転写ベルト
21 弾性層
22 表面層
23 ロール芯体
24 電磁誘導コイル
P 記録材
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Developer hopper container 2 Supply roller 3 Regulating blade 4 Developing roller 5 Photoconductor 6 Developing bias power supply 7 Developer 8
Claims (4)
前記画像形成方法は、記録材の長さよりも主走査方向と副走査方向のうち少なくとも一方が長い画像を像担持体上に形成し、その一部を記録材に転写して定着するものであり、
前記トナーは、少なくとも結着樹脂、離型剤を含む樹脂微粒子及び着色剤粒子を分散させた分散液中で凝集粒子を形成し凝集粒子分散液を調製する凝集工程と、該凝集粒子分散液を加熱して、凝集粒子を融合する融合工程を含む湿式製法により得られたカラートナーであることを特徴とする画像形成方法。 A charging process in which a voltage is applied to the charging member to charge the image carrier, an electrostatic latent image forming process in which an electrostatic latent image is formed on the charged image carrier, and toner is transferred to the electrostatic latent image. A developing process for developing the toner image, a transfer process in which the toner image visualized on the image carrier by the toner is electrostatically transferred to the recording material with or without the intermediate transfer member, and on the recording material. In an image forming method having a fixing step of heat-fixing a toner image and repeatedly forming an image on an image carrier,
In the image forming method, an image having at least one of the main scanning direction and the sub-scanning direction longer than the length of the recording material is formed on the image carrier, and a part of the image is transferred to the recording material and fixed. ,
The toner includes an aggregating step of forming an aggregated particle dispersion in a dispersion in which at least a binder resin, resin fine particles including a release agent, and a colorant particle are dispersed to prepare an aggregated particle dispersion; and the aggregated particle dispersion An image forming method, which is a color toner obtained by a wet manufacturing method including a fusing step of fusing the aggregated particles by heating.
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