JP2009122153A - Organic fine particle composition, method for manufacturing the same, and method for electrophotographic printing using the same - Google Patents
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- Developing Agents For Electrophotography (AREA)
Abstract
Description
本発明は一般に有機微粒子組成物に関するものであり、より特定的には電子写真方式の印刷に用いる帯電制御機能に優れた有機微粒子組成物に関する。この発明はまたそのような有機微粒子組成物の製造方法に関する。この発明はまたそのような有機微粒子組成物をトナーとして用いた電子写真方式の印刷方法に関する。 The present invention generally relates to an organic fine particle composition, and more particularly to an organic fine particle composition having an excellent charge control function used for electrophotographic printing. The present invention also relates to a method for producing such an organic fine particle composition. The present invention also relates to an electrophotographic printing method using such an organic fine particle composition as a toner.
有機微粒子は、画像処理分野で例えば電子写真用トナー及び現像剤として用いられ、また、流動性向上剤や電荷調整剤等の外添剤、キャリア、光導電性微粉体等各種製品のための微粒子状中間体として用いられる。 Organic fine particles are used, for example, as electrophotographic toners and developers in the field of image processing, and fine particles for various products such as external additives such as fluidity improvers and charge control agents, carriers, and photoconductive fine powders. It is used as an intermediate.
典型例として、電子写真用トナー及び現像剤について見ると、電子写真、静電記録、静電印刷等において使用される現像剤は、その現像工程において、例えば、静電荷像が形成されている感光体等の担持体に一旦付着され、次に転写工程において感光体から転写紙等の転写媒体に転写された後、定着工程において紙面に定着される。その際、潜像保持面上に形成される静電荷像を現像するための現像剤として、キャリアとトナーからなる二成分系現像剤、及びキャリアを必要としない一成分系現像剤(磁性トナー、非磁性トナー)が知られている。 As a typical example, regarding electrophotographic toner and developer, the developer used in electrophotography, electrostatic recording, electrostatic printing, etc. is, for example, a photosensitive in which an electrostatic image is formed in the development process. It is once attached to a carrier such as a body, and then transferred from a photosensitive member to a transfer medium such as transfer paper in a transfer process, and then fixed on a paper surface in a fixing process. At that time, as a developer for developing the electrostatic image formed on the latent image holding surface, a two-component developer composed of a carrier and a toner, and a one-component developer that does not require a carrier (magnetic toner, Non-magnetic toners are known.
従来、電子写真、静電記録、静電印刷などに用いられる有機微粒子の一例としての乾式トナーは、スチレン系樹脂、ポリエステル系樹脂などのトナーバインダーを着色剤などと共に溶融混錬し、微粉砕したものが用いられている。 Conventionally, dry toners as an example of organic fine particles used for electrophotography, electrostatic recording, electrostatic printing, etc. are melt-kneaded and finely pulverized with a toner binder such as a styrene resin and a polyester resin together with a colorant. Things are used.
高品位、高画質の画像を得るために、有機微粒子の粒子径を小さくすることによる改良が図られているが、通常の混錬・粉砕による製造方法ではその粒子径が不定形であり、機械内部では現像部内でのキャリアとの攪拌や、一成分系現像剤として用いる場合は、現像ローラとトナー供給ローラ、層厚規制ブレードや摩擦帯電ブレードなどとによる接触ストレスによりさらに有機微粒子が粉砕され、極微粒子が発生したり、流動化剤が有機微粒子表目に埋め込まれるために画像品質が低下するという現象が発生する。 In order to obtain high-quality, high-quality images, improvements have been made by reducing the particle size of organic fine particles. Internally, the organic fine particles are further pulverized by contact stress between the developing roller and the toner supply roller, the layer thickness regulating blade, the friction charging blade, etc. There occurs a phenomenon that the image quality is deteriorated due to generation of very fine particles or a fluidizing agent embedded in the organic fine particle surface.
これらの問題点を解決する方法として、懸濁重合法、乳化重合凝集法によるトナー製造方法が検討されている。 As a method for solving these problems, a toner production method using a suspension polymerization method or an emulsion polymerization aggregation method has been studied.
また、ポリマー溶解懸濁法と呼ばれる方法が提案されている(例えば特許文献1参照)。この方法は、懸濁重合法、乳化重合凝集法と異なり、用いることのできる樹脂に汎用性が広く、特に透明性や定着後の画像部の平滑性が要求されるフルカラープロセスに有用なポリエステル樹脂を用いることができる点で優れている。しかし、用いた分散剤が強くトナー粒子表面一般に吸着し、後の洗浄操作によっても除去が困難であり、それに伴ってトナーの帯電性が、用いた分散剤によって大きく支配されてしまうという問題点があった。従って、得られるトナーの帯電速度も緩慢であり、かつ湿度の影響を強く受けてしまうものであった。 Further, a method called a polymer dissolution suspension method has been proposed (see, for example, Patent Document 1). Unlike suspension polymerization and emulsion polymerization aggregation methods, this method has a wide range of versatile resins that can be used, and is particularly useful for full-color processes that require transparency and smoothness of the image area after fixing. It is excellent in that it can be used. However, the used dispersant is strongly adsorbed on the surface of the toner particles in general, and it is difficult to remove it by a subsequent cleaning operation, and accordingly, the chargeability of the toner is largely governed by the used dispersant. there were. Therefore, the charging speed of the obtained toner is slow and is strongly influenced by humidity.
また特許文献2ではポリマー溶解懸濁法で用いる樹脂を低分子量のものとして分散相の粘度を下げ、乳化を容易にし、しかも粒子内で重合反応をさせて定着性を改善しているが、粒子内で重合反応に用いる官能基の影響を無視できず、特にイソシアネート化合物を用いた場合、先に述べた分散剤の影響のみならず、得られるウレタン、ウレア基の帯電性に強く支配されてしまうものであった。 In Patent Document 2, the resin used in the polymer dissolution suspension method has a low molecular weight to reduce the viscosity of the dispersed phase, facilitate emulsification, and improve the fixability by carrying out a polymerization reaction in the particles. In particular, the influence of the functional group used for the polymerization reaction cannot be ignored. Especially when an isocyanate compound is used, not only the influence of the dispersant described above but also the chargeability of the resulting urethane and urea groups are strongly controlled. It was a thing.
また、トナーの話とは別に、有機微粒子に機能性を付与する表面改質法として、一般的に機械的処理方法としてハイブリダイゼーション、メカノフュージョンなどが知られている。また化学反応的に処理する方法としては、シランカップリング剤、チタンカップリング剤による表面処理の他、特許文献3,4の技術が提案されている。乾式で機械的処理を行うハイブリダイゼーションやメカノフュージョンは粒子表面の改質処理として一定の効果が認められるものの、これらの処理にはいずれも強い衝撃力や高エネルギーが必須であり、被処理粒子がこれらの処理による履歴を受ける。有機微粒子は一般的にモルフォロジー(結晶の形態)変化を起こしやすい性質を有することから、これらの機械的な表面処理方法を用いると、機能性が付与できたとしても、その他の性能変化をもたらし、目標とする特性が得られないこと多かった。 In addition to the story of toner, hybridization, mechanofusion, and the like are generally known as surface modification methods for imparting functionality to organic fine particles as mechanical treatment methods. Moreover, as a method of chemically reacting, the techniques of Patent Documents 3 and 4 have been proposed in addition to surface treatment with a silane coupling agent and a titanium coupling agent. Hybridization and mechanofusion, which perform dry mechanical processing, are recognized to have a certain effect as particle surface modification treatment, but these treatments all require high impact force and high energy, and the particles to be processed Receive a history of these processes. Since organic fine particles generally have the property of easily causing morphological changes (crystal morphology), even if these mechanical surface treatment methods are used, even if functionality can be imparted, other performance changes are brought about. The target characteristics were often not obtained.
一方、化学反応的に処理する方法としては、シランカップリング剤、チタンカップリング剤などに代表されるカップリング剤による表面処理が一般的である。この他には電子写真用有機微粒子に利用されるものがある(例えば、特許文献3,4)。しかしながら、これらの方法は、機能性付与という点において満足できるものではなく、特に改質剤そのものの自由度が低く、種類が限られてしまうという問題があった。
上述した問題点の他、従来の粉砕型トナーにおいては、トナー製造時に親油性の帯電制御剤(CCA)と呼ばれる機能性有機分子を混練前に添加し、熱溶融混練により該機能性有機分子を均一に分散させ、次いで、これを粉砕し、一定量をトナー表面に露出させることにより、所望の帯電制御効果を得ることが行われている。 In addition to the above-mentioned problems, in the conventional pulverized toner, a functional organic molecule called a lipophilic charge control agent (CCA) is added before kneading at the time of toner production, and the functional organic molecule is removed by hot melt kneading. A desired charge control effect is obtained by uniformly dispersing and then pulverizing and exposing a certain amount to the toner surface.
しかし、機能性有機分子が親油性の高い化合物の場合、その親油性により、油成分であるトナー内部に分散したり、剥離したりして、トナー表面にはほとんど存在せず、制電効果が不十分であった。 However, when the functional organic molecule is a highly oleophilic compound, due to its oleophilicity, it is dispersed inside the toner, which is an oil component, or peels off, and there is almost no presence on the toner surface, resulting in an antistatic effect. It was insufficient.
また、機能性有機分子が親油性化合物の場合は、トナー製造時に油相であるトナーの内部から水相側に移動し、トナー表面に殆ど存在しなくなり、帯電制御効果が発揮しなくなる。 Further, when the functional organic molecule is a lipophilic compound, it moves from the inside of the toner, which is an oil phase, to the water phase side during the production of the toner, hardly exists on the toner surface, and the charge control effect is not exhibited.
この発明は以上の問題点を解決するためになされたもので、所望の帯電制御効果を得ることのできる有機微粒子組成物を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide an organic fine particle composition capable of obtaining a desired charge control effect.
この発明の他の目的は、平均帯電レベルが高く、かつ経時による安定性に優れ、帯電速度も俊敏で、また温度や湿度といった環境の影響を受けないトナーを与える有機微粒子組成物を提供することにある。 Another object of the present invention is to provide an organic fine particle composition that provides a toner having a high average charge level, excellent stability over time, a rapid charging speed, and not affected by the environment such as temperature and humidity. It is in.
この発明の他の目的は、シャープな粒度分布、球形形状を有し、さらに定着性に余裕のある高分子量成分の存在する溶融粘度の高いトナーを与える有機微粒子組成物を提供することにある。 Another object of the present invention is to provide an organic fine particle composition having a sharp particle size distribution, a spherical shape, and a toner having a high melt viscosity in which a high molecular weight component having a sufficient fixability is present.
この発明のさらに他の目的は、上記トナーの用途の他、塗料、各種色材、流動性改良剤、スペーサ、保存安定剤、化粧剤、蛍光標識用微粒子などに活用することができる有機微粒子組成物を提供することにある。 Still another object of the present invention is an organic fine particle composition that can be used for paints, various coloring materials, fluidity improvers, spacers, storage stabilizers, cosmetics, fluorescent labeling fine particles, in addition to the use of the toner. To provide things.
この発明の他の目的は、そのような有機微粒子組成物の製造方法を提供することにある。 Another object of the present invention is to provide a method for producing such an organic fine particle composition.
この発明のさらに他の目的は、潜像を忠実に現像して高画質のフルカラー画像を再現する電子写真方式の印刷方法を提供することにある。 Still another object of the present invention is to provide an electrophotographic printing method that faithfully develops a latent image to reproduce a high-quality full-color image.
この発明のさらに他の目的は、転写効率が高く高画質のフルカラー画像を再現する電子写真方式の印刷方法を提供することにある。 Still another object of the present invention is to provide an electrophotographic printing method that reproduces a high-quality full-color image with high transfer efficiency.
この発明は、少なくとも樹脂及び着色剤を含む有機微粒子組成物に係る。そして、上記有機微粒子中には、下記一般式(1)又は(2)に示すリチウム塩化合物が溶解されていることを特徴とする。各有機微粒子の直径が4μm〜10μmに制御されているのが好ましい。
上記一般式(1)又は(2)に示すリチウム塩化合物の添加量を選ぶことにより、所望の制電制御効果を付与することができ、例えばトナーに使用された場合、トナー同士がくっ付き合うのが防止される。その結果、有機微粒子の直径が4μm〜10μmに制御された状態で、電子写真の印刷に供することができる。 By selecting the addition amount of the lithium salt compound represented by the above general formula (1) or (2), a desired antistatic effect can be imparted. For example, when used in toner, the toners adhere to each other. Is prevented. As a result, it can be used for electrophotographic printing in a state where the diameter of the organic fine particles is controlled to 4 μm to 10 μm.
上記有機微粒子は、懸濁重合法、乳化重合凝集法、ポリマー懸濁法又はポリマー粉砕法で得られたものが好ましい。 The organic fine particles are preferably those obtained by a suspension polymerization method, an emulsion polymerization aggregation method, a polymer suspension method or a polymer pulverization method.
上記有機微粒子100重量部に対し、上記リチウム塩化合物は0.1〜3重量部含まれるのが好ましい。 The lithium salt compound is preferably contained in an amount of 0.1 to 3 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the organic fine particles.
上記リチウム塩化合物はポリエーテルセグメントを有するエラストマーに溶融・溶解されて、上記有機微粒子中に分散されており、上記エラストマー100質量部に対し、上記リチウム塩化合物は0.01〜20質量部含まれており、上記有機微粒子100質量部に対し、上記リチウム塩化合物を含む上記エラストマーを0.01〜10質量部含有するのが好ましい。 The lithium salt compound is melted and dissolved in an elastomer having a polyether segment and dispersed in the organic fine particles. The lithium salt compound is contained in an amount of 0.01 to 20 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the elastomer. It is preferable that the elastomer containing the lithium salt compound is contained in an amount of 0.01 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the organic fine particles.
上記ポリエーテルセグメントを有するエラストマーについてさらに説明すると、基本構造上から、ポリーエーテルジオール、ポリエーテルジアミン、及びこれら変性物、ポリエーテルセグメント形成成分としてポリーエーテルジオールのセグメント、同セグメントを有するポリエーテルエステル、同セグメントを有するポリエーテルアミド、及び同セグメントを有するポリエーテルウレタンの構造を有するエラストマーをあげることができる。 The elastomer having the polyether segment will be further described. From the basic structure, polyether diol, polyether diamine, and modified products thereof, polyether diol segment as a polyether segment forming component, polyether ester having the same segment, Examples thereof include an elastomer having a structure of polyether amide having the same segment and polyether urethane having the same segment.
具体的には、ポリプロピレンと無水マレイン酸とを反応させて得られる変性ポリプロピレンとポリアルキレングリコール(ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコールなど)とを触媒存在下でエステル化することによって得られるブロックポリマーは好適なものとして挙げられる。 Specifically, a block polymer obtained by esterifying a modified polypropylene obtained by reacting polypropylene with maleic anhydride and polyalkylene glycol (polyethylene glycol, polypropylene glycol, etc.) in the presence of a catalyst is suitable. As mentioned.
また、ポリエーテルブロックポリエステル系エラストマーは、1,4−ブタンジオール及びポリテトラメチレンエーテルグリコールなどを出発原料として、エステル交換反応、重縮合反応によって合成することができる。 The polyether block polyester elastomer can be synthesized by a transesterification reaction or a polycondensation reaction using 1,4-butanediol and polytetramethylene ether glycol as starting materials.
また、ポリエーテルエステルブロックポリアミドエラストマーは、テレフタル酸ジメチルと1,4−ブタンジオール及びε―カプロラクトンなどを出発原料として、エステル交換反応重縮合反応によって合成することができる。 The polyether ester block polyamide elastomer can be synthesized by a transesterification polycondensation reaction using dimethyl terephthalate, 1,4-butanediol, ε-caprolactone, and the like as starting materials.
また、好ましい実施態様として、上記リチウム塩化合物は水又は揮発性有機溶媒に溶解されて、上記有機微粒子中に分散されており、上記水又は揮発性有機溶媒100質量部に対し、上記リチウム塩化合物は0.01〜20質量部含まれており、上記有機微粒子100質量部に対し、上記リチウム塩化合物を含む上記水又は揮発性有機溶媒を0.001〜0.1質量部含有するものであってもよい。 As a preferred embodiment, the lithium salt compound is dissolved in water or a volatile organic solvent and dispersed in the organic fine particles, and the lithium salt compound is added to 100 parts by mass of the water or the volatile organic solvent. Is contained in an amount of 0.01 to 20 parts by mass and contains 0.001 to 0.1 parts by mass of the water or volatile organic solvent containing the lithium salt compound with respect to 100 parts by mass of the organic fine particles. May be.
この発明の他の局面に従う有機微粒子組成物の製造方法においては、まず樹脂粒子を準備する。少なくとも上記樹脂粒子と、着色剤と、上記一般式(1)又は(2)に示すリチウム塩化合物を予備混合する。上記予備混合した混合物を、加熱した2軸混錬押出機を用いて混錬し、混錬物を形成する。上記混錬物を粉砕し、その粉砕物から、直径が4〜10μmの有機微粒子を分級し、フィルターして取り出す。 In the method for producing an organic fine particle composition according to another aspect of the present invention, resin particles are first prepared. At least the resin particles, the colorant, and the lithium salt compound represented by the general formula (1) or (2) are premixed. The premixed mixture is kneaded using a heated twin-screw kneading extruder to form a kneaded product. The kneaded product is pulverized, and organic fine particles having a diameter of 4 to 10 μm are classified from the pulverized product and filtered out.
本発明に係る製造方法においては、上記リチウム塩化合物として、一般式(1)又は(2)に示すリチウム塩化合物をポリエーテルセグメントを有するエラストマーに溶融・溶解したものを用いるのが好ましい。 In the production method according to the present invention, it is preferable to use a lithium salt compound represented by the general formula (1) or (2) melted and dissolved in an elastomer having a polyether segment as the lithium salt compound.
また別の実施態様として、上記リチウム塩化合物として、一般式(1)又は(2)に示すリチウム塩化合物を水又は揮発性有機溶剤に溶解したものを用いてもよい。 As another embodiment, a lithium salt compound represented by the general formula (1) or (2) dissolved in water or a volatile organic solvent may be used as the lithium salt compound.
本発明の他の局面に従う発明は、トナーと呼ばれる微粒子を摩擦帯電させ、静電気力を利用して画像形成を行う電子写真方式の印刷方法に係る。そして、上記トナーとして、少なくとも樹脂及び着色剤を含み、さらに上記一般式(1)又は(2)に示すリチウム塩化合物が溶解された有機微粒子を用いることを特徴とする。有機微粒子の直径は4μm〜10μmに制御されるのが好ましい。本発明のトナーを用いることにより、その帯電制御効果により、トナー同士がくっ付き合うのが防止され、画質に優れた現像方法、転写方法、プロセスカートリッジを提供することが可能となる。 The invention according to another aspect of the present invention relates to an electrophotographic printing method in which fine particles called toner are frictionally charged to form an image using electrostatic force. In addition, as the toner, organic fine particles containing at least a resin and a colorant and further dissolving a lithium salt compound represented by the general formula (1) or (2) are used. The diameter of the organic fine particles is preferably controlled to 4 μm to 10 μm. By using the toner of the present invention, it is possible to provide a developing method, a transfer method, and a process cartridge that are excellent in image quality because the toner is prevented from sticking due to its charge control effect.
本発明に係る有機微粒子組成物は、優れた制電性をトナーに付与し、トナー同士がくっ付き合うのを防止し、ひいては、有機微粒子の直径が4μm〜10μmに制御された状態で、電子写真の印刷に供することができる。従って、得られたトナーは、画像品質に優れ、優れた定着性能と保存安定性を有する。また、本発明のトナーを用いることにより、画質に優れた現像方法、転写方法、プロセスカートリッジを提供することが可能となる。 The organic fine particle composition according to the present invention imparts excellent antistatic properties to the toner, prevents the toners from sticking to each other, and in the state where the diameter of the organic fine particles is controlled to 4 μm to 10 μm. Can be used for printing. Therefore, the obtained toner is excellent in image quality, and has excellent fixing performance and storage stability. Further, by using the toner of the present invention, it is possible to provide a developing method, a transfer method, and a process cartridge excellent in image quality.
本発明の有機微粒子組成物は、懸濁重合法、乳化重合法、ポリマー懸濁法ならびに粉砕法で製造することができる。 The organic fine particle composition of the present invention can be produced by suspension polymerization, emulsion polymerization, polymer suspension and pulverization.
懸濁重合法においては、油性重合開始剤および重合性単量体中に着色剤及び離型剤等を分散し、界面活性剤、その他固体分散剤等が含まれる水系媒体中で、乳化法によって乳化分散する。その後、重合反応を行い、懸濁液より分離された樹脂粒子凝集体に、上記塩化合物を添加し、溶解又は分散する。次に、乾燥工程を経た後、該樹脂粒子凝集体を実質凝集前の樹脂粒子の粒径に解砕する解砕工程に運ばれる。解砕は、従来から工業的に粉体、粒子等を生産するために用いられている粉砕機を制限なく使用することができる。なお、該凝集体において、樹脂粒子同士はその界面において点接合ないしはわずかな面接合しているのみであるので、比較的簡単な機構の粉砕機によってわずかなエネルギーによって容易に凝集前の球状樹脂粒子の平均粒径に解砕することができる。 In the suspension polymerization method, a coloring agent, a release agent, and the like are dispersed in an oily polymerization initiator and a polymerizable monomer, and in an aqueous medium containing a surfactant, other solid dispersants, and the like by an emulsification method. Emulsify and disperse. Thereafter, a polymerization reaction is performed, and the salt compound is added to the resin particle aggregate separated from the suspension, and dissolved or dispersed. Next, after passing through a drying step, the resin particle aggregate is conveyed to a crushing step for crushing the resin particle aggregate to a particle size of the resin particles before substantial aggregation. For crushing, a crusher conventionally used for industrially producing powders, particles and the like can be used without limitation. In the agglomerates, the resin particles are only point-bonded or slightly surface-bonded at the interface, so that the spherical resin particles before aggregation can be easily obtained with a little energy by a pulverizer having a relatively simple mechanism. Can be crushed to an average particle size of.
乳化重合凝集法においては、水溶性重開始剤及び重合性単量体を水中で界面活性剤を用いて乳化し、通常の乳化重合の手法によりラテックスを合成する。別途着色剤及び離型剤等を水分散媒体中に分散した分散体を用意し、混合の後に、有機微粒子サイズまで凝集させ、加熱融着させることにより有機微粒子を得る。その後に、上記塩化合物を溶解または分散する。 In the emulsion polymerization aggregation method, a water-soluble heavy initiator and a polymerizable monomer are emulsified in water using a surfactant, and a latex is synthesized by an ordinary emulsion polymerization technique. Separately, a dispersion in which a colorant, a release agent, and the like are dispersed in an aqueous dispersion medium is prepared, and after mixing, the organic fine particles are obtained by agglomerating to an organic fine particle size and heat-sealing. Thereafter, the salt compound is dissolved or dispersed.
ポリマー懸濁法においては、水系媒体としては、水単独でもよいが、水と混和可能な溶媒を併用することもできる。混和可能な溶媒としては、アルコール(メタノール、イソプロパノール、エチレングリコールなど)、ジメチルホルムアミド、テトラヒドロフラン、セロソルブ類(メチルセロソルブなど)、低級ケトン類(アセトン、メチルエチルケトンなど)などが挙げられる。 In the polymer suspension method, water alone may be used as the aqueous medium, but a solvent miscible with water may be used in combination. Examples of the miscible solvent include alcohol (methanol, isopropanol, ethylene glycol, etc.), dimethylformamide, tetrahydrofuran, cellosolves (methyl cellosolve, etc.), lower ketones (acetone, methyl ethyl ketone, etc.), and the like.
有機微粒子組成物の油相には、上記塩化合物、樹脂、プレポリマー、顔料等の着色剤及び離型剤等を揮発性溶剤に溶解/分散する。油相の粘度を低くし、乳化可能とするために、ポリエステル樹脂やプレポリマーが可溶の揮発性溶剤を使用する。該溶剤は沸点が100℃未満である揮発性を有することが、除去が容易な点から好ましい。 In the oil phase of the organic fine particle composition, the above-described salt compound, resin, prepolymer, pigment and other colorants, a release agent and the like are dissolved / dispersed in a volatile solvent. In order to lower the viscosity of the oil phase and make it emulsifiable, a volatile solvent in which the polyester resin or prepolymer is soluble is used. The solvent preferably has volatility with a boiling point of less than 100 ° C. from the viewpoint of easy removal.
揮発性溶剤としては、例えば、トルエン、キシレン、酢酸メチル、酢酸エチル、メチルエチルケトン及びメチルイソブチルケトンなどを単独あるいは2種以上組み合わせて用いることができる。 As the volatile solvent, for example, toluene, xylene, methyl acetate, ethyl acetate, methyl ethyl ketone and methyl isobutyl ketone can be used alone or in combination of two or more.
その他アルコール、水等の水性媒体に溶解可能な溶剤を併用することにより、有機微粒子の形状をさらに調整することもできる。有機微粒子組成物100部に対する溶剤の使用量は、通常10〜900部である。 In addition, the shape of the organic fine particles can be further adjusted by using a solvent that can be dissolved in an aqueous medium such as alcohol or water. The usage-amount of the solvent with respect to 100 parts of organic fine particle compositions is 10-900 parts normally.
得られた乳化分散体から有機溶媒を除去するためには、系全体を除々に昇温し、液滴中の有機溶媒を完全に蒸発除去する方法を採用することができる。あるいはまた、乳化分散体を乾燥雰囲気中に噴霧して、液滴中の非水溶性有機溶媒を完全に除去して有機微粒子を形成し、併せて水系分散媒を蒸発除去することも可能である。 In order to remove the organic solvent from the obtained emulsified dispersion, a method of gradually elevating the temperature of the entire system and completely removing the organic solvent in the droplets can be employed. Alternatively, it is also possible to spray the emulsified dispersion in a dry atmosphere to completely remove the water-insoluble organic solvent in the droplets to form organic fine particles, and to evaporate and remove the aqueous dispersion medium together. .
乳化分散体が噴霧される乾燥雰囲気としては、空気、窒素、炭酸ガス、燃焼ガス等を加熱した気体、特に使用される最高沸点溶媒の沸点以上の温度に加熱された各種気流が一般に用いられる。スプレイドライアー、ベルトドライアー、ロータリーキルンなどの短時間の処理で、充分目的とする品質が得られる。 As a dry atmosphere in which the emulsified dispersion is sprayed, a gas obtained by heating air, nitrogen, carbon dioxide gas, combustion gas, or the like, in particular, various air currents heated to a temperature equal to or higher than the boiling point of the highest boiling solvent used is generally used. Sufficient target quality can be obtained in a short time such as spray dryer, belt dryer or rotary kiln.
乳化分散時の粒度分布が広く、そのい粒度分布を保って洗浄、乾燥処理が行われた場合、所望の粒度分布に分級して粒度分布を整えることができる。 When the particle size distribution at the time of emulsification dispersion is wide and washing and drying processes are performed while maintaining the particle size distribution, the particle size distribution can be adjusted by classification into a desired particle size distribution.
分級操作は液中でサイクロン、デカンター、遠心分離等により、微粒子部分を取り除くことができる。もちろん乾燥後に粉体として取得した後に分級操作を行っても良いが、液体中で行うことが効率の面で好ましい。得られた不要の微粒子、又は粗粒子は再び混練工程に戻して粒子の形成に用いることができる。その際、微粒子又は粗粒子はウエットの状態でも構わない。 In the classification operation, the fine particle portion can be removed in the liquid by a cyclone, a decanter, centrifugation, or the like. Of course, the classification operation may be performed after obtaining the powder as a powder after drying. The unnecessary fine particles or coarse particles obtained can be returned to the kneading step and used for the formation of particles. At that time, fine particles or coarse particles may be in a wet state.
用いた分散剤は得られた分散液からできるだけ取り除くことが好ましいが、先に述べた分級操作と同時に行うのが好ましい。 The dispersant used is preferably removed from the obtained dispersion as much as possible, but it is preferable to carry out it simultaneously with the classification operation described above.
乳化分散体に対して、上記塩化合物を混合・溶解してもよい。 The salt compound may be mixed and dissolved in the emulsified dispersion.
粉砕法においては、樹脂に対して、上記リチウム塩化合物を混練・溶融した後、解砕することによって有機微粒子組成物を得ることができる。さらに樹脂に対して、ポリーエーテルセグメントを有する制電性エラストマーにあらかじめ上記リチウム塩化合物を添加したエラストマー組成物を添加・混練した後、解砕することによって有機微粒子組成物を得ることができる。 In the pulverization method, an organic fine particle composition can be obtained by kneading and melting the lithium salt compound in a resin and then crushing the resin. Furthermore, an organic fine particle composition can be obtained by adding and kneading an elastomer composition obtained by adding the lithium salt compound to an antistatic elastomer having a polyether segment in advance, followed by crushing.
有機微粒子組成物の固形分に対し上記リチウム塩化合物の添加量は、0.001〜1.0%が好ましい。上記エラストマー組成物を添加する場合は、エラストマーに対して、上記リチウム塩化合物を0.1〜20.0%含有するエラストマーをポリマーに対して0.01〜2重量%添加することが好ましい。 The addition amount of the lithium salt compound is preferably 0.001 to 1.0% with respect to the solid content of the organic fine particle composition. When adding the said elastomer composition, it is preferable to add 0.01-2 weight% of elastomers which contain the said lithium salt compound 0.1-20.0% with respect to an elastomer.
本発明においては、所望により、得られた乾燥後の有機微粒子の粉体を、他の異種粒子例えば離型剤微粒子、帯電制御性微粒子、流動化剤微粒子、着色剤微粒子などの異種粒子とともに混合したり、混合粉体に機械的衝撃力を与えることによって表面で固定化、融合化させ、得られる複合体粒子の表面からの異種粒子の脱離を防止することができる。 In the present invention, if desired, the obtained dried organic fine particle powder is mixed with other different kinds of particles such as release agent fine particles, charge control fine particles, fluidizing agent fine particles, colorant fine particles and the like. Alternatively, the mixed powder can be fixed and fused on the surface by applying a mechanical impact force to prevent the detachment of the different particles from the surface of the resulting composite particles.
具体的手段としては、高速で回転する羽根によって混合物に衝撃力を加える方法、高速気流中に混合物を投入し、加速させ、粒子同士または複合化した粒子を適当な衝突板に衝突させる方法などがある。 Specific means include a method of applying an impact force to the mixture by blades rotating at high speed, a method of injecting and accelerating the mixture in a high-speed air stream, and causing particles or composite particles to collide with an appropriate collision plate, etc. is there.
有機微粒子組成物を構成する有機微粒子は、アクリル系重合体、スチレン系重合体、スチレンーアクリル重合体等からなる樹脂粒子の使用が可能である。 As the organic fine particles constituting the organic fine particle composition, resin particles made of an acrylic polymer, a styrene polymer, a styrene-acrylic polymer, or the like can be used.
有機微粒子を構成するアクリル系重合体としては、アクリル酸もしくはアクリル酸エステル、メタクリル酸若しくはメタクリル酸エステルから選ばれる単量体を重合して得られる単独重合体あるいは共重合体である。かかるアクリル系重合体を得るために用いられるアクリル系単量体としてはアクリル酸、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸n−ブチル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸プロピル、アクリル酸n−オクチル、アクリル酸ドデシル、アクリル酸ラウリル、アクリル酸2−エチルへキシル、アクリル酸ステアリル、アクリル酸2−クロルエチル、アクリル酸フェニル、α−クロルアクリル酸メチル、メタクリル酸、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n−ブチル、メタクリル酸イソプロピル、メタクリル酸n−オクチル、メタクリル酸ドデシル、メタクリル酸ラウリル、メタクリル酸2−エチルヘキシル、メタクリル酸ステアリル、メタクリル酸フェニル、メタクリル酸ジメチルアミノエチル、メタクリル酸ジエチルアミノエチル等が挙げられる。 The acrylic polymer constituting the organic fine particles is a homopolymer or copolymer obtained by polymerizing a monomer selected from acrylic acid or acrylic ester, methacrylic acid or methacrylic ester. Acrylic monomers used to obtain such acrylic polymers include acrylic acid, methyl acrylate, ethyl acrylate, n-butyl acrylate, isobutyl acrylate, propyl acrylate, n-octyl acrylate, acrylic Dodecyl acid, lauryl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, stearyl acrylate, 2-chloroethyl acrylate, phenyl acrylate, methyl α-chloroacrylate, methacrylic acid, methyl methacrylate, ethyl methacrylate, propyl methacrylate , N-butyl methacrylate, isopropyl methacrylate, n-octyl methacrylate, dodecyl methacrylate, lauryl methacrylate, 2-ethylhexyl methacrylate, stearyl methacrylate, phenyl methacrylate, dimethyl methacrylate Minoechiru, and diethylaminoethyl methacrylate.
スチレン系単量体としては、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、α−メチルスチレン、p−エチルスチレン、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、p−クロルスチレン、3,4−ジクロルスチレン等が挙げられる。 Styrene monomers include styrene, o-methylstyrene, m-methylstyrene, p-methylstyrene, α-methylstyrene, p-ethylstyrene, 2,4-dimethylstyrene, pn-butylstyrene, p -Tert-butyl styrene, pn-hexyl styrene, pn-octyl styrene, pn-nonyl styrene, pn-decyl styrene, pn-dodecyl styrene, p-methoxy styrene, p-phenyl styrene , P-chlorostyrene, 3,4-dichlorostyrene and the like.
上記スチレン系単量体の1種又は2種以上からスチレン系重合体が得られるが、本発明においては、必要に応じてその他の単量体が1種又は2種以上共重合されたものであってもよい。この場合には、単量体組成物においてスチレン系単量体を50質量%以上の割合で用いることが好ましい。 A styrene polymer can be obtained from one or more of the above styrene monomers. In the present invention, one or more other monomers are copolymerized as required. There may be. In this case, it is preferable to use a styrene monomer in the monomer composition at a ratio of 50% by mass or more.
有機微粒子を構成するスチレンーアクリル系共重合体は、上記アクリル系単量体の1種又は2種以上と上記スチレン系単量体の1種又は2種以上とにより得られるが、必要に応じてその他の単量体が1種又は2種以上共重合されたものであってもよい。この場合には、単量体組成物において、アクリル系単量体およびスチレン系単量体の合計が50質量%以上の割合で用いることが好ましい。 The styrene-acrylic copolymer constituting the organic fine particles can be obtained by using one or more of the above acrylic monomers and one or more of the above styrenic monomers. In addition, one or two or more types of other monomers may be copolymerized. In this case, in the monomer composition, the total of the acrylic monomer and the styrene monomer is preferably used at a ratio of 50% by mass or more.
その他の単量体としては、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、アクリルアミド等のアクリル酸若しくはメタクリル酸誘導体、酢酸ビニル、酪酸ビニル、安息香酸ビニル等のビニルエステル類、ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル等のビニルエーテル類、ビニルメチルケトン等のビニルケトン類、ブタジエン、イソプレン等のジエン類、マレイン酸、フマール酸等の不飽和カルボン酸類、その他が挙げられる。 Other monomers include acrylic acid or methacrylic acid derivatives such as acrylonitrile, methacrylonitrile and acrylamide, vinyl esters such as vinyl acetate, vinyl butyrate and vinyl benzoate, and vinyl ethers such as vinyl methyl ether and vinyl ethyl ether. , Vinyl ketones such as vinyl methyl ketone, dienes such as butadiene and isoprene, unsaturated carboxylic acids such as maleic acid and fumaric acid, and the like.
本発明に係る有機微粒子を現像剤に転用する場合、着色剤としては、公知の染料及び顔料が使用でき、例えば、カーボンブラック、ニグロシン染料、鉄黒、ナフトールイエローS、ハンザイエロー(10G,5G,G)、カドミュウームイエロー、黄色酸化鉄、黄土、黄鉛、チタン黄、ポリアゾイエロー、オイルイエロー、ハンザイエロー(GR,A,RN,R)、ピグメントイエローL,ベンジジンイエロー(G,GR),パーマネントイエロー(NCG)、バルカンファストイエロー(5G,R)、タートラジンレーキ、キノリンイエローレーキ、アンスラザンイエローBGL,イソインドリノンイエロー、ベンガラ、鉛丹、鉛朱、カドミュウームレッド、カドミュウームマーキュリレッド、アンチモン朱、パーマネントレッド4R、パラレッド、ファイセーレッド、パラクロルオルトニトロアニリンレッド、リソールファストスカーレットG,ブリリアントファストスカーレット、ブリリアントカーンミンBS,パーマネントレッド(F2R,F4R,FRL,FRLL,F4RH)、ファストスカーレットVD,ベルカンファストルビンB、ブリリアントスカーレットG,リソールビンGX,パーマネントレッドF5R,ブリリアントカーミン6B,ポグメントスカーレット3B,ボルドー5B,トルイジンマルーン、パーマネントボルドーF2K,ヘリオボルドーBL,ボルドー10B,ボンマルーンライト、ボンマルーンメジアム、エオシンレーキ、ローダミンレーキB、ローダミンレーキY、アリザリンレーキ、チオインジゴレッド、チオインジゴマルーン、オイルレッド、キナクリドンレッド、ピラゾロンレッド、ポリアゾレッド、クロームバーミリオン、ベンジジンオレンジ、ペリノンオレンジ、オイルオレンジ、コバルトブルー、セルリアンブルー、アルカリブルーレーキ、ピーコックブルーレーキ、ビクトリアブルーレーキ、無金属フタロシアニンブルー、フタロシアニンブルー、ファストスカイブルー、インダンスレンブルー(RS,BC)インジゴ、群青、紺青、アントラキノンブルー、ファストバイオレットB、メチルバイオレットレーキ、コバルト紫、マンガン紫、ジオキサンバイオレット、アントラキノンバイオレット、クロムグリーン、ジンクグリーン、酸化クロム、ピリジアン、エメラルドグリーン、ピグメントグリーンB、ナフトールグリーンB,グリーンゴールド、アシッドグリーンレーキ、マラカイトグリーンレーキ、フタロシアニングリーン、アントラキノングリーン、酸化チタン、亜鉛華、リトボン及びそれらの混合物が使用できる。 When the organic fine particles according to the present invention are used as a developer, known dyes and pigments can be used as the colorant. For example, carbon black, nigrosine dye, iron black, naphthol yellow S, Hansa yellow (10G, 5G, G), cadmium yellow, yellow iron oxide, ocher, yellow lead, titanium yellow, polyazo yellow, oil yellow, Hansa yellow (GR, A, RN, R), pigment yellow L, benzidine yellow (G, GR) , Permanent Yellow (NCG), Vulcan Fast Yellow (5G, R), Tartra Gin Lake, Quinoline Yellow Lake, Anthrazan Yellow BGL, Isoindolinone Yellow, Bengala, Lead Red, Lead Zhu, Cadmuum Red, Cadmium Mercury Red, Antimon Zhu, Permanent Red 4R, PA Red, Faise Red, Parachlor Ortho Nitroaniline Red, Resol Fast Scarlet G, Brilliant Fast Scarlet, Brilliant Carmine BS, Permanent Red (F2R, F4R, FRL, FRLL, F4RH), Fast Scarlet VD, Belkan Fast Rubin B, Brilliant Scarlet G, Resolbin GX, Permanent Red F5R, Brilliant Carmine 6B, Pogment Scarlet 3B, Bordeaux 5B, Toluidine Maroon, Permanent Bordeaux F2K, Helio Bordeaux BL, Bordeaux 10B, Bon Maroon Light, Bon Maroon Medium, Eosin Lake, Rhodamine Lake B, Rhodamine Lake Y, Alizarin Lake, Thioindigo Red, Thioindigo Maroon, Oil Quinacridone red, pyrazolone red, polyazo red, chrome vermilion, benzidine orange, perinone orange, oil orange, cobalt blue, cerulean blue, alkaline blue rake, peacock blue rake, Victoria blue rake, metal-free phthalocyanine blue, phthalocyanine blue , Fast Sky Blue, Indanthrene Blue (RS, BC) Indigo, Ultramarine Blue, Bitumen, Anthraquinone Blue, Fast Violet B, Methyl Violet Lake, Cobalt Purple, Manganese Purple, Dioxane Violet, Anthraquinone Violet, Chrome Green, Zinc Green, Oxidation Chrome, Pyridian, Emerald Green, Pigment Green B, Naphthol Green B, Green Gold, Acid Guri Enlake, Malachite Green Lake, Phthalocyanine Green, Anthraquinone Green, Titanium Oxide, Zinc Hana, Litobon and mixtures thereof can be used.
着色剤の含有量は、トナーに対して通常1〜15重量%、好ましくは3〜10重量%である。 The content of the colorant is usually 1 to 15% by weight, preferably 3 to 10% by weight, based on the toner.
本発明で用いる着色剤は、樹脂と複合化されたマスターバッチとして用いることもできる。 The colorant used in the present invention can also be used as a master batch combined with a resin.
マスタバッチは、樹脂と着色剤とを高せん断力をかけて混合、混練することによって調整することができる。この際、着色剤と樹脂の相互作用を高めるために有機溶剤を用いることができる。 The master batch can be adjusted by mixing and kneading the resin and the colorant under a high shearing force. At this time, an organic solvent can be used to enhance the interaction between the colorant and the resin.
また、いわゆるフラッシング法と呼ばれる水を含んだ着色剤の水性ペーストを樹脂と有機溶剤とともに混合混練し、着色剤を樹脂側に移行させ、水分と有機溶剤を除去する方法も適用できる。着色剤のウエットケーキをそのまま用いることができるので、乾燥する必要がなく、好ましく用いられる。混合混練するには3本ロールミル等の高せん断分散装置が好ましく用いられる。 In addition, a so-called flushing method, which is an aqueous paste of a colorant containing water, is mixed and kneaded together with a resin and an organic solvent, and the colorant is transferred to the resin side to remove moisture and the organic solvent. Since the wet cake of the colorant can be used as it is, it does not need to be dried and is preferably used. For mixing and kneading, a high shear dispersion device such as a three-roll mill is preferably used.
また、バインダー、着色剤とともに離型剤としてワックスを含有させることもできる。 Moreover, a wax can also be contained as a release agent together with a binder and a colorant.
ワックスとしては、公知のものが使用でき、例えばポリオレフィンワックス(ポリエチレンワックス、ポリプロピレンワックスなど)、長鎖炭化水素(パラフィンワックス、サゾールワックスなど)、カルボニル基含有ワックスである。さらに好ましくはポリアルカン酸エステルである。 As the wax, known ones can be used, for example, polyolefin wax (polyethylene wax, polypropylene wax, etc.), long chain hydrocarbon (paraffin wax, sasol wax, etc.), and carbonyl group-containing wax. More preferred are polyalkanoic acid esters.
本発明におけるワックスの融点は、通常40〜160℃であり、好ましくは50〜120℃、さらに好ましくは60〜90℃である。融点が40℃未満のワックスは耐熱保存性に悪影響を与え、160℃を超えるワックスは低温での定着時にコールドオフセットを起こしやすい。 The melting point of the wax in the present invention is usually 40 to 160 ° C, preferably 50 to 120 ° C, more preferably 60 to 90 ° C. A wax having a melting point of less than 40 ° C. has an adverse effect on heat resistant storage stability, and a wax having a melting point of more than 160 ° C. tends to cause a cold offset when fixing at a low temperature.
またワックスの溶融粘度は、融点より20℃高い温度での測定値として、5〜1000cpsが好ましく、さらに好ましくは10〜100cpsである。1000cpsを超えるワックスは、耐ホットオフセット性、低温定着性への向上効果に乏しい。 The melt viscosity of the wax is preferably 5 to 1000 cps, more preferably 10 to 100 cps, as a measured value at a temperature 20 ° C. higher than the melting point. Waxes exceeding 1000 cps have poor effects for improving hot offset resistance and low-temperature fixability.
本発明に係る有機微粒子を用いたトナー中のワックスの含有率は通常0〜40重量%であり、好ましくは3〜30重量%である。 The wax content in the toner using the organic fine particles according to the present invention is usually 0 to 40% by weight, preferably 3 to 30% by weight.
乾式トナーは、以下の方法で製造することができるが、もちろんこれに限定されるものではない。 The dry toner can be manufactured by the following method, but is not limited to this.
また、現像剤を調整する際には、現像剤の流動性や保存性、現像性、転写性を高めるために、以上のようにして製造された現像剤に、さらに疎水性シリカ微粉末等の無機微粒子を添加混合してもよい。 In addition, when adjusting the developer, in order to improve the fluidity, storage stability, developability, and transferability of the developer, the developer produced as described above is further added with a hydrophobic silica fine powder or the like. Inorganic fine particles may be added and mixed.
使用できる混合設備の例としては、V型混合機、ロッキングミキサー、レーディングミキサー、ナウターミキサー、ヘンシェルミキサーなどが挙げられる。 Examples of the mixing equipment that can be used include a V-type mixer, a rocking mixer, a trading mixer, a Nauter mixer, a Henschel mixer, and the like.
得られたトナーの形状をさらに調節するには、トナーバインダーと着色剤からなるトナー材料を溶融混練後、微粉砕したものをハイブリタイザー、メカノフュージョンなどを用いて機械的に形状を調節する方法や、トナー材料をトナーバインダーが可溶な溶剤に溶解分散後、スプレードライ装置を用いて脱溶剤して球形トナーを得る、いわゆるスプレードライ法と呼ばれる方法、また水系媒体中で加熱することにより球形化する方法などが挙げられるが、これに限定されるものでない。 In order to further adjust the shape of the obtained toner, a toner material composed of a toner binder and a colorant is melt-kneaded and then finely pulverized and then mechanically adjusted using a hybridizer, mechanofusion, etc. The toner material is dissolved and dispersed in a solvent in which the toner binder is soluble, and then the solvent is removed using a spray drying device to obtain a spherical toner. The so-called spray drying method is also used, and the toner is made spherical by heating in an aqueous medium. However, it is not limited to this.
本発明で得られた着色粒子の流動性や現像性、帯電性を補助するための外添剤としては、無機微粒子を用いることができる。 As the external additive for assisting the fluidity, developability and chargeability of the colored particles obtained in the present invention, inorganic fine particles can be used.
この無機微粒子の使用割合は、トナーの0.01〜5重量%であることが好ましく、特に0.01〜2.0重量%であることが好ましい。 The proportion of the inorganic fine particles used is preferably 0.01 to 5% by weight of the toner, and particularly preferably 0.01 to 2.0% by weight.
外添剤を混合するには、一般の粉体の混合機が用いられる。 In order to mix the external additive, a general powder mixer is used.
本発明の製造方法によって得た有機微粒子を用いたトナーを2成分現像剤とする場合には、磁性キャリアと混合して用いれば良く、現像剤中のキャリアとトナーの含有比は、キャリア100重量部に対してトナー1〜10重量部が好ましい。 When a toner using organic fine particles obtained by the production method of the present invention is used as a two-component developer, it may be used by mixing with a magnetic carrier, and the carrier to toner content ratio in the developer is 100 weight carrier. 1 to 10 parts by weight of toner is preferable with respect to parts.
磁性キャリアとしては、粒子径20〜200μm程度の鉄粉、フェライト粉、マグネタイト粉、磁性樹脂キャリアなど従来から公知のものが使用できる。 As the magnetic carrier, conventionally known ones such as iron powder, ferrite powder, magnetite powder, magnetic resin carrier having a particle diameter of about 20 to 200 μm can be used.
本発明の製造方法によって得た有機微粒子を用いたトナーは、キャリアを使用しない1成分系の磁性トナー或いは非磁性トナーとしても用いることができる。 The toner using the organic fine particles obtained by the production method of the present invention can also be used as a one-component magnetic toner or non-magnetic toner that does not use a carrier.
本発明の有機微粒子に対して、液中で上記リチウム塩化合物を添加する場合、有機微粒子の製造に用いた界面活性剤等を洗浄して除去した後、行うのが好ましい。 When the lithium salt compound is added to the organic fine particles of the present invention in a liquid, it is preferably performed after washing and removing the surfactant used for the production of the organic fine particles.
水中に存在している余剰の界面活性剤を、ろ過、遠心分離などの固液分離操作をして除去し、得られたケーキ、スラリーを水系媒体中に再分散する。その後、逆極性の界面活性剤水溶液を攪拌下除々に添加する。逆極性の界面活性剤は有機微粒子固形分に対し0.01〜1重量%使用することができる。 Excess surfactant present in the water is removed by solid-liquid separation operations such as filtration and centrifugation, and the resulting cake and slurry are redispersed in an aqueous medium. Thereafter, an aqueous surfactant solution having a reverse polarity is gradually added with stirring. The reverse polarity surfactant can be used in an amount of 0.01 to 1% by weight based on the solid content of the organic fine particles.
上記各工程を経て得られるトナーは、耐久印字を行っても、解像度が良く、フィルミングやカブリが起こらず、印字耐久性に優れている。本発明の製造方法によれば、このような優れた印字性能を有するトナーを安定的かつ効率良く製造することができる。 The toner obtained through each of the above steps has good resolution even when durable printing is performed, and does not cause filming or fogging and has excellent printing durability. According to the production method of the present invention, a toner having such excellent printing performance can be produced stably and efficiently.
図1は、本発明により得られるトナーが適用される画像形成装置の構成の一例を示す図である。 FIG. 1 is a diagram showing an example of the configuration of an image forming apparatus to which toner obtained by the present invention is applied.
印刷プロセスには、帯電、露光、現像、転写、定着、クリーニングの各プロセスがある。帯電プロセスでは帯電ローラ1に電圧を印加して感光ドラム2の表面に一様に電荷を与える。感光ドラム2は、導電性支持ドラムの上に光導電層を設けたものである。この光導電層は、例えば有機感光体、セレン感光体、酸化亜鉛感光体、アモルファスシリコン感光体等で構成される。光導電層は導電性支持ドラム体に結着されている。光導電層は導電性支持ドラムに結着するために用いる樹脂としては、例えばポリエステル樹脂、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂等が挙げられる。上記の中でもポリカーボネート樹脂が好ましい。 The printing process includes charging, exposure, development, transfer, fixing, and cleaning processes. In the charging process, a voltage is applied to the charging roller 1 to uniformly charge the surface of the photosensitive drum 2. The photosensitive drum 2 is obtained by providing a photoconductive layer on a conductive support drum. This photoconductive layer is composed of, for example, an organic photoreceptor, a selenium photoreceptor, a zinc oxide photoreceptor, an amorphous silicon photoreceptor, or the like. The photoconductive layer is bound to the conductive support drum body. Examples of the resin used for binding the photoconductive layer to the conductive support drum include polyester resin, acrylic resin, polycarbonate resin, phenol resin, and epoxy resin. Among these, polycarbonate resin is preferable.
露光プロセスでは、LEDヘッド3により画像信号に対応した光を感光ドラム2の表面に照射し、静電画像を形成する。 In the exposure process, the LED head 3 irradiates light corresponding to the image signal onto the surface of the photosensitive drum 2 to form an electrostatic image.
現像プロセスでは、まず供給ローラ4と現像ローラ5の摩擦により、その間にあるトナー6が摩擦帯電される。供給ローラ4及び現像ローラ5にはトナー6が現像ローラ5側に引き付けられるような電圧が印加されている。現像ローラ5に供給されたトナー6はローラ表面に保持され、層規制ブレード7との接触部を通過する際に薄層に形成される。ここでもトナー6は、層規制ブレード7及び現像ローラ5との摩擦により帯電する。そして、薄層に形成されたトナー6は、現像ローラ5の回転により、感光ドラム2との接触部に運ばれる。感光ドラム2と現像ローラ5の間には、露光プロセスで光が照射された部分ではトナー6が感光ドラム2側に移動し、光が照射されていない部分ではトナー6が現像ローラ5に保持される様な電界が形成されている。 In the developing process, first, the toner 6 between them is frictionally charged by friction between the supply roller 4 and the developing roller 5. A voltage is applied to the supply roller 4 and the developing roller 5 so that the toner 6 is attracted to the developing roller 5 side. The toner 6 supplied to the developing roller 5 is held on the roller surface and is formed into a thin layer when passing through the contact portion with the layer regulating blade 7. Here too, the toner 6 is charged by friction between the layer regulating blade 7 and the developing roller 5. Then, the toner 6 formed in a thin layer is conveyed to a contact portion with the photosensitive drum 2 by the rotation of the developing roller 5. Between the photosensitive drum 2 and the developing roller 5, the toner 6 moves to the photosensitive drum 2 side in a portion irradiated with light in the exposure process, and the toner 6 is held by the developing roller 5 in a portion not irradiated with light. Such an electric field is formed.
転写プロセスでは、感光ドラム2に現像されたトナー6を静電気力により媒体9上へ移動する。上記動作をブラック、イエロー、マゼンタ、シアンの4色について順次行い、媒体9上にカラー画像を形成する。図中、12は転写ローラ、13は媒体搬送ベルト、14は搬送用ローラである。 In the transfer process, the toner 6 developed on the photosensitive drum 2 is moved onto the medium 9 by electrostatic force. The above operation is sequentially performed for four colors of black, yellow, magenta, and cyan to form a color image on the medium 9. In the figure, 12 is a transfer roller, 13 is a medium conveying belt, and 14 is a conveying roller.
定着プロセスでは、定着装置10で媒体9上のトナー6を熱や圧力により溶融し定着する。クリーニングプロセスでは、転写プロセスで媒体9上に移動されずに感光ドラム2上に残った、少量のトナー6をゴムブレード11により掻き落とす。 In the fixing process, the toner 6 on the medium 9 is melted and fixed by heat or pressure by the fixing device 10. In the cleaning process, a small amount of toner 6 remaining on the photosensitive drum 2 without being transferred onto the medium 9 in the transfer process is scraped off by the rubber blade 11.
本発明においては、現像ローラ5及び該現像ローラ5上に供給する現像剤の層厚を均一に規制する層規制ブレード7を備えた複数の現像装置によって、本発明によって得られた有機微粒子を現像剤として用いる。単一の感光ドラム2上に形成された各色に分割された静電潜像を、それぞれの色に対応する現像剤により現像する方法で現像することができる。 In the present invention, the organic fine particles obtained by the present invention are developed by a plurality of developing devices including a developing roller 5 and a layer regulating blade 7 that uniformly regulates the layer thickness of the developer supplied onto the developing roller 5. Used as an agent. The electrostatic latent image divided on each color formed on the single photosensitive drum 2 can be developed by a method of developing with a developer corresponding to each color.
また、本発明においては、現像ローラ5及び該現像ローラ5上に供給する現像剤の層厚を均一に規制する層規制ブレード7を備えた複数の現像装置によって、本発明によって得られた有機微粒子を現像剤として用いる。単一の感光ドラム2上に形成された各色に分割された静電潜像を、それぞれの色に対応する現像剤により現像し、中間転写体を電界によって転写することができる。 In the present invention, the organic fine particles obtained by the present invention are provided by a plurality of developing devices including a developing roller 5 and a layer regulating blade 7 for uniformly regulating the layer thickness of the developer supplied onto the developing roller 5. Is used as a developer. The electrostatic latent image divided into each color formed on the single photosensitive drum 2 is developed with a developer corresponding to each color, and the intermediate transfer member can be transferred by an electric field.
また、本発明においては、現像ローラ5及び該現像ローラ5上に供給する現像剤の層厚を均一に規制する層規制ブレード7を備えた複数の現像装置によって、本発明によって得られた有機微粒子を現像剤として用いる。現像装置に対応した複数の感光ドラム2上に形成された各色に分割された静電潜像をそれぞれの色に対応する現像剤により現像することができる。 In the present invention, the organic fine particles obtained by the present invention are provided by a plurality of developing devices including a developing roller 5 and a layer regulating blade 7 for uniformly regulating the layer thickness of the developer supplied onto the developing roller 5. Is used as a developer. The electrostatic latent image divided into each color formed on the plurality of photosensitive drums 2 corresponding to the developing device can be developed with a developer corresponding to each color.
また、本発明においては、現像ローラ5及び該現像ローラ5上に供給する現像剤の層厚を均一に規制する層規制ブレード7を備えた複数の現像装置によって、本発明によって得られた有機微粒子を現像剤として用いる。現像装置に対応した複数の感光ドラム2上に形成された各色に分割された静電潜像をそれぞれの色に対応する現像剤により現像し、中間転写体に電界によって転写することができる。 In the present invention, the organic fine particles obtained by the present invention are provided by a plurality of developing devices including a developing roller 5 and a layer regulating blade 7 for uniformly regulating the layer thickness of the developer supplied onto the developing roller 5. Is used as a developer. The electrostatic latent image divided into each color formed on the plurality of photosensitive drums 2 corresponding to the developing device can be developed with a developer corresponding to each color and transferred to an intermediate transfer member by an electric field.
以下本発明を実施例によりさらに詳細に説明するが、本発明はこれに限定されるものでない。なお、以下において示す部は、いずれも重量基準である。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples, but the present invention is not limited thereto. In addition, all the parts shown below are based on weight.
(画像特性試験)
図1に示す電子写真複写機と同様な原理で動く複写機を用い、Aサイズの画像面積率6%の原稿で、A4サイズの転写紙に連続250枚の画出しを行い、画像濃度安定性を調べた。
(Image characteristics test)
Using a copier that operates on the same principle as the electrophotographic copier shown in FIG. 1, 250 images are continuously printed on an A4 size transfer paper with an A size image area ratio of 6%, thereby stabilizing the image density. I examined the sex.
(帯電量)
約10gの現像剤を、100ccのポリエチレン瓶に入れ、50℃で120rpmで5分間、および900分間回転させた後、帯電量(μC/g,23℃,60%RH)を測定した。
(Charge amount)
About 10 g of developer was put in a 100 cc polyethylene bottle, rotated at 120 rpm at 50 ° C. for 5 minutes, and 900 minutes, and then the charge amount (μC / g, 23 ° C., 60% RH) was measured.
(耐ブロッキング性試験)
約10gの現像剤を、100ccのポリエチレン瓶に入れ、50℃で3日間放置した後、目視で評価した。
(Blocking resistance test)
About 10 g of the developer was put in a 100 cc polyethylene bottle, left at 50 ° C. for 3 days, and then visually evaluated.
図2は、実施例1に係るトナー現像剤の製造工程のフローを示す図である。 FIG. 2 is a flowchart illustrating a toner developer manufacturing process according to the first embodiment.
スチレン80部、n−ブチルアクリレート20部及びアゾビスイソブチロニトリル0.5部を配合した混合物を懸濁液に仕込み、窒素ガスを吹き込みながら75℃に加熱して、5分間攪拌を続けて懸濁重合反応を行った。冷却後、この懸濁液をろ過した後、乾燥して樹脂粒子を得た。この樹脂100部に対して、マグネタイトに珪酸塩を添加した磁性体80部、着色剤(DIC社製、商品名CT−BX121)5部、ワックス4部、リチウムビス(トリフルオロメタンスルフォニル)イミド(リチウム塩化合物(1))0.05部を予備混合した後、130℃に設定した二軸混練押出機を用いて混練した。得られた混練物を冷却し、カッターミルで粗解砕した後、ジェット気流を用いた微粉砕機を用いて解砕し、さらに多分割分級機により分級し、フィルターを行い、直径が4〜10μmの粉末、平均粒子径6.8μmの有機微粒子組成物であるトナー現像剤を得た。 A mixture of 80 parts of styrene, 20 parts of n-butyl acrylate and 0.5 part of azobisisobutyronitrile was charged into the suspension, heated to 75 ° C. while blowing nitrogen gas, and stirred for 5 minutes. A suspension polymerization reaction was performed. After cooling, the suspension was filtered and dried to obtain resin particles. 80 parts of a magnetic material obtained by adding silicate to magnetite, 5 parts of a colorant (trade name CT-BX121, manufactured by DIC), 4 parts of wax, lithium bis (trifluoromethanesulfonyl) imide (lithium) After 0.05 part of salt compound (1)) was premixed, it was kneaded using a twin-screw kneading extruder set at 130 ° C. The obtained kneaded product is cooled, roughly crushed with a cutter mill, crushed with a fine pulverizer using a jet stream, further classified with a multi-division classifier, filtered, and a diameter of 4 to 4 A toner developer which is an organic fine particle composition having a powder of 10 μm and an average particle diameter of 6.8 μm was obtained.
図3中、曲線(a)は、本実施例によって得られた有機微粒子の、粒子径に対する、その存在比率の関係(以下、粒度分布と略す)を示している。上記リチウム塩化合物を用いない従来の有機微粒子の粒度分布(点線で示す曲線(b))に比べて、本実施例では粒度分布の幅が非常に狭いものが得られるのが特徴である。有機微粒子中に溶解したリチウム塩化合物が、帯電制御効果を発揮し、粒子同士がくっ付き合うのが防止され、直径が4〜10μmの間で維持されるためと考えられる。一方、従来の方法で得た有機微粒子では、帯電制御効果が充分に発揮されないので、いわゆる団子状に微粒子が再結合し互いにくっ付き、粒度分布の幅が広がっていると考えられる。 In FIG. 3, curve (a) shows the relationship of the abundance ratio of the organic fine particles obtained by this example with respect to the particle diameter (hereinafter abbreviated as particle size distribution). Compared with the particle size distribution of conventional organic fine particles not using the lithium salt compound (curve (b) indicated by a dotted line), this embodiment is characterized in that a particle having a very narrow particle size distribution is obtained. It is considered that the lithium salt compound dissolved in the organic fine particles exhibits a charge control effect, prevents the particles from sticking to each other, and maintains the diameter between 4 to 10 μm. On the other hand, since the organic fine particles obtained by the conventional method do not sufficiently exert the charge control effect, it is considered that the fine particles recombine in a so-called dumpling shape and stick to each other, and the width of the particle size distribution is widened.
得られたトナー100部と、正帯電疎水性コロイダルシリカ微粉末0.9部とを混合し、トナー現像剤を得た。 100 parts of the obtained toner and 0.9 parts of positively charged hydrophobic colloidal silica fine powder were mixed to obtain a toner developer.
帯電量(μC/g)は、−22(5分)、−21(900分)であった。30℃、90%RHの条件下での帯電量(μC/g)は、−21(900分)であった。 The charge amount (μC / g) was −22 (5 minutes) and −21 (900 minutes). The charge amount (μC / g) under the conditions of 30 ° C. and 90% RH was −21 (900 minutes).
この現像剤を用いて画像特性試験を行った結果、画像上の濃度ムラはなかったが、濃度低下が若干認められた。耐ブロッキング性試験の結果、凝集物は認められなかった。 As a result of an image characteristic test using this developer, there was no density unevenness on the image, but a slight decrease in density was observed. As a result of the blocking resistance test, no aggregate was observed.
図4は、実施例2に係るトナー現像剤の製造工程のフローを示す図である。 FIG. 4 is a flowchart illustrating the toner developer manufacturing process according to the second embodiment.
実施例1におけるリチウム塩化合物(1)の代わりに、ポリエーテルセグメントを有するエラストマーにトリフルオロメタンスルフォン酸リチウム10部を溶融・溶解した樹脂組成物(三光化学工業社製、サンコノール(登録商標)TBX−310)(リチウム塩化合物(2))を1.0部添加した以外は、同様な組成で乾燥樹脂粒子に添加して、直径が4〜10μmの粉末、平均粒子径5.0μmの有機微粒子組成物であるトナー現像剤を得た。帯電量(μC/g)は、−20(5分)、−20(900分)であった。画像特性試験を行った結果、画像上の濃度ムラはなく、濃度も安定して良好であった。耐ブロッキング性試験の結果、凝集物は認められなかった。 Instead of the lithium salt compound (1) in Example 1, a resin composition obtained by melting and dissolving 10 parts of lithium trifluoromethanesulfonate in an elastomer having a polyether segment (Sanconol (registered trademark) TBX-, manufactured by Sanko Chemical Co., Ltd.) 310) A powder having a diameter of 4 to 10 μm and an organic fine particle composition having an average particle diameter of 5.0 μm are added to dry resin particles with the same composition except that 1.0 part of (lithium salt compound (2)) is added. As a result, a toner developer was obtained. The charge amount (μC / g) was −20 (5 minutes) and −20 (900 minutes). As a result of the image characteristic test, there was no density unevenness on the image and the density was stable and good. As a result of the blocking resistance test, no aggregate was observed.
本実施例では、リチウム塩化合物を溶かせた樹脂組成物であるサンコノール(登録商標)TBX−310を例示したがこの発明はこれに限られるものでなく、この代わりに、一般式(1)または(2)に示すリチウム塩化合物を水又は揮発性溶剤に溶かせた溶液を用いても良い。 In this example, Sanconol (registered trademark) TBX-310, which is a resin composition in which a lithium salt compound is dissolved, is exemplified, but the present invention is not limited to this, and instead, general formula (1) or ( A solution prepared by dissolving the lithium salt compound shown in 2) in water or a volatile solvent may be used.
なお、上記実施例では、本発明に係る有機微粒子組成物をトナーとして用いる場合を例示したが、この発明はこれに限られるものでなく、塗料、各種色材、流動性改良剤、スペーサ、保存安定剤、化粧剤、蛍光標識用微粒子などに活用することができる。 In the above examples, the case where the organic fine particle composition according to the present invention is used as a toner has been exemplified. However, the present invention is not limited to this, and paints, various color materials, fluidity improvers, spacers, storage It can be used for stabilizers, cosmetics, fine particles for fluorescent labels, and the like.
また、上記実施例では、リチウム塩化合物としてリチウムビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、トリフルオロメタンスルホン酸リチウムを例示したが、この発明はこれに限られるものでなく、リチウムトリス(トリフルオロメタンスルホニル)メタンなど、超強酸のリチウム塩は好ましく用いられる。 Further, in the above examples, lithium bis (trifluoromethanesulfonyl) imide and lithium trifluoromethanesulfonate are exemplified as the lithium salt compound, but the present invention is not limited to this, and lithium tris (trifluoromethanesulfonyl) methane, etc. A lithium salt of a super strong acid is preferably used.
今回開示された実施例はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 It should be understood that the embodiments disclosed herein are illustrative and non-restrictive in every respect. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
本発明に係る有機微粒子組成物を、電子写真方式の印刷のトナーに用いることにより、画質に優れた現像方法、転写方法、プロセスカートリッジを提供することが可能となる。 By using the organic fine particle composition according to the present invention as an electrophotographic printing toner, it is possible to provide a developing method, a transfer method, and a process cartridge excellent in image quality.
1 帯電ローラ
2 感光ドラム
3 LEDヘッド
4 供給ローラ
5 現像ローラ
6 トナー
7 層規制ブレード
9 媒体
10 定着装置
11 ゴムブレード
12 転写ローラ
13 媒体搬送ベルト
14 搬送用ローラ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Charging roller 2 Photosensitive drum 3 LED head 4 Supply roller 5 Developing roller 6 Toner 7 Layer regulation blade 9 Medium 10 Fixing device 11 Rubber blade 12 Transfer roller 13 Medium conveyance belt 14 Conveyance roller
Claims (11)
前記有機微粒子中には、下記一般式(1)又は(2)に示すリチウム塩化合物が溶解されていることを特徴とする有機微粒子組成物。
An organic fine particle composition, wherein a lithium salt compound represented by the following general formula (1) or (2) is dissolved in the organic fine particles.
前記エラストマー100質量部に対し、前記リチウム塩化合物は0.01〜20質量部含まれており、
前記有機微粒子100質量部に対し、前記リチウム塩化合物を含む前記エラストマーを0.01〜10質量部含有する請求項1〜4のいずれか1項に記載の有機微粒子組成物。 The lithium salt compound is melted and dissolved in an elastomer having a polyether segment, and dispersed in the organic fine particles.
The lithium salt compound is contained in an amount of 0.01 to 20 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the elastomer.
The organic fine particle composition according to any one of claims 1 to 4, comprising 0.01 to 10 parts by mass of the elastomer containing the lithium salt compound with respect to 100 parts by mass of the organic fine particles.
前記水又は揮発性有機溶媒100質量部に対し、前記リチウム塩化合物は0.01〜20質量部含まれており、
前記有機微粒子100質量部に対し、前記リチウム塩化合物を含む前記水又は揮発性有機溶媒を0.001〜0.1質量部含有する請求項1〜4のいずれか1項に記載の有機微粒子組成物。 The lithium salt compound is dissolved in water or a volatile organic solvent and dispersed in the organic fine particles,
The lithium salt compound is contained in an amount of 0.01 to 20 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the water or the volatile organic solvent,
The organic fine particle composition according to any one of claims 1 to 4, comprising 0.001 to 0.1 parts by mass of the water or volatile organic solvent containing the lithium salt compound with respect to 100 parts by mass of the organic fine particles. object.
少なくとも前記樹脂粒子と、着色剤と、下記一般式(1)又は(2)に示すリチウム塩化合物を予備混合する工程と、
前記予備混合した混合物を、加熱した2軸混錬押出機を用いて混錬し、混錬物を形成する工程と、
前記混錬物を粉砕し、その粉砕物から、直径が4〜10μmの有機微粒子を分級して取り出す工程とを備えた有機微粒子組成物の製造方法。
A step of premixing at least the resin particles, a colorant, and a lithium salt compound represented by the following general formula (1) or (2);
Kneading the premixed mixture using a heated twin-screw kneading extruder to form a kneaded product;
A method of producing an organic fine particle composition comprising: pulverizing the kneaded material; and classifying and taking out organic fine particles having a diameter of 4 to 10 μm from the pulverized material.
前記トナーとして、少なくとも樹脂及び着色剤を含み、さらに下記一般式(1)又は(2)に示すリチウム塩化合物が溶解された有機微粒子を用いることを特徴とする電子写真方式の印刷方法。
An electrophotographic printing method comprising using, as the toner, organic fine particles containing at least a resin and a colorant and further dissolving a lithium salt compound represented by the following general formula (1) or (2).
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