JP2012042624A - Toner, developer, toner cartridge, process cartridge, and image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、トナー、現像剤、トナーカートリッジ、プロセスカートリッジおよび画像形成装置に関する。 The present invention relates to a toner, a developer, a toner cartridge, a process cartridge, and an image forming apparatus.
金属光沢のごとき輝きを有する画像を形成する目的から、光輝性のトナーが用いられている。 For the purpose of forming an image having a brightness such as a metallic luster, glittering toner is used.
上記光輝性のトナーの例としては、例えば、少なくとも結着樹脂と金属光沢を呈するのに十分な金属粉末とを含有した静電荷現像用トナーが知られている(例えば特許文献1参照)。
また、着色剤として薄片状無機結晶基質上に二酸化チタンからなる薄層を被覆させた顔料を用いたトナーが知られている(例えば特許文献2参照)。
As an example of the glitter toner, for example, an electrostatic charge developing toner containing at least a binder resin and a metal powder sufficient to exhibit a metallic luster is known (see, for example, Patent Document 1).
In addition, a toner using a pigment obtained by coating a thin layer made of titanium dioxide on a flaky inorganic crystal substrate as a colorant is known (see, for example, Patent Document 2).
本発明の目的は、優れた光輝性を有する画像を形成し得るトナーを提供することにある。 An object of the present invention is to provide a toner capable of forming an image having excellent glitter.
即ち、請求項1に係る発明は、ベタ画像を形成した場合に、該画像に対し変角光度計により入射角−45°の入射光を照射した際に測定される受光角+30°での反射率Aと受光角−30°での反射率Bとの比(A/B)が2以上100以下であり、重量平均分子量が15000以上300000以下であるトナーである。 That is, in the invention according to claim 1, when a solid image is formed, reflection at an acceptance angle of + 30 ° measured when the image is irradiated with incident light having an incident angle of −45 ° by a goniophotometer. The toner has a ratio (A / B) of the rate A to the reflectance B at a light receiving angle of −30 ° of 2 to 100 and a weight average molecular weight of 15000 to 300,000.
請求項2に係る発明は、顔料粒子を含有するトナーであって、
前記トナーの平均最大厚さCよりも平均円相当径Dが長く、
且つ前記トナーの厚さ方向への断面を観察した場合に、トナーの該断面における長軸方向と顔料粒子の長軸方向との角度が−30°乃至+30°の範囲となる顔料粒子の数が、観察される全顔料粒子のうち60%以上である請求項1に記載のトナーである。
The invention according to claim 2 is a toner containing pigment particles,
The average equivalent circle diameter D is longer than the average maximum thickness C of the toner,
When the cross section in the thickness direction of the toner is observed, the number of pigment particles in which the angle between the major axis direction of the toner and the major axis direction of the pigment particles is in the range of −30 ° to + 30 °. The toner according to claim 1, wherein the toner is 60% or more of all observed pigment particles.
請求項3に係る発明は、平均最大厚さCと平均円相当径Dの比(C/D)が0.001以上0.500以下の範囲にある請求項2に記載のトナーである。 The invention according to claim 3 is the toner according to claim 2, wherein the ratio (C / D) of the average maximum thickness C and the average equivalent circle diameter D is in the range of 0.001 to 0.500.
請求項4に係る発明は、請求項1〜請求項3の何れか一項に記載のトナーを少なくとも含む現像剤である。 A fourth aspect of the present invention is a developer including at least the toner according to any one of the first to third aspects.
請求項5に係る発明は、請求項1〜請求項3の何れか一項に記載のトナーを収容するトナーカートリッジである。 A fifth aspect of the present invention is a toner cartridge that contains the toner according to any one of the first to third aspects.
請求項6に係る発明は、請求項1〜請求項3の何れか一項に記載のトナーを収容すると共に、前記トナーを保持して搬送するトナー保持体を備えるプロセスカートリッジである。 The invention according to claim 6 is a process cartridge including the toner according to any one of claims 1 to 3 and a toner holder that holds and conveys the toner.
請求項7に係る発明は、像保持体と、
前記像保持体表面を帯電する帯電装置と、
前記像保持体表面に静電潜像を形成する潜像形成装置と、
前記静電潜像を請求項1〜請求項3の何れか一項に記載のトナーによりトナー像として現像する現像装置と、
前記像保持体表面に形成された前記トナー像を記録媒体表面に転写する転写装置と、
を有する画像形成装置である。
The invention according to claim 7 is an image holding member;
A charging device for charging the surface of the image carrier;
A latent image forming apparatus for forming an electrostatic latent image on the surface of the image carrier;
A developing device that develops the electrostatic latent image as a toner image with the toner according to any one of claims 1 to 3,
A transfer device for transferring the toner image formed on the surface of the image carrier to the surface of a recording medium;
An image forming apparatus having
請求項1に係る発明によれば、優れた光輝性を有する画像を形成し得るトナーが提供される。 According to the first aspect of the present invention, a toner capable of forming an image having excellent glitter is provided.
請求項2に係る発明によれば、トナーの観察した断面における長軸方向と顔料粒子の長軸方向との角度が−30°乃至+30°の範囲となる顔料粒子の数が60%以上でない場合に比べ、さらに優れた光輝性を有する画像を形成し得るトナーが提供される。 According to the invention of claim 2, the number of pigment particles in which the angle between the major axis direction of the observed cross section of the toner and the major axis direction of the pigment particles is in the range of −30 ° to + 30 ° is not 60% or more. In comparison with the above, a toner capable of forming an image having further excellent glitter is provided.
請求項3に係る発明によれば、比(C/D)が0.001以上0.500以下の範囲でない場合に比べ、さらに優れた光輝性を有する画像を形成し得るトナーが提供される。 According to the third aspect of the present invention, there is provided a toner capable of forming an image having further excellent glitter as compared with the case where the ratio (C / D) is not in the range of 0.001 to 0.500.
請求項4に係る発明によれば、優れた光輝性を有する画像を形成し得る現像剤が提供される。 According to the invention which concerns on Claim 4, the developing agent which can form the image which has the outstanding glitter is provided.
請求項5に係る発明によれば、優れた光輝性を有する画像を形成し得るトナーを収容したトナーカートリッジが提供される。 According to the fifth aspect of the present invention, a toner cartridge containing toner capable of forming an image having excellent glitter is provided.
請求項6に係る発明によれば、優れた光輝性を有する画像を形成し得るプロセスカートリッジが提供される。 According to the invention which concerns on Claim 6, the process cartridge which can form the image which has the outstanding glitter is provided.
請求項7に係る発明によれば、優れた光輝性を有する画像が得られる画像形成装置が提供される。 According to the invention concerning Claim 7, the image forming apparatus which can obtain the image which has the outstanding glitter is provided.
以下、本発明のトナー、現像剤、トナーカートリッジ、プロセスカートリッジおよび画像形成装置の実施形態について説明する。 Hereinafter, embodiments of a toner, a developer, a toner cartridge, a process cartridge, and an image forming apparatus of the present invention will be described.
≪トナー≫
本実施形態に係るトナーは、ベタ画像を形成した場合に、該画像に対し変角光度計により入射角−45°の入射光を照射した際に測定される受光角+30°での反射率Aと受光角−30°での反射率Bとの比(A/B)を2以上100以下とし、重量平均分子量を15000以上300000以下としたものである。
≪Toner≫
In the toner according to the present embodiment, when a solid image is formed, the reflectance A at a light receiving angle of + 30 ° measured when the image is irradiated with incident light having an incident angle of −45 ° by a goniophotometer. And the reflectance B at a light receiving angle of −30 ° (A / B) is 2 or more and 100 or less, and the weight average molecular weight is 15000 or more and 300000 or less.
本実施形態において「光輝性」とは、本実施形態のトナーによって形成された画像を視認した際に金属光沢のごとき輝きを有することを表す。 In the present embodiment, “brightness” represents that the image formed with the toner of the present embodiment has a brightness such as a metallic luster when visually recognized.
比(A/B)が2以上であることは、入射光が入射する側(角度−側)への反射よりも入射する側とは反対側(角度+側)への反射が多いことを表し、即ち入射した光の乱反射が抑制されていることを表す。入射した光が様々な方向へ反射する乱反射が生じた場合、その反射光を目視にて確認すると色がくすんで見える。そのため、比(A/B)が2未満である場合、その反射光を視認しても光沢が確認できず光輝性に劣る。
一方、比(A/B)が100を超えると、反射光を視認し得る視野角が狭くなり過ぎ、正反射光成分が大きいために見る角度によって黒っぽく見えてしまう。また、比(A/B)が100を超えるトナーは、製造も困難である。
A ratio (A / B) of 2 or more indicates that there is more reflection on the side opposite to the incident side (angle + side) than on the side on which incident light enters (angle-side). That is, the irregular reflection of the incident light is suppressed. When irregular reflection occurs in which incident light is reflected in various directions, the color looks dull when the reflected light is visually confirmed. Therefore, when the ratio (A / B) is less than 2, the gloss cannot be confirmed even when the reflected light is visually recognized, and the glitter is inferior.
On the other hand, if the ratio (A / B) exceeds 100, the viewing angle at which the reflected light can be visually recognized becomes too narrow, and the specularly reflected light component is large, so that it looks black depending on the viewing angle. Further, a toner having a ratio (A / B) exceeding 100 is difficult to manufacture.
尚、上記比(A/B)は、50以上100以下であることが望ましく、60以上90以下であることがより望ましく、70以上80以下であることが更に望ましい。 The ratio (A / B) is desirably 50 or more and 100 or less, more desirably 60 or more and 90 or less, and further desirably 70 or more and 80 or less.
・変角光度計による比(A/B)の測定
ここで、まず入射角および受光角について説明する。本実施形態において変角光度計による測定の際には、入射角を−45°とするが、これは光沢度の広い範囲の画像に対して測定感度が高いためである。
また、受光角を−30°および+30°とするのは、光輝感のある画像と光輝感のない画像を評価するのに最も測定感度が高いためである。
Measurement of the ratio (A / B) with a goniophotometer First, the incident angle and the light receiving angle will be described. In this embodiment, when measuring with a goniophotometer, the incident angle is set to −45 ° because the measurement sensitivity is high for an image in a wide range of glossiness.
The reason why the light receiving angles are set to −30 ° and + 30 ° is that the measurement sensitivity is highest in evaluating an image having a glitter feeling and an image having no glitter feeling.
次いで、比(A/B)の測定方法について説明する。
本実施形態においては、比(A/B)を測定するに際し、まず「ベタ画像」を以下の方法により形成する。試料となる現像剤を、富士ゼロックス(株)社製DocuCentre−III C7600の現像器に充填し、記録紙(OKトップコート+紙、王子製紙(株)社製)上に、定着温度190℃、定着圧力4.0kg/cm2にて、トナー載り量が4.5g/cm2のベタ画像を形成する。尚、前記「ベタ画像」とは印字率100%の画像を指す。
形成したベタ画像の画像部に対し、変角光度計として日本電色工業社製の分光式変角色差計GC5000Lを用いて、ベタ画像への入射角−45°の入射光を入射し、受光角+30°における反射率Aと受光角−30°における反射率Bを測定する。尚、反射率Aおよび反射率Bは、400nmから700nmの範囲の波長の光について20nm間隔で測定を行い、各波長における反射率の平均値とした。これらの測定結果から比(A/B)が算出される。
Next, a method for measuring the ratio (A / B) will be described.
In this embodiment, when measuring the ratio (A / B), a “solid image” is first formed by the following method. The developer used as a sample is charged in a developing device of DocuCentre-III C7600 manufactured by Fuji Xerox Co., Ltd., and on a recording paper (OK top coat + paper, manufactured by Oji Paper Co., Ltd.), a fixing temperature of 190 ° C., A solid image with a toner loading of 4.5 g / cm 2 is formed at a fixing pressure of 4.0 kg / cm 2 . The “solid image” refers to an image with a printing rate of 100%.
Using a spectral variable angle color difference meter GC5000L manufactured by Nippon Denshoku Industries Co., Ltd. as a variable angle photometer, incident light having an incident angle of −45 ° is incident on the solid image. The reflectance A at an angle of + 30 ° and the reflectance B at a light receiving angle of −30 ° are measured. The reflectance A and reflectance B were measured at intervals of 20 nm for light having a wavelength in the range of 400 nm to 700 nm, and the average value of the reflectance at each wavelength was used. The ratio (A / B) is calculated from these measurement results.
<トナーの構成>
本実施形態に係るトナーは、前述の比(A/B)を満たす観点から下記(1)乃至(2)の要件を満たすことが好ましい。
(1)トナーの平均最大厚さCよりも平均円相当径Dが長い
(2)トナーの厚さ方向への断面を観察した場合に、トナーの該断面における長軸方向と顔料粒子の長軸方向との角度が−30°乃至+30°の範囲となる顔料粒子の数が、観察される全顔料粒子のうち60%以上である
<Configuration of toner>
The toner according to the exemplary embodiment preferably satisfies the following requirements (1) to (2) from the viewpoint of satisfying the above ratio (A / B).
(1) The average equivalent circle diameter D is longer than the average maximum thickness C of the toner.
(2) The number of pigment particles in which the angle between the major axis direction of the toner and the major axis direction of the pigment particles is in the range of −30 ° to + 30 ° when the cross section in the thickness direction of the toner is observed. Is 60% or more of the total pigment particles observed
ここで、図1に上記(1)乃至(2)の要件を満たすトナーを概略的に示す断面図を示す。尚、図1に示す概略図は、トナーの厚さ方向への断面図である。
図1に示すトナー2は、厚さLよりも円相当径が長い扁平状のトナーであり、鱗片状の顔料粒子4を含有している。
Here, FIG. 1 is a sectional view schematically showing a toner satisfying the requirements (1) and (2). The schematic diagram shown in FIG. 1 is a cross-sectional view in the thickness direction of the toner.
A toner 2 shown in FIG. 1 is a flat toner having a circle-equivalent diameter longer than a thickness L, and contains scale-like pigment particles 4.
図1に示すごとく、トナー2が厚さLよりも円相当径が長い扁平状であると、画像形成の現像工程や転写工程において、トナーが像保持体や中間転写体、記録媒体等に移動する際、このトナーの電荷を最大限打ち消すように移動する傾向にあるため、付着する面積が最大となるようトナーが並ぶと考えられる。即ち、最終的にトナーが転写される記録媒体上において、扁平状のトナーはその扁平な面側が記録媒体表面と相対するよう並ぶと考えられる。また画像形成の定着工程においても、定着する際の圧力によって、扁平状のトナーはその扁平な面側が記録媒体表面と相対するよう並ぶと考えられる。
そのため、このトナー中に含有される鱗片状の顔料粒子のうち上記(2)に示される「トナーの該断面における長軸方向と顔料粒子の長軸方向との角度が−30°乃至+30°の範囲にある」との要件を満たす顔料粒子は、面積が最大となる面側が記録媒体表面と相対するよう並ぶと考えられる。こうして形成された画像に対し光を照射した場合には、入射光に対して乱反射する顔料粒子の割合が抑制されるため、前述の比(A/B)の範囲が達成されるものと考えられる。また、入射光に対して乱反射する顔料粒子の割合が抑制されると、見る角度により反射光強度が大きく変化するため、より理想的な光輝性が得られる。
As shown in FIG. 1, when the toner 2 has a flat shape having a circle-equivalent diameter larger than the thickness L, the toner moves to an image carrier, an intermediate transfer body, a recording medium, etc. in the image forming development process and the transfer process. At this time, since the toner tends to move so as to cancel the charge to the maximum, it is considered that the toners are arranged so that the area to be adhered becomes the maximum. That is, on the recording medium to which the toner is finally transferred, it is considered that the flat toner is arranged so that the flat surface side faces the recording medium surface. Also in the fixing step of image formation, it is considered that the flat toner is aligned so that the flat surface side faces the recording medium surface due to the pressure during fixing.
Therefore, among the scale-like pigment particles contained in this toner, the “the angle between the major axis direction in the cross section of the toner and the major axis direction of the pigment particles is from −30 ° to + 30 ° shown in the above (2). It is considered that the pigment particles satisfying the requirement “in the range” are arranged so that the surface side having the largest area faces the recording medium surface. When the image thus formed is irradiated with light, the ratio of the pigment particles that diffusely reflect the incident light is suppressed, so that the above range (A / B) can be achieved. . In addition, when the ratio of pigment particles that diffusely reflect incident light is suppressed, the reflected light intensity varies greatly depending on the viewing angle, so that more ideal glitter can be obtained.
本実施形態において、トナーの重量平均分子量Mwが15000未満であると、トナー定着の際にトナーが溶融しやすくなり、ホットオフセットが発生することがある。その結果、定着画像の表面が荒れてグロスが低下し、良好な光輝性を得られない場合がある。一方、トナーの重量平均分子量が300000を超えると、トナー定着の際にトナーが溶融しにくくなり、定着画像の表面の平滑性が低くなるために、良好な光輝性を得られない場合がある。
トナーの分子量を15000以上300000以下の範囲とすることで、高分子量起因の低グロス化及び低分子量起因のホットオフセットによる荒れが生じることなく所望の光輝性が得られる。
トナーの重量平均分子量は、20000以上200000以下が望ましく、25000以上130000以下がさらに望ましい。
In the present embodiment, when the weight average molecular weight Mw of the toner is less than 15000, the toner is likely to melt at the time of toner fixing, and hot offset may occur. As a result, the surface of the fixed image becomes rough and the gloss is lowered, and there are cases where good glitter cannot be obtained. On the other hand, if the weight average molecular weight of the toner exceeds 300,000, the toner is difficult to melt at the time of toner fixing, and the smoothness of the surface of the fixed image is lowered, so that good glitter may not be obtained.
When the molecular weight of the toner is in the range of 15000 or more and 300000 or less, desired glossiness can be obtained without the occurrence of roughness due to low gloss due to high molecular weight and hot offset due to low molecular weight.
The weight average molecular weight of the toner is preferably from 20,000 to 200,000, more preferably from 25,000 to 130,000.
本実施形態において、トナーの重量平均分子量は、GPC(Gel Permeation Chromatography)により測定し、算出された値をいう。具体的には、GPCは東ソー(株)製HLC−8120を使用し、カラムは東ソー製TSKgel SuperHMーM(15cm)を使用し、トナーをTHF溶媒で測定した。次に、単分散ポリスチレン標準試料により作成した分子量校正曲線を使用してトナーの重量平均分子量を算出した。 In the present embodiment, the weight average molecular weight of the toner is a value calculated by measuring by GPC (Gel Permeation Chromatography). Specifically, HPC-8120 manufactured by Tosoh Corporation was used for GPC, TSKgel SuperHM-M (15 cm) manufactured by Tosoh Corporation was used for the column, and the toner was measured with a THF solvent. Next, the weight average molecular weight of the toner was calculated using a molecular weight calibration curve prepared with a monodisperse polystyrene standard sample.
次いで、本実施形態に係るトナーの組成について説明する。 Next, the toner composition according to the exemplary embodiment will be described.
−顔料−
本実施形態に係るトナーに用いられる、光輝性を有する顔料粒子としては、例えば、以下のものが用いられる。アルミニウム、黄銅、青銅、ニッケル、ステンレス、亜鉛などの金属粉末、酸化チタンや黄色酸化鉄を被覆した雲母、硫酸バリウム、層状ケイ酸塩、層状アルミニウムのケイ酸塩などの被覆薄片状無機結晶基質、単結晶板状酸化チタン、塩基性炭酸塩、酸オキシ塩化ビスマス、天然グアニン、薄片状ガラス粉、金属蒸着された薄片状ガラス粉など、光輝性を有するものならば特に制限はない。
-Pigment-
For example, the following pigment particles are used as the pigment particles having the glitter property used in the toner according to the present embodiment. Metal powders such as aluminum, brass, bronze, nickel, stainless steel, zinc, etc.Coated flaky inorganic crystal substrates such as mica coated with titanium oxide or yellow iron oxide, barium sulfate, layered silicate, layered aluminum silicate, There are no particular restrictions on monocrystalline plate-like titanium oxide, basic carbonate, acid bismuth oxychloride, natural guanine, flaky glass powder, flaky glass powder deposited with metal, etc., as long as they have glitter.
本実施形態に係るトナーにおける、前記顔料の含有量としては、後述の結着樹脂100質量部に対して、1質量部以上70質量部以下が好ましく、5質量部以上50質量部以下がより好ましい。 In the toner according to the exemplary embodiment, the content of the pigment is preferably 1 part by mass or more and 70 parts by mass or less, and more preferably 5 parts by mass or more and 50 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the binder resin described later. .
−結着樹脂−
本実施形態に用いられる結着樹脂としては、ポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレン等のエチレン系樹脂;ポリスチレン、α−ポリメチルスチレン等のスチレン系樹脂;ポリメチルメタアクリレート、ポリアクリロニトリル等の(メタ)アクリル系樹脂;ポリアミド樹脂、ポリカーボネイト樹脂、ポリエーテル樹脂およびこれらの共重合樹脂等が挙げられる。これらの中でも、定着画像の表面の平滑性が高く、さらなる光輝性を実現可能なポリエステル樹脂を用いることが望ましい。
以下においては、特に好ましく用いられるポリエステル樹脂について説明する。
-Binder resin-
Examples of the binder resin used in the present embodiment include ethylene resins such as polyester, polyethylene, and polypropylene; styrene resins such as polystyrene and α-polymethylstyrene; and (meth) acrylic resins such as polymethyl methacrylate and polyacrylonitrile. Resin; Polyamide resin, polycarbonate resin, polyether resin and copolymer resins thereof may be used. Among these, it is desirable to use a polyester resin having a high surface smoothness of a fixed image and capable of realizing further glitter.
In the following, polyester resins that are particularly preferably used will be described.
本実施形態に係るポリエステル樹脂とは、例えば、主として多価カルボン酸類と多価アルコール類との縮重合により得られるものである。
前記多価カルボン酸の例としては、テレフタル酸、イソフタル酸、無水フタル酸、無水トリメリット酸、ピロメリット酸、ナフタレンジカルボン酸、などの芳香族カルボン酸類;無水マレイン酸、フマール酸、コハク酸、アルケニル無水コハク酸、アジピン酸などの脂肪族カルボン酸類;シクロヘキサンジカルボン酸などの脂環式カルボン酸類が挙げられ、これらの多価カルボン酸が1種または2種以上用いられる。
これら多価カルボン酸の中でも、芳香族カルボン酸を用いることが好ましく、また良好なる定着性を確保するために架橋構造あるいは分岐構造をとるためにジカルボン酸とともに3価以上のカルボン酸(トリメリット酸やその酸無水物等)を併用することが好ましい。
The polyester resin according to this embodiment is obtained, for example, mainly by condensation polymerization of polyvalent carboxylic acids and polyhydric alcohols.
Examples of the polyvalent carboxylic acid include terephthalic acid, isophthalic acid, phthalic anhydride, trimellitic anhydride, pyromellitic acid, naphthalenedicarboxylic acid, and other aromatic carboxylic acids; maleic anhydride, fumaric acid, succinic acid, Examples thereof include aliphatic carboxylic acids such as alkenyl succinic anhydride and adipic acid; alicyclic carboxylic acids such as cyclohexanedicarboxylic acid, and one or more of these polycarboxylic acids are used.
Among these polycarboxylic acids, aromatic carboxylic acids are preferably used, and trivalent or higher carboxylic acids (trimellitic acid) together with dicarboxylic acids to form a crosslinked structure or a branched structure in order to ensure good fixing properties. And acid anhydrides thereof) are preferably used in combination.
前記多価アルコールの例としては、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、プロピレングリコール、ブタンジオール、ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、グリセリン、などの脂肪族ジオール類;シクロヘキサンジオール、シクロヘキサンジメタノール、水添ビスフェノールAなどの脂環式ジオール類;ビスフェノールAのエチレンオキサイド付加物、ビスフェノールAのプロピレンオキサイド付加物などの芳香族ジオール類が挙げられる。これら多価アルコールの1種または2種以上が用いられる。
これら多価アルコールの中でも、芳香族ジオール類、脂環式ジオール類が好ましく、このうち芳香族ジオールがより好ましい。また、より良好なる定着性を確保するため、架橋構造あるいは分岐構造をとるためにジオールとともに3価以上の多価アルコール(グリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール)を併用してもよい。
Examples of the polyhydric alcohol include aliphatic diols such as ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, propylene glycol, butanediol, hexanediol, neopentylglycol, and glycerin; cyclohexanediol, cyclohexanedimethanol, hydrogenated bisphenol And alicyclic diols such as A; aromatic diols such as ethylene oxide adduct of bisphenol A and propylene oxide adduct of bisphenol A. One or more of these polyhydric alcohols are used.
Among these polyhydric alcohols, aromatic diols and alicyclic diols are preferable, and among these, aromatic diols are more preferable. In order to secure better fixability, a trihydric or higher polyhydric alcohol (glycerin, trimethylolpropane, pentaerythritol) may be used in combination with the diol in order to form a crosslinked structure or a branched structure.
本実施形態に係るトナーは、前述の通り、結着樹脂として結晶性ポリエステル樹脂を含有することが好ましい。また結晶性ポリエステル樹脂のうち、芳香族結晶性樹脂は一般に後述の融点範囲よりも高いものが多いため、脂肪族結晶性ポリエステル樹脂であることが好ましい。
本実施形態に係るトナー中における結晶性ポリエステル樹脂の含有量としては、2質量%以上30質量%以下が好ましく、4質量%以上25質量%以下がより好ましい。
As described above, the toner according to the exemplary embodiment preferably contains a crystalline polyester resin as a binder resin. Of the crystalline polyester resins, aromatic crystalline resins are generally higher than the melting point range described later, and are preferably aliphatic crystalline polyester resins.
The content of the crystalline polyester resin in the toner according to the exemplary embodiment is preferably 2% by mass or more and 30% by mass or less, and more preferably 4% by mass or more and 25% by mass or less.
結晶性ポリエステル樹脂の融点は、50℃以上100℃以下の範囲であることが好ましく、55℃以上95℃以下の範囲であることが好ましく、60℃以上90℃以下の範囲であることがより好ましい。 The melting point of the crystalline polyester resin is preferably in the range of 50 ° C. or higher and 100 ° C. or lower, preferably in the range of 55 ° C. or higher and 95 ° C. or lower, and more preferably in the range of 60 ° C. or higher and 90 ° C. or lower. .
なお、本実施形態に係る「結晶性ポリエステル樹脂」とは、示差走査熱量測定(Differential Scanning Calorimetry;以下、「DSC」と略記することがある)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ものを指す。また、結晶性ポリエステル樹脂は、その主鎖に対して他成分を共重合したポリマーの場合、他成分が50質量%以下の場合は、この共重合体も結晶性ポリエステルと呼ぶ。 Note that the “crystalline polyester resin” according to the present embodiment is not a stepwise endothermic change in differential scanning calorimetry (hereinafter sometimes abbreviated as “DSC”). It has an endothermic peak. The crystalline polyester resin is a polymer obtained by copolymerizing other components with respect to the main chain. When the other components are 50% by mass or less, the copolymer is also called crystalline polyester.
前記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、下記において、「酸由来構成成分」とは、ポリエステル樹脂において、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。 The crystalline polyester resin is synthesized from an acid (dicarboxylic acid) component and an alcohol (diol) component. In the following, the “acid-derived constituent component” refers to a polyester resin before the synthesis of the polyester resin. Refers to a component that was an acid component, and “alcohol-derived component” refers to a component that was an alcohol component before the synthesis of the polyester resin.
〔酸由来構成成分〕
前記酸由来構成成分となるための酸としては、種々のジカルボン酸が挙げられるが本実施形態に係る結晶性ポリエステル樹脂における酸由来構成成分としては、直鎖型の脂肪族ジ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、この限りではない。これらの中では、アジピン酸、セバシン酸、1,10−デカンジカルボン酸が好ましい。
[Acid-derived components]
Examples of the acid for forming the acid-derived constituent component include various dicarboxylic acids, but the acid-derived constituent component in the crystalline polyester resin according to this embodiment is preferably a linear aliphatic dicarboxylic 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, An acid anhydride may be mentioned, but not limited thereto. Among these, adipic acid, sebacic acid, and 1,10-decanedicarboxylic acid are preferable.
酸由来構成成分としては、その他として2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を含有していてもよい。
上記スルホン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、5−スルホイソフタル酸ナトリウム塩等が好ましい。
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(2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。
As the acid-derived constituent component, other constituent components such as a dicarboxylic acid-derived constituent component having a double bond and a dicarboxylic acid-derived constituent component having a sulfonic acid group may be contained.
Examples of the dicarboxylic acid having a sulfone 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.
Content of acid-derived components other than these aliphatic dicarboxylic acid-derived components (dicarboxylic acid-derived components having double bonds and / or dicarboxylic acid-derived components having sulfonic acid groups) in the acid-derived components 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.
なお、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酸由来構成成分全体中の当該酸由来構成成分、または、アルコール由来構成成分全体中の当該アルコール構成成分を、各1単位(モル)としたときの百分率を指す。 In the present specification, “constituent mol%” means that the acid-derived constituent component in the entire acid-derived constituent component in the polyester resin or the alcohol constituent component in the entire alcohol-derived constituent component is 1 unit (mol). ) Indicates the percentage.
〔アルコール由来構成成分〕
アルコール由来構成成分となるためのアルコールとしては、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−ドデカンジオール、1,12−ウンデカンジオール、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、などが挙げられるが、この限りではない。これらの中でも、エチレングリコール、1,4−ブタンジオール、1,6−ヘキサンジオールが好ましい。
[Alcohol-derived components]
As the alcohol to be an alcohol-derived constituent component, an aliphatic diol is desirable, for example, 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-dodecanediol, 1,12-undecanediol, 1,13-tridecanediol 1,14-tetradecanediol, 1,18-octadecanediol, 1,20-eicosanediol, and the like, but are not limited thereto. Among these, ethylene glycol, 1,4-butanediol, and 1,6-hexanediol are preferable.
(ポリエステル樹脂の製造方法)
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とを反応させる一般的なポリエステル重合法で製造される。例えば、直接重縮合、エステル交換法等を、モノマー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、高分子量化するためには通常1/1程度が好ましい。
(Production method of polyester resin)
There is no restriction | limiting in particular as a manufacturing method of a polyester resin, It manufactures with the general polyester polymerization method which makes an acid component and an alcohol component react. For example, direct polycondensation, transesterification, and the like are used depending on the type of monomer. The molar ratio (acid component / alcohol component) at the time of reacting the acid component with the alcohol component varies depending on the reaction conditions and the like, and thus cannot be generally described. However, in order to increase the molecular weight, it is usually 1/1. The degree is preferred.
ポリエステル樹脂の製造の際に使用し得る触媒としては、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る。 Catalysts that can be used 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; metals such as zinc, manganese, antimony, titanium, tin, zirconium, and germanium Compound; phosphorous acid compound; phosphoric acid compound; and amine compound.
結着樹脂の分子量(重量平均分子量;Mw)は、15000以上300000以下が望ましく、25000以上130000以下がさらに望ましい。 The molecular weight (weight average molecular weight; Mw) of the binder resin is preferably from 15,000 to 300,000, and more preferably from 25,000 to 130,000.
本実施形態において、結着樹脂の重量平均分子量は、トナーの重量平均分子量と同様にして求められる。
トナーの重量平均分子量は、結着樹脂の重量平均分子量に依存する。そのため、トナーの重量平均分子量を調整するには結着樹脂の重量平均分子量を調整すればよい。
In this embodiment, the weight average molecular weight of the binder resin is obtained in the same manner as the weight average molecular weight of the toner.
The weight average molecular weight of the toner depends on the weight average molecular weight of the binder resin. Therefore, the weight average molecular weight of the binder resin may be adjusted to adjust the weight average molecular weight of the toner.
−離型剤−
本実施形態に係るトナーには、必要に応じて離型剤を含有してもよい。離型剤としては、例えば、低分子量ポリプロピレン、低分子量ポリエチレン等のパラフィンワックス;シリコーン樹脂;ロジン類;ライスワックス;カルナバワックス;等が挙げられる。これらの離型剤の融点は、50℃以上100℃以下が望ましく、60℃以上95℃以下がより望ましい。
トナー中の離型剤の含有量は、0.5質量%以上15質量%以下が望ましく、1.0質量%以上12質量%以下がより望ましい。
-Release agent-
The toner according to the exemplary embodiment may contain a release agent as necessary. Examples of the release agent include paraffin wax such as low molecular weight polypropylene and low molecular weight polyethylene; silicone resin; rosins; rice wax; carnauba wax; The melting point of these release agents is preferably 50 ° C. or higher and 100 ° C. or lower, and more preferably 60 ° C. or higher and 95 ° C. or lower.
The content of the release agent in the toner is desirably 0.5% by mass or more and 15% by mass or less, and more desirably 1.0% by mass or more and 12% by mass or less.
−その他の添加剤−
本実施形態に係るトナーには、上記した成分以外にも、更に必要に応じて内添剤、帯電制御剤、無機粉体(無機粒子)、有機粒子等の種々の成分を添加してもよい。
-Other additives-
In addition to the components described above, various components such as an internal additive, a charge control agent, inorganic powder (inorganic particles), and organic particles may be added to the toner according to the exemplary embodiment as necessary. .
帯電制御剤としては、例えば4級アンモニウム塩化合物、ニグロシン系化合物、アルミ、鉄、クロムなどの錯体からなる染料、トリフェニルメタン系顔料などが挙げられる。 Examples of the charge control agent include quaternary ammonium salt compounds, nigrosine compounds, dyes composed of complexes of aluminum, iron, chromium, and triphenylmethane pigments.
無機粒子としては、例えば、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物等、公知の無機粒子を単独または2種以上を組み合わせて使用してもよい。これらの中でも、屈折率が前記結着樹脂よりも小さいシリカ粒子が好ましく用いられる。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く用いられる。 As the inorganic particles, for example, known inorganic particles such as silica particles, titanium oxide particles, alumina particles, cerium oxide particles, or those obtained by hydrophobizing the surface thereof may be used alone or in combination of two or more kinds. Good. Among these, silica particles having a refractive index smaller than that of the binder resin are preferably used. 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, a silicone oil or the like are preferably used.
−トナーの特性−
・平均最大厚さCおよび平均円相当径D
前記(1)に示すとおり、本実施形態に係るトナーは、その平均最大厚さCよりも平均円相当径Dが長いことが好ましい。尚、平均最大厚さCと平均円相当径Dの比(C/D)が0.001以上0.500以下の範囲にあることがより好ましく、0.010以上0.200以下の範囲が更に好ましく、0.050以上0.100以下の範囲が特に好ましい。
比(C/D)が0.001以上であることにより、トナーの強度が確保され、画像形成の際における応力による破断が抑制され、顔料が露出することによる帯電の低下、その結果発生するカブリが抑制される。一方0.500以下であることにより、優れた光輝性が得られる。
-Toner characteristics-
・ Average maximum thickness C and average equivalent circle diameter D
As shown in (1) above, the toner according to the exemplary embodiment preferably has an average equivalent circle diameter D longer than an average maximum thickness C thereof. The ratio (C / D) of the average maximum thickness C to the average equivalent circle diameter D is preferably in the range of 0.001 to 0.500, and more preferably in the range of 0.010 to 0.200. A range of 0.050 or more and 0.100 or less is particularly preferable.
When the ratio (C / D) is 0.001 or more, the strength of the toner is ensured, breakage due to stress during image formation is suppressed, charging is reduced due to exposure of the pigment, and fog is generated as a result. Is suppressed. On the other hand, when it is 0.500 or less, excellent glitter can be obtained.
上記平均最大厚さCおよび平均円相当径Dは、以下の方法により測定される。
トナーを平滑面にのせ、振動を掛けてムラのないように分散する。1000個のトナーについて、カラーレーザ顕微鏡「VK−9700」(キーエンス社製)により1000倍に拡大して最大の厚さCと上から見た面の円相当径Dを測定し、それらの算術平均値を求めることにより算出する。
The average maximum thickness C and the average equivalent circle diameter D are measured by the following methods.
The toner is placed on a smooth surface, and is vibrated and dispersed so that there is no unevenness. For 1000 toners, the color laser microscope “VK-9700” (manufactured by Keyence Corporation) was magnified 1000 times to measure the maximum thickness C and the equivalent circle diameter D of the surface viewed from above, and the arithmetic average of them. Calculate by finding the value.
・トナーの断面における長軸方向と顔料粒子の長軸方向との角度
前記(2)に示すとおり、トナーの厚さ方向への断面を観察した場合に、トナーの該断面における長軸方向と顔料粒子の長軸方向との角度が−30°乃至+30°の範囲となる顔料粒子の数が、観察される全顔料粒子のうち60%以上であることが好ましい。更には、上記数が70%以上95%以上であることがより好ましく、80%以上90%以下であることが特に好ましい。
上記の数が60%以上であることにより優れた光輝性が得られる。
The angle between the major axis direction in the cross section of the toner and the major axis direction of the pigment particles As shown in (2) above, when the cross section in the thickness direction of the toner is observed, the major axis direction in the cross section of the toner and the pigment The number of pigment particles whose angle with the major axis direction of the particles is in the range of −30 ° to + 30 ° is preferably 60% or more of the total pigment particles observed. Furthermore, the number is more preferably 70% or more and 95% or more, and particularly preferably 80% or more and 90% or less.
When the number is 60% or more, excellent glitter can be obtained.
ここで、トナー断面の観察方法について説明する。
トナーをビスフェノールA型液状エポキシ樹脂と硬化剤を用いて包埋したのち、切削用サンプルを作製する。次にダイヤモンドナイフを用いた切削機(本実施形態においては、LEICAウルトラミクロトーム(日立テクノロジーズ社製)を使用)を用いて−100℃の下、切削サンプルを切削し、観察用サンプルを作製する。この観察サンプルを透過型電子顕微鏡(TEM)により倍率5000倍前後でトナー粒子の断面を観察する。観察された1000個のトナーについて、トナーの断面における長軸方向と顔料粒子の長軸方向との角度が−30°乃至+30°の範囲となる顔料粒子の数を、画像解析ソフトを用いて数えその割合を計算する。
Here, a method for observing the cross section of the toner will be described.
After embedding the toner with a bisphenol A liquid epoxy resin and a curing agent, a cutting sample is prepared. Next, the cutting sample is cut at −100 ° C. using a cutting machine using a diamond knife (in this embodiment, a LEICA ultramicrotome (manufactured by Hitachi Technologies)) to prepare an observation sample. A cross section of the toner particles is observed with a transmission electron microscope (TEM) at a magnification of about 5000 times. Using the image analysis software, the number of pigment particles in which the angle between the major axis direction of the toner cross section and the major axis direction of the pigment particles is in the range of −30 ° to + 30 ° is counted for the 1000 toners observed. Calculate the percentage.
尚、「トナーの断面における長軸方向」とは、前述の平均最大厚さCよりも平均円相当径Dが長いトナーにおける厚さ方向と直行する方向を表し、また「顔料粒子の長軸方向」とは、顔料粒子における長さ方向を表す。 The “major axis direction in the cross section of the toner” means a direction perpendicular to the thickness direction of the toner having an average equivalent circle diameter D longer than the above average maximum thickness C, and “the major axis direction of the pigment particles”. "Represents the length direction of the pigment particles.
また、本実施形態に係るトナーの体積平均粒径は1μm以上30μm以下であることが好ましく、より好ましくは3μm以上20μm以下であり、さらに好ましくは5μm以上10μm以下である。 The volume average particle size of the toner according to the exemplary embodiment is preferably 1 μm or more and 30 μm or less, more preferably 3 μm or more and 20 μm or less, and further preferably 5 μm or more and 10 μm or less.
なお、上記体積平均粒径D50vは、マルチサイザーII(コールター社製)等の測定器で測定される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。これらを用いて、体積平均粒度分布指標(GSDv)は(D84v/D16v)1/2として算出される。 The volume average particle diameter D 50v is smaller than the particle size range (channel) divided based on the particle size distribution measured by a measuring instrument such as Multisizer II (manufactured by Coulter). Drawing the cumulative distribution from the side, the particle size to be accumulated 16% is the volume D 16v , the number D 16p , the particle size to be accumulated 50% is the volume D 50v , the number D 50p , the particle size to be accumulated 84% is the volume D 84v , number D 84p . Using these, the volume average particle size distribution index (GSDv) is calculated as ( D84v / D16v ) 1/2 .
<トナーの製造方法>
本実施形態に係るトナーは、湿式法や乾式法など公知の方法により作製されるが、特に湿式法で製造することが好ましい。該湿式法としては、溶融懸濁法、乳化凝集法、溶解懸濁法等が挙げられ、中でも特に、乳化凝集法にて製造することが好ましい。
ここで、乳化凝集法とは、トナーに含まれる成分(結着樹脂、着色剤等)を含む分散液(乳化液、顔料分散液等)をそれぞれ調製し、これらの分散液を混合して混合液とし、その後凝集粒子を結着樹脂の融点またはガラス転移温度以上(結晶性樹脂と非結晶性樹脂とを両方含有するトナーを製造する場合には、結晶性樹脂の融点以上、かつ非結晶性樹脂のガラス転移温度以上)に加熱してトナー成分同士を凝集させると共に、合一させる方法である。
<Toner production method>
The toner according to the exemplary embodiment is manufactured by a known method such as a wet method or a dry method, but it is particularly preferable that the toner is manufactured by a wet method. Examples of the wet method include a melt suspension method, an emulsion aggregation method, a dissolution suspension method, and the like.
Here, the emulsion aggregation method is to prepare each dispersion (emulsion, pigment dispersion, etc.) containing components (binder resin, colorant, etc.) contained in the toner, and mix and mix these dispersions. And then the aggregated particles are higher than the melting point or glass transition temperature of the binder resin (in the case of producing a toner containing both the crystalline resin and the non-crystalline resin, the non-crystalline In this method, the toner components are aggregated and united by heating to a temperature higher than the glass transition temperature of the resin.
尚、前述の通り本実施形態においては前記(1)乃至(2)の要件を備えるトナーが好ましく、該トナーを乳化凝集法によって製造する場合であれば、例えば以下の製造方法によって調製し得る。
まず、顔料粒子を準備し、該顔料粒子と重量平均分子量が15000以上300000以下の結着樹脂とを溶剤に分散・溶解して混合する。これを転相乳化やせん断乳化により水中へ分散することにより、樹脂で被覆された光輝性の顔料粒子を形成する。ここにその他の組成物(例えば離型剤、重量平均分子量が15000以上300000以下のシェル用樹脂等)を添加し、さらに凝集剤を添加し、攪拌しながら温度を樹脂のガラス転移温度(Tg)の近くまで上昇させ、凝集粒子を形成する。この工程において、例えば2枚パドルを有した層流を形成する攪拌翼を使用し、攪拌速度を高速度にして(例えば500rpm以上1500rpm以下)攪拌することで、光輝性の顔料粒子が凝集粒子中で長軸方向の向きを揃え、且つ、凝集粒子も長軸方向に向かって凝集し、トナーの厚さが小さくなる(即ち前記(1)の要件を満たす)。最後に粒子安定化のためにアルカリ性にした後、温度をトナーのガラス転移温度(Tg)以上融点(Tm)以下まで上昇させ、凝集粒子を合一させる。この合一工程において、より低温(例えば60℃以上80℃以下)で合一させることで、材料の再配置に伴う移動を小さくし、顔料の配向性が保たれ、前記(2)の要件を満たすトナーが得られる。
As described above, in the present embodiment, a toner having the above requirements (1) to (2) is preferable. If the toner is manufactured by an emulsion aggregation method, it can be prepared by the following manufacturing method, for example.
First, pigment particles are prepared, and the pigment particles and a binder resin having a weight average molecular weight of 15000 or more and 300000 or less are dispersed and dissolved in a solvent and mixed. By dispersing this in water by phase inversion emulsification or shear emulsification, bright pigment particles coated with a resin are formed. Other compositions (for example, a release agent, a shell resin having a weight average molecular weight of 15,000 to 300,000 or the like) are added to this, a flocculant is further added, and the temperature is changed while stirring with the glass transition temperature (Tg) of the resin. To close to form aggregated particles. In this step, for example, by using a stirring blade that forms a laminar flow having two paddles and stirring is performed at a high stirring speed (for example, 500 rpm or more and 1500 rpm or less), the glitter pigment particles are contained in the aggregated particles. Thus, the orientation in the major axis direction is aligned, and the agglomerated particles also aggregate in the major axis direction, so that the toner thickness is reduced (that is, the requirement (1) is satisfied). Finally, after making the particles alkaline for particle stabilization, the temperature is raised to the glass transition temperature (Tg) or higher and the melting point (Tm) or lower of the toner to coalesce the aggregated particles. In this coalescing step, coalescence is performed at a lower temperature (for example, 60 ° C. or more and 80 ° C. or less), so that the movement accompanying the rearrangement of the material is reduced, and the orientation of the pigment is maintained. A full toner is obtained.
尚、上記攪拌速度としては、更に650rpm以上1130rpm以下が好ましく、760rpm以上870rpm以下が特に好ましい。また、上記合一工程における合一の温度としては、更に63℃以上75℃以下が好ましく、65℃以上70℃以下が特に好ましい。 In addition, as said stirring speed, 650 rpm or more and 1130 rpm or less are further preferable, and 760 rpm or more and 870 rpm or less are especially preferable. Further, the coalescence temperature in the coalescence step is more preferably 63 ° C. or more and 75 ° C. or less, and particularly preferably 65 ° C. or more and 70 ° C. or less.
−外添剤−
本実施形態においては、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ー粒子等、公知の粒子が使用し得る。
-External additive-
In the present embodiment, an external additive such as a fluidizing agent or an auxiliary agent may be added to the surface of the toner particles. Examples of external additives include known particles such as silica particles whose surfaces have been hydrophobized, titanium oxide particles, alumina particles, cerium oxide particles, inorganic particles such as carbon black, and polymer particles such as polycarbonate, polymethyl methacrylate, and silicone resin. Can be used.
<現像剤>
本実施形態に係るトナーは、そのまま一成分現像剤として用いてもよく、またキャリアと混合して二成分現像剤として用いてもよい。
<Developer>
The toner according to the exemplary embodiment may be used as it is as a one-component developer, or may be mixed with a carrier and used as a two-component developer.
二成分現像剤に使用し得るキャリアとしては、特に制限はなく、公知のキャリアが用いられる。例えば酸化鉄、ニッケル、コバルト等の磁性金属、フェライト、マグネタイト等の磁性酸化物や、これら芯材表面に樹脂被覆層を有する樹脂コートキャリア、磁性分散型キャリア等が挙げられる。またマトリックス樹脂に導電材料などが分散された樹脂分散型キャリアであってもよい。 The carrier that can be used in the two-component developer is not particularly limited, and a known carrier is used. Examples thereof include magnetic metals such as iron oxide, nickel and cobalt, magnetic oxides such as ferrite and magnetite, resin-coated carriers having a resin coating layer on the surface of the core material, and magnetic dispersion carriers. Further, a resin-dispersed carrier in which a conductive material or the like is dispersed in a matrix resin may be used.
キャリアに使用される被覆樹脂・マトリックス樹脂としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリビニルアセテート、ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラール、ポリ塩化ビニル、ポリビニルエーテル、ポリビニルケトン、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、スチレン−アクリル酸共重合体、オルガノシロキサン結合からなるストレートシリコーン樹脂またはその変性品、フッ素樹脂、ポリエステル、ポリカーボネート、フェノール樹脂、エポキシ樹脂等が例示されるが、これらに限定されるものではない。 Coating resins and matrix resins used for carriers include polyethylene, polypropylene, polystyrene, polyvinyl acetate, polyvinyl alcohol, polyvinyl butyral, polyvinyl chloride, polyvinyl ether, polyvinyl ketone, vinyl chloride-vinyl acetate copolymer, styrene-acrylic. Examples include, but are not limited to, acid copolymers, straight silicone resins composed of organosiloxane bonds or modified products thereof, fluororesins, polyesters, polycarbonates, phenol resins, epoxy resins, and the like.
導電材料としては、金、銀、銅といった金属、カーボンブラック、酸化チタン、酸化亜鉛、硫酸バリウム、ホウ酸アルミニウム、チタン酸カリウム、酸化スズ等が例示されるが、これらに限定されるものではない。 Examples of the conductive material include metals such as gold, silver, and copper, carbon black, titanium oxide, zinc oxide, barium sulfate, aluminum borate, potassium titanate, and tin oxide, but are not limited thereto. .
またキャリアの芯材としては、鉄、ニッケル、コバルト等の磁性金属、フェライト、マグネタイト等の磁性酸化物、ガラスビーズ等が挙げられるが、キャリアを磁気ブラシ法に用いるためには、磁性材料であることが好ましい。キャリアの芯材の体積平均粒径としては、一般的には10μm以上500μm以下の範囲にあり、好ましくは30μm以上100μm以下の範囲にある。 Examples of the core material of the carrier include magnetic metals such as iron, nickel, and cobalt, magnetic oxides such as ferrite and magnetite, and glass beads. However, in order to use the carrier for the magnetic brush method, it is a magnetic material. It is preferable. The volume average particle size of the core material of the carrier is generally in the range of 10 μm to 500 μm, and preferably in the range of 30 μm to 100 μm.
またキャリアの芯材の表面に樹脂被覆するには、前記被覆樹脂および必要に応じて各種添加剤を適当な溶媒に溶解した被覆層形成用溶液により被覆する方法等が挙げられる。溶媒としては、特に限定されるものではなく、使用する被覆樹脂、塗布適性等を勘案して選択すればよい。 In order to coat the surface of the core material of the carrier with a resin, there may be mentioned a method of coating with a coating layer forming solution obtained by dissolving the coating resin and, if necessary, various additives in an appropriate solvent. The solvent is not particularly limited, and may be selected in consideration of the coating resin to be used, coating suitability, and the like.
具体的な樹脂被覆方法としては、キャリアの芯材を被覆層形成用溶液中に浸漬する浸漬法、被覆層形成用溶液をキャリアの芯材表面に噴霧するスプレー法、キャリアの芯材を流動エアーにより浮遊させた状態で被覆層形成用溶液を噴霧する流動床法、ニーダーコーター中でキャリアの芯材と被覆層形成溶液とを混合し、溶剤を除去するニーダーコーター法等が挙げられる。 Specific resin coating methods include an immersion method in which the carrier core material is immersed in the coating layer forming solution, a spray method in which the coating layer forming solution is sprayed onto the surface of the carrier core material, and the carrier core material is fluidized air. A fluidized bed method in which the coating layer forming solution is sprayed in a state of being suspended by the above, a kneader coater method in which the carrier core material and the coating layer forming solution are mixed in a kneader coater and the solvent is removed.
前記二成分現像剤における本実施形態に係るトナーと上記キャリアとの混合比(質量比)としては、トナー:キャリア=1:100以上30:100以下の範囲が好ましく、3:100以上20:100以下の範囲がより好ましい。 The mixing ratio (mass ratio) of the toner according to the exemplary embodiment and the carrier in the two-component developer is preferably in the range of toner: carrier = 1: 100 or more and 30: 100 or less, and 3: 100 or more and 20: 100. The following ranges are more preferable.
<画像形成装置>
図2は、本実施形態に係るトナーが適用された現像装置を含む画像形成装置の実施の形態を示す概略構成図である。
同図において、本実施形態に係る画像形成装置は、定められた方向に回転する像保持体としての感光体ドラム20を有し、この感光体ドラム20の周囲には、感光体ドラム20を帯電する帯電装置21と、この感光体ドラム20上に静電潜像Zを形成する潜像形成装置としての例えば露光装置22と、感光体ドラム20上に形成された静電潜像Zを可視像化する現像装置30と、感光体ドラム20上で可視像化されたトナー像を被転写体である記録紙28に転写する転写装置24と、感光体ドラム20上の残留トナーを清掃するクリーニング装置25とを順次配設したものである。
<Image forming apparatus>
FIG. 2 is a schematic configuration diagram illustrating an embodiment of an image forming apparatus including a developing device to which the toner according to the present embodiment is applied.
In FIG. 1, the image forming apparatus according to the present embodiment has a photosensitive drum 20 as an image holding body that rotates in a predetermined direction, and the photosensitive drum 20 is charged around the photosensitive drum 20. The charging device 21, the exposure device 22 as a latent image forming device for forming the electrostatic latent image Z on the photosensitive drum 20, and the electrostatic latent image Z formed on the photosensitive drum 20 are visible. A developing device 30 that forms an image, a transfer device 24 that transfers a toner image visualized on the photosensitive drum 20 to a recording paper 28 that is a transfer target, and residual toner on the photosensitive drum 20 are cleaned. The cleaning device 25 is sequentially arranged.
本実施形態において、現像装置30は、図2に示すように、トナー40を含む現像剤Gが収容される現像ハウジング31を有し、この現像ハウジング31には感光体ドラム20に対向して現像用開口32を開設すると共に、この現像用開口32に面してトナー保持体としての現像ロール(現像電極)33を配設し、この現像ロール33に定められた現像バイアスを印加することで、感光体ドラム20と現像ロール33とに挟まれる領域の現像領域に現像電界を形成する。更に、現像ハウジング31内には前記現像ロール33と対向して電荷注入部材としての電荷注入ロール(注入電極)34を設けたものである。特に、本実施の形態では、電荷注入ロール34は現像ロール33にトナー40を供給するためのトナー供給ロールをも兼用したものになっている。
ここで、電荷注入ロール34の回転方向については選定して差し支えないが、トナーの供給性および電荷注入特性を考慮すると、電荷注入ロール34としては、現像ロール33との対向部にて同方向で且つ周速差(例えば1.5倍以上)をもって回転し、電荷注入ロール34と現像ロール33とに挟まれる領域にトナー40を挟み、摺擦しながら電荷を注入する態様が好ましい。
In the present embodiment, as shown in FIG. 2, the developing device 30 has a developing housing 31 in which a developer G containing toner 40 is accommodated, and the developing housing 31 is developed to face the photosensitive drum 20. A developing roll (developing electrode) 33 serving as a toner holding member facing the developing opening 32 and applying a predetermined developing bias to the developing roll 33. A developing electric field is formed in the developing region between the photosensitive drum 20 and the developing roll 33. Further, a charge injection roll (injection electrode) 34 as a charge injection member is provided in the development housing 31 so as to face the development roll 33. In particular, in this embodiment, the charge injection roll 34 also serves as a toner supply roll for supplying the toner 40 to the developing roll 33.
Here, the rotation direction of the charge injection roll 34 may be selected. However, in consideration of the toner supply property and the charge injection characteristic, the charge injection roll 34 has the same direction at the portion facing the developing roll 33. In addition, it is preferable that the rotation is performed with a peripheral speed difference (for example, 1.5 times or more), the toner 40 is sandwiched between regions where the charge injection roll 34 and the development roll 33 are sandwiched, and the charge is injected while being rubbed.
次に、実施の形態に係る画像形成装置の作動について説明する。
作像プロセスが開始されると、先ず、感光体ドラム20表面が帯電装置21により帯電され、露光装置22が帯電された感光体ドラム20上に静電潜像Zを書き込み、現像装置30が前記静電潜像Zをトナー像として可視像化する。しかる後、感光体ドラム20上のトナー像は転写部位へと搬送され、転写装置24が被転写体である記録紙28に感光体ドラム20上のトナー像を静電的に転写する。尚、感光体ドラム20上の残留トナーはクリーニング装置25にて清掃される。この後、不図示の定着装置によって記録紙28上のトナー像が定着され、画像が得られる。
Next, the operation of the image forming apparatus according to the embodiment will be described.
When the image forming process is started, first, the surface of the photosensitive drum 20 is charged by the charging device 21, and the exposure device 22 writes the electrostatic latent image Z on the charged photosensitive drum 20, and the developing device 30 then The electrostatic latent image Z is visualized as a toner image. Thereafter, the toner image on the photoconductive drum 20 is conveyed to a transfer site, and the transfer device 24 electrostatically transfers the toner image on the photoconductive drum 20 to a recording paper 28 that is a transfer target. The residual toner on the photosensitive drum 20 is cleaned by the cleaning device 25. Thereafter, the toner image on the recording paper 28 is fixed by a fixing device (not shown) to obtain an image.
<プロセスカートリッジ、トナーカートリッジ>
図3は、本実施形態に係るプロセスカートリッジの一例を示す概略構成図である。本実施形態に係るプロセスカートリッジは、前述の本実施形態に係るトナーを収容すると共に、該トナーを保持して搬送するトナー保持体を備えることを特徴としている。
<Process cartridge, toner cartridge>
FIG. 3 is a schematic configuration diagram illustrating an example of a process cartridge according to the present embodiment. The process cartridge according to the present embodiment is characterized in that the toner according to the present embodiment described above is accommodated, and a toner holder that holds and conveys the toner is provided.
図3に示すプロセスカートリッジ200は、像保持体としての感光体107とともに、帯電ローラ108、前述の本実施形態に係るトナーを収容する現像装置111、感光体クリーニング装置113、露光のための開口部118、および除電露光のための開口部117を取り付けレール116を用いて組み合わせ一体化したものである。このプロセスカートリッジ200は、転写装置112と、定着装置115と、図示しない他の構成部分とから構成される画像形成装置本体に対して着脱自在としたものであり、画像形成装置本体とともに画像形成装置を構成するものである。なお、図3において符号300は被転写体を示す。 A process cartridge 200 shown in FIG. 3 includes a photoconductor 107 as an image carrier, a charging roller 108, a developing device 111 that stores the toner according to the above-described embodiment, a photoconductor cleaning device 113, and an opening for exposure. 118 and an opening 117 for static elimination exposure are combined and integrated using a mounting rail 116. The process cartridge 200 is detachable from an image forming apparatus main body including a transfer device 112, a fixing device 115, and other components not shown. It constitutes. In FIG. 3, reference numeral 300 denotes a transfer target.
図3で示すプロセスカートリッジ200では、帯電装置108、現像装置111、クリーニング装置113、露光のための開口部118、および、除電露光のための開口部117を備えているが、これら装置は選択的に組み合わせてもよい。本実施形態に係るプロセスカートリッジでは、現像装置111のほかには、感光体107、帯電装置108、クリーニング装置(クリーニング手段)113、露光のための開口部118、および、除電露光のための開口部117から構成される群から選択される少なくとも1種を備える。 The process cartridge 200 shown in FIG. 3 includes a charging device 108, a developing device 111, a cleaning device 113, an opening 118 for exposure, and an opening 117 for static elimination exposure. May be combined. In the process cartridge according to the present embodiment, in addition to the developing device 111, the photosensitive member 107, the charging device 108, the cleaning device (cleaning means) 113, the opening 118 for exposure, and the opening for static elimination exposure. 117, at least one selected from the group consisting of 117.
次に、本実施形態に係るトナーカートリッジについて説明する。本実施形態に係るトナーカートリッジは、画像形成装置に着脱自在に装着され、少なくとも、前記画像形成装置内に設けられた現像手段に供給するためのトナーを収めるトナーカートリッジにおいて、前記トナーが既述した本実施形態に係るトナーであることを特徴とする。なお、本実施形態に係るトナーカートリッジには少なくともトナーが収容されればよく、画像形成装置の機構によっては、例えば現像剤が収められてもよい。 Next, the toner cartridge according to this embodiment will be described. The toner cartridge according to this embodiment is detachably attached to the image forming apparatus, and at least the toner cartridge that stores toner to be supplied to the developing unit provided in the image forming apparatus is described above. The toner according to the present exemplary embodiment is characterized. Note that the toner cartridge according to the present embodiment only needs to contain at least toner, and may contain developer, for example, depending on the mechanism of the image forming apparatus.
なお、図2に示す画像形成装置は、トナーカートリッジ(図示せず)の着脱が自在な構成を有する画像形成装置であり、現像装置30はトナーカートリッジと、図示しないトナー供給管で接続されている。また、トナーカートリッジ内に収納されているトナーが少なくなった場合には、このトナーカートリッジを交換してもよい。 The image forming apparatus shown in FIG. 2 is an image forming apparatus having a configuration in which a toner cartridge (not shown) can be freely attached and detached, and the developing device 30 is connected to the toner cartridge by a toner supply pipe (not shown). . Further, when the amount of toner stored in the toner cartridge is low, this toner cartridge may be replaced.
以下、実施例および比較例を挙げ、本実施形態をより具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。なお、特に断りのない限り、「部」および「%」は質量基準である。 Hereinafter, although an example and a comparative example are given and this embodiment is described more concretely, the present invention is not limited to the following examples. Unless otherwise specified, “part” and “%” are based on mass.
[実施例1]
<結着樹脂(1)の合成>
・ビスフェノールAエチレンオキシド2モル付加物:216部
・エチレングリコール:38部
・テトラブトキシチタネート(触媒):0.037部、
上記成分を加熱乾燥した二口フラスコに入れ、容器内に窒素ガスを導入して不活性雰囲気に保ち攪拌しながら昇温した後、160℃で7時間共縮重合反応させ、その後、10Torrまで徐々に減圧しながら220℃まで昇温し4時間保持した。一旦常圧に戻し、無水トリメリット酸9部を加え、再度10Torrまで徐々に減圧し220℃で1時間保持することにより結着樹脂(1)を合成した。
[Example 1]
<Synthesis of Binder Resin (1)>
Bisphenol A ethylene oxide 2 mol adduct: 216 parts Ethylene glycol: 38 parts Tetrabutoxy titanate (catalyst): 0.037 parts
The above components are placed in a heat-dried two-necked flask, and nitrogen gas is introduced into the container and heated while stirring in an inert atmosphere, and then subjected to a copolycondensation reaction at 160 ° C. for 7 hours, and then gradually to 10 Torr. The temperature was raised to 220 ° C. while reducing the pressure to 4 hours. Once the pressure was returned to normal pressure, 9 parts of trimellitic anhydride was added, the pressure was gradually reduced again to 10 Torr, and maintained at 220 ° C. for 1 hour to synthesize binder resin (1).
<樹脂粒子分散液(1)の調製>
・結着樹脂(1):160部
・酢酸エチル:233部
・水酸化ナトリウム水溶液(0.3N):0.1部
上記成分を1000mlのセパラブルフラスコに入れ、70℃で加熱し、スリーワンモーター(新東科学(株)製)により撹拌して樹脂混合液を調製した。この樹脂混合液をさらに撹拌しながら、徐々にイオン交換水373部を加え、転相乳化させ、脱溶剤することにより樹脂粒子分散液(1)(固形分濃度:30%)を得た。
<Preparation of resin particle dispersion (1)>
・ Binder resin (1): 160 parts ・ Ethyl acetate: 233 parts ・ Sodium hydroxide aqueous solution (0.3N): 0.1 part The above ingredients were placed in a 1000 ml separable flask and heated at 70 ° C. A resin mixture was prepared by stirring with Shinto Kagaku Co., Ltd. While further stirring this resin mixture, 373 parts of ion exchange water was gradually added, phase-inversion emulsified, and solvent removal was performed to obtain a resin particle dispersion (1) (solid content concentration: 30%).
<樹脂粒子分散液(2)の調製>
・スチレン(和光純薬社製):325部
・nブチルアクリレート(和光純薬社製):75部
・βカルボキシエチルアクリレート(ローディア日華社製):9部
・1,10デカンジオールジアクリレート(新中村化学社製):1.5部
・ドデカンチオール(和光純薬社製):2.7部
上記成分を予め混合し、溶解して溶液を調製しておき、アニオン性界面活性剤(ダウケミカル社製、ダウファックスA211)4部をイオン交換水960部に溶解した界面活性剤溶液をフラスコに収容し、上記の溶液413.2部を投入して分散し乳化して10分間ゆっくりと攪拌・混合しながら、過硫酸アンモニウム6部を溶解したイオン交換水50部を投入した。
次いで、フラスコ内を窒素で十分に置換した後、フラスコを攪拌しながらオイルバスでフラスコ内が70℃になるまで加熱し、5時間そのまま乳化重合を継続して樹脂粒子分散液(2)(固形分濃度:30%)を得た。
<Preparation of resin particle dispersion (2)>
-Styrene (Wako Pure Chemical Industries, Ltd.): 325 parts-n-butyl acrylate (Wako Pure Chemical Industries, Ltd.): 75 parts-Beta carboxyethyl acrylate (Rhodia Nikka Co., Ltd.): 9 parts-1,10 Decanediol diacrylate ( Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.): 1.5 parts Dodecanethiol (Wako Pure Chemical Industries, Ltd.): 2.7 parts The above components are mixed in advance and dissolved to prepare a solution, and an anionic surfactant (Dow) A surfactant solution prepared by dissolving 4 parts of Dowfax A211) in Chemical Exchange and 960 parts of ion-exchanged water is placed in a flask, and 413.2 parts of the above solution is added, dispersed, emulsified, and stirred slowly for 10 minutes. -While mixing, 50 parts of ion-exchanged water in which 6 parts of ammonium persulfate was dissolved was added.
Next, after sufficiently replacing the inside of the flask with nitrogen, the flask was heated with an oil bath while stirring the flask until it reached 70 ° C., and emulsion polymerization was continued as it was for 5 hours to continue the resin particle dispersion (2) (solid Partial concentration: 30%).
<離型剤分散液の調製>
・カルナウバワックス(東亜化成(株)製、RC−160 ):50部
・アニオン性界面活性剤(第一工業製薬(株)製、ネオゲンRK):1.0部
・イオン交換水:200部
以上を混合して95℃に加熱し、ホモジナイザー(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360分間の分散処理をして、体積平均粒径が0.23μmである離型剤粒子を分散させてなる離型剤分散液(固形分濃度:20%)を調製した。
<Preparation of release agent dispersion>
Carnauba wax (Toa Kasei Co., Ltd., RC-160): 50 parts Anionic surfactant (Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd., Neogen RK): 1.0 parts Ion-exchanged water: 200 parts The above was mixed and heated to 95 ° C. and dispersed using a homogenizer (Ultra Turrax T50, manufactured by IKA), and then dispersed for 360 minutes with a Manton Gorin high-pressure homogenizer (Gorin) to obtain a volume average particle size. A release agent dispersion (solid content concentration: 20%) prepared by dispersing release agent particles having a diameter of 0.23 μm was prepared.
<光輝性顔料粒子分散液の調製>
・アルミニウム顔料(昭和アルミパウダー(株)製、2173EA):100部
・アニオン界面活性剤(第一工業製薬社製、ネオゲンR):1.5部
・イオン交換水:900部
アルミニウム顔料のペーストから溶剤を除去した後、以上を混合し、溶解し、乳化分散機キャビトロン(太平洋機工(株)製、CR1010)を用いて1時間ほど分散して、光輝性顔料粒子(アルミニウム顔料)を分散させてなる光輝性顔料粒子分散液(固形分濃度:10%)を調製した。
<Preparation of glitter pigment particle dispersion>
Aluminum pigment (Showa Aluminum Powder Co., Ltd., 2173EA): 100 parts Anionic surfactant (Daiichi Kogyo Seiyaku, Neogen R): 1.5 parts Ion-exchanged water: 900 parts From aluminum pigment paste After removing the solvent, the above is mixed and dissolved, and dispersed for about 1 hour using an emulsifying and dispersing machine Cavitron (CR1010, manufactured by Taiheiyo Kiko Co., Ltd.) to disperse the glitter pigment particles (aluminum pigment). The resulting bright pigment particle dispersion (solid content concentration: 10%) was prepared.
<トナーの作製>
・樹脂粒子分散液(1):450部
・離型剤分散液:50部
・光輝性顔料粒子分散液:21.74部
・ノニオン性界面活性剤(IGEPAL CA897):1.40部
上記原料を2Lの円筒ステンレス容器に入れ、ホモジナイザー(IKA社製、ウルトラララックス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、凝集剤としてポリ塩化アルミニウムの10%硝酸水溶液1.75部を徐々に滴下して、ホモジナイザーの回転数を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、層流を形成するための2枚パドルの攪拌翼を用いた攪拌装置、および温度計を備えた重合釜に原料分散液を移し、攪拌回転数を810rpmにしてマントルヒーターにて加熱し始め、54℃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2.2〜3.5の範囲に制御した。上記pH範囲で2時間ほど保持し、凝集粒子を形成した。
次に、樹脂粒子分散液(1):100部を追添加し、前記凝集粒子の表面に結着樹脂(1)の樹脂粒子を付着させた。さらに56℃に昇温し、光学顕微鏡及びマルチサイザーIIで粒子の大きさ及び形態を確認しながら凝集粒子を整えた。その後、凝集粒子を融合させるためにpHを8.0に上げた後、67.5℃まで昇温させた。光学顕微鏡で凝集粒子が融合したのを確認した後、67.5℃で保持したままpHを6.0まで下げ、1時間後に加熱を止め、1.0℃/分の降温速度で冷却した。その後20μmメッシュで篩分し、水洗を繰り返した後、真空乾燥機で乾燥してトナー粒子を得た。得られたトナー粒子の体積平均粒子径は12.2μmであった。
得られたトナー粒子100部に対して疎水性シリカ(日本アエロジル社製、RY50)を1.5部と疎水性酸化チタン(日本アエロジル社製、T805)を1.0部とを、サンプルミルを用いて10000rpmで30秒間混合ブレンドした。その後、目開き45μmの振動篩いで篩分してトナーを調製した。
<Production of toner>
-Resin particle dispersion (1): 450 parts-Release agent dispersion: 50 parts-Bright pigment particle dispersion: 21.74 parts-Nonionic surfactant (IGEPAL CA897): 1.40 parts The mixture was placed in a 2 L cylindrical stainless steel container, and dispersed and mixed for 10 minutes while applying a shearing force at 4000 rpm with a homogenizer (manufactured by IKA, Ultra Lalux T50). Next, 1.75 parts of a 10% nitric acid aqueous solution of polyaluminum chloride as a flocculant was gradually dropped, and the homogenizer was rotated at 5000 rpm for 15 minutes and mixed to obtain a raw material dispersion.
Thereafter, the raw material dispersion was transferred to a polymerization vessel equipped with a stirring device using two paddle stirring blades for forming a laminar flow, and a thermometer, and started to be heated with a mantle heater at a stirring speed of 810 rpm. The growth of aggregated particles was promoted at 54 ° C. At this time, the pH of the raw material dispersion was controlled in the range of 2.2 to 3.5 with 0.3N nitric acid or 1N sodium hydroxide aqueous solution. The agglomerated particles were formed by maintaining the above pH range for about 2 hours.
Next, 100 parts of the resin particle dispersion (1) was additionally added, and the resin particles of the binder resin (1) were adhered to the surface of the aggregated particles. The temperature was further raised to 56 ° C., and aggregated particles were prepared while confirming the size and form of the particles with an optical microscope and Multisizer II. Thereafter, the pH was raised to 8.0 in order to fuse the aggregated particles, and then the temperature was raised to 67.5 ° C. After confirming that the aggregated particles were fused with an optical microscope, the pH was lowered to 6.0 while maintaining the temperature at 67.5 ° C., and the heating was stopped after 1 hour, followed by cooling at a rate of temperature decrease of 1.0 ° C./min. Thereafter, the mixture was sieved with a 20 μm mesh, washed repeatedly with water, and then dried with a vacuum dryer to obtain toner particles. The obtained toner particles had a volume average particle diameter of 12.2 μm.
To 100 parts of the obtained toner particles, 1.5 parts of hydrophobic silica (manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd., RY50), 1.0 part of hydrophobic titanium oxide (manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd., T805), And blended for 30 seconds at 10,000 rpm. Thereafter, the toner was prepared by sieving with a vibrating sieve having an opening of 45 μm.
<キャリアの作製>
・フェライト粒子(体積平均粒径:35μm):100部
・トルエン:14部
・パーフルオロアクリレート共重合体(臨界表面張力:24dyn/cm):1.6部
・カーボンブラック(商品名:VXC-72、キャボット社製、体積抵抗率:100Ωcm以下):0.12部
・架橋メラミン樹脂粒子(平均粒径:0.3μm、トルエン不溶):0.3部
まず、パーフルオロアクリレート共重合体に、カーボンブラックをトルエンに希釈して加えサンドミルで分散した。次いで、これにフェライト粒子以外の上記各成分を10分間スターラーで分散し、被覆層形成液を調合した。次いでこの被覆層形成液とフェライト粒子とを真空脱気型ニーダーに入れ、温度60℃において30分間攪拌した後、減圧してトルエンを留去して、樹脂被覆層を形成してキャリアを得た。
<Creation of carrier>
Ferrite particles (volume average particle size: 35 μm): 100 parts Toluene: 14 parts Perfluoroacrylate copolymer (critical surface tension: 24 dyn / cm): 1.6 parts Carbon black (trade name: VXC-72 , Manufactured by Cabot Corporation, volume resistivity: 100 Ωcm or less): 0.12 parts, crosslinked melamine resin particles (average particle size: 0.3 μm, toluene insoluble): 0.3 parts First, carbon is added to the perfluoroacrylate copolymer. Black was diluted in toluene and dispersed with a sand mill. Next, the above components other than the ferrite particles were dispersed therein with a stirrer for 10 minutes to prepare a coating layer forming solution. Next, this coating layer forming liquid and ferrite particles were put into a vacuum degassing type kneader and stirred at a temperature of 60 ° C. for 30 minutes, and then the pressure was reduced and toluene was distilled off to form a resin coating layer to obtain a carrier. .
<現像剤の作製>
前記トナー:36部と前記キャリア:414部とを、2リットルのVブレンダーに入れ、20分間撹拌し、その後212μmで篩分して現像剤を作製した。
<Production of developer>
36 parts of the toner and 414 parts of the carrier were put in a 2 liter V blender, stirred for 20 minutes, and then sieved at 212 μm to prepare a developer.
〔実施例2〜15、比較例1〜3〕
実施例1に記載の光輝性トナーの製造方法において、以下の通り変更した以外は、実施例1に記載の方法に準じてトナー及び現像剤を製造した。
[Examples 2 to 15, Comparative Examples 1 to 3]
A toner and a developer were produced according to the method described in Example 1 except that the method for producing the glittering toner described in Example 1 was changed as follows.
[実施例2]
混練粉砕法によってトナーを作製した。
・結着樹脂(1):470部
・カルナウバワックス(東亜化成(株)製、RC−160):30部
・アルミニウム顔料(昭和アルミパウダー(株)製、2173EA):2.2部
以上を計量した後、ボールミルで混合した。得られた混合物をスクリュー押出機(エクストルーダ)、ロールミル、ニーダなどで加熱溶融させ、さらに混練した。混練の完了後、得られた混練物を冷却し、固化させた。固化した混練物を先ず最初にハンマーミル、カッターミルなどの粗粉砕機で粗粉砕し、さらに続けて、ジェットミルなどの微粉砕機で微粉砕して微粉砕粒子を得た。微粉砕の完了後、微小粒子及び粗大粒子を除去するため、エルボージェットなどにより得られた微粉砕粒子を分級した。
分級後の粒子の平均最大厚さと平均円相当径とは同等程度であるので、所望の平均最大厚さおよび平均円相当径にするため、分級後の粒子及び2mmの粒径を有するジルコニアビーズを含む分散液を作製し、ビーズミル分散機などを用いて攪拌した。ビーズとの接触により、粒子が変形することで所望の平均最大厚さおよび平均円相当径を得ることができる。分散液には、水、界面活性剤などを含ませることができる。ビーズミルの回転円板は、約5000rpmで約50分間の処理を行った。得られた分散液から粒子を分離し、水洗を繰り返した後、真空乾燥機で乾燥してトナー粒子を得た。得られたトナー粒子100部に対して疎水性シリカ(日本アエロジル社製、RY50)を1.5部と疎水性酸化チタン(日本アエロジル社製、T805)を1.0部とを、サンプルミルを用いて10000rpmで30秒間混合ブレンドした。その後、目開き45μmの振動篩いで篩分してトナーを調製した。
得られたトナーを用いて実施例1と同様に現像剤を作製した。
[Example 2]
A toner was prepared by a kneading pulverization method.
Binder resin (1): 470 parts Carnauba wax (manufactured by Toa Kasei Co., Ltd., RC-160): 30 parts Aluminum pigment (Showa Aluminum Powder Co., Ltd., 2173EA): 2.2 parts After weighing, it was mixed with a ball mill. The obtained mixture was heated and melted with a screw extruder (extruder), a roll mill, a kneader or the like, and further kneaded. After completion of the kneading, the obtained kneaded product was cooled and solidified. The solidified kneaded material was first coarsely pulverized by a coarse pulverizer such as a hammer mill or a cutter mill, and then finely pulverized by a fine pulverizer such as a jet mill to obtain finely pulverized particles. After completion of the fine pulverization, fine pulverized particles obtained by elbow jet or the like were classified in order to remove fine particles and coarse particles.
Since the average maximum thickness of the particles after classification and the average equivalent circle diameter are about the same, in order to obtain a desired average maximum thickness and average equivalent circle diameter, particles after classification and zirconia beads having a particle diameter of 2 mm are used. A dispersion liquid was prepared and stirred using a bead mill disperser or the like. Desired average maximum thickness and average equivalent circle diameter can be obtained by deformation of the particles by contact with the beads. The dispersion can contain water, a surfactant, and the like. The rotating disk of the bead mill was processed at about 5000 rpm for about 50 minutes. The particles were separated from the obtained dispersion, repeatedly washed with water, and then dried with a vacuum dryer to obtain toner particles. To 100 parts of the obtained toner particles, 1.5 parts of hydrophobic silica (manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd., RY50), 1.0 part of hydrophobic titanium oxide (manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd., T805), And blended for 30 seconds at 10,000 rpm. Thereafter, the toner was prepared by sieving with a vibrating sieve having an opening of 45 μm.
A developer was prepared in the same manner as in Example 1 using the obtained toner.
[実施例3]
実施例1の凝集粒子の成長を促進させる工程の攪拌回転数を810rpmから470rpmに変更し、凝集粒子を融合させる工程の温度を67.5℃から81℃に変更した。
[Example 3]
The stirring rotation speed in the step of promoting the growth of the aggregated particles in Example 1 was changed from 810 rpm to 470 rpm, and the temperature in the step of fusing the aggregated particles was changed from 67.5 ° C. to 81 ° C.
[実施例4]
実施例1の凝集粒子の成長を促進させる工程の攪拌回転数を810rpmから560rpmに変更し、凝集粒子を融合させる工程の温度を67.5℃から79.5℃に変更した。
[Example 4]
The stirring rotation speed in the step of promoting the growth of the aggregated particles in Example 1 was changed from 810 rpm to 560 rpm, and the temperature in the step of fusing the aggregated particles was changed from 67.5 ° C. to 79.5 ° C.
[実施例5]
実施例1の凝集粒子の成長を促進させる工程の攪拌回転数を810rpmから980rpmに変更し、凝集粒子を融合させる工程の温度を67.5℃から73.5℃に変更した。
[Example 5]
The stirring rotation speed in the step of promoting the growth of the aggregated particles in Example 1 was changed from 810 rpm to 980 rpm, and the temperature in the step of fusing the aggregated particles was changed from 67.5 ° C. to 73.5 ° C.
[実施例6]
実施例1の凝集粒子の成長を促進させる工程の攪拌回転数を810rpmから1350rpmに変更し、凝集粒子を融合させる工程の温度を67.5℃から62℃に変更した。
[Example 6]
The stirring rotation speed in the step of promoting the growth of the aggregated particles in Example 1 was changed from 810 rpm to 1350 rpm, and the temperature in the step of fusing the aggregated particles was changed from 67.5 ° C. to 62 ° C.
[実施例7]
実施例1の結着樹脂(1)を合成する工程の無水トリメット酸添加量を1部に変更した。
[Example 7]
The amount of trimet anhydride added in the step of synthesizing the binder resin (1) of Example 1 was changed to 1 part.
[実施例8]
実施例1の結着樹脂(1)を合成する工程の無水トリメット酸添加量を13部に変更した。
[Example 8]
The amount of trimet anhydride added in the step of synthesizing the binder resin (1) of Example 1 was changed to 13 parts.
[実施例9]
実施例1の凝集粒子の成長を促進させる工程の攪拌回転数を810rpmから1550rpmに変更し、凝集粒子を融合させる工程の温度を67.5℃から81.5℃に変更した。
[Example 9]
The stirring rotation speed in the step of promoting the growth of the aggregated particles in Example 1 was changed from 810 rpm to 1550 rpm, and the temperature in the step of fusing the aggregated particles was changed from 67.5 ° C. to 81.5 ° C.
[実施例10]
実施例1の凝集粒子の成長を促進させる工程の攪拌回転数を810rpmから1400rpmに変更し、凝集粒子を融合させる工程の温度を67.5℃から78℃に変更した。
[Example 10]
The stirring rotation speed in the step of promoting the growth of the aggregated particles in Example 1 was changed from 810 rpm to 1400 rpm, and the temperature in the step of fusing the aggregated particles was changed from 67.5 ° C. to 78 ° C.
[実施例11]
実施例1の凝集粒子の成長を促進させる工程の攪拌回転数を810rpmから500rpmに変更し、凝集粒子を融合させる工程の温度を67.5℃から61.5℃に変更した。
[Example 11]
The stirring rotation speed in the step of promoting the growth of the aggregated particles in Example 1 was changed from 810 rpm to 500 rpm, and the temperature in the step of fusing the aggregated particles was changed from 67.5 ° C. to 61.5 ° C.
[実施例12]
実施例1の凝集粒子の成長を促進させる工程の攪拌回転数を810rpmから450rpmに変更し、凝集粒子を融合させる工程の温度を67.5℃から59.7℃に変更した。
[Example 12]
The stirring rotation speed in the step of promoting the growth of the aggregated particles in Example 1 was changed from 810 rpm to 450 rpm, and the temperature in the step of fusing the aggregated particles was changed from 67.5 ° C. to 59.7 ° C.
[実施例13]
実施例1の凝集粒子の成長を促進させる工程の攪拌回転数を810rpmから780rpmに変更し、凝集粒子を融合させる工程の温度を67.5℃から70℃に変更した。
[Example 13]
The stirring rotation speed in the step of promoting the growth of the aggregated particles in Example 1 was changed from 810 rpm to 780 rpm, and the temperature in the step of fusing the aggregated particles was changed from 67.5 ° C. to 70 ° C.
[実施例14]
実施例1の凝集粒子の成長を促進させる工程の攪拌回転数を810rpmから730rpmに変更し、凝集粒子を融合させる工程の温度を67.5℃から71℃に変更した。
[Example 14]
The stirring rotation speed in the step of promoting the growth of the aggregated particles in Example 1 was changed from 810 rpm to 730 rpm, and the temperature in the step of fusing the aggregated particles was changed from 67.5 ° C. to 71 ° C.
[実施例15]
実施例1の樹脂粒子分散液(1)を樹脂粒子分散液(2)に変更し、凝集粒子の成長を促進させる工程の攪拌回転数を810rpmから780rpmに変更し、凝集粒子を融合させる工程の温度を67.5℃から68℃に変更した。
[Example 15]
The step of changing the resin particle dispersion (1) of Example 1 to the resin particle dispersion (2), changing the stirring rotation speed of the step of promoting the growth of the aggregated particles from 810 rpm to 780 rpm, and fusing the aggregated particles The temperature was changed from 67.5 ° C to 68 ° C.
[比較例1]
実施例1の凝集粒子の成長を促進させる工程の2枚パドルを4枚パドルに変更し、攪拌回転数を810rpmから500rpmに変更し、凝集粒子を融合させる工程の温度を67.5℃から90℃に変更した。
[Comparative Example 1]
The two paddles in the step of promoting the growth of aggregated particles in Example 1 are changed to four paddles, the rotation speed of stirring is changed from 810 rpm to 500 rpm, and the temperature of the step of fusing the aggregated particles is changed from 67.5 ° C. to 90 ° C. Changed to ° C.
[比較例2]
実施例1の結着樹脂(1)を合成する工程の無水トリメット酸添加量を0.5部に変更した。
[Comparative Example 2]
The addition amount of trimetic anhydride in the step of synthesizing the binder resin (1) of Example 1 was changed to 0.5 part.
[比較例3]
実施例1の結着樹脂(1)を合成する工程の無水トリメット酸添加量を16部に変更した。
[Comparative Example 3]
The amount of trimet anhydride added in the step of synthesizing the binder resin (1) of Example 1 was changed to 16 parts.
〔測定〕
「比(A/B)」、「トナーの平均最大厚さCと平均円相当径Dの比(C/D)」、「トナーの厚さ方向への断面を観察した場合に、観察される全顔料粒子のうち、トナーの該断面における長軸方向と顔料粒子の長軸方向との角度が−30°乃至+30°の範囲となる顔料粒子の数(以下単に「±30°範囲の顔料粒子の数」と称す)」及び「トナーの重量平均分子量」を、前述の方法により測定した。結果を下記表1に示す。
[Measurement]
“Ratio (A / B)”, “Ratio of average maximum thickness C of toner to average equivalent circle diameter D (C / D)”, “observed when observing cross section in thickness direction of toner” Among all the pigment particles, the number of pigment particles in which the angle between the major axis direction of the cross section of the toner and the major axis direction of the pigment particles is in the range of −30 ° to + 30 ° (hereinafter, simply “pigment particles in the range of ± 30 °”). And the “weight average molecular weight of the toner” were measured by the methods described above. The results are shown in Table 1 below.
〔評価試験〕
・光輝性
以下の方法によりベタ画像を形成した。
試料となる現像剤を、富士ゼロックス(株)社製DocuCentre−III C7600の現像器に充填し、記録紙(ラフ紙、王子製紙(株)社製)上に、定着温度200℃、定着圧力4.0kg/cm2、プロセススピード220mm/sにて、トナー載り量が4.5g/cm2のベタ画像を形成した。
得られたベタ画像に関し、JIS K 5600−4−3:1999「塗料一般試験方法−第4部:塗膜の視覚特性−第3節:色の目視比較」に準じた色観察用照明(自然昼光照明)下で目視にて光輝性を評価した。得られた結果を表1に示す。
なお評価は、粒子感(キラキラと輝く光輝性の効果)、光学的効果(見る角度による色相の変化)を評価し、下記段階とした。2以上が実際に使用可能なレベルである。
5:粒子感と光学的効果が調和している。
4:やや粒子感、光学的効果がある。
3:普通の感覚。
2:ぼけた感じがする。
1:全く粒子感、光学的効果がない。
〔Evaluation test〕
-Glossiness A solid image was formed by the following method.
A developer as a sample is filled in a developing device of DocuCentre-III C7600 manufactured by Fuji Xerox Co., Ltd., and is fixed on a recording paper (rough paper, manufactured by Oji Paper Co., Ltd.) at a fixing temperature of 200 ° C. and a fixing pressure of 4 A solid image having a toner loading of 4.5 g / cm 2 was formed at 0.0 kg / cm 2 and a process speed of 220 mm / s.
For the obtained solid image, illumination for color observation according to JIS K 5600-4-3: 1999 “Paint general test method—Part 4: Visual characteristics of coating film—Section 3: Visual comparison of colors” (natural The brightness was visually evaluated under daylight illumination. The obtained results are shown in Table 1.
The evaluation was carried out by evaluating the particle feeling (the effect of glittering glitter) and the optical effect (the change in hue depending on the viewing angle), and the following stages. Two or more are actually usable levels.
5: Particle feeling and optical effect are harmonized.
4: Slight particle feeling and optical effects.
3: Normal feeling.
2: I feel blurred.
1: No particle feeling or optical effect.
2 トナー
4 顔料粒子
20 感光体ドラム
21 帯電装置
22 露光装置
24 転写装置
25 クリーニング装置
28 記録紙
30 現像装置
31 現像ハウジング
32 現像用開口
33 現像ロール
34 電荷注入ロール
40 トナー
107 感光体(像保持体)
108 帯電ローラ
111 現像装置(現像手段)
112 転写装置
113 感光体クリーニング装置(クリーニング手段)
115 定着装置(定着手段)
116 取り付けレール
117 除電露光のための開口部
118 露光のための開口部
200 プロセスカートリッジ
300 記録紙(被転写体)
Z 静電潜像
2 Toner 4 Pigment particle 20 Photosensitive drum 21 Charging device 22 Exposure device 24 Transfer device 25 Cleaning device 28 Recording paper 30 Developing device 31 Developing housing 32 Developing opening 33 Developing roll 34 Charge injection roll 40 Toner 107 Photosensitive member (image carrier) )
108 Charging roller 111 Developing device (developing means)
112 Transfer device 113 Photoconductor cleaning device (cleaning means)
115 Fixing device (fixing means)
116 Mounting rail 117 Opening portion 118 for static elimination exposure Opening portion 200 for exposure Process cartridge 300 Recording paper (transfer object)
Z electrostatic latent image
Claims (7)
前記トナーの平均最大厚さCよりも平均円相当径Dが長く、
且つ前記トナーの厚さ方向への断面を観察した場合に、トナーの該断面における長軸方向と顔料粒子の長軸方向との角度が−30°乃至+30°の範囲となる顔料粒子の数が、観察される全顔料粒子のうち60%以上である請求項1に記載のトナー。 A toner containing pigment particles,
The average equivalent circle diameter D is longer than the average maximum thickness C of the toner,
When the cross section in the thickness direction of the toner is observed, the number of pigment particles in which the angle between the major axis direction of the toner and the major axis direction of the pigment particles is in the range of −30 ° to + 30 °. The toner according to claim 1, wherein the toner is 60% or more of all observed pigment particles.
前記像保持体表面を帯電する帯電装置と、
前記像保持体表面に静電潜像を形成する潜像形成装置と、
前記静電潜像を請求項1〜請求項3の何れか一項に記載のトナーによりトナー像として現像する現像装置と、
前記像保持体表面に形成された前記トナー像を記録媒体表面に転写する転写装置と、
を有する画像形成装置。 An image carrier,
A charging device for charging the surface of the image carrier;
A latent image forming apparatus for forming an electrostatic latent image on the surface of the image carrier;
A developing device that develops the electrostatic latent image as a toner image with the toner according to any one of claims 1 to 3,
A transfer device for transferring the toner image formed on the surface of the image carrier to the surface of a recording medium;
An image forming apparatus.
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