JP2009180931A - Toner for electrostatic charge image development, developer for electrostatic charge image development, and image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、静電荷像現像用トナー、静電荷像現像用現像剤及び画像形成装置に関する。 The present invention relates to an electrostatic image developing toner, an electrostatic image developing developer, and an image forming apparatus.
電子写真法など静電荷像を経て画像情報を可視化する方法は、現在様々な分野で利用されている。電子写真法においては、帯電、露光工程により像保持体上に静電潜像を形成し(潜像形成工程)、静電荷像現像用トナー(以下、単に「トナー」と呼ぶ場合がある。)を含む静電荷像現像用現像剤(以下、単に「現像剤」と呼ぶ場合がある。)で静電潜像を現像し(現像工程)、転写工程、定着工程を経て可視化される。ここで用いられる現像剤には、トナーとキャリアからなる2成分現像剤と、磁性トナーまたは非磁性トナーを単独で用いる1成分現像剤とがあるが、そのトナーの製法は、通常、熱可塑性樹脂などの結着樹脂を顔料などの着色剤、帯電制御剤、ワックスなどの離型剤等とともに溶融混練し、冷却後、粉砕し、さらに分級する混練粉砕法が使用されている。 A method of visualizing image information through an electrostatic charge image such as electrophotography is currently used in various fields. In electrophotography, an electrostatic latent image is formed on an image carrier by a charging and exposure process (latent image forming process), and an electrostatic charge image developing toner (hereinafter sometimes simply referred to as “toner”). The electrostatic latent image is developed with a developer for developing an electrostatic charge image (hereinafter sometimes referred to simply as “developer”) (development process), and visualized through a transfer process and a fixing process. The developer used here includes a two-component developer composed of a toner and a carrier and a one-component developer using a magnetic toner or a non-magnetic toner alone. The toner is usually produced by a thermoplastic resin. A kneading and pulverizing method is used in which a binder resin such as a pigment is melt-kneaded with a colorant such as a pigment, a charge control agent, a release agent such as wax, and the like, cooled, pulverized, and further classified.
画像の高画質化の要求によりトナー形状及びトナー表面構造の制御を意図的に行うことが可能な手段として、湿式製法によるトナーの製造方法が提案されており、懸濁重合法、乳化重合凝集法等がある。 As a means capable of intentionally controlling the toner shape and the toner surface structure in response to the demand for higher image quality of the image, a method for producing toner by a wet method has been proposed. Etc.
一方で、電子写真法においても省エネルギ化の観点から、複写機、レーザプリンタなどでの消費エネルギ削減を目的としてトナーの低温定着性が強く求められている。このような低温定着性を実現するために、結晶性樹脂を含むコア粒子及びそのコア粒子を被覆する非晶性樹脂を含むシェル層を有するカプセル構造のトナーが知られている。また、その他にも低温定着性を有するトナーが提案されている(例えば、特許文献1〜5参照)。 On the other hand, in the electrophotographic method, from the viewpoint of energy saving, low temperature fixability of toner is strongly demanded for the purpose of reducing energy consumption in copying machines, laser printers and the like. In order to realize such low-temperature fixability, a toner having a capsule structure having a core particle containing a crystalline resin and a shell layer containing an amorphous resin covering the core particle is known. In addition, toners having low temperature fixability have been proposed (see, for example, Patent Documents 1 to 5).
本発明は、低温定着性及び細線再現性が良好な静電荷像現像用トナー、そのトナーを含む静電荷像現像用現像剤及びその現像剤を用いた画像形成装置である。 The present invention relates to a toner for developing an electrostatic image having good low-temperature fixability and fine line reproducibility, a developer for developing an electrostatic image containing the toner, and an image forming apparatus using the developer.
本発明は、結晶性樹脂を含むコア粒子と、非晶性樹脂を含むシェル層とを有し、トナー中の前記結晶性樹脂の含有量が15重量%以上65重量%以下であり、前記結晶性樹脂の融点Tmcが25℃以上50℃以下であり、前記非晶性樹脂のガラス転移点Tgが60℃以上90℃以下であり、前記非晶性樹脂の酸価AVaが15mgKOH/g以上50mgKOH/g以下であり、前記結晶性樹脂の酸価をAVcとしたときに、AVa>AVcの関係である静電荷像現像用トナーである。 The present invention includes core particles containing a crystalline resin and a shell layer containing an amorphous resin, and the content of the crystalline resin in the toner is 15 wt% or more and 65 wt% or less, The melting point Tmc of the crystalline resin is 25 ° C. or higher and 50 ° C. or lower, the glass transition point Tg of the amorphous resin is 60 ° C. or higher and 90 ° C. or lower, and the acid value AVa of the amorphous resin is 15 mgKOH / g or higher and 50 mgKOH / G or less, and when the acid value of the crystalline resin is AVc, the toner for developing an electrostatic charge image has a relationship of AVa> AVc.
また、前記静電荷像現像用トナーにおいて、前記トナーの体積平均粒径D50vをαとしたとき、長軸径が1.6α以上1.9α以下であり、かつ形状係数SF1が155以上である粒子のトナー中の含有量が、4.0pop%以下であることが好ましい。 In the electrostatic charge image developing toner, particles having a major axis diameter of 1.6α or more and 1.9α or less and a shape factor SF1 of 155 or more when the volume average particle diameter D50v of the toner is α. The toner content in the toner is preferably 4.0 pop% or less.
また、前記静電荷像現像用トナーにおいて、前記非晶性樹脂の酸価AVaと前記結晶性樹脂の酸価AVcとの差AVa−AVcが10以上であることが好ましい。 In the electrostatic charge image developing toner, it is preferable that a difference AVa−AVc between the acid value AVa of the amorphous resin and the acid value AVc of the crystalline resin is 10 or more.
また、前記静電荷像現像用トナーにおいて、前記トナーの体積平均粒径D50vが1.5μm以上5.0μm以下であることが好ましい。 In the electrostatic image developing toner, the toner preferably has a volume average particle diameter D50v of 1.5 μm or more and 5.0 μm or less.
また、前記静電荷像現像用トナーにおいて、前記シェル層の断面平均厚みが0.2μm以上1.5μm以下であることが好ましい。 In the electrostatic image developing toner, the shell layer preferably has an average cross-sectional thickness of 0.2 μm or more and 1.5 μm or less.
また、本発明は、前記静電荷像現像用トナーと、キャリアとを含有する静電荷像現像用現像剤である。 The present invention also provides an electrostatic charge image developing developer comprising the electrostatic charge image developing toner and a carrier.
また、本発明は、像保持体と、前記像保持体の表面に静電潜像を形成する潜像形成手段と、前記静電潜像を現像剤を用いて現像してトナー画像を形成する現像手段と、前記現像されたトナー画像を被転写体に転写する転写手段と、を含み、前記現像剤は、前記静電荷像現像用現像剤である画像形成装置である。 The present invention also provides an image carrier, latent image forming means for forming an electrostatic latent image on the surface of the image carrier, and developing the electrostatic latent image using a developer to form a toner image. The image forming apparatus includes a developing unit and a transfer unit that transfers the developed toner image to a transfer target, and the developer is the developer for developing an electrostatic image.
本発明の請求項1によれば、トナー中の結晶性樹脂の含有量、結晶性樹脂の融点Tmc、非晶性樹脂のガラス転移点Tg、非晶性樹脂の酸価AVaが本範囲外にあり、非晶性樹脂の酸価AVaと結晶性樹脂の酸価AVcとの関係が本関係にない場合に比較して、低温定着性及び細線再現性が良好な静電荷像現像用トナーを提供することができる。 According to claim 1 of the present invention, the content of the crystalline resin in the toner, the melting point Tmc of the crystalline resin, the glass transition point Tg of the amorphous resin, and the acid value AVA of the amorphous resin are out of this range. Yes, providing toner for developing electrostatic images with better low-temperature fixability and fine line reproducibility than the case where the relationship between the acid value AVa of the amorphous resin and the acid value AVc of the crystalline resin is not in this relationship can do.
本発明の請求項2によれば、トナーの長軸径、形状係数SF1が本範囲内の粒子のトナー中の含有量が本範囲外である場合に比較して、低温定着性及び細線再現性がより良好な静電荷像現像用トナーを提供することができる。 According to the second aspect of the present invention, the low-temperature fixability and the fine line reproducibility are compared with the case where the content of the particles having the major axis diameter and shape factor SF1 within the range of the toner is outside the range. Therefore, it is possible to provide a toner for developing an electrostatic charge image with better.
本発明の請求項3によれば、非晶性樹脂の酸価AVaと結晶性樹脂の酸価AVcとの差が本範囲外の場合に比較して、低温定着性及び細線再現性がより良好な静電荷像現像用トナーを提供することができる。
According to
本発明の請求項4によれば、トナーの体積平均粒径D50vが本範囲外の場合に比較して、細線再現性がより良好な静電荷像現像用トナーを提供することができる。 According to the fourth aspect of the present invention, it is possible to provide a toner for developing an electrostatic charge image with better fine line reproducibility as compared with a case where the volume average particle diameter D50v of the toner is outside this range.
本発明の請求項5によれば、シェル層の断面平均厚みが本範囲外の場合に比較して、低温定着性及び細線再現性がより良好な静電荷像現像用トナーを提供することができる。 According to claim 5 of the present invention, it is possible to provide a toner for developing an electrostatic charge image with better low-temperature fixability and fine line reproducibility than when the cross-sectional average thickness of the shell layer is outside this range. .
本発明の請求項6によれば、トナー中の結晶性樹脂の含有量、結晶性樹脂の融点Tmc、非晶性樹脂のガラス転移点Tg、非晶性樹脂の酸価AVaが本範囲外にあり、非晶性樹脂の酸価AVaと結晶性樹脂の酸価AVcとの関係が本関係にない場合に比較して、低温定着性及び細線再現性が良好な静電荷像現像用現像剤を提供することができる。 According to the sixth aspect of the present invention, the content of the crystalline resin in the toner, the melting point Tmc of the crystalline resin, the glass transition point Tg of the amorphous resin, and the acid value AVA of the amorphous resin are out of this range. Yes, a developer for developing an electrostatic charge image having good low-temperature fixability and fine line reproducibility compared to the case where the relationship between the acid value AVa of the amorphous resin and the acid value AVc of the crystalline resin is not this relationship. Can be provided.
本発明の請求項7によれば、トナー中の結晶性樹脂の含有量、結晶性樹脂の融点Tmc、非晶性樹脂のガラス転移点Tg、非晶性樹脂の酸価AVaが本範囲外にあり、非晶性樹脂の酸価AVaと結晶性樹脂の酸価AVcとの関係が本関係にない場合に比較して、低温定着が可能であり、細線再現性が良好な画像形成装置を提供することができる。 According to claim 7 of the present invention, the content of the crystalline resin in the toner, the melting point Tmc of the crystalline resin, the glass transition point Tg of the amorphous resin, and the acid value AVA of the amorphous resin are out of this range. Yes, compared with the case where the relationship between the acid value AVa of the amorphous resin and the acid value AVc of the crystalline resin is not in this relationship, an image forming apparatus capable of fixing at a low temperature and having good fine line reproducibility is provided. can do.
本発明の実施の形態について以下説明する。本実施形態は本発明を実施する一例であって、本発明は本実施形態に限定されるものではない。 Embodiments of the present invention will be described below. This embodiment is an example for carrying out the present invention, and the present invention is not limited to this embodiment.
<静電荷像現像用トナー>
本実施形態に係る静電荷像現像用トナーは、結晶性樹脂を含むコア粒子と、非晶性樹脂を含むシェル層とを有し、トナー中の結晶性樹脂の含有量が15重量%以上65重量%以下であり、結晶性樹脂の融点Tmcが25℃以上50℃以下であり、非晶性樹脂のガラス転移点Tgが60℃以上90℃以下であり、非晶性樹脂の酸価AVaが15mgKOH/g以上50mgKOH/g以下であり、結晶性樹脂の酸価をAVcとしたときに、AVa>AVcの関係であるものである。
<Toner for electrostatic image development>
The electrostatic image developing toner according to the exemplary embodiment includes core particles including a crystalline resin and a shell layer including an amorphous resin, and the content of the crystalline resin in the toner is 15 wt% or more and 65%. The melting point Tmc of the crystalline resin is 25 ° C. or more and 50 ° C. or less, the glass transition point Tg of the amorphous resin is 60 ° C. or more and 90 ° C. or less, and the acid value AVA of the amorphous resin is It is 15 mgKOH / g or more and 50 mgKOH / g or less, and AVa> AVc when the acid value of the crystalline resin is AVc.
静電荷像現像用トナーの製造方法として、従来の混練粉砕法に代わり、乳化重合凝集法によるトナーを始め、懸濁重合法、溶解懸濁法などの各種化学的トナー製法が開発され、実施されている。例えば乳化重合凝集法では、結着樹脂の重合性単量体を乳化重合させて形成された樹脂分散液と着色剤、離型剤等の粒子分散液とを界面活性剤等の存在下、水系溶媒中で撹拌、混合しながら、凝集、加熱融合(合一)させ、所定の粒径、粒度、形状、構造を有する着色樹脂粒子であるトナー粒子を作製する。 As a method for producing toner for developing electrostatic images, various chemical toner production methods such as emulsion polymerization aggregation method, suspension polymerization method, dissolution suspension method, etc. have been developed and implemented in place of the conventional kneading and pulverization method. ing. For example, in the emulsion polymerization aggregation method, a resin dispersion formed by emulsion polymerization of a polymerizable monomer of a binder resin and a particle dispersion such as a colorant and a release agent are mixed in an aqueous system in the presence of a surfactant. While stirring and mixing in a solvent, the toner particles are aggregated and heated and fused (unified) to produce toner particles that are colored resin particles having a predetermined particle size, particle size, shape, and structure.
結晶性樹脂を含むコア粒子と、非晶性樹脂を含むシェル層とを有するトナーを例えばこのような乳化重合凝集法により製造する場合、凝集工程、合一工程において、pH調整とともに熱を加えることで、凝集速度および合一時の形状を制御する。合一時に加熱することにより粒子が融合するが、低融点の結晶性樹脂を含み、かつこの低融点の結晶性樹脂の融点Tmcの温度以上で合一工程を行う場合、液体状態で粘度が低く、疎水性の高い結晶性樹脂がトナー表面に露出し、他の粒子と融着してしまう。トナーの帯電性はトナー粒子の表面積に比例するため、融着した粒子は粒子1個あたりの所望の帯電量を大きく上回り、かぶりの発生が起こったり、細線再現性を悪化させる。また、トナーの小粒径化を検討する場合、トナーの表面積と体積との比が小さくなるため、比較的粒径の大きいトナーと同じような厚みのシェル層であると、コア粒子がトナーに閉める割合が小さくなり、低温定着性等の結晶性樹脂の効果を十分に発揮できない。単にシェル厚の膜厚を薄くするとコア粒子に用いた結晶性樹脂の融点が低い場合、結晶性樹脂が合一時にトナー表面に露出し、融着粒子の発生を防ぐことができない。 When a toner having a core particle containing a crystalline resin and a shell layer containing an amorphous resin is produced by, for example, such an emulsion polymerization aggregation method, heat is applied together with pH adjustment in the aggregation process and the coalescence process. Thus, the agglomeration speed and the temporary shape are controlled. The particles are fused by heating at the same time. However, when the coalescence process is performed at a temperature equal to or higher than the melting point Tmc of the low melting crystalline resin, the viscosity is low in the liquid state. The highly hydrophobic crystalline resin is exposed on the toner surface and fused with other particles. Since the chargeability of the toner is proportional to the surface area of the toner particles, the fused particles greatly exceed the desired charge amount per particle, causing fogging or degrading fine line reproducibility. Also, when considering a reduction in the particle size of the toner, since the ratio of the surface area to the volume of the toner is reduced, the core layer is formed on the toner if the shell layer has a thickness similar to that of the toner having a relatively large particle size. The closing ratio becomes small, and the effects of the crystalline resin such as low-temperature fixability cannot be fully exhibited. If the melting point of the crystalline resin used for the core particles is low when the shell thickness is simply reduced, the crystalline resin is exposed to the toner surface at one time, and the generation of fused particles cannot be prevented.
結晶性樹脂がトナー表面に露出する原因として、凝集工程において、粒子の凝集体(コア粒子)にシェル層となる非晶性樹脂の粒子を添加しても、元の凝集物の形状や表面の凹凸によりコア粒子は完全には被覆されず、コア粒子の結晶樹脂がトナー表面に露出する部位が生じてしまうことが考えられる。 The reason why the crystalline resin is exposed on the toner surface is that, even in the aggregation process, even if the amorphous resin particles serving as the shell layer are added to the particle aggregates (core particles), the shape and surface of the original aggregates are not affected. It is conceivable that the core particles are not completely covered by the unevenness, resulting in a portion where the crystalline resin of the core particles is exposed on the toner surface.
これを防ぐためにシェル層の膜厚を厚くすると、コア粒子に含まれる、着色剤、離型剤、結晶性樹脂等の機能を落とすことになってしまう。そこで、本実施形態では、結晶性樹脂のTmcを非晶性樹脂のガラス転移点Tgより低くし、すなわち凝集温度より低くすることにより、凝集により得られるコア粒子は着色剤等を含んだ液体状態とするものである。このような液体状態のコア粒子成分は、表面張力等の働きにより凹凸のほとんどない、ほぼ球形となり均一にシェル層で被覆することができる。 If the thickness of the shell layer is increased in order to prevent this, the functions of the colorant, release agent, crystalline resin, etc. contained in the core particles will be lost. Therefore, in this embodiment, by setting Tmc of the crystalline resin lower than the glass transition point Tg of the amorphous resin, that is, lower than the aggregation temperature, the core particles obtained by aggregation are in a liquid state containing a colorant or the like. It is what. Such a core particle component in a liquid state is almost spherical with almost no unevenness due to the action of surface tension or the like, and can be uniformly coated with a shell layer.
加えて非晶性樹脂の酸価AVaを結晶性樹脂の酸価AVcより高くすることで、凝集、合一時の溶媒である水等との親和性は、酸価の高い、すなわち親水性の高い非晶性樹脂の方が高いため、疎水性の高い結晶性樹脂がトナー表面に露出することを防ぐことができる。 In addition, by making the acid value AVa of the amorphous resin higher than the acid value AVc of the crystalline resin, the affinity with water, which is an agglomeration and temporary solvent, is high, that is, highly hydrophilic. Since the amorphous resin is higher, the highly hydrophobic crystalline resin can be prevented from being exposed on the toner surface.
また、小粒径トナーにおいてはシェル層を有することが望ましい。非晶性樹脂の酸価AVaを結晶性樹脂の酸価AVcより大きくすることで、非晶性樹脂の水等との親和性が大きくなるため、非晶性樹脂を含むシェル層を生じやすい。しかし小粒径トナーの場合、表面張力による収縮の圧力を受ける表面との距離が近いため、コア粒子に含まれる構成物質が移動できる自由度が小さいため、非晶性樹脂のシェル層を発生できず、コア粒子を覆うシェル層を有することが望ましい。 Further, it is desirable to have a shell layer in the small particle size toner. By making the acid value AVa of the amorphous resin larger than the acid value AVc of the crystalline resin, the affinity of the amorphous resin with water or the like is increased, so that a shell layer containing the amorphous resin is likely to be formed. However, in the case of a toner having a small particle size, since the distance from the surface that receives contraction pressure due to surface tension is short, the degree of freedom in which the constituents contained in the core particles can move is small, so an amorphous resin shell layer can be generated. First, it is desirable to have a shell layer covering the core particles.
トナー中の結晶性樹脂の含有量は、15重量%以上65重量%以下の範囲であり、25重量%以上55重量%以下の範囲であることが好ましい。結晶性樹脂が定着時に結晶性であることの利点を発揮するには、結晶性樹脂が所定のドメイン径となることが望ましいが、小粒径トナーの場合、トナー中の結晶性樹脂の含有量が15重量%未満では所望のドメイン径を形成することができない。また、トナー中の結晶性樹脂の含有量が65重量%を超えると、結晶性樹脂がトナー表面へ露出してしまう。非晶性樹脂の酸価AVcを高くすること、凝集時の結晶性樹脂を液体状態とすることで、本実施形態のトナーのように結晶性樹脂の含有量を比較的増やしても、薄膜のシェル層を形成することができる。 The content of the crystalline resin in the toner is in the range of 15% by weight to 65% by weight, and preferably in the range of 25% by weight to 55% by weight. In order to exhibit the advantage that the crystalline resin is crystalline at the time of fixing, it is desirable that the crystalline resin has a predetermined domain diameter, but in the case of a small particle size toner, the content of the crystalline resin in the toner If it is less than 15% by weight, the desired domain diameter cannot be formed. Further, when the content of the crystalline resin in the toner exceeds 65% by weight, the crystalline resin is exposed to the toner surface. Even if the content of the crystalline resin is relatively increased like the toner of the present embodiment by increasing the acid value AVc of the amorphous resin and making the crystalline resin at the time of aggregation into a liquid state, A shell layer can be formed.
結晶性樹脂の融点Tmcは、25℃以上50℃以下であり、30℃以上45℃以下であることが好ましい。結晶性樹脂の融点Tmcが25℃未満であると、結晶性樹脂が室温付近で液体状態となり、50℃を超えるとトナーの低温定着性が不十分となる。 The melting point Tmc of the crystalline resin is 25 ° C. or higher and 50 ° C. or lower, and preferably 30 ° C. or higher and 45 ° C. or lower. When the melting point Tmc of the crystalline resin is less than 25 ° C., the crystalline resin becomes a liquid state near room temperature, and when it exceeds 50 ° C., the low-temperature fixability of the toner becomes insufficient.
非晶性樹脂のガラス転移点Tgは、60℃以上90℃以下であり、60℃以上80℃以下であることが好ましい。非晶性樹脂のガラス転移点Tgが60℃未満であると、結晶性樹脂の融点Tmcと近くなり、トナー表面に結晶性樹脂が露出してしまい、90℃を超えると、融解のために高い定着温度を必要とするため、低融点結着樹脂を用いる利点を失ってしまうこととなる。非晶性樹脂のガラス転移点Tgを、60℃以上90℃以下と比較的高めにしてカプセル化すれば、結晶性樹脂の融点Tmc以上の温度においてもトナーとして使用することができる。 The glass transition point Tg of the amorphous resin is 60 ° C. or higher and 90 ° C. or lower, and preferably 60 ° C. or higher and 80 ° C. or lower. When the glass transition point Tg of the amorphous resin is less than 60 ° C., it becomes close to the melting point Tmc of the crystalline resin, and the crystalline resin is exposed on the toner surface. Since the fixing temperature is required, the advantage of using the low melting point binder resin is lost. If the glass transition point Tg of the amorphous resin is encapsulated at a relatively high temperature of 60 ° C. or more and 90 ° C. or less, it can be used as a toner even at a temperature equal to or higher than the melting point Tmc of the crystalline resin.
非晶性樹脂の酸価AVaは、15mgKOH/g以上50mgKOH/g以下であり、15mgKOH/g以上40mgKOH/g以下であることが好ましい。非晶性樹脂の酸価AVaが15mgKOH/g未満であると、内部疎水材料との反発力が発生する。小粒径トナーの場合、体積と表面積との比が小さいため、コア粒子表面より移行した材料は中心部でドメイン構造をとり易くなる。離形剤の場合、機能を十全とするには適度な海島構造を必要とするため、比較的問題はないが、顔料がドメイン構造を生じた場合、発色性および光透過性が悪化してしまう。非晶性樹脂の酸価AVaが50mgKOH/gを超えると、コア粒子に含まれる顔料種によっては親水性が非晶性樹脂を上回り、コア粒子成分の表面露出を誘引してしまう。 The acid value AVa of the amorphous resin is 15 mgKOH / g or more and 50 mgKOH / g or less, and preferably 15 mgKOH / g or more and 40 mgKOH / g or less. When the acid value AVA of the amorphous resin is less than 15 mgKOH / g, a repulsive force with the internal hydrophobic material is generated. In the case of a toner having a small particle size, since the ratio of volume to surface area is small, the material transferred from the surface of the core particle can easily take a domain structure at the center. In the case of a release agent, a moderate sea-island structure is required for full function, so there is relatively no problem. However, when the pigment has a domain structure, the color developability and light transmittance deteriorate. End up. When the acid value AVA of the amorphous resin exceeds 50 mgKOH / g, depending on the pigment type contained in the core particles, the hydrophilicity exceeds that of the amorphous resin, and the surface exposure of the core particle components is induced.
非晶性樹脂の酸価AVaと結晶性樹脂の酸価AVcとの差AVa−AVcは、10以上であり、15以上であることが好ましい。AVa−AVcが10未満であると、トナー表面に結晶性樹脂が露出してしまう。 The difference AVa−AVc between the acid value AVa of the amorphous resin and the acid value AVc of the crystalline resin is 10 or more, and preferably 15 or more. If AVa-AVc is less than 10, the crystalline resin is exposed on the toner surface.
トナーの体積平均粒径D50vをαとしたとき、長軸径が1.6α以上1.9α以下であり、かつ形状係数SF1が155以上である粒子のトナー中の含有量が、4.0pop%以下であることが好ましく、3.0pop%以下であることがより好ましい。このような粒子のトナー中の含有量が4.0pop%を超えると、粒子間の帯電量が異なるため、現像剤の消費に伴い、現像機内に新たな現像剤をカートリッジから追加供給した場合、所望の帯電量が短時間で得られにくく、ドキュメントの白紙部に地かぶりが発生してしまう場合がある。 When the volume average particle diameter D50v of the toner is α, the content in the toner of particles having a major axis diameter of 1.6α or more and 1.9α or less and a shape factor SF1 of 155 or more is 4.0 pop%. Or less, more preferably 3.0 pop% or less. When the content of such particles in the toner exceeds 4.0 pop%, the charge amount between the particles is different. Therefore, when a new developer is additionally supplied into the developing machine from the cartridge as the developer is consumed, In some cases, a desired charge amount is difficult to obtain in a short period of time, and a ground cover may occur on the blank paper portion of the document.
トナーの体積平均粒径D50vは、1.5μm以上5.0μm以下であることが好ましく、2.2μm以上4.5μm以下であることがより好ましい。トナーの体積平均粒径D50vが1.5μm未満であると、粒子により非晶性樹脂のシェル層を充分に設けることが出来なかったり、非晶性樹脂のみの粒子が発生する場合があり、5.0μmを超えると細線再現性に難がある場合がある。 The volume average particle diameter D50v of the toner is preferably 1.5 μm or more and 5.0 μm or less, and more preferably 2.2 μm or more and 4.5 μm or less. When the volume average particle diameter D50v of the toner is less than 1.5 μm, the shell layer of the amorphous resin may not be sufficiently provided by the particles, or particles of only the amorphous resin may be generated. If the thickness exceeds 0.0 μm, the fine line reproducibility may be difficult.
シェル層の断面平均厚みは、0.2μm以上1.5μm以下であることが好ましく、0.4μm以上1.2μm以下であることがより好ましい。シェル層の断面平均厚みが0.2μm未満であると、結晶性樹脂がトナー表面に露出する場合があり、5.0μmを超えるとコア粒子がトナーに閉める割合が小さくなってしまい、低温定着性等の結晶性樹脂の効果を十分に発揮できない場合がある。特に、小粒径のトナーを意図した場合、コア粒子の機能を十分に発揮させるためには、シェル層の膜厚をできるだけ薄くすることが望ましい。表面積と体積は粒径のそれぞれ2乗と3乗に比例するが、粒径が小さくなると表面積と体積の差が小さくなり、シェル層の膜厚が同じであるとコア粒子がトナーに閉める割合が小さくなってしまうためである。 The average cross-sectional thickness of the shell layer is preferably 0.2 μm or more and 1.5 μm or less, and more preferably 0.4 μm or more and 1.2 μm or less. When the average cross-sectional thickness of the shell layer is less than 0.2 μm, the crystalline resin may be exposed on the toner surface, and when it exceeds 5.0 μm, the ratio of the core particles closed to the toner becomes small, and the low-temperature fixability. In some cases, the effects of the crystalline resin cannot be sufficiently exhibited. In particular, when a toner having a small particle size is intended, it is desirable to make the thickness of the shell layer as thin as possible in order to fully exhibit the function of the core particles. The surface area and volume are proportional to the square and cube of the particle size, respectively. However, the smaller the particle size, the smaller the difference between the surface area and the volume. This is because it becomes smaller.
本実施形態に係るトナーは、凝集、合一工程で、低融点の結晶性樹脂の融点Tmc以上の温度で合一しても、粒子間の融着を防ぐことができ、比較的均一な粒径、形状を有し、低温定着性及び細線再現性が良好である。 The toner according to the exemplary embodiment can prevent fusion between particles even when coalescing and coalescing at a temperature equal to or higher than the melting point Tmc of the low-melting crystalline resin. It has a diameter and shape, and has low temperature fixability and fine line reproducibility.
本実施形態に係るトナーは、低温定着性を有するトナーであるが、結晶性樹脂、着色剤等を含有し、主に低温定着特性を付与するコア粒子部分と、コア粒子を被覆するシェル部分とを有する、いわゆる機能分離型コアシェル型トナーである。 The toner according to the present embodiment is a toner having a low-temperature fixability, and includes a crystalline resin, a colorant, and the like, a core particle portion that mainly imparts low-temperature fixability, and a shell portion that covers the core particles. Is a so-called function-separated core-shell toner.
(コア粒子)
本実施形態に係るトナーが有するコア粒子は、結晶性樹脂を含む結着樹脂を含有し、必要に応じてその他の成分を含有する。
(Core particles)
The core particles of the toner according to the exemplary embodiment include a binder resin including a crystalline resin, and other components as necessary.
まず、結晶性樹脂について説明する。本実施形態において、「結晶性樹脂」の「結晶性」とは、樹脂またはトナーの示差走査熱量測定(DSC)において、階段状の吸熱量変化ではなく、明確な吸熱ピークを有することを指す。具体的には、自動接線処理システムを備えた島津製作所社製の示差走査熱量計(装置名:DSC−60型)を用いた示差走査熱量測定(DSC)において、10℃/minの昇温速度で昇温したときのオンセット点から吸熱ピークのピークトップまでの温度が10℃以内であるときに「明確な」吸熱ピークであるとする。また、シャープメルト製の観点から、前記オンセット点から吸熱ピークのピークトップまでの温度は、10℃以内であることが好ましく、6℃以内であることがより好ましい。DSC曲線におけるベースラインの平坦部の任意の点及びベースラインからの立ち下がり部の平坦部の任意の点を指定し、その両点間の平坦部の接線の交点が「オンセット点」として自動接線処理システムにより自動的に求められる。また、吸熱ピークは、トナーとしたときに、40℃以上50℃以下の幅を有するピークを示す場合がある。 First, the crystalline resin will be described. In the present embodiment, “crystallinity” of “crystalline resin” refers to having a clear endothermic peak rather than a stepwise endothermic amount change in differential scanning calorimetry (DSC) of the resin or toner. Specifically, in differential scanning calorimetry (DSC) using a differential scanning calorimeter (equipment name: DSC-60 type) manufactured by Shimadzu Corporation equipped with an automatic tangential processing system, a rate of temperature increase of 10 ° C./min. A “clear” endothermic peak is assumed when the temperature from the onset point to the top of the endothermic peak when the temperature is raised at 10 ° C. is within 10 ° C. Further, from the viewpoint of sharp melt, the temperature from the onset point to the peak top of the endothermic peak is preferably within 10 ° C, and more preferably within 6 ° C. Specify any point on the flat part of the baseline in the DSC curve and any point on the flat part of the falling part from the baseline, and the intersection of the tangents of the flat part between the two points is automatically set as the “onset point”. Obtained automatically by the tangent processing system. Further, the endothermic peak may show a peak having a width of 40 ° C. or more and 50 ° C. or less when the toner is used.
また、結着樹脂として用いる「非晶性樹脂」とは、樹脂またはトナーの示差走査熱量測定(DSC)において、オンセット点から吸熱ピークのピークトップまでの温度が10℃を超えるとき、あるいは明確な吸熱ピークが認められない樹脂であることを指す。具体的には、自動接線処理システムを備えた島津製作所社製の示差走査熱量計(装置名:DSC−60型)を用いた示差走査熱量測定(DSC)において、10℃/minの昇温速度で昇温したときのオンセット点から吸熱ピークのピークトップまでの温度が10℃を超えるとき、あるいは明確な吸熱ピークが認められないときに「非晶性」であるとする。また、前記オンセット点から吸熱ピークのピークトップまでの温度は、12℃を超えることが好ましく、明確な吸熱ピークが認められないことがより好ましい。DSC曲線における「オンセット点」の求め方は上記「結晶性樹脂」の場合と同様である。 Further, the “amorphous resin” used as the binder resin means that when the temperature from the onset point to the peak top of the endothermic peak exceeds 10 ° C. in the differential scanning calorimetry (DSC) of the resin or toner, or clearly It indicates that the resin does not show a significant endothermic peak. Specifically, in differential scanning calorimetry (DSC) using a differential scanning calorimeter (equipment name: DSC-60 type) manufactured by Shimadzu Corporation equipped with an automatic tangential processing system, a rate of temperature increase of 10 ° C./min. When the temperature from the onset point to the top of the endothermic peak when the temperature is raised at 10 ° C. exceeds 10 ° C., or when no clear endothermic peak is observed, it is assumed to be “amorphous”. Further, the temperature from the onset point to the peak top of the endothermic peak preferably exceeds 12 ° C., and more preferably no clear endothermic peak is observed. The method for obtaining the “onset point” in the DSC curve is the same as in the case of the “crystalline resin”.
結晶性樹脂としては、結晶性を持つ樹脂であれば特に制限はなく、具体的には、結晶性ポリエステル樹脂、結晶性ビニル系樹脂が挙げられるが、定着時の紙への接着性や帯電性、および好ましい範囲での融点調整の観点から結晶性ポリエステル樹脂が好ましい。また適度な融点をもつ脂肪族系の結晶性ポリエステル樹脂がより好ましい。 The crystalline resin is not particularly limited as long as it is a crystalline resin, and specific examples include crystalline polyester resins and crystalline vinyl resins. From the viewpoint of adjusting the melting point within a preferable range, a crystalline polyester resin is preferable. An aliphatic crystalline polyester resin having an appropriate melting point is more preferable.
結晶性ビニル系樹脂としては、(メタ)アクリル酸アミル、(メタ)アクリル酸ヘキシル、(メタ)アクリル酸ヘプチル、(メタ)アクリル酸オクチル、(メタ)アクリル酸ノニル、(メタ)アクリル酸デシル、(メタ)アクリル酸ウンデシル、(メタ)アクリル酸トリデシル、(メタ)アクリル酸ミリスチル、(メタ)アクリル酸セチル、(メタ)アクリル酸ステアリル、(メタ)アクリル酸オレイル、(メタ)アクリル酸ベヘニル等の長鎖アルキル、アルケニルの(メタ)アクリル酸エステルを用いたビニル系樹脂が挙げられる。尚、本明細書において、”(メタ)アクリル”なる記述は、”アクリル”および”メタクリル”のいずれをも含むことを意味するものである。 Crystalline vinyl resins include amyl (meth) acrylate, hexyl (meth) acrylate, heptyl (meth) acrylate, octyl (meth) acrylate, nonyl (meth) acrylate, decyl (meth) acrylate, Undecyl (meth) acrylate, tridecyl (meth) acrylate, myristyl (meth) acrylate, cetyl (meth) acrylate, stearyl (meth) acrylate, oleyl (meth) acrylate, behenyl (meth) acrylate, etc. Examples thereof include vinyl resins using long-chain alkyl or alkenyl (meth) acrylic acid esters. In this specification, the description “(meth) acryl” means that both “acryl” and “methacryl” are included.
一方、結晶性ポリエステル樹脂は、酸(ジカルボン酸)成分とアルコール(ジオール)成分とから合成されるものであり、本実施形態において、「酸由来構成成分」とは、ポリエステル樹脂の合成前には酸成分であった構成部位を指し、「アルコール由来構成成分」とは、ポリエステル樹脂の合成前にはアルコール成分であった構成部位を指す。 On the other hand, the crystalline polyester resin is synthesized from an acid (dicarboxylic acid) component and an alcohol (diol) component. In this embodiment, the “acid-derived constituent component” refers to a component before synthesis of the polyester resin. The component part which was an acid component is pointed out, and the "alcohol-derived component" refers to the component part which was an alcohol component before the synthesis of the polyester resin.
前記ポリエステル樹脂が結晶性でない場合、即ち非晶性である場合には、良好な低温定着性を確保しつつ、耐トナーブロッキング性、画像保存性を保つことができない傾向にある。また、結晶性ポリエステル主鎖に対して他成分を共重合したポリマの場合、他成分が50重量%以下の場合、この共重合体も結晶性ポリエステル樹脂と呼ぶ。 When the polyester resin is not crystalline, that is, amorphous, it tends to be unable to maintain toner blocking resistance and image storage stability while ensuring good low-temperature fixability. In the case of a polymer in which other components are copolymerized with respect to the crystalline polyester main chain, when the other components are 50% by weight or less, this copolymer is also called a crystalline polyester resin.
[酸由来構成成分]
酸由来構成成分は、脂肪族ジカルボン酸が好ましく、特に直鎖型のカルボン酸が望ましい。例えば、蓚酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼリン酸、セバシン酸、1,9−ノナンジカルボン酸、1,10−デカンジカルボン酸、1,11−ウンデカンジカルボン酸、1,12−ドデカンジカルボン酸、1,13−トリデカンジカルボン酸、1,14−テトラデカンジカルボン酸、1,16−ヘキサデカンジカルボン酸、1,18−オクタデカンジカルボン酸など、或いはその低級アルキルエステルや酸無水物が挙げられるが、これらに限定されない。脂肪族ジカルボン酸の中では、入手容易性を考慮すると、セバシン酸、1,10−デカンジカルボン酸が好ましい。
[Acid-derived components]
The acid-derived constituent component is preferably an aliphatic dicarboxylic acid, and particularly preferably a linear carboxylic acid. For example, succinic acid, malonic acid, succinic acid, glutaric acid, adipic acid, pimelic acid, suberic acid, azelic acid, sebacic acid, 1,9-nonanedicarboxylic acid, 1,10-decanedicarboxylic acid, 1,11-undecanedicarboxylic acid Acid, 1,12-dodecanedicarboxylic acid, 1,13-tridecanedicarboxylic acid, 1,14-tetradecanedicarboxylic acid, 1,16-hexadecanedicarboxylic acid, 1,18-octadecanedicarboxylic acid, etc., or lower alkyl esters thereof, Acid anhydrides can be mentioned but are not limited to these. Among the aliphatic dicarboxylic acids, in view of availability, sebacic acid and 1,10-decanedicarboxylic acid are preferable.
酸由来構成成分としては、前述の脂肪族ジカルボン酸由来構成成分のほか、二重結合を持つジカルボン酸由来構成成分、スルホン酸基を持つジカルボン酸由来構成成分等の構成成分が含まれていることが好ましい。尚、前記二重結合を持つジカルボン酸由来構成成分には、二重結合を持つジカルボン酸に由来する構成成分のほか、二重結合を持つジカルボン酸の低級アルキルエステルまたは酸無水物等に由来する構成成分も含まれる。また、前記スルホン酸基を持つジカルボン酸由来構成成分には、スルホン酸基を持つジカルボン酸に由来する構成成分のほか、スルホン酸基を持つジカルボン酸の低級アルキルエステルまたは酸無水物等に由来する構成成分も含まれる。 As the acid-derived constituent component, in addition to the above-mentioned aliphatic dicarboxylic acid-derived constituent component, a constituent component such as a dicarboxylic acid-derived constituent component having a double bond, a dicarboxylic acid-derived constituent component having a sulfonic acid group, or the like is included. Is preferred. The component derived from a dicarboxylic acid having a double bond is derived from a lower alkyl ester or acid anhydride of a dicarboxylic acid having a double bond, in addition to a component derived from a dicarboxylic acid having a double bond. Components are also included. The dicarboxylic acid-derived component having a sulfonic acid group is derived from a lower alkyl ester or acid anhydride of a dicarboxylic acid having a sulfonic acid group, in addition to a component derived from a dicarboxylic acid having a sulfonic acid group. Components are also included.
二重結合を持つジカルボン酸は、その二重結合を利用して樹脂全体を架橋させ得る点で、定着時のホットオフセットを防ぐために好適に用いることができる。このようなジカルボン酸としては、例えば、フマル酸、マレイン酸、3−ヘキセンジオイック酸、3−オクテンジオイック酸等が挙げられるが、これらに限定されない。また、これらの低級アルキルエステル、酸無水物等も挙げられる。これらの中でも、コストの点で、フマル酸、マレイン酸等が好ましい。 A dicarboxylic acid having a double bond can be suitably used to prevent hot offset at the time of fixing because the entire resin can be crosslinked using the double bond. Examples of such dicarboxylic acids include, but are not limited to, fumaric acid, maleic acid, 3-hexenedioic acid, and 3-octenedioic acid. Moreover, these lower alkyl esters, acid anhydrides, etc. are also mentioned. Among these, fumaric acid, maleic acid and the like are preferable in terms of cost.
スルホン酸基を持つジカルボン酸は、顔料等の色材の分散を良好にできる点で有効である。また、樹脂全体を水に乳化或いは懸濁して、微粒子を作製する際にスルホン酸基があれば、後述するように、界面活性剤を使用しないで乳化或いは懸濁が可能である。このようなスルホン酸基を持つジカルボン酸としては、例えば、2−スルホテレフタル酸ナトリウム塩、5−スルホイソフタル酸ナトリウム塩、スルホコハク酸ナトリウム塩等が挙げられるがこれらに限定されない。また、これらの低級アルキルエステル、酸無水物等も挙げられる。これらの中でもコストの点で、5−スルホイソフタル酸ナトリウム塩等が好ましい。 A dicarboxylic acid having a sulfonic acid group is effective in that it can favorably disperse a coloring material such as a pigment. Further, if a sulfonic acid group is present when the entire resin is emulsified or suspended in water to produce fine particles, it can be emulsified or suspended without using a surfactant, as will be described later. Examples of the dicarboxylic acid having a sulfonic acid group include, but are not limited to, 2-sulfoterephthalic acid sodium salt, 5-sulfoisophthalic acid sodium salt, and sulfosuccinic acid sodium salt. Moreover, these lower alkyl esters, acid anhydrides, etc. are also mentioned. Among these, 5-sulfoisophthalic acid sodium salt and the like are preferable in terms of cost.
これらの脂肪族ジカルボン酸由来構成成分以外の酸由来構成成分(二重結合を持つジカルボン酸由来構成成分および/またはスルホン酸基を持つジカルボン酸由来構成成分)の、酸由来構成成分における含有量としては、1構成モル%以上20構成モル%以下が好ましく、2構成モル%以上10構成モル%以下がより好ましい。 The content of acid-derived components other than these aliphatic dicarboxylic acid-derived components (dicarboxylic acid-derived component having a double bond and / or dicarboxylic acid-derived component having a sulfonic acid group) in the acid-derived component Is preferably 1 component mol% or more and 20 component mol% or less, more preferably 2 component mol% or more and 10 component mol% or less.
前記含有量が、1構成モル%未満の場合には、顔料分散が良くなかったり、乳化粒子径が大きくなり、凝集によるトナー径の調整が困難となる場合がある。一方、20構成モル%を超えると、ポリエステル樹脂の結晶性が低下し、融点が降下して、画像の保存性が悪くなったり、乳化粒子径が小さ過ぎて水に溶解し、ラテックスが生じない場合がある。尚、本明細書において「構成モル%」とは、ポリエステル樹脂における各構成成分(酸由来構成成分、アルコール由来構成成分)を1単位(モル)したときの百分率を指す。 When the content is less than 1 component mol%, pigment dispersion may not be good, the emulsified particle diameter may be large, and adjustment of the toner diameter by aggregation may be difficult. On the other hand, if it exceeds 20 component mol%, the crystallinity of the polyester resin is lowered, the melting point is lowered, the image storage stability is deteriorated, or the emulsion particle size is too small to dissolve in water, and no latex is produced. There is a case. In the present specification, “constituent mol%” refers to a percentage when each constituent component (acid-derived constituent component, alcohol-derived constituent component) in the polyester resin is 1 unit (mol).
[アルコール由来構成成分]
アルコール由来構成成分としては脂肪族ジオールが望ましく、例えば、エチレングリコール、1,3−プロパンジオール、1,4−ブタンジオール、1,5ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、1,7−ヘプタンジオール、1,8−オクタンジオール、1,9−ノナンジオール、1,10−デカンジオール、1,11−ウンデカンジオール、1,12−ドデカンジオール、1,13−トリデカンジオール、1,14−テトラデカンジオール、1,18−オクタデカンジオール、1,20−エイコサンジオール等が挙げられるが、この限りではない。脂肪族ジオールの中では、樹脂の融点、抵抗等を考慮すると、1,9−ノナンジオール、1,10−デカンジオールが好ましい。
[Alcohol-derived components]
The alcohol-derived constituent component is preferably an aliphatic diol, such as ethylene glycol, 1,3-propanediol, 1,4-butanediol, 1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, 1,7-heptanediol. 1,8-octanediol, 1,9-nonanediol, 1,10-decanediol, 1,11-undecanediol, 1,12-dodecanediol, 1,13-tridecanediol, 1,14-tetradecanediol 1,18-octadecanediol, 1,20-eicosanediol, etc., but are not limited thereto. Among the aliphatic diols, 1,9-nonanediol and 1,10-decanediol are preferable in view of the melting point and resistance of the resin.
前記アルコール由来構成成分は、脂肪族ジオール由来構成成分の含有量が80構成モル%以上であることが好ましく、必要に応じてその他の成分を含む。前記アルコール由来構成成分としては、前記脂肪族ジオール由来構成成分の含有量が90構成モル%以上であることがより好ましい。 The alcohol-derived constituent component preferably has an aliphatic diol-derived constituent component content of 80 constituent mol% or more, and includes other components as necessary. As the alcohol-derived constituent component, the content of the aliphatic diol-derived constituent component is more preferably 90 constituent mol% or more.
前記含有量が、80構成モル%未満では、ポリエステル樹脂の結晶性が低下し、融点が降下するため、耐トナーブロッキング性、画像保存性および、低温定着性が悪化してしまう場合がある。一方、必要に応じて含まれるその他の成分としては、二重結合を持つジオール由来構成成分、スルホン酸基を持つジオール由来構成成分等の構成成分が挙げられる。 When the content is less than 80 mol%, the crystallinity of the polyester resin is lowered and the melting point is lowered, so that toner blocking resistance, image storage stability and low-temperature fixability may be deteriorated. On the other hand, examples of other components included as necessary include components such as a diol-derived component having a double bond and a diol-derived component having a sulfonic acid group.
前記二重結合を持つジオールとしては、2−ブテン−1,4−ジオール、3−ブテン−1,6−ジオール、4−ブテン−1,8−ジオール等が挙げられる。一方、前記スルホン酸基を持つジオールとしては、1,4−ジヒドロキシ−2−スルホン酸ベンゼンナトリウム塩、1,3−ジヒドロキシメチル−5−スルホン酸ベンゼンナトリウム塩、2−スルホ−1,4−ブタンジオールナトリウム塩等が挙げられる。 Examples of the diol having a double bond include 2-butene-1,4-diol, 3-butene-1,6-diol, 4-butene-1,8-diol and the like. On the other hand, as the diol having a sulfonic acid group, 1,4-dihydroxy-2-sulfonic acid benzene sodium salt, 1,3-dihydroxymethyl-5-sulfonic acid benzene sodium salt, 2-sulfo-1,4-butane Examples include diol sodium salt.
これらの直鎖型脂肪族ジオール由来構成成分以外のアルコール由来構成成分を加える場合(二重結合を持つジオール由来構成成分、および/または、スルホン酸基を持つジオール由来構成成分)の、アルコール由来構成成分における含有量としては、1構成モル%以上20構成モル%以下が好ましく、2構成モル%以上10構成モル%以下がより好ましい。前記含有量が、1構成モル%未満の場合には、顔料分散が不良となったり、乳化粒子径が大きくなり、凝集によるトナー径の調整が困難となる場合がある。一方、20構成モル%を超えると、ポリエステル樹脂の結晶性が低下し、融点が降下して、画像の保存性が悪くなったり、乳化粒子径が小さ過ぎて水に溶解し、ラテックスが生じない場合がある。 Alcohol-derived components in the case of adding alcohol-derived components other than these linear aliphatic diol-derived components (diol-derived component having a double bond and / or diol-derived component having a sulfonic acid group) As content in a component, 1 to 20 component mol% is preferable, and 2 to 10 component mol% is more preferable. When the content is less than 1 constituent mol%, pigment dispersion may be poor, the emulsified particle diameter may be large, and adjustment of the toner diameter by aggregation may be difficult. On the other hand, if it exceeds 20 component mol%, the crystallinity of the polyester resin is lowered, the melting point is lowered, the image storage stability is deteriorated, or the emulsion particle size is too small to dissolve in water, and no latex is produced. There is a case.
前記ポリエステル樹脂の製造方法としては特に制限はなく酸成分とアルコール成分を反応させる一般的なポリエステル重合法で製造することができ、例えば、直接重縮合、エステル交換法等が挙げられ、モノマの種類によって使い分けて製造する。前記酸成分とアルコール成分とを反応させる際のモル比(酸成分/アルコール成分)としては、反応条件等によっても異なるため、一概には言えないが、通常1/1程度である。 The method for producing the polyester resin is not particularly limited and can be produced by a general polyester polymerization method in which an acid component and an alcohol component are reacted. Examples thereof include direct polycondensation and transesterification. Depending on the type of production. The molar ratio (acid component / alcohol component) when the acid component reacts with the alcohol component varies depending on the reaction conditions and the like, and cannot be generally stated, but is usually about 1/1.
前記ポリエステル樹脂の製造は、重合温度180℃以上230℃以下の間で行うことができ、必要に応じて反応系内を減圧にし、縮合時に発生する水やアルコールを除去しながら反応させる。モノマが、反応温度下で溶解または相溶しない場合は、高沸点の溶剤を溶解補助剤として加え溶解させてもよい。重縮合反応においては、溶解補助溶剤留去しながら行う。共重合反応において相溶性の悪いモノマが存在する場合はあらかじめ相溶性の悪いモノマと、そのモノマと重縮合予定の酸またはアルコールとを縮合させておいてから主成分と共に重縮合させるとよい。 The polyester resin can be produced at a polymerization temperature of 180 ° C. or higher and 230 ° C. or lower. If necessary, the reaction system is reduced in pressure and reacted while removing water and alcohol generated during condensation. When the monomer is not dissolved or compatible at the reaction temperature, a solvent having a high boiling point may be added as a solubilizer and dissolved. In the polycondensation reaction, the dissolution auxiliary solvent is distilled off. In the case where a monomer having poor compatibility exists in the copolymerization reaction, it is preferable that the monomer having poor compatibility and the monomer and the acid or alcohol to be polycondensed are condensed in advance and then polycondensed together with the main component.
前記ポリエステル樹脂の製造時に使用可能な触媒としては、ナトリウム、リチウム等のアルカリ金属化合物;マグネシウム、カルシウム等のアルカリ土類金属化合物;亜鉛、マンガン、アンチモン、チタン、スズ、ジルコニウム、ゲルマニウム等の金属化合物;亜リン酸化合物、リン酸化合物、およびアミン化合物等が挙げられ、具体的には、以下の化合物が挙げられる。 Catalysts usable in the production of the polyester resin include alkali metal compounds such as sodium and lithium; alkaline earth metal compounds such as magnesium and calcium; metal compounds such as zinc, manganese, antimony, titanium, tin, zirconium and germanium. A phosphorous acid compound, a phosphoric acid compound, an amine compound, etc., specifically, the following compounds are mentioned.
例えば、酢酸ナトリウム、炭酸ナトリウム、酢酸リチウム、酢酸カルシウム、ステアリン酸亜鉛、ナフテン酸亜鉛、塩化亜鉛、酢酸マンガン、ナフテン酸マンガン、チタンテトラエトキシド、チタンテトラプロポキシド、チタンテトライソプロポキシド、チタンテトラブトキシド、三酸化アンチモン、トリフェニルアンチモン、トリブチルアンチモン、ギ酸スズ、シュウ酸スズ、テトラフェニルスズ、ジブチルスズジクロライド、ジブチルスズオキシド、ジフェニルスズオキシド、ジルコニウムテトラブトキシド、ナフテン酸ジルコニウム、炭酸ジルコニール、酢酸ジルコニール、ステアリン酸ジルコニール、オチル酸ジルコニール、酸化ゲルマニウム、トリフェニルホスファイト、トリス(2,4−ジ−t−ブチルフェニル)ホスファイト、エチルトリフェニルホスホニウムブロマイド、トリエチルアミン、トリフェニルアミン等の化合物が挙げられる。 For example, sodium acetate, sodium carbonate, lithium acetate, calcium acetate, zinc stearate, zinc naphthenate, zinc chloride, manganese acetate, manganese naphthenate, titanium tetraethoxide, titanium tetrapropoxide, titanium tetraisopropoxide, titanium tetra Butoxide, antimony trioxide, triphenylantimony, tributylantimony, tin formate, tin oxalate, tetraphenyltin, dibutyltin dichloride, dibutyltin oxide, diphenyltin oxide, zirconium tetrabutoxide, zirconium naphthenate, zirconyl carbonate, zirconyl acetate, zirconyl stearate , Zirconyl octylate, germanium oxide, triphenyl phosphite, tris (2,4-di-t-butylphenyl) phosphite Ethyltriphenylphosphonium bromide, triethylamine, compounds such as triphenyl amine.
また、本実施形態における結着樹脂の主成分である結晶性樹脂の融点、分子量等の調整の目的で上記の重合性単量体以外に、より短鎖のアルキル基、アルケニル基、芳香環等を有する化合物を使用することもできる。具体例としては、ジカルボン酸の場合、コハク酸、マロン酸、シュウ酸等のアルキルジカルボン酸類、およびフタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、ホモフタル酸、4,4’−ビ安息香酸、2,6−ナフタレンジカルボン酸、1,4−ナフタレンジカルボン酸等の芳香族ジカルボン酸類、ジピコリン酸、ジニコチン酸、キノリン酸、2,3−ピラジンジカルボン酸等の含窒素芳香族ジカルボン酸類が挙げられ、ジオール類の場合、コハク酸、マロン酸、アセトンジカルボン酸、ジグリコール酸等の短鎖アルキルのジオール類が挙げられ、短鎖アルキルのビニル系重合性単量体の場合、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸プロピル、(メタ)アクリル酸ブチル等の短鎖アルキル、アルケニルの(メタ)アクリル酸エステル類、アクリロニトリル、メタクリロニトリル等のビニルニトリル類、ビニルメチルエーテル、ビニルイソブ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、ビニルエチルケトン、ビニルイソプロペニルケトン類、エチレン、プロピレン、ブタジエン、イソプレン等のオレフィン類等が挙げられる。これらの重合性単量体は、1種単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。 In addition to the polymerizable monomers described above for the purpose of adjusting the melting point, molecular weight, etc. of the crystalline resin that is the main component of the binder resin in the present embodiment, shorter chain alkyl groups, alkenyl groups, aromatic rings, etc. It is also possible to use compounds having Specific examples include dicarboxylic acids, alkyl dicarboxylic acids such as succinic acid, malonic acid, and oxalic acid, and phthalic acid, isophthalic acid, terephthalic acid, homophthalic acid, 4,4′-bibenzoic acid, 2,6- Examples include aromatic dicarboxylic acids such as naphthalenedicarboxylic acid and 1,4-naphthalenedicarboxylic acid, and nitrogen-containing aromatic dicarboxylic acids such as dipicolinic acid, dinicotinic acid, quinolinic acid, and 2,3-pyrazinedicarboxylic acid. Short chain alkyl diols such as succinic acid, malonic acid, acetone dicarboxylic acid, diglycolic acid, etc. In the case of short chain alkyl vinyl polymerizable monomers, methyl (meth) acrylate, (meth) Short chain alkyls such as ethyl acrylate, propyl (meth) acrylate, butyl (meth) acrylate, alkenyl (meth Acrylic esters, vinyl nitriles such as acrylonitrile and methacrylonitrile, vinyl ethers such as vinyl methyl ether and vinyl isobutyl ether, vinyl methyl ketone, vinyl ethyl ketone, vinyl isopropenyl ketones, ethylene, propylene, butadiene, isoprene, etc. Olefins and the like. These polymerizable monomers may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.
本実施形態においては、静電荷像現像用トナー用の樹脂として共重合可能なものであれは、親水性極性基を有する化合物を用いることができる。具体例としては、仮に用いる樹脂がポリエステルである場合、スルホニル−テレフタル酸ナトリウム塩、3−スルホニルイソフタル酸ナトリウム塩等の芳香環に直接スルホニル基が置換したジカルボン酸化合物が挙げられ、また樹脂がビニル系樹脂の場合は、(メタ)アクリル酸、イタコン酸等の不飽和脂肪族カルボン酸類、グリセリンモノ(メタ)アクリレート、脂肪酸変性グリシジル(メタ)アクリレート、ジンクモノ(メタ)アクリレート、ジンクジ(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコール(メタ)アクリレート等の(メタ)アクリル酸とアルコール類等とのエステル類、オルト、メタ、パラ位のいずれかにスルホニル基を有するスチレンの誘導体、スルホニル基含有ビニルナフタレン等のスルホニル基置換芳香族ビニル等が挙げられる。 In the present embodiment, a compound having a hydrophilic polar group can be used as long as it is copolymerizable as a resin for an electrostatic charge image developing toner. As a specific example, when the resin used is a polyester, a dicarboxylic acid compound in which an aromatic ring such as sulfonyl-terephthalic acid sodium salt or 3-sulfonylisophthalic acid sodium salt is directly substituted with a sulfonyl group is used. In the case of a resin, unsaturated aliphatic carboxylic acids such as (meth) acrylic acid and itaconic acid, glycerin mono (meth) acrylate, fatty acid-modified glycidyl (meth) acrylate, zinc mono (meth) acrylate, zinc di (meth) acrylate, Esters of (meth) acrylic acid and alcohols such as 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, polyethylene glycol (meth) acrylate, and polypropylene glycol (meth) acrylate, sulfonyl groups at any of the ortho, meta, and para positions Have Derivatives of styrene, sulfonyl group-substituted aromatic vinyl such as sulfonyl group-containing vinyl naphthalene.
また、本実施形態における結晶性樹脂には、高温度領域における定着時の光沢むら、発色むら、ホットオフセット等を防止する目的で、必要に応じて架橋剤を添加することもできる。架橋剤の具体例としては、ジビニルベンゼン、ジビニルナフタレン等の芳香族の多ビニル化合物類、フタル酸ジビニル、イソフタル酸ジビニル、テレフタル酸ジビニル、ホモフタル酸ジビニル、トリメシン酸ジビニル/トリビニル、ナフタレンジカルボン酸ジビニル、ビフェニルカルボン酸ジビニル等の芳香族多価カルボン酸の多ビニルエステル類、ピリジンジカルボン酸ジビニル等の含窒素芳香族化合物のジビニルエステル類、ピロール、チオフェン等の不飽和複素環化合物類、ピロムチン酸ビニル、フランカルボン酸ビニル、ピロール−2−カルボン酸ビニル、チオフェンカルボン酸ビニル等の不飽和複素環化合物カルボン酸のビニルエステル類、ブタンジオールメタクリレート、ヘキサンジオールアクリレート、オクタンジオールメタクリレート、デカンジオールアクリレート、ドデカンジオールメタクリレート等の直鎖多価アルコールの(メタ)アクリル酸エステル類、ネオペンチルグリコールジメタクリレート、2−ヒドロキシ、1,3−ジアクリロキシプロパン等の分枝、置換多価アルコールの(メタ)アクリル酸エステル類、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリプロピレンポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート類、コハク酸ジビニル、フマル酸ジビニル、マレイン酸ビニル/ジビニル、ジグリコール酸ジビニル、イタコン酸ビニル/ジビニル、アセトンジカルボン酸ジビニル、グルタル酸ジビニル、3,3’−チオジプロピオン酸ジビニル、trans−アコニット酸ジビニル/トリビニル、アジピン酸ジビニル、ピメリン酸ジビニル、スベリン酸ジビニル、アゼライン酸ジビニル、セバシン酸ジビニル、ドデカン二酸ジビニル、ブラシル酸ジビニル等の多価カルボン酸の多ビニルエステル類等が挙げられる。
In addition, a cross-linking agent can be added to the crystalline resin in the present embodiment, if necessary, for the purpose of preventing gloss unevenness, color unevenness, hot offset, etc. during fixing in a high temperature region. Specific examples of the crosslinking agent include aromatic polyvinyl compounds such as divinylbenzene and divinylnaphthalene, divinyl phthalate, divinyl isophthalate, divinyl terephthalate, divinyl homophthalate, divinyl trimesate / trivinyl, divinyl naphthalenedicarboxylate, Polyvinyl esters of aromatic polyvalent carboxylic acids such as diphenyl biphenyl carboxylate, divinyl esters of nitrogen-containing aromatic compounds such as divinyl pyridine dicarboxylate, unsaturated heterocyclic compounds such as pyrrole and thiophene, vinyl pyromumate, Vinyl esters of unsaturated heterocyclic compounds such as vinyl furancarboxylate, vinyl pyrrole-2-carboxylate, vinyl thiophenecarboxylate, butanediol methacrylate, hexanediol acrylate, octanediol methacrylate (Meth) acrylic acid esters of linear polyhydric alcohols such as relate, decanediol acrylate and dodecanediol methacrylate, branching such as neopentylglycol dimethacrylate, 2-hydroxy, 1,3-diacryloxypropane, (Meth) acrylic acid esters of polyhydric alcohols, polyethylene glycol di (meth) acrylate, polypropylene polyethylene glycol di (meth) acrylates, divinyl succinate, divinyl fumarate, vinyl / divinyl maleate, divinyl diglycolate, itaconic acid Vinyl / divinyl, divinyl acetone dicarboxylate, divinyl glutarate,
また、特に結晶性樹脂がポリエステルである場合、フマル酸、マレイン酸、イタコン酸、trans−アコニット酸等の不飽和の多カルボン酸類を、ポリエステル中に共重合させ、その後樹脂中の多重結合部分同士、または他のビニル系化合物を用いて架橋させる方法を用いてもよい。本実施形態において、これらの架橋剤は1種単独で用いてもよく、2種以上を併用して用いてもよい。 In particular, when the crystalline resin is polyester, unsaturated polycarboxylic acids such as fumaric acid, maleic acid, itaconic acid, and trans-aconitic acid are copolymerized in the polyester, and then multiple bond portions in the resin are bonded together. Alternatively, a method of crosslinking using another vinyl compound may be used. In this embodiment, these crosslinking agents may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more types.
これら架橋剤により架橋させる方法としては、重合性単量体の重合時に架橋剤と共に重合し架橋させる方法でもよいし、不飽和部分は樹脂中に残留させ、樹脂を重合させた後、あるいはトナー作製の後、不飽和部分を架橋反応により架橋させる方法でもよい。 As a method of cross-linking with these cross-linking agents, a method of polymerizing and cross-linking with a cross-linking agent at the time of polymerization of the polymerizable monomer may be used, or after the unsaturated portion remains in the resin and the resin is polymerized, or a toner is produced. Thereafter, a method of crosslinking the unsaturated portion by a crosslinking reaction may be used.
用いる樹脂がポリエステルである場合、重合性単量体は、縮重合により重合することができる。前記縮重合用の触媒としては、公知のものを使用することができ、具体例としては、チタンテトラブトキサイド、ジブチルスズオキサイド、二酸化ゲルマニウム、三酸化アンチモン、酢酸スズ、酢酸亜鉛、二硫化スズ等が挙げられる。用いる樹脂が、ビニル系樹脂である場合、重合性単量体は、ラジカル重合により重合することができる。 When the resin to be used is polyester, the polymerizable monomer can be polymerized by condensation polymerization. As the polycondensation catalyst, known ones can be used. Specific examples include titanium tetrabutoxide, dibutyltin oxide, germanium dioxide, antimony trioxide, tin acetate, zinc acetate, tin disulfide and the like. Can be mentioned. When the resin to be used is a vinyl resin, the polymerizable monomer can be polymerized by radical polymerization.
前記ラジカル重合用開始剤としては、乳化重合可能なものであれば、特に制限はない。具体的には、過酸化水素、過酸化アセチル、過酸化クミル、過酸化tert−ブチル、過酸化プロピオニル、過酸化ベンゾイル、過酸化クロロベンゾイル、過酸化ジクロロベンゾイル、過酸化ブロモメチルベンゾイル、過酸化ラウロイル、過硫酸アンモニウム、過硫酸ナトリウム、過硫酸カリウム、ペルオキシ炭酸ジイソプロピルテトラリンヒドロペルオキシド、1−フェニル−2−メチルプロピル−1−ヒドロペルオキシド、過トリフェニル酢酸−tert−ブチルヒドロペルオキシド、過蟻酸tert−ブチル、過酢酸tert−ブチル、過安息香酸tert−ブチル、過フェニル酢酸tert−ブチル、過メトキシ酢酸tert−ブチル、過N−(3−トルイル)カルバミン酸tert−ブチル等の過酸化物類、2,2’−アゾビスプロパン、2,2’−ジクロロ−2,2’−アゾビスプロパン、1,1’−アゾ(メチルエチル)ジアセテート、2,2’−アゾビス(2−アミジノプロパン)塩酸塩、2,2’−アゾビス(2−アミジノプロパン)硝酸塩、2,2’−アゾビスイソブタン、2,2’−アゾビスイソブチルアミド、2,2’−アゾビスイソブチロニトリル、2,2’−アゾビス−2−メチルプロピオン酸メチル、2,2’−ジクロロ−2,2’−アゾビスブタン、2,2’−アゾビス−2−メチルブチロニトリル、2,2’−アゾビスイソ酪酸ジメチル、1,1’−アゾビス(1−メチルブチロニトリル−3−スルホン酸ナトリウム)、2−(4−メチルフェニルアゾ)−2−メチルマロノジニトリル、4,4’−アゾビス−4−シアノ吉草酸、3,5−ジヒドロキシメチルフェニルアゾ−2−メチルマロノジニトリル、2−(4−ブロモフェニルアゾ)−2−アリルマロノジニトリル、2,2’−アゾビス−2−メチルバレロニトリル、4,4’−アゾビス−4−シアノ吉草酸ジメチル、2,2’−アゾビス−2、4−ジメチルバレロニトリル、1,1’−アゾビスシクロヘキサンニトリル、2,2’−アゾビス−2−プロピルブチロニトリル、1,1’−アゾビス−1−クロロフェニルエタン、1,1’−アゾビス−1−シクロヘキサンカルボニトリル、1,1’−アゾビス−1−シクロへプタンニトリル、1,1’−アゾビス−1−フェニルエタン、1,1’−アゾビスクメン、4−ニトロフェニルアゾベンジルシアノ酢酸エチル、フェニルアゾジフェニルメタン、フェニルアゾトリフェニルメタン、4−ニトロフェニルアゾトリフェニルメタン、1,1’−アゾビス−1,2−ジフェニルエタン、ポリ(ビスフェノールA−4,4’−アゾビス−4−シアノペンタノエート)、ポリ(テトラエチレングリコール−2,2’−アゾビスイソブチレート)等のアゾ化合物類、1,4−ビス(ペンタエチレン)−2−テトラゼン、1,4−ジメトキシカルボニル−1,4−ジフェニル−2−テトラゼン等が挙げられる。 The radical polymerization initiator is not particularly limited as long as it is capable of emulsion polymerization. Specifically, hydrogen peroxide, acetyl peroxide, cumyl peroxide, tert-butyl peroxide, propionyl peroxide, benzoyl peroxide, chlorobenzoyl peroxide, dichlorobenzoyl peroxide, bromomethylbenzoyl peroxide, lauroyl peroxide , Ammonium persulfate, sodium persulfate, potassium persulfate, diisopropyltetralin hydroperoxide, 1-phenyl-2-methylpropyl-1-hydroperoxide, pertriphenylacetic acid-tert-butyl hydroperoxide, tert-butyl formate, Peroxides such as tert-butyl peracetate, tert-butyl perbenzoate, tert-butyl perphenylacetate, tert-butyl permethoxyacetate, tert-butyl perN- (3-toluyl) carbamate, 2,2 '-Azobisp Bread, 2,2′-dichloro-2,2′-azobispropane, 1,1′-azo (methylethyl) diacetate, 2,2′-azobis (2-amidinopropane) hydrochloride, 2,2 ′ -Azobis (2-amidinopropane) nitrate, 2,2'-azobisisobutane, 2,2'-azobisisobutyramide, 2,2'-azobisisobutyronitrile, 2,2'-azobis-2- Methyl methylpropionate, 2,2′-dichloro-2,2′-azobisbutane, 2,2′-azobis-2-methylbutyronitrile, dimethyl 2,2′-azobisisobutyrate, 1,1′-azobis (1 -Sodium methylbutyronitrile-3-sulfonate), 2- (4-methylphenylazo) -2-methylmalonodinitrile, 4,4'-azobis-4-cyanovaleric acid, 3,5-dihy Roxymethylphenylazo-2-methylmalonodinitrile, 2- (4-bromophenylazo) -2-allylmalonodinitrile, 2,2′-azobis-2-methylvaleronitrile, 4,4′-azobis-4 -Dimethyl cyanovalerate, 2,2'-azobis-2, 4-dimethylvaleronitrile, 1,1'-azobiscyclohexanenitrile, 2,2'-azobis-2-propylbutyronitrile, 1,1'- Azobis-1-chlorophenylethane, 1,1′-azobis-1-cyclohexanecarbonitrile, 1,1′-azobis-1-cycloheptanenitrile, 1,1′-azobis-1-phenylethane, 1,1 ′ -Azobiscumene, 4-nitrophenylazobenzyl cyanoacetate ethyl, phenylazodiphenylmethane, phenylazotriphenylmeth Tan, 4-nitrophenylazotriphenylmethane, 1,1′-azobis-1,2-diphenylethane, poly (bisphenol A-4,4′-azobis-4-cyanopentanoate), poly (tetraethylene glycol) -2,2'-azobisisobutyrate) and the like, 1,4-bis (pentaethylene) -2-tetrazene, 1,4-dimethoxycarbonyl-1,4-diphenyl-2-tetrazene and the like Can be mentioned.
前記重合開始剤は、前記架橋工程における架橋反応の開始剤としても、使用することが可能である。 The polymerization initiator can also be used as an initiator for a crosslinking reaction in the crosslinking step.
前記結晶性樹脂の重量平均分子量(Mw)は10000以上30000以下の範囲であることが好ましく、20000以上30000以下の範囲であることがより好ましい。Mwが10000未満であると、画像耐久性の低下、酸価上昇による内包性の低下を生じる場合があり、30000を超えると非晶性樹脂の相溶性が低下する場合がある。結晶性樹脂の数平均分子量(Mn)は、2000以上であることが好ましく、4000以上であることがより好ましい。数平均分子量(Mn)が、2000未満であると、定着時にトナーが紙等の記録媒体の表面へしみ込んで定着ムラを生じたり、定着画像の折り曲げ耐性に対する強度が低下してしまい、好ましくない。 The weight average molecular weight (Mw) of the crystalline resin is preferably in the range of 10,000 to 30,000, more preferably in the range of 20,000 to 30,000. If the Mw is less than 10,000, the image durability may be lowered and the inclusion property may be lowered due to an increase in the acid value. If the Mw is more than 30000, the compatibility of the amorphous resin may be lowered. The number average molecular weight (Mn) of the crystalline resin is preferably 2000 or more, and more preferably 4000 or more. When the number average molecular weight (Mn) is less than 2000, the toner permeates into the surface of a recording medium such as paper at the time of fixing to cause uneven fixing, and the strength against bending resistance of the fixed image decreases, which is not preferable.
(シェル層)
本実施形態に係るトナーにおいて、コア粒子を被覆するシェル層は、主に耐フィルミング性を付与する目的で、非晶性樹脂を含む。
(Shell layer)
In the toner according to the exemplary embodiment, the shell layer covering the core particles mainly contains an amorphous resin for the purpose of imparting filming resistance.
本実施形態に係るトナーにおいて用いられる非晶性樹脂としては特に制限されないが、具体的には、スチレン、パラクロロスチレン、α−メチルスチレン等のスチレン類;アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸n−プロピル、アクリル酸ブチル、アクリル酸ラウリル、アクリル酸2−エチルヘキシル等のアクリル系単量体;メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸n−プロピル、メタクリル酸ラウリル、メタクリル酸2−エチルヘキシル等のメタクリル系単量体;さらにアクリル酸、メタクリル酸、スチレンスルフォン酸ナトリウム等のエチレン系不飽和酸単量体;さらにアクリロニトリル、メタクリロニトリル等のビニルニトリル類;ビニルメチルエーテル、ビニルイソブ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、ビニルエチルケトン、ビニルイソプロペニルケトン等のビニルケトン類;エチレン、プロピレン、ブタジエンなどのオレフィン類単量体の単独重合体、それらの単量体を2種以上組み合せた共重合体、又はそれらの混合物、さらには、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリアミド樹脂、セルロース樹脂、ポリエーテル樹脂等、非ビニル縮合系樹脂、又は、それらと前記ビニル系樹脂との混合物、これらの共存下でビニル系単量体を重合して得られるグラフト重合体等を挙げることができる。これらの樹脂は、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。これらの樹脂の中でもスチレン系樹脂やアクリル系樹脂が特に好ましい。 The amorphous resin used in the toner according to the exemplary embodiment is not particularly limited. Specifically, styrenes such as styrene, parachlorostyrene, and α-methylstyrene; methyl acrylate, ethyl acrylate, acrylic acid acrylic monomers such as n-propyl, butyl acrylate, lauryl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate; methyl methacrylate, ethyl methacrylate, n-propyl methacrylate, lauryl methacrylate, 2-ethylhexyl methacrylate, etc. Methacrylic monomers; Ethylene unsaturated acid monomers such as acrylic acid, methacrylic acid and sodium styrenesulfonate; Vinyl nitriles such as acrylonitrile and methacrylonitrile; Vinyl ethers such as vinyl methyl ether and vinyl isobutyl ether Kind Vinyl ketones such as vinyl methyl ketone, vinyl ethyl ketone and vinyl isopropenyl ketone; homopolymers of olefin monomers such as ethylene, propylene and butadiene, copolymers obtained by combining two or more of these monomers, or Mixtures thereof, furthermore, epoxy resins, polyester resins, polyurethane resins, polyamide resins, cellulose resins, polyether resins, etc., non-vinyl condensation resins, or mixtures thereof with the vinyl resins, in the presence of these Examples thereof include a graft polymer obtained by polymerizing a vinyl monomer. These resins may be used alone or in combination of two or more. Of these resins, styrene resins and acrylic resins are particularly preferable.
非晶性樹脂の重量平均分子量(Mw)は10000以上50000以下の範囲であることが好ましく、15000以上45000以下の範囲であることがより好ましい。Mwが10000未満であると、高温定着時にオフセットが発生したり、画像強度が悪化する場合があり、50000を超えると低温定着性が悪化したり、定着画像の光沢が低下したりする場合がある。非晶性樹脂の数平均分子量(Mn)は、5000以上40000以下の範囲であることが好ましく、8000以上35000以下の範囲であることがより好ましい。Mnが5000未満であると、定着画像の強度低下を生じる場合があり、40000を超えると低温定着性が悪化したり、定着画像の光沢が低下したりする場合がある。 The weight average molecular weight (Mw) of the amorphous resin is preferably in the range of 10,000 to 50,000, more preferably in the range of 15,000 to 45,000. If Mw is less than 10,000, offset may occur at the time of high-temperature fixing or image strength may deteriorate, and if it exceeds 50,000, low-temperature fixability may be deteriorated or gloss of a fixed image may decrease. . The number average molecular weight (Mn) of the amorphous resin is preferably in the range of 5000 to 40000, and more preferably in the range of 8000 to 35000. If Mn is less than 5000, the strength of the fixed image may be reduced. If it exceeds 40000, the low-temperature fixability may be deteriorated, or the gloss of the fixed image may be reduced.
本実施形態のトナーに用いられる着色剤としては染料及び顔料でもかまわないが、耐光性や耐水性の観点から顔料が好ましい。好ましい顔料としては、カーボンブラック、アニリンブラック、アニリンブルー、カルコイルブルー、クロムイエロー、ウルトラマリンブルー、デュポンオイルレッド、キノリンイエロー、メチレンブルークロライド、フタロシアンブルー、マラカイトグリーンオキサート、ランプブラック、ローズベンガル、キナクリドン、ベンジジンイエロー、C.I.ピグメント・レッド48:1、C.I.ピグメント・レッド57:1、C.I.ピグメント・レッド122、C.I.ピグメント・レッド185、C.I.ピグメント・イエロー12、C.I.ピグメント・イエロー17、C.I.ピグメント・イエロー180、C.I.ピグメント・イエロー97、C.I.ピグメント・イエロー74、C.I.ピグメント・ブルー15:1、C.I.ピグメント・ブルー15:3等の公知の顔料が使用できる。また、着色剤として磁性粉を使用することもできる。磁性粉としては、コバルト、鉄、ニッケルなどの強磁性金属、コバルト、鉄、ニッケル、アルミニウム、鉛、マグネシウム、亜鉛、マンガンなどの金属の合金、酸化物などの公知の磁性体が使用できる。 The colorant used in the toner of the exemplary embodiment may be a dye or a pigment, but a pigment is preferable from the viewpoint of light resistance and water resistance. Preferred pigments include carbon black, aniline black, aniline blue, calcoil blue, chrome yellow, ultramarine blue, DuPont oil red, quinoline yellow, methylene blue chloride, phthalocyanine blue, malachite green oxalate, lamp black, rose bengal, Quinacridone, benzidine yellow, C.I. I. Pigment red 48: 1, C.I. I. Pigment red 57: 1, C.I. I. Pigment red 122, C.I. I. Pigment red 185, C.I. I. Pigment yellow 12, C.I. I. Pigment yellow 17, C.I. I. Pigment yellow 180, C.I. I. Pigment yellow 97, C.I. I. Pigment yellow 74, C.I. I. Pigment blue 15: 1, C.I. I. A known pigment such as CI Pigment Blue 15: 3 can be used. Magnetic powder can also be used as a colorant. As the magnetic powder, known magnetic materials such as ferromagnetic metals such as cobalt, iron and nickel, alloys of metals such as cobalt, iron, nickel, aluminum, lead, magnesium, zinc and manganese, and oxides can be used.
これらは単独で使用可能な他、2種類以上組み合わせて使用してもよい。これら着色剤の含有量としては結着樹脂100重量部に対して、0.1重量部以上40重量部以下が好ましく、1重量部以上30重量部以下がさらに好ましい。 These can be used alone or in combination of two or more. The content of these colorants is preferably from 0.1 to 40 parts by weight, more preferably from 1 to 30 parts by weight, based on 100 parts by weight of the binder resin.
なお、前記着色剤の種類を適宜選択することにより、イエロートナー、マゼンタトナー、シアントナー、ブラックトナー等の各色トナーが得られる。 In addition, each color toner such as yellow toner, magenta toner, cyan toner, and black toner can be obtained by appropriately selecting the type of the colorant.
その他の成分としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択でき、例えば、無機粒子、帯電制御剤、離型剤等の公知の各種添加剤等が挙げられる。 There is no restriction | limiting in particular as another component, According to the objective, it can select suitably, For example, well-known various additives, such as an inorganic particle, a charge control agent, a mold release agent, etc. are mentioned.
本実施形態のトナーには必要に応じて無機粒子を添加してもよい。前記無機粒子としてはシリカ粒子、酸化チタン粒子、アルミナ粒子、酸化セリウム粒子、あるいはこれらの表面を疎水化処理したもの等公知の無機粒子を単独または二種以上を組み合わせて使用することができるが、発色性やOHP透過性等透明性を損なわないという観点から屈折率が結着樹脂よりも小さいシリカ粒子が好ましい。またシリカ粒子は種々の表面処理を施されてもよく、例えばシラン系カップリング剤、チタン系カップリング剤、シリコーンオイル等で表面処理したものが好ましい。 If necessary, inorganic particles may be added to the toner of this embodiment. As the inorganic particles, silica particles, titanium oxide particles, alumina particles, cerium oxide particles, or known inorganic particles such as those obtained by hydrophobizing the surface thereof can be used alone or in combination of two or more kinds. Silica particles having a refractive index smaller than that of the binder resin are preferable from the viewpoint that transparency such as color developability and OHP permeability is not impaired. Further, the silica particles may be subjected to various surface treatments, and for example, those subjected to surface treatment with a silane coupling agent, a titanium coupling agent, silicone oil or the like are preferable.
これら無機粒子を添加することによりトナーの粘弾性を調整することができ、画像光沢度や紙への染み込みを調整することができる。無機粒子はトナー原料100重量部に対して0.5重量%以上20重量%以下含有されることが好ましく、1重量%以上15重量%以下がさらに好ましい。 By adding these inorganic particles, the viscoelasticity of the toner can be adjusted, and the glossiness of the image and the penetration into the paper can be adjusted. The inorganic particles are preferably contained in an amount of 0.5% to 20% by weight, more preferably 1% to 15% by weight, based on 100 parts by weight of the toner raw material.
本実施形態のトナーには必要に応じて帯電制御剤を添加してもよい。帯電制御剤としてはクロム系アゾ染料、鉄系アゾ染料、アルミニウムアゾ染料、サリチル酸金属錯体など使用できる。 A charge control agent may be added to the toner of the exemplary embodiment as necessary. As the charge control agent, chromium-based azo dyes, iron-based azo dyes, aluminum azo dyes, salicylic acid metal complexes, and the like can be used.
本実施形態のトナーは、離型剤を含有するのが好ましい。離型剤を含有することで、定着工程での離型性が向上するため、接触加熱型定着方式では定着ロールに塗布する離型オイルを減少、またはなくすことができるため、離型オイルによる定着ロール寿命の低下やオイル筋等のディフェクトを回避することができ、また低コスト化にもつながる。 The toner of this embodiment preferably contains a release agent. By including a release agent, the releasability in the fixing process is improved. In the contact heating type fixing method, the release oil applied to the fixing roll can be reduced or eliminated. Deterioration of roll life and oil streaks can be avoided, and the cost can be reduced.
離型剤の具体例としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン等の低分子量ポリオレフィン類;加熱により軟化点を有するシリコーン類;オレイン酸アミド、エルカ酸アミド、リシノール酸アミド、ステアリン酸アミド等の脂肪酸アミド類;カルナウバワックス、ライスワックス、キャンデリラワックス、木ロウ、ホホバ油等の植物系ワックス;ミツロウ等の動物系ワックス;モンタンワックス、オゾケライト、セレシン、パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、フィッシャートロプシュワックス等の鉱物・石油系ワックスなどが挙げられる。 Specific examples of the release agent include low molecular weight polyolefins such as polyethylene, polypropylene and polybutene; silicones having a softening point by heating; fatty acid amides such as oleic acid amide, erucic acid amide, ricinoleic acid amide and stearic acid amide Plant waxes such as carnauba wax, rice wax, candelilla wax, tree wax, jojoba oil; animal waxes such as beeswax; minerals such as montan wax, ozokerite, ceresin, paraffin wax, microcrystalline wax, and Fischer-Tropsch wax・ Petroleum-based wax.
離型剤の融点は50℃以上120℃以下が好ましく、結着樹脂の融点以下であることがより好ましい。離型剤の融点が50℃未満では離型剤の変化温度が低すぎ、耐ブロッキング性が劣ったり、複写機内温度が高まった時に現像性が悪化したりする場合がある。一方、120℃を超える場合には、離型剤の変化温度が高過ぎ、結晶性樹脂の低温定着性を損ねてしまう場合がある。 The melting point of the release agent is preferably 50 ° C. or higher and 120 ° C. or lower, and more preferably below the melting point of the binder resin. If the melting point of the release agent is less than 50 ° C., the change temperature of the release agent is too low, and the blocking resistance may be inferior, or the developability may deteriorate when the temperature in the copying machine increases. On the other hand, when it exceeds 120 ° C., the change temperature of the release agent is too high, and the low-temperature fixability of the crystalline resin may be impaired.
また、これらの離型剤は1種単独で用いてもよく、2種以上を併用して用いても良い。 Moreover, these mold release agents may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more type.
離型剤の含有量としてはトナー原料100重量部に対して好ましくは1重量部以上20重量部以下、より好ましくは2重量部以上15重量部以下である。1重量部未満であると離型剤添加の効果がない場合があり、20重量部を超えると、帯電性への悪影響が現れやすくなり、また現像機内部においてトナーが破壊されやすくなるため離型剤やトナー樹脂のキャリアへのスペント化が生じ、帯電が低下しやすくなる等の影響が現れるばかりでなく、例えばカラートナーを用いた場合、定着時の画像表面への染み出しが不十分になり易く、画像中に離型剤が在留しやすくなってしまうため、透明性が悪化する場合がある。 The content of the release agent is preferably 1 part by weight or more and 20 parts by weight or less, more preferably 2 parts by weight or more and 15 parts by weight or less with respect to 100 parts by weight of the toner raw material. If the amount is less than 1 part by weight, the effect of adding the release agent may not be obtained. If the amount exceeds 20 parts by weight, the adverse effect on the chargeability tends to appear, and the toner is easily destroyed inside the developing machine, so that the release is performed. In addition to the effect that the agent or toner resin becomes spent on the carrier and the charge is likely to decrease, for example, when color toner is used, the surface of the image at the time of fixing becomes insufficient. The release agent is likely to stay in the image, and transparency may be deteriorated.
<静電荷像現像用トナーの製造方法>
本実施形態に係るトナーの製造方法は、少なくとも樹脂粒子分散液と着色剤粒子分散液を混合し、凝集剤を添加して粒子を成長させる湿式造粒法であることが好ましい。この湿式造粒法の具体例としては以下の乳化凝集法が好適に挙げられる。以下、乳化凝集法を例に説明する。
<Method for producing toner for developing electrostatic image>
The toner manufacturing method according to this embodiment is preferably a wet granulation method in which at least a resin particle dispersion and a colorant particle dispersion are mixed, and a flocculant is added to grow particles. As specific examples of this wet granulation method, the following emulsion aggregation method is preferably exemplified. Hereinafter, the emulsion aggregation method will be described as an example.
乳化凝集法は、結着樹脂を乳化し乳化粒子(液滴)を形成する乳化工程と、該乳化粒子(液滴)の凝集体を形成する凝集工程と、該凝集体を結着樹脂の融点以上の温度で融合させ熱合一させる合一工程とを有する。または、前記凝集工程と合一工程の代わりに、結着樹脂の融点以上の温度で凝集させることにより凝集と合一とを同時に行う、いわゆる会合工程としても構わない。 The emulsion aggregation method includes an emulsification step of emulsifying a binder resin to form emulsion particles (droplets), an aggregation step of forming an aggregate of the emulsion particles (droplets), and the melting point of the binder resin. And a coalescing step for fusing at the above temperatures and heat coalescence. Alternatively, instead of the aggregation step and the coalescence step, a so-called association step may be performed in which aggregation and coalescence are performed simultaneously by aggregating at a temperature equal to or higher than the melting point of the binder resin.
乳化工程において、結晶性樹脂の乳化粒子(液滴)は、水系媒体と、スルホン化等した結晶性樹脂及び必要に応じて着色剤を含む混合液(ポリマ液)と、を混合した溶液に、剪断力を与えることにより形成される。 In the emulsification step, the emulsified particles (droplets) of the crystalline resin are mixed into a solution obtained by mixing an aqueous medium, a sulfonated crystalline resin and a mixed liquid (polymer liquid) containing a colorant as necessary. It is formed by applying a shearing force.
その際、結晶性樹脂の融点Tmc以上の温度に加熱することで、ポリマ液の粘性を下げて乳化粒子を形成することができる。また、乳化粒子の安定化や水系媒体の増粘のため、分散剤を使用することもできる。以下、かかる乳化粒子の分散液のことを、「樹脂粒子分散液」という場合がある。 At that time, by heating to a temperature equal to or higher than the melting point Tmc of the crystalline resin, the viscosity of the polymer liquid can be lowered to form emulsified particles. Moreover, a dispersing agent can also be used for stabilization of emulsified particles and thickening of the aqueous medium. Hereinafter, such a dispersion of emulsified particles may be referred to as a “resin particle dispersion”.
分散剤としては、例えば、ポリビニルアルコール、メチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ポリアクリル酸ナトリウム、の等の水溶性高分子;ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、オクタデシル硫酸ナトリウム、オレイン酸ナトリウム、ラウリル酸ナトリウム、ステアリン酸カリウム等のアニオン性界面活性剤;ラウリルアミンアセテート、ラウリルトリメチルアンモニウムクロライド等のカチオン性界面活性剤;ラウリルジメチルアミンオキサイド等の両性イオン性界面活性剤;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アルキルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルアミン等のノニオン性界面活性剤等の界面活性剤;リン酸三カルシウム、水酸化アルミニウム、硫酸カルシウム、炭酸カルシウム、炭酸バリウム等の無機化合物等が挙げられる。 Examples of the dispersant include water-soluble polymers such as polyvinyl alcohol, methyl cellulose, carboxymethyl cellulose, and sodium polyacrylate; sodium dodecylbenzenesulfonate, sodium octadecyl sulfate, sodium oleate, sodium laurate, potassium stearate, and the like. Anionic surfactants; cationic surfactants such as laurylamine acetate and lauryltrimethylammonium chloride; zwitterionic surfactants such as lauryldimethylamine oxide; polyoxyethylene alkyl ether, polyoxyethylene alkylphenyl ether, poly Surfactants such as nonionic surfactants such as oxyethylene alkylamine; tricalcium phosphate, aluminum hydroxide, calcium sulfate, calcium carbonate Include inorganic compounds such as barium carbonate.
前記分散剤の使用量としては、前記コア粒子の結着樹脂100重量部に対して、0.01重量部以上20重量部以下が好ましい。 The amount of the dispersant used is preferably 0.01 parts by weight or more and 20 parts by weight or less with respect to 100 parts by weight of the binder resin of the core particles.
なお、乳化工程において、結晶性樹脂に、スルホン酸基を有するジカルボン酸を共重合させておく(即ち、酸由来構成成分中に、スルホン酸基を持つジカルボン酸由来構成成分が好適量含まれる)と、界面活性剤等の分散安定剤を減らすことができる、或いは使用しなくても乳化粒子を形成できるため好ましい。 In the emulsification step, the crystalline resin is copolymerized with a dicarboxylic acid having a sulfonic acid group (that is, the acid-derived constituent component contains a suitable amount of a dicarboxylic acid-derived constituent component having a sulfonic acid group). In addition, it is preferable because the dispersion stabilizer such as a surfactant can be reduced, or emulsion particles can be formed without using it.
前記乳化粒子を形成する際に用いる乳化機としては、例えば、ホモジナイザー、ホモミキサー、加圧ニーダー、エクストルーダー、メディア分散機等が挙げられる。結晶性樹脂の乳化粒子(液滴)の大きさとしては、その平均粒子径(体積平均粒径)で0.005μm以上1μm以下が好ましく、0.01μm以上0.4μm以下がより好ましい。0.005μm未満では水中にほとんど溶解してしまうため、粒子作製が困難になり、また1μmを超えると所望の粒径である1.5μm以上5.0μm以下のトナー粒子を得ることが困難になる場合がある。 Examples of the emulsifier used when forming the emulsified particles include a homogenizer, a homomixer, a pressure kneader, an extruder, and a media disperser. The size of the emulsified particles (droplets) of the crystalline resin is preferably 0.005 μm or more and 1 μm or less, and more preferably 0.01 μm or more and 0.4 μm or less in terms of the average particle diameter (volume average particle diameter). If it is less than 0.005 μm, it will be almost dissolved in water, making it difficult to produce particles, and if it exceeds 1 μm, it will be difficult to obtain toner particles having a desired particle size of 1.5 μm to 5.0 μm. There is a case.
前記着色剤の分散方法としては、任意の方法、例えば回転せん断型ホモジナイザーや、メディアを有するボールミル、サンドミル、ダイノミルなどの一般的な分散方法を使用することができる。 As a method for dispersing the colorant, an arbitrary method, for example, a general dispersion method such as a rotary shear type homogenizer, a ball mill having a medium, a sand mill, or a dyno mill can be used.
必要に応じて、界面活性剤を使用してこれら着色剤の水分散液を調製することもできる。以下、かかる着色剤の分散液のことを、「着色粒子分散液」という場合がある。分散に用いる界面活性剤や分散剤としては、結晶性ポリエステル樹脂を分散させる際に用い得る分散剤と同様のものを用いることができる。 If necessary, an aqueous dispersion of these colorants can be prepared using a surfactant. Hereinafter, such a colorant dispersion may be referred to as a “colored particle dispersion”. As the surfactant and the dispersing agent used for dispersion, the same dispersing agents that can be used when dispersing the crystalline polyester resin can be used.
またこの乳化粒子を形成する前に、樹脂に着色剤を混入させておくこともできる。樹脂に着色剤を混入させる方法としては、ディスパーザー等を用いた溶融分散等が挙げられる。 In addition, a colorant can be mixed into the resin before forming the emulsified particles. Examples of the method of mixing the colorant into the resin include melt dispersion using a disperser or the like.
前記凝集工程においては、得られた乳化粒子を、結晶性樹脂の融点Tmc付近の温度、または非晶性樹脂のガラス転移点Tg以下の温度に加熱して凝集し凝集体を形成する。 In the aggregation step, the obtained emulsified particles are aggregated by heating to a temperature near the melting point Tmc of the crystalline resin or a temperature not higher than the glass transition point Tg of the amorphous resin to form an aggregate.
乳化粒子の凝集体の形成は、撹拌下、乳化液のpHを酸性にすることによって行うことができる。前記pHとしては、2以上6以下が好ましく、2.5以上5以下がより好ましい。この際、凝集剤を使用するのも有効である。 Formation of the aggregate of the emulsified particles can be performed by making the pH of the emulsion liquid acidic with stirring. The pH is preferably 2 or more and 6 or less, and more preferably 2.5 or more and 5 or less. At this time, it is also effective to use a flocculant.
前記凝集工程に用いられる凝集剤は、前記分散剤に用いる界面活性剤と逆極性の界面活性剤、無機金属塩の他、2価以上の金属錯体を好適に用いることができる。特に、金属錯体を用いた場合には界面活性剤の使用量を低減でき、帯電特性が向上するため特に好ましい。 As the aggregating agent used in the aggregating step, a surfactant having a polarity opposite to that of the surfactant used for the dispersing agent, an inorganic metal salt, or a divalent or higher-valent metal complex can be preferably used. In particular, the use of a metal complex is particularly preferable because the amount of the surfactant used can be reduced and the charging characteristics are improved.
前記無機金属塩としては、例えば、塩化カルシウム、硝酸カルシウム、塩化バリウム、塩化マグネシウム、塩化亜鉛、塩化アルミニウム、硫酸アルミニウムなどの金属塩、および、ポリ塩化アルミニウム、ポリ水酸化アルミニウム、多硫化カルシウム等の無機金属塩重合体などが挙げられる。その中でも特に、アルミニウム塩およびその重合体が好適である。よりシャープな粒度分布を得るためには、無機金属塩の価数が1価より2価、2価より3価、3価より4価の方が、また、同じ価数であっても重合タイプの無機金属塩重合体の方がより適している。 Examples of the inorganic metal salt include metal salts such as calcium chloride, calcium nitrate, barium chloride, magnesium chloride, zinc chloride, aluminum chloride, and aluminum sulfate, and polyaluminum chloride, polyaluminum hydroxide, and calcium polysulfide. Examples thereof include inorganic metal salt polymers. Of these, aluminum salts and polymers thereof are particularly preferred. In order to obtain a sharper particle size distribution, the valence of the inorganic metal salt is bivalent than monovalent, trivalent than bivalent, trivalent than trivalent, and tetravalent than trivalent. The inorganic metal salt polymer is more suitable.
また、前記凝集粒子が所望の粒径になったところで、非晶性樹脂粒子を追添加することで、コア凝集粒子の表面を非晶性樹脂で被覆した構成のトナーを作製することができる。結晶性樹脂がトナー表面に露出しにくくなるため、帯電性や現像性の観点で望ましい構成である。追添加する場合、追添加前に凝集剤を添加したり、pH調整を行ってもよい。 Further, when the aggregated particles have reached a desired particle size, by adding amorphous resin particles, a toner having a structure in which the surface of the core aggregated particles is coated with the amorphous resin can be produced. Since the crystalline resin is less likely to be exposed on the toner surface, this is a desirable configuration from the viewpoint of chargeability and developability. In the case of additional addition, a flocculant may be added or pH adjustment may be performed before additional addition.
融合・合一工程においては、前記凝集工程に準じた撹拌条件下で、凝集粒子の懸濁液のpHを3以上9以下の範囲に上昇させることにより凝集の進行を止め、前記結晶性樹脂の融点Tmc以上の温度で加熱を行うことにより凝集粒子を融合させる。また、前記非晶性樹脂で被覆した場合には、該非晶性樹脂も融合しコア粒子を被覆する。前記加熱の時間としては、融合がされる程度行えばよく、0.5時間以上3時間以下程度行えばよい。それ以上時間をかけると凝集粒子に含まれる離型剤がトナー表面ヘ露出し易くなってしまう。したがって、定着性には効果的であるが、トナーの保存安定性に対して悪影響を及ぼすため、長時間加熱するのは好ましくない。 In the fusion / unification step, the agglomeration is stopped by increasing the pH of the suspension of the aggregated particles to a range of 3 to 9 under the stirring conditions according to the aggregation step. The aggregated particles are fused by heating at a temperature equal to or higher than the melting point Tmc. Further, when coated with the amorphous resin, the amorphous resin is also fused to coat the core particles. The heating time may be as long as fusion is performed, and may be performed for about 0.5 hours to 3 hours. If a longer time is taken, the release agent contained in the aggregated particles is likely to be exposed on the toner surface. Therefore, although it is effective for fixing properties, it is not preferable to heat for a long time because it adversely affects the storage stability of the toner.
その後、結晶性樹脂の結晶化温度以下まで降温して、粒子を固化する際、降温速度によって粒子形状及び表面性が変化する。例えば、速い速度で降温した場合には球形化及び表面が平滑化しやすく、逆にゆっくり降温した場合は、粒子形状が不定形化し、粒子表面に凹凸が生じやすい。そのため、少なくとも1℃/分以上の速度で、好ましくは3℃/分以上の速度で結晶性樹脂の結晶化温度以下まで降温するのが好ましい。1℃/分以上の速度で降温して結着樹脂を結晶化することで粒子形状を所望のBET比表面積2以上5以下及び形状係数SF1を110以上140以下の範囲にしたトナー母粒子を得ることができる。 Thereafter, when the temperature is lowered to a temperature lower than the crystallization temperature of the crystalline resin to solidify the particles, the particle shape and surface properties change depending on the temperature lowering rate. For example, when the temperature is lowered at a high speed, the spheroidization and the surface are easily smoothed. On the other hand, when the temperature is slowly lowered, the particle shape becomes indefinite and irregularities are easily generated on the particle surface. Therefore, it is preferable to lower the temperature to a temperature equal to or lower than the crystallization temperature of the crystalline resin at a rate of at least 1 ° C./min, preferably at a rate of 3 ° C./min. The toner base particles having a desired BET specific surface area of 2 to 5 and a shape factor SF1 of 110 to 140 are obtained by lowering the temperature at a rate of 1 ° C./min or more and crystallizing the binder resin. be able to.
融合して得た粒子は、ろ過などの固液分離工程や、必要に応じて洗浄工程、乾燥工程を経てトナー母粒子とすることができる。この場合、トナーとして十分な帯電特性、信頼性を確保するために、洗浄工程において、十分に洗浄することが好ましい。 The particles obtained by fusing can be made into toner mother particles through a solid-liquid separation process such as filtration and, if necessary, a washing process and a drying process. In this case, in order to ensure sufficient charging characteristics and reliability as a toner, it is preferable to sufficiently wash in the washing step.
乾燥工程では、通常の振動型流動乾燥法、スプレードライ法、凍結乾燥法、フラッシュジェット法など、任意の方法を採用することができる。トナー母粒子は、乾燥後の含水分率を1.5重量%以下、好ましくは1.0重量%以下に調整することが好ましい。 In the drying process, an arbitrary method such as a normal vibration type fluidized drying method, a spray drying method, a freeze drying method, or a flash jet method can be adopted. The toner base particles are preferably adjusted to have a moisture content after drying of 1.5% by weight or less, preferably 1.0% by weight or less.
前記合一工程、または会合工程においては、結晶性樹脂が融点Tmc以上に加熱されている時に、あるいは合一が終了した後に、架橋反応を行わせてもよい。架橋反応を行わせる場合には、例えば、結着樹脂として2重結合成分を共重合させた不飽和スルホン化結晶性ポリエステル樹脂を用い、この樹脂に例えば、t−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート等の重合開始剤を用いてラジカル反応を起こさせ架橋構造を導入する。 In the coalescence step or the association step, a crosslinking reaction may be performed when the crystalline resin is heated to the melting point Tmc or higher, or after the coalescence is completed. When the crosslinking reaction is performed, for example, an unsaturated sulfonated crystalline polyester resin obtained by copolymerizing a double bond component is used as the binder resin, and for example, t-butylperoxy-2-ethylhexa is added to this resin. A crosslinking reaction is introduced by causing a radical reaction using a polymerization initiator such as noate.
重合開始剤は、乳化工程前にあらかじめポリマに混合しておいてもよいし、凝集工程で凝集塊に取り込ませてもよい。さらには、合一や会合工程、或いは合一や会合工程の後に導入してもよい。この場合には、有機溶剤に重合開始剤を溶解した液を、粒子分散液(樹脂粒子分散液等)に加えてもよい。これらの重合開始剤には、重合度を制御する目的で、公知の架橋剤、連鎖移動剤、重合禁止剤等を添加してもよい。 The polymerization initiator may be mixed with the polymer in advance before the emulsification step, or may be incorporated into the aggregate in the aggregation step. Further, it may be introduced after the coalescence or association process, or after the coalescence or association process. In this case, a solution obtained by dissolving a polymerization initiator in an organic solvent may be added to a particle dispersion (resin particle dispersion or the like). These polymerization initiators may be added with known crosslinking agents, chain transfer agents, polymerization inhibitors and the like for the purpose of controlling the degree of polymerization.
以上説明したトナーの製造方法によれば、トナー粒子形状及び表面の平滑性を制御することができる。トナーの粒子形状としては、球形に近いほうが好ましい。球形にすることで非静電的付着力が減少するため転写性が向上し、更にトナー表面の帯電量が均一になり帯電の維持性も向上する。 According to the toner manufacturing method described above, the toner particle shape and surface smoothness can be controlled. The particle shape of the toner is preferably close to a sphere. By making it spherical, the non-electrostatic adhesive force is reduced, so that the transferability is improved, and further, the charge amount on the toner surface becomes uniform, and the charge maintenance property is also improved.
本実施形態のトナーにはトナー粒子表面に流動化剤や助剤等の外添剤を添加処理してもよい。外添剤としては、表面を疎水化処理したシリカ粒子、酸化チタン粒子、アルミナ粒子、酸化セリウム粒子、カーボンブラック等の無機粒子やポリカーボネート、ポリメチルメタクリレート、シリコーン樹脂等のポリマ粒子等、公知の粒子が使用できる。該外添剤の粒径は30nm以上200nm以下、さらに好ましくは30nm以上180nm以下の体積平均1次粒子径を有することが好ましい。トナーが小粒径化することによって、感光体との非静電的付着力が増大するため、転写不良等が引き起こされ、重ね合わせ画像等の転写ムラを生じさせる原因となるため、体積平均1次粒子径が30nm以上200nm以下の大径の外添剤を添加し、転写性を改善させることが好ましい。体積平均1次粒子径が30nmより小さいと、初期的なトナーの流動性は良好であるが、トナーと感光体との非静電的付着力を十分に低減できず転写効率が低下し画像のぬけや、画像の均一性を悪化させてしまい、また経時による現像機内でのストレスによって粒子がトナー表面に埋め込まれ、帯電性が変化しコピー濃度の低下や背景部へのカブリ等の問題を引き起こす場合がある。また、体積平均1次粒子径が200nmより大きいと、トナー表面から脱離しやすく、また流動性の悪化にもつながる場合がある。 In the toner of this embodiment, an external additive such as a fluidizing agent or an auxiliary agent may be added to the surface of the toner particles. As external additives, known particles such as silica particles, titanium oxide particles, alumina particles, cerium oxide particles, inorganic particles such as carbon black, polymer particles such as polycarbonate, polymethyl methacrylate, and silicone resin whose surfaces have been hydrophobized. Can be used. The particle size of the external additive is preferably 30 nm to 200 nm, and more preferably 30 nm to 180 nm. By reducing the particle size of the toner, non-electrostatic adhesion to the photosensitive member is increased, causing transfer failure and causing transfer unevenness such as a superimposed image. It is preferable to add a large-sized external additive having a secondary particle size of 30 nm to 200 nm to improve transferability. If the volume average primary particle size is smaller than 30 nm, the initial toner fluidity is good, but the non-electrostatic adhesion between the toner and the photoreceptor cannot be sufficiently reduced, resulting in a decrease in transfer efficiency and image quality. Doing so, deterioration of image uniformity, and stress in the developing machine over time causes the particles to be embedded in the toner surface, changing the chargeability and causing problems such as lower copy density and fogging on the background. There is a case. On the other hand, if the volume average primary particle diameter is larger than 200 nm, it may be easily detached from the toner surface and the fluidity may be deteriorated.
<静電荷像現像用トナーの物性>
本実施形態に係る静電荷像現像用トナーの体積平均粒径としては、前述の通り、1.5μm以上5.0μm以下の範囲が好ましく、2.2μm以上4.5μm以下の範囲がより好ましく、また、個数平均粒径としては、3μm以上7μm以下の範囲が好ましく、4μm以上6μm以下の範囲がより好ましい。
<Physical properties of toner for developing electrostatic image>
As described above, the volume average particle size of the electrostatic image developing toner according to the exemplary embodiment is preferably in the range of 1.5 μm to 5.0 μm, more preferably in the range of 2.2 μm to 4.5 μm. The number average particle diameter is preferably in the range of 3 μm to 7 μm, and more preferably in the range of 4 μm to 6 μm.
前記体積平均粒径および個数平均粒径の測定は、コールターマルチサイザーII型(ベックマン−コールター社製)を用いて、100μmのアパーチャ径で測定することにより得ることができる。この時、測定はトナーを電解質水溶液(アイソトン水溶液)に分散させ、超音波により30秒分散させた後に行う。 The volume average particle size and the number average particle size can be measured by measuring with a 100 μm aperture diameter using a Coulter Multisizer II type (manufactured by Beckman-Coulter). At this time, the measurement is performed after the toner is dispersed in an electrolyte aqueous solution (isoton aqueous solution) and dispersed by ultrasonic waves for 30 seconds.
また、本実施形態に係る静電荷像現像用トナーの体積平均粒度分布指標GSDvは、好ましくは1.27以下であり、より好ましくは1.25以下である。GSDvが1.27を超えると粒度分布がシャープとならず、解像性が低下し、トナー飛散やかぶり等の画像欠陥の原因となる場合がある。 The volume average particle size distribution index GSDv of the toner for developing an electrostatic charge image according to this embodiment is preferably 1.27 or less, more preferably 1.25 or less. When GSDv exceeds 1.27, the particle size distribution is not sharp, resolution is deteriorated, and image defects such as toner scattering and fogging may be caused.
なお、体積平均粒径D50v及び体積平均粒度分布指標GSDvは、以下のようにして求めることができる。前述のコールターマルチサイザーII型(ベックマン−コールター社製)で測定されるトナーの粒度分布を基にして分割された粒度範囲(チャネル)に対して体積、数をそれぞれ小径側から累積分布を描いて、累積16%となる粒径を体積D16v、数D16p、累積50%となる粒径を体積D50v、数D50p、累積84%となる粒径を体積D84v、数D84pと定義する。この際、D50vは体積平均粒径を表し、体積平均粒度分布指標(GSDv)は(D84v/D16v)1/2として求められる。なお、(D84p/D16p)1/2は数平均粒度分布指標(GSDp)を表す。 The volume average particle diameter D50v and the volume average particle size distribution index GSDv can be obtained as follows. Draw cumulative distributions from the small diameter side for the particle size range (channel) divided based on the particle size distribution of the toner measured by the above-mentioned Coulter Multisizer II type (manufactured by Beckman-Coulter). In addition, the particle diameter that is accumulated 16% is defined as volume D16v and several D16p, the particle diameter that is accumulated 50% is defined as volume D50v and several D50p, and the particle diameter that is accumulated 84% is defined as volume D84v and several D84p. At this time, D50v represents the volume average particle diameter, and the volume average particle size distribution index (GSDv) is obtained as (D84v / D16v) 1/2 . In addition, (D84p / D16p) 1/2 represents a number average particle size distribution index (GSDp).
また、本実施形態に係る静電荷像現像用トナーの、下記式で表される形状係数SF1は好ましくは110以上140以下の範囲、より好ましくは115以上130以下の範囲である。
SF1=(ML2/A)×(π/4)×100
〔ただし、上記式において、MLはトナーの最大長(μm)を表し、Aはトナーの投影面積(μm2)を表す。〕
トナーの形状係数SF1が110より小さい、または140を超えると、長期に渡って、優れた帯電性、クリーニング性、転写性を得ることができないことがある。
In addition, the shape factor SF1 represented by the following formula of the toner for developing an electrostatic charge image according to the exemplary embodiment is preferably in the range of 110 to 140, more preferably in the range of 115 to 130.
SF1 = (ML 2 / A) × (π / 4) × 100
[Where, ML represents the maximum length (μm) of toner, and A represents the projected area (μm 2 ) of toner. ]
If the toner shape factor SF1 is less than 110 or exceeds 140, it may be impossible to obtain excellent chargeability, cleanability, and transferability over a long period of time.
なお、形状係数SF1はルーゼックス画像解析装置(株式会社ニレコ製、FT)を用いて次のように測定した。まず、スライドグラス上に散布したトナーの光学顕微鏡像をビデオカメラを通じてルーゼックス画像解析装置に取り込み、1000個以上1200個以下のトナーについて最大長(ML)と投影面積(A)を測定し、個々のトナーについて、(ML2/A)×(π/4)×100を算出し、これを平均した値を形状係数SF1として求めた。 In addition, shape factor SF1 was measured as follows using a Luzex image analyzer (manufactured by Nireco Corporation, FT). First, an optical microscopic image of toner spread on a slide glass is taken into a Luzex image analyzer through a video camera, and the maximum length (ML) and projected area (A) of 1000 to 1200 toners are measured. For the toner, (ML 2 / A) × (π / 4) × 100 was calculated, and an average of these values was obtained as the shape factor SF1.
<静電荷像現像用現像剤>
本実施形態において、静電荷像現像用現像剤は、前記本実施形態の静電荷像現像用トナーを含有する以外は特に制限はなく、目的に応じて適宜の成分組成をとることができる。本実施形態における静電荷像現像用現像剤は、静電荷像現像用トナーを、単独で用いると一成分系の静電荷像現像用現像剤となり、また、キャリアと組み合わせて用いると二成分系の静電荷像現像用現像剤となる。
<Developer for developing electrostatic image>
In the present embodiment, the developer for developing an electrostatic image is not particularly limited except that it contains the toner for developing an electrostatic image of the present embodiment, and can have an appropriate component composition depending on the purpose. The electrostatic charge image developing developer in the present embodiment is a one-component electrostatic charge image developing developer when the electrostatic charge image developing toner is used alone, or a two-component developer when used in combination with a carrier. It becomes a developer for developing an electrostatic image.
例えばキャリアを用いる場合のそのキャリアとしては、特に制限はなく、それ自体公知のキャリアが挙げられ、例えば、特開昭62−39879号公報、特開昭56−11461号公報等に記載された樹脂被覆キャリア等の公知のキャリアが挙げられる。 For example, in the case of using a carrier, the carrier is not particularly limited, and examples thereof include known carriers. For example, resins described in JP-A Nos. 62-39879 and 56-11461 are disclosed. Known carriers such as a coated carrier can be used.
キャリアの具体例としては、以下の樹脂被覆キャリアが挙げられる。該キャリアの核体粒子としては、通常の鉄粉、フェライト、マグネタイト造型物などが挙げられ、その体積平均粒径は、30μm以上200μm以下程度の範囲である。 Specific examples of the carrier include the following resin-coated carriers. Examples of the core particles of the carrier include normal iron powder, ferrite, and magnetite molding, and the volume average particle size is in the range of about 30 μm to 200 μm.
また、上記樹脂被覆キャリアの被覆樹脂としては、例えば、スチレン、パラクロロスチレン、α−メチルスチレン等のスチレン類;アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸n−プロピル、アクリル酸ラウリル、アクリル酸2−エチルヘキシル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸n−プロピル、メタクリル酸ラウリル、メタクリル酸2−エチルヘキシル等のα−メチレン脂肪酸モノカルボン酸類;ジメチルアミノエチルメタクリレート等の含窒素アクリル類;アクリロニトリル、メタクリロニトリル等のビニルニトリル類;2−ビニルピリジン、4−ビニルピリジン等のビニルピリジン類;ビニルメチルエーテル、ビニルイソブ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、ビニルエチルケトン、ビニルイソプロぺニルケトン等のビニルケトン類;エチレン、プロピレン等のオレフィン類;弗化ビニリデン、テトラフルオロエチレン、ヘキサフルオロエチレン等のビニル系フッ素含有モノマ;などの単独重合体、または2種類以上のモノマからなる共重合体、さらに、メチルシリコーン、メチルフェニルシリコーン等を含むシリコーン樹脂類、ビスフェノール、グリコール等を含有するポリエステル類、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリアミド樹脂、セルロース樹脂、ポリエーテル樹脂、ポリカーボネート樹脂等が挙げられる。このうちヒンダードフェノール系脂肪族カルボン酸誘導体に対して帯電性に影響を与えず、かつ結着樹脂に対しては好ましい帯電性を得る必要があり、これらの観点からポリスチレン、ポリ(メタ)アクリレート、またはこれらの共重合体を好ましく用いることができる。これらの樹脂は、1種単独で用いてもよいし、あるいは2種以上併用してもよい。被覆樹脂の被覆量としては、前記核体粒子100重量部に対して0.1重量部以上10重量部以下程度の範囲が好ましく、0.5重量部以上3.0重量部以下の範囲がより好ましい。 Examples of the coating resin for the resin-coated carrier include styrenes such as styrene, parachlorostyrene, and α-methylstyrene; methyl acrylate, ethyl acrylate, n-propyl acrylate, lauryl acrylate, acrylic acid 2 -Α-methylene fatty acid monocarboxylic acids such as ethylhexyl, methyl methacrylate, n-propyl methacrylate, lauryl methacrylate, 2-ethylhexyl methacrylate; nitrogen-containing acrylics such as dimethylaminoethyl methacrylate; acrylonitrile, methacrylonitrile, etc. Vinyl nitriles; vinyl pyridines such as 2-vinyl pyridine and 4-vinyl pyridine; vinyl ethers such as vinyl methyl ether and vinyl isobutyl ether; vinyl methyl ketone, vinyl ethyl ketone, vinyl isopropenyl Homopolymers such as vinyl ketones such as ketones; olefins such as ethylene and propylene; vinyl-based fluorine-containing monomers such as vinylidene fluoride, tetrafluoroethylene and hexafluoroethylene; and copolymers composed of two or more types of monomers Furthermore, silicone resins containing methyl silicone, methyl phenyl silicone, etc., polyesters containing bisphenol, glycol, etc., epoxy resins, polyurethane resins, polyamide resins, cellulose resins, polyether resins, polycarbonate resins and the like can be mentioned. Of these, it is necessary to obtain a favorable chargeability for the binder resin without affecting the chargeability for the hindered phenol aliphatic carboxylic acid derivative. From these viewpoints, polystyrene, poly (meth) acrylate Or a copolymer thereof can be preferably used. These resins may be used alone or in combination of two or more. The coating amount of the coating resin is preferably in the range of about 0.1 to 10 parts by weight and more preferably in the range of 0.5 to 3.0 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the core particles. preferable.
キャリアの製造には、加熱型ニーダー、加熱型ヘンシェルミキサ、UMミキサなどを使用することができ、前記被覆樹脂の量によっては、加熱型流動転動床、加熱型キルンなどを使用することができる。 For the manufacture of the carrier, a heating kneader, a heating Henschel mixer, a UM mixer, or the like can be used. Depending on the amount of the coating resin, a heating fluidized rolling bed, a heating kiln, or the like can be used. .
静電荷像現像用現像剤における前記本実施形態の静電荷像現像用トナーとキャリアとの混合比としては特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。 The mixing ratio of the electrostatic image developing toner of the present embodiment and the carrier in the developer for developing an electrostatic image is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the purpose.
<画像形成装置>
本実施形態に係る画像形成装置は、像保持体と、像保持体の表面に静電潜像を形成する潜像形成手段と、静電潜像を現像剤を用いて現像してトナー画像を形成する現像手段と、現像されたトナー画像を被転写体に転写する転写手段と、を含み、現像剤として、前記静電荷像現像用現像剤が用いられる。また、本実施形態に係る画像形成装置は、上記した手段以外の手段、例えば、像保持体を帯電する帯電手段、被転写体表面に転写されたトナー画像を定着する定着手段、像保持体表面に残存したトナーを除去するクリーニング手段等を含むものであってもよい。
<Image forming apparatus>
The image forming apparatus according to the present embodiment includes an image carrier, latent image forming means for forming an electrostatic latent image on the surface of the image carrier, and developing the electrostatic latent image with a developer to form a toner image. A developing unit that forms the toner image, and a transfer unit that transfers the developed toner image to the transfer target. The developer for developing an electrostatic charge image is used as the developer. In addition, the image forming apparatus according to the present embodiment includes means other than those described above, for example, charging means for charging the image holding member, fixing means for fixing the toner image transferred to the surface of the transfer target, and the surface of the image holding member. It may also include a cleaning means for removing the remaining toner.
本実施形態に係る画像形成装置の一例の概略を図1に示し、その構成について説明する。画像形成装置1は、帯電部10と、露光部12と、像保持体である電子写真感光体14と、現像部16と、転写部18と、クリーニング部20と、定着部22とを備える。 An example of the image forming apparatus according to the present embodiment is schematically shown in FIG. The image forming apparatus 1 includes a charging unit 10, an exposure unit 12, an electrophotographic photosensitive member 14 that is an image holding member, a developing unit 16, a transfer unit 18, a cleaning unit 20, and a fixing unit 22.
画像形成装置1において、電子写真感光体14の周囲には、電子写真感光体14の表面を帯電する帯電手段である帯電部10と、帯電された電子写真感光体14を露光し画像情報に応じて静電潜像を形成する潜像形成手段である露光部12と、静電潜像をトナーにより現像してトナー画像を形成する現像手段である現像部16と、電子写真感光体14の表面に形成されたトナー画像を被転写体24の表面に転写する転写手段である転写部18と、転写後の電子写真感光体14表面上に残存したトナーを除去するクリーニング手段であるクリーニング部20とがこの順で配置されている。また、被転写体24に転写されたトナー画像を定着する定着手段である定着部22が転写部18の左側に配置されている。 In the image forming apparatus 1, the charging unit 10 that is a charging unit that charges the surface of the electrophotographic photosensitive member 14 and the charged electrophotographic photosensitive member 14 are exposed around the electrophotographic photosensitive member 14 according to image information. The exposure unit 12 is a latent image forming unit that forms an electrostatic latent image, the developing unit 16 is a developing unit that develops the electrostatic latent image with toner to form a toner image, and the surface of the electrophotographic photoreceptor 14. A transfer unit 18 that is a transfer unit that transfers the toner image formed on the surface of the transfer target 24, and a cleaning unit 20 that is a cleaning unit that removes toner remaining on the surface of the electrophotographic photosensitive member 14 after transfer. Are arranged in this order. A fixing unit 22 that is a fixing unit that fixes the toner image transferred to the transfer target 24 is arranged on the left side of the transfer unit 18.
本実施形態に係る画像形成装置1の動作について説明する。まず、帯電部10により電子写真感光体14の表面が均一に帯電される(帯電工程)。次に、露光部12により電子写真感光体14の表面に光が当てられ、光の当てられた部分の帯電電荷が除去され、画像情報に応じて静電荷像(静電潜像)が形成される(潜像形成工程)。その後、静電荷像が現像部16により現像され、電子写真感光体14の表面にトナー画像が形成される(現像工程)。例えば、電子写真感光体14として有機感光体を用い、露光部12としてレーザビーム光を用いたデジタル式電子写真複写機の場合、電子写真感光体14の表面は、帯電部10により負電荷を付与され、レーザビーム光によりドット状にデジタル潜像が形成され、レーザビーム光の当たった部分に現像部16でトナーを付与され可視像化される。この場合、現像部16にはマイナスのバイアスが印加されている。次に転写部18で、用紙等の被転写体24がこのトナー画像に重ねられ、被転写体24の裏側からトナーとは逆極性の電荷が被転写体24に与えられ、静電気力によりトナー画像が被転写体24に転写される(転写工程)。転写されたトナー画像は、定着部22において定着部材により熱及び圧力が加えられ、被転写体24に融着されて定着される(定着工程)。一方、転写されずに電子写真感光体14の表面に残存したトナーはクリーニング部20で除去される(クリーニング工程)。この帯電からクリーニングに至る一連のプロセスで一回のサイクルが終了する。なお、図1において、転写部18で用紙等の被転写体24に直接トナー画像が転写されているが、中間転写体等の転写体を介して転写されても良い。 An operation of the image forming apparatus 1 according to the present embodiment will be described. First, the surface of the electrophotographic photosensitive member 14 is uniformly charged by the charging unit 10 (charging process). Next, light is applied to the surface of the electrophotographic photosensitive member 14 by the exposure unit 12, and the charged charges in the irradiated portion are removed, and an electrostatic charge image (electrostatic latent image) is formed according to the image information. (Latent image forming step). Thereafter, the electrostatic charge image is developed by the developing unit 16, and a toner image is formed on the surface of the electrophotographic photosensitive member 14 (developing step). For example, in the case of a digital electrophotographic copying machine using an organic photoconductor as the electrophotographic photoconductor 14 and using a laser beam as the exposure unit 12, the surface of the electrophotographic photoconductor 14 is negatively charged by the charging unit 10. Then, a digital latent image is formed in a dot shape by the laser beam light, and toner is applied to the portion irradiated with the laser beam light by the developing unit 16 to be visualized. In this case, a negative bias is applied to the developing unit 16. Next, a transfer member 24 such as paper is superposed on the toner image at the transfer unit 18, and a charge opposite in polarity to the toner is applied to the transfer member 24 from the back side of the transfer member 24, and the toner image is generated by electrostatic force. Is transferred to the transfer target 24 (transfer process). The transferred toner image is heated and pressed by a fixing member in the fixing unit 22 and is fused and fixed to the transfer target 24 (fixing step). On the other hand, toner remaining on the surface of the electrophotographic photoreceptor 14 without being transferred is removed by the cleaning unit 20 (cleaning step). One cycle is completed in a series of processes from charging to cleaning. In FIG. 1, the toner image is directly transferred to the transfer target 24 such as a sheet by the transfer unit 18, but may be transferred via a transfer member such as an intermediate transfer member.
以下、図1の画像形成装置1における帯電手段、像保持体、露光手段、現像手段、転写手段、クリーニング手段、定着手段について説明する。 Hereinafter, the charging unit, the image carrier, the exposure unit, the developing unit, the transfer unit, the cleaning unit, and the fixing unit in the image forming apparatus 1 of FIG. 1 will be described.
(帯電手段)
帯電手段である帯電部10としては、例えば、図1に示すようなコロトロンなどの帯電器が用いられるが、導電性又は半導電性の帯電ロールを用いても良い。導電性又は半導電性の帯電ロールを用いた接触型帯電器は、電子写真感光体14に対し、直流電流を印加するか、交流電流を重畳させて印加してもよい。例えばこのような帯電部10により、電子写真感光体14との接触部近傍の微小空間で放電を発生させることにより電子写真感光体14表面を帯電させる。なお、通常は、−300V以上−1000V以下に帯電される。また前記の導電性又は半導電性の帯電ロールは単層構造あるいは多重構造でも良い。また、帯電ロールの表面をクリーニングする機構を設けてもよい。
(Charging means)
For example, a charging device such as a corotron as shown in FIG. 1 is used as the charging unit 10 as a charging unit, but a conductive or semiconductive charging roll may be used. A contact charger using a conductive or semiconductive charging roll may apply a direct current to the electrophotographic photosensitive member 14 or may superimpose an alternating current. For example, the charging unit 10 charges the surface of the electrophotographic photosensitive member 14 by generating a discharge in a minute space near the contact portion with the electrophotographic photosensitive member 14. Normally, it is charged to −300V or more and −1000V or less. The conductive or semiconductive charging roll may have a single layer structure or a multiple structure. Further, a mechanism for cleaning the surface of the charging roll may be provided.
(像保持体)
像保持体は、少なくとも潜像(静電荷像)が形成される機能を有する。像保持体としては、電子写真感光体が好適に挙げられる。電子写真感光体14は、円筒状の導電性の基体外周面に有機感光体等を含む塗膜を有する。塗膜は、基体上に、必要に応じて下引き層、及び、電荷発生物質を含む電荷発生層と、電荷輸送物質を含む電荷輸送層とを含む感光層がこの順序で形成されたものである。電荷発生層と電荷輸送層の積層順序は逆であってもよい。これらは、電荷発生物質と電荷輸送物質とを別個の層(電荷発生層、電荷輸送層)に含有させて積層した積層型感光体であるが、電荷発生物質と電荷輸送物質との双方を同一の層に含む単層型感光体であってもよく、好ましくは積層型感光体である。また、下引き層と感光層との間に中間層を有していてもよい。また、有機感光体に限らずアモルファスシリコン感光膜等他の種類の感光層を使用してもよい。
(Image carrier)
The image carrier has a function of forming at least a latent image (electrostatic charge image). As the image carrier, an electrophotographic photosensitive member is preferably exemplified. The electrophotographic photoreceptor 14 has a coating film containing an organic photoreceptor or the like on the outer peripheral surface of a cylindrical conductive substrate. The coating film is a substrate in which a subbing layer and a photosensitive layer including a charge generating layer containing a charge generating material and a charge transporting layer containing a charge transporting material are formed in this order on the substrate as necessary. is there. The order of stacking the charge generation layer and the charge transport layer may be reversed. These are layered photoreceptors in which a charge generation material and a charge transport material are contained in separate layers (charge generation layer, charge transport layer), but both the charge generation material and the charge transport material are the same. A single-layer type photoreceptor included in the above layer may be used, and a laminated photoreceptor is preferable. Further, an intermediate layer may be provided between the undercoat layer and the photosensitive layer. In addition, other types of photosensitive layers such as an amorphous silicon photosensitive film may be used in addition to the organic photoreceptor.
(露光手段)
露光手段である露光部12としては、特に制限はなく、例えば、像保持体表面に、半導体レーザ光、LED光、液晶シャッタ光等の光源を、所望の像様に露光できる光学系機器等が挙げられる。
(Exposure means)
There are no particular limitations on the exposure unit 12 that is an exposure means. For example, an optical device that can expose a light source such as semiconductor laser light, LED light, or liquid crystal shutter light on the surface of the image carrier in a desired image-like manner. Can be mentioned.
(現像手段)
現像手段である現像部16は、像保持体上に形成された潜像をトナーを含む現像剤により現像してトナー画像を形成する機能を有する。そのような現像装置としては、上述の機能を有している限り特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、静電荷像現像用トナーをブラシ、ローラ等を用いて電子写真感光体14に付着させる機能を有する公知の現像器等が挙げられる。電子写真感光体14には、通常直流電圧が使用されるが、更に交流電圧を重畳させて使用してもよい。
(Development means)
The developing unit 16 serving as a developing unit has a function of developing a latent image formed on the image carrier with a developer containing toner to form a toner image. Such a developing device is not particularly limited as long as it has the above-mentioned function, and can be appropriately selected according to the purpose. For example, toner for developing an electrostatic image is used using a brush, a roller, or the like. A known developing device having a function of adhering to the electrophotographic photosensitive member 14 may be used. For the electrophotographic photosensitive member 14, a DC voltage is usually used, but an AC voltage may be superimposed and used.
(転写手段)
転写手段である転写部18としては、例えば、図1に示すような被転写体24の裏側からトナーとは逆極性の電荷を被転写体24に与え、静電気力によりトナー画像を被転写体24に転写するもの、あるいは被転写体24の表面に被転写体24を介して直接接触して転写する導電性又は半導電性のロール等を用いた転写ロール及び転写ロール押圧装置を用いることができる。転写ロールには、像保持体に付与する転写電流として、直流電流を印加してもよいし、交流電流を重畳させて印加してもよい。転写ロールは、帯電すべき画像領域幅、転写帯電器の形状、開口幅、プロセススピード(周速)等により、任意に設定することができる。また、低コスト化のため、転写ロールとして単層の発泡ロール等が好適に用いられる。転写方式としては、紙等の被転写体24に直接転写する方式でも、中間転写体を介して被転写体24に転写する方式でもよい。
(Transfer means)
As the transfer unit 18 serving as a transfer unit, for example, a charge having a polarity opposite to that of the toner is applied to the transfer target 24 from the back side of the transfer target 24 as shown in FIG. A transfer roll and a transfer roll pressing device using a conductive roll or a semiconductive roll that transfers directly to the surface of the transferred body 24 via the transferred body 24 can be used. . A direct current may be applied to the transfer roll as a transfer current applied to the image carrier, or an alternating current may be applied in a superimposed manner. The transfer roll can be arbitrarily set depending on the width of the image area to be charged, the shape of the transfer charger, the opening width, the process speed (circumferential speed), and the like. Further, a single layer foam roll or the like is suitably used as a transfer roll for cost reduction. As a transfer method, a method of transferring directly to the transfer target 24 such as paper or a method of transferring to the transfer target 24 via an intermediate transfer member may be used.
中間転写体としては、公知の中間転写体を用いることができる。中間転写体に用いられる材料としては、ポリカーボネート樹脂(PC)、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)、ポリアルキレンフタレート、PC/ポリアルキレンテレフタレート(PAT)のブレンド材料、エチレンテトラフロロエチレン共重合体(ETFE)/PC、ETFE/PAT、PC/PATのブレンド材料等が挙げられるが、機械的強度の観点から熱硬化ポリイミド樹脂を用いた中間転写ベルトが好ましい。 A known intermediate transfer member can be used as the intermediate transfer member. Materials used for the intermediate transfer member include polycarbonate resin (PC), polyvinylidene fluoride (PVDF), polyalkylene phthalate, PC / polyalkylene terephthalate (PAT) blend material, ethylene tetrafluoroethylene copolymer (ETFE) / PC, ETFE / PAT, PC / PAT blend materials, and the like can be mentioned. From the viewpoint of mechanical strength, an intermediate transfer belt using a thermosetting polyimide resin is preferable.
(クリーニング手段)
クリーニング手段であるクリーニング部20については、像保持体上の残留トナーを清掃するものであれば、ブレードクリーニング方式、ブラシクリーニング方式、ロールクリーニング方式を採用したもの等、適宜選定して差し支えない。これらの中でもクリーニングブレードを用いることが好ましい。また、クリーニングブレードの材質としてはウレタンゴム、ネオプレンゴム、シリコーンゴム等が挙げられる。中でも、耐摩耗性に優れていることから、特にポリウレタン弾性体を用いることが好ましい。但し、転写効率の高いトナーを使用する場合にはクリーニング部20を使用しない態様もありえる。
(Cleaning means)
The cleaning unit 20 serving as a cleaning unit may be appropriately selected such as one that employs a blade cleaning method, a brush cleaning method, or a roll cleaning method as long as the toner remaining on the image carrier is cleaned. Among these, it is preferable to use a cleaning blade. Examples of the material for the cleaning blade include urethane rubber, neoprene rubber, and silicone rubber. Among them, it is particularly preferable to use a polyurethane elastic body because of its excellent wear resistance. However, there may be a mode in which the cleaning unit 20 is not used when toner having high transfer efficiency is used.
(定着手段)
定着手段(画像定着装置)である定着部22としては、被転写体24に転写されたトナー像を加熱、加圧あるいは加熱加圧により定着するものであり、定着部材を具備する。例えば、加熱ロールと加圧ロールとを備える定着装置が用いられる。
(Fixing means)
The fixing unit 22 that is a fixing unit (image fixing device) fixes the toner image transferred to the transfer medium 24 by heating, pressing, or heating and pressing, and includes a fixing member. For example, a fixing device including a heating roll and a pressure roll is used.
用紙上のトナーが加熱ロールと加圧ロールとの間の定着ニップ部で過熱状態となり、用紙が加熱ロールからはがされにくくなるために、画像が溶融ムラとなる剥離不良が起こる場合がある。主な原因は加熱ロールの設定温度が高い、あるいは薄紙の場合は加熱ロールに巻きつきやすくなることが挙げられる。これを防ぐ方法として、加熱ロールの設定温度を下げる方法があるが、用紙として普通紙(70gsm程度)と薄紙(50gsm程度)が混在する場合などは、普通紙の画質が悪化してしまうため、有効な手段にならない。そこで、定着ニップ部に進入する前の用紙をあらかじめ加熱ロールに対して下向きにカールする状態とさせることで、定着直後にすみやかに用紙を加熱ロールから引き離すことができ、用紙の剥離不良を防止し、定着剥離性能を向上することができる。 The toner on the paper is overheated at the fixing nip portion between the heating roll and the pressure roll, and the paper becomes difficult to be peeled off from the heating roll. The main cause is that the set temperature of the heating roll is high, or in the case of thin paper, it is easy to wind around the heating roll. As a method for preventing this, there is a method of lowering the set temperature of the heating roll, but when plain paper (about 70 gsm) and thin paper (about 50 gsm) are mixed as paper, the image quality of plain paper deteriorates. It is not an effective means. Therefore, by preliminarily curling the paper before entering the fixing nip portion downward with respect to the heating roll, the paper can be immediately pulled away from the heating roll immediately after fixing, thereby preventing paper peeling failure. Fixing and peeling performance can be improved.
すなわち、未定着トナー像を担持した用紙を定着する定着装置において、加熱部と加圧部とを備え、加熱部と加圧部とにより形成される定着ニップ部の近傍、好ましくは定着ニップ部を始点に200mmまでの間に、屈曲した用紙搬送手段を有し、用紙搬送手段は、用紙搬送方向において加熱部に対して反対の方向に屈曲した形状、すなわち加圧部側に屈曲した形状を有することが好ましい。定着ニップ部を始点に200mmを超えた場所に屈曲した用紙搬送手段を有していても、剥離不良を防止できない場合がある。 That is, in a fixing device for fixing a sheet carrying an unfixed toner image, a heating unit and a pressurizing unit are provided, and a fixing nip unit is formed in the vicinity of a fixing nip formed by the heating unit and the pressurizing unit. There is a bent sheet conveying means at the starting point up to 200 mm, and the sheet conveying means has a shape bent in the opposite direction to the heating part in the sheet conveying direction, that is, a shape bent toward the pressing part side. It is preferable. Even if the sheet conveying means is bent at a position exceeding 200 mm starting from the fixing nip, it may not be possible to prevent the peeling failure.
図2に本実施形態に係る定着装置の一例の概略構成を示す。図2の定着装置3は、加熱ロール50と、加圧ロール52と、屈曲した用紙搬送手段である用紙搬送路54と、剥離部材56と、を備える。定着装置3において、対向して設けられた加熱ロール50と加圧ロール52との間の定着ニップ部58の近傍であって、用紙搬送経路の定着ニップ部58の上流側に屈曲した用紙搬送路54が設けられている。
FIG. 2 shows a schematic configuration of an example of a fixing device according to the present embodiment. The fixing
用紙60は、用紙搬送方向に沿って、用紙搬送路54を通った後、定着ニップ部58へ進入し、加熱ロール50と加圧ロール52により用紙の画像面に形成されたトナー像が定着される。トナーが定着された用紙は、剥離部材56により加熱ロール50及び加圧ロール52から剥離される。
The
用紙搬送路54は、定着ニップ部58への進入前に、用紙60が加熱ロール50に対して反対の方向に反る形状に屈曲したものであることが好ましい。定着ニップ部58への進入前に設置された用紙搬送路54の角度αは、用紙搬送方向において、加熱ロール50に対して反対の方向、すなわち加圧ロール52側(図2の左側)に屈曲した形状であればよいが、加圧ロール52側に20度以上70度以下の範囲で屈曲した形状とすることが好ましく、30度以上60度以下の範囲で屈曲した形状とすることがより好ましい。角度αが20度未満あるいは70度を超えると用紙の剥離性が改善されない場合がある。
It is preferable that the
このような用紙搬送路54を用いた場合、用紙60は加圧ロール52側(図2の下向き)にカールした状態で定着装置3の定着ニップ部58に進入するため、加熱ロール50側に巻きつきにくくなる。用紙が薄紙であると、よりカールしやすいため、普通紙と薄紙が混在した場合などであっても定着装置の設定温度を変える必要がなく、用紙の剥離性を向上させ、剥離不良にともなう画像欠陥の発生を抑制することが可能となる。
When such a
なお、図2ではロール−ロール方式の定着装置として説明したが、ベルトニップ方式等の他の定着方式の定着装置であってもよい。 Although FIG. 2 has been described as a roll-roll type fixing device, other fixing type fixing devices such as a belt nip method may be used.
(被転写体)
トナー画像を転写する被転写体(用紙)24としては、例えば、電子写真方式の複写機、プリンタ等に使用される普通紙、OHPシート等が挙げられる。定着後における画像表面の平滑性をさらに向上させるには、被転写体の表面もできるだけ平滑であることが好ましく、例えば、普通紙の表面を樹脂等でコーティングしたコート紙、印刷用のアート紙等を好適に使用することができる。
(Transfer)
Examples of the transfer target (paper) 24 to which the toner image is transferred include plain paper, OHP sheet, and the like used in electrophotographic copying machines, printers, and the like. In order to further improve the smoothness of the image surface after fixing, it is preferable that the surface of the transfer target is as smooth as possible. For example, coated paper in which the surface of plain paper is coated with resin, art paper for printing, etc. Can be preferably used.
以下、実施例および比較例を挙げ、本発明をより具体的に詳細に説明するが、本発明は、以下の実施例に限定されるものではない。 Hereinafter, although an example and a comparative example are given and the present invention is explained more concretely in detail, the present invention is not limited to the following examples.
<結晶性ポリエステル樹脂分散液Aの調製>
ペンタンジオール52mol%、コハク酸48mol%、触媒としてジブチルスズオキシド0.08mol%の割合でフラスコ内にて混合し、減圧雰囲気下、220℃まで加熱し、6時間脱水縮合反応を行うことで、結晶性ポリエステル樹脂Aを得た。ついでこの結晶性ポリエステル樹脂A:80gおよび脱イオン水:720gをステンレスビーカに入れ、温浴につけ、55℃に加熱した。結晶性ポリエステル樹脂Aが溶融した時点で、ホモジナイザ(IKA社製:ウルトラタラックスT50)を用いて7000rpmで撹拌した。ついでpHを7.0に調整した後、アニオン性界面活性剤(第一工業製薬(株)、ネオゲンRK、20重量%)1.8重量部を滴下しながら、乳化分散を行った。マイクロトラック(日機装(株)製、マイクロトラックUPA9340)を用いて粒径測定を行い、体積平均粒径0.146μmの結晶性ポリエステル樹脂分散液A(固形分10重量%)を得た。得られた結晶性ポリエステル樹脂Aの融点Tmcは32℃であった。
<Preparation of crystalline polyester resin dispersion A>
By mixing in a flask at a ratio of 52 mol% of pentanediol, 48 mol% of succinic acid and 0.08 mol% of dibutyltin oxide as a catalyst, the mixture is heated to 220 ° C. in a reduced pressure atmosphere and subjected to a dehydration condensation reaction for 6 hours. Polyester resin A was obtained. Next, 80 g of this crystalline polyester resin A and 720 g of deionized water were placed in a stainless beaker, placed in a warm bath, and heated to 55 ° C. When the crystalline polyester resin A was melted, the mixture was stirred at 7000 rpm using a homogenizer (manufactured by IKA: Ultra Turrax T50). Subsequently, the pH was adjusted to 7.0, and then emulsified and dispersed while dropping 1.8 parts by weight of an anionic surfactant (Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd., Neogen RK, 20% by weight). The particle size was measured using Microtrac (manufactured by Nikkiso Co., Ltd., Microtrac UPA9340) to obtain a crystalline polyester resin dispersion A (solid content 10% by weight) having a volume average particle size of 0.146 μm. The obtained crystalline polyester resin A had a melting point Tmc of 32 ° C.
結晶性ポリエステル樹脂Aの融点は、ASTMD3418−8に準拠して、示差走査熱量計(島津製作所社製:DSC60、自動接線処理システム付き)を用い、室温から150℃まで昇温速度10℃/分の条件下で測定し、極大ピークより求めた。 The crystalline polyester resin A has a melting point of 10 ° C./min from room temperature to 150 ° C. using a differential scanning calorimeter (manufactured by Shimadzu Corporation: DSC60, with automatic tangential treatment system) according to ASTM D3418-8. It was measured under the conditions of and obtained from the maximum peak.
ゲルパーミエーションクロマトグラフィ(GPC)による分子量測定(ポリスチレン換算)で求めた結晶性ポリエステル樹脂Aの重量平均分子量(Mw)は16200であった。 The weight average molecular weight (Mw) of the crystalline polyester resin A determined by molecular weight measurement (polystyrene conversion) by gel permeation chromatography (GPC) was 16,200.
フェノールフタレインによる呈色反応より求めた結晶性ポリエステル樹脂Aの酸価は9.6mgKOH/gであった。 The acid value of the crystalline polyester resin A determined from a color reaction with phenolphthalein was 9.6 mgKOH / g.
<結晶性ポリエステル樹脂分散液Bの調製>
アルコール成分をブタンジオール、酸成分をセバシン酸に、温浴の温度を80℃に変えた以外は分散液Aと同様に調整して、体積平均粒径0.171μmの結晶性ポリエステル樹脂分散液B(固形分10重量%)を得た。得られた結晶性ポリエステル樹脂Bの融点Tmcは68℃であった。また結晶性ポリエステル樹脂Bの重量平均分子量(Mw)は14600であり、酸価AVcは10.8mgKOH/gであった。
<Preparation of crystalline polyester resin dispersion B>
A crystalline polyester resin dispersion B (volume average particle size 0.171 μm) was prepared in the same manner as dispersion A except that the alcohol component was butanediol, the acid component was sebacic acid, and the temperature of the warm bath was changed to 80 ° C. 10% by weight of solid content) was obtained. The obtained crystalline polyester resin B had a melting point Tmc of 68 ° C. The crystalline polyester resin B had a weight average molecular weight (Mw) of 14600 and an acid value AVc of 10.8 mgKOH / g.
<結晶性ポリエステル樹脂分散液Cの調製>
コハク酸の量を16mol%とした以外は結晶性ポリエステル樹脂分散液Aと同様に行い、結晶性ポリエステル樹脂分散液C(固形分10重量%)を得た。得られた結晶性ポリエステル樹脂Cの融点Tmcは28℃であった。また結晶性ポリエステル樹脂Cの重量平均分子量(Mw)は13200であり、酸価AVcは5.0mgKOH/gであった。
<Preparation of crystalline polyester resin dispersion C>
A crystalline polyester resin dispersion C (solid content 10% by weight) was obtained in the same manner as the crystalline polyester resin dispersion A except that the amount of succinic acid was 16 mol%. The obtained crystalline polyester resin C had a melting point Tmc of 28 ° C. The crystalline polyester resin C had a weight average molecular weight (Mw) of 13,200 and an acid value AVc of 5.0 mgKOH / g.
<結晶性ポリエステル樹脂分散液Dの調製>
脱水縮合反応時間を9時間とした以外は結晶性ポリエステル樹脂分散液Aと同様に行い、結晶性ポリエステル樹脂分散液D(固形分10重量%)を得た。得られた結晶性ポリエステル樹脂Dの融点Tmcは45℃であった。また結晶性ポリエステル樹脂Dの重量平均分子量(Mw)は19800であり、酸価AVcは12.0mgKOH/gであった。
<Preparation of crystalline polyester resin dispersion D>
A crystalline polyester resin dispersion D (solid content 10% by weight) was obtained in the same manner as the crystalline polyester resin dispersion A except that the dehydration condensation reaction time was set to 9 hours. The obtained crystalline polyester resin D had a melting point Tmc of 45 ° C. The crystalline polyester resin D had a weight average molecular weight (Mw) of 19,800 and an acid value AVc of 12.0 mgKOH / g.
<結晶性ポリエステル樹脂分散液Eの調製>
コハク酸の量を52mol%とした以外は結晶性ポリエステル樹脂分散液Aと同様に行い、結晶性ポリエステル樹脂分散液E(固形分10重量%)を得た。得られた結晶性ポリエステル樹脂Eの融点Tmcは25℃であった。また結晶性ポリエステル樹脂Eの重量平均分子量(Mw)は12800であり、酸価AVcは10.2mgKOH/gであった。
<Preparation of crystalline polyester resin dispersion E>
A crystalline polyester resin dispersion E (solid content 10% by weight) was obtained in the same manner as in the crystalline polyester resin dispersion A except that the amount of succinic acid was changed to 52 mol%. The resulting crystalline polyester resin E had a melting point Tmc of 25 ° C. The crystalline polyester resin E had a weight average molecular weight (Mw) of 12,800 and an acid value AVc of 10.2 mgKOH / g.
<結晶性ポリエステル樹脂分散液Fの調製>
脱水縮合反応時間を11時間とし、コハク酸の量を41mol%とした以外は結晶性ポリエステル樹脂分散液Aと同様に行い、結晶性ポリエステル樹脂分散液F(固形分10重量%)を得た。得られた結晶性ポリエステル樹脂Fの融点Tmcは50℃であった。また結晶性ポリエステル樹脂Fの重量平均分子量(Mw)は20400であり、酸価AVcは8.3mgKOH/gであった。
<Preparation of crystalline polyester resin dispersion F>
A crystalline polyester resin dispersion F (solid content 10% by weight) was obtained in the same manner as the crystalline polyester resin dispersion A except that the dehydration condensation reaction time was 11 hours and the amount of succinic acid was 41 mol%. The resulting crystalline polyester resin F had a melting point Tmc of 50 ° C. The crystalline polyester resin F had a weight average molecular weight (Mw) of 20400 and an acid value AVc of 8.3 mgKOH / g.
<結晶性ポリエステル樹脂分散液Gの調製>
減圧雰囲気下の加熱温度を200℃、脱水縮合反応時間を4時間とし、コハク酸の量を39mol%とした以外は結晶性ポリエステル樹脂分散液Aと同様に行い、結晶性ポリエステル樹脂分散液G(固形分10重量%)を得た。得られた結晶性ポリエステル樹脂Gの融点Tmcは20℃であった。また結晶性ポリエステル樹脂Gの重量平均分子量(Mw)は10400であり、酸価AVcは7.7mgKOH/gであった。
<Preparation of crystalline polyester resin dispersion G>
The crystalline polyester resin dispersion G (the same as the crystalline polyester resin dispersion A except that the heating temperature under reduced pressure was 200 ° C., the dehydration condensation reaction time was 4 hours, and the amount of succinic acid was 39 mol%. 10% by weight of solid content) was obtained. The obtained crystalline polyester resin G had a melting point Tmc of 20 ° C. The crystalline polyester resin G had a weight average molecular weight (Mw) of 10400 and an acid value AVc of 7.7 mgKOH / g.
<結晶性ポリエステル樹脂分散液Hの調製>
減圧雰囲気下の加熱温度を250℃、脱水縮合反応時間を10時間とし、コハク酸の量を52mol%とした以外は結晶性ポリエステル樹脂分散液Aと同様に行い、結晶性ポリエステル樹脂分散液H(固形分10重量%)を得た。得られた結晶性ポリエステル樹脂Hの融点Tmcは55℃であった。また結晶性ポリエステル樹脂Hの重量平均分子量(Mw)は22200であり、酸価AVcは10.3mgKOH/gであった。
<Preparation of crystalline polyester resin dispersion H>
The crystalline polyester resin dispersion H (except that the heating temperature in a reduced pressure atmosphere is 250 ° C., the dehydration condensation reaction time is 10 hours, and the amount of succinic acid is 52 mol% is the same as the crystalline polyester resin dispersion H ( 10% by weight of solid content) was obtained. The obtained crystalline polyester resin H had a melting point Tmc of 55 ° C. The crystalline polyester resin H had a weight average molecular weight (Mw) of 22,200 and an acid value AVc of 10.3 mgKOH / g.
<非晶性ポリエステル樹脂分散液Iの調製>
撹拌機、温度計、コンデンサ、窒素ガス導入管を備えた反応容器中に、テレフタル酸ジメチル23mol%、イソフタル酸30mol%、ドデセニルコハク酸無水物15mol%、トリメリット酸無水物9mol%、ビスフェノールAエチレンオキサイド付加物5mol%、ビスフェノールAプロピレンオキサイド付加物45mol%の割合で投入し、反応容器中を乾燥窒素ガスで置換した後、触媒としてジブチルスズオキシド0.06mol%の割合で加え、窒素ガス気流下、190℃で9時間撹拌反応させ、さらに温度を270℃に上げて5.0時間撹拌反応させた後、反応容器内を10.0mmHgまで減圧し、減圧下で0.5時間撹拌反応させて、非晶性ポリエステル樹脂Iを得た。得られた非晶性ポリエステル樹脂Iのガラス転移点(Tg)は71℃であった。また重量平均分子量(Mw)は41300、樹脂の酸価AVaは26.8mgKOH/gであった。
<Preparation of Amorphous Polyester Resin Dispersion I>
In a reaction vessel equipped with a stirrer, thermometer, condenser and nitrogen gas inlet tube, dimethyl terephthalate 23 mol%, isophthalic acid 30 mol%, dodecenyl succinic anhydride 15 mol%, trimellitic anhydride 9 mol%, bisphenol A ethylene oxide The adduct was added at a rate of 5 mol% and bisphenol A propylene oxide adduct 45 mol%, and the reaction vessel was replaced with dry nitrogen gas, and then added as a catalyst at a rate of 0.06 mol% of dibutyltin oxide, and under a nitrogen gas stream, 190 The mixture was allowed to stir at 9 ° C. for 9 hours, and the temperature was further raised to 270 ° C. and stirred for 5.0 hours. Then, the reaction vessel was depressurized to 10.0 mmHg and stirred for 0.5 hours under reduced pressure. Crystalline polyester resin I was obtained. The obtained amorphous polyester resin I had a glass transition point (Tg) of 71 ° C. The weight average molecular weight (Mw) was 41300, and the acid value AVA of the resin was 26.8 mgKOH / g.
非晶性樹脂のガラス転移点Tgは、示差走査熱量計(島津製作所社製:DSC60、自動接線処理システム付き)を用い、ASTM法にて求めた。 The glass transition point Tg of the amorphous resin was determined by the ASTM method using a differential scanning calorimeter (manufactured by Shimadzu Corporation: DSC60, with an automatic tangential processing system).
得られた非晶性ポリエステル樹脂I:160重量部、イオン交換水:640重量部と、アニオン性界面活性剤(第一工業製薬(株)、ネオゲンRK、20重量%)8.0重量部を予備分散し、アンモニア水によりpHを7.5に調整した。ついでキャビトロンCD1010(株式会社ユーロテック製)を高温高圧型に改造した分散機を用い、回転子の回転速度が60Hz、圧力が5kg/cm2、熱交換器による加熱温度140℃、の条件で分散を行い、体積平均粒径0.168μmの非晶性ポリエステル樹脂分散液I(固形分20重量%)を得た。 Amorphous polyester resin I obtained: 160 parts by weight, ion exchange water: 640 parts by weight, and anionic surfactant (Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd., Neogen RK, 20% by weight) 8.0 parts by weight Preliminarily dispersed and adjusted to pH 7.5 with aqueous ammonia. Next, using a disperser in which Cavitron CD1010 (manufactured by Eurotech Co., Ltd.) is remodeled into a high temperature and high pressure type, the rotor is rotated at a speed of 60 Hz, the pressure is 5 kg / cm 2 , and the heating temperature by the heat exchanger is 140 ° C. To obtain an amorphous polyester resin dispersion I (solid content 20% by weight) having a volume average particle size of 0.168 μm.
<非晶性ポリエステル樹脂分散液Jの調製>
撹拌機、温度計、コンデンサ、窒素ガス導入管を備えた反応容器中に、テレフタル酸ジメチル35mol%、イソフタル酸10mol%、ドデセニルコハク酸無水物3mol%、トリメリット酸無水物2mol%、ビスフェノールAエチレンオキサイド付加物45mol%、ビスフェノールAプロピレンオキサイド付加物5mol%の割合で投入し、反応容器中を乾燥窒素ガスで置換した後、触媒としてジブチルスズオキシド0.06mol%の割合で加え、窒素ガス気流下、190℃で7時間撹拌反応させ、さらに温度を250℃に上げて3.0時間撹拌反応させた後、反応容器内を10.0mmHgまで減圧し、減圧下で0.5時間撹拌反応させて、非晶性ポリエステル樹脂Jを得た。得られた非晶性ポリエステル樹脂Jのガラス転移点(Tg)は48℃であった。また重量平均分子量(Mw)は25800、樹脂の酸価は13.7mgKOH/gであった。
<Preparation of Amorphous Polyester Resin Dispersion Liquid J>
In a reaction vessel equipped with a stirrer, thermometer, condenser and nitrogen gas inlet tube, dimethyl terephthalate 35 mol%, isophthalic acid 10 mol%, dodecenyl
得られた非晶性ポリエステル樹脂分散液Jを、非晶性ポリエステル樹脂分散液Iと同様に調整して、体積平均粒径0.154μmの非晶性ポリエステル樹脂分散液J(固形分20重量%)を得た。 The obtained amorphous polyester resin dispersion J was prepared in the same manner as the amorphous polyester resin dispersion I to obtain an amorphous polyester resin dispersion J having a volume average particle size of 0.154 μm (solid content 20% by weight). )
<非晶性ポリエステル樹脂分散液Kの調製>
ドデセニルコハク酸無水物を9mol%とし、窒素ガス気流下の270℃反応時間を5.5時間とした以外は非晶性ポリエステル樹脂分散液Iの調製と同様に行い、非晶性ポリエステル樹脂分散液Kを得た。得られた非晶性ポリエステル樹脂Kのガラス転移点(Tg)は80℃であった。また重量平均分子量(Mw)は43800、樹脂の酸価AVaは17.0mgKOH/gであった。
<Preparation of amorphous polyester resin dispersion K>
Amorphous polyester resin dispersion K was prepared in the same manner as in Preparation of Amorphous Polyester Resin Dispersion I, except that dodecenyl succinic anhydride was 9 mol% and the reaction time at 270 ° C. in a nitrogen gas stream was 5.5 hours. Got. The glass transition point (Tg) of the obtained amorphous polyester resin K was 80 ° C. The weight average molecular weight (Mw) was 43800, and the acid value AVA of the resin was 17.0 mgKOH / g.
<非晶性ポリエステル樹脂分散液Lの調製>
ドデセニルコハク酸無水物を23mol%とし、窒素ガス気流下の270℃反応時間を6.5時間とした以外は非晶性ポリエステル樹脂分散液Iの調製と同様に行い、非晶性ポリエステル樹脂分散液Lを得た。得られた非晶性ポリエステル樹脂Lのガラス転移点(Tg)は90℃であった。また重量平均分子量(Mw)は48900、樹脂の酸価AVaは41.0mgKOH/gであった。
<Preparation of amorphous polyester resin dispersion L>
Amorphous polyester resin dispersion L was prepared in the same manner as in Preparation of Amorphous Polyester Resin Dispersion I, except that dodecenyl succinic anhydride was 23 mol% and the reaction time at 270 ° C. in a nitrogen gas stream was 6.5 hours. Got. The glass transition point (Tg) of the obtained amorphous polyester resin L was 90 ° C. The weight average molecular weight (Mw) was 48900, and the acid value AVA of the resin was 41.0 mgKOH / g.
<非晶性ポリエステル樹脂分散液Mの調製>
ドデセニルコハク酸無水物を10.5mol%とし、窒素ガス気流下の270℃反応時間を4.5時間とした以外は非晶性ポリエステル樹脂分散液Iの調製と同様に行い、非晶性ポリエステル樹脂分散液Mを得た。得られた非晶性ポリエステル樹脂Mのガラス転移点(Tg)は60℃であった。また重量平均分子量(Mw)は37700、樹脂の酸価AVaは20.3mgKOH/gであった。
<Preparation of amorphous polyester resin dispersion M>
Amorphous polyester resin dispersion was carried out in the same manner as in Preparation of Amorphous Polyester Resin Dispersion I, except that dodecenyl succinic anhydride was 10.5 mol% and the reaction time at 270 ° C. in a nitrogen gas stream was 4.5 hours. A liquid M was obtained. The resulting amorphous polyester resin M had a glass transition point (Tg) of 60 ° C. The weight average molecular weight (Mw) was 37700, and the acid value Ava of the resin was 20.3 mgKOH / g.
<非晶性ポリエステル樹脂分散液Nの調製>
ドデセニルコハク酸無水物を8.5mol%とし、窒素ガス気流下の270℃反応時間を4.5時間とした以外は非晶性ポリエステル樹脂分散液Iの調製と同様に行い、非晶性ポリエステル樹脂分散液Nを得た。得られた非晶性ポリエステル樹脂Nのガラス転移点(Tg)は62℃であった。また重量平均分子量(Mw)は38100、樹脂の酸価AVaは15.0mgKOH/gであった。
<Preparation of amorphous polyester resin dispersion N>
Amorphous polyester resin dispersion was carried out in the same manner as in the preparation of Amorphous Polyester Resin Dispersion I, except that dodecenyl succinic anhydride was 8.5 mol% and the reaction time at 270 ° C. in a nitrogen gas stream was 4.5 hours. Liquid N was obtained. The obtained amorphous polyester resin N had a glass transition point (Tg) of 62 ° C. The weight average molecular weight (Mw) was 38100, and the acid value AVA of the resin was 15.0 mgKOH / g.
<非晶性ポリエステル樹脂分散液Oの調製>
ドデセニルコハク酸無水物を27.5mol%とし、窒素ガス気流下の270℃反応時間を9時間とした以外は非晶性ポリエステル樹脂分散液Iの調製と同様に行い、非晶性ポリエステル樹脂分散液Oを得た。得られた非晶性ポリエステル樹脂Oのガラス転移点(Tg)は68℃であった。また重量平均分子量(Mw)は39800、樹脂の酸価AVaは50.0mgKOH/gであった。
<Preparation of amorphous polyester resin dispersion O>
Amorphous polyester resin dispersion O was prepared in the same manner as in Preparation of Amorphous Polyester Resin Dispersion I, except that dodecenyl succinic anhydride was 27.5 mol% and the reaction time at 270 ° C. in a nitrogen gas stream was 9 hours. Got. The obtained amorphous polyester resin O had a glass transition point (Tg) of 68 ° C. The weight average molecular weight (Mw) was 39800, and the acid value AVA of the resin was 50.0 mgKOH / g.
<非晶性ポリエステル樹脂分散液Pの調製>
ドデセニルコハク酸無水物を6.5mol%とし、窒素ガス気流下の270℃反応時間を9時間とした以外は非晶性ポリエステル樹脂分散液Iの調製と同様に行い、非晶性ポリエステル樹脂分散液Pを得た。得られた非晶性ポリエステル樹脂Pのガラス転移点(Tg)は70℃であった。また重量平均分子量(Mw)は41100、樹脂の酸価AVaは12.0mgKOH/gであった。
<Preparation of amorphous polyester resin dispersion P>
Amorphous polyester resin dispersion P was prepared in the same manner as in the preparation of amorphous polyester resin dispersion I except that dodecenyl succinic anhydride was 6.5 mol% and the reaction time at 270 ° C. in a nitrogen gas stream was 9 hours. Got. The obtained amorphous polyester resin P had a glass transition point (Tg) of 70 ° C. The weight average molecular weight (Mw) was 41100, and the acid value AVA of the resin was 12.0 mgKOH / g.
<非晶性ポリエステル樹脂分散液Qの調製>
ドデセニルコハク酸無水物を10.5mol%とし、窒素ガス気流下の270℃反応時間を3.5時間とした以外は非晶性ポリエステル樹脂分散液Iの調製と同様に行い、非晶性ポリエステル樹脂分散液Qを得た。得られた非晶性ポリエステル樹脂Qのガラス転移点(Tg)は55℃であった。また重量平均分子量(Mw)は32100、樹脂の酸価AVaは21.1mgKOH/gであった。
<Preparation of amorphous polyester resin dispersion Q>
Amorphous polyester resin dispersion was carried out in the same manner as in Preparation of Amorphous Polyester Resin Dispersion I, except that dodecenyl succinic anhydride was 10.5 mol% and the reaction time at 270 ° C. in a nitrogen gas stream was 3.5 hours. Liquid Q was obtained. The obtained amorphous polyester resin Q had a glass transition point (Tg) of 55 ° C. The weight average molecular weight (Mw) was 32100, and the acid value AVA of the resin was 21.1 mgKOH / g.
<非晶性ポリエステル樹脂分散液Rの調製>
ドデセニルコハク酸無水物を10.5mol%とし、窒素ガス気流下の反応温度270℃を280℃とし、反応時間を8時間とした以外は非晶性ポリエステル樹脂分散液Iの調製と同様に行い、非晶性ポリエステル樹脂分散液Rを得た。得られた非晶性ポリエステル樹脂Rのガラス転移点(Tg)は95℃であった。また重量平均分子量(Mw)は50600、樹脂の酸価AVaは22.4mgKOH/gであった。
<Preparation of amorphous polyester resin dispersion R>
The same procedure as in Preparation of Amorphous Polyester Resin Dispersion I was performed, except that dodecenyl succinic anhydride was 10.5 mol%, the reaction temperature 270 ° C. in a nitrogen gas stream was 280 ° C., and the reaction time was 8 hours. A crystalline polyester resin dispersion R was obtained. The obtained amorphous polyester resin R had a glass transition point (Tg) of 95 ° C. The weight average molecular weight (Mw) was 50600, and the acid value AVA of the resin was 22.4 mgKOH / g.
<非晶性ポリエステル樹脂分散液Sの調製>
ドデセニルコハク酸無水物を29.0mol%とし、窒素ガス気流下の270℃反応時間を5.0時間とした以外は非晶性ポリエステル樹脂分散液Iの調製と同様に行い、非晶性ポリエステル樹脂分散液Sを得た。得られた非晶性ポリエステル樹脂Sのガラス転移点(Tg)は72℃であった。また重量平均分子量(Mw)は41400、樹脂の酸価AVaは55.0mgKOH/gであった。
<Preparation of amorphous polyester resin dispersion S>
Amorphous polyester resin dispersion was carried out in the same manner as in Preparation of Amorphous Polyester Resin Dispersion I, except that dodecenyl succinic anhydride was changed to 29.0 mol% and the reaction time at 270 ° C. in a nitrogen gas stream was changed to 5.0 hours. Liquid S was obtained. The obtained amorphous polyester resin S had a glass transition point (Tg) of 72 ° C. The weight average molecular weight (Mw) was 41400, and the acid value AVA of the resin was 55.0 mgKOH / g.
<着色剤粒子分散液の調製>
フタロシアニン顔料(大日精化社製、PVFASTBLUE) 90重量部
アニオン性界面活性剤(第一工業製薬社製、ネオゲンSC) 10重量部
イオン交換水 260重量部
以上を撹拌槽で混合し、これを分散圧力196MPaに設定したアルティマイザーHJP−25008(株式会社スギノマシン製)を用いて分散処理し、着色剤粒子分散液(着色剤濃度25重量%)を調製した。着色剤分散液における着色剤の数平均粒径は125nmであった。
<Preparation of colorant particle dispersion>
Phthalocyanine pigment (Daiichi Seika Co., Ltd., PVFASTBLUE) 90 parts by weight Anionic surfactant (Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd., Neogen SC) 10 parts by weight Ion-exchanged water 260 parts by weight Dispersion treatment was performed using an optimizer HJP-25008 (manufactured by Sugino Machine Co., Ltd.) set at a pressure of 196 MPa to prepare a colorant particle dispersion (
<離型剤分散液Aの調製>
パラフィンワックス(日本精蝋(株)性、HNP9、融点77℃) 50重量部
アニオン性界面活性剤(第一工業製薬社製、ネオゲンSC) 7.5重量部
イオン交換水 200重量部
以上を110℃に加熱して、ホモジナイザ(IKA社製:ウルトラタラックスT50)を用いて分散した後、マントンゴーリン高圧ホモジナイザ(ゴーリン社)で分散処理し、体積平均粒径が220nmの離型剤分散液A(離型剤濃度20重量%)を調製した。
<Preparation of release agent dispersion A>
Paraffin wax (Nippon Seiwa Co., Ltd., HNP9, melting point 77 ° C.) 50 parts by weight Anionic surfactant (Daiichi Kogyo Seiyaku, Neogen SC) 7.5 parts by weight Ion-exchanged water 200 parts by weight After heating to 0 ° C. and dispersing using a homogenizer (manufactured by IKA: Ultra Turrax T50), the dispersion is treated with a Menton Gorin high-pressure homogenizer (Gorin), and a release agent dispersion A having a volume average particle size of 220 nm. (Release agent concentration 20% by weight) was prepared.
(実施例1)
<トナー粒子Aの作製>
結晶性ポリエステル樹脂分散液A 300重量部
非晶性ポリエステル樹脂分散液I 100重量部
着色剤粒子分散液 30重量部
離型剤分散液A 35重量部
2Lの円筒ステンレス容器中に、10℃に温度調節された上記に示す割合の原料を入れ、液温を10℃に保ちつつホモジナイザ(IKA社製:ウルトラタラックスT50)により4000rpmでせん断力を加えながら10分間分散して混合した。次いで、これに凝集剤(浅田化学社製、ポリ塩化アルミニウム)の10%硝酸水溶液を原料固形分に対して1.8重量部を徐々に滴下して、ホモジナイザの回転数を5000rpmにして15分間分散して混合し、原料分散液とした。その後、撹拌装置、温度計を備えた重合釜に原料分散液を移し、マントルヒータにて加熱し始め、40℃にて凝集粒子の成長を促進させた。またこの際、0.3Nの硝酸や1Nの水酸化ナトリウム水溶液で原料分散液のpHを3.2〜3.8の範囲に制御した。上記pH範囲で0.5時間保持し、凝集粒子を形成した。トナー粒径を確認したところ3.9μmであった。非晶性ポリエステル樹脂分散液Iを40重量部追加し、さらに0.5時間保持した。
Example 1
<Preparation of Toner Particle A>
Crystalline polyester resin dispersion A 300 parts by weight Amorphous polyester resin dispersion I 100 parts by weight Colorant particle dispersion 30 parts by weight Release agent dispersion A 35 parts by weight Temperature of 10 ° C. in a 2 L cylindrical stainless steel container The adjusted ratio of the raw materials shown above was added, and the mixture was dispersed and mixed for 10 minutes while applying a shearing force at 4000 rpm with a homogenizer (manufactured by IKA: Ultra Turrax T50) while maintaining the liquid temperature at 10 ° C. Next, 1.8 parts by weight of a 10% nitric acid aqueous solution of a flocculant (manufactured by Asada Chemical Co., Ltd., polyaluminum chloride) is gradually added dropwise to the raw material solids, and the rotation speed of the homogenizer is set to 5000 rpm for 15 minutes. Dispersed and mixed to obtain a raw material dispersion. Thereafter, the raw material dispersion was transferred to a polymerization kettle equipped with a stirrer and a thermometer and started to be heated with a mantle heater to promote the growth of aggregated particles at 40 ° C. At this time, the pH of the raw material dispersion was controlled in the range of 3.2 to 3.8 with 0.3N nitric acid or 1N sodium hydroxide aqueous solution. The agglomerated particles were formed by maintaining the above pH range for 0.5 hour. The toner particle diameter was confirmed to be 3.9 μm. An additional 40 parts by weight of amorphous polyester resin dispersion I was added and held for another 0.5 hours.
マルチサイザーII(アパーチャ径:50μm、ベックマン−コールター社製)を用いて測定した凝集粒子の体積平均粒子径は4.3μmであった。その後、凝集粒子を融合させるためにNaOH水溶液を滴下してpHを7.5に上げた後、95℃まで昇温させた。その後3時間融合させ、光学顕微鏡で凝集粒子が融合したのを確認した後、0.5℃/分の降温速度で冷却した。 The volume average particle diameter of the aggregated particles measured using Multisizer II (aperture diameter: 50 μm, manufactured by Beckman Coulter, Inc.) was 4.3 μm. Thereafter, in order to fuse the aggregated particles, an aqueous NaOH solution was dropped to raise the pH to 7.5, and then the temperature was raised to 95 ° C. Thereafter, the particles were fused for 3 hours, and after confirming that the aggregated particles were fused with an optical microscope, the particles were cooled at a temperature drop rate of 0.5 ° C./min.
その後20μmメッシュで篩分した。次にろ過で固液分離工程を行い、トナー固形分量に対して20℃/20倍量のイオン交換水に分散し、20分間撹拌して、ろ過を行った。この工程を5回繰り返した。この後、凍結真空乾燥機で乾燥を行い、トナー粒子Aを得た。得られたトナー粒子Aの体積平均粒径(D50v)は4.2μmであった。 Thereafter, it was sieved with a 20 μm mesh. Next, a solid-liquid separation step was performed by filtration, and the resultant was dispersed in 20 ° C./20 times the amount of ion-exchanged water with respect to the toner solid content, followed by stirring for 20 minutes and filtration. This process was repeated 5 times. Thereafter, drying was performed with a freeze vacuum dryer, and toner particles A were obtained. The obtained toner particles A had a volume average particle diameter (D50v) of 4.2 μm.
<現像剤の作製>
フェライト粒子(体積平均粒径35μm) 100重量部
トルエン 15重量部
スチレン−メタクリル酸メチル共重合体 2重量部
カーボンブラック(R330、キャボット社製) 0.18重量部
四級アンモニウム塩帯電制御剤(P51、オリエント社製) 15重量部
まず、上記成分のうちフェライト粒子をのぞく全成分をスターラで10分間撹拌し、分散した被覆層形成用溶液を調製した。次に、この被覆層形成用溶液とフェライト粒子とを真空脱気型ニーダーに入れ、60℃で30分撹拌した後、更に加温しながら減圧して脱気し、乾燥させることによってキャリア(1)を得た。このようにして作製されたキャリア(1)をトナーと混合して現像剤Aを得た。
<Production of developer>
Ferrite particles (volume average particle size 35 μm) 100 parts by weight Toluene 15 parts by weight Styrene-methyl methacrylate copolymer 2 parts by weight Carbon black (R330, manufactured by Cabot Corporation) 0.18 parts by weight Quaternary ammonium salt charge control agent (P51) 15 parts by weight First, all the components except the ferrite particles were stirred with a stirrer for 10 minutes to prepare a dispersed coating layer forming solution. Next, the coating layer forming solution and the ferrite particles are put into a vacuum degassing kneader, stirred at 60 ° C. for 30 minutes, further depressurized while being heated, degassed, and dried to dry the carrier (1 ) The carrier (1) thus prepared was mixed with toner to obtain developer A.
<トナー中の結晶性樹脂の含有量の測定方法>
トナー中の結晶性樹脂の含有量は、示差走査熱量計(島津製作所社製:DSC60、自動接線処理システム付き)を用い、ASTM法にて融点領域の吸熱量から同重量の結晶性樹脂の吸熱量を100として求めた。
<Method for Measuring Content of Crystalline Resin in Toner>
The content of the crystalline resin in the toner was determined by using a differential scanning calorimeter (manufactured by Shimadzu Corporation: DSC60, with an automatic tangential processing system) and absorbing the same weight of crystalline resin from the endothermic amount in the melting point region by the ASTM method. The amount of heat was determined as 100.
<トナー中の結晶性樹脂の融点Tmc、非晶性樹脂のガラス転移点Tgの測定方法>
トナー中の結晶性樹脂の融点Tmc、非晶性樹脂のガラス転移点Tgは、示差走査熱量計(島津製作所社製:DSC60、自動接線処理システム付き)を用い、ASTM法にて吸熱ピークを測定することにより求めた。
<Measuring Method of Melting Point Tmc of Crystalline Resin in Toner and Glass Transition Point Tg of Amorphous Resin>
The melting point Tmc of the crystalline resin in the toner and the glass transition point Tg of the amorphous resin are measured by the ASTM method using a differential scanning calorimeter (manufactured by Shimadzu Corporation: DSC60, with an automatic tangential treatment system). Was determined by
<トナー中の結晶性樹脂の酸価AVc、非晶性樹脂の酸価AVaの測定方法>
まず、トナー粒子の酸価を測定する。トナー粒子0.1gを精秤し、テトラヒドロフラン80mLに溶解させた。指示薬としてフェノールフタレインを加え、0.1N KOHエタノール溶液を用いて滴定し、30秒間色が持続したところを終点として、使用した0.1N KOHエタノール溶液量より、酸価を算出した。トナー中の結晶性樹脂の酸価AVcは、OHPに定着後60℃で結晶性樹脂を溶融分離し、トナーと同様に酸価AVcを算出した。非晶性樹脂の酸価AVaは、上記トナー全体の酸価と結晶性樹脂の含有量及び酸価から算出した。
<Method for Measuring Acid Value AVc of Crystalline Resin and Toner Acid Value AVa of Amorphous Resin>
First, the acid value of the toner particles is measured. 0.1 g of toner particles were precisely weighed and dissolved in 80 mL of tetrahydrofuran. Phenolphthalein was added as an indicator, titrated with a 0.1N KOH ethanol solution, and the acid value was calculated from the amount of the 0.1N KOH ethanol solution used with the point where the color persisted for 30 seconds. As the acid value AVc of the crystalline resin in the toner, the crystalline resin was melted and separated at 60 ° C. after fixing to OHP, and the acid value AVc was calculated in the same manner as in the toner. The acid value AVa of the amorphous resin was calculated from the acid value of the whole toner, the content of the crystalline resin, and the acid value.
<トナーの形状評価>
トナーの形状係数SF1およびトナー粒子の長軸径は前述のようにして求めた。トナー粒子の長軸径も同様にして測定したところ、長軸径が6.7μm以上8.0μm以下でかつSF1が155以上である粒子はトナー粒子Aにおいて0.8pop%であった。
<Evaluation of toner shape>
The toner shape factor SF1 and the major axis diameter of the toner particles were determined as described above. When the major axis diameter of the toner particles was measured in the same manner, particles having a major axis diameter of 6.7 μm or more and 8.0 μm or less and SF1 of 155 or more were 0.8 pop% in the toner particles A.
<シェル層厚み測定>
トナー作製後、トナー50粒子の断面を透過型電子顕微鏡TEM装置(日本電子社(JEOL、Ltd.)製、JEM−1010型電子顕微鏡)で確認し、各粒子任意の3点のシェル層の厚みを測定し、平均値より求めた。トナー粒子Aにおいて0.7μmであった。
<Shell layer thickness measurement>
After toner preparation, the cross-section of 50 toner particles was confirmed with a transmission electron microscope TEM device (manufactured by JEOL Ltd. (JEOL, Ltd.), JEM-1010 electron microscope), and the thickness of the shell layer at any three points of each particle Was determined from the average value. The toner particle A has a thickness of 0.7 μm.
<低温定着性の評価>
トナーの低温定着性を富士ゼロックス製DocuCentreColor a450改造機を用いて、普通紙であるC2紙(富士ゼロックス製、坪量70gsm)上に6.0g/cm2となるよう調整し、100℃で定着(プロセススピード90mm/sec)を行った。定着像をニチバン株式会社製セロテープ(登録商標)(15mm)にて貼着後、剥がして定着像欠けの有無を確認した。以下の基準で評価した。
○:テープにも定着像にも跡見られず
△:定着像に跡は残るがテープに不着物なし
×:定着像に欠損が認められる
<Evaluation of low-temperature fixability>
The low-temperature fixability of the toner is adjusted to 6.0 g / cm 2 on C2 paper (Fuji Xerox, basis weight 70 gsm), which is a plain paper, using a modified DocuCenter Color a450 manufactured by Fuji Xerox, and fixed at 100 ° C. (Process speed was 90 mm / sec). After fixing the fixed image with cello tape (registered trademark) (15 mm) manufactured by Nichiban Co., Ltd., the fixed image was peeled off to confirm whether the fixed image was missing. Evaluation was made according to the following criteria.
○: No traces are observed on the tape or the fixed image. Δ: Traces remain on the fixed image but no sticking on the tape. X: Defects are observed on the fixed image.
<細線再現性の評価>
トナーの細線再現性を富士ゼロックス製DocuCentreColor a450改造機を用いて、普通紙であるC2紙(富士ゼロックス製、坪量70gsm)上に2400dpiの解像度で1 on 1 offの細線出力を120℃にて行い、得られた定着像を100倍の光学顕微鏡像よりビデオカメラを通じてルーゼックス画像解析装置にとりこみ、40本の各々の細線における周囲長を示す形状係数SF−2の分布より以下の基準で評価した。
◎:MAX/MINが1.01以下
○:MAX/MINが1.04以下
△:MAX/MINが1.10未満
×:MAX/MINが1.10以上
<Evaluation of fine line reproducibility>
Using a modified DocuCentreColor a450 machine manufactured by Fuji Xerox, the toner fine line reproducibility is 1400 nm resolution at 120 ° C with a resolution of 2400 dpi on plain paper C2 paper (Fuji Xerox, basis weight 70 gsm). The fixed image obtained was taken into a Luzex image analyzer through a video camera from a 100 × optical microscope image, and evaluated according to the following criteria from the distribution of the shape factor SF-2 indicating the perimeter of each of the 40 fine lines. .
◎: MAX / MIN is 1.01 or less ○: MAX / MIN is 1.04 or less Δ: MAX / MIN is less than 1.10 ×: MAX / MIN is 1.10 or more
以上の結果を表1にまとめる。 The results are summarized in Table 1.
(実施例2)
結晶性樹脂分散液Aの代わりに結晶性樹脂分散液C、非晶性樹脂分散液Iの代わりに非晶性樹脂分散液Kを使用した以外は実施例1と同様にトナーを作製した。結果を表1に示す。
(Example 2)
A toner was prepared in the same manner as in Example 1 except that the crystalline resin dispersion C was used instead of the crystalline resin dispersion A, and the amorphous resin dispersion K was used instead of the amorphous resin dispersion I. The results are shown in Table 1.
(実施例3)
結晶性樹脂分散液Aの代わりに結晶性樹脂分散液D、非晶性樹脂分散液Iの代わりに非晶性樹脂分散液Lを使用した以外は実施例1と同様にトナーを作製した。結果を表1に示す。
(Example 3)
A toner was prepared in the same manner as in Example 1 except that the crystalline resin dispersion D was used instead of the crystalline resin dispersion A, and the amorphous resin dispersion L was used instead of the amorphous resin dispersion I. The results are shown in Table 1.
(実施例4)
結晶性樹脂分散液Aの代わりに結晶性樹脂分散液Eを使用した以外は実施例1と同様にトナーを作製した。結果を表1に示す。
Example 4
A toner was prepared in the same manner as in Example 1 except that the crystalline resin dispersion E was used instead of the crystalline resin dispersion A. The results are shown in Table 1.
(実施例5)
結晶性樹脂分散液Aの代わりに結晶性樹脂分散液Fを使用した以外は実施例1と同様にトナーを作製した。結果を表1に示す。
(Example 5)
A toner was prepared in the same manner as in Example 1 except that the crystalline resin dispersion F was used instead of the crystalline resin dispersion A. The results are shown in Table 1.
(実施例6)
非晶性樹脂分散液Iの代わりに非晶性樹脂分散液Mを使用した以外は実施例1と同様にトナーを作製した。結果を表1に示す。
(Example 6)
A toner was prepared in the same manner as in Example 1 except that the amorphous resin dispersion M was used instead of the amorphous resin dispersion I. The results are shown in Table 1.
(実施例7)
結晶性樹脂分散液Aの代わりに結晶性樹脂分散液Cを使用し、非晶性樹脂分散液Iの代わりに非晶性樹脂分散液Nを使用した以外は実施例1と同様にトナーを作製した。結果を表1に示す。
(Example 7)
A toner is prepared in the same manner as in Example 1 except that the crystalline resin dispersion C is used instead of the crystalline resin dispersion A, and the amorphous resin dispersion N is used instead of the amorphous resin dispersion I. did. The results are shown in Table 1.
(実施例8)
非晶性樹脂分散液Iの代わりに非晶性樹脂分散液Oを使用した以外は実施例1と同様にトナーを作製した。結果を表1に示す。
(Example 8)
A toner was prepared in the same manner as in Example 1 except that the amorphous resin dispersion O was used instead of the amorphous resin dispersion I. The results are shown in Table 1.
(実施例9)
非晶性樹脂分散液Iの代わりに非晶性樹脂分散液Kを使用した以外は実施例1と同様にトナーを作製した。結果を表1に示す。
Example 9
A toner was prepared in the same manner as in Example 1 except that the amorphous resin dispersion K was used in place of the amorphous resin dispersion I. The results are shown in Table 1.
(比較例1)
結晶性樹脂分散液Aの代わりに結晶性樹脂分散液Bを使用した以外は実施例1と同様にトナーを作製した。結果を表2に示す。
(Comparative Example 1)
A toner was prepared in the same manner as in Example 1 except that the crystalline resin dispersion B was used instead of the crystalline resin dispersion A. The results are shown in Table 2.
(比較例2)
非晶性樹脂分散液Iの代わりに非晶性樹脂分散液Pを使用した以外は実施例1と同様にトナーを作製した。結果を表2に示す。
(Comparative Example 2)
A toner was prepared in the same manner as in Example 1 except that the amorphous resin dispersion P was used instead of the amorphous resin dispersion I. The results are shown in Table 2.
(比較例3)
結晶性樹脂分散液Aの代わりに結晶性樹脂分散液Gを使用した以外は実施例1と同様にトナーを作製した。結果を表2に示す。
(Comparative Example 3)
A toner was prepared in the same manner as in Example 1 except that the crystalline resin dispersion G was used instead of the crystalline resin dispersion A. The results are shown in Table 2.
(比較例4)
結晶性樹脂分散液Aの代わりに結晶性樹脂分散液Hを使用し、非晶性樹脂分散液Iの代わりに非晶性樹脂分散液Jを使用した以外は実施例1と同様にトナーを作製した。結果を表2に示す。
(Comparative Example 4)
A toner is prepared in the same manner as in Example 1 except that the crystalline resin dispersion H is used instead of the crystalline resin dispersion A, and the amorphous resin dispersion J is used instead of the amorphous resin dispersion I. did. The results are shown in Table 2.
(比較例5)
非晶性樹脂分散液Iの代わりに非晶性樹脂分散液Qを使用した以外は実施例1と同様にトナーを作製した。結果を表2に示す。
(Comparative Example 5)
A toner was prepared in the same manner as in Example 1 except that the amorphous resin dispersion Q was used instead of the amorphous resin dispersion I. The results are shown in Table 2.
(比較例6)
非晶性樹脂分散液Iの代わりに非晶性樹脂分散液Rを使用した以外は実施例1と同様にトナーを作製した。結果を表2に示す。
(Comparative Example 6)
A toner was prepared in the same manner as in Example 1 except that the amorphous resin dispersion R was used instead of the amorphous resin dispersion I. The results are shown in Table 2.
(比較例7)
非晶性樹脂分散液Iの代わりに非晶性樹脂分散液Sを使用した以外は実施例1と同様にトナーを作製した。結果を表2に示す。
(Comparative Example 7)
A toner was prepared in the same manner as in Example 1 except that the amorphous resin dispersion S was used instead of the amorphous resin dispersion I. The results are shown in Table 2.
このように、実施例1〜9のトナーを用いることにより、凝集、合一工程で、低融点の結晶性樹脂の融点Tmc以上の温度で合一しても、粒子間の融着を防ぐことができ、比較的均一な粒径、形状を有し、低温定着性及び細線再現性が良好であった。 Thus, by using the toners of Examples 1 to 9, it is possible to prevent fusion between particles even when coalescence is performed at a temperature equal to or higher than the melting point Tmc of the low melting crystalline resin in the aggregation and coalescence process. It had a relatively uniform particle size and shape, and good low-temperature fixability and fine line reproducibility.
(実施例10)
実施例1のトナーを用いて、図2に示す定着装置を備える画像形成装置を使用した。結果を表1に示す。図2の定着装置の構成で、用紙搬送路を、定着ニップ部への進入前に用紙が加熱ロールに対して反対の方向に反る形状に屈曲したものとした。用紙搬送路の角度αは、用紙搬送方向に対して、加圧ロール側(図2の左側)に20度、30度、45度、60度、70度、90度、直線方向(図3参照)とした計7種類の用紙搬送路を用い、普通紙であるC2紙(富士ゼロックス製、坪量70gsm)、薄紙であるST紙(富士ゼロックス製、坪量52gsm)の各A4紙を横送りで、加熱ロールの温度を160℃から10℃毎に200℃まで定着した時の画像を確認し、以下の基準で評価した。結果を表3に示す。
(Example 10)
Using the toner of Example 1, an image forming apparatus including the fixing device shown in FIG. 2 was used. The results are shown in Table 1. In the configuration of the fixing device of FIG. 2, the paper conveyance path is bent in a shape in which the paper warps in the opposite direction with respect to the heating roll before entering the fixing nip portion. The angle α of the sheet conveyance path is 20 degrees, 30 degrees, 45 degrees, 60 degrees, 70 degrees, 90 degrees on the pressure roll side (left side in FIG. 2), and the linear direction (see FIG. 3). ) A total of 7 types of paper transport paths are used, and each A4 sheet of plain paper C2 paper (Fuji Xerox, basis weight 70 gsm) and thin paper ST paper (Fuji Xerox,
◎:問題なし
○:軽微な画像むら発生
△:画像むら発生
×:紙詰まり発生
◎: No problem ○: Minor image irregularity △: Image irregularity ×: Paper jam occurred
表1に示すように、低温定着性及び細線再現性は良好であった。また、表3に示すように、従来の直線方向から用紙を搬送した場合に比較して、用紙が加熱ロールに対して反対の方向に反る形状を有する用紙搬送路を用いた場合、画像むらの評価で用紙剥離性が10℃向上した。なお、角度αが45度の場合も30度、60度と同じ効果であった。また、角度αが20度、70度の場合は、直線方向と同等であった。角度α=90度における紙詰まりは定着装置直前での紙詰まりであった(用紙は定着ニップ部に到達しなかった。)。 As shown in Table 1, the low-temperature fixability and fine line reproducibility were good. Further, as shown in Table 3, when using a paper conveyance path having a shape in which the paper warps in the opposite direction with respect to the heating roll as compared with the case where the paper is conveyed from the conventional linear direction, image unevenness is obtained. As a result, the paper peelability was improved by 10 ° C. When the angle α was 45 degrees, the same effect as 30 degrees and 60 degrees was obtained. Further, when the angle α was 20 degrees and 70 degrees, it was equivalent to the linear direction. The paper jam at the angle α = 90 degrees was a paper jam just before the fixing device (the paper did not reach the fixing nip).
1 画像形成装置、3 定着装置、10 帯電部、12 露光部、14 電子写真感光体、16 現像部、18 転写部、20 クリーニング部、22 定着部、24 被転写体、50 加熱ロール、52 加圧ロール、54 用紙搬送路、56 剥離部材、58 定着ニップ部、60 用紙。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Image forming apparatus, 3 fixing device, 10 charging part, 12 exposure part, 14 electrophotographic photosensitive member, 16 developing part, 18 transfer part, 20 cleaning part, 22 fixing part, 24 transferred object, 50 heating roll, 52 heating Pressure roll, 54 paper transport path, 56 peeling member, 58 fixing nip, 60 paper.
Claims (7)
トナー中の前記結晶性樹脂の含有量が15重量%以上65重量%以下であり、
前記結晶性樹脂の融点Tmcが25℃以上50℃以下であり、前記非晶性樹脂のガラス転移点Tgが60℃以上90℃以下であり、
前記非晶性樹脂の酸価AVaが15mgKOH/g以上50mgKOH/g以下であり、前記結晶性樹脂の酸価をAVcとしたときに、AVa>AVcの関係であることを特徴とする静電荷像現像用トナー。 Having core particles containing a crystalline resin and a shell layer containing an amorphous resin;
The content of the crystalline resin in the toner is 15 wt% or more and 65 wt% or less,
The melting point Tmc of the crystalline resin is 25 ° C. or more and 50 ° C. or less, and the glass transition point Tg of the amorphous resin is 60 ° C. or more and 90 ° C. or less,
An electrostatic charge image, wherein the acid value AVa of the amorphous resin is 15 mg KOH / g or more and 50 mg KOH / g or less, and the acid value of the crystalline resin is AVc, AVa> AVc. Development toner.
前記トナーの体積平均粒径D50vをαとしたとき、長軸径が1.6α以上1.9α以下であり、かつ形状係数SF1が155以上である粒子のトナー中の含有量が、4.0pop%以下であることを特徴とする静電荷像現像用トナー。 The electrostatic image developing toner according to claim 1,
When the volume average particle diameter D50v of the toner is α, the content in the toner of particles having a major axis diameter of 1.6α or more and 1.9α or less and a shape factor SF1 of 155 or more is 4.0 pops. % Or less of the toner for developing electrostatic images.
前記非晶性樹脂の酸価AVaと前記結晶性樹脂の酸価AVcとの差AVa−AVcが10以上であることを特徴とする静電荷像現像用トナー。 The toner for developing an electrostatic charge image according to claim 1 or 2,
A toner for developing an electrostatic charge image, wherein a difference AVa-AVc between an acid value AVa of the amorphous resin and an acid value AVc of the crystalline resin is 10 or more.
前記トナーの体積平均粒径D50vが1.5μm以上5.0μm以下であることを特徴とする静電荷像現像用トナー。 The electrostatic charge image developing toner according to any one of claims 1 to 3,
A toner for developing an electrostatic charge image, wherein the toner has a volume average particle diameter D50v of from 1.5 μm to 5.0 μm.
前記シェル層の断面平均厚みが0.2μm以上1.5μm以下であることを特徴とする静電荷像現像用トナー。 An electrostatic charge image developing toner according to any one of claims 1 to 4,
An electrostatic charge image developing toner, wherein the shell layer has an average cross-sectional thickness of 0.2 μm or more and 1.5 μm or less.
前記現像剤は、請求項6に記載の静電荷像現像用現像剤であることを特徴とする画像形成装置。 An image carrier, a latent image forming unit that forms an electrostatic latent image on the surface of the image carrier, a developing unit that develops the electrostatic latent image using a developer to form a toner image, and the development A transfer means for transferring the toner image thus transferred to a transfer medium,
The image forming apparatus according to claim 6, wherein the developer is a developer for developing an electrostatic image according to claim 6.
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2008
- 2008-01-30 JP JP2008019800A patent/JP2009180931A/en active Pending
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