JP2012159712A - Toner - Google Patents

Toner Download PDF

Info

Publication number
JP2012159712A
JP2012159712A JP2011019621A JP2011019621A JP2012159712A JP 2012159712 A JP2012159712 A JP 2012159712A JP 2011019621 A JP2011019621 A JP 2011019621A JP 2011019621 A JP2011019621 A JP 2011019621A JP 2012159712 A JP2012159712 A JP 2012159712A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
toner
temperature
binder resin
image
acid
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP2011019621A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Koji Takenaka
浩二 竹中
Naokuni Kobori
尚邦 小堀
Katsuhisa Yamazaki
克久 山▲崎▼
Masaaki Taya
真明 田谷
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP2011019621A priority Critical patent/JP2012159712A/en
Publication of JP2012159712A publication Critical patent/JP2012159712A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Developing Agents For Electrophotography (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide toner that is excellent in electrophotographic performance including image quality and transfer efficiency, cost performance, and environmental performance.SOLUTION: Toner has toner particles containing at least a binder resin and a colorant. The binder resin has a first endothermic peak in the temperature range of 55-75°C, and a second endothermic peak in the temperature range of 80-120°C in a DSC curve, which is measured by a differential scanning calorimeter. The toner particle is manufactured through a surface modification step at least by hot air.

Description

本発明は、電子写真法、静電記録法、及び磁気記録法などを利用した画像形成方法に用いられるトナー(現像剤)に関するものである。詳しくは、本発明は予め静電潜像担持体上にトナー像を形成後、トナー像を転写材上に転写して画像形成する、複写機、プリンター、ファックスの如き画像形成装置に用いられるトナーに関する。   The present invention relates to a toner (developer) used in an image forming method using an electrophotographic method, an electrostatic recording method, a magnetic recording method, or the like. More specifically, the present invention relates to a toner used in an image forming apparatus such as a copying machine, a printer, or a fax machine that forms a toner image on an electrostatic latent image carrier in advance and then transfers the toner image onto a transfer material to form an image. About.

従来、電子写真法としては多数の方法が知られている。一般的な電子写真法としては、光導電性物質を利用して、種々の手段により像担持体上に電気的潜像を形成し、次いで、該潜像にトナー担持体上で帯電させたトナーを該潜像に転移して可視像化し、必要に応じて紙などの転写材にトナー像を転写した後に、熱および圧力により転写材上にトナー像を定着して最終画像を得る方法が知られている。   Conventionally, many methods are known as electrophotographic methods. In general electrophotography, a photoconductive substance is used to form an electrical latent image on an image carrier by various means, and then the toner is charged on the toner carrier by the latent image. Is transferred to the latent image to make a visible image, and after transferring the toner image to a transfer material such as paper as necessary, the toner image is fixed on the transfer material by heat and pressure to obtain a final image. Are known.

近年では、高速化・高画質化など電子写真性能の向上を要求されるだけでなく、低コスト・低ランニングコストなどコスト性能、さらには低消費電力・低CO2排出など環境性能等を高いレベルで並立させることが要求されている。 In recent years, not only is it required to improve electrophotographic performance such as high speed and high image quality, but also high level of cost performance such as low cost and low running cost, and environmental performance such as low power consumption and low CO 2 emission. It is required to line up in parallel.

画像形成装置の製造コストや消耗品であるトナー製造コスト、さらには使用時の電力コストなどをトータルで高いレベルに設計する場合、トナー中に離型剤が分散されて存在する、乾式製法により製造されたトナーが好ましく用いられる。トナー中に離型剤が存在することにより、定着装置にオイル塗布手段等の部材が必要なく、画像形成装置をより安価にコンパクトに設計することが可能であり、重合トナー等の湿式製法と較べて付帯設備がシンプルにできるなど、トナーの製造コストが安くできる場合が多い。さらに離型剤がトナー中に分散されて存在することにより低温定着性に優れ定着電力を低く設計できるため、使用時の消費電力の少ない、環境性能に優れた画像形成装置を設計できる。   When designing the manufacturing cost of the image forming apparatus, the toner manufacturing cost, which is a consumable, and the power cost during use, etc. at a high level in total, it is manufactured by a dry manufacturing method in which a release agent is dispersed in the toner. The toner thus prepared is preferably used. The presence of a release agent in the toner eliminates the need for a member such as an oil application unit in the fixing device, and allows the image forming apparatus to be designed more compactly at a lower cost, compared with a wet manufacturing method such as polymerized toner. In many cases, the cost of manufacturing toner can be reduced, such as simplifying the incidental equipment. Furthermore, since the release agent is dispersed in the toner, it is possible to design an image forming apparatus that is excellent in low-temperature fixability and low in fixing power, and has low power consumption during use and excellent environmental performance.

さらに電子写真性能の向上への要求に対し、トナーにおいてはトナーを球形化し画質の向上や転写効率の向上を図ることが効果的である。乾式トナーを球形化する技術としては、粉砕法によるトナー製造時に機械的衝撃力で球形化する方法(特許文献1)、トナーを熱風気流中にさらして球形化する方法(特許文献2)などが知られている。   Furthermore, in response to the demand for improving electrophotographic performance, it is effective to improve the image quality and transfer efficiency by making the toner spherical. As a technique for spheroidizing the dry toner, there are a method of spheronizing with a mechanical impact force when the toner is manufactured by a pulverization method (Patent Document 1), a method of exposing the toner to a hot air stream and sphering (Patent Document 2), and the like. Are known.

機械的衝撃による方法はある程度までの球形化には効率的であるが、高度に球形度を上げようとすると、衝撃によりトナー表面が粉砕されて超微粒子が多量に発生し現像に悪影響をもたらすため、たとえば懸濁重合法トナーのようにFPIA3000測定値で円形度0.980を超える球形化は難しい。   The mechanical impact method is effective for spheroidization to a certain extent, but if the sphericity is increased to a high degree, the toner surface is pulverized by impact and a large amount of ultrafine particles are generated, which adversely affects development. For example, it is difficult to make a sphere having a circularity exceeding 0.980 with a measured value of FPIA 3000 like a suspension polymerization method toner.

トナーを熱風気流中にさらす方法は、トナーに加える熱量により高度な球形化を図ることができるが、トナー中に離型剤としてワックスを分散させたトナーでは、熱風気流中で熱溶融に伴いワックスがトナー表面に染みだし、たとえばトナー担持体を汚染しトナーの帯電が悪くなる、転写の精細性が悪くなる、等の弊害を起こすことがある。離型剤としてワックスに替えて結晶性ポリエステルをトナー樹脂中に分散させ、離型剤の染み出しを回避する方法(特許文献3)が開示されているが、これも多量に熱を加えると結晶性ポリエステルがトナー樹脂と相溶し、さらに熱球形化直後にトナーは急冷されるため、急冷により結晶性を失った低分子量分子により保存性が悪くなってしまう。   The method of exposing the toner to a hot air stream can achieve a high degree of spheroidization by the amount of heat applied to the toner. However, in a toner in which wax is dispersed as a release agent in the toner, Oozes out on the surface of the toner, and may cause adverse effects such as contamination of the toner carrier, resulting in poor charging of the toner and poor transfer definition. As a release agent, there is disclosed a method (Patent Document 3) in which crystalline polyester is dispersed in a toner resin instead of wax to avoid seepage of the release agent. Since the crystalline polyester is compatible with the toner resin and the toner is rapidly cooled immediately after the thermal spheronization, the storage stability is deteriorated by the low molecular weight molecules that have lost crystallinity due to the rapid cooling.

このように、電子写真性能の向上と、コスト性能、環境性能を高いレベルで並立させるために、トナー中に離型剤が存在するトナーを、さらに高度に球形化して用いることは、離型剤の染み出しによる悪影響を回避する手段が無く、達成が困難であった。   As described above, in order to improve electrophotographic performance, cost performance, and environmental performance at a high level, it is necessary to use a toner having a release agent in the toner in a more highly spherical form. It was difficult to achieve because there was no means to avoid the adverse effects of the oozing out.

特開2004−333824号公報JP 2004-333824 A 特開2003−177573号公報JP 2003-177573 A 特開2003−270856号公報JP 2003-270856 A

本発明の目的は、上記従来技術の問題点を解決したトナーを提供することにある。即ち、本発明の目的は、画質や転写効率など電子写真性能と、コスト性能、環境性能を高いレベルで並立でき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 that solves the problems of the prior art. That is, an object of the present invention is to provide a toner capable of aligning electrophotographic performance such as image quality and transfer efficiency, cost performance, and environmental performance at a high level.

表面改質処理装置でワックスを内包したトナー粒子を処理したとき、熱風気流中でワックスがトナー表面に染みだし、様々な弊害をもたらす。結着樹脂中に分散させたワックスが熱風気流中でトナー表面に染み出す現象を抑制できれば、コスト性能、環境性能を維持したまま、熱球形化による高画質化、低消費量化などの利点を同時に達成できる。   When the toner particles containing the wax are processed by the surface modification processing apparatus, the wax oozes out on the toner surface in a hot air stream, causing various harmful effects. If the phenomenon that the wax dispersed in the binder resin oozes out on the toner surface in a hot air stream can be suppressed, the advantages such as higher image quality and lower consumption by thermal spheroidization while maintaining cost performance and environmental performance are provided at the same time. Can be achieved.

上記目的を達成するための、本発明は以下のとおりである。
(1)結着樹脂および着色剤を少なくとも含有するトナー粒子を有するトナーであり、該結着樹脂は、示差走査熱量計により測定されるDSC曲線において、温度55℃以上75℃以下に第1の吸熱ピークを有し、温度80℃以上120℃以下に第2の吸熱ピークを有し、該トナー粒子が、少なくとも熱風による表面改質工程を経て製造されたものであることを特徴とするトナー。
(2)該結着樹脂の該第2の吸熱ピークの吸熱量が0.20J/g以上2.00J/g以下であることを特徴とする(1)に記載のトナー。
In order to achieve the above object, the present invention is as follows.
(1) A toner having toner particles containing at least a binder resin and a colorant, the binder resin having a first temperature of 55 ° C. to 75 ° C. in a DSC curve measured by a differential scanning calorimeter. A toner having an endothermic peak, having a second endothermic peak at a temperature of 80 ° C. or higher and 120 ° C. or lower, and wherein the toner particles are produced through at least a surface modification step using hot air.
(2) The toner according to (1), wherein an endothermic amount of the second endothermic peak of the binder resin is 0.20 J / g or more and 2.00 J / g or less.

本発明によれば、少なくとも特定の温度領域に2つの吸熱ピークを持つ結着樹脂を含有するトナー粒子を用い、熱風による表面改質処理を施したトナーであることにより、トナー粒子に離型剤を含有していても表面への染みだしを抑制できる。従ってたとえば熱球形化による現像性、転写性など電子写真性能の向上と、コスト性能、環境性能など離型剤を含有した乾式製法トナーの利点を、弊害なく高度に並立させたトナーを得ることができる。   According to the present invention, a toner that contains a binder resin having two endothermic peaks in at least a specific temperature region and is subjected to a surface modification treatment with hot air, whereby a release agent is applied to the toner particles. Even if it contains, the ooze to the surface can be suppressed. Therefore, for example, it is possible to obtain a toner in which the advantages of the dry process toner containing a releasing agent such as development performance and transferability by thermal spheroidization and cost performance and environmental performance are highly aligned without harm. it can.

本発明で使用されうる表面改質装置の一例をあらわす断面図である。It is sectional drawing showing an example of the surface modification apparatus which can be used by this invention.

本発明者らは、トナー内部に分散された離型剤が熱風による表面改質工程を施した際にトナー表面に染み出してしまう現象について鋭意検討した結果、特定の温度領域に2つの吸熱ピークを持つ結着樹脂を使用することにより、離型剤の染み出しを抑制できることを見いだした。   As a result of intensive studies on the phenomenon that the release agent dispersed in the toner exudes to the toner surface when subjected to a surface modification process with hot air, the present inventors have found that there are two endothermic peaks in a specific temperature range. It was found that the release of the release agent can be suppressed by using a binder resin having the above.

離型剤が染み出すメカニズムは明確ではないが、熱風による表面改質工程で、トナーは空気中で瞬間的に熱溶融して表面張力により球形化する。その際、溶融時の粘度が低く結着樹脂と極性の異なる離型剤が、トナー表面に流れ出して冷却され固化する。表面が離型剤リッチになったトナーはトナー担持体などの部材汚染を起こす、また帯電や転写の性能が劣化する、といった現象を起こし、画質の向上には好ましくない。   The mechanism by which the release agent oozes is not clear, but in the surface modification process using hot air, the toner instantaneously melts in the air and becomes spherical due to surface tension. At this time, a release agent having a low viscosity at the time of melting and having a polarity different from that of the binder resin flows out to the toner surface and is cooled and solidified. The toner whose surface is rich in the release agent causes a phenomenon such as contamination of a member such as a toner carrying member and deterioration of charging and transfer performance, and is not preferable for improving the image quality.

表面改質工程によるトナーの溶融はごく瞬間的なものであり直後に冷却される。溶融状態にある短い時間、何らかの作用で離型剤を元の位置に留めることができれば、離型剤はトナー中に分散された状態を維持できるものと考えた。   The melting of the toner in the surface modification process is very instantaneous and is immediately cooled. If the release agent can be kept in its original position by some action for a short time in the molten state, it was considered that the release agent can be kept dispersed in the toner.

溶融時に粘度が極端に低くなる離型剤と、離型剤と比較すれば粘度の高い非晶質結着樹脂との混合物は例えるなら水と油の状態であり、トナー粒子が溶融したとき水に例えた離型剤は油の中を自由に移動できてしまう。そこで、油の分子の一部を変えて自由に移動できない水様の部分を作り、その部分と離型剤とを接触させておけば、離型剤もその場に留めることができるのではないかと考えて検討を重ね、本発明に至った。   A mixture of a release agent whose viscosity becomes extremely low when melted and an amorphous binder resin having a higher viscosity than the release agent is, for example, in a state of water and oil, and when toner particles melt, The release agent compared to can move freely in the oil. So, if you change the part of the oil molecule to make a water-like part that cannot move freely, and keep that part in contact with the mold release agent, the mold release agent can't stay on the spot. As a result, the present invention has been completed.

本発明における結着樹脂は、温度55℃以上75℃以下に第1の吸熱ピークを有し、さらに、温度80℃以上120℃以下に第2の吸熱ピークを有していることを特徴とする。   The binder resin in the present invention has a first endothermic peak at a temperature of 55 ° C. to 75 ° C., and further has a second endothermic peak at a temperature of 80 ° C. to 120 ° C. .

詳しくは後述するが、これら吸熱ピークは示差走査熱量計によるDSC測定において昇温時のDSC曲線に現れるピークである。温度を上げて樹脂が軟化してゆくときに現れるピークであるが、これはその樹脂が冷え固まるときに閉じこめたエネルギーを、溶融して開放することにより発現していると考えられ、つまり冷え固まるときの挙動を現していると考えられる。   As will be described in detail later, these endothermic peaks are peaks appearing in the DSC curve at the time of temperature rise in DSC measurement with a differential scanning calorimeter. It is a peak that appears when the resin softens as the temperature rises, but this is thought to be expressed by melting and releasing the energy confined when the resin cools and hardens, that is, it cools and hardens It is thought that it shows the behavior of time.

一般的なトナー用結着樹脂は、溶融状態から冷え固まる際に過冷却液体状態を経てガラス状態に相転移し、エネルギーを過剰に保持しつつ固化する。次に昇温したとき、分子が動き出す温度に達した際に過剰に持っているエネルギーを緩和する現象(以下、エンタルピー緩和と呼ぶ)が起き、DSC測定の吸熱ピークとして現れる。これが本発明における第1の吸熱ピークである。第1の吸熱ピーク温度P1が55℃よりも低い場合、結着樹脂が常温に近い温度で動き出すことを示しており、このような場合、トナーの保存安定性が悪化する。一方、吸熱ピーク温度P1が75℃よりも高い場合、トナー中の結着樹脂の動き出しが遅いことを示しており、このような場合、低温定着性が悪化する。   When a general binder resin for toner is cooled and solidified from a molten state, it undergoes a phase transition to a glass state through a supercooled liquid state, and solidifies while maintaining excessive energy. Next, when the temperature rises, a phenomenon of relaxing excessive energy (hereinafter referred to as enthalpy relaxation) occurs when the temperature reaches the temperature at which the molecule starts to move, and appears as an endothermic peak in DSC measurement. This is the first endothermic peak in the present invention. When the first endothermic peak temperature P1 is lower than 55 ° C., it indicates that the binder resin starts to move at a temperature close to room temperature. In such a case, the storage stability of the toner is deteriorated. On the other hand, when the endothermic peak temperature P1 is higher than 75 ° C., it indicates that the binder resin starts to move slowly in the toner. In such a case, the low-temperature fixability deteriorates.

本発明における第2の吸熱ピークは、結着樹脂の分子鎖の一部が配向することによって得られる結晶状態の存在を現す。従って、トナー中の結着樹脂の結晶部分がこのピーク温度により融解することを示す。吸熱ピーク温度P2が80℃よりも低い場合、トナー全体の溶融速度が上がるため、低温定着性は向上するものの、トナー層が定着器に突入した直後にトナー層の表面近傍の溶融状態が大きく変化するため低温でのオフセット性が悪化する。一方、吸熱ピーク温度P2が120℃よりも高い場合、低温定着性が悪化する。   The second endothermic peak in the present invention represents the presence of a crystalline state obtained by orienting part of the molecular chain of the binder resin. Therefore, it shows that the crystal part of the binder resin in the toner is melted by this peak temperature. When the endothermic peak temperature P2 is lower than 80 ° C., the melting speed of the whole toner increases, so that the low-temperature fixability is improved, but the melting state near the surface of the toner layer changes greatly immediately after the toner layer enters the fixing device. Therefore, the offset property at a low temperature deteriorates. On the other hand, when the endothermic peak temperature P2 is higher than 120 ° C., the low-temperature fixability deteriorates.

トナーの材料として結晶性ポリエステル樹脂と非晶性ポリエステル樹脂を混合して用いた場合、または単純に結晶化度を制御したポリエステル樹脂を用いた場合には、混練工程で溶融混合した際に樹脂の結晶部と非晶部が相溶して結晶構造が消失してしまい、冷却工程を経たトナー樹脂のなかに結晶構造を維持させることは困難である。たとえば原料樹脂のDSC測定において一度目の昇温時には現れた第2の吸熱ピークが、一度降温して二度目の昇温の際にはピークが現れない場合があり、これは、結晶部分を含んだ原料樹脂を用いたとしても、生産時の混練工程を経たトナーに結晶部分を含むとは限らないことを示唆する。   When a crystalline polyester resin and an amorphous polyester resin are mixed and used as the toner material, or when a polyester resin whose crystallinity is simply controlled is used, the resin is not melted and mixed in the kneading process. Since the crystal part and the amorphous part are compatible with each other and the crystal structure disappears, it is difficult to maintain the crystal structure in the toner resin that has undergone the cooling process. For example, in the DSC measurement of the raw material resin, the second endothermic peak that appears at the first temperature rise may not appear when the temperature is lowered once and the temperature rises for the second time. Even if the raw material resin is used, it is suggested that the toner that has undergone the kneading process at the time of production does not necessarily contain a crystal part.

詳しくは後述するが、本発明では、原料樹脂に結晶性樹脂を混合するのではなく、原料樹脂の分子内の一部を配向させて結晶構造を持たせる結着樹脂を用いることで、混練工程を経て冷却したのちにも結晶構造を維持することができる。従って、DSC測定において一度降温させた二度目の昇温時にも、この第2の吸熱ピークを得ることができる。   As will be described in detail later, in the present invention, the kneading step is performed by using a binder resin that has a crystal structure by orienting a part of the molecule of the raw material resin instead of mixing the crystalline resin with the raw material resin. The crystal structure can be maintained even after cooling through. Therefore, the second endothermic peak can be obtained even at the second temperature increase after the temperature is decreased once in the DSC measurement.

本発明における結着樹脂が、表面改質装置による離型剤の染み出しを抑制するメカニズムは、明確ではないが次のように考えている。   The mechanism by which the binder resin in the present invention suppresses the release agent exudation by the surface reformer is not clear, but is considered as follows.

本発明の樹脂を用いることにより、トナー製造時、混練工程で樹脂と離型剤、さらにその他の内添材料が溶融混合した状態から冷却して固まるとき、まず結着樹脂の結晶構造と離型剤のうち融点の高い方が固化し、次いでもう一方が固化する。どちらが先であった場合でも、もう一方の造核剤として働き、それぞれが独立して存在するのではなく結着樹脂の結晶構造と離型剤が接触した状態でドメインを形成し、そのドメインが結着樹脂中に分散している構造となる。さらに冷えると樹脂の非晶部分がガラス化し、トナー全体が固定する。   By using the resin of the present invention, at the time of toner production, when the resin, the release agent, and other internal additives are cooled and solidified from the melted and mixed state in the kneading step, first, the crystal structure and release of the binder resin The higher melting point of the agent solidifies, and the other solidifies. Whichever comes first, it acts as the other nucleating agent, and each domain does not exist independently, but forms a domain in the state where the binder resin crystal structure and the release agent are in contact with each other. The structure is dispersed in the binder resin. When it is further cooled, the amorphous part of the resin is vitrified and the entire toner is fixed.

前述の水と油の例えで説明すると、本発明の樹脂の結晶構造は、原料樹脂の分子内の一部を配向させて得られる結晶構造であるため、油分子の中に水様の部分が組み込まれたような構造となる。表面改質装置内で溶融した際、結晶部分が水のように溶融しても、分子中に結晶になる部分と非晶部分とがつながっている高分子であるため結晶部分だけが自由に移動することはできない。その結晶部分と離型剤が接触した状態でドメインを形成していることで、溶融した際にも結晶部分と離型剤に何らかの結合力が働き、したがって熱風気流中で瞬間的にトナーを溶融しても離型剤がトナー表面へ移動することなく冷却され、離型剤がトナー中に分散された状態を維持できるものと推測している。   To explain with the above-mentioned illustration of water and oil, since the crystal structure of the resin of the present invention is a crystal structure obtained by orienting a part of the molecule of the raw material resin, a water-like portion is present in the oil molecule. It becomes a structure that is incorporated. Even if the crystal part melts like water when it is melted in the surface reformer, only the crystal part moves freely because it is a polymer in which the crystal part and the amorphous part are connected in the molecule. I can't do it. By forming a domain in a state where the crystal part and the release agent are in contact with each other, even when melted, some bonding force acts on the crystal part and the release agent, so the toner is instantaneously melted in a hot air stream. Even so, it is presumed that the release agent is cooled without moving to the toner surface, and the release agent can be kept dispersed in the toner.

また、トナーの結着樹脂にポリエステル樹脂を用いた場合、一般にシャープメルトな特性を持ち、特に結晶性ポリエステル樹脂を用いた場合には熱溶融時の粘度が低すぎて定着時のオフセットが問題となる場合がある。本発明のトナーでは、ポリエステル樹脂の結晶部分と離型剤が接触して存在する構造をしているため、熱定着時に離型剤がポリエステル結晶部分と接触して存在することになり、オフセットを防止する効果も発揮すると推測される。   In addition, when a polyester resin is used as the toner binder resin, it generally has a sharp melt characteristic, and particularly when a crystalline polyester resin is used, the viscosity at the time of heat melting is too low and the offset at the time of fixing is a problem. There is a case. The toner of the present invention has a structure in which the crystal part of the polyester resin and the release agent are in contact with each other. Therefore, the release agent exists in contact with the polyester crystal part at the time of heat fixing, and the offset is reduced. It is presumed that the effect of preventing is also exhibited.

さらに本発明においては、結着樹脂の第2の吸熱ピークの吸熱量が0.20J/g以上2.00J/g以下であることが好ましい。   Furthermore, in the present invention, the endothermic amount of the second endothermic peak of the binder resin is preferably 0.20 J / g or more and 2.00 J / g or less.

結着樹脂の第2の吸熱ピークの吸熱量が0.20J/g未満であることは結着樹脂中の結晶ドメインの数や量が過小であることを意味し、本発明の効果が得られにくい。さらに該吸熱量が2.00J/gを超える場合は結晶部分が過量であることを意味し、定着オフセットが悪化するほか、粉砕工程などで生産性を悪化させることがある。   The endothermic amount of the second endothermic peak of the binder resin being less than 0.20 J / g means that the number or amount of crystal domains in the binder resin is too small, and the effect of the present invention is obtained. Hateful. Further, when the endothermic amount exceeds 2.00 J / g, it means that the crystal part is excessive, fixing offset is deteriorated, and productivity may be deteriorated in a pulverizing process or the like.

本発明における結着樹脂のDSC曲線の吸熱ピーク及び吸熱量は以下の方法で測定される。結着樹脂の吸熱ピークのピーク温度は、示差走査熱量分析装置「Q1000」(TA Instruments社製)を用いてASTM D3418−82に準じて測定する。装置検出部の温度補正はインジウムと亜鉛の融点を用い、熱量の補正についてはインジウムの融解熱を用いる。   The endothermic peak and endothermic amount of the DSC curve of the binder resin in the present invention are measured by the following method. The peak temperature of the endothermic peak of the binder resin is measured according to ASTM D3418-82 using a differential scanning calorimeter “Q1000” (manufactured by TA Instruments). The temperature correction of the device detection unit uses the melting points of indium and zinc, and the correction of heat uses the heat of fusion of indium.

具体的には、結着樹脂約5mgを精秤し、これをアルミニウム製のパンの中に入れ、リファレンスとして空のアルミニウム製のパンを用い、測定温度範囲30℃乃至200℃の間で、昇温または降温速度10℃/minで測定をおこなう。なお、測定においては、一度200℃まで昇温させ、続いて30℃まで降温し、その後に再度昇温をおこなう。この二度目の昇温過程において比熱変化が得られる。このときの比熱変化が出る前と出た後のベースライン中間点の線と示差熱曲線との交点を、結着樹脂のガラス転移温度Tgとする。この二度目の昇温過程で温度30℃乃至200℃の範囲において、ガラス転移温度Tgの直後に得られた吸熱ピークを吸熱ピークP1、さらに昇温させて得られる吸熱ピークを吸熱ピークP2とする。一方、それら吸熱ピークの吸熱量ΔHは上記吸熱ピークの積分値を求めることで得ることができる。   Specifically, about 5 mg of binder resin is precisely weighed, placed in an aluminum pan, and an empty aluminum pan is used as a reference, and the temperature is raised between 30 ° C. and 200 ° C. The measurement is performed at a temperature or a temperature decrease rate of 10 ° C./min. In the measurement, the temperature is once raised to 200 ° C., subsequently lowered to 30 ° C., and then the temperature is raised again. The specific heat change is obtained in the second temperature raising process. At this time, the intersection of the baseline midpoint line and the differential heat curve before and after the change in specific heat occurs is defined as the glass transition temperature Tg of the binder resin. The endothermic peak obtained immediately after the glass transition temperature Tg in the temperature range of 30 ° C. to 200 ° C. in the second temperature raising process is the endothermic peak P1, and the endothermic peak obtained by further raising the temperature is the endothermic peak P2. . On the other hand, the endothermic amount ΔH of these endothermic peaks can be obtained by obtaining the integrated value of the endothermic peaks.

本発明に使用される結着樹脂としては、分子の一部分を配向させて結晶性を持たせるという点でポリエステル樹脂が好ましく、その中でも特に線状ポリエステルが良い。   As the binder resin used in the present invention, a polyester resin is preferable in that a part of the molecule is oriented to give crystallinity, and among them, a linear polyester is particularly preferable.

結着樹脂がワックスと相溶性の良いアクリル系樹脂である場合と比較して、相溶性の悪いポリエステル樹脂であるほうがワックスの染みだしが起き易い傾向にあるが、昨今の低消費電力への要望を鑑みても、定着電力を低く設計できるポリエステル樹脂を使用することが好ましい。   Compared with the case where the binder resin is an acrylic resin having good compatibility with the wax, the polyester resin having poor compatibility tends to cause the wax to ooze out. However, there is a recent demand for low power consumption. In view of the above, it is preferable to use a polyester resin that can be designed with a low fixing power.

本発明において特に好ましく用いられる線状ポリエステル樹脂の成分は以下の通りである。   The components of the linear polyester resin particularly preferably used in the present invention are as follows.

2価の酸成分としては、以下のジカルボン酸又はその誘導体が上げられる。フタル酸、テレフタル酸、イソフタル酸、無水フタル酸の如きベンゼンジカルボン酸類又はその無水物又はその低級アルキルエステル;コハク酸、アジピン酸、セバシン酸、アゼライン酸の如きアルキルジカルボン酸類又はその無水物又はその低級アルキルエステル;n−ドデセニルコハク酸、n−ドデシルコハク酸の如きアルケニルコハク酸類もしくはアルキルコハク酸類、又はその無水物又はその低級アルキルエステル;フマル酸、マレイン酸、シトラコン酸、イタコン酸の如き不飽和ジカルボン酸類又はその無水物又はその低級アルキルエステル。   Examples of the divalent acid component include the following dicarboxylic acids or derivatives thereof. Benzene dicarboxylic acids such as phthalic acid, terephthalic acid, isophthalic acid, phthalic anhydride or their anhydrides or lower alkyl esters thereof; alkyl dicarboxylic acids such as succinic acid, adipic acid, sebacic acid, azelaic acid or their anhydrides or lower thereof Alkyl esters; alkenyl succinic acids or alkyl succinic acids such as n-dodecenyl succinic acid, n-dodecyl succinic acid, or anhydrides thereof or lower alkyl esters thereof; unsaturated dicarboxylic acids such as fumaric acid, maleic acid, citraconic acid, itaconic acid Or its anhydride or its lower alkyl ester.

本発明は結着樹脂の高分子鎖の一部を配向させることで結晶性を持たせることを特徴としている。そのため、堅固な平面構造をとり、π電子系により非局在化した電子が豊富に存在することで、π−π相互作用により分子配向しやすい芳香族ジカルボン酸が好ましい。特に好ましくは直鎖構造をとりやすいテレフタル酸、イソフタル酸が良い。この芳香族ジカルボン酸の含有量はポリエステル樹脂を構成する酸成分100mol部中50mol部以上であることが吸熱ピークの温度を制御するという点で好ましい。   The present invention is characterized by providing crystallinity by orienting a part of the polymer chain of the binder resin. Therefore, an aromatic dicarboxylic acid that has a solid planar structure and is abundant in electrons delocalized by the π-electron system, and is easily molecularly oriented by π-π interaction, is preferable. Particularly preferred are terephthalic acid and isophthalic acid which can easily form a straight chain structure. The content of the aromatic dicarboxylic acid is preferably 50 mol parts or more in 100 mol parts of the acid component constituting the polyester resin in terms of controlling the temperature of the endothermic peak.

2価のアルコール成分としては、以下のものが挙げられる。エチレングリコール、ポリエチレングリコール、1,2−プロパンジオール、1,3−プロパンジオール、プロピレングリコール、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、2,3−ブタンジオール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、2−メチル−1,3−プロパンジオール、2−エチル−1,3−ヘキサンジオール、1,4−シクロヘキサンジメタノール(CHDM)、水素化ビスフェノールA、式(1)で表されるビスフェノール及びその誘導体:   The following are mentioned as a bivalent alcohol component. Ethylene glycol, polyethylene glycol, 1,2-propanediol, 1,3-propanediol, propylene glycol, 1,3-butanediol, 1,4-butanediol, 2,3-butanediol, diethylene glycol, triethylene glycol, 1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, neopentyl glycol, 2-methyl-1,3-propanediol, 2-ethyl-1,3-hexanediol, 1,4-cyclohexanedimethanol (CHDM) Hydrogenated bisphenol A, bisphenol represented by formula (1) and derivatives thereof:

Figure 2012159712
(式中、Rはエチレンまたはプロピレン基であり、x、yはそれぞれ0以上の整数であり、かつ、x+yの平均値は0乃至10である。)
および式(2)で示されるジオール類。
Figure 2012159712
(In the formula, R is an ethylene or propylene group, x and y are each an integer of 0 or more, and the average value of x + y is 0 to 10.)
And diols represented by formula (2).

Figure 2012159712
Figure 2012159712

これら中でも、分子の一部を配向させ結晶性を持たせるという観点から直鎖構造をとり易い炭素数2乃至6の脂肪族アルコールが好ましい。但し、それだけでは結晶化度が高くなり、アモルファスの性質が失われてしまう。従って、上記酸とアルコールの組み合わせで得られたポリエステル樹脂の結晶構造を崩し、同一分子内にエンタルピー緩和による吸熱ピークP1と分子配向による吸熱ピークP2を両立する必要がある。そのためには、直鎖構造をとりつつ立体的に結晶性を崩すことが可能な側鎖に置換基を有するネオペンチルグリコール、2−メチル−1,3−プロパンジオール、2−エチル−1,3−ヘキサンジオール等の使用が特に好ましい。   Among these, aliphatic alcohols having 2 to 6 carbon atoms, which can easily form a straight chain structure, are preferable from the viewpoint of aligning a part of the molecule and imparting crystallinity. However, by itself, the crystallinity increases and the amorphous nature is lost. Therefore, it is necessary to break the crystal structure of the polyester resin obtained by the combination of the acid and the alcohol so that the endothermic peak P1 due to enthalpy relaxation and the endothermic peak P2 due to molecular orientation are compatible in the same molecule. For this purpose, neopentyl glycol, 2-methyl-1,3-propanediol, 2-ethyl-1,3 having a substituent in the side chain that has a linear structure and is capable of sterically breaking crystallinity. -Use of hexanediol or the like is particularly preferable.

本発明で使用されるポリエステル樹脂は、上述の2価のカルボン酸化合物および2価のアルコール化合物以外に、1価のカルボン酸化合物、1価のアルコール化合物、3価以上のカルボン酸化合物、3価以上のアルコール化合物を構成成分として含有してもよい。   The polyester resin used in the present invention includes a monovalent carboxylic acid compound, a monovalent alcohol compound, a trivalent or higher carboxylic acid compound, a trivalent, in addition to the above-described divalent carboxylic acid compound and divalent alcohol compound. You may contain the above alcohol compound as a structural component.

1価のカルボン酸化合物としては、安息香酸、p−メチル安息香酸等の炭素数30以下の芳香族カルボン酸や、ステアリン酸、ベヘン酸等の炭素数30以下の脂肪族カルボン酸等が挙げられる。   Examples of the monovalent carboxylic acid compound include aromatic carboxylic acids having 30 or less carbon atoms such as benzoic acid and p-methylbenzoic acid, and aliphatic carboxylic acids having 30 or less carbon atoms such as stearic acid and behenic acid. .

また、1価のアルコール化合物としては、ベンジルアルコール等の炭素数30以下の芳香族アルコールや、ラウリルアルコール、セチルアルコール、ステアリルアルコール、ベへニルアルコール等の炭素数30以下の脂肪族アルコール等が挙げられる。   Examples of monovalent alcohol compounds include aromatic alcohols having 30 or less carbon atoms such as benzyl alcohol, and aliphatic alcohols having 30 or less carbon atoms such as lauryl alcohol, cetyl alcohol, stearyl alcohol, and behenyl alcohol. It is done.

3価以上のカルボン酸化合物としては、特に制限されないが、トリメリット酸、無水トリメリット酸、ピロメリット酸等が挙げられる。   Although it does not restrict | limit especially as a trivalent or more carboxylic acid compound, A trimellitic acid, trimellitic anhydride, pyromellitic acid, etc. are mentioned.

また、3価以上のアルコール化合物としては、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、グリセリン等が挙げられる。   Examples of the trivalent or higher alcohol compound include trimethylolpropane, pentaerythritol, and glycerin.

本発明のポリエステル樹脂の製造方法については、特に制限されるものではなく、公知の方法を用いることができる。たとえば、前述のカルボン酸化合物およびアルコール化合物を一緒に仕込み、エステル化反応またはエステル交換反応、および縮合反応を経て重合し、ポリエステル樹脂を製造する。ポリエステル樹脂の重合に際しては、たとえば、チタンテトラブトキシド、ジブチルスズオキシド、酢酸スズ、酢酸亜鉛、二硫化スズ、三酸化アンチモン、二酸化ゲルマニウム等の重合触媒を用いることができる。また、重合温度は、特に制限されないが、180℃乃至290℃の範囲が好ましい。   About the manufacturing method of the polyester resin of this invention, it does not restrict | limit in particular, A well-known method can be used. For example, the aforementioned carboxylic acid compound and alcohol compound are charged together and polymerized through an esterification reaction or a transesterification reaction, and a condensation reaction to produce a polyester resin. In the polymerization of the polyester resin, for example, a polymerization catalyst such as titanium tetrabutoxide, dibutyltin oxide, tin acetate, zinc acetate, tin disulfide, antimony trioxide, germanium dioxide or the like can be used. The polymerization temperature is not particularly limited, but is preferably in the range of 180 ° C to 290 ° C.

また、該結着樹脂は、THF可溶分のゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)により測定される分子量分布において、分子量5000乃至10000の領域に少なくとも1つのピークMpを有し、分子量3000以下の面積が全体の面積に対して20質量%以下であることが好ましく、さらに、重量平均分子量Mwと数平均分子量Mnの比Mw/Mnが1以上30以下であることが好ましい。ピークMpが分子量5000未満の場合には、耐ブロッキング性が悪化する傾向が見られ、分子量10000を超える場合には定着性が悪化する傾向が見られる。また、分子量3000以下の面積が全体の面積に対して20%よりも大きい場合、低温で分子の変化量が大きくなるため保存性が悪化する傾向が見られる。さらにMw/Mnが1未満のように非常に分子量分布がシャープな場合、高温オフセットが悪化する傾向があり、Mw/Mnが30よりも大きい場合、低温定着性が悪化する傾向がある。   Further, the binder resin has at least one peak Mp in a molecular weight region of 5000 to 10,000 in a molecular weight distribution measured by gel permeation chromatography (GPC) of a THF-soluble component, and an area having a molecular weight of 3000 or less. Is preferably 20% by mass or less based on the entire area, and the ratio Mw / Mn of the weight average molecular weight Mw to the number average molecular weight Mn is preferably 1 or more and 30 or less. When the peak Mp is less than 5000, the anti-blocking property tends to deteriorate, and when the molecular weight exceeds 10,000, the fixability tends to deteriorate. Further, when the area having a molecular weight of 3000 or less is larger than 20% with respect to the entire area, since the amount of change in the molecule becomes large at a low temperature, the storage stability tends to deteriorate. Further, when the molecular weight distribution is very sharp such that Mw / Mn is less than 1, high temperature offset tends to deteriorate, and when Mw / Mn is greater than 30, low temperature fixability tends to deteriorate.

また、該結着樹脂のガラス転移温度は、定着性及び保存性の観点から45℃以上60℃以下、より好ましくは45℃以上58℃以下が良い。   The glass transition temperature of the binder resin is 45 ° C. or more and 60 ° C. or less, more preferably 45 ° C. or more and 58 ° C. or less from the viewpoint of fixability and storage stability.

また、該結着樹脂の酸価は5mgKOH/g以上50mgKOH/g以下が好ましい。酸価が5mgKOH/g未満の場合、その他原材料(特に有機金属錯体のような電荷制御剤)との相互作用が低下する傾向があり、トナー化後の結晶状態の維持が困難になる可能性がある。酸価が50mgKOH/gよりも大きい場合、その他原材料あるいは結着樹脂間の相互作用が増加するため定着性が悪化する可能性がある。このように、本発明においては該結着樹脂の酸価の制御が重要である。トナー原材料との相互作用によりトナー化後も結晶状態を維持させるためには結着樹脂の構造に影響を与えることなく酸価を調整することが必要であり、好ましい方法としては、重合反応終了後に、無水トリメリット酸等を後添加する方法等がある。   The acid value of the binder resin is preferably 5 mgKOH / g or more and 50 mgKOH / g or less. When the acid value is less than 5 mgKOH / g, the interaction with other raw materials (especially charge control agents such as organometallic complexes) tends to be reduced, and it may be difficult to maintain the crystalline state after toner formation. is there. When the acid value is larger than 50 mgKOH / g, the fixability may be deteriorated because the interaction between the other raw materials or the binder resin increases. Thus, in the present invention, it is important to control the acid value of the binder resin. It is necessary to adjust the acid value without affecting the structure of the binder resin in order to maintain the crystalline state even after tonerization by interaction with the toner raw material. As a preferable method, after the polymerization reaction is completed, And post-addition of trimellitic anhydride and the like.

本発明のトナーは磁性トナーであっても非磁性トナーであっても良い。磁性トナーとして用いる場合は、磁性酸化鉄を用いることが好ましい。磁性酸化鉄としては、マグネタイト、マグヘマイト、フェライト等の酸化鉄が用いられる。また、磁性酸化鉄はトナー粒子中への微分散性を向上させる目的で、製造時のスラリーにせん断をかけ、磁性酸化鉄をいったんほぐす処理を施すことが好ましい。   The toner of the present invention may be a magnetic toner or a non-magnetic toner. When used as a magnetic toner, it is preferable to use magnetic iron oxide. As the magnetic iron oxide, iron oxides such as magnetite, maghemite, and ferrite are used. For the purpose of improving the fine dispersibility in the toner particles, the magnetic iron oxide is preferably subjected to a treatment for shearing the slurry during production and temporarily loosening the magnetic iron oxide.

本発明においてトナーに含有させる磁性酸化鉄の量は、トナー中に25質量%以上50質量%以下であることが好ましく、より好ましくは30質量%以上50質量%が良い。   In the present invention, the amount of magnetic iron oxide contained in the toner is preferably 25% by mass or more and 50% by mass or less, and more preferably 30% by mass or more and 50% by mass in the toner.

これらの磁性体は795.8kA/m印加での磁気特性が抗磁力1.6kA/m以上12.0kA/m以下、飽和磁化が50.0Am2/kg以上200.0Am2/kg以下(好ましくは50.0Am2/kg以上100.0Am2/kg以下)である。さらに、残留磁化は2.0Am2/kg以上20.0Am2/kg以下のものが好ましい。 These magnetic materials have a magnetic property of 795.8 kA / m applied at a coercive force of 1.6 kA / m to 12.0 kA / m and a saturation magnetization of 50.0 Am 2 / kg to 200.0 Am 2 / kg (preferably Is 50.0 Am 2 / kg or more and 100.0 Am 2 / kg or less). Further, the residual magnetization is preferably 2.0 Am 2 / kg or more and 20.0 Am 2 / kg or less.

磁性酸化鉄の磁気特性は、振動型磁力計、たとえばVSM P−1−10(東英工業社製)を用いて測定することができる。   The magnetic properties of magnetic iron oxide can be measured using a vibration type magnetometer, for example, VSM P-1-10 (manufactured by Toei Kogyo Co., Ltd.).

非磁性トナーとして用いる場合には、着色剤としてカーボンブラックやその他、従来より知られているあらゆる顔料や染料の一種又は二種以上を用いることができる。着色剤は樹脂成分100.0質量部に対して、0.1質量部以上60.0質量部以下が好ましく、より好ましくは0.5質量部以上50.0質量部以下である。   When used as a non-magnetic toner, carbon black and other conventionally known pigments and dyes, or one or more of them can be used as the colorant. The colorant is preferably 0.1 parts by mass or more and 60.0 parts by mass or less, and more preferably 0.5 parts by mass or more and 50.0 parts by mass or less with respect to 100.0 parts by mass of the resin component.

本発明においては、トナーに離型性を与えるために離型剤を用いてもよい。離型剤を加えずとも問題の起きない画像形成装置である場合や、他の手段で離型性を確保できるのであれば離型剤の添加は必ずしも必要ではないが、本発明の最大の効果は離型剤を添加したトナーであっても表面改質装置による離型剤の染み出しを抑えられることにある。   In the present invention, a release agent may be used in order to impart releasability to the toner. Addition of a release agent is not always necessary in the case of an image forming apparatus that does not cause a problem without adding a release agent, or as long as the release property can be secured by other means. This is to prevent the release agent from exuding by the surface modifying device even if the toner is added with the release agent.

該離型剤としては、トナー中での分散のしやすさ、離型性の高さから、低分子量ポリエチレン、低分子量ポリプロピレン、マイクロクリスタリンワックス、パラフィンワックスの如き炭化水素系ワックスが好ましい。必要に応じて二種以上のワックスを併用してもかまわない。   As the release agent, hydrocarbon waxes such as low molecular weight polyethylene, low molecular weight polypropylene, microcrystalline wax, and paraffin wax are preferable from the viewpoint of ease of dispersion in the toner and high releasability. If necessary, two or more kinds of waxes may be used in combination.

本発明に用いられる離型剤の例としては次のものが挙げられる。酸化ポリエチレンワックスの如き脂肪族炭化水素系ワックスの酸化物、または、それらのブロック共重合物;カルナバワックス、サゾールワックス、モンタン酸エステルワックスの如き脂肪酸エステルを主成分とするワックス類;及び脱酸カルナバワックスの如き脂肪酸エステル類を一部または全部を脱酸化したもの。さらに、パルミチン酸、ステアリン酸、モンタン酸の如き飽和直鎖脂肪酸類;ブラシジン酸、エレオステアリン酸、バリナリン酸の如き不飽和脂肪酸類;ステアリルアルコール、アラルキルアルコール、ベヘニルアルコール、カルナウビルアルコール、セリルアルコール、メリシルアルコールの如き飽和アルコール類;長鎖アルキルアルコール類;ソルビトールの如き多価アルコール類;リノール酸アミド、オレイン酸アミド、ラウリン酸アミドの如き脂肪酸アミド類;メチレンビスステアリン酸アミド、エチレンビスカプリン酸アミド、エチレンビスラウリン酸アミド、ヘキサメチレンビスステアリン酸アミドの如き飽和脂肪酸ビスアミド類;エチレンビスオレイン酸アミド、ヘキサメチレンビスオレイン酸アミド、N,N’−ジオレイルアジピン酸アミド、N,N−ジオレイルセバシン酸アミドの如き不飽和脂肪酸アミド類;m−キシレンビスステアリン酸アミド、N,N−ジステアリルイソフタル酸アミドの如き芳香族系ビスアミド類;ステアリン酸カルシウム、ラウリン酸カルシウム、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸マグネシウムなどの脂肪酸金属塩(一般に金属石けんといわれているもの);脂肪族炭化水素系ワックスにスチレンやアクリル酸の如きビニル系モノマーを用いてグラフト化させたワックス類;ベヘニン酸モノグリセリドの如き脂肪酸と多価アルコールの部分エステル化物;植物性油脂の水素添加によって得られるヒドロキシル基を有するメチルエステル化合物。   The following are mentioned as an example of the mold release agent used for this invention. Oxides of aliphatic hydrocarbon waxes such as oxidized polyethylene wax, or block copolymers thereof; waxes based on fatty acid esters such as carnauba wax, sazol wax, and montanate wax; and deoxidation Deoxidized part or all of fatty acid esters such as carnauba wax. In addition, saturated linear fatty acids such as palmitic acid, stearic acid, and montanic acid; unsaturated fatty acids such as brassic acid, eleostearic acid, and valinalic acid; stearyl alcohol, aralkyl alcohol, behenyl alcohol, carnauvyl alcohol, and seryl alcohol Saturated alcohols such as melyl alcohol; long-chain alkyl alcohols; polyhydric alcohols such as sorbitol; fatty acid amides such as linoleic acid amide, oleic acid amide, lauric acid amide; methylene bisstearic acid amide, ethylene biscaprin Saturated fatty acid bisamides such as acid amide, ethylene bislauric acid amide, hexamethylene bis stearic acid amide; ethylene bis oleic acid amide, hexamethylene bis oleic acid amide, N, N′-dioleyl Unsaturated fatty acid amides such as dipinamide, N, N-dioleyl sebacic acid amide; aromatic bisamides such as m-xylenebisstearic acid amide, N, N-distearylisophthalic acid amide; calcium stearate, laur Fatty acid metal salts such as calcium phosphate, zinc stearate, magnesium stearate (generally referred to as metal soap); waxes grafted to aliphatic hydrocarbon waxes using vinyl monomers such as styrene and acrylic acid A partially esterified product of a fatty acid such as behenic acid monoglyceride and a polyhydric alcohol; a methyl ester compound having a hydroxyl group obtained by hydrogenation of a vegetable oil.

本発明において特に好ましく用いられる離型剤としては、脂肪族炭化水素系ワックスが挙げられる。このような脂肪族炭化水素系ワックスとしては、以下のものが挙げられる。アルキレンを高圧下でラジカル重合し、又は低圧下でチーグラー触媒を用いて重合した低分子量のアルキレンポリマー;高分子量のアルキレンポリマーを熱分解して得られるアルキレンポリマー;一酸化炭素及び水素を含む合成ガスからアーゲ法により得られる炭化水素の蒸留残分から得られる合成炭化水素ワックス及びそれを水素添加して得られる合成炭化水素ワックス;これらの脂肪族炭化水素系ワックスをプレス発汗法、溶剤法、真空蒸留の利用や分別結晶方式により分別したもの。   Examples of the release agent particularly preferably used in the present invention include aliphatic hydrocarbon waxes. Examples of such aliphatic hydrocarbon waxes include the following. Low molecular weight alkylene polymer obtained by radical polymerization of alkylene under high pressure or Ziegler catalyst under low pressure; alkylene polymer obtained by thermal decomposition of high molecular weight alkylene polymer; synthesis gas containing carbon monoxide and hydrogen Synthetic hydrocarbon waxes obtained from the distillation residue of hydrocarbons obtained from the aging method from the above, and synthetic hydrocarbon waxes obtained by hydrogenating them; press sweating method, solvent method, vacuum distillation of these aliphatic hydrocarbon waxes Sorted according to the use of and the fractional crystallization method.

前記脂肪族炭化水素系ワックスの母体としての炭化水素としては、以下のものが挙げられる。金属酸化物系触媒(多くは二種以上の多元系)を使用した一酸化炭素と水素の反応によって合成されるもの(たとえばジントール法、ヒドロコール法(流動触媒床を使用)によって合成された炭化水素化合物);ワックス状炭化水素が多く得られるアーゲ法(同定触媒床を使用)により得られる炭素数が数百ぐらいまでの炭化水素;エチレンの如きアルキレンをチーグラー触媒により重合した炭化水素。このような炭化水素の中でも、本発明では、分岐が少なくて小さく、飽和の長い直鎖状炭化水素であることが好ましい。特にアルキレンの重合によらない方法により合成された炭化水素がその分子量分布からも好ましい。   Examples of the hydrocarbon as the matrix of the aliphatic hydrocarbon wax include the following. Carbonization synthesized by the reaction of carbon monoxide and hydrogen using a metal oxide-based catalyst (mostly two or more multi-component systems) (for example, the Gintor method, Hydrocol method (using a fluidized catalyst bed)) Hydrogen compounds); hydrocarbons having up to about several hundred carbon atoms obtained by the age method (using an identified catalyst bed) in which a large amount of waxy hydrocarbons can be obtained; hydrocarbons obtained by polymerizing alkylene such as ethylene with a Ziegler catalyst. Among such hydrocarbons, in the present invention, it is preferable that the hydrocarbon is a linear hydrocarbon having a small number of branches and a small length and a long saturation. In particular, hydrocarbons synthesized by a method not based on polymerization of alkylene are also preferred from the molecular weight distribution.

該離型剤を添加するタイミングは、トナー製造中の溶融混練時において添加しても良いが結着樹脂製造時であっても良く、既存の方法から適宜選ばれる。   The timing of adding the release agent may be added at the time of melt-kneading during toner production or may be at the time of binder resin production, and is appropriately selected from existing methods.

該離型剤は結着樹脂100質量部に対して、1質量部以上20質量部以下添加することが好ましい。1質量部未満の場合は望まれる離型効果が十分に得られにくい。20質量部を超える場合はトナー粒子中での分散も悪く、感光体へのトナー付着や、現像部材・クリーニング部材の表面汚染が起こりやすく、トナー画像が劣化しやすい。   The release agent is preferably added in an amount of 1 part by weight to 20 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the binder resin. When the amount is less than 1 part by mass, it is difficult to obtain a desired release effect. When the amount exceeds 20 parts by mass, dispersion in the toner particles is poor, and toner adhesion to the photoreceptor and surface contamination of the developing member / cleaning member are likely to occur, and the toner image tends to deteriorate.

本発明のトナーには、その帯電性を安定化させるために電荷制御剤を用いることが好ましい。電荷制御剤は、その種類や他のトナー粒子構成材料の物性によっても異なるが、一般に、トナー粒子中に結着樹脂100質量部当たり0.1質量部以上10質量部以下含まれることが好ましく、0.1質量部以上5質量部以下含まれることがより好ましい。このような電荷制御剤としては、本発明の結着樹脂の末端に存在する酸基あるいは水酸基と中心金属が相互作用し易い、有機金属錯体、キレート化合物が有効である。その例としては、モノアゾ金属錯体;アセチルアセトン金属錯体;芳香族ヒドロキシカルボン酸又は芳香族ジカルボン酸の金属錯体又は金属塩が挙げられる。   In the toner of the present invention, it is preferable to use a charge control agent in order to stabilize the charging property. Although the charge control agent varies depending on the type and physical properties of other toner particle constituent materials, it is generally preferable that the toner particles are contained in an amount of 0.1 to 10 parts by mass per 100 parts by mass of the binder resin. More preferably, it is contained in an amount of 0.1 to 5 parts by mass. As such a charge control agent, an organic metal complex or a chelate compound in which an acid group or a hydroxyl group present at the terminal of the binder resin of the present invention and a central metal easily interact is effective. Examples thereof include monoazo metal complexes; acetylacetone metal complexes; metal complexes or metal salts of aromatic hydroxycarboxylic acids or aromatic dicarboxylic acids.

使用できる具体的な例としては、Spilon Black TRH、T−77、T−95(保土谷化学社)、BONTRON(登録商標)S−34、S−44、S−54、E−84、E−88、E−89 (オリエント化学社)が挙げられる。また、電荷制御樹脂も上述の電荷制御剤と併用することもできる。   Specific examples that can be used include Spiron Black TRH, T-77, T-95 (Hodogaya Chemical Co., Ltd.), BONTRON (registered trademark) S-34, S-44, S-54, E-84, E- 88, E-89 (Orient Chemical). Moreover, charge control resin can also be used together with the above-described charge control agent.

また本発明のトナーにおいては、無機微粉末としてトナー粒子表面への流動性付与能が高い、一次粒子の個数平均粒径のより小さいBET比表面積が50m2/g以上300m2/g以下の流動性向上剤を使用することが好ましい。該流動性向上剤としては、トナー粒子に外添することにより、添加前後を比較して流動性が向上し得るものならば使用可能である。たとえば、以下のものが挙げられる。フッ化ビニリデン微粉末、ポリテトラフルオロエチレン微粉末の如きフッ素系樹脂粉末;湿式製法シリカ、乾式製法シリカの如き微粉末シリカ、それらシリカをシランカップリング剤、チタンカップリング剤、又はシリコーンオイル等により表面処理を施した処理シリカ。好ましい流動性向上剤としては、ケイ素ハロゲン化合物の蒸気相酸化により生成された微粉体であり、乾式法シリカ又はヒュームドシリカと称されるものである。たとえば、四塩化ケイ素ガスの酸素、水素中における熱分解酸化反応を利用するもので、反応式は次の様なものである。
SiCl4+2H2+O2→SiO2+4HCl
In the toner of the present invention, the fluidity imparting ability to the toner particle surface as an inorganic fine powder is high, and the BET specific surface area with a smaller number average particle size of primary particles is 50 m 2 / g or more and 300 m 2 / g or less. It is preferable to use a property improver. Any fluidity improver can be used as long as the fluidity can be improved by externally adding the toner particles before and after the addition. For example, the following are mentioned. Fluorine resin powders such as vinylidene fluoride fine powder and polytetrafluoroethylene fine powder; wet-process silica, fine-powder silica such as dry-process silica, these silicas by silane coupling agent, titanium coupling agent, or silicone oil Treated silica with surface treatment. A preferred fluidity improver is a fine powder produced by vapor phase oxidation of a silicon halogen compound, and is referred to as dry process silica or fumed silica. For example, it utilizes the thermal decomposition oxidation reaction of silicon tetrachloride gas in oxygen and hydrogen, and the reaction formula is as follows.
SiCl 4 + 2H 2 + O 2 → SiO 2 + 4HCl

また、この製造工程において、塩化アルミニウム又は塩化チタンの如き他の金属ハロゲン化合物をケイ素ハロゲン化合物と共に用いることによって得られたシリカと他の金属酸化物の複合微粉体でも良い。その粒径は、平均の一次粒径として、0.001μm以上2μm以下の範囲内であることが好ましく、特に好ましくは0.002μm以上0.2μm以下の範囲内のシリカ微粉体を使用するのが良い。   Further, in this production process, a composite fine powder of silica and another metal oxide obtained by using another metal halogen compound such as aluminum chloride or titanium chloride together with a silicon halogen compound may be used. The average primary particle diameter is preferably in the range of 0.001 μm to 2 μm, and particularly preferably silica fine powder in the range of 0.002 μm to 0.2 μm is used. good.

さらには、該ケイ素ハロゲン化合物の気相酸化により生成されたシリカ微粉体に疎水化処理した処理シリカ微粉体を用いることが好ましい。該処理シリカ微粉体において、メタノール滴定試験によって滴定された疎水化度が30以上80以下の範囲の値を示すようにシリカ微粉体を処理したものが特に好ましい。   Furthermore, it is preferable to use a treated silica fine powder obtained by hydrophobizing a silica fine powder produced by vapor phase oxidation of the silicon halogen compound. Among the treated silica fine powders, those obtained by treating the silica fine powder so that the degree of hydrophobicity titrated by a methanol titration test is in the range of 30 to 80 are particularly preferable.

疎水化方法としては、シリカ微粉体と反応あるいは物理吸着する有機ケイ素化合物で化学的に処理することによって付与される。好ましい方法としては、ケイ素ハロゲン化合物の蒸気相酸化により生成されたシリカ微粉体を有機ケイ素化合物で処理する。そのような有機ケイ素化合物としては、以下のものが挙げられる。ヘキサメチルジシラザン、トリメチルシラン、トリメチルクロルシラン、トリメチルエトキシシラン、ジメチルジクロルシラン、メチルトリクロルシラン、アリルジメチルクロルシラン、アリルフエニルジクロルシラン、ベンジルジメチルクロルシラン、ブロムメチルジメチルクロルシラン、α−クロルエチルトリクロルシラン、β−クロルエチルトリクロルシラン、クロルメチルジメチルクロルシラン、トリオルガノシリルメルカプタン、トリメチルシリルメルカプタン、トリオルガノシリルアクリレート、ビニルジメチルアセトキシシラン、ジメチルエトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、ジフェニルジエトキシシラン、1−ヘキサメチルジシロキサン、1,3−ジビニルテトラメチルジシロキサン、1,3−ジフェニルテトラメチルジシロキサンおよび一分子当たり2個から12個のシロキサン単位を有し末端に位置する単位にそれぞれ1個宛のSiに結合した水酸基を含有するジメチルポリシロキサン。これらは一種あるいは二種以上の混合物で用いられる。   As a hydrophobizing method, it is applied by chemically treating with an organosilicon compound that reacts or physically adsorbs with silica fine powder. As a preferred method, silica fine powder produced by vapor phase oxidation of a silicon halogen compound is treated with an organosilicon compound. Examples of such organosilicon compounds include the following. Hexamethyldisilazane, trimethylsilane, trimethylchlorosilane, trimethylethoxysilane, dimethyldichlorosilane, methyltrichlorosilane, allyldimethylchlorosilane, allylphenyldichlorosilane, benzyldimethylchlorosilane, bromomethyldimethylchlorosilane, α- Chlorethyltrichlorosilane, β-chloroethyltrichlorosilane, chloromethyldimethylchlorosilane, triorganosilyl mercaptan, trimethylsilyl mercaptan, triorganosilyl acrylate, vinyldimethylacetoxysilane, dimethylethoxysilane, dimethyldimethoxysilane, diphenyldiethoxysilane, 1 -Hexamethyldisiloxane, 1,3-divinyltetramethyldisiloxane, 1,3-diphenyltetramethyl Ludisiloxane and dimethylpolysiloxane containing 2 to 12 siloxane units per molecule and containing hydroxyl groups bonded to one Si at each terminal unit. These may be used alone or as a mixture of two or more.

該無機微粉末は、シリコーンオイル処理されても良く、また、上記疎水化処理と併せて処理されても良い。   The inorganic fine powder may be treated with silicone oil, or may be treated in combination with the hydrophobic treatment.

好ましいシリコーンオイルとしては、25℃における粘度が30mm2/s以上1000mm2/s以下のものが用いられる。たとえば、ジメチルシリコーンオイル、メチルフェニルシリコーンオイル、α−メチルスチレン変性シリコーンオイル、クロルフェニルシリコーンオイル、フッ素変性シリコーンオイルが特に好ましい。 As a preferable silicone oil, one having a viscosity at 25 ° C. of 30 mm 2 / s or more and 1000 mm 2 / s or less is used. For example, dimethyl silicone oil, methylphenyl silicone oil, α-methylstyrene modified silicone oil, chlorophenyl silicone oil, and fluorine modified silicone oil are particularly preferred.

シリコーンオイル処理の方法としては、以下の方法が挙げられる。シランカップリング剤で処理されたシリカ微粉体とシリコーンオイルとをヘンシェルミキサーの如き混合機を用いて直接混合する方法;ベースとなるシリカ微粉体にシリコーンオイルを噴霧する方法;あるいは適当な溶剤にシリコーンオイルを溶解あるいは分散せしめた後、シリカ微粉体を加え混合し溶剤を除去する方法。シリコーンオイル処理シリカは、シリコーンオイルの処理後にシリカを不活性ガス中で温度200℃以上(より好ましくは250℃以上)に加熱し表面のコートを安定化させることがより好ましい。好ましいシランカップリング剤としては、ヘキサメチルジシラザン(HMDS)が挙げられる。   Examples of the method for treating silicone oil include the following methods. A method in which silica fine powder treated with a silane coupling agent and silicone oil are directly mixed using a mixer such as a Henschel mixer; a method in which silicone oil is sprayed on a silica fine powder as a base; or silicone in an appropriate solvent A method in which after dissolving or dispersing oil, silica fine powder is added and mixed to remove the solvent. More preferably, the silicone oil-treated silica is heated to 200 ° C. or higher (more preferably 250 ° C. or higher) in an inert gas to stabilize the surface coating after the silicone oil treatment. A preferred silane coupling agent is hexamethyldisilazane (HMDS).

本発明においては、シリカを予め、カップリング剤で処理した後にシリコーンオイルで処理する方法、または、シリカをカップリング剤とシリコーンオイルで同時に処理する方法によって処理されたものが好ましい。   In the present invention, the silica is preferably treated by a method in which silica is previously treated with a coupling agent and then treated with silicone oil, or a method in which silica is treated with a coupling agent and silicone oil at the same time.

無機微粉末は、トナー粒子100質量部に対して0.01質量部以上8質量部以下、好ましくは0.1質量部以上4質量部以下使用するのが良い。   The inorganic fine powder is used in an amount of 0.01 to 8 parts by weight, preferably 0.1 to 4 parts by weight, based on 100 parts by weight of the toner particles.

本発明のトナーには、必要に応じて他の外部添加剤を添加しても良い。たとえば、帯電補助剤、導電性付与剤、流動性付与剤、ケーキング防止剤、熱ローラー定着時の離型剤、滑剤、研磨剤の働きをする樹脂微粒子や無機微粒子である。   Other external additives may be added to the toner of the present invention as necessary. Examples thereof include resin fine particles and inorganic fine particles that function as charging aids, conductivity imparting agents, fluidity imparting agents, anti-caking agents, mold release agents at the time of heat roller fixing, lubricants, and abrasives.

滑剤としては、ポリフッ化エチレン粉末、ステアリン酸亜鉛粉末、ポリフッ化ビニリデン粉末が挙げられる。中でもポリフッ化ビニリデン粉末が好ましい。研磨剤としては、酸化セリウム粉末、炭化ケイ素粉末、チタン酸ストロンチウム粉末が挙げられる。これらの外添剤はヘンシェルミキサー等の混合機を用いて十分混合し本発明のトナーを得ることができる。   Examples of the lubricant include polyfluorinated ethylene powder, zinc stearate powder, and polyvinylidene fluoride powder. Of these, polyvinylidene fluoride powder is preferred. Examples of the abrasive include cerium oxide powder, silicon carbide powder, and strontium titanate powder. These external additives can be sufficiently mixed using a mixer such as a Henschel mixer to obtain the toner of the present invention.

本発明のトナーを作製するには、結着樹脂、着色剤、その他の添加剤等を、ヘンシェルミキサー、ボールミル等の混合機により十分混合してから加熱ロール、ニーダー、エクストルーダーのような熱混練機を用いて溶融混練し、冷却固化後粉砕及び必要に応じ分級を行い、粉砕後あるいは分級後に熱風による表面改質処理を行い、さらに必要に応じて所望の添加剤をヘンシェルミキサー等の混合機により十分混合し、本発明のトナーを得ることが出来る。   In order to produce the toner of the present invention, binder resin, colorant, other additives, etc. are sufficiently mixed by a mixer such as a Henschel mixer or a ball mill and then heat kneaded such as a heating roll, a kneader or an extruder. Melt and knead using a machine, cool and solidify after grinding and classification as necessary, after grinding or classification, perform surface modification treatment with hot air, and if necessary, add desired additives to a mixer such as a Henschel mixer The toner of the present invention can be obtained by sufficiently mixing.

溶融混練工程に用いられる混練機としては、連続生産が可能なこと等の理由から二軸混練機が好ましく用いられる。本発明においては、原料投入口からパドル下流側末端までの距離Lに占めるニーディング部の割合Ln/Lが0.40以上0.70以下であることが好ましい(但し、Lは原料投入口からパドル下流側末端までの距離、Lnは全ニーディング部の長さを示す)。このニーディング部が押し出し機の大半部分を占める構成にすることで混練物に対して可能な限りシェアをかけつづけることが可能となる。その結果、トナー中に存在する一部分が結晶性を有する結着樹脂の相溶性を制御することが可能となる。   As the kneader used in the melt-kneading step, a biaxial kneader is preferably used for the reason that continuous production is possible. In the present invention, it is preferable that the ratio Ln / L of the kneading portion occupying the distance L from the raw material inlet to the paddle downstream end is 0.40 or more and 0.70 or less (where L is from the raw material inlet). Distance to paddle downstream end, Ln indicates length of all kneading parts). By configuring the kneading part to occupy the most part of the extruder, it becomes possible to continue to share as much as possible to the kneaded product. As a result, it becomes possible to control the compatibility of the binder resin in which a portion existing in the toner has crystallinity.

本発明における表面改質装置は熱風によりトナーの表面改質をおこなう。気流中に分散させたトナー粒子に高温の熱風を吹き付け、トナーを瞬間的に溶融状態にし、表面張力によりトナー表面の凹凸がならされ球形化されたあと瞬間的に冷却し、表面が平滑なトナー粒子を得ることができる。表面が平滑になり球形化されたトナー粒子は、たとえば帯電特性が均一化され現像特性や転写特性が向上し、高画質を得られるトナーとして好ましく用いられる。   The surface modification apparatus in the present invention performs surface modification of toner with hot air. Toner that has a smooth surface by spraying high-temperature hot air on the toner particles dispersed in the airflow to instantly melt the toner, making the toner surface uneven and spherical by surface tension, and then cooling instantaneously Particles can be obtained. For example, toner particles having a smooth surface and a spherical shape are preferably used as a toner that has uniform charging characteristics, improved development characteristics and transfer characteristics, and can obtain high image quality.

図1は本発明で用いられる表面改質装置の一例を示した断面図である。粉体/気流A供給ゾーン(100)から気流Aにより加速されたトナー粒子またはトナーは下方の気流C噴射部(102)へ向かう。気流C噴射部(102)からは気流Aに対して気流Cが噴射され、気流Aに乗った粒子は気流Cによって上方及び外側へはじかれる。粉体/気流A供給ゾーン(100)外周には冷却ジャケット(106)が設けられている。この時、結露防止を目的とした気流F供給ゾーン(111)を(100)と(106)間に設けても良い。また、トナーの融着防止を目的として、表面改質装置外周及び移送配管外周にも冷却ジャケット(106)が設けられている。   FIG. 1 is a sectional view showing an example of a surface modification apparatus used in the present invention. The toner particles or toner accelerated by the airflow A from the powder / airflow A supply zone (100) is directed to the airflow C ejecting unit (102) below. The airflow C is ejected from the airflow C injection section (102) to the airflow A, and the particles riding on the airflow A are repelled upward and outward by the airflow C. A cooling jacket (106) is provided on the outer periphery of the powder / airflow A supply zone (100). At this time, an air flow F supply zone (111) for the purpose of preventing condensation may be provided between (100) and (106). A cooling jacket (106) is also provided on the outer surface of the surface reformer and the outer periphery of the transfer pipe for the purpose of preventing toner fusion.

気流Cによりはじかれた粒子は、気流B供給ゾーン(101)から供給された温度160℃乃至450℃の気流Bにより、表面が熱溶融処理される。この時、温度が160℃未満の場合には粉体粒子内に処理のばらつきが生じる場合があり好ましくない。また、450℃を超える場合には溶融状態が進みすぎることで粒子同士の合一が進み、粉体粒子の粗大化や融着が生じる場合があり好ましくない。気流Bにより処理された粒子は表面処理装置上部外周に設けた気流D供給ゾーン(103)から供給される気流Dにより冷却される。この時、装置内の温度管理、表面処理状態をコントロールする目的で、表面改質装置の本体側面に設けた気流E供給ゾーン(104)から気流Eを導入しても良い。気流E出口はスリット形状、ルーバー形状、多孔板形状、メッシュ形状等を用いることができ、導入方向は中心方向へ水平、装置壁面に沿う方向が目的に応じて選択可能である。   The surface of the particles repelled by the airflow C is subjected to heat melting treatment by the airflow B having a temperature of 160 ° C. to 450 ° C. supplied from the air flow B supply zone (101). At this time, when the temperature is lower than 160 ° C., there may be a variation in processing in the powder particles, which is not preferable. Moreover, when it exceeds 450 degreeC, coalescence of particle | grains will advance because a molten state advances too much, and the coarsening and fusion | melting of a powder particle may arise, and it is unpreferable. The particles treated by the airflow B are cooled by the airflow D supplied from the airflow D supply zone (103) provided on the upper outer periphery of the surface treatment apparatus. At this time, the airflow E may be introduced from the airflow E supply zone (104) provided on the side surface of the main body of the surface reforming device for the purpose of controlling the temperature in the apparatus and controlling the surface treatment state. A slit shape, a louver shape, a perforated plate shape, a mesh shape, or the like can be used for the airflow E outlet, and the introduction direction can be selected horizontally according to the purpose and the direction along the apparatus wall surface according to the purpose.

本発明における表面改質装置によりトナー粒子またはトナーを球形化するとき、求める球形度に応じて、気流A・B・C・D・Eの流量と温度をコントロールする。具体的には、たとえば円形度を比較的低くしたい場合には、たとえば気流Aを多くする、あるいは気流Bの温度を低くする、または気流C・Dの温度を低くするか流量を多くすることで調整できる。逆に高円形度を得たい場合には、たとえば気流Aを少なくする、あるいは気流Bの温度を高くする、または気流C・Dの温度を高くするか流量を少なくすることで調整できる。   When the toner particles or toner is spheroidized by the surface modifying apparatus in the present invention, the flow rate and temperature of the air currents A, B, C, D, and E are controlled according to the desired sphericity. Specifically, for example, when it is desired to reduce the degree of circularity relatively, for example, by increasing the airflow A, lowering the temperature of the airflow B, lowering the temperature of the airflow C · D, or increasing the flow rate. Can be adjusted. Conversely, when it is desired to obtain a high degree of circularity, it can be adjusted by, for example, reducing the airflow A, increasing the temperature of the airflow B, increasing the temperature of the airflows C and D, or decreasing the flow rate.

熱風による表面改質工程の前に、トナー粒子と無機微粉体等をヘンシェルミキサー等の混合機により混合してもよい。たとえば流動性付与剤を混合することにより、表面改質装置内でのトナー分散が良くなり、表面改質工程での合一粒子の発生を抑制したり円形度分布をシャープに制御することができて好ましい。表面改質工程の前に混合する流動性付与剤としては、たとえば比表面積が100m2/g乃至400m2/gであるシリカ微粉末、あるいは比表面積10m2/g乃至100m2/gであるシリカ微粉末を好ましく用いることができる。また二種類以上の無機微粉体等を同時に添加してもよい。表面改質工程の前に混合を行って得られた表面改質微粉体がトナーとしての性能を充分に満たす場合、表面改質工程の後の外部添加剤混合工程を省くこともできる。 Prior to the surface modification step with hot air, the toner particles and the inorganic fine powder may be mixed with a mixer such as a Henschel mixer. For example, by mixing a fluidity-imparting agent, toner dispersion in the surface modification device is improved, and the generation of coalesced particles in the surface modification process can be suppressed and the circularity distribution can be sharply controlled. It is preferable. Examples of the fluidity imparting agent to be mixed before the surface modification step include silica fine powder having a specific surface area of 100 m 2 / g to 400 m 2 / g, or silica having a specific surface area of 10 m 2 / g to 100 m 2 / g. A fine powder can be preferably used. Two or more kinds of inorganic fine powders and the like may be added simultaneously. When the surface modified fine powder obtained by mixing before the surface modification step sufficiently satisfies the performance as a toner, the external additive mixing step after the surface modification step can be omitted.

本発明のトナーに係る物性の測定方法は以下に示す通りである。後述の実施例もこの方法に基づいている。   A method for measuring physical properties of the toner of the present invention is as follows. Examples described later are also based on this method.

<重量平均粒径(D4)の測定方法>
トナーの重量平均粒径(D4)は、以下のようにして算出する。測定装置としては、100μmのアパーチャーチューブを備えた細孔電気抵抗法による精密粒度分布測定装置「コールター・カウンター Multisizer 3」(登録商標、ベックマン・コールター社製)を用いた。測定条件の設定及び測定データの解析は、付属の専用ソフト「ベックマン・コールター Multisizer 3 Version3.51」(ベックマン・コールター社製)を用いた。なお、測定は実効測定チャンネル数2万5千チャンネルでおこなった。
<Measurement method of weight average particle diameter (D4)>
The weight average particle diameter (D4) of the toner is calculated as follows. As a measuring device, a precise particle size distribution measuring device “Coulter Counter Multisizer 3” (registered trademark, manufactured by Beckman Coulter, Inc.) equipped with a 100 μm aperture tube by a pore electrical resistance method was used. For setting the measurement conditions and analyzing the measurement data, the attached dedicated software “Beckman Coulter Multisizer 3 Version 3.51” (manufactured by Beckman Coulter, Inc.) was used. The measurement was performed with 25,000 effective measurement channels.

測定に使用する電解水溶液は、特級塩化ナトリウムをイオン交換水に溶解して濃度が約1質量%となるようにしたもの、たとえば、「ISOTON II」(ベックマン・コールター社製)が使用できる。   As the electrolytic aqueous solution used for the measurement, a special grade sodium chloride dissolved in ion exchange water to have a concentration of about 1% by mass, for example, “ISOTON II” (manufactured by Beckman Coulter, Inc.) can be used.

なお、測定、解析をおこなう前に、以下のように前記専用ソフトの設定を行った。   Prior to measurement and analysis, the dedicated software was set as follows.

前記専用ソフトの「標準測定方法(SOM)を変更」画面において、コントロールモードの総カウント数を50000粒子に設定し、測定回数を1回、Kd値は「標準粒子10.0μm」(ベックマン・コールター社製)を用いて得られた値を設定する。「閾値/ノイズレベルの測定ボタン」を押すことで、閾値とノイズレベルを自動設定する。また、カレントを1600μAに、ゲインを2に、電解液をISOTON IIに設定し、「測定後のアパーチャーチューブのフラッシュ」にチェックを入れる。   On the “Change Standard Measurement Method (SOM)” screen of the dedicated software, set the total count in the control mode to 50,000 particles, set the number of measurements once, and set the Kd value to “standard particles 10.0 μm” (Beckman Coulter Set the value obtained using By pressing the “Threshold / Noise Level Measurement Button”, the threshold and noise level are automatically set. In addition, the current is set to 1600 μA, the gain is set to 2, the electrolyte is set to ISOTON II, and the “aperture tube flush after measurement” is checked.

前記専用ソフトの「パルスから粒径への変換設定」画面において、ビン間隔を対数粒径に、粒径ビンを256粒径ビンに、粒径範囲を2μmから60μmまでに設定する。   In the “Pulse to particle size conversion setting” screen of the dedicated software, the bin interval is set to logarithmic particle size, the particle size bin is set to 256 particle size bin, and the particle size range is set to 2 μm to 60 μm.

具体的な測定法は以下の通りである。
(1)Multisizer 3専用のガラス製250ml丸底ビーカーに前記電解水溶液約200mlを入れ、サンプルスタンドにセットし、スターラーロッドの撹拌を反時計回りで24回転/秒にておこなう。そして、専用ソフトの「アパーチャのフラッシュ」機能により、アパーチャーチューブ内の汚れと気泡を除去しておく。
(2)ガラス製の100ml平底ビーカーに前記電解水溶液約30mlを入れる。この中に分散剤として「コンタミノンN」(非イオン界面活性剤、陰イオン界面活性剤、有機ビルダーからなるpH7の精密測定器洗浄用中性洗剤の10質量%水溶液、和光純薬工業社製)をイオン交換水で約3質量倍に希釈した希釈液を約0.3ml加える。
(3)発振周波数50kHzの発振器2個の位相を180度ずらした状態で内蔵し、電気的出力120Wの超音波分散器「Ultrasonic Dispension System Tetora150」(日科機バイオス社製)を準備する。超音波分散器の水槽内に約3.3lのイオン交換水を入れ、この水槽中にコンタミノンNを約2ml添加する。
(4)前記(2)のビーカーを前記超音波分散器のビーカー固定穴にセットし、超音波分散器を作動させる。そして、ビーカー内の、電解水溶液の液面の共振状態が最大となるようにビーカーの高さ位置を調整する。
(5)前記(4)のビーカー内の電解水溶液に超音波を照射した状態で、トナー約10mgを少量ずつ前記電解水溶液に添加し、分散させる。そして、さらに60秒間超音波分散処理を継続する。なお、超音波分散にあたっては、水槽の水温が10℃以上40℃以下となる様に適宜調節する。
(6)サンプルスタンド内に設置した前記(1)の丸底ビーカーに、トナーを分散した前記(5)の電解質水溶液を、ピペットを用いて滴下し、測定濃度が約5%となるように調整する。そして、測定粒子数が50000個になるまで測定をおこなう。
(7)測定データを装置付属の前記専用ソフトにて解析を行い、重量平均粒径(D4)を算出する。なお、前記専用ソフトでグラフ/体積%と設定したときの、「分析/体積統計値(算術平均)」画面の「平均径」が重量平均粒径(D4)である。
The specific measurement method is as follows.
(1) About 200 ml of the electrolytic solution is put in a glass 250 ml round bottom beaker exclusively for Multisizer 3, set on a sample stand, and the stirrer rod is stirred counterclockwise at 24 rpm. Then, dirt and bubbles in the aperture tube are removed by the “aperture flush” function of the dedicated software.
(2) About 30 ml of the electrolytic aqueous solution is put into a glass 100 ml flat bottom beaker. In this, "Contaminone N" (nonionic surfactant, anionic surfactant, 10% by weight aqueous solution of neutral detergent for pH7 precision measuring instrument cleaning, made by organic builder, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd. About 0.3 ml of a diluted solution obtained by diluting 3) with ion-exchanged water is added.
(3) An ultrasonic disperser “Ultrasonic Dissipation System Tetora 150” (manufactured by Nikkaki Bios Co., Ltd.) having an electrical output of 120 W is prepared by incorporating two oscillators having an oscillation frequency of 50 kHz with the phases shifted by 180 degrees. About 3.3 l of ion-exchanged water is placed in the water tank of the ultrasonic disperser, and about 2 ml of Contaminone N is added to the water tank.
(4) The beaker of (2) is set in the beaker fixing hole of the ultrasonic disperser, and the ultrasonic disperser is operated. And the height position of a beaker is adjusted so that the resonance state of the liquid level of electrolyte aqueous solution in a beaker may become the maximum.
(5) In a state where the electrolytic aqueous solution in the beaker of (4) is irradiated with ultrasonic waves, about 10 mg of toner is added to the electrolytic aqueous solution little by little and dispersed. Then, the ultrasonic dispersion process is continued for another 60 seconds. In ultrasonic dispersion, the temperature of the water tank is appropriately adjusted so as to be 10 ° C. or higher and 40 ° C. or lower.
(6) To the round bottom beaker (1) installed in the sample stand, the electrolyte aqueous solution (5) in which the toner is dispersed is dropped using a pipette, and the measured concentration is adjusted to about 5%. To do. The measurement is performed until the number of measured particles reaches 50,000.
(7) The measurement data is analyzed with the dedicated software attached to the apparatus, and the weight average particle diameter (D4) is calculated. The “average diameter” on the “analysis / volume statistics (arithmetic average)” screen when the graph / volume% is set by the dedicated software is the weight average particle diameter (D4).

<平均円形度の測定方法>
トナー粒子の平均円形度は、フロー式粒子像分析装置「FPIA−3000」(シスメックス社製)によって、校正作業時の測定及び解析条件で測定した。
<Measuring method of average circularity>
The average circularity of the toner particles was measured with a flow type particle image analyzer “FPIA-3000” (manufactured by Sysmex Corporation) under the measurement and analysis conditions during the calibration operation.

具体的な測定方法は、以下の通りである。まず、ガラス製の容器中に予め不純固形物などを除去したイオン交換水約20mlを入れる。この中に分散剤として「コンタミノンN」(非イオン界面活性剤、陰イオン界面活性剤、有機ビルダーからなるpH7の精密測定器洗浄用中性洗剤の10質量%水溶液、和光純薬工業社製)をイオン交換水で約3質量倍に希釈した希釈液を約0.2ml加える。さらに測定試料を約0.02g加え、超音波分散器を用いて2分間分散処理を行い、測定用の分散液とする。その際、分散液の温度が10℃以上40℃以下となる様に適宜冷却する。超音波分散器としては、発振周波数50kHz、電気的出力150Wの卓上型の超音波洗浄器分散器(たとえば「VS−150」(ヴェルヴォクリーア社製))を用い、水槽内には所定量のイオン交換水を入れ、この水槽中に前記コンタミノンNを約2ml添加する。   A specific measurement method is as follows. First, about 20 ml of ion-exchanged water from which impure solids are removed in advance is put in a glass container. In this, "Contaminone N" (nonionic surfactant, anionic surfactant, 10% by weight aqueous solution of neutral detergent for pH7 precision measuring instrument cleaning, made by organic builder, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd. About 0.2 ml of a diluted solution obtained by diluting the solution with ion exchange water about 3 times by mass. Further, about 0.02 g of a measurement sample is added, and a dispersion treatment is performed for 2 minutes using an ultrasonic disperser to obtain a dispersion for measurement. In that case, it cools suitably so that the temperature of a dispersion liquid may become 10 to 40 degreeC. As the ultrasonic disperser, a desktop ultrasonic cleaner disperser (for example, “VS-150” (manufactured by VervoCrea)) having an oscillation frequency of 50 kHz and an electric output of 150 W is used. Ion exchange water is added, and about 2 ml of the above-mentioned Contaminone N is added to this water tank.

測定には、対物レンズとして「LUCPLFLN」(倍率20倍、開口数0.40)を搭載した前記フロー式粒子像分析装置を用い、シース液にはパーティクルシース「PSE−900A」(シスメックス社製)を使用した。前記手順に従い調製した分散液を前記フロー式粒子像分析装置に導入し、HPF測定モードで、トータルカウントモードにて2000個のトナー粒子を計測する。そして、粒子解析時の2値化閾値を85%とし、解析粒子径を円相当径1.977μm以上39.54μm未満に限定し、トナー粒子の平均円形度を求めた。   For the measurement, the above-mentioned flow type particle image analyzer equipped with “LUCPLFLN” (magnification 20 ×, numerical aperture 0.40) as an objective lens is used, and particle sheath “PSE-900A” (manufactured by Sysmex Corporation) is used as the sheath liquid. It was used. The dispersion prepared in accordance with the above procedure is introduced into the flow type particle image analyzer, and 2000 toner particles are measured in the HPF measurement mode and in the total count mode. Then, the binarization threshold at the time of particle analysis was set to 85%, the analysis particle diameter was limited to a circle equivalent diameter of 1.977 μm or more and less than 39.54 μm, and the average circularity of the toner particles was determined.

測定にあたっては、測定開始前に標準ラテックス粒子(たとえば、Duke Scientific社製の「RESEARCH AND TEST PARTICLES Latex Microsphere Suspensions 5100A」をイオン交換水で希釈)を用いて自動焦点調整をおこなう。その後、測定開始から2時間毎に焦点調整を実施することが好ましい。   In the measurement, automatic focus adjustment is performed using standard latex particles (for example, “RESEARCH AND TEST PARTICLES Latex Microsphere Suspensions 5100A” manufactured by Duke Scientific) diluted with ion-exchanged water before starting the measurement. Thereafter, it is preferable to perform focus adjustment every two hours from the start of measurement.

なお、本願実施例では、シスメックス社による校正作業が行われた、シスメックス社が発行する校正証明書の発行を受けたフロー式粒子像分析装置を使用した。解析粒子径を円相当径1.977μm以上39.54μm未満に限定した以外は、校正証明を受けた時の測定及び解析条件で測定を行った。   In the examples of the present application, a flow-type particle image analyzer that has been issued a calibration certificate issued by Sysmex Corporation, which has been calibrated by Sysmex Corporation, was used. The measurement was performed under the measurement and analysis conditions when the calibration certificate was received, except that the analysis particle diameter was limited to a circle equivalent diameter of 1.977 μm or more and less than 39.54 μm.

フロー式粒子像分析装置「FPIA−3000」(シスメックス社製)の測定原理は、流れている粒子を静止画像として撮像し、画像解析をおこなうというものである。試料チャンバーへ加えられた試料は、試料吸引シリンジによって、フラットシースフローセルに送り込まれる。フラットシースフローに送り込まれた試料は、シース液に挟まれて扁平な流れを形成する。フラットシースフローセル内を通過する試料に対しては、1/60秒間核でストロボ光が照射されており、流れている粒子を静止画像として撮影することが可能である。また、扁平な流れであるため、焦点の合った状態で撮像される。粒子像はCCDカメラで撮像され、撮像された画像は512×512の画像処理解像度(一画素あたり0.19μm×0.19μm)で画像処理され、各粒子像の輪郭抽出を行い、粒子像の投影面積Sや周囲長L等が計測される。   The measurement principle of the flow-type particle image analyzer “FPIA-3000” (manufactured by Sysmex Corporation) is to capture flowing particles as a still image and perform image analysis. The sample added to the sample chamber is fed into the flat sheath flow cell by a sample suction syringe. The sample fed into the flat sheath flow is sandwiched between sheath liquids to form a flat flow. The sample passing through the flat sheath flow cell is irradiated with stroboscopic light with a nucleus for 1/60 second, and the flowing particles can be photographed as a still image. Further, since the flow is flat, the image is taken in a focused state. The particle image is captured by a CCD camera, and the captured image is subjected to image processing at an image processing resolution of 512 × 512 (0.19 μm × 0.19 μm per pixel), and the contour of each particle image is extracted, The projected area S, the peripheral length L, and the like are measured.

次に、上記面積Sと周囲長Lを用いて円相当径と円形度を求める。円相当径とは、粒子像の投影面積と同じ面積を持つ円の直径のことであり、円形度Cは、円相当径から求めた円の周囲長を粒子投影像の周囲長で割った値として定義され、次式で算出される。
円形度C=2×(π×S)1/2/L
Next, the equivalent circle diameter and the circularity are obtained using the area S and the peripheral length L. The equivalent circle diameter is the diameter of a circle having the same area as the projected area of the particle image, and the circularity C is a value obtained by dividing the circumference of the circle obtained from the equivalent circle diameter by the circumference of the projected particle image. And is calculated by the following formula.
Circularity C = 2 × (π × S) 1/2 / L

粒子像が円形の時に円形度は1になり、粒子像の外周の凹凸の程度が大きくなればなるほど円形度は小さい値になる。各粒子の円形度を算出後、得られた円形度の相加平均値を算出し、その値を平均円形度とする。   When the particle image is circular, the degree of circularity is 1, and the degree of unevenness on the outer periphery of the particle image increases, and the degree of circularity decreases. After calculating the circularity of each particle, the arithmetic average value of the obtained circularity is calculated, and the value is defined as the average circularity.

<磁性酸化鉄粒子の磁気特性の測定>
東英工業製振動試料型磁力計VSM−P7を使用し、試料温度25℃、外部磁場795.8kA/mにて測定した。
<Measurement of magnetic properties of magnetic iron oxide particles>
Using a vibrating sample magnetometer VSM-P7 manufactured by Toei Industry Co., Ltd., measurement was performed at a sample temperature of 25 ° C. and an external magnetic field of 795.8 kA / m.

<磁性酸化鉄粒子の平均一次粒子径の測定>
平均一次粒子径は走査型電子顕微鏡(倍率40000倍)で磁性酸化鉄粒子を観察し、200個の粒子のフェレ径を計測し個数平均粒子径を求める。本実施例においては、走査型電子顕微鏡としては、S−4700(日立製作所製)を用いた。
<Measurement of average primary particle diameter of magnetic iron oxide particles>
The average primary particle diameter is obtained by observing magnetic iron oxide particles with a scanning electron microscope (magnification 40000 times), measuring the ferret diameter of 200 particles, and determining the number average particle diameter. In this example, S-4700 (manufactured by Hitachi, Ltd.) was used as the scanning electron microscope.

以下、本発明の具体的実施例について説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。   Specific examples of the present invention will be described below, but the present invention is not limited to these examples.

<結着樹脂の製造例1>
・テレフタル酸 100mol部
・エチレングリコール 60mol部
・ネオペンチルグリコール 40mol部
上記ポリエステルモノマーをエステル化触媒(ジブチルスズオキシド)とともに5リットルオートクレーブに仕込む。そこに、還流冷却器、水分分離装置、N2ガス導入管、温度計及び攪拌装置を付し、オートクレーブ内にN2ガスを導入しながら230℃で重縮合反応を行った。反応の進行度合いを粘度でモニターしながら行い、反応が後期に差し掛かったところで無水トリメリット酸:5mol部を加え酸価の調整を行った。このように、反応後期に添加することで、ポリエステルの基本構造に影響を与えないで酸価の調整をすることが出来る。反応終了後容器から取り出し、冷却、粉砕して結着樹脂B1を得た。得られた結着樹脂の各物性を測定し、表1に示す。
<Binder Resin Production Example 1>
-100 mol part of terephthalic acid-60 mol part of ethylene glycol-40 mol part of neopentyl glycol The above-mentioned polyester monomer is charged into a 5-liter autoclave together with an esterification catalyst (dibutyltin oxide). A reflux condenser, a water separator, an N 2 gas introduction pipe, a thermometer, and a stirring device were attached thereto, and a polycondensation reaction was performed at 230 ° C. while introducing N 2 gas into the autoclave. The progress of the reaction was monitored by the viscosity, and when the reaction approached late, trimellitic anhydride: 5 mol parts was added to adjust the acid value. Thus, the acid value can be adjusted without affecting the basic structure of the polyester by adding it in the late stage of the reaction. After completion of the reaction, the reaction product was taken out from the container, cooled and pulverized to obtain a binder resin B1. Each physical property of the obtained binder resin was measured and shown in Table 1.

<結着樹脂の製造例2乃至13>
原料とするモノマーを表1のように換えた他は、結着樹脂の製造例1と同様にして、結着樹脂B2乃至B13を得た。この際、表1に後添と記載してあるモノマーに関しては、酸価あるいは水酸基価の調整のため結着樹脂の製造例1と同様に重縮合反応の後期に加えている。また、反応の進行度合いを粘度でモニターしながら反応終了時の分子量を調整した。得られた結着樹脂の各物性を測定し、表1に示す。このうち結着樹脂B9、B12についてはDSC測定の吸熱ピークを1つしか持たない樹脂であり、結着樹脂B11、13についてはDSC測定の吸熱ピークを持たない樹脂であった。
<Binder Resin Production Examples 2 to 13>
Binder resins B2 to B13 were obtained in the same manner as in Binder resin production example 1 except that the monomers used as raw materials were changed as shown in Table 1. At this time, the monomers described as post-addition in Table 1 are added in the latter stage of the polycondensation reaction in the same manner as in Production Example 1 of the binder resin in order to adjust the acid value or the hydroxyl value. Further, the molecular weight at the end of the reaction was adjusted while monitoring the progress of the reaction by viscosity. Each physical property of the obtained binder resin was measured and shown in Table 1. Among these, the binder resins B9 and B12 were resins having only one endothermic peak of DSC measurement, and the binder resins B11 and 13 were resins having no endothermic peak of DSC measurement.

<結着樹脂の製造例14>
結着樹脂B11(70mol部)(ピーク分子量を分子量の代表値としてmol部を算出する)と、1,3−プロパンジオール(15mol部)とテレフタル酸(15mol部)との混合物と、エステル化縮合触媒(ジブチルスズオキシド)とともに5リットルオートクレーブに仕込む。そこに、還流冷却器、水分分離装置、N2ガス導入管、温度計及び攪拌装置を付し、オートクレーブ内にN2ガスを導入しながら230℃で重縮合反応を行った。反応終了後容器から取り出し、冷却、粉砕して結着樹脂B14を得た。得られた結着樹脂の各物性を測定し、表1に示す。結着樹脂B14についてはDSC測定の吸熱ピークを1つしか持たない樹脂であった。
<Binder Resin Production Example 14>
Binder resin B11 (70 mol parts) (mol parts are calculated using the peak molecular weight as a representative molecular weight), a mixture of 1,3-propanediol (15 mol parts) and terephthalic acid (15 mol parts), and esterification condensation Charge to a 5 liter autoclave with catalyst (dibutyltin oxide). A reflux condenser, a water separator, an N 2 gas introduction pipe, a thermometer, and a stirring device were attached thereto, and a polycondensation reaction was performed at 230 ° C. while introducing N 2 gas into the autoclave. After completion of the reaction, it was taken out from the container, cooled and pulverized to obtain a binder resin B14. Each physical property of the obtained binder resin was measured and shown in Table 1. The binder resin B14 was a resin having only one endothermic peak in DSC measurement.

<トナーの製造例1>
・上記結着樹脂B1 100質量部
・離型剤(パラフィンワックス、Tm:75℃) 4質量部
・電荷制御剤(アゾ系鉄錯体化合物) 2質量部
・磁性酸化鉄 90質量部
(八面体形状マグネタイト、平均粒径0.19μm、抗磁力11.2KA/m、残留磁化14.8Am2/kg、飽和磁化81.3Am2/kg)
上記材料をヘンシェルミキサーで充分に予備混合した後、170℃に加熱された二軸混練機で溶融混練した。得られた混合物を冷却しハンマーミルで粗粉砕した後、ジェット気流を用いた微粉砕機を用いて微粉砕し、得られた微粉砕物をさらに風力分級機で分級し、重量平均粒径(D4)7.5μmの分級微粉体を得た。
<Toner Production Example 1>
Binder resin B1 100 parts by mass. Release agent (paraffin wax, Tm: 75 ° C.) 4 parts by mass. Charge control agent (azo-based iron complex compound) 2 parts by mass. Magnetic iron oxide 90 parts by mass (octahedral shape) (Magnetite, average particle size 0.19 μm, coercive force 11.2 KA / m, remanent magnetization 14.8 Am 2 / kg, saturation magnetization 81.3 Am 2 / kg)
The above materials were sufficiently premixed with a Henschel mixer and then melt-kneaded with a biaxial kneader heated to 170 ° C. The obtained mixture was cooled and coarsely pulverized with a hammer mill, and then finely pulverized using a fine pulverizer using a jet stream. The resulting finely pulverized product was further classified with an air classifier, and the weight average particle diameter ( D4) A 7.5 μm classified fine powder was obtained.

得られた分級微粉体を図1に示す表面改質装置を用いて、原料供給量を2kg/hr、気流Aは25℃・2.5m3/min、気流Bは350℃・5.0m3/min、気流Cは25℃・2.0m3/min、気流DとCは液体窒素ボンベから押し込みブロワを介して−5℃・3.0m3/min、気流Fは取り込み口を大気開放とし、ブロワ風量は18.0m3/minとして搬送エア供給間の弁は開放とし、冷却ジャケット内に20℃の水を流した条件で、熱風による表面改質処理を行った。 The obtained classified fine powder was supplied with a raw material supply amount of 2 kg / hr, an airflow A of 25 ° C./2.5 m 3 / min, and an air flow B of 350 ° C./5.0 m 3 using the surface modification apparatus shown in FIG. / Min, airflow C is 25 ° C./2.0 m 3 / min, air flows D and C are pushed from a liquid nitrogen cylinder through a blower, and −5 ° C./3.0 m 3 / min. The blower air volume was 18.0 m 3 / min, the valve between the supply air supplies was opened, and surface reforming treatment with hot air was performed under the condition that water at 20 ° C. was passed through the cooling jacket.

次に、表面を改質された微粉体100質量部に対して、疎水性乾式シリカ(BET比表面積300m2/g)を0.8質量部加え、撹拌羽根回転速度18.33S-1のヘンシェルミキサーFM500(三井三池社製)により、4分間回転させて外添し、目開き150μmのメッシュで篩い、本発明のトナーT1を得た。 Next, 0.8 parts by mass of hydrophobic dry silica (BET specific surface area 300 m 2 / g) was added to 100 parts by mass of fine powder whose surface was modified, and Henschel with a stirring blade rotation speed of 18.33 S −1 . The toner FM1 (made by Mitsui Miike Co., Ltd.) was rotated for 4 minutes and externally added.

<トナーの製造例2乃至13>
表2のように、添加する結着樹脂をB1乃至B14に換えた他は、トナーの製造例1と同様にして、トナーT2乃至T13を得た。このうちトナーT12については添加する結着樹脂を、B11:B12を質量比9:1の割合で混合したものを100質量部とし、トナーT13についてはB13:B14を質量比3:7の割合で混合したものを100質量部とした。得られた各トナーの平均円形度および平均粒径を表2に示す。
<Toner Production Examples 2 to 13>
As shown in Table 2, toners T2 to T13 were obtained in the same manner as in Toner Production Example 1 except that the binder resin to be added was changed to B1 to B14. Of these, the binder resin to be added for toner T12 is 100 parts by mass of B11: B12 mixed at a mass ratio of 9: 1, and for toner T13, B13: B14 is mass ratio of 3: 7. The mixture was taken as 100 parts by mass. Table 2 shows the average circularity and average particle diameter of the obtained toners.

<トナーの製造例14>
・上記結着樹脂B1 100質量部
・離型剤(パラフィンワックス、Tm:75℃) 3質量部
・電荷制御剤(芳香族オキシカルボン酸Al化合物) 6質量部
・顔料(銅フタロシアニン) 5質量部
上記材料をヘンシェルミキサーで充分に予備混合した後、170℃に加熱された二軸混練機で溶融混練した。得られた混合物を冷却しハンマーミルで粗粉砕した後、ジェット気流を用いた微粉砕機を用いて微粉砕し、得られた微粉砕物をさらに風力分級機で分級し、重量平均粒径(D4)7.8μmの分級微粉体を得た。
<Toner Production Example 14>
-100 parts by weight of the above binder resin B1-3 parts by weight of release agent (paraffin wax, Tm: 75 ° C)-6 parts by weight of charge control agent (aromatic oxycarboxylic acid Al compound)-5 parts by weight of pigment (copper phthalocyanine) The above materials were sufficiently premixed with a Henschel mixer and then melt-kneaded with a biaxial kneader heated to 170 ° C. The obtained mixture was cooled and coarsely pulverized with a hammer mill, and then finely pulverized using a fine pulverizer using a jet stream. The resulting finely pulverized product was further classified with an air classifier, and the weight average particle diameter ( D4) A 7.8 μm classified fine powder was obtained.

得られた分級微粉体を図1に示す表面改質装置を用いて、原料供給量を3kg/hr、気流Aは25℃・2.5m3/min、気流Bは300℃・5.0m3/min、気流Cは25℃・2.0m3/min、気流DとCは液体窒素ボンベから押し込みブロワを介して−5℃・3.0m3/min、気流Fは取り込み口を大気開放とし、ブロワ風量は18.0m3/minとして搬送エア供給間の弁は開放とし、冷却ジャケット内に20℃の水を流した条件で、熱風による表面改質処理を行った。 The obtained classified fine powder was supplied with a raw material supply amount of 3 kg / hr, an airflow A of 25 ° C./2.5 m 3 / min, and an air flow B of 300 ° C./5.0 m 3 using the surface modification apparatus shown in FIG. / Min, airflow C is 25 ° C./2.0 m 3 / min, air flows D and C are pushed from a liquid nitrogen cylinder through a blower, and −5 ° C./3.0 m 3 / min. The blower air volume was 18.0 m 3 / min, the valve between the supply air supplies was opened, and surface reforming treatment with hot air was performed under the condition that water at 20 ° C. was passed through the cooling jacket.

次に、表面を改質された微粉体100質量部に対して、疎水性乾式シリカ(BET比表面積300m2/g)を1.3質量部加え、撹拌羽根回転速度21.67S-1のヘンシェルミキサーFM500(三井三池社製)により、10分間回転させて外添し、目開き300μmのメッシュで篩い、本発明のトナーT14を得た。 Next, 1.3 parts by mass of hydrophobic dry silica (BET specific surface area 300 m 2 / g) is added to 100 parts by mass of fine powder whose surface has been modified, and Henschel with a stirring blade rotational speed of 21.67 S −1 . The toner FM14 (manufactured by Mitsui Miike Co., Ltd.) was rotated for 10 minutes and externally added, and sieved with a mesh having a mesh size of 300 μm to obtain toner T14 of the present invention.

<トナーの製造例15乃至16>
表2のように、添加する結着樹脂をB5またはB7に換えた他は、トナーの製造例14と同様にして、トナーT15乃至T16を得た。得られた各トナーの平均円形度および平均粒径を表2に示す。
<Toner Production Examples 15 to 16>
As shown in Table 2, toners T15 to T16 were obtained in the same manner as in Toner Production Example 14 except that the binder resin to be added was changed to B5 or B7. Table 2 shows the average circularity and average particle diameter of the obtained toners.

<実施例1>
磁性一成分トナーを用いるジャンピング現像方式である市販のモノクロ複合機iR2230(キヤノン社製)を改造して、現像バイアスとして印可する交流成分の周波数を1.2倍とし、プロセススピードを1.2倍とした。この改造により、トナー担持体とトナーとがより強く摺擦されることになり、トナー担持体への離型剤汚染がより顕著に表れる。
<Example 1>
A commercially available monochrome multifunction device iR2230 (manufactured by Canon Inc.), which is a jumping development method using magnetic one-component toner, was modified to increase the frequency of the alternating current component applied as a developing bias by 1.2 times and the process speed by 1.2 times It was. By this modification, the toner carrier and the toner are rubbed more strongly, and the release agent contamination to the toner carrier appears more remarkably.

この改造機に本発明のトナーT1を充填し、25℃/60%RHの環境下に24時間なじませた後、ベタ領域およびハーフトーン領域とテキストで構成された印字率8%のオリジナル原稿を用いて複写機用普通紙(坪量75g/m2)にコピー画像を出力し、ベタ画像濃度を測定した。 This modified machine is filled with the toner T1 of the present invention and allowed to blend in an environment of 25 ° C./60% RH for 24 hours, and then an original document having a printing rate of 8% composed of a solid area, a halftone area, and text is prepared. The copy image was output to plain paper for copying machines (basis weight 75 g / m 2 ), and the solid image density was measured.

ベタ画像濃度は、カラー反射濃度計(たとえばX−RITE 404A:X−Rite Co.社製)にて、オリジナル画像のベタ部5ヶ所を測定し平均した。得られた画像濃度に5段階のランク付けをおこない、ランク3以上を合格とした。   The solid image density was averaged by measuring five solid portions of the original image with a color reflection densitometer (for example, X-RITE 404A: manufactured by X-Rite Co.). The obtained image density was ranked in five stages, and rank 3 or higher was regarded as acceptable.

<画像濃度 評価ランク>
ランク5:反射濃度 1.40以上
ランク4:反射濃度 1.35以上1.40未満
ランク3:反射濃度 1.30以上1.35未満
ランク2:反射濃度 1.25以上1.30未満
ランク1:反射濃度 1.24未満
<Image density evaluation rank>
Rank 5: Reflection density 1.40 or more Rank 4: Reflection density 1.35 or more and less than 1.40 Rank 3: Reflection density 1.30 or more and less than 1.35 Rank 2: Reflection density 1.25 or more and less than 1.30 Rank 1 : Reflection density less than 1.24

次に、前記評価機の定着器を改造して、150℃乃至240℃の温度範囲で定着温度を設定して、上半分が100μm幅の横線パターンおよびベタ黒、下半分がベタ白である原稿を用いて、オフセットの発生しやすい複写機用普通紙(坪量60g/m2)にコピー画像を出力した。高温オフセットによる画像上の汚れを目視で確認し、発生した温度を高温オフセット性として5段階のランク付けをおこない、実用上問題とならないランク3以上を合格とした。 Next, the fixing device of the evaluation machine is modified so that the fixing temperature is set in a temperature range of 150 ° C. to 240 ° C., and the original is a horizontal line pattern with a width of 100 μm and solid black, and the lower half is solid white. Was used to output a copy image on plain paper for copying machines (basis weight: 60 g / m 2 ) where offset is likely to occur. The contamination on the image due to the high temperature offset was visually confirmed, and the generated temperature was ranked as a high temperature offset property, and was ranked in five stages.

<耐高温オフセット性 評価ランク>
ランク5:発生温度 240℃でも発生せず
ランク4:発生温度 220℃以上240℃以下
ランク3:発生温度 200℃以上220℃未満
ランク2:発生温度 180℃以上200℃未満
ランク1:発生温度 180℃未満
<High temperature offset resistance evaluation rank>
Rank 5: Generation temperature 240 ° C does not occur Rank 4: Generation temperature 220 ° C to 240 ° C Rank 3: Generation temperature 200 ° C to less than 220 ° C Rank 2: Generation temperature 180 ° C to 200 ° C Rank 1: Generation temperature 180 Less than ℃

次に、150℃乃至240℃の温度範囲で定着温度を設定して、複写機用普通紙(坪量75g/m2)を用いて紙上のトナー現像量が0.6mg/cm2となる画像を出力した。得られた画像を4.9kPaの荷重をかけたシルボン紙で5往復の摺擦を行い、摺擦前後の濃度低下率が10%以下になる定着温度を低温定着性として5段階のランク付けをおこない、実用上問題とならないランク3以上を合格とした。 Next, the fixing temperature is set in the temperature range of 150 ° C. to 240 ° C., and the toner development amount on the paper becomes 0.6 mg / cm 2 by using plain paper for copying machines (basis weight 75 g / m 2 ). Was output. The obtained image is rubbed 5 times with sylbon paper with a load of 4.9 kPa, and the fixing temperature is 10% or less before and after the rubbing. The rank 3 or higher, which does not cause any practical problems, was accepted.

<低温定着性 評価ランク>
ランク5:定着温度 150℃以下
ランク4:定着温度 150℃超え160℃以下
ランク3:定着温度 160℃超え170℃以下
ランク2:定着温度 170℃超え180℃以下
ランク1:定着温度 180℃超え
<Low-temperature fixability evaluation rank>
Rank 5: Fixing temperature 150 ° C. or less Rank 4: Fixing temperature 150 ° C. or more and 160 ° C. or less Rank 3: Fixing temperature 160 ° C. or more and 170 ° C. or less Rank 2: Fixing temperature 170 ° C. or more and 180 ° C. or less Rank 1: Fixing temperature 180 ° C. or less

次に、長期使用時の汚染性を確認するため、画像を出力せず現像器とドラムユニットを30分間空回転したのち、初期画像濃度評価と同じ画像を出力し、さらにトナー担持体上のトナーを吸引除去しトナー担持体の表面を目視観察し、離型剤の付着やフィルミングの状態に5段階のランク付けをおこない、実用上問題とならないランク3以上を合格とした。   Next, in order to confirm the contamination during long-term use, the developer and drum unit are idled for 30 minutes without outputting an image, and then the same image as the initial image density evaluation is output, and the toner on the toner carrier is further removed. The surface of the toner carrying member was removed by suction, and the surface of the toner carrying member was visually observed, and the adhesion of the release agent and the filming state were ranked in five levels.

<トナー担持体汚染 評価ランク>
ランク5:トナー担持体に離型剤による汚染は見られず画像欠陥もない
ランク4:トナー担持体は僅かに汚染しているが画像欠陥は見られない
ランク3:僅かに画像欠陥が見られるが許容できるレベル
ランク2:画像欠陥が発生し場合により許容できない可能性がある
ランク1:離型剤による汚染に起因する顕著な画像欠陥が発生
<Evaluation rank of toner carrier contamination>
Rank 5: The toner carrier is not contaminated by the release agent and there is no image defect. Rank 4: The toner carrier is slightly contaminated but no image defect is observed. Rank 3: The image defect is slightly observed. Acceptable level Rank 2: Image defects may occur and may not be acceptable in some cases Rank 1: Significant image defects caused by contamination with release agent

これらの評価の結果、本発明のトナーT1は熱風による表面改質工程を経たトナーであっても離型剤の染み出しによるトナー担持体の汚染を引き起こすことなく画像濃度も良好であり、離型剤を含有していることにより低温定着性、耐高温オフセット性についても良好であった。   As a result of these evaluations, even when the toner T1 of the present invention is a toner that has undergone a surface modification step with hot air, the image density is good without causing contamination of the toner carrier due to the exudation of the release agent, and the release Due to the inclusion of the agent, the low-temperature fixability and high-temperature offset resistance were also good.

<実施例2乃至6、比較例1乃至7>
上記トナーT2乃至T13を用いて、実施例1と同様に初期濃度の評価および高温オフセット性、低温定着性、トナー担持体汚染の評価をおこなった。評価結果を表3に示す。
<Examples 2 to 6 and Comparative Examples 1 to 7>
Using the toners T2 to T13, evaluation of initial density and evaluation of high temperature offset property, low temperature fixability, and toner carrier contamination were performed in the same manner as in Example 1. The evaluation results are shown in Table 3.

<実施例7乃至8、比較例8>
トナーT14乃至16各々と、シリコン樹脂で表面被覆した磁性フェライトキャリア粒子(平均粒子径50μm)とを、トナー濃度が6質量%となるよう混合し、二成分現像剤とした。
<Examples 7 to 8 and Comparative Example 8>
Each of toners T14 to T16 and magnetic ferrite carrier particles (average particle diameter of 50 μm) coated with a silicon resin were mixed so that the toner concentration was 6% by mass to obtain a two-component developer.

非磁性二成分現像剤を用いる現像方式である市販のカラー複合機iR C2550(キヤノン社製)のプロセススピードを1.1倍とした改造機を用い、トナーT14乃至16で各々作製した二成分現像剤を用いて実施例1と同様にして初期画像濃度、低温定着性、高温オフセットの評価をおこなった。   Two-component development using toners T14 to T16, respectively, using a modified machine with a process speed of 1.1 times that of a commercially available color multifunction peripheral iR C2550 (manufactured by Canon Inc.), which is a development method using a non-magnetic two-component developer. The initial image density, low temperature fixability, and high temperature offset were evaluated in the same manner as in Example 1 using the agent.

次に、転写ボソの起こりやすいスーパーエコノミー紙(坪量64g/m2)を用い、二次転写圧が仕様の80%となるよう改造し、全面黒ベタ原稿を用いて画像濃度を調整し、紙上のトナー現像量が1.1mg/cm2となる画像を出力した。この画像を目視観察し転写ボソの状態に5段階のランク付けをおこない、実用上問題とならないランク3以上を合格とした。 Next, using super economy paper (basis weight 64 g / m 2 ), which tends to cause transfer bulging, the secondary transfer pressure was remodeled to 80% of the specification, and the image density was adjusted using a solid black original. An image having a toner development amount on paper of 1.1 mg / cm 2 was output. This image was visually observed, and the transfer bow state was ranked in five stages, and rank 3 or higher, which does not cause a problem in practice, was accepted.

<転写ボソ 評価ランク>
ランク5:均一なベタ画像が出力される
ランク4:強力な光にかざしてみると、僅かに転写ボソが確認できる
ランク3:通常光で僅かに転写ボソが確認できるが許容できるレベル
ランク2:転写ボソが確認され場合により許容できない可能性がある
ランク1:顕著な転写ボソが発生し不均一なベタ画像である
<Evaluation rank of transfer boss>
Rank 5: A uniform solid image is output. Rank 4: When the image is held over a strong light, a slight transfer margin can be confirmed. Rank 3: A slight level of transfer margin can be confirmed with normal light, but an acceptable level. Rank 2: There is a possibility that the transfer margin is confirmed and may not be acceptable. Rank 1: A noticeable transfer margin occurs and the image is uneven.

以上の評価結果より、本発明の効果を確認した。   From the above evaluation results, the effect of the present invention was confirmed.

実施例に挙げたトナーは、いずれも画像濃度や低温定着性、耐高温オフセット性について良好であり、離型剤の染み出しによる汚染や転写ボソも皆無または軽微であり、本発明の効果が確認された。   The toners mentioned in the examples are all good in terms of image density, low-temperature fixability, and high-temperature offset resistance, and have no or slight contamination due to exudation of a release agent and transfer bulge, confirming the effects of the present invention. It was done.

結着樹脂の結晶部分による第2のピークΔH2が小さめである実施例4および実施例3については、実施例の中でも本発明の効果がやや小さく、離型剤の染み出しに起因すると思われる濃度低下が初期から発生しており、トナー中に結着樹脂の結晶部分が存在することにより離型剤の染み出しを抑える効果が発現することを示唆していると考えている。   Regarding Example 4 and Example 3 in which the second peak ΔH2 due to the crystal portion of the binder resin is small, the effect of the present invention is somewhat small among the examples, and the concentration is considered to be caused by the exudation of the release agent. The decrease has occurred from the beginning, and it is considered that the presence of the crystal part of the binder resin in the toner suggests that the effect of suppressing the release of the release agent is expressed.

反対に該ΔH2が大きめである実施例2および実施例6については、軽微ではあったが高温オフセットが見られ、結晶成分の量をあらわすΔH2の好ましい範囲が0.40J/g乃至1.75J/gであることを示唆している。   On the contrary, in Examples 2 and 6 in which ΔH2 is large, although it was slight, a high temperature offset was observed, and a preferable range of ΔH2 representing the amount of the crystal component was 0.40 J / g to 1.75 J / g.

低温定着性および耐高温オフセット性については、主にP1およびP2のピーク温度に影響を受けているものと考えるが、P1およびP2のピーク温度が本発明の範囲であれば定着性に実用上の問題がないことが評価により確認された。   The low-temperature fixability and the high-temperature offset resistance are considered to be mainly influenced by the peak temperatures of P1 and P2, but if the peak temperatures of P1 and P2 are within the range of the present invention, the fixability is practical. The evaluation confirmed that there was no problem.

また、トナーに添加する磁性体に換えて顔料を含有させた二成分トナーである実施例7乃至8についても、磁性トナーと同様の結果であることから、本発明のトナーが磁性・非磁性にかかわらず効果を発揮することが確認された。   Also, in Examples 7 to 8, which are two-component toners containing pigment instead of the magnetic material added to the toner, the results are the same as those of the magnetic toner, so that the toner of the present invention is magnetic and non-magnetic. Regardless, it was confirmed to be effective.

結着樹脂の結晶成分による第2のピークΔH2が過小である比較例2および比較例8、また、結晶ピークのない比較例5乃至7については本発明の効果が僅かであるか、または全くみられなかった。熱風による表面改質工程で表面改質処理されたときにトナー粒子表面に離型剤が染み出してしまい、染み出した離型剤が画像濃度の低下やトナー担持体の汚染、二成分現像剤である比較例8では転写ボソを引き起こしたものと考える。   The comparative example 2 and comparative example 8 in which the second peak ΔH2 due to the crystal component of the binder resin is excessively small, and the comparative examples 5 to 7 having no crystal peak have little or no effect of the present invention. I couldn't. When the surface modification process is performed in the hot air surface modification process, the release agent oozes out to the surface of the toner particles, and the leached release agent causes a decrease in image density, contamination of the toner carrier, two-component developer. In Comparative Example 8, it is considered that the transfer was caused.

これらの評価により、本発明によればトナー中に離型剤が存在するトナーを高度に球形化して用いても、離型剤の染み出しによる現像や転写への悪影響を引き起こさず、球形化による電子写真性能の向上と、コスト性能、環境性能を高いレベルで並立できるトナーを提供できることを確認した。   According to these evaluations, according to the present invention, even when a toner having a release agent in the toner is used in a highly spheroidized form, it does not cause adverse effects on the development and transfer due to the release of the release agent, and the spheroidization It has been confirmed that it is possible to provide a toner that can improve the electrophotographic performance and provide a high level of cost performance and environmental performance.

Figure 2012159712
Figure 2012159712

Figure 2012159712
Figure 2012159712

Figure 2012159712
Figure 2012159712

100 粉体/気流A供給ゾーン、101 気流B供給ゾーン、102 気流C噴射部、103 気流D供給ゾーン、104 気流E供給ゾーン、105 搬送エアー供給管、106 冷却ジャケット、107 支持部材、108 清流部材、109 気流A、110 トナー供給ゾーン、111 気流F供給ゾーン DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Powder / airflow A supply zone, 101 Airflow B supply zone, 102 Airflow C injection part, 103 Airflow D supply zone, 104 Airflow E supply zone, 105 Conveyance air supply pipe, 106 Cooling jacket, 107 Support member, 108 Clear flow member 109 airflow A, 110 toner supply zone, 111 airflow F supply zone

Claims (2)

結着樹脂および着色剤を少なくとも含有するトナー粒子を有するトナーであり、該結着樹脂は、示差走査熱量計により測定されるDSC曲線において、温度55℃以上75℃以下に第1の吸熱ピークを有し、温度80℃以上120℃以下に第2の吸熱ピークを有し、該トナー粒子が、少なくとも熱風による表面改質工程を経て製造されたものであることを特徴とするトナー。   A toner having toner particles containing at least a binder resin and a colorant, the binder resin having a first endothermic peak at a temperature of 55 ° C. or higher and 75 ° C. or lower in a DSC curve measured by a differential scanning calorimeter. And a toner having a second endothermic peak at a temperature of 80 ° C. or higher and 120 ° C. or lower, wherein the toner particles are produced through a surface modification step using at least hot air. 該結着樹脂の該第2の吸熱ピークの吸熱量が0.20J/g以上2.00J/g以下であることを特徴とする請求項1に記載のトナー。   2. The toner according to claim 1, wherein an endothermic amount of the second endothermic peak of the binder resin is 0.20 J / g or more and 2.00 J / g or less.
JP2011019621A 2011-02-01 2011-02-01 Toner Withdrawn JP2012159712A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011019621A JP2012159712A (en) 2011-02-01 2011-02-01 Toner

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011019621A JP2012159712A (en) 2011-02-01 2011-02-01 Toner

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2012159712A true JP2012159712A (en) 2012-08-23

Family

ID=46840278

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2011019621A Withdrawn JP2012159712A (en) 2011-02-01 2011-02-01 Toner

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2012159712A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6335707B2 (en) toner
JP5885502B2 (en) toner
JP5921218B2 (en) Magnetic toner
JP6444088B2 (en) toner
JP5300295B2 (en) Toner and toner production method
JP2004258170A (en) Electrophotographic toner and image forming method
JP6272027B2 (en) Toner and toner production method
JP6643070B2 (en) Method for producing external additive for toner and method for producing toner
JP2007328043A (en) Electrophotographic toner
JP2000003067A (en) Toner for developing electrostatic charge image
JP2011150205A (en) Magnetic toner
JP6700779B2 (en) toner
JP5279257B2 (en) toner
JP4310146B2 (en) toner
JP4289964B2 (en) toner
JP4745823B2 (en) Image forming method
JP2012159712A (en) Toner
JP2001013715A (en) Electrostatic charge image developing toner
JP3976914B2 (en) toner
JP2012163590A (en) Toner
JP7177673B2 (en) Toner, method for producing same, and two-component developer containing same
JP3127345B2 (en) Magnetic toner
JP2012159700A (en) Toner
JP4383275B2 (en) Toner evaluation method for developing electrostatic image and method for producing toner
JP2017125916A (en) Toner and method for manufacturing toner

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20140401