JP2017003779A - Toner for electrostatic charge image development - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、静電荷像現像用トナーに関する。 The present invention relates to a toner for developing an electrostatic image.
近年、電子写真方式の画像形成装置において、プリントスピードの高速化、環境負荷低減等を目的とした一層の省エネルギー化を図るために、低いエネルギーで定着できる低温定着性の静電荷像現像用トナー(以下、単に「トナー」ともいう。)が求められている。この要求を満たすために、溶融特性に優れる結晶性樹脂を含有するトナーの開発が進められている。結晶性樹脂をトナー中に導入することで、トナーの熱溶融を低温化することができ、結果として、低温定着性が向上し、結晶性材料の導入量を増やすことにより、より定着温度を低温化することができる。さらに結晶性樹脂として結晶性ポリエステルを用い、該結晶性ポリエステルがトナー粒子の表面から1μm以内に90%以上が存在(トナー粒子表面に偏在)しているトナーが提案されており、この場合には、ある程度の少ない量(トナー100質量部に対して1〜30質量部)の結晶性ポリエステルにて、低温定着性を達成することができる(例えば、特許文献1参照)。 In recent years, in an electrophotographic image forming apparatus, in order to further save energy for the purpose of increasing the printing speed and reducing the environmental load, the toner for developing an electrostatic image having a low-temperature fixability that can be fixed with low energy ( Hereinafter, it is simply called “toner”). In order to satisfy this requirement, development of a toner containing a crystalline resin having excellent melting characteristics is underway. By introducing the crystalline resin into the toner, the thermal melting of the toner can be lowered, and as a result, the low-temperature fixability is improved, and the fixing temperature is further lowered by increasing the amount of introduction of the crystalline material. Can be Further, there has been proposed a toner in which crystalline polyester is used as the crystalline resin, and the crystalline polyester is present in 90% or more within 1 μm from the surface of the toner particles (localized on the toner particle surface). The low-temperature fixability can be achieved with a small amount of crystalline polyester (1 to 30 parts by mass with respect to 100 parts by mass of toner) (see, for example, Patent Document 1).
しかしながら、低温定着性を高めるために、結晶性材料の導入量を増やしたトナーや、トナー粒子表面に結晶性材料を偏在させた特許文献1に記載のトナーでは、トナーの粉体流動性が十分ではなく、画像不良が発生しやすいという課題が発生する。即ち、結晶性材料の導入量を増やしたトナーや特許文献1に記載のトナーでは、トナー粒子表面においては、結晶性樹脂とトナーバインダー樹脂(ここでは、結晶性樹脂以外の非晶性樹脂等)との相溶による可塑化が発生し、トナー粒子の粉体としての流動性が低下する。流動性が低下すると機内でのトナーとキャリアの混合性が下がる。混合性が低下することで、トナー同士やトナーとキャリア間の摩擦帯電性が低下し帯電不良が発生することで、画像濃度の低下(紙上の文字等の画像の濃さが薄くなる)や飛散などの画質悪化が発生する。また、トナー粒子中心周辺に存在する結晶性樹脂は、定着器(定着機)の熱による溶融およびトナーバインダー樹脂(結晶性樹脂以外の非晶性樹脂等)との相溶がしづらいため、定着画像を形成するトナー層中に粒界を持ったドメインとして残りやすく、トナー粒子の中心近傍に存在していた結晶性樹脂付近は靱性が低くなり、定着後の画像の折り曲げ強度が悪化するという課題が発生する。 However, in order to improve the low-temperature fixability, the toner in which the amount of the crystalline material introduced is increased or the toner described in Patent Document 1 in which the crystalline material is unevenly distributed on the surface of the toner particles has sufficient powder flowability of the toner. Instead, there is a problem that image defects are likely to occur. That is, in the toner in which the introduction amount of the crystalline material is increased and the toner described in Patent Document 1, on the toner particle surface, the crystalline resin and the toner binder resin (in this case, an amorphous resin other than the crystalline resin). Plasticization occurs due to compatibility with the toner, and the fluidity of the toner particles as powder decreases. When the fluidity is lowered, the toner and carrier mixing properties in the machine are lowered. Lowering the mixing property reduces the frictional chargeability between the toners and between the toner and the carrier, resulting in poor charging, resulting in a decrease in image density (the density of images such as letters on paper becomes lighter) and scattering. Degradation of image quality occurs. The crystalline resin around the center of the toner particles is difficult to melt due to heat from the fixing device (fixing machine) and to be compatible with the toner binder resin (amorphous resin other than the crystalline resin). There is a problem that the toner layer forming an image tends to remain as a domain having a grain boundary, and the toughness is low in the vicinity of the crystalline resin existing in the vicinity of the center of the toner particle, and the bending strength of the image after fixing is deteriorated. Will occur.
そこで本発明では、画質悪化や画像の折り曲げ強度の低下を抑制しつつ、低温定着できる静電荷像現像用トナーを提供することを目的とする。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a toner for developing an electrostatic charge image that can be fixed at a low temperature while suppressing deterioration in image quality and reduction in the bending strength of an image.
本発明者らは、上記課題解決のために鋭意研究し、その結果、トナー粒子中の結晶性樹脂の量と存在位置を規定することにより、上記課題が解決し得ることを見出し、本発明を完成するに至った。すなわち、本発明の上記目的は、以下の構成により達成される。 The present inventors have intensively studied to solve the above problems, and as a result, have found that the above problems can be solved by defining the amount and location of the crystalline resin in the toner particles. It came to be completed. That is, the above object of the present invention is achieved by the following configuration.
1.少なくとも非晶性樹脂および結晶性樹脂を含有するトナー粒子を含む静電荷像現像用トナーであって、
ルテニウム染色した該トナー粒子断面において、該結晶性樹脂全体に対して該トナー粒子表面から中心方向に0.3μm以内の位置(エリアA)に存在する該結晶性樹脂が20面積%以下、かつ該トナー粒子表面から中心方向に下記式を満たす(Y)μm以上の位置(エリアB)に存在する該結晶性樹脂が30面積%以下であることを特徴とする静電荷像現像用トナー。
1. An electrostatic charge image developing toner comprising toner particles containing at least an amorphous resin and a crystalline resin,
In the cross section of the ruthenium-dyed toner particles, the crystalline resin present at a position (area A) within 0.3 μm in the central direction from the toner particle surface with respect to the entire crystalline resin is 20 area% or less, and A toner for developing an electrostatic charge image, wherein the crystalline resin present at a position (area B) of (Y) μm or more satisfying the following formula in the center direction from the surface of the toner particles is 30 area% or less.
ここで、式中の(X)は、トナー粒子の体積基準のメジアン粒径(μm)を表す。 Here, (X) in the formula represents the volume-based median particle diameter (μm) of the toner particles.
2.ルテニウム染色した前記トナー粒子断面において、前記結晶性樹脂全体に対して前記エリアAに存在する前記結晶性樹脂が10面積%以下、かつ前記エリアBに存在する前記結晶性樹脂が20面積%以下であることを特徴とする上記1項に記載の静電荷像現像用トナー。 2. In the cross section of the ruthenium-dyed toner particles, the crystalline resin present in the area A is 10 area% or less and the crystalline resin present in the area B is 20 area% or less with respect to the entire crystalline resin. 2. The toner for developing an electrostatic charge image according to item 1 above.
3.前記静電荷像現像用トナーのトナー粒子が、さらに離型剤を含むものであって、
ルテニウム染色した該トナー粒子断面において、該離型剤全体に対して前記エリアAに存在する離型剤が10面積%以下、かつ前記エリアBに存在する該離型剤が64面積%以上であることを特徴とする1項または2項に記載の静電荷像現像用トナー。
3. The toner particles of the electrostatic image developing toner further contain a release agent,
In the cross section of the ruthenium-dyed toner particles, the release agent present in the area A is 10 area% or less and the release agent present in the area B is 64 area% or more with respect to the entire release agent. Item 3. The toner for developing an electrostatic charge image according to Item 1 or 2.
4.前記結晶性樹脂が、結晶性樹脂ユニットと、結晶性樹脂以外の非晶性樹脂ユニットとが化学的に結合した樹脂であることを特徴とする上記1項〜3項のいずれか1項に記載の静電荷像現像用トナー。 4). The crystalline resin is a resin in which a crystalline resin unit and an amorphous resin unit other than the crystalline resin are chemically bonded to each other. Toner for developing electrostatic images.
5.前記トナー粒子の体積基準のメジアン粒径が、3.0μm以上8.0μm以下であることを特徴とする上記1項〜4項のいずれか1項に記載の静電荷像現像用トナー。 5. 5. The electrostatic charge image developing toner according to any one of items 1 to 4, wherein the toner particles have a volume-based median particle size of 3.0 μm or more and 8.0 μm or less.
本発明によれば、トナー粒子中の結晶性樹脂の量と存在位置を規定することで、トナーの低温定着性と粉体の流動性の両立を図ることができ、ひいては画質悪化や画像の折り曲げ強度の低下を抑制しつつ、低温定着できる静電荷像現像用トナーを提供できる。即ち、トナー粒子表面、詳しくはトナー粒子表面から0.3μm以内の位置(エリアA)には、結晶性樹脂を一定量(20面積%)以下しか存在させないことにより、画像不良が発生しない十分なトナーの粉体流動性を確保することができる。また、低温定着に効果が小さいトナー粒子中心付近、詳しくはトナー粒子表面から(Y)μm以上の位置(エリアB)には、結晶性樹脂を一定量(30面積%)以下しか存在させないことにより、定着後の画像の折り曲げ強度の低下を抑制できる。トナー粒子表面(エリアA)と中心付近(エリアB)の間に結晶性樹脂を一定量(50面積%)以上偏在させることにより低温定着を達成することができる。 According to the present invention, by defining the amount and location of the crystalline resin in the toner particles, it is possible to achieve both low-temperature fixability of the toner and fluidity of the powder, resulting in deterioration in image quality and bending of the image. An electrostatic charge image developing toner that can be fixed at a low temperature while suppressing a decrease in strength can be provided. In other words, a certain amount (20 area%) or less of the crystalline resin is present on the toner particle surface, specifically, a position within 0.3 μm from the toner particle surface (area A), so that image defects do not occur. The powder fluidity of the toner can be ensured. In addition, a certain amount (30 area%) or less of the crystalline resin is present in the vicinity of the center of the toner particle, which is less effective for low-temperature fixing, specifically, at a position (Y) μm or more (area B) from the toner particle surface. Further, it is possible to suppress a decrease in the bending strength of the image after fixing. Low temperature fixing can be achieved by unevenly distributing the crystalline resin more than a certain amount (50 area%) between the toner particle surface (area A) and the vicinity of the center (area B).
以下、本発明を実施するための形態について詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described in detail.
<トナー>
本発明の一形態に係る静電荷像現像用トナーは、少なくとも非晶性樹脂および結晶性樹脂を含有するトナー粒子を含むである。さらに、ルテニウム染色した該トナー粒子の断面において、該結晶性樹脂全体に対して該トナー粒子の表面から中心方向に0.3μm以内の位置(エリアA)に存在する該結晶性樹脂が20面積%以下、かつ該トナー粒子の表面から中心方向に下記式を満たす(Y)μm以上の位置(エリアB)に存在する該結晶性樹脂が30面積%以下であることを特徴とするものである。ここで、式:(Y)=0.15×(X)+0.3(式中の(X)は、トナー粒子の体積基準のメジアン粒径(μm)を表す。)。かかる構成を有することで、上記した発明の効果を有効に発現し得るものである。
<Toner>
An electrostatic charge image developing toner according to an aspect of the present invention includes toner particles containing at least an amorphous resin and a crystalline resin. Further, in the cross section of the toner particles dyed with ruthenium, the crystalline resin present at a position (area A) within 0.3 μm in the central direction from the surface of the toner particles with respect to the entire crystalline resin is 20 area%. The crystalline resin present at a position (area B) of (Y) μm or more that satisfies the following formula in the center direction from the surface of the toner particles is 30 area% or less. Here, the formula: (Y) = 0.15 × (X) +0.3 (wherein (X) represents the volume-based median particle size (μm) of the toner particles). By having such a configuration, the above-described effects of the invention can be effectively expressed.
以下、本発明に係る静電荷像現像用トナーの構成要素について、詳細に説明する。 Hereinafter, components of the electrostatic image developing toner according to the present invention will be described in detail.
(トナー粒子)
本発明に係る静電荷像現像用トナーのトナー粒子は、結着樹脂(バインダー樹脂)として非晶性樹脂および結晶性樹脂を含有するものである。また、トナー粒子は、必要に応じて、離型剤、着色剤、磁性粉、荷電制御剤などの他のトナー粒子の構成成分を含有してもよい。また、本発明のトナー粒子は、水系媒体中で作製される湿式の製造方法(例えば、乳化凝集法など)により得られるものであることが好ましい。
(Toner particles)
The toner particles of the electrostatic image developing toner according to the present invention contain an amorphous resin and a crystalline resin as a binder resin (binder resin). Further, the toner particles may contain other toner particle constituents such as a release agent, a colorant, a magnetic powder, and a charge control agent, if necessary. The toner particles of the present invention are preferably those obtained by a wet production method (for example, an emulsion aggregation method) produced in an aqueous medium.
〈結着樹脂(非晶性樹脂および結晶性樹脂)〉
本発明に係るトナー粒子は、結着樹脂(バインダー樹脂)として、非晶性樹脂および結晶性樹脂を含む。
<Binder resin (amorphous resin and crystalline resin)>
The toner particles according to the present invention include an amorphous resin and a crystalline resin as a binder resin (binder resin).
(1)非晶性樹脂
非晶性樹脂について特に制限はなく、本技術分野における従来公知の非晶性樹脂が用いられうるが、なかでも非晶性樹脂は非晶性のビニル系樹脂を含むことが好ましい。非晶性樹脂がビニル系樹脂を含むことで、低コストかつ低温定着が可能という利点がある。ここで、「ビニル系樹脂」とは、少なくともビニル系単量体を用いた重合により得られる樹脂である。非晶性のビニル系樹脂として、具体的には、アクリル樹脂、スチレンアクリル共重合体樹脂などが挙げられる。なかでも、非晶性のビニル系樹脂としては、スチレン系単量体および(メタ)アクリル酸エステル系単量体を用いて形成されるスチレンアクリル共重合体樹脂が好ましい。
(1) Amorphous resin There is no particular limitation on the amorphous resin, and a conventionally known amorphous resin in this technical field can be used. Among them, the amorphous resin includes an amorphous vinyl-based resin. It is preferable. Since the amorphous resin contains a vinyl resin, there is an advantage that fixing at low cost and low temperature is possible. Here, the “vinyl resin” is a resin obtained by polymerization using at least a vinyl monomer. Specific examples of the amorphous vinyl resin include an acrylic resin and a styrene acrylic copolymer resin. Among these, as the amorphous vinyl resin, a styrene acrylic copolymer resin formed using a styrene monomer and a (meth) acrylic acid ester monomer is preferable.
非晶性のビニル系樹脂を形成するビニル系単量体としては、下記のものから選択される1種または2種以上が用いられうる。 As the vinyl monomer that forms the amorphous vinyl resin, one or more selected from the following may be used.
(a)スチレン系単量体
スチレン系単量体としては、例えば、スチレン、o−メチルスチレン、m−メチルスチレン、p−メチルスチレン、α−メチルスチレン、p−フェニルスチレン、p−エチルスチレン、2,4−ジメチルスチレン、p−tert−ブチルスチレン、p−n−ヘキシルスチレン、p−n−オクチルスチレン、p−n−ノニルスチレン、p−n−デシルスチレン、p−n−ドデシルスチレンおよびこれらの誘導体などが挙げられる。
(A) Styrene monomer Examples of the styrene monomer include styrene, o-methyl styrene, m-methyl styrene, p-methyl styrene, α-methyl styrene, p-phenyl styrene, p-ethyl styrene, 2,4-dimethylstyrene, p-tert-butylstyrene, pn-hexylstyrene, pn-octylstyrene, pn-nonylstyrene, pn-decylstyrene, pn-dodecylstyrene, and the like And derivatives thereof.
(b)(メタ)アクリル酸エステル系単量体
(メタ)アクリル酸エステル系単量体としては、例えば、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸n−ブチル、(メタ)アクリル酸イソプロピル、(メタ)アクリル酸イソブチル、(メタ)アクリル酸t−ブチル、(メタ)アクリル酸n−オクチル、(メタ)アクリル酸2−エチルヘキシル、(メタ)アクリル酸ステアリル、(メタ)アクリル酸ラウリル、(メタ)アクリル酸フェニル、(メタ)アクリル酸ジエチルアミノエチル、(メタ)アクリル酸ジメチルアミノエチルおよびこれらの誘導体などが挙げられる。
(B) (Meth) acrylic acid ester monomer As (meth) acrylic acid ester monomer, for example, methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, n-butyl (meth) acrylate , (Meth) acrylate isopropyl, (meth) acrylate isobutyl, (meth) acrylate t-butyl, (meth) acrylate n-octyl, (meth) acrylate 2-ethylhexyl, (meth) acrylate stearyl, ( Examples include lauryl methacrylate, phenyl (meth) acrylate, diethylaminoethyl (meth) acrylate, dimethylaminoethyl (meth) acrylate, and derivatives thereof.
(c)ビニルエステル類
ビニルエステル類(の単量体)としては、例えば、プロピオン酸ビニル、酢酸ビニル、ベンゾエ酸ビニルなどが挙げられる。
(C) Vinyl esters Examples of vinyl esters (monomer thereof) include vinyl propionate, vinyl acetate, and vinyl benzoate.
(d)ビニルエーテル類
ビニルエーテル類(の単量体)としては、例えば、ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテルなどが挙げられる。
(D) Vinyl ethers Examples of vinyl ethers (monomers thereof) include vinyl methyl ether and vinyl ethyl ether.
(e)ビニルケトン類
ビニルケトン類(の単量体)としては、例えば、ビニルメチルケトン、ビニルエチルケトン、ビニルヘキシルケトンなどが挙げられる。
(E) Vinyl ketones Examples of vinyl ketones (monomers thereof) include vinyl methyl ketone, vinyl ethyl ketone, vinyl hexyl ketone, and the like.
(f)N−ビニル化合物類
N−ビニル化合物類(の単量体)としては、例えば、N−ビニルカルバゾール、N−ビニルインドール、N−ビニルピロリドンなどが挙げられる。
(F) N-vinyl compounds N-vinyl compounds (monomer thereof) include, for example, N-vinylcarbazole, N-vinylindole, N-vinylpyrrolidone and the like.
(g)その他
その他の単量体としては、例えば、ビニルナフタレン、ビニルピリジンなどのビニル化合物類、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、アクリルアミドなどのアクリル酸あるいはメタクリル酸誘導体などが挙げられる。
(G) Other Examples of other monomers include vinyl compounds such as vinyl naphthalene and vinyl pyridine, and acrylic acid or methacrylic acid derivatives such as acrylonitrile, methacrylonitrile, and acrylamide.
また、ビニル系単量体としては、例えばカルボキシ基、スルホン酸基、リン酸基などのイオン性解離基を有する単量体を用いることが好ましい。具体的には、以下のものがある。 Moreover, as a vinyl-type monomer, it is preferable to use the monomer which has ionic dissociation groups, such as a carboxy group, a sulfonic acid group, and a phosphoric acid group, for example. Specifically, there are the following.
カルボキシ基を有する単量体としては、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、イタコン酸、ケイ皮酸、フマル酸、マレイン酸モノアルキルエステル、イタコン酸モノアルキルエステルなどが挙げられる。また、スルホン酸基を有する単量体としては、スチレンスルホン酸、アリルスルホコハク酸、2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸などが挙げられる。さらに、リン酸基を有する単量体としてはアシドホスホオキシエチルメタクリレートなどが挙げられる。 Examples of the monomer having a carboxy group include acrylic acid, methacrylic acid, maleic acid, itaconic acid, cinnamic acid, fumaric acid, maleic acid monoalkyl ester, itaconic acid monoalkyl ester, and the like. Examples of the monomer having a sulfonic acid group include styrene sulfonic acid, allyl sulfosuccinic acid, and 2-acrylamido-2-methylpropane sulfonic acid. Furthermore, examples of the monomer having a phosphate group include acid phosphooxyethyl methacrylate.
さらに、ビニル系単量体として、多官能性ビニル類を使用し、非晶性のビニル系樹脂を、架橋構造を有するものとすることもできる。多官能性ビニル類としては、ジビニルベンゼン、エチレングリコールジメタクリレート、エチレングリコールジアクリレート、ジエチレングリコールジメタクリレート、ジエチレングリコールジアクリレート、トリエチレングリコールジメタクリレート、トリエチレングリコールジアクリレート、ネオペンチルグリコールジメタクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレートなどが挙げられる。 Furthermore, polyfunctional vinyls can be used as the vinyl monomer, and the amorphous vinyl resin can have a crosslinked structure. Polyfunctional vinyls include divinylbenzene, ethylene glycol dimethacrylate, ethylene glycol diacrylate, diethylene glycol dimethacrylate, diethylene glycol diacrylate, triethylene glycol dimethacrylate, triethylene glycol diacrylate, neopentyl glycol dimethacrylate, neopentyl glycol Examples include diacrylate.
以上、非晶性樹脂の好ましい形態として、ビニル系樹脂について詳細に説明したが、非晶性樹脂として、スチレンアクリル変性ポリエステル樹脂等といった、非晶性ポリエステル樹脂などが用いられてもよい。 As described above, the vinyl resin has been described in detail as a preferable form of the amorphous resin. However, an amorphous polyester resin such as a styrene acrylic modified polyester resin may be used as the amorphous resin.
非晶性樹脂のガラス転移点(Tg)は、25〜60℃であることが好ましく、より好ましくは35〜55℃である。非晶性樹脂のガラス転移点が上記の範囲にあることにより、十分な低温定着性および耐熱保管性(更には粉体の流動性)が両立して得られる。なお、非晶性樹脂のガラス転移点(Tg)は、「ダイヤモンドDSC」(パーキンエルマー社製)を用いて測定される値である。測定手順としては、測定試料(非晶性樹脂)3.0mgをアルミニウム製パンに封入し、ホルダーにセットする。リファレンスは空のアルミニウム製パンを使用した。測定条件としては、測定温度0℃〜200℃、昇温速度10℃/分、降温速度10℃/分で、Heat−cool−Heatの温度制御で行い、その2nd.Heatにおけるデータをもとに解析を行い、第1の吸熱ピークの立ち上がり前のベースラインの延長線と、第1のピークの立ち上がり部分からピーク頂点までの間で最大傾斜を示す接線を引き、その交点をガラス転移点とする。 The glass transition point (Tg) of the amorphous resin is preferably 25 to 60 ° C, more preferably 35 to 55 ° C. When the glass transition point of the amorphous resin is in the above range, sufficient low-temperature fixability and heat-resistant storage properties (and powder fluidity) can be obtained at the same time. The glass transition point (Tg) of the amorphous resin is a value measured using “diamond DSC” (manufactured by PerkinElmer). As a measurement procedure, 3.0 mg of a measurement sample (amorphous resin) is sealed in an aluminum pan and set in a holder. The reference used an empty aluminum pan. The measurement conditions were a measurement temperature of 0 ° C. to 200 ° C., a temperature increase rate of 10 ° C./min, a temperature decrease rate of 10 ° C./min, and heat-cool-heat temperature control. Perform analysis based on the data in Heat, draw a baseline extension before the rise of the first endothermic peak, and a tangent line indicating the maximum slope between the rise of the first peak and the peak apex, Let the intersection be the glass transition point.
また、非晶性樹脂の、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)によって測定される分子量は、重量平均分子量(Mw)で10,000〜100,000であることが好ましい。本発明において、非晶性樹脂GPCによる分子量は、以下のようにして測定される値である。すなわち、装置「HLC−8120GPC」(東ソー株式会社製)およびカラム「TSKguardcolumn+TSKgelSuperHZ−M3連」(東ソー株式会社製)を用い、カラム温度を40℃に保持しながら、キャリア溶媒としてテトラヒドロフラン(THF)を流速0.2mL/minで流し、測定試料(非晶性樹脂)を室温において超音波分散機を用いて5分間処理を行う溶解条件で濃度1mg/mlになるようにテトラヒドロフランに溶解させ、次いで、ポアサイズ0.2μmのメンブランフィルターで処理して試料溶液を得、この試料溶液10μLを上記のキャリア溶媒と共に装置内に注入し、屈折率検出器(RI検出器)を用いて検出し、測定試料の有する分子量分布を単分散のポリスチレン標準粒子を用いて測定した検量線を用いて算出される。検量線測定用のポリスチレンとしては10点用いる。 Moreover, it is preferable that the molecular weight measured by gel permeation chromatography (GPC) of an amorphous resin is 10,000-100,000 in a weight average molecular weight (Mw). In the present invention, the molecular weight of the amorphous resin GPC is a value measured as follows. That is, using an apparatus “HLC-8120GPC” (manufactured by Tosoh Corporation) and a column “TSKguardcolumn + TSKgelSuperHZ-M3 series” (manufactured by Tosoh Corporation), while maintaining the column temperature at 40 ° C., tetrahydrofuran (THF) was used as a carrier solvent at a flow rate. Flow at 0.2 mL / min, and dissolve the measurement sample (amorphous resin) in tetrahydrofuran to a concentration of 1 mg / ml under a dissolution condition in which treatment is performed for 5 minutes using an ultrasonic disperser at room temperature. A sample solution is obtained by processing with a 0.2 μm membrane filter, and 10 μL of this sample solution is injected into the apparatus together with the carrier solvent described above, detected using a refractive index detector (RI detector), and possessed by the measurement sample. The molecular weight distribution was measured using monodisperse polystyrene standard particles. Calculated using a standard curve. Ten polystyrenes are used for calibration curve measurement.
(2)結晶性樹脂
結晶性樹脂についても特に制限はなく、本技術分野における従来公知の結晶性樹脂が用いられうるが、なかでも結晶性樹脂は結晶性ポリエステル樹脂を含むことが好ましい。ここで、「結晶性樹脂」とは、(2価以上のカルボン酸(多価カルボン酸)と、2価以上のアルコール(多価アルコール)との重縮合反応によって得られる公知のポリエステル樹脂のうち、)示差走査熱量測定(DSC)において、階段状の吸熱変化ではなく、明確な吸熱ピークを有する樹脂をいう。明確な吸熱ピークとは、具体的には、示差走査熱量測定(DSC)において、昇温速度10℃/minで測定した際に、吸熱ピークの半値幅が15℃以内であるピークのことを意味する。
(2) Crystalline resin There is no particular limitation on the crystalline resin, and a conventionally known crystalline resin in this technical field can be used, and among these, the crystalline resin preferably contains a crystalline polyester resin. Here, the “crystalline resin” refers to a known polyester resin obtained by a polycondensation reaction of a divalent or higher carboxylic acid (polyvalent carboxylic acid) and a divalent or higher alcohol (polyhydric alcohol). )) In differential scanning calorimetry (DSC), it refers to a resin having a clear endothermic peak rather than a stepwise endothermic change. The clear endothermic peak specifically means a peak in which the half-value width of the endothermic peak is within 15 ° C. when measured at a rate of temperature increase of 10 ° C./min in differential scanning calorimetry (DSC). To do.
多価カルボン酸とは、1分子中にカルボキシ基を2個以上含有する化合物である。具体的には、例えば、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、アジピン酸、セバシン酸、アゼライン酸、n−ドデシルコハク酸、ノナンジカルボン酸、デカンジカルボン酸、ウンデカンジカルボン酸、ドデカンジカルボン酸、テトラデカンジカルボン酸などの飽和脂肪族ジカルボン酸;シクロヘキサンジカルボン酸などの脂環式ジカルボン酸;フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸などの芳香族ジカルボン酸;トリメリット酸、ピロメリット酸などの3価以上の多価カルボン酸;およびこれらカルボン酸化合物の無水物、あるいは炭素数1〜3のアルキルエステルなどが挙げられる。これらは、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。 The polyvalent carboxylic acid is a compound containing two or more carboxy groups in one molecule. Specifically, for example, oxalic acid, malonic acid, succinic acid, adipic acid, sebacic acid, azelaic acid, n-dodecyl succinic acid, nonanedicarboxylic acid, decanedicarboxylic acid, undecanedicarboxylic acid, dodecanedicarboxylic acid, tetradecanedicarboxylic acid Saturated aliphatic dicarboxylic acids such as cycloaliphatic dicarboxylic acids such as cyclohexanedicarboxylic acid, aromatic dicarboxylic acids such as phthalic acid, isophthalic acid, and terephthalic acid; trivalent or higher polyvalent carboxylic acids such as trimellitic acid and pyromellitic acid Acid; and anhydrides of these carboxylic acid compounds or alkyl esters having 1 to 3 carbon atoms. These may be used individually by 1 type and may be used in combination of 2 or more type.
多価アルコールとは、1分子中に水酸基を2個以上含有する化合物である。具体的には、例えば、1,2−プロパンジオール、1,3−プロパンジオール、1,4−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,6−へキサンジオール、1,7−へプタンジオール、1,8−オクタンジオール、1,9−ノナンジオール、ドデカンジオール、ネオペンチルグリコール、1,4−ブテンジオールなどの脂肪族ジオール;グリセリン、ペンタエリスリトール、トリメチロールプロパン、ソルビトールなどの3価以上の多価アルコールなどが挙げられる。これらは、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。 A polyhydric alcohol is a compound containing two or more hydroxyl groups in one molecule. Specifically, for example, 1,2-propanediol, 1,3-propanediol, 1,4-butanediol, 1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, 1,7-heptanediol , 1,8-octanediol, 1,9-nonanediol, dodecanediol, neopentylglycol, 1,4-butenediol and other aliphatic diols; glycerin, pentaerythritol, trimethylolpropane, sorbitol A polyhydric alcohol etc. are mentioned. These may be used individually by 1 type and may be used in combination of 2 or more type.
結晶性ポリエステル樹脂の融点(Tm)は、50〜95℃であることが好ましく、より好ましくは55〜85℃である。結晶性ポリエステル樹脂の融点が上記の範囲にあることにより、十分な低温定着性および優れた耐ホットオフセット性(更には粉体の流動性)が得られる。なお、結晶性ポリエステル樹脂の融点は、樹脂組成によって制御することができる。 The melting point (Tm) of the crystalline polyester resin is preferably 50 to 95 ° C, more preferably 55 to 85 ° C. When the melting point of the crystalline polyester resin is in the above range, sufficient low-temperature fixability and excellent hot offset resistance (and powder fluidity) can be obtained. The melting point of the crystalline polyester resin can be controlled by the resin composition.
本発明において、結晶性ポリエステル樹脂の融点は、以下のようにして測定される値である。すなわち、示差走査熱量計「ダイヤモンドDSC」(パーキンエルマー社製)を用い、昇降速度10℃/minで0℃から200℃まで昇温する第1昇温過程、冷却速度10℃/minで200℃から0℃まで冷却する冷却過程、および昇降速度10℃/minで0℃から200℃まで昇温する第2昇温過程をこの順に経る測定条件(昇温・冷却条件)によって測定されるものであり、この測定によって得られるDSC曲線に基づいて、第1昇温過程における結晶性ポリエステル樹脂に由来の吸熱ピークトップ温度を、融点(Tm)とするものである。測定手順としては、測定試料(結晶性ポリエステル樹脂)3.0mgをアルミニウム製パンに封入し、ダイヤモンドDSCサンプルホルダーにセットする。リファレンスは空のアルミニウム製パンを使用する。 In the present invention, the melting point of the crystalline polyester resin is a value measured as follows. That is, using a differential scanning calorimeter “Diamond DSC” (manufactured by PerkinElmer Co., Ltd.), a first temperature raising process in which the temperature is raised from 0 ° C. to 200 ° C. at an elevation rate of 10 ° C./min, and a cooling rate of 10 ° C./min is 200 ° C. It is measured by the measurement conditions (temperature rise / cooling conditions) that pass through the cooling process for cooling from 0 to 0 ° C. and the second temperature raising process for raising the temperature from 0 ° C. to 200 ° C. at a raising / lowering rate of 10 ° C./min. The endothermic peak top temperature derived from the crystalline polyester resin in the first temperature raising process is defined as the melting point (Tm) based on the DSC curve obtained by this measurement. As a measurement procedure, 3.0 mg of a measurement sample (crystalline polyester resin) is sealed in an aluminum pan and set in a diamond DSC sample holder. The reference uses an empty aluminum pan.
また、結晶性ポリエステル樹脂の、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)によって測定される分子量は、重量平均分子量(Mw)で5,000〜50,000、数平均分子量(Mn)で1,500〜25,000であることが好ましい。結晶性ポリエステル樹脂のGPCによって測定される分子量は、測定試料として結晶性ポリエステル樹脂を用いたことの他は上記と同様にして測定されるものである。 The molecular weight of the crystalline polyester resin measured by gel permeation chromatography (GPC) is 5,000 to 50,000 in terms of weight average molecular weight (Mw) and 1,500 to 25 in terms of number average molecular weight (Mn). , 000 is preferable. The molecular weight measured by GPC of the crystalline polyester resin is measured in the same manner as described above except that the crystalline polyester resin is used as a measurement sample.
結晶性樹脂の含有量は、トナー粒子全体に対し、3〜30質量%の範囲が好ましい。結晶性樹脂の含有量がトナー粒子全体に対し、3〜30質量%の範囲内であれば、トナー加熱時に適当な弾性低下を起こすことができ、良好な低温定着性が得られる。詳しくは、結晶性樹脂の含有量がトナー粒子全体に対し3質量%以上であれば、トナー加熱時にメイン樹脂(結晶性樹脂以外の熱着樹脂;非晶性樹脂)と結晶性樹脂とが相溶しやすいため、弾性低下を起こすことができ、低温定着性がよくなる。一方、30質量%以下であれば、トナー加熱時の弾性低下が大きくなりすぎることもなく、定着器にトナーや紙が巻き付く、いわゆる高温オフセットが発生するのを効果的に防止することができる点で優れている。以上の点から、結晶性樹脂の含有量は、トナー粒子全体に対し、6〜20質量%の範囲がより好ましい。 The content of the crystalline resin is preferably in the range of 3 to 30% by mass with respect to the whole toner particles. If the content of the crystalline resin is in the range of 3 to 30% by mass with respect to the whole toner particles, an appropriate decrease in elasticity can be caused when the toner is heated, and good low-temperature fixability can be obtained. Specifically, if the content of the crystalline resin is 3% by mass or more based on the whole toner particles, the main resin (a heat-adhesion resin other than the crystalline resin; an amorphous resin) and the crystalline resin are in phase when the toner is heated. Since it is easy to dissolve, the elasticity can be lowered and the low-temperature fixability is improved. On the other hand, if the amount is 30% by mass or less, the decrease in elasticity at the time of heating the toner does not become too large, and it is possible to effectively prevent the occurrence of a so-called high temperature offset in which the toner or paper is wound around the fixing device. Excellent in terms. From the above points, the content of the crystalline resin is more preferably in the range of 6 to 20% by mass with respect to the whole toner particles.
非晶性樹脂と結晶性樹脂との質量比(非晶性樹脂/結晶性樹脂)は97/3〜70/30であることが好ましく、より好ましくは95/5〜75/25である。質量比(非晶性樹脂/結晶性樹脂)が上記範囲にあることにより、形成されるべきトナー粒子の表面に結晶性樹脂が露出せず、または、露出してもその量が極めて少なく、かつ、低温定着性を図ることができるだけの量の結晶性樹脂をトナー粒子に導入することができる。 The mass ratio of the amorphous resin to the crystalline resin (amorphous resin / crystalline resin) is preferably 97/3 to 70/30, and more preferably 95/5 to 75/25. When the mass ratio (amorphous resin / crystalline resin) is in the above range, the crystalline resin is not exposed on the surface of the toner particles to be formed, or the amount thereof is extremely small even when exposed, and An amount of crystalline resin that can achieve low-temperature fixability can be introduced into the toner particles.
結晶性樹脂は、ポリエステル重合セグメントと他の重合セグメント、特にビニル系重合セグメントとが化学結合して形成された結晶性樹脂(以下、かような複数のセグメントを有する結晶性樹脂を単に「ハイブリッド結晶性樹脂」とも称し、当該複数のセグメントを有さない結晶性樹脂を単に「ノンハイブリッド結晶性樹脂」とも称する。)を含むことが好ましい。特にハイブリッド結晶性樹脂と非晶性樹脂に同じモノマーを使っていることで両者の親和性(相溶性)が上がり、画像折り曲げ強度が向上する点で優れている。 The crystalline resin is a crystalline resin formed by chemically bonding a polyester polymer segment and another polymer segment, particularly a vinyl polymer segment (hereinafter referred to simply as “hybrid crystal”). It is also preferable that the crystalline resin not having a plurality of segments is also simply referred to as “non-hybrid crystalline resin”). In particular, the use of the same monomer for the hybrid crystalline resin and the amorphous resin is excellent in that the affinity (compatibility) between the two is increased and the image bending strength is improved.
結晶性樹脂は上記ハイブリッド結晶性樹脂のように複合化されていることが好ましく、複合化率(結晶性樹脂に占める複合化された樹脂(ハイブリッド結晶性樹脂)の割合)は結着樹脂(=非晶性樹脂+結晶性樹脂)全体に対して、5〜30質量%の範囲が好ましい。上記複合化率が、5〜30質量%の範囲では、定着後の画像において、メイン樹脂(結晶性樹脂以外の熱着樹脂;非晶性樹脂)と結晶性樹脂との間で適当な相溶性が得られる。詳しくは、上記複合化率が5質量%以上であれば、定着後の画像において、メイン樹脂(結晶性樹脂以外の熱着樹脂;非晶性樹脂)と結晶性樹脂との適度な相溶性が得られるため、メイン樹脂(結晶性樹脂以外の熱着樹脂;非晶性樹脂)と結晶性樹脂において相分離し難く、画像の折り曲げ強度が低下するのを効果的に防止することができる。また、上記複合化率が30質量%以下であれば、相溶性が高くなりすぎることもなく、メイン樹脂(結晶性樹脂以外の熱着樹脂;非晶性樹脂)のガラス転移点が低くるのを防止し、画像同士の融着による張り付き(いわゆるタッキング)が発生するのを効果的に防止することができる点で優れている。 The crystalline resin is preferably compounded like the above hybrid crystalline resin, and the compounding rate (ratio of the compounded resin (hybrid crystalline resin) in the crystalline resin) is the binder resin (= A range of 5 to 30% by mass is preferable with respect to the whole (amorphous resin + crystalline resin). When the composite ratio is in the range of 5 to 30% by mass, an appropriate compatibility between the main resin (a heat-fusing resin other than the crystalline resin; an amorphous resin) and the crystalline resin in the image after fixing. Is obtained. Specifically, if the above-mentioned composite rate is 5% by mass or more, in the image after fixing, there is an appropriate compatibility between the main resin (a heat-fusing resin other than the crystalline resin; an amorphous resin) and the crystalline resin. Therefore, it is difficult to separate the phase between the main resin (heat-adhesion resin other than the crystalline resin; amorphous resin) and the crystalline resin, and it is possible to effectively prevent the bending strength of the image from being lowered. Moreover, if the said composite rate is 30 mass% or less, compatibility will not become high too much and the glass transition point of main resin (heat-adhesion resin other than crystalline resin; amorphous resin) will become low. This is superior in that it can effectively prevent sticking (so-called tacking) due to fusion of images.
結晶性樹脂が、上記ハイブリッド結晶性樹脂を含む場合、ポリエステル重合セグメントと他の重合セグメント(好ましくはビニル系重合セグメント)とは、両反応性単量体を介して結合された結晶性樹脂であることが好ましい。なお、上記ポリエステル重合セグメントは結晶性ポリエステル樹脂から構成される。結晶性樹脂がハイブリッド樹脂を含むことで、層状のラメラ結晶構造の分子鎖折り畳みによる厚さをある程度長くすることができる。すなわち結晶性を高くすることができる。これにより、上述した層状のラメラ状結晶構造のアスペクト比およびラメラ状結晶構造の厚さを所定の範囲に制御しやすくなる。これは、ハイブリッド結晶性樹脂に導入されるビニル系重合セグメントは非晶性樹脂との親和性が高いことに起因して、ハイブリッド結晶性樹脂が非晶性樹脂となじみやすく(固定化されやすく)なり、その結果、結晶性樹脂の分子鎖が配列しやすくなることによるものと考えられる。ここで、「層状のラメラ結晶構造」とは、結晶性樹脂の分子鎖の折り畳みによる結晶化で生じた層状構造を意味する。 When the crystalline resin contains the above hybrid crystalline resin, the polyester polymer segment and the other polymer segment (preferably vinyl polymer segment) are a crystal resin bonded via both reactive monomers. It is preferable. In addition, the said polyester polymerization segment is comprised from crystalline polyester resin. When the crystalline resin includes the hybrid resin, the thickness of the layered lamellar crystal structure due to molecular chain folding can be increased to some extent. That is, the crystallinity can be increased. Thereby, it becomes easy to control the aspect ratio of the lamellar crystal structure and the thickness of the lamellar crystal structure described above within a predetermined range. This is because the vinyl polymer segment introduced into the hybrid crystalline resin has a high affinity with the amorphous resin, so that the hybrid crystalline resin is easily compatible with the amorphous resin (immobilized). As a result, it is considered that the molecular chains of the crystalline resin are easily arranged. Here, the “layered lamellar crystal structure” means a layered structure generated by crystallization by folding a molecular chain of a crystalline resin.
(a)ビニル系重合セグメント
ハイブリッド結晶性樹脂を構成するビニル系重合セグメントは、ビニル系単量体を重合して得られた樹脂から構成される。ここで、ビニル系単量体としては、ビニル系樹脂を構成する単量体として上述したものが同様に用いられうるため、ここでは詳細な説明を省略する。なお、ハイブリッド結晶性樹脂中におけるビニル系重合セグメントの含有量は、5〜30質量%の範囲内であることが好ましく、5〜20質量%の範囲内であることがより好ましく、5〜10質量%の範囲内であることがより好ましい。この範囲内であると、ビニル系非晶性樹脂との親和性(相溶性)および結晶としての安定性がいう利点がある。
(A) Vinyl Polymerization Segment The vinyl polymer segment constituting the hybrid crystalline resin is composed of a resin obtained by polymerizing a vinyl monomer. Here, as the vinyl monomer, those described above as the monomers constituting the vinyl resin can be used in the same manner, and thus detailed description thereof is omitted here. The content of the vinyl polymer segment in the hybrid crystalline resin is preferably in the range of 5 to 30% by mass, more preferably in the range of 5 to 20% by mass, and 5 to 10% by mass. % Is more preferable. Within this range, there are advantages such as affinity (compatibility) with the vinyl-based amorphous resin and stability as crystals.
(b)ポリエステル重合セグメント
ハイブリッド樹脂を構成するポリエステル重合セグメントは、多価カルボン酸と多価アルコールとを触媒の存在下で、重縮合反応を行うことにより製造された結晶性ポリエステル樹脂から構成される。ここで、多価カルボン酸および多価アルコールの具体的な種類については、上述した通りであるため、ここでは詳細な説明を省略する。
(B) Polyester polymerization segment The polyester polymerization segment constituting the hybrid resin is composed of a crystalline polyester resin produced by conducting a polycondensation reaction between a polycarboxylic acid and a polyhydric alcohol in the presence of a catalyst. . Here, specific types of the polyvalent carboxylic acid and the polyhydric alcohol are as described above, and thus detailed description thereof is omitted here.
(c)両反応性単量体
両反応性単量体とは、ポリエステル重合セグメントとビニル系重合セグメントとを結合する単量体で、分子内に、ポリエステル重合セグメントを形成するヒドロキシ基、カルボキシ基、エポキシ基、第1級アミノ基および第2級アミノ基から選択される基と、ビニル系重合セグメントを形成するエチレン性不飽和基との双方を有する単量体である。両反応性単量体は、好ましくはヒドロキシ基またはカルボキシ基とエチレン性不飽和基とを有する単量体であることが好ましい。さらに好ましくは、カルボキシ基とエチレン性不飽和基とを有する単量体であることが好ましい。すなわち、ビニル系カルボン酸であることが好ましい。
(C) Amphoteric monomer The amphoteric monomer is a monomer that binds a polyester polymer segment and a vinyl polymer segment, and in the molecule, a hydroxy group or a carboxy group that forms a polyester polymer segment. , A monomer having both a group selected from an epoxy group, a primary amino group and a secondary amino group and an ethylenically unsaturated group forming a vinyl polymerized segment. Both reactive monomers are preferably monomers having a hydroxy group or a carboxy group and an ethylenically unsaturated group. More preferably, it is a monomer having a carboxy group and an ethylenically unsaturated group. That is, it is preferably a vinyl carboxylic acid.
両反応性単量体の具体例としては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、フマル酸、マレイン酸などが挙げられ、さらにこれらのヒドロキシアルキル(炭素原子数1〜3個)のエステルであってもよいが、反応性の観点からアクリル酸、メタクリル酸またはフマル酸が好ましい。この両反応性単量体を介してポリエステル重合セグメントとビニル系重合セグメントとが結合される。 Specific examples of the both reactive monomers include, for example, acrylic acid, methacrylic acid, fumaric acid, maleic acid and the like, and even these hydroxyalkyl (1 to 3 carbon atoms) esters. Acrylic acid, methacrylic acid or fumaric acid is preferred from the viewpoint of reactivity. The polyester polymer segment and the vinyl polymer segment are bonded through the both reactive monomers.
両反応性単量体の使用量は、トナーの低温定着性、粉体の流動性、更には耐高温オフセット性や耐久性を向上させる観点から、ビニル系重合セグメントを構成するビニル系単量体(両反応性単量体を含む)の総量100質量部に対して1〜10質量部が好ましく、4〜8質量部がより好ましい。 The amount of the both reactive monomers used is a vinyl monomer constituting the vinyl polymer segment from the viewpoint of improving the low temperature fixability of the toner, the fluidity of the powder, and the high temperature offset resistance and durability. 1-10 mass parts is preferable with respect to 100 mass parts of total amounts (including both reactive monomers), and 4-8 mass parts is more preferable.
(d)ハイブリッド結晶性樹脂の製造方法
ハイブリッド結晶性樹脂を製造する方法としては、既存の一般的なスキームを使用することができる。代表的な方法としては、次の三つが挙げられる。
(D) Method for Producing Hybrid Crystalline Resin As a method for producing a hybrid crystalline resin, an existing general scheme can be used. The following three methods are listed as typical methods.
(i)ポリエステル重合セグメントを予め重合しておき、当該ポリエステル重合セグメントに両反応性単量体を反応させ、さらに、ビニル系重合セグメントを形成するための芳香族系ビニル単量体および(メタ)アクリル酸エステル系単量体を反応させることにより、ハイブリッド結晶性樹脂を形成する方法である。 (I) A polyester polymerization segment is preliminarily polymerized, and the polyester polymerization segment is reacted with both reactive monomers, and further an aromatic vinyl monomer and (meth) for forming a vinyl polymerization segment This is a method of forming a hybrid crystalline resin by reacting an acrylate monomer.
(ii)ビニル系重合セグメントを予め重合しておき、当該ビニル系重合セグメントに両反応性単量体を反応させ、さらに、ポリエステル重合セグメントを形成するための多価カルボン酸および多価アルコールを反応させることにより、ポリエステル重合セグメントを形成する方法である。 (Ii) A vinyl polymer segment is polymerized in advance, the vinyl polymer segment is reacted with both reactive monomers, and a polyvalent carboxylic acid and a polyhydric alcohol for forming a polyester polymer segment are further reacted. This is a method for forming a polyester polymer segment.
(iii)ポリエステル重合セグメントおよびビニル系重合セグメントをそれぞれ予め重合しておき、これらに両反応性単量体を反応させることにより、両者を結合させる方法である。 (Iii) A method in which a polyester polymer segment and a vinyl polymer segment are polymerized in advance, and both reactive monomers are reacted with each other to bond them together.
本発明においては、上記製造方法のうち、いずれも用いることができるが、好ましくは、上記(ii)項の方法が好ましい。具体的には、ポリエステル重合セグメントを形成する多価カルボン酸および多価アルコール、並びにビニル系重合セグメントを形成するビニル系単量体および両反応性単量体を混合し、重合開始剤を加えてビニル系単量体と両反応性単量体を付加重合させてビニル系重合セグメントを形成した後、エステル化触媒を加えて、重縮合反応を行うことが好ましい。 In the present invention, any of the above production methods can be used, but the method of the above item (ii) is preferred. Specifically, a polyvalent carboxylic acid and a polyhydric alcohol that form a polyester polymer segment, a vinyl monomer that forms a vinyl polymer segment, and both reactive monomers are mixed, and a polymerization initiator is added. It is preferable to carry out a polycondensation reaction by adding an esterification catalyst after addition polymerization of a vinyl monomer and an amphoteric monomer to form a vinyl polymer segment.
ここで、ポリエステル重合セグメントを合成するための触媒としては、従来公知の種々の触媒を使用することができる。また、エステル化触媒としては、酸化ジブチルスズ、2−エチルヘキサン酸スズ(II)等のスズ化合物、チタンジイソプロピレートビストリエタノールアミネート、テトラブトキシチタン等のチタン化合物等が挙げられ、エステル化助触媒としては、没食子酸等が挙げられる。 Here, as a catalyst for synthesizing the polyester polymerization segment, various conventionally known catalysts can be used. Examples of esterification catalysts include tin compounds such as dibutyltin oxide and tin (II) 2-ethylhexanoate, titanium compounds such as titanium diisopropylate bistriethanolamate, and tetrabutoxytitanium. Examples thereof include gallic acid and the like.
(e)ハイブリッド結晶性ポリエステル樹脂の形態
本発明に係るトナーにおいては、トナー粒子の断面に、結晶性樹脂、特にハイブリッド結晶性ポリエステル樹脂から構成されるラメラ状結晶構造を有しているのが好ましい。ハイブリッド結晶性ポリエステル樹脂は、主鎖となるスチレンアクリル樹脂ユニット(ビニル系重合セグメント)に、結晶性ポリエステル樹脂ユニット(ポリエステル重合セグメント)が、側鎖として化学的に結合した構造を有している。その結果、ハイブリッド結晶性ポリエステル樹脂は櫛形状の分子構造を有している。このような櫛形状の分子構造は、結晶性ポリエステル樹脂ユニットが、例えばポリエステル樹脂とは異なる樹脂中で、折りたたまれて結晶化することによりラメラ状結晶構造を構成することとなる。
(E) Form of Hybrid Crystalline Polyester Resin In the toner according to the present invention, it is preferable that the cross section of the toner particle has a lamellar crystal structure composed of a crystalline resin, particularly a hybrid crystalline polyester resin. . The hybrid crystalline polyester resin has a structure in which a crystalline polyester resin unit (polyester polymer segment) is chemically bonded as a side chain to a styrene acrylic resin unit (vinyl polymer segment) serving as a main chain. As a result, the hybrid crystalline polyester resin has a comb-shaped molecular structure. Such a comb-shaped molecular structure forms a lamellar crystal structure when the crystalline polyester resin unit is folded and crystallized, for example, in a resin different from the polyester resin.
また、本発明に係るトナーでは、トナー粒子の断面において、結晶性樹脂、特にハイブリッド結晶性ポリエステル樹脂から構成される層状のラメラ結晶構造を有している場合には、該ラメラ結晶構造の長径と短径とのアスペクト比(長径/短径)の平均値が1.0〜3.0であり、かつ、該ラメラ結晶構造の厚さの平均値が45〜300nmであるのが好ましい。ここで、アスペクト比を算出するための「長径」は、ラメラ結晶構造の長さおよび厚さのうち値が大きい方を指し、「短径」は値が小さい方を指す(長径=短径のとき、アスペクト比は1である)。なお、ラメラ結晶構造の長さおよび厚さ(並びにこれらそれぞれの平均値)の測定方法や、アスペクト比(およびその平均値)の算出方法は、以下の通りである。 Further, in the toner according to the present invention, when the cross section of the toner particle has a lamellar crystal structure composed of a crystalline resin, particularly a hybrid crystalline polyester resin, the major axis of the lamellar crystal structure The average value of the aspect ratio (major axis / minor axis) to the minor axis is preferably 1.0 to 3.0, and the average value of the thickness of the lamellar crystal structure is preferably 45 to 300 nm. Here, the “major axis” for calculating the aspect ratio indicates the larger value of the length and thickness of the lamellar crystal structure, and the “minor axis” indicates the smaller value (major axis = minor axis). When the aspect ratio is 1.) The method for measuring the length and thickness of the lamellar crystal structure (and their respective average values) and the method for calculating the aspect ratio (and their average values) are as follows.
まず、下記の装置および条件で、トナー粒子の断面を観察する。 First, the cross section of the toner particles is observed with the following apparatus and conditions.
・装置:透過型電子顕微鏡「JEM−2000FX」(日本電子株式会社製)
・試料:四酸化ルテニウム(RuO4)によって染色したトナー粒子の切片(切片の厚さ:60〜100nm)
・加速電圧:80kV
・倍率:20,000倍、明視野像。
Apparatus: Transmission electron microscope “JEM-2000FX” (manufactured by JEOL Ltd.)
Sample: section of toner particles stained with ruthenium tetroxide (RuO 4 ) (section thickness: 60 to 100 nm)
・ Acceleration voltage: 80 kV
-Magnification: 20,000 times, bright field image.
なお、観察は染色後24時間以内に行い、この際、層状のラメラ結晶構造の測定は、ドメイン20点について行う。 The observation is performed within 24 hours after dyeing, and at this time, the measurement of the lamellar lamellar crystal structure is performed for 20 domains.
ここで、上述した透過型電子顕微鏡を用いた断面観察の際に視野を撮影し、写真画像をスキャナーにより取り込み、画像処理解析装置LUZEX AP(株式会社ニレコ製)を用いて、トナーの断面に分散している層状のラメラ結晶構造の長さおよび厚さを観察した20点のドメインについて測定し、それぞれの平均値を得る。また、各ドメインについて測定した長さおよび厚さのうち、大きい方の値を長径とし、小さい方の値を短径としたときの長径/短径の値をアスペクト比として算出し(長径=短径のとき、アスペクト比は1とする)、観察した20点のドメインの平均値を得る。また、20の視野における層状のラメラ結晶構造の個数を測定し、そのうち厚さ45〜300nmのものの個数割合[%]を算出する。なお、上記の観察において、長径または短径が40nm未満である層状のラメラ結晶構造については、観察対象外とする。本発明においては、上記の方法でトナー粒子100個の断面を観察した際、その断面において、層状のラメラ結晶構造のアスペクト比(長径/短径)と厚さは上記範囲を満足するトナー粒子が全体の60%(60個)以上存在しているのが好ましく、80%(80個)以上存在していることがより好ましい。層状のラメラ結晶構造のアスペクト比(長径/短径)と厚さが上記範囲を満足するトナー母体粒子が全体の60%以上であれば、低温定着性、粉体の流動性、更には定着分離性、耐熱保存性などといった各種性能の向上が達成される。 Here, the field of view is photographed during cross-sectional observation using the transmission electron microscope described above, a photographic image is captured by a scanner, and dispersed on the cross-section of the toner using an image processing analyzer LUZEX AP (manufactured by Nireco Corporation). The length and thickness of the layered lamellar crystal structure is measured for 20 domains, and the average value of each is obtained. Of the length and thickness measured for each domain, the major axis / minor axis value is calculated as the aspect ratio when the larger value is the major axis and the smaller value is the minor axis (major axis = minor axis). When the diameter, the aspect ratio is 1), and the average value of the observed 20 points of the domain is obtained. Further, the number of layered lamellar crystal structures in 20 fields of view is measured, and the number ratio [%] of those having a thickness of 45 to 300 nm is calculated. In the above observation, the lamellar crystal structure having a major axis or a minor axis of less than 40 nm is not subject to observation. In the present invention, when a cross section of 100 toner particles is observed by the above-described method, the aspect ratio (major axis / minor axis) and thickness of the lamellar crystal structure in the cross section are those that satisfy the above range. It is preferable that 60% (60) or more of the whole is present, and more preferably 80% (80) or more. If the toner base particles satisfying the above-mentioned range of the aspect ratio (major axis / minor axis) and thickness of the lamellar crystal structure are 60% or more of the total, low temperature fixability, powder fluidity, and fixing separation Improvements in performance such as heat resistance and heat storage stability are achieved.
上記の規定を満足する限り、トナー母体粒子の断面における層状のラメラ結晶構造のその他の構成について特に制限はないが、層状のラメラ結晶構造のアスペクト比の値は、好ましくは1〜15であり、より好ましくは1〜5である。また、層状のラメラ結晶構造の長さの平均値は、好ましくは45〜900nmであり、より好ましくは200〜700nmである。さらに層状のラメラ結晶構造の厚さの平均値は、45〜300nmであることが好ましく、300〜500nmであることがより好ましい。また、層状のラメラ結晶構造のうち、厚さが45〜300nmであるものの個数割合は、好ましくは50%以上であり、より好ましくは70%以上であり、さらに好ましくは90%以上である。層状のラメラ結晶構造の各種構成が上記範囲を満たすことで、低温定着性、粉体の流動性、更には定着分離性、耐熱保存性などといった各種性能が特に顕著に発現しうる。 As long as the above definition is satisfied, there is no particular limitation on the other configuration of the lamellar crystal structure in the cross section of the toner base particles, but the aspect ratio value of the lamellar crystal structure is preferably 1 to 15, More preferably, it is 1-5. Moreover, the average value of the length of the layered lamellar crystal structure is preferably 45 to 900 nm, and more preferably 200 to 700 nm. Furthermore, the average value of the thickness of the layered lamellar crystal structure is preferably 45 to 300 nm, and more preferably 300 to 500 nm. Moreover, the number ratio of the layered lamellar crystal structure having a thickness of 45 to 300 nm is preferably 50% or more, more preferably 70% or more, and further preferably 90% or more. When the various configurations of the lamellar crystal structure satisfy the above range, various performances such as low-temperature fixability, powder fluidity, further fixability and heat-resistant storage stability can be exhibited particularly remarkably.
〈離型剤(オフセット防止剤ないしワックス)〉
本発明に係るトナーにおいて、トナー粒子が離型剤を含有するものとして構成される場合においては、離型剤はマトリクス相(図1の符号12の非晶性樹脂)およびドメイン相(図1の符号13の結晶性樹脂)のいずれに含有されていてもよいが、定着時の離型剤の表面染み出しの観点から特にマトリクス相に含有されている方が好ましい。
<Release agent (offset prevention agent or wax)>
In the toner according to the present invention, when the toner particles are configured to contain a release agent, the release agent is composed of a matrix phase (amorphous resin indicated by reference numeral 12 in FIG. 1) and a domain phase (in FIG. 1). Although it may be contained in any one of the crystalline resin (symbol 13), it is particularly preferred that it is contained in the matrix phase from the viewpoint of surface exudation of the release agent during fixing.
離型剤(ワックス)としては、特に低分子量ポリプロピレン、ポリエチレン、または酸化型のポリプロピレン、ポリエチレンなどのポリオレフィン系ワックス、およびベヘン酸ベヘネートなどのエステル系ワックスを好適に用いることができる。 As the release agent (wax), particularly, low molecular weight polypropylene, polyethylene, or oxidized wax, polyolefin wax such as polyethylene, and ester wax such as behenate behenate can be suitably used.
具体的には、例えばポリエチレンワックス、ポリプロピレンワックスなどのポリオレフィンワックス;マイクロクリスタリンワックスなどの分枝鎖状炭化水素ワックス;パラフィンワックス、サゾールワックスなどの長鎖炭化水素系ワックス;ジステアリルケトンなどのジアルキルケトン系ワックス;カルナバワックス、モンタンワックス、ベヘン酸ベヘネート、トリメチロールプロパントリベヘネート、ペンタエリスリトールテトラベヘネート、ペンタエリスリトールジアセテートジベヘネート、グリセリントリベヘネート、1,18−オクタデカンジオールジステアレート、トリメリット酸トリステアリル、ジステアリルマレエートなどのエステル系ワックス;エチレンジアミンベヘニルアミド、トリメリット酸トリステアリルアミドなどのアミド系ワックスなどが挙げられる。これらのうちでも、低温定着時の離型性の観点から、融点の低いもの、具体的には、融点が40〜90℃のものを用いることが好ましい。 Specifically, polyolefin waxes such as polyethylene wax and polypropylene wax; branched hydrocarbon waxes such as microcrystalline wax; long-chain hydrocarbon waxes such as paraffin wax and sazol wax; dialkyls such as distearyl ketone Ketone wax; carnauba wax, montan wax, behenate behenate, trimethylolpropane tribehenate, pentaerythritol tetrabehenate, pentaerythritol diacetate dibehenate, glycerin tribehenate, 1,18-octadecanediol di Ester wax such as stearate, trimellitic trimellitic acid, distearyl maleate; ethylenediamine behenylamide, trimellitic acid tristearylamide Such as amide waxes. Among these, from the viewpoint of releasability during low-temperature fixing, it is preferable to use those having a low melting point, specifically, those having a melting point of 40 to 90 ° C.
離型剤の含有割合は、トナー粒子中に1〜20質量%であることが好ましく、より好ましくは5〜20質量%である。 The content ratio of the release agent is preferably 1 to 20% by mass in the toner particles, and more preferably 5 to 20% by mass.
〈着色剤〉
本発明に係るトナーにおいて、トナー粒子が着色剤を含有するものとして構成される場合においては、着色剤はマトリクス相(図1の符号12の非晶性樹脂)およびドメイン相(図1の符号13の結晶性樹脂)のいずれに含有されていてもよいが、着色剤の分散性の観点から特にマトリクス相に含有されている方が好ましい。
<Colorant>
In the toner according to the present invention, when the toner particles are configured to contain a colorant, the colorant includes a matrix phase (amorphous resin indicated by reference numeral 12 in FIG. 1) and a domain phase (reference numeral 13 in FIG. 1). The crystalline resin) may be contained in any of the above, but is preferably contained in the matrix phase from the viewpoint of dispersibility of the colorant.
カーボンブラック(ブラックトナーの着色剤)としては、例えばチャンネルブラック、ファーネスブラック、アセチレンブラック、サーマルブラック、ランプブラックなどが挙げられ、黒色酸化鉄としては、例えばマグネタイト、ヘマタイト、三酸化チタン鉄などが挙げられる。 Examples of carbon black (colorant for black toner) include channel black, furnace black, acetylene black, thermal black, and lamp black. Examples of black iron oxide include magnetite, hematite, and iron iron trioxide. It is done.
染料(着色剤)としては、例えばC.I.ソルベントレッド1、同49、同52、同58、同63、同111、同122、C.I.ソルベントイエロー19、同44、同77、同79、同81、同82、同93、同98、同103、同104、同112、同162、C.I.ソルベントブルー25、同36、同60、同70、同93、同95などが挙げられる。 Examples of the dye (colorant) include C.I. I. Solvent Red 1, 49, 52, 58, 63, 111, 122, C.I. I. Solvent Yellow 19, 44, 77, 79, 81, 82, 93, 98, 103, 104, 112, 162, C.I. I. Solvent Blue 25, 36, 60, 70, 93, 95 and the like.
顔料(着色剤)としては、例えばC.I.ピグメントレッド5、同48:1、同48:3、同53:1、同57:1、同81:4、同122、同139、同144、同149、同150、同166、同177、同178、同222、同238、同269、C.I.ピグメントオレンジ31、同43、C.I.ピグメントイエロー14、同17、同74、同93、同94、同138、同155、同156、同158、同180、同185、C.I.ピグメントグリーン7、C.I.ピグメントブルー15:3、同60などが挙げられる。 Examples of the pigment (colorant) include C.I. I. Pigment Red 5, 48: 1, 48: 3, 53: 1, 57: 1, 81: 4, 122, 139, 144, 149, 150, 166, 177, 178, 222, 238, 269, C.I. I. Pigment Orange 31 and 43, C.I. I. Pigment yellow 14, 17, 74, 93, 94, 138, 155, 156, 158, 180, 185, C.I. I. Pigment green 7, C.I. I. Pigment Blue 15: 3, 60, and the like.
各色のトナーを得るための着色剤は、各色について、1種単独で、または2種以上を組み合わせて使用することができる。着色剤の含有割合は、トナー粒子中に1〜10質量%とされることが好ましく、より好ましくは2〜8質量%である。 The colorant for obtaining the toner of each color can be used singly or in combination of two or more for each color. The content ratio of the colorant is preferably 1 to 10% by mass in the toner particles, and more preferably 2 to 8% by mass.
〈荷電制御剤〉
本発明に係るトナーにおいて、トナー粒子が荷電制御剤を含有するものとして構成される場合においては、荷電制御剤はマトリクス相(図1の符号12の非晶性樹脂)およびドメイン相(図1の符号13の結晶性樹脂)のいずれに含有されていてもよいが、帯電制御剤の分散性の観点から特にマトリクス相に含有されている方が好ましい。
<Charge control agent>
In the toner according to the present invention, when the toner particles are configured to contain a charge control agent, the charge control agent includes a matrix phase (amorphous resin denoted by reference numeral 12 in FIG. 1) and a domain phase (in FIG. 1). Although it may be contained in any one of the crystalline resin 13), it is particularly preferred that it is contained in the matrix phase from the viewpoint of dispersibility of the charge control agent.
荷電制御剤の含有割合は、最終的に得られる結着樹脂(非晶性樹脂及び結晶性樹脂を含む)100質量部に対して通常0.1〜10質量部とされ、好ましくは0.5〜5質量部とされる。 The content ratio of the charge control agent is usually 0.1 to 10 parts by mass, preferably 0.5 to 100 parts by mass of the finally obtained binder resin (including the amorphous resin and the crystalline resin). ˜5 parts by mass.
本発明の静電荷像現像用トナーでは、上記したように少なくとも非晶性樹脂および結晶性樹脂(を含む結着樹脂)、更に必要に応じて離型剤、着色剤、荷電制御剤などの添加剤を含有するトナー粒子を含むものである。 In the toner for developing an electrostatic image of the present invention, as described above, at least an amorphous resin and a crystalline resin (including a binder resin), and if necessary, a release agent, a colorant, a charge control agent, and the like are added. Toner particles containing an agent.
図1は、本発明の静電荷像現像用トナーのトナー粒子中の結晶性樹脂の量と存在位置を規定したトナー粒子の断面構造を説明するための模式図である。図2は、従来の静電荷像現像用トナーのトナー粒子の表面(詳しくは、トナー粒子の表面から1μm以内)に結晶性樹脂を偏在(90%以上存在)させたトナー粒子の断面構造を説明するための模式図である。 FIG. 1 is a schematic diagram for explaining a cross-sectional structure of a toner particle in which the amount and the position of a crystalline resin in the toner particle of the toner for developing an electrostatic charge image of the present invention are defined. FIG. 2 illustrates a cross-sectional structure of toner particles in which crystalline resin is unevenly distributed (90% or more) on the surface of toner particles of a conventional electrostatic charge image developing toner (specifically, within 1 μm from the surface of the toner particles). It is a schematic diagram for doing.
(エリアAに存在する結晶性樹脂の面積比率)
図1に示されるように、本発明の静電荷像現像用トナーに含まれる、少なくとも非晶性樹脂12および結晶性樹脂11を含有するトナー粒子10では、ルテニウム染色した該トナー粒子断面において、結晶性樹脂全体に対して該トナー粒子表面から中心方向に0.3μm以内の位置(エリアA)(符号A)に存在する結晶性樹脂11が、20面積%以下であることを特徴とするものである。エリアAに存在する結晶性樹脂11が、20面積%以下であれば、画像不良が発生しない十分なトナー粒子の粉体としての流動性を確保することができる。詳しくは、結晶性樹脂11がトナー粒子表面近傍(エリアA)(符号A)に上記面積比率より多く存在すると、非晶性樹脂12の相溶による可塑化やトナー粒子10表面の形状異形化により粉体流動性が悪化するため、トナー粒子10表面から0.3μm以内の位置(エリアA)(符号A)に上記面積比率より多く存在させないようにすることで、トナー粒子10の粉体としての流動性の低下を抑制できるものである。一方、図2に示す従来の静電荷像現像用トナーに含まれるトナー粒子20のように、ルテニウム染色した該トナー粒子断面において、トナー粒子表面から1μm以内のエリアDに結晶性樹脂21を90%以上存在(偏在)させた場合(即ち、エリアAに存在する該結晶性樹脂が20面積%を超える場合)には、トナー粒子20表面において、結晶性樹脂(結晶性ポリエステル樹脂)21とトナーバインダー樹脂(結着樹脂、主に非晶性樹脂22)との相溶による可塑化が発生し、トナー粒子20の粉体としての流動性が低下する。流動性が低下すると機内でのトナーとキャリアの混合性が下がる。混合性が低下することで、トナー同士やトナーとキャリア間の摩擦帯電性が低下し帯電不良が発生することで、画像濃度の低下(紙上の文字等の画像の濃さが薄くなる)や飛散などの画質悪化が発生するため好ましくない。以上の点から、トナーの粉体流動性をより一層高め、より良好な画質(カブリや画像荒れが発生しない画質)を提供するには、エリアA(符号A)に存在する結晶性樹脂11は、10面積%以下がより好ましい。図2のトナー粒子20の断面において、トナー粒子表面から1μm以内のエリアD以外の領域は、エリアE(符号E)としている。
(Area ratio of crystalline resin existing in area A)
As shown in FIG. 1, in the toner particle 10 containing at least the amorphous resin 12 and the crystalline resin 11 contained in the toner for developing an electrostatic charge image of the present invention, a crystal in the cross section of the ruthenium-stained toner particle. The crystalline resin 11 present at a position (area A) (reference numeral A) within 0.3 μm in the central direction from the surface of the toner particles with respect to the entire crystalline resin is 20 area% or less. is there. If the crystalline resin 11 present in the area A is 20 area% or less, sufficient fluidity of the toner particles as powder that does not cause image defects can be ensured. Specifically, if the crystalline resin 11 is present in the vicinity of the toner particle surface (area A) (reference A) more than the above-mentioned area ratio, plasticization due to the compatibility of the amorphous resin 12 or shape modification of the toner particle 10 surface. Since the powder fluidity is deteriorated, the toner particles 10 may be used as a powder of the toner particles 10 by preventing them from being present in a position (area A) (symbol A) within 0.3 μm from the surface of the toner particles 10 more than the above area ratio. A decrease in fluidity can be suppressed. On the other hand, as in the toner particles 20 included in the conventional electrostatic image developing toner shown in FIG. 2, 90% of the crystalline resin 21 is applied to an area D within 1 μm from the toner particle surface in the cross section of the ruthenium-stained toner particles. In the case where it is present (unevenly distributed) (that is, when the crystalline resin present in area A exceeds 20 area%), the crystalline resin (crystalline polyester resin) 21 and the toner binder are formed on the surface of the toner particles 20. Plasticization due to compatibility with the resin (binder resin, mainly amorphous resin 22) occurs, and the fluidity of the toner particles 20 as powder decreases. When the fluidity is lowered, the mixing property of the toner and the carrier in the machine is lowered. Lowering the mixing property reduces the frictional chargeability between the toners and between the toner and the carrier, resulting in poor charging, resulting in a decrease in image density (the density of images such as letters on paper becomes lighter) and scattering. It is not preferable because the image quality deteriorates. From the above points, in order to further improve the powder fluidity of the toner and provide better image quality (image quality that does not cause fogging or image roughness), the crystalline resin 11 present in the area A (reference A) is 10 area% or less is more preferable. In the cross section of the toner particle 20 in FIG. 2, an area other than the area D within 1 μm from the toner particle surface is an area E (symbol E).
(エリアBに存在する結晶性樹脂の面積比率)
図1に示されるように、本発明の静電荷像現像用トナーに含まれる、少なくとも非晶性樹脂12および結晶性樹脂11を含有するトナー粒子10では、ルテニウム染色した該トナー粒子断面において、結晶性樹脂全体に対して該トナー粒子表面から中心方向に下記式を満たす(Y)μm以上の位置(エリアB)(符号B)に存在する該結晶性樹脂11が、30面積%以下であることを特徴とするものである。エリアB(符号B)に存在する結晶性樹脂11が、30面積%以下であれば、低温定着に効果が小さいトナー粒子中心付近(エリアB)(符号B)に存在する結晶性樹脂11を一定量以下に減らすことができ、定着後の画像の折り曲げ強度の低下を抑制できる。詳しくは、トナー粒子10の中心周辺(エリアB)(符号B)に存在する結晶性樹脂11は、定着器の熱による溶融およびトナーバインダー樹脂(結晶性樹脂11以外の結着樹脂、主に非晶性樹脂12)との相溶がしづらいため、定着画像を形成するトナー層中に粒界を持ったドメインとして残りやすく、かつ結晶性樹脂11自身がもろいため、トナー層中でトナー粒子10の中心近傍(エリアB)(符号B)に存在していた結晶性樹脂11付近は靱性が低くなり、定着後の画像の折り曲げ強度が悪化するという課題が発生するため好ましくない。以上の点から、定着後の画像の折り曲げ強度をより一層高めるには、エリアB(符号B)に存在する結晶性樹脂11は、20面積%以下がより好ましい。
(Area ratio of crystalline resin existing in area B)
As shown in FIG. 1, in the toner particle 10 containing at least the amorphous resin 12 and the crystalline resin 11 contained in the toner for developing an electrostatic charge image of the present invention, a crystal in the cross section of the ruthenium-stained toner particle. The crystalline resin 11 present at a position (area B) (reference symbol B) of (Y) μm or more that satisfies the following formula in the center direction from the surface of the toner particles with respect to the entire crystalline resin is 30 area% or less. It is characterized by. If the crystalline resin 11 present in the area B (symbol B) is 30 area% or less, the crystalline resin 11 present in the vicinity of the toner particle center (area B) (symbol B) having a small effect on low-temperature fixing is constant. The amount can be reduced to less than the amount, and a decrease in the bending strength of the image after fixing can be suppressed. Specifically, the crystalline resin 11 existing around the center (area B) (reference numeral B) of the toner particles 10 is melted by heat of the fixing device and a toner binder resin (a binder resin other than the crystalline resin 11, mainly a non-resin). Since it is difficult to be compatible with the crystalline resin 12), it tends to remain as a domain having a grain boundary in the toner layer for forming a fixed image, and the crystalline resin 11 itself is fragile. The vicinity of the crystalline resin 11 existing in the vicinity of the center (area B) (symbol B) of the toner is not preferable because the toughness becomes low and the problem that the bending strength of the image after fixing deteriorates occurs. From the above points, in order to further increase the bending strength of the image after fixing, the crystalline resin 11 present in the area B (reference B) is more preferably 20 area% or less.
ここで、式中の(X)は、トナー粒子の体積基準のメジアン粒径(μm)を表す。 Here, (X) in the formula represents the volume-based median particle diameter (μm) of the toner particles.
(エリアAからエリアBの間のエリアCに存在する結晶性樹脂の面積比率)
図1に示されるように、本発明の静電荷像現像用トナーに含まれる、少なくとも非晶性樹脂12および結晶性樹脂11を含有するトナー粒子10では、ルテニウム染色した該トナー粒子断面において、結晶性樹脂全体に対して前記エリアA(符号A)からエリアB(符号B)の間のエリアC(符号C)に存在する該結晶性樹脂11が、50面積%以上であることを特徴とするものである。エリアC(符号C)に存在する結晶性樹脂11が、50面積%以上であれば、トナー粒子10表面近傍(エリアA)(符号A)と中心近傍(エリアB)(符号B)の間のエリアC(符号C)に結晶性樹脂11を偏在させることができ、低温定着を達成することができる点で優れている。言い換えれば、エリアC(符号C)に存在する該結晶性樹脂11が50面積%未満の場合には、低温定着が困難となるほか、相対的にエリアA(符号A)やエリアBに存在する結晶性樹脂11の面積比率が増加し、上記したように画像不良が発生しない十分な流動性を確保するのが困難となるほか、定着後の画像の折り曲げ強度の低下を抑制するのが困難となるため好ましくない。以上の点から、画質や画像の折り曲げ強度をより一層向上するには、エリアC(符号C)に存在する結晶性樹脂11は、70面積%以上がより好ましい。
(Area ratio of crystalline resin existing in area C between area A and area B)
As shown in FIG. 1, in the toner particle 10 containing at least the amorphous resin 12 and the crystalline resin 11 contained in the toner for developing an electrostatic charge image of the present invention, a crystal in the cross section of the ruthenium-stained toner particle. The crystalline resin 11 existing in the area C (reference C) between the area A (reference A) and the area B (reference B) with respect to the entire crystalline resin is 50 area% or more. Is. If the crystalline resin 11 present in the area C (reference C) is 50 area% or more, it is between the vicinity of the toner particle 10 surface (area A) (reference A) and the vicinity of the center (area B) (reference B). The crystalline resin 11 can be unevenly distributed in the area C (reference C), which is excellent in that low-temperature fixing can be achieved. In other words, when the crystalline resin 11 present in the area C (symbol C) is less than 50% by area, low-temperature fixing is difficult and relatively present in the area A (symbol A) and the area B. As the area ratio of the crystalline resin 11 increases, it becomes difficult to ensure sufficient fluidity so that image defects do not occur as described above, and it is difficult to suppress a decrease in the bending strength of the image after fixing. Therefore, it is not preferable. From the above points, in order to further improve the image quality and the bending strength of the image, the crystalline resin 11 existing in the area C (reference C) is more preferably 70 area% or more.
(エリアAに存在する離型剤の面積比率)
図1に示されるように、本発明の静電荷像現像用トナーに含まれる、少なくとも非晶性樹脂12および結晶性樹脂11を含有するトナー粒子10が、さらに離型剤13を含む場合、ルテニウム染色した該トナー粒子断面において、離型剤全体に対して前記エリアA(符号A)に存在する離型剤(図示せず)が、26面積%以下であるのが好ましく、10面積%以下であるのがより好ましい。エリアA(符号A)に存在する離型剤が、10面積%以下であれば、画像不良が発生しない十分なトナー粒子10の粉体としての流動性を確保することができる。詳しくは、離型剤がトナー粒子10表面近傍(エリアA)(符号A)に上記面積比率より多く存在すると、離型剤が結晶性樹脂11とは相溶しないため、(更には結晶性樹脂11と非晶性樹脂12の相溶による可塑化や)トナー粒子10表面の形状異形化(ゴツゴツした形状や平板化となること)により、トナー粒子10の粉体としての流動性が悪化するため、トナー粒子10表面から0.3μm以内の位置(エリアA)(符号A)に上記面積比率より多く存在させないようにすることで、トナー粒子10の粉体としての流動性の低下を抑制できるものである。即ち、離型剤全体に対して前記エリアA(符号A)に存在する離型剤が、10面積%以下であれば、トナー粒子10表面において、離型剤(図示せず)と結晶性樹脂11とが相溶しないためにトナー粒子10表面の形状異形化するのを抑制し、結晶性樹脂11とトナーバインダー樹脂(結晶性樹脂以外の結着樹脂、主に非晶性樹脂12)との相溶による可塑化が発生するのを抑制し、トナー粒子10の粉体としての流動性を確保し、機内でのトナーとキャリアの混合性を高め、トナー同士やトナーとキャリア間の摩擦帯電性が高めることで、帯電不良の発生を防止し、画像濃度の低下(紙上の文字等の画像の濃さが薄くなる)や飛散などの画質悪化(カブリや画像荒れ)を効果的に防止することができるものである。
(Area ratio of release agent in area A)
As shown in FIG. 1, when the toner particle 10 containing at least the amorphous resin 12 and the crystalline resin 11 contained in the toner for developing an electrostatic charge image of the present invention further contains a release agent 13, ruthenium In the cross section of the dyed toner particles, the release agent (not shown) present in the area A (reference A) with respect to the entire release agent is preferably 26 area% or less, and preferably 10 area% or less. More preferably. If the release agent present in area A (symbol A) is 10 area% or less, sufficient fluidity of the toner particles 10 as powder that does not cause image defects can be ensured. Specifically, if the release agent is present in the vicinity (area A) (reference A) of the toner particles 10 in the vicinity of the toner particles 10, the release agent is not compatible with the crystalline resin 11. The fluidity of the toner particles 10 as a powder deteriorates due to the plasticization due to the compatibility of the amorphous resin 11 and the amorphous resin 12 and the irregular shape of the surface of the toner particles 10 (because of the rugged shape and flattening). By preventing the toner particles 10 from being present in a position (area A) (symbol A) within 0.3 μm from the surface of the toner particles 10 more than the above area ratio, it is possible to suppress a decrease in fluidity of the toner particles 10 as a powder. It is. That is, if the release agent present in the area A (reference A) is 10 area% or less with respect to the entire release agent, the release agent (not shown) and the crystalline resin are formed on the surface of the toner particles 10. 11 is incompatible with the toner particles 10, so that the shape of the toner particles 10 is prevented from being deformed. The crystalline resin 11 and the toner binder resin (binder resin other than the crystalline resin, mainly the amorphous resin 12) Suppressing the occurrence of plasticization due to compatibility, ensuring the fluidity of the toner particles 10 as powder, improving the mixing property of the toner and the carrier in the machine, and the triboelectric chargeability between the toners and between the toner and the carrier To prevent the occurrence of charging defects and effectively prevent deterioration of image quality (fogging and image roughness) such as a decrease in image density (the density of images such as letters on paper is reduced) and scattering. It is something that can be done.
(エリアBに存在する離型剤の面積比率)
図1に示されるように、本発明の静電荷像現像用トナーに含まれる、少なくとも非晶性樹脂12および結晶性樹脂11を含有するトナー粒子10が、さらに離型剤13を含む場合、ルテニウム染色した該トナー粒子断面において、離型剤全体に対して前記エリアB(符号B)に存在する離型剤13が、50面積%以上であるのが好ましく、64面積%以上であるのがより好ましい。エリアB(符号B)に存在す離型剤13が、64面積%以上であれば、トナー定着時、定着温度が低い場合には、離型剤(ワックス)13の染み出しが抑えられ、定着性が良くなり、画像折り曲げ強度が上がる点で優れている(なお、定着温度が高き場合でも、紙の分離性(離型性)は、従来と同等程度確保できる)。
(Area ratio of release agent in area B)
As shown in FIG. 1, when the toner particle 10 containing at least the amorphous resin 12 and the crystalline resin 11 contained in the toner for developing an electrostatic charge image of the present invention further contains a release agent 13, ruthenium In the cross section of the dyed toner particles, the release agent 13 present in the area B (reference B) with respect to the entire release agent is preferably 50 area% or more, more preferably 64 area% or more. preferable. If the release agent 13 existing in the area B (reference B) is 64 area% or more, when the fixing temperature is low at the time of toner fixing, the exudation of the release agent (wax) 13 is suppressed and the fixing is performed. It is excellent in that the image folding strength is improved and the image bending strength is increased (note that even when the fixing temperature is high, the paper separation property (releasability) can be secured to the same level as in the past).
(エリアAからエリアBの間のエリアCに存在する離型剤の面積比率)
図1に示されるように、本発明の静電荷像現像用トナーに含まれる、少なくとも非晶性樹脂12および結晶性樹脂11を含有するトナー粒子10が、さらに離型剤13を含む場合、ルテニウム染色した該トナー粒子断面において、離型剤全体に対して前記エリアA(符号A)からエリアB(符号B)の間のエリアC(符号C)に存在する該離型剤(図示せず)が、36面積%以下であるのが好ましい。エリアC(符号C)に存在する離型剤が、36面積%以下であれば、トナー粒子10表面近傍(エリアA)(符号A)の離型剤(図示せず)の量を減らし、中心近傍(エリアB)(符号B)に離型剤13を偏在させることができ、画像不良が発生しない十分なトナー粒子10の粉体としての流動性を確保することができ、更にトナー粒子10の定着性が良くなり、画像折り曲げ強度を向上することができ、低温定着を達成することができる点で優れている。以上の点から、画質や画像の折り曲げ強度をより一層向上するには、エリアC(符号C)に存在する離型剤は、20〜30面積%の範囲がより好ましい。
(Area ratio of release agent present in area C between area A and area B)
As shown in FIG. 1, when the toner particle 10 containing at least the amorphous resin 12 and the crystalline resin 11 contained in the toner for developing an electrostatic charge image of the present invention further contains a release agent 13, ruthenium The release agent (not shown) present in the area C (reference C) between the area A (reference A) and the area B (reference B) with respect to the entire release agent in the section of the dyed toner particles However, it is preferable that it is 36 area% or less. If the release agent present in area C (symbol C) is 36 area% or less, the amount of release agent (not shown) near the surface of toner particle 10 (area A) (symbol A) is reduced, and the center The release agent 13 can be unevenly distributed in the vicinity (area B) (symbol B), and sufficient fluidity of the toner particles 10 as a powder that does not cause image defects can be secured. The fixing property is improved, the image bending strength can be improved, and low temperature fixing can be achieved. From the above points, in order to further improve the image quality and the bending strength of the image, the release agent present in area C (reference C) is more preferably in the range of 20 to 30 area%.
(トナー粒子の体積基準のメジアン粒径;上記式中の(X))
本発明のトナー粒子10の体積基準のメジアン粒径は、3μm以上8μm以下が好ましい。トナー粒子10の体積基準のメジアン粒径が3μm以上8μm以下の範囲において、トナー粒子の粉体としての特性(特に流動性)が向上し、更にトナー・キャリア間の付着力が適正であり、良好な画像が出力できるためである。具体的には、トナー粒子10の体積基準のメジアン粒径が3μm以上であれば、トナー・キャリア間の付着力が強くなりすぎることもなく適正な付着力を保持できる。そのため、現像性が低くなるのを防止し、画像濃度低下が発生するのを効果的に防止することができる点で優れている。一方、トナー粒子10の体積基準のメジアン粒径が8μm以下であれば、トナー・キャリア間の付着力が小さくなりすぎることもなく適正な付着力を保持できる。そのため、カブリなどの画像不良が発生するのを効果的に防止することができる点で優れている。以上の点から、トナー・キャリア間の付着力がより適正であり、より良好な画像が出力するには、トナー粒子10の体積基準のメジアン粒径は、4μm以上7.5μm以下の範囲がより好ましい。
(Volume-based median particle diameter of toner particles; (X) in the above formula)
The volume-based median particle size of the toner particles 10 of the present invention is preferably 3 μm or more and 8 μm or less. When the volume-based median particle size of the toner particles 10 is in the range of 3 μm or more and 8 μm or less, the properties (particularly fluidity) of the toner particles are improved, and the adhesion between the toner and the carrier is appropriate and good. This is because an accurate image can be output. Specifically, when the volume-based median particle size of the toner particles 10 is 3 μm or more, an appropriate adhesion force can be maintained without the adhesion force between the toner and the carrier becoming too strong. Therefore, it is excellent in that it is possible to prevent the developability from being lowered and to effectively prevent the image density from being lowered. On the other hand, if the volume-based median particle size of the toner particles 10 is 8 μm or less, the adhesion force between the toner and the carrier can be maintained without being excessively reduced. Therefore, it is excellent in that image defects such as fog can be effectively prevented. From the above points, in order that the adhesion between the toner and the carrier is more appropriate and a better image is output, the volume-based median particle size of the toner particles 10 is more preferably in the range of 4 μm to 7.5 μm. preferable.
上記トナー粒子10の体積基準のメジアン粒径の好ましい範囲として上記式中の(X)に代入することで、上記式(Y)を満足するエリアB(符号B)の領域(範囲)が求められる。例えば、トナー粒子10の体積基準のメジアン粒径が3μmの場合、エリアB(符号B)の領域は、トナー粒子10表面から中心方向に0.75(=0.15×3+0.3)μm以上の位置となる。また、トナー粒子10の体積基準のメジアン粒径が8μmの場合、エリアBの領域は、トナー粒子10表面から中心方向に1.5(=0.15×8+0.3)μm以上の位置となる。 By substituting (X) in the above formula as a preferable range of the volume-based median particle size of the toner particles 10, a region (range) of area B (reference symbol B) that satisfies the above formula (Y) is obtained. . For example, when the volume-based median particle size of the toner particles 10 is 3 μm, the area B (reference numeral B) is 0.75 (= 0.15 × 3 + 0.3) μm or more in the central direction from the toner particle 10 surface. It becomes the position. Further, when the volume-based median particle size of the toner particles 10 is 8 μm, the area B is located at a position of 1.5 (= 0.15 × 8 + 0.3) μm or more in the center direction from the surface of the toner particles 10. .
(トナー粒子を構成するエリアB、エリアB+Cの体積基準のメジアン粒径)
また、以下のトナー粒子10の製造方法に示すように、本発明では、エリアB、C、Aをそれぞれ構成する非晶性樹脂12、結晶性樹脂11、離型剤13および着色剤(図示せず)の各投入量(含有量)を制御(コントロール)した上で、製造段階のエリアB(符号B)に相当する会合粒子の体積基準のメジアン粒径、更にエリアB(符号B)+エリアC(符号C)に相当する会合粒子(=エリアA(符号A)を除いた会合粒子)の体積基準のメジアン粒径、更にはトナー粒子10(エリアB(符号B)+エリアC(符号C)+エリアA(符号A)に相当する会合粒子の体積基準のメジアン粒径)を制御(コントロール)することで、設計通りのトナー粒子10を自在に作製することができる(各実施例参照)。具体的には、エリアB(符号B)の体積基準のメジアン粒径(直径)としては、トナー内部への離型剤内包化による低温定着性と定着分離性の両立の観点から、1.5〜3.0μmの範囲が好ましく、1.5〜2.5μmの範囲がより好ましい。また、エリアB(符号B)+エリアC(符号C)(=エリアA(符号A)を除いた粒子)の体積基準のメジアン粒径(直径)としては、トナー中の結晶性樹脂ドメインの分散性向上の観点から、2.0〜7.5μmの範囲が好ましく、4.0〜5.5μmの範囲がより好ましい。これらは、製造段階では、以下に説明する粒度分布測定装置(例えば、精密粒度分布測定装置コールター「マルチサイザー3」;コールター・ベックマン社製)で得られた体積基準のメジアン粒径(D50)(μm)である。また、製造後のトナー粒子10の体積基準のメジアン粒径(X)に基づき求める場合には、上記式にトナー粒子10の粒径(X)を代入し、(Y)を満足する領域(エリアB(符号B)の直径)を求めることができる。トナー粒子10の粒径(X)から0.3μmの領域(エリアA(符号A)の範囲)を除くことで、エリアB(符号B)+エリアC(符号C)(=エリアA(符号A)を除いた粒子の直径)を求めることができる。
(Volume-based median particle size of area B and area B + C constituting toner particles)
Further, as shown in the following method for producing toner particles 10, in the present invention, the amorphous resin 12, the crystalline resin 11, the release agent 13 and the colorant (not shown) constituting the areas B, C and A, respectively. 1), the volume-based median particle size of the associated particles corresponding to area B (symbol B) in the production stage, and area B (symbol B) + area Volume-based median particle size of associated particles (= associated particles excluding area A (reference A)) corresponding to C (reference C), and toner particles 10 (area B (reference B) + area C (reference C) The toner particles 10 as designed can be freely produced by controlling (controlling) the volume-based median particle diameter of the associated particles corresponding to the area A (reference A) (see each example). . Specifically, the volume-based median particle diameter (diameter) of area B (reference symbol B) is 1.5 from the viewpoint of achieving both low temperature fixing property and fixing separation property by inclusion of a release agent in the toner. The range of -3.0 micrometers is preferable, and the range of 1.5-2.5 micrometers is more preferable. The volume-based median particle diameter (diameter) of area B (symbol B) + area C (symbol C) (= particles excluding area A (symbol A)) is a dispersion of crystalline resin domains in the toner. From the viewpoint of improving properties, a range of 2.0 to 7.5 μm is preferable, and a range of 4.0 to 5.5 μm is more preferable. In the production stage, these are volume-based median particle diameters (D50) (D50) obtained by a particle size distribution measuring apparatus described below (for example, a precision particle size distribution measuring apparatus Coulter “Multisizer 3”; manufactured by Coulter Beckman). μm). Further, when the toner particle 10 is obtained based on the volume-based median particle size (X) of the manufactured toner particle 10, the particle size (X) of the toner particle 10 is substituted into the above formula, and an area (area) that satisfies (Y) B (diameter of B) can be obtained. By removing a region of 0.3 μm from the particle size (X) of the toner particles 10 (area A (reference A)), area B (reference B) + area C (reference C) (= area A (reference A) ), The diameter of the particles excluding).
トナー粒子の体積基準のメジアン粒径は、粒度分布測定装置(例えば、精密粒度分布測定装置コールター「マルチサイザー3」;コールター・ベックマン社製)で得られた体積基準のメジアン粒径(D50)(μm)である。詳しくは、トナー粒子の体積基準のメジアン粒径は精密粒度分布測定装置コールター「マルチサイザー3」(ベックマン・コールター社製)に、データ処理用ソフト「Software V3.51」を搭載したコンピューターシステムを接続した測定装置を用いて測定・算出されるものである。具体的には、測定試料(トナー粒子;外添剤粒子は含まない)0.02gを、界面活性剤溶液20mL(トナー粒子の分散を目的として、例えば界面活性剤成分を含む中性洗剤を純水で10倍希釈した界面活性剤溶液)に添加して馴染ませた後、超音波分散を1分間行い、トナー粒子の分散液を調製し、このトナー粒子の分散液を、サンプルスタンド内の「ISOTONII」(ベックマン・コールター社製)の入ったビーカーに、測定装置の表示濃度が8%になるまでピペットにて注入する。ここで、この濃度範囲にすることにより、再現性のある測定値を得ることができる。そして、測定装置において、測定粒子カウント数を25000個、アパーチャ径を100μmにし、測定範囲である2〜60μmの範囲を256分割しての頻度値を算出し、体積積算分率の大きい方から50%の粒子径が体積基準のメジアン粒径とされる。 The volume-based median particle size of the toner particles is a volume-based median particle size (D50) obtained by a particle size distribution measuring device (for example, a precision particle size distribution measuring device Coulter “Multisizer 3”; manufactured by Coulter Beckman). μm). Specifically, the volume-based median particle size of toner particles is connected to a computer system equipped with data processing software “Software V3.51” to the Coulter “Multisizer 3” (manufactured by Beckman Coulter, Inc.). It is measured and calculated using the measuring device. Specifically, 0.02 g of a measurement sample (toner particles; not including external additive particles) is added to 20 mL of a surfactant solution (for example, a neutral detergent containing a surfactant component is purified for the purpose of dispersing toner particles). (Surfactant solution diluted 10 times with water) and acclimatized, followed by ultrasonic dispersion for 1 minute to prepare a dispersion of toner particles. Pipette into a beaker containing ISOTON II (Beckman Coulter, Inc.) until the display concentration of the measuring device is 8%. Here, a reproducible measurement value can be obtained by setting the concentration range. In the measuring apparatus, the measurement particle count number is 25000, the aperture diameter is 100 μm, and the frequency value is calculated by dividing the range of 2 to 60 μm, which is the measurement range, into 256 parts. % Particle size is defined as the volume-based median particle size.
(ルテニウム染色した該トナー断面の結晶性樹脂及び離型剤の面積比率の測定方法)
ルテニウム染色した該トナー粒子断面の結晶性樹脂及び離型剤の面積比率は、以下の1〜4の手順に沿って測定することができる。但し、当業者が容易に想到し得る範囲であれば、測定に使用する材料や試薬や条件(染色条件等)や測定装置等を適宜変更してもよい。
(Measurement method of area ratio of crystalline resin and release agent of toner cross section stained with ruthenium)
The area ratio of the crystalline resin and the release agent in the cross section of the toner particles stained with ruthenium can be measured according to the following procedures 1 to 4. However, the materials, reagents, conditions (staining conditions, etc.) used in the measurement, measuring apparatus, etc. may be changed as appropriate as long as those skilled in the art can easily conceive.
1.トナー粒子の切片の作製方法
トナー粒子を四酸化ルテニウム(RuO4)蒸気雰囲気下で10分間曝露した後、光硬化性樹脂「D−800」(日本電子株式会社製)中に分散させた後、光硬化させてブロックを形成する。次いで、ダイヤモンド歯を備えたミクロトームを用いて、上記のブロックより厚さ60nmから100nm程度の薄片状のサンプルを切り出し、透過電子顕微鏡観察用の支持膜付きグリッドに載せる。直径5cm(5cmφ)のプラスチックシャーレに濾紙を敷き、その上に切片の載ったグリッドを切片の載った面を上にして載せる。
1. Method for Producing Section of Toner Particles After exposing toner particles in a ruthenium tetroxide (RuO 4 ) vapor atmosphere for 10 minutes, the toner particles are dispersed in a photocurable resin “D-800” (manufactured by JEOL Ltd.). Photocuring to form blocks. Next, using a microtome equipped with diamond teeth, a flaky sample having a thickness of about 60 nm to 100 nm is cut out from the block and placed on a grid with a support film for transmission electron microscope observation. A filter paper is laid on a plastic petri dish having a diameter of 5 cm (5 cmφ), and a grid on which the slice is placed is placed on the plastic petri dish with the surface on which the slice is placed facing up.
2.四酸化ルテニウム染色条件
染色条件(時間、温度、染色剤の濃度および量)は、透過電子顕微鏡観察をする際に各樹脂(主に非晶性樹脂、結晶性樹脂及び離型剤)の区別ができる条件に調整する。例えば、0.5質量%RuO4の染色液2〜3滴を、シャーレ内の2点に滴下し、蓋をし、10分間後、シャーレの蓋を外し染色液の水分が無くなるまで放置する。
2. Ruthenium tetroxide dyeing conditions The dyeing conditions (time, temperature, and concentration and amount of the dye) are different from each resin (mainly amorphous resin, crystalline resin, and release agent) when observed with a transmission electron microscope. Adjust to the conditions that you can. For example, 2 to 3 drops of 0.5 mass% RuO 4 staining solution is dropped on two points in the petri dish, covered, and after 10 minutes, the petri dish lid is removed and left until the staining solution is free of moisture.
3.トナー粒子の断面観察方法(条件)
・装置:透過型電子顕微鏡「JEM−2000FX」(日本電子株式会社製)
・試料:四酸化ルテニウム(RuO4)によって染色したトナー粒子の切片(切片の厚さ60nmから100nm程度)
・倍率:10,000倍、とする。
3. Toner particle cross-section observation method (conditions)
Apparatus: Transmission electron microscope “JEM-2000FX” (manufactured by JEOL Ltd.)
Sample: A section of toner particles stained with ruthenium tetroxide (RuO 4 ) (section thickness of about 60 nm to 100 nm)
・ Magnification: 10,000 times.
4.トナー粒子の断面像の解析
断面観察によって得られた画像に対して、まずはトナー粒子表面から0.3μmのエリア(エリアA)とトナー粒子表面から(Y)μm以上のエリア(エリアB)を区分する。
4). Analysis of cross-sectional image of toner particles First, an image obtained by cross-sectional observation is divided into an area (area A) of 0.3 μm from the toner particle surface and an area (area B) of (Y) μm or more from the toner particle surface. To do.
ここで、(Y)=0.15×(X)+0.3(μm)を満たし、(X)は「コールターマルチサイザー3」(コールター・ベックマン社製)で得られたトナー粒子の体積基準のメジアン粒径(D50)(μm)である。 Here, (Y) = 0.15 × (X) +0.3 (μm) is satisfied, and (X) is a volume-based toner particle obtained by “Coulter Multisizer 3” (manufactured by Coulter Beckman). The median particle size (D50) (μm).
また、トナー粒子中においてコントラストと形状から結晶性樹脂(結晶性ポリエステル樹脂)と離型剤の判断を実施する。棒状、塊状に存在するものを離型剤、また線状、針状、層状のラメラ結晶構造(ラメラ層状)でトナー粒子の非結晶性樹脂内に点在する結晶を結晶性樹脂と判断する。また、コントラストでは、より白いコントラストの部分を離型剤と判断する。離型剤以外の結着樹脂(非晶性樹脂、結晶性樹脂)は二重結合部分を多く有し四酸化ルテニウムによって染色されるため、離型剤部分と離型剤以外の樹脂部分を識別できる。すなわちルテニウム染色により、離型剤が一番薄く染色され、次いで結晶性樹脂(結晶性ポリエステル樹脂)が染色され、非晶性樹脂(非晶性ポリエステル樹脂)が一番濃く染色される。なお、解析は20個のトナー粒子の断面について実施した平均値とする。ここで、層状のラメラ結晶構造は、上記に定義した通りである。層状のラメラ結晶構造の断面積は、層状のラメラ結晶構造のドメイン部分(すなわち連続相であるマトリクス中に、閉じた界面(相と相との境界)を有する島状の相として存在する構造の部分)の断面積をいう。 In the toner particles, the crystalline resin (crystalline polyester resin) and the release agent are determined from the contrast and shape. Those present in the form of rods or lumps are determined as release agents, and crystals scattered in the non-crystalline resin of the toner particles with a linear, needle-like or lamellar crystal structure (lamellar layer shape) are judged as crystalline resins. In contrast, a whiter contrast portion is determined as a release agent. Binder resins (non-crystalline resins, crystalline resins) other than mold release agents have many double bond parts and are dyed with ruthenium tetroxide, so the mold release part and resin parts other than the mold release agent are distinguished. it can. That is, the release agent is dyed lightest by ruthenium dyeing, then the crystalline resin (crystalline polyester resin) is dyed, and the amorphous resin (amorphous polyester resin) is dyed most intensely. The analysis is an average value performed on the cross section of 20 toner particles. Here, the layered lamellar crystal structure is as defined above. The cross-sectional area of the lamellar lamellar crystal structure is that of a structure that exists as an island-like phase having a closed interface (boundary between phases) in a matrix part that is a lamellar lamellar crystal structure (ie, a matrix that is a continuous phase). Part)).
(外添剤粒子、滑剤)
本発明に係る静電荷像現像用トナーは、上記で説明したトナー粒子に加えて、外添剤粒子を含んでもよい。外添剤粒子としては特に制限されないが、数平均1次粒径が2〜800nm程度の無機微粒子が好ましい。外添剤粒子としては、従来公知の外添剤粒子が用いられうる。かような外添剤粒子としては、例えば、シリカ微粒子、アルミナ微粒子、チタニア微粒子などからなる無機酸化物微粒子や、ステアリン酸アルミニウム微粒子、ステアリン酸亜鉛微粒子などの無機ステアリン酸化合物微粒子、あるいは、チタン酸ストロンチウム、チタン酸亜鉛などの無機チタン酸化合物微粒子などが挙げられる。これらは1種単独で、または2種以上を組み合わせて用いることができる。これら無機微粒子はシランカップリング剤やチタンカップリング剤、高級脂肪酸、シリコーンオイルなどによって、耐熱保管性の向上、環境安定性の向上のために、光沢処理が行われていることが好ましい。
(External additive particles, lubricant)
The toner for developing an electrostatic charge image according to the present invention may include external additive particles in addition to the toner particles described above. The external additive particles are not particularly limited, but inorganic fine particles having a number average primary particle size of about 2 to 800 nm are preferable. As the external additive particles, conventionally known external additive particles can be used. Examples of such external additive particles include inorganic oxide fine particles such as silica fine particles, alumina fine particles, and titania fine particles, inorganic stearate compound fine particles such as aluminum stearate fine particles and zinc stearate fine particles, or titanic acid. Examples thereof include fine particles of inorganic titanate compounds such as strontium and zinc titanate. These can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types. These inorganic fine particles are preferably subjected to a gloss treatment with a silane coupling agent, a titanium coupling agent, a higher fatty acid, a silicone oil or the like in order to improve heat-resistant storage stability and environmental stability.
また、本発明に係る静電荷像現像用トナーは、上記で説明したトナー粒子に加えて、クリーニング性や転写性をさらに向上させるために滑剤を使用することも可能である。例えば、以下の様な高級脂肪酸の金属塩がある。すなわち、ステアリン酸の亜鉛、アルミニウム、銅、マグネシウム、カルシウム等の塩、オレイン酸の亜鉛、マンガン、鉄、銅、マグネシウム等の塩、パルミチン酸の亜鉛、銅、マグネシウム、カルシウム等の塩、リノール酸の亜鉛、カルシウム等の塩、リシノール酸の亜鉛、カルシウム等の塩が挙げられる。 In addition to the toner particles described above, the toner for developing an electrostatic charge image according to the present invention can use a lubricant to further improve the cleaning property and the transfer property. For example, there are metal salts of higher fatty acids as follows. That is, salts of zinc stearate, aluminum, copper, magnesium, calcium, etc., zinc oleate, salts of manganese, iron, copper, magnesium, etc., zinc palmitate, salts of copper, magnesium, calcium, etc., linoleic acid And salts of zinc and calcium of ricinoleic acid.
これらトナー粒子以外の外添剤粒子や滑剤の添加量は、いずれもトナー100質量部に対して0.1〜10.0質量部の範囲が好ましい。 The addition amount of the external additive particles and the lubricant other than the toner particles is preferably in the range of 0.1 to 10.0 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the toner.
(トナーのガラス転移点)
本発明に係る静電荷像現像用トナーのガラス転移点(Tg)は、25〜65℃であることが好ましく、より好ましくは35〜55℃である。本発明のトナーのガラス転移点が上記の範囲にあることにより、十分な低温定着性および耐熱保管性(更には粉体の流動性)が両立して得られる。トナーのガラス転移点は、測定試料としてトナーを用いたことの他は上記と同様にして測定されるものである。
(Toner glass transition point)
The glass transition point (Tg) of the toner for developing an electrostatic charge image according to the present invention is preferably 25 to 65 ° C., more preferably 35 to 55 ° C. When the glass transition point of the toner of the present invention is in the above range, sufficient low-temperature fixing property and heat-resistant storage property (and powder fluidity) can both be obtained. The glass transition point of the toner is measured in the same manner as described above except that the toner is used as a measurement sample.
(トナーの粒径)
本発明に係る静電荷像現像用トナーの平均粒径は、例えば体積基準のメジアン径で3〜8μmであることが好ましく、より好ましくは4〜7.5μmである。この平均粒径は、製造時において使用する凝集剤の濃度や有機溶媒の添加量、融着時間、結着樹脂(バインダー樹脂)の組成などによって制御することができる。体積基準のメジアン径が上記の範囲にあることにより、1200dpiレベルの非常に微小なドット画像を忠実に再現することなどができる。トナーの体積基準のメジアン径は「マルチサイザー3」(ベックマン・コールター社製)に、データ処理用ソフト「Software V3.51」を搭載したコンピューターシステムを接続した測定装置を用いて測定・算出されるものである。具体的には、測定試料(トナー)0.02gを、界面活性剤溶液20mL(外添剤粒子を含むトナー粒子の分散を目的として、例えば界面活性剤成分を含む中性洗剤を純水で10倍希釈した界面活性剤溶液)に添加して馴染ませた後、超音波分散を1分間行い、トナー分散液を調製し、このトナー分散液を、サンプルスタンド内の「ISOTONII」(ベックマン・コールター社製)の入ったビーカーに、測定装置の表示濃度が8%になるまでピペットにて注入する。ここで、この濃度範囲にすることにより、再現性のある測定値を得ることができる。そして、測定装置において、測定粒子カウント数を25000個、アパーチャ径を100μmにし、測定範囲である2〜60μmの範囲を256分割しての頻度値を算出し、体積積算分率の大きい方から50%の粒子径が体積基準のメジアン径とされる。
(Toner particle size)
The average particle diameter of the toner for developing an electrostatic charge image according to the present invention is preferably 3 to 8 μm, and more preferably 4 to 7.5 μm, for example, on a volume basis median diameter. This average particle diameter can be controlled by the concentration of the coagulant used in the production, the amount of the organic solvent added, the fusing time, the composition of the binder resin (binder resin), and the like. When the volume-based median diameter is in the above range, a very small dot image of 1200 dpi level can be faithfully reproduced. The volume-based median diameter of the toner is measured and calculated using a measuring apparatus in which a computer system equipped with data processing software “Software V3.51” is connected to “Multisizer 3” (manufactured by Beckman Coulter). Is. Specifically, 0.02 g of a measurement sample (toner) is mixed with 20 mL of a surfactant solution (for example, a neutral detergent containing a surfactant component with pure water for the purpose of dispersing toner particles including external additive particles in pure water. After adding to the diluted surfactant solution), ultrasonic dispersion is performed for 1 minute to prepare a toner dispersion, and this toner dispersion is added to “ISOTON II” (Beckman Coulter, Inc.) in the sample stand. Pipette into the beaker containing the product until the displayed concentration of the measuring device is 8%. Here, a reproducible measurement value can be obtained by setting the concentration range. In the measuring apparatus, the measurement particle count number is 25000, the aperture diameter is 100 μm, and the frequency value is calculated by dividing the range of 2 to 60 μm, which is the measurement range, into 256 parts. % Particle diameter is defined as the volume-based median diameter.
(トナーの平均円形度)
本発明に係る静電荷像現像用トナーにおいては、このトナーを構成する個々のトナー粒子について、帯電特性の安定性、粉体の流動性、更には低温定着性などの観点から、平均円形度が0.930〜1.000であることが好ましく、0.950〜0.995であることがより好ましい。平均円形度が上記の範囲であることにより、個々のトナー粒子が破砕しにくくなって摩擦帯電付与部材の汚染が抑制されてトナーの帯電性が安定し、また、形成される画像において画質が高いものとなる。トナーの平均円形度は、「FPIA−2100」(Sysmex社製)を用いて測定した値である。具体的には、測定試料(トナー)を界面活性剤入り水溶液にてなじませ、超音波分散処理を1分間行って分散させた後、「FPIA−2100」(Sysmex社製)によって、測定条件HPF(高倍率撮像)モードにて、HPF検出数3,000〜10,000個の適正濃度で撮影を行い、個々のトナー粒子について下記式に従って円形度を算出し、各トナー粒子の円形度を加算し、全トナー粒子数で除することにより算出した値である。HPF検出数が上記の範囲であれば、再現性が得られる。
(Average circularity of toner)
In the toner for developing an electrostatic charge image according to the present invention, the individual toner particles constituting the toner have an average circularity from the viewpoints of stability of charging characteristics, powder fluidity, and low-temperature fixability. 0.930 to 1.000 is preferable, and 0.950 to 0.995 is more preferable. When the average circularity is within the above range, the individual toner particles are less likely to be crushed, the contamination of the frictional charge imparting member is suppressed, the toner chargeability is stabilized, and the image quality of the formed image is high. It will be a thing. The average circularity of the toner is a value measured using “FPIA-2100” (manufactured by Sysmex). Specifically, the measurement sample (toner) was blended with an aqueous solution containing a surfactant, dispersed by performing ultrasonic dispersion for 1 minute, and then subjected to measurement conditions HPF by “FPIA-2100” (manufactured by Sysmex). In the (high magnification imaging) mode, images are taken at an appropriate density of 3,000 to 10,000 HPF detections, and the circularity of each toner particle is calculated according to the following formula, and the circularity of each toner particle is added. And a value calculated by dividing by the total number of toner particles. If the number of HPF detections is in the above range, reproducibility can be obtained.
<トナーの製造方法>
〈トナー粒子の製造方法〉
本発明のトナー粒子は、例えば、乳化凝集法で製造することができる。本発明のトナー粒子を乳化凝集法によって製造する場合の製造方法は、例えば、非晶性樹脂微粒子を含む分散液(a)および結晶性樹脂微粒子を含む分散液(b)を水系媒体に添加して混合分散液を調製する工程と、前記混合分散液を昇温して前記非晶性樹脂微粒子および前記結晶性樹脂微粒子を凝集させてトナー粒子を形成する工程と、を含むものである。また、前記トナー粒子をコアとして、その表面にシェル層を設けることによって、コアシェル構造のトナー粒子とすることもできる。コアシェル構造とすることによって、耐熱保管性と低温定着性、更には粉体の流動性をより一層向上させることができる。なお、本明細書において、「水系媒体」とは、少なくとも水が50質量%以上含有されたものをいい、水以外の成分としては、水に溶解する有機溶剤を挙げることができる。例えば、メタノール、エタノール、イソプロパノール、ブタノール、アセトン、メチルエチルケトン、ジメチルホルムアミド、メチルセルソルブ、テトラヒドロフランなどが挙げられる。これらのうち、樹脂を溶解しない有機溶剤であるメタノール、エタノール、イソプロパノール、ブタノールのようなアルコール系有機溶剤を使用することが好ましい。好ましくは、水系媒体として水のみを使用する。
<Toner production method>
<Method for producing toner particles>
The toner particles of the present invention can be produced, for example, by an emulsion aggregation method. The production method when the toner particles of the present invention are produced by the emulsion aggregation method includes, for example, adding a dispersion liquid (a) containing amorphous resin fine particles and a dispersion liquid (b) containing crystalline resin fine particles to an aqueous medium. Preparing a mixed dispersion, and heating the mixed dispersion to agglomerate the amorphous resin particles and the crystalline resin particles to form toner particles. Further, toner particles having a core-shell structure can be obtained by using the toner particles as a core and providing a shell layer on the surface thereof. By adopting the core-shell structure, the heat-resistant storage property and the low-temperature fixability, and further the powder fluidity can be further improved. In the present specification, the “aqueous medium” refers to a medium containing at least 50% by mass of water, and examples of components other than water include organic solvents that dissolve in water. For example, methanol, ethanol, isopropanol, butanol, acetone, methyl ethyl ketone, dimethylformamide, methyl cellosolve, tetrahydrofuran and the like can be mentioned. Among these, it is preferable to use an organic organic solvent such as methanol, ethanol, isopropanol, and butanol, which is an organic solvent that does not dissolve the resin. Preferably, only water is used as the aqueous medium.
上記製造方法は、例えば、以下の各工程を含むものとして構成することができる。ここで、以下の例は、トナー粒子が非晶性樹脂、結晶性樹脂、離型剤および着色剤を含有するものである場合について記載したものであり、本発明の技術的範囲がこれらの形態に限定されるわけではない。 The said manufacturing method can be comprised as what includes each following process, for example. Here, the following examples describe the case where the toner particles contain an amorphous resin, a crystalline resin, a release agent, and a colorant, and the technical scope of the present invention is in these forms. It is not limited to.
(1)非晶性樹脂微粒子を含む水系分散液(a)を調製する、非晶性樹脂分散液(a)の調製工程を行う。 (1) A step of preparing an amorphous resin dispersion (a) for preparing an aqueous dispersion (a) containing amorphous resin fine particles is performed.
(2)結晶性樹脂(好ましくは結晶性ポリエステル樹脂、より好ましくはハイブリッド結晶性ポリエステル樹脂)を有機溶媒に溶解し、水系分散媒中に乳化分散させ、有機溶媒を除去することにより結晶性樹脂微粒子を含む水系分散液(b)を調製する、結晶性樹脂分散液(b)の調製工程を行う。 (2) Crystalline resin fine particles by dissolving a crystalline resin (preferably a crystalline polyester resin, more preferably a hybrid crystalline polyester resin) in an organic solvent, emulsifying and dispersing in an aqueous dispersion medium, and removing the organic solvent. The crystalline resin dispersion (b) is prepared by preparing an aqueous dispersion (b) containing.
(3)離型剤微粒子を含む水系分散液(c)を調製する、離型剤分散液(c)の調製工程を行う。 (3) A step of preparing the release agent dispersion (c) is performed, in which an aqueous dispersion (c) containing release agent fine particles is prepared.
(4)着色剤微粒子を含む水系分散液(d)を調製する、着色剤分散液(d)の調製工程を行う。 (4) A step of preparing the colorant dispersion (d) is performed to prepare the aqueous dispersion (d) containing the colorant fine particles.
(5)上記(1)〜(4)で調製した、非晶性樹脂分散液(a)『a1』質量部(固形分換算)、結晶性樹脂分散液(b)『b1』質量部(固形分換算)、離型剤分散液(c)『c1』質量部(固形分換算)、着色剤分散液(d)『d1』質量部(固形分換算)を水系媒体に添加して混合分散液を調製する、エリアB用の混合分散液の調製工程を行う。ここで、各投入量『a1』〜『d1』は、いずれも上記に規定する本発明のトナー粒子のエリアB内の結晶性樹脂および離型剤の面積比率を満足する範囲となるように制御(コントロール)すればよい。 (5) Amorphous resin dispersion (a) “a1” parts by mass (solid content conversion), crystalline resin dispersion (b) “b1” parts by mass (solid) prepared in (1) to (4) above Component conversion), release agent dispersion (c) “c1” parts by mass (solids conversion), and colorant dispersion (d) “d1” parts by mass (solids conversion) are added to the aqueous medium to form a mixed dispersion. The step of preparing the mixed dispersion for area B is performed. Here, each of the input amounts “a1” to “d1” is controlled to be within a range satisfying the area ratio of the crystalline resin and the release agent in the area B of the toner particles of the present invention as defined above. (Control)
(6)上記(5)で調製した混合分散液を昇温して非晶性樹脂微粒子および結晶性樹脂微粒子を凝集・会合させて、体積基準のメジアン粒径[e1]の会合粒子を形成するエリアBに相当する会合粒子形成工程を行う。ここで、会合粒子の体積基準のメジアン粒径[e1]は、上記に規定する本発明のトナー粒子のエリアBの体積基準のメジアン粒径を有するように制御(コントロール)すればよい。 (6) The mixed dispersion prepared in (5) above is heated to agglomerate and associate the amorphous resin fine particles and the crystalline resin fine particles to form associated particles having a volume-based median particle size [e1]. An associated particle forming step corresponding to area B is performed. Here, the volume-based median particle diameter [e1] of the associated particles may be controlled so as to have the volume-based median particle diameter of the area B of the toner particles of the present invention as defined above.
(7)上記(6)の会合粒子を含む分散液に、上記(1)〜(4)で調製した、非晶性樹脂分散液(a)『a2』質量部(固形分換算)、結晶性樹脂分散液(b)『b2』質量部(固形分換算)、離型剤分散液(c)『c2』質量部(固形分換算)、着色剤分散液(d)『d2』質量部(固形分換算)を添加して混合分散液を調製する、エリアB+C用の混合分散液の調製工程を行う。ここで、各投入量『a2』〜『d2』は、いずれも上記に規定する本発明のトナー粒子のエリアC内の結晶性樹脂および離型剤の面積比率を満足する範囲となるように制御(コントロール)すればよい。 (7) Amorphous resin dispersion (a) “a2” parts by mass (in terms of solid content) prepared in the above (1) to (4) in the dispersion containing the associated particles of (6) above, crystallinity Resin dispersion (b) “b2” parts by mass (solid content conversion), release agent dispersion (c) “c2” parts by mass (solid content conversion), Colorant dispersion (d) “d2” parts by mass (solid) The step of preparing a mixed dispersion for area B + C is performed, in which a mixed dispersion is prepared by adding (minute conversion). Here, each of the input amounts “a2” to “d2” is controlled to be within a range satisfying the area ratio of the crystalline resin and the release agent in the area C of the toner particles of the present invention as defined above. (Control)
(8)上記(7)で調製した混合分散液を昇温して非晶性樹脂微粒子および結晶性樹脂微粒子を凝集・会合させて、体積基準のメジアン粒径[e2]の会合粒子を形成するエリアB+Cに相当する会合粒子(=エリアAを除いた会合粒子)形成工程を行う。ここで、会合粒子の体積基準のメジアン粒径[e2]は、上記に規定する本発明のトナー粒子のエリアB+Cの体積基準のメジアン粒径を有するように制御(コントロール)すればよい。 (8) The mixed dispersion prepared in (7) above is heated to agglomerate and associate the amorphous resin fine particles and the crystalline resin fine particles to form associated particles having a volume-based median particle size [e2]. An associated particle (= associated particle excluding area A) forming step corresponding to area B + C is performed. Here, the volume-based median particle size [e2] of the associated particles may be controlled so as to have the volume-based median particle size of the area B + C of the toner particles of the present invention defined above.
(9)上記(8)の会合粒子を含む分散液に、上記(1)〜(4)で調製した、非晶性樹脂分散液(a)『a3』質量部(固形分換算)、結晶性樹脂分散液(b)『b3』質量部(固形分換算)、離型剤分散液(c)『c3』質量部(固形分換算)、着色剤分散液(d)『d3』質量部(固形分換算)を添加して混合分散液を調製する、エリアB+C+A(=トナー粒子)用の混合分散液の調製工程を行う。ここで、各投入量『a3』〜『d3』は、いずれも上記に規定する本発明のトナー粒子のエリアA内の結晶性樹脂および離型剤の面積比率を満足する範囲となるように制御(コントロール)すればよい。 (9) Amorphous resin dispersion (a) “a3” parts by mass (in terms of solid content) prepared in the above (1) to (4) in the dispersion containing the associated particles of (8) above, crystallinity Resin dispersion (b) “b3” parts by mass (solid content conversion), release agent dispersion (c) “c3” parts by mass (solid content conversion), colorant dispersion (d) “d3” parts by mass (solids) The step of preparing a mixed dispersion for area B + C + A (= toner particles) is prepared by adding a component). Here, each of the input amounts “a3” to “d3” is controlled so as to be within a range satisfying the area ratio of the crystalline resin and the release agent in the area A of the toner particles of the present invention defined above. (Control)
(10)上記(9)で調製した混合分散液を昇温して非晶性樹脂微粒子および結晶性樹脂微粒子を凝集・会合させて、体積基準のメジアン粒径[e3]の会合粒子を形成するエリアB+C+Aに相当する会合粒子(=トナー粒子の会合粒子)形成工程を行う。ここで、会合粒子の体積基準のメジアン粒径[e3]は、上記に規定する本発明のトナー粒子の体積基準のメジアン粒径を有するように制御(コントロール)すればよい。 (10) The mixed dispersion prepared in (9) above is heated to agglomerate and associate the amorphous resin particles and the crystalline resin particles to form associated particles having a volume-based median particle size [e3]. An associated particle (= associated particle of toner particles) forming step corresponding to the area B + C + A is performed. Here, the volume-based median particle size [e3] of the associated particles may be controlled so as to have the volume-based median particle size of the toner particles of the present invention defined above.
(11)上記(10)で形成され凝集粒子を熱エネルギーにより熟成させて形状を制御したトナー粒子を得る熟成工程を行う。 (11) An aging step is carried out to obtain toner particles whose shape is controlled by aging the aggregated particles formed in (10) above by thermal energy.
(12)トナー粒子の分散液を冷却する冷却工程を行う。 (12) A cooling step of cooling the toner particle dispersion is performed.
(13)水系媒体からトナー粒子を濾別し、当該トナー粒子から界面活性剤などを除去する濾過・洗浄工程を行う。 (13) A filtration / washing process is performed in which the toner particles are separated from the aqueous medium, and the surfactant and the like are removed from the toner particles.
(14)洗浄されたトナー粒子を乾燥する乾燥工程を行う。 (14) A drying step of drying the washed toner particles is performed.
このように、本発明のトナー粒子は、必須の(1)〜(10)の工程に、必要に応じて加えることができる(11)〜(14)の工程からなるものを挙げることができる。好ましくは(1)〜(14)までの工程を行うのが好ましい。なお、工程(1)〜(4)の工程の順序は何ら制限されるものではなく、どの順に行ってもよいし、同時に行ってもよい。 As described above, the toner particles of the present invention can include those consisting of the steps (11) to (14) that can be added to the essential steps (1) to (10) as necessary. Preferably, the steps (1) to (14) are preferably performed. Note that the order of the steps (1) to (4) is not limited at all, and may be performed in any order or simultaneously.
上述した各工程を実施するにあたっては、従来公知の知見が適宜参照されうる。例えば、上述した非晶性樹脂微粒子を含む分散液(a)、結晶性樹脂微粒子を含む分散液(b)、離型剤微粒子を含む分散液(c)、着色剤微粒子を含む分散液(d)のうち、特に非晶性樹脂微粒子を含む分散液(a)や結晶性樹脂微粒子を含む分散液(b)については、機械的せん断力によって乳化させる方法などの種々の乳化方法を用いて調製することができるが、転相乳化法と称される手法を用いて調製することが好ましい。特に、分散液(b)については、転相乳化法により調製されたものを用いることで、単分散かつ小粒径でトナーへの導入に適した分散液を得られるという利点がある。「転相乳化法」では、有機溶媒に樹脂を溶解し、樹脂溶解液を得る溶解工程と、樹脂溶解液に中和剤を投入する中和工程と、中和後の樹脂溶解液を水系分散媒中に乳化分散させ、樹脂乳化液を得る乳化工程と、樹脂乳化液から有機溶媒を除去する脱溶媒工程と、を経ることで、樹脂微粒子の分散液が得られる。なお、分散液中の樹脂微粒子の粒径は、中和剤添加量を変更することによって制御可能である。 In carrying out the above-described steps, conventionally known knowledge can be referred to as appropriate. For example, the dispersion liquid (a) containing the amorphous resin fine particles described above, the dispersion liquid (b) containing the crystalline resin fine particles, the dispersion liquid (c) containing the release agent fine particles, and the dispersion liquid (d) containing the colorant fine particles (d) In particular, the dispersion liquid (a) containing amorphous resin fine particles and the dispersion liquid (b) containing crystalline resin fine particles are prepared using various emulsification methods such as a method of emulsifying by mechanical shearing force. However, it is preferable to prepare using a method called a phase inversion emulsification method. In particular, with respect to the dispersion (b), by using a dispersion prepared by a phase inversion emulsification method, there is an advantage that a dispersion that is monodispersed and has a small particle diameter and that is suitable for introduction into a toner can be obtained. In the “phase inversion emulsification method”, a resin is dissolved in an organic solvent to obtain a resin solution, a neutralization step in which a neutralizer is added to the resin solution, and the neutralized resin solution is dispersed in an aqueous system. By passing through an emulsification step of emulsifying and dispersing in a medium to obtain a resin emulsion, and a desolvation step of removing the organic solvent from the resin emulsion, a dispersion of resin fine particles is obtained. The particle size of the resin fine particles in the dispersion can be controlled by changing the amount of neutralizing agent added.
〈静電荷像現像用トナーの製造方法〉
(外添剤添加工程)
外添剤添加工程は、乾燥処理したトナー粒子に外添剤粒子を添加、混合することにより、静電荷像現像用トナーを調製する工程である。外添剤の添加方法としては、乾燥されたトナー粒子に外添剤を粉体で添加する乾式法が挙げられ、混合装置としては、ヘンシェルミキサーおよびコーヒーミルなどの機械式の混合装置が挙げられる。
<Method for producing toner for developing electrostatic image>
(External additive addition process)
The external additive adding step is a step of preparing an electrostatic image developing toner by adding and mixing the external additive particles to the dried toner particles. Examples of the method for adding the external additive include a dry method in which the external additive is added in powder form to the dried toner particles, and examples of the mixing device include mechanical mixing devices such as a Henschel mixer and a coffee mill. .
<静電荷像現像用現像剤>
本発明に係る静電荷像現像用トナーは、磁性または非磁性の一成分現像剤として使用することもできるが、キャリアと混合して二成分現像剤として使用してもよい。静電荷像現像用トナーを二成分現像剤として使用する場合において、キャリアとしては、鉄、フェライト、マグネタイトなどの金属、それらの金属とアルミニウム、鉛などの金属との合金などの従来から公知の材料からなる磁性粒子を用いることができ、特にフェライト粒子が好ましい。また、キャリアとしては、磁性粒子の表面を樹脂などの被覆剤で被覆したコートキャリアや、バインダー樹脂中に磁性体微粉末を分散してなる分散型キャリアなど用いてもよい。
<Developer for developing electrostatic image>
The toner for developing an electrostatic image according to the present invention can be used as a magnetic or non-magnetic one-component developer, but may be mixed with a carrier and used as a two-component developer. In the case where the toner for developing an electrostatic image is used as a two-component developer, the carrier may be a conventionally known material such as a metal such as iron, ferrite, or magnetite, or an alloy of such a metal with a metal such as aluminum or lead. In particular, ferrite particles are preferable. As the carrier, a coated carrier in which the surface of magnetic particles is coated with a coating agent such as a resin, a dispersion type carrier in which magnetic fine powder is dispersed in a binder resin, or the like may be used.
キャリアの体積基準のメジアン径としては20〜100μmであることが好ましく、さらに好ましくは25〜80μmとされる。キャリアの体積基準のメジアン径は、代表的には湿式分散機を備えたレーザー回折式粒度分布測定装置「ヘロス(HELOS)」(シンパティック(SYMPATEC)社製)により測定することができる。 The volume-based median diameter of the carrier is preferably 20 to 100 μm, more preferably 25 to 80 μm. The volume-based median diameter of the carrier can be typically measured by a laser diffraction particle size distribution measuring apparatus “HELOS” (manufactured by SYMPATEC) equipped with a wet disperser.
なお、本発明に係る「(静電荷像現像用)トナー」は、上述したように「トナー粒子」を含有する。「トナー粒子」は、外添剤粒子の添加によって「(静電荷像現像用)トナー」と称される。そして、「(静電荷像現像用)トナー」とは、外添剤粒子を含有する(いわば無数の)トナー粒子の集合体のことをいう。 The “(toner for developing electrostatic image)” according to the present invention contains “toner particles” as described above. The “toner particles” are referred to as “toner (for electrostatic image development)” by adding external additive particles. “Toner for (electrostatic image development)” refers to an aggregate of toner particles (innumerable) containing external additive particles.
<電子写真画像形成方法>
本発明に係る静電荷像現像用現像剤は、電子写真方式の公知の種々の画像形成方法において用いることができる。例えば、モノクロの画像形成方法やフルカラーの画像形成方法に用いることができる。フルカラーの画像形成方法では、イエロー、マゼンタ、シアンおよびブラックの各々に係る4種類のカラー現像装置と、一つの静電荷像担持体(「電子写真感光体」または単に「感光体」とも称する。)とにより構成される4サイクル方式の画像形成方法や、各色に係るカラー現像装置および静電荷像担持体を有する画像形成ユニットを、それぞれ色別に搭載するタンデム方式の画像形成方法など、いずれの画像形成方法も用いることができる。
<Electrophotographic image forming method>
The developer for developing an electrostatic charge image according to the present invention can be used in various known electrophotographic image forming methods. For example, it can be used in a monochrome image forming method or a full color image forming method. In the full-color image forming method, four types of color developing devices for yellow, magenta, cyan, and black, and one electrostatic charge image carrier (also referred to as “electrophotographic photoreceptor” or simply “photoreceptor”). 4 cycle type image forming method and tandem type image forming method in which a color developing device for each color and an image forming unit having an electrostatic charge image carrier are mounted for each color. Methods can also be used.
電子写真画像形成方法としては、具体的には、本発明に係る静電荷像現像用現像剤を使用して、例えば静電荷像担持体上に帯電装置にて帯電(帯電工程)し、像露光することにより静電的に形成された静電荷像(露光工程)を、現像装置において本発明に係る静電荷像現像用現像剤中のキャリアでトナーを帯電させて現像することにより顕像化させてトナー画像を得る(現像工程)。そして、このトナー画像を用紙に転写(転写工程)し、その後、用紙上に転写されたトナー画像を接触加熱方式の定着処理によって用紙に定着(定着工程)させることにより、可視画像が得られる。 Specifically, as the electrophotographic image forming method, the electrostatic charge image developing developer according to the present invention is used, for example, the electrostatic charge image carrier is charged with a charging device (charging process), and image exposure is performed. The electrostatic image formed electrostatically (exposure process) is developed by charging the toner with a carrier in the developer for developing an electrostatic image according to the present invention and developing the image in the developing device. To obtain a toner image (development process). Then, the toner image is transferred to a sheet (transfer process), and then the toner image transferred onto the sheet is fixed on the sheet (fixing process) by a contact heating type fixing process to obtain a visible image.
以下、実施例を挙げて本発明の実施態様を具体的に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。 Examples of the present invention will be specifically described below with reference to examples, but the present invention is not limited thereto.
〔結晶性ポリエステル樹脂〔1〕の合成〕
下記の重縮合系樹脂の原料モノマーを、窒素導入管、脱水管、攪拌器および熱電対を装備した四つ口フラスコに入れ、170℃に加熱し溶解させた。
[Synthesis of Crystalline Polyester Resin [1]]
The following raw material monomers for the polycondensation resin were placed in a four-necked flask equipped with a nitrogen introduction tube, a dehydration tube, a stirrer, and a thermocouple, and heated to 170 ° C. to dissolve.
・セバシン酸 278質量部
・ドデカンジオール 280質量部。
-278 mass parts of sebacic acid-280 mass parts of dodecanediol.
その後、エステル化触媒としてTi(OBu)4を0.8質量部投入し、235℃まで昇温、常圧下(101.3kPa)にて5時間、さらに減圧下(8kPa)にて1時間反応を行った。 Thereafter, 0.8 part by mass of Ti (OBu) 4 was added as an esterification catalyst, the temperature was raised to 235 ° C., and the reaction was performed for 5 hours under normal pressure (101.3 kPa) and further for 1 hour under reduced pressure (8 kPa). went.
次に200℃まで冷却したのち、減圧下(20kPa)にて1時間反応させることにより結晶性ポリエステル樹脂〔1〕を得た。得られた結晶性ポリエステル樹脂〔1〕は、数平均分子量(Mn)が5,000、融点が78℃であった。 Next, after cooling to 200 ° C., the reaction was performed under reduced pressure (20 kPa) for 1 hour to obtain a crystalline polyester resin [1]. The obtained crystalline polyester resin [1] had a number average molecular weight (Mn) of 5,000 and a melting point of 78 ° C.
〔ハイブリッド結晶性ポリエステル樹脂〔2〕の合成〕
下記の付加重合系樹脂の原料モノマー、両反応性モノマーおよびラジカル重合開始剤を滴下ロートに入れた。
[Synthesis of Hybrid Crystalline Polyester Resin [2]]
The following raw material monomers for addition polymerization resin, both reactive monomers and a radical polymerization initiator were placed in a dropping funnel.
・スチレン 35質量部
・ブチルアクリレート 9質量部
・アクリル酸 4質量部
・重合開始剤(ジ−t−ブチルパーオキサイド) 7質量部。
-Styrene 35 mass parts-Butyl acrylate 9 mass parts-Acrylic acid 4 mass parts-Polymerization initiator (di-t-butyl peroxide) 7 mass parts.
また、下記の重縮合系樹脂の原料モノマーを、窒素導入管、脱水管、攪拌器および熱電対を装備した四つ口フラスコに入れ、170℃に加熱し溶解させた。 Moreover, the following raw material monomers for the polycondensation resin were placed in a four-necked flask equipped with a nitrogen introduction tube, a dehydration tube, a stirrer, and a thermocouple, and heated to 170 ° C. to be dissolved.
・セバシン酸 278質量部
・ドデカンジオール 280質量部。
-278 mass parts of sebacic acid-280 mass parts of dodecanediol.
次いで、攪拌下で付加重合系樹脂の原料モノマーを90分かけて滴下し、60分間熟成を行ったのち、減圧下(8kPa)にて未反応の付加重合モノマーを除去した。その後、エステル化触媒としてTi(OBu)4を0.8質量部投入し、235℃まで昇温、常圧下(101.3kPa)にて5時間、さらに減圧下(8kPa)にて1時間反応を行った。 Next, the raw material monomer of the addition polymerization resin was added dropwise over 90 minutes with stirring, and after aging for 60 minutes, the unreacted addition polymerization monomer was removed under reduced pressure (8 kPa). Thereafter, 0.8 part by mass of Ti (OBu) 4 was added as an esterification catalyst, the temperature was raised to 235 ° C., and the reaction was performed for 5 hours under normal pressure (101.3 kPa) and further for 1 hour under reduced pressure (8 kPa). went.
次に200℃まで冷却したのち、減圧下(20kPa)にて1時間反応させることによりハイブリッド結晶性ポリエステル樹脂〔2〕を得た。得られたハイブリッド結晶性ポリエステル樹脂〔2〕は、数平均分子量(Mn)が4,000、融点が75℃であった。 Next, after cooling to 200 ° C., a hybrid crystalline polyester resin [2] was obtained by reacting under reduced pressure (20 kPa) for 1 hour. The obtained hybrid crystalline polyester resin [2] had a number average molecular weight (Mn) of 4,000 and a melting point of 75 ° C.
〔結晶性ポリエステル樹脂微粒子の水系分散液〔x1〕の調製〕
結晶性ポリエステル樹脂〔1〕30質量部を溶融させて溶融状態のまま、乳化分散機「キャビトロンCD1010」(株式会社ユーロテック製)に対して毎分100質量部の移送速度で移送した。また、この溶融状態の結晶性ポリエステル樹脂〔1〕の移送と同時に、当該乳化分散機に対して、水性溶媒タンクにおいて試薬アンモニア水70質量部をイオン交換水で希釈した、濃度0.37質量%の希アンモニア水を、熱交換機で100℃に加熱しながら毎分0.1リットルの移送速度で移送した。そして、この乳化分散機を、回転子の回転速度60Hz、圧力5kg/cm2の条件で運転することにより、体積基準のメジアン粒径が200nm、固形分量が30質量部(分散液中30質量%)の結晶性ポリエステル樹脂微粒子の水系分散液〔x1〕を調製した。
[Preparation of aqueous dispersion [x1] of crystalline polyester resin fine particles]
30 parts by mass of the crystalline polyester resin [1] was melted and transferred in a molten state to the emulsification disperser “Cavitron CD1010” (manufactured by Eurotech Co., Ltd.) at a transfer rate of 100 parts by mass. Simultaneously with the transfer of the crystalline polyester resin [1] in the molten state, 70 mass parts of reagent ammonia water was diluted with ion-exchanged water in an aqueous solvent tank with respect to the emulsifying disperser, and the concentration was 0.37 mass%. The diluted ammonia water was transferred at a transfer rate of 0.1 liter per minute while being heated to 100 ° C. with a heat exchanger. Then, by operating this emulsification disperser under the conditions of a rotor rotation speed of 60 Hz and a pressure of 5 kg / cm 2 , the volume-based median particle size is 200 nm and the solid content is 30 parts by mass (30% by mass in the dispersion). Aqueous dispersion [x1] of crystalline polyester resin fine particles (1) was prepared.
〔結晶性ポリエステル樹脂微粒子の水系分散液〔x2〕の調製〕
ハイブリッド結晶性ポリエステル樹脂〔2〕30質量部を溶融させて溶融状態のまま、乳化分散機「キャビトロンCD1010」(株式会社ユーロテック製)に対して毎分100質量部の移送速度で移送した。また、この溶融状態のハイブリッド結晶性ポリエステル樹脂〔2〕の移送と同時に、当該乳化分散機に対して、水性溶媒タンクにおいて試薬アンモニア水70質量部をイオン交換水で希釈した、濃度0.37質量%の希アンモニア水を、熱交換機で100℃に加熱しながら毎分0.1リットルの移送速度で移送した。そして、この乳化分散機を、回転子の回転速度60Hz、圧力5kg/cm2の条件で運転することにより、体積基準のメジアン粒径が200nm、固形分量が30質量部(分散液中30質量%)の結晶性ポリエステル樹脂微粒子の水系分散液〔x2〕を調製した。
[Preparation of aqueous dispersion [x2] of crystalline polyester resin fine particles]
30 parts by mass of the hybrid crystalline polyester resin [2] was melted and transferred to the emulsification disperser “Cavitron CD1010” (manufactured by Eurotech) at a transfer rate of 100 parts by mass per minute. Simultaneously with the transfer of the hybrid crystalline polyester resin [2] in the molten state, 70 mass parts of reagent ammonia water was diluted with ion-exchanged water in an aqueous solvent tank with respect to the emulsifying disperser, and the concentration was 0.37 mass. % Dilute aqueous ammonia was transferred at a transfer rate of 0.1 liter per minute while being heated to 100 ° C. with a heat exchanger. Then, by operating this emulsification disperser under the conditions of a rotor rotation speed of 60 Hz and a pressure of 5 kg / cm 2 , the volume-based median particle size is 200 nm and the solid content is 30 parts by mass (30% by mass in the dispersion). Aqueous dispersion [x2] of crystalline polyester resin fine particles (1) was prepared.
〔非晶性樹脂微粒子の水系分散液の調製〕
撹拌装置、温度センサー、冷却管、窒素導入装置を取り付けた反応容器に、ドデシル硫酸ナトリウム8質量部およびイオン交換水2983質量部を仕込み、窒素気流下230rpmの攪拌速度で撹拌しながら、内温を80℃に昇温させた。昇温後、過硫酸カリウム10質量部をイオン交換水200質量部に溶解させたものを添加し、再度液温80℃とし、
・スチレン 544質量部
・n−ブチルアクリレート 188質量部
・メタクリル酸 85質量部
・n−オクチルメルカプタン 7質量部
からなる単量体混合液を1時間かけて滴下後、80℃にて2時間加熱、撹拌することにより重合を行った後、20℃まで冷却を行い、ビニル樹脂からなる非晶性樹脂微粒子の水系分散液を調製した。
[Preparation of aqueous dispersion of amorphous resin fine particles]
A reaction vessel equipped with a stirrer, a temperature sensor, a condenser, and a nitrogen introducing device was charged with 8 parts by mass of sodium dodecyl sulfate and 2983 parts by mass of ion-exchanged water, and the internal temperature was increased while stirring at a stirring speed of 230 rpm under a nitrogen stream. The temperature was raised to 80 ° C. After raising the temperature, 10 parts by mass of potassium persulfate dissolved in 200 parts by mass of ion-exchanged water was added, and the liquid temperature was again set to 80 ° C.
Styrene 544 parts by mass n-butyl acrylate 188 parts by mass methacrylic acid 85 parts by mass n-octyl mercaptan 7 parts by mass of a monomer mixture dropwise over 1 hour and then heated at 80 ° C for 2 hours, After the polymerization by stirring, the mixture was cooled to 20 ° C. to prepare an aqueous dispersion of amorphous resin fine particles made of vinyl resin.
得られた非晶性樹脂微粒子の水系分散液について、非晶性樹脂微粒子の体積基準のメジアン粒径が200nm、ガラス転移点(Tg)が55℃、重量平均分子量(Mw)が32,000であった。 With respect to the obtained aqueous dispersion of amorphous resin fine particles, the volume-based median particle size of the amorphous resin fine particles is 200 nm, the glass transition point (Tg) is 55 ° C., and the weight average molecular weight (Mw) is 32,000. there were.
〔離型剤分散液の調製〕
・ベヘン酸ベヘニル(融点73℃) 200質量部
・ドデシル硫酸ナトリウム 20質量部
・イオン交換水 2200質量部。
(Preparation of release agent dispersion)
-Behenyl behenate (melting point 73 ° C) 200 parts by mass-Sodium dodecyl sulfate 20 parts by mass-Ion-exchanged water 2200 parts by mass.
以上の成分を混合した溶液を95℃に加熱して、IKA製ウルトラタラックスT50にて十分に分散後、圧力吐出型ゴーリンホモジナイザーで分散処理し、体積基準のメジアン粒径100nmの離型剤分散液を調製した。 A solution in which the above components are mixed is heated to 95 ° C. and sufficiently dispersed with IKA Ultra Turrax T50, and then dispersed with a pressure discharge type gorin homogenizer to disperse a release agent having a volume-based median particle size of 100 nm. A liquid was prepared.
〔着色剤微粒子の水系分散液〔Bk〕の調製例〕
ドデシル硫酸ナトリウム90質量部をイオン交換水1600質量部に添加した。この溶液を撹拌しながら、カーボンブラック「リーガル330R」(キャボット社製)420質量部を徐々に添加し、次いで、撹拌装置「クレアミックス」(エム・テクニック社製)を用いて分散処理することにより、着色剤微粒子の水系分散液〔Bk〕を調製した。
[Preparation Example of Aqueous Dispersion of Colorant Fine Particles [Bk]]
90 parts by mass of sodium dodecyl sulfate was added to 1600 parts by mass of ion-exchanged water. While stirring this solution, 420 parts by mass of carbon black “Regal 330R” (Cabot Corp.) is gradually added, and then dispersed using a stirring device “Cleamix” (M Technique Corp.). An aqueous dispersion [Bk] of fine colorant particles was prepared.
得られた着色剤微粒子の水系分散液〔Bk〕について、着色剤微粒子の平均粒径(体積基準のメジアン粒径)は110nmであった。 With respect to the aqueous dispersion [Bk] of the obtained colorant fine particles, the average particle size (volume-based median particle size) of the colorant fine particles was 110 nm.
〔実施例1:ブラックトナー〔1〕及びこれを用いた現像剤〔1〕の製造例〕
撹拌装置、温度センサー、冷却管を取り付けた反応容器に、非晶性樹脂微粒子の水系分散液『a1』質量部(固形分換算)、結晶性ポリエステル樹脂微粒子の水系分散液〔x1〕『b1』質量部(固形分換算)、離型剤分散液『c1』質量部(固形分換算)、着色剤微粒子の水系分散液〔Bk〕『d1』質量部(固形分換算)を投入した後、5モル/リットルの水酸化ナトリウム水溶液を添加してpHを10に調整した。ここで、実施例1の各投入量『a1』〜『d1』は、いずれも下記表1に示す通りである。
[Example 1: Production example of black toner [1] and developer [1] using the same]
In a reaction vessel equipped with a stirrer, a temperature sensor, and a cooling pipe, an aqueous dispersion “a1” of amorphous resin fine particles (solid content), an aqueous dispersion of crystalline polyester resin fine particles [x1] “b1” 5 parts by weight (solid content conversion), release agent dispersion “c1” mass part (solid content conversion), aqueous dispersion of colorant fine particles [Bk] “d1” (solid content conversion) The pH was adjusted to 10 by adding a mol / liter aqueous sodium hydroxide solution. Here, the input amounts “a1” to “d1” in Example 1 are all as shown in Table 1 below.
次いで、塩化マグネシウム60質量部をイオン交換水60質量部に溶解した水溶液を、撹拌下、30℃において10分間かけて添加した。昇温を開始し、この系を60分間かけて80℃まで昇温し、「コールターマルチサイザー3」(コールター・ベックマン社製)にて会合粒子の粒径を測定し、体積基準のメジアン粒径(エリアBの直径)が[e1]μmとなるように、撹拌速度を制御した。実施例1の会合粒子の体積基準のメジアン粒径(エリアBの直径)[e1]は、下記表1に示す通りである。 Next, an aqueous solution in which 60 parts by mass of magnesium chloride was dissolved in 60 parts by mass of ion-exchanged water was added over 10 minutes at 30 ° C. with stirring. The temperature was started, the system was heated to 80 ° C. over 60 minutes, the particle size of the associated particles was measured with “Coulter Multisizer 3” (manufactured by Coulter Beckman), and the volume-based median particle size The stirring speed was controlled so that (the diameter of area B) was [e1] μm. The volume-based median particle size (area B diameter) [e1] of the associated particles of Example 1 is as shown in Table 1 below.
その後、非晶性樹脂微粒子の水系分散液『a2』質量部(固形分換算)、結晶性ポリエステル樹脂微粒子の水系分散液〔x1〕『b2』質量部(固形分換算)、離型剤分散液『c2』質量部(固形分換算)、着色剤微粒子の水系分散液〔Bk〕『d2』質量部(固形分換算)を添加し、さらに温度を維持したまま撹拌を続け、「コールターマルチサイザー3」(コールター・ベックマン社製)にて会合粒子の粒径を測定し、体積基準のメジアン粒径(エリアAを除いた直径)が[e2]μmになった時点で、非晶性樹脂微粒子の水系分散液『a3』質量部(固形分換算)、結晶性ポリエステル樹脂微粒子の水系分散液〔x1〕『b3』質量部(固形分換算)、離型剤分散液『c3』質量部(固形分換算)、着色剤微粒子の水系分散液〔Bk〕『d3』質量部(固形分換算)を添加した。ここで、実施例1の各添加量『a2』〜『d2』及び『a3』〜『d3』は、いずれも下記表1に示す通りである。また、実施例1の会合粒子の体積基準のメジアン粒径(エリアAを除いた直径)[e2]は、下記表1に示す通りである。 Thereafter, an aqueous dispersion of amorphous resin fine particles “a2” by mass (solid content conversion), an aqueous dispersion of crystalline polyester resin fine particles [x1] “b2” by mass (solid content conversion), a release agent dispersion “C2” parts by mass (converted to solid content) and an aqueous dispersion of colorant fine particles [Bk] “d2” by weight (converted to solids) were added, and stirring was continued while maintaining the temperature. “Coulter Multisizer 3 ”(Manufactured by Coulter Beckman), the particle size of the associated particles was measured, and when the volume-based median particle size (diameter excluding area A) reached [e2] μm, the amorphous resin fine particles Aqueous dispersion “a3” parts by mass (solid content), crystalline polyester resin fine particle aqueous dispersion [x1] “b3” parts by mass (solids equivalent), release agent dispersion “c3” parts by mass (solids) Conversion), aqueous dispersion of colorant fine particles [Bk] d3 "parts by weight (in solid equivalent) was added. Here, each of the addition amounts “a2” to “d2” and “a3” to “d3” in Example 1 are as shown in Table 1 below. The volume-based median particle size (diameter excluding area A) [e2] of Example 1 is as shown in Table 1 below.
その後、さらに撹拌を続け、会合粒子の体積基準のメジアン粒径(トナー粒子の粒径)が[e3]μmとなったところで、塩化ナトリウム190質量部をイオン交換水760質量部に溶解した水溶液を添加して粒子成長を停止させた。さらに、昇温を行い、80℃の状態で加熱撹拌することにより、粒子の融着を進行させ、トナーの平均円形度の測定装置「FPIA−2100」(Sysmex社製)を用いて(HPF検出数を4000個)平均円形度が0.945になった時点で2.5℃/minの冷却速度で30℃に冷却した。ここで、実施例1の会合粒子の体積基準のメジアン粒径(トナー粒子の粒径)[e3]は、下記表1に示す通りである。すなわち、トナー粒子の体積基準のメジアン粒径は、実施例の会合粒子の体積基準のメジアン粒径[e3]と同じ=その後、粒子の融着を進行させ、トナーの平均円形度0.945のトナー粒子の粒径と同じである。 Thereafter, stirring was further continued, and when the volume-based median particle size (toner particle size) of the associated particles reached [e3] μm, an aqueous solution in which 190 parts by mass of sodium chloride was dissolved in 760 parts by mass of ion-exchanged water was obtained. Addition to stop grain growth. Further, the temperature is raised and the particles are fused by heating and stirring at 80 ° C., and the average circularity measuring device “FPIA-2100” (manufactured by Sysmex) is used (HPF detection). When the average circularity reached 0.945, it was cooled to 30 ° C. at a cooling rate of 2.5 ° C./min. Here, the volume-based median particle diameter (toner particle diameter) [e3] of the associated particles of Example 1 is as shown in Table 1 below. That is, the volume-based median particle size of the toner particles is the same as the volume-based median particle size [e3] of the associated particles in the example = then, the particle fusion proceeds, and the average circularity of the toner is 0.945. It is the same as the particle size of the toner particles.
次いで、固液分離し、脱水したトナーケーキをイオン交換水に再分散し固液分離する操作を3回繰り返して洗浄したのち、40℃で24時間乾燥させることにより、ブラックトナー粒子〔1X〕を得た。 Next, the operation of solid-liquid separation and re-dispersing the dehydrated toner cake in ion-exchanged water and solid-liquid separation was washed three times, and then dried at 40 ° C. for 24 hours, whereby black toner particles [1X] were obtained. Obtained.
得られたブラックトナー粒子〔1X〕100質量部に、疎水性シリカ(数平均一次粒子径=12nm、疎水化度=68)0.6質量部および疎水性酸化チタン(数平均一次粒子径=20nm、疎水化度=63)1.0質量部を添加し、「ヘンシェルミキサー」(三井三池化工機社製)により回転翼周速35mm/sec、32℃で20分間混合した後、45μmの目開きのフルイを用いて粗大粒子を除去する外添剤処理を施すことにより、トナー〔1〕を製造した。 To 100 parts by mass of the obtained black toner particles [1X], 0.6 part by mass of hydrophobic silica (number average primary particle size = 12 nm, degree of hydrophobicity = 68) and hydrophobic titanium oxide (number average primary particle size = 20 nm). Hydrophobic degree = 63) 1.0 part by mass was added, and after mixing for 20 minutes at 32 ° C. with a rotating blade peripheral speed of 35 mm / sec by “Henschel mixer” (manufactured by Mitsui Miike Chemical Co., Ltd.), an opening of 45 μm A toner [1] was produced by applying an external additive treatment to remove coarse particles using a sieve of No. 1.
トナー〔1〕に対して、シリコーン樹脂を被覆した体積平均粒径60μmのフェライトキャリアをトナー濃度が6質量%となるように添加して混合することにより、現像剤〔1〕を製造した。 A developer [1] was produced by adding and mixing a ferrite carrier having a volume average particle diameter of 60 μm coated with a silicone resin so as to have a toner concentration of 6% by mass with respect to the toner [1].
〔実施例2〜10および比較例1〜2:ブラックトナー〔2〕〜〔10〕、〔12〕〜〔13〕及びこれを用いた現像剤〔2〕〜〔10〕、〔12〕〜〜〔13〕の製造例〕
実施例1の各投入量『a1』〜『d1』、『a2』〜『d2』及び『a3』〜『d3』、並びに各会合粒子の体積基準のメジアン粒径[e1]〜[e3]に代えて、下記表1に示す実施例2〜10および比較例1〜2の各投入量『a1』〜『d1』、『a2』〜『d2』及び『a3』〜『d3』、並びに各会合粒子の体積基準のメジアン粒径[e1]〜[e3]を用いた以外は、実施例1と同様にして、ブラックトナー〔2〕〜〔10〕、〔12〕〜〔13〕及びこれを用いた現像剤〔2〕〜〔10〕、〔12〕〜〔13〕を製造した。
[Examples 2 to 10 and Comparative Examples 1 and 2: Black toner [2] to [10], [12] to [13] and developers [2] to [10], [12] to [13] Production Example]
The input amounts “a1” to “d1”, “a2” to “d2” and “a3” to “d3” of Example 1 and the volume-based median particle sizes [e1] to [e3] of each associated particle Instead, the input amounts “a1” to “d1”, “a2” to “d2” and “a3” to “d3” in Examples 2 to 10 and Comparative Examples 1 and 2 shown in Table 1 below, and each meeting Black toners [2] to [10], [12] to [13] and the same are used in the same manner as in Example 1 except that the volume-based median particle size [e1] to [e3] is used. Developers [2] to [10] and [12] to [13] were produced.
〔実施例11:ブラックトナー〔11〕及びこれを用いた現像剤〔11〕の製造例〕
実施例11では、実施例1で用いた結晶性ポリエステル樹脂微粒子の水系分散液〔x1〕に代えて、結晶性ポリエステル樹脂微粒子の水系分散液〔x2〕を用い、更に実施例1の各投入量『a1』〜『d1』、『a2』〜『d2』及び『a3』〜『d3』、並びに各会合粒子の体積基準のメジアン粒径[e1]〜[e3]に代えて、下記表1に示す実施例11の各投入量『a1』〜『d1』、『a2』〜『d2』及び『a3』〜『d3』、並びに各会合粒子の体積基準のメジアン粒径[e1]〜[e3]を用いた以外は、実施例1と同様にして、ブラックトナー〔11〕及びこれを用いた現像剤〔11〕を製造した。
[Example 11: Production example of black toner [11] and developer [11] using the same]
In Example 11, instead of the aqueous dispersion [x1] of the crystalline polyester resin fine particles used in Example 1, an aqueous dispersion [x2] of the crystalline polyester resin fine particles was used. In place of “a1” to “d1”, “a2” to “d2”, “a3” to “d3”, and volume-based median particle sizes [e1] to [e3] of each associated particle, Each input amount “a1” to “d1”, “a2” to “d2” and “a3” to “d3” of Example 11 shown, and the volume-based median particle size [e1] to [e3] of each associated particle A black toner [11] and a developer [11] using the same were produced in the same manner as in Example 1 except that was used.
(ルテニウム染色した該トナー断面の結晶性樹脂及び離型剤の面積比率の測定方法)
ルテニウム染色した該トナー粒子断面の結晶性樹脂及び離型剤の面積比率は、以下の1〜4の手順に従って測定した。得られた結果を表2に示す。
(Measurement method of area ratio of crystalline resin and release agent of toner cross section stained with ruthenium)
The area ratio of the crystalline resin and the release agent on the cross section of the toner particles stained with ruthenium was measured according to the following procedures 1 to 4. The obtained results are shown in Table 2.
1.トナー粒子の切片の作製方法
実施例1〜11および比較例1〜2で得られた各トナー粒子を四酸化ルテニウム(RuO4)蒸気雰囲気下で10分間曝露した後、光硬化性樹脂「D−800」(日本電子株式会社製)中に分散させた後、光硬化させてブロックを形成した。次いで、ダイヤモンド歯を備えたミクロトームを用いて、上記のブロックより厚さ60nmから100nm程度の薄片状のサンプルを切り出し、透過電子顕微鏡観察用の支持膜付きグリッドに載せた。5cmφのプラスチックシャーレに濾紙を敷き、その上に切片の載ったグリッドを切片の載った面を上にして載せた。
1. Preparation Method of Toner Particle Section After the toner particles obtained in Examples 1 to 11 and Comparative Examples 1 and 2 were exposed for 10 minutes in a ruthenium tetroxide (RuO 4 ) vapor atmosphere, the photocurable resin “D- 800 ”(manufactured by JEOL Ltd.) and then photocured to form a block. Next, using a microtome equipped with diamond teeth, a flaky sample having a thickness of about 60 nm to 100 nm was cut out from the above block and placed on a grid with a support film for transmission electron microscope observation. A filter paper was laid on a 5 cmφ plastic petri dish, and a grid on which the slice was placed was placed thereon with the surface on which the slice was placed facing up.
2.四酸化ルテニウム染色条件
染色条件(時間、温度、染色剤の濃度および量)は、透過電子顕微鏡観察をする際に各樹脂(主に非晶性樹脂、結晶性樹脂及び離型剤)の区別ができる条件に調整した。例えば、0.5質量%RuO4の染色液2〜3滴を、シャーレ内の2点に滴下し、蓋をし、10分間後、シャーレの蓋を外し染色液の水分が無くなるまで放置した。
2. Ruthenium tetroxide dyeing conditions The dyeing conditions (time, temperature, and concentration and amount of the dye) are different from each resin (mainly amorphous resin, crystalline resin, and release agent) when observed with a transmission electron microscope. The conditions were adjusted to be possible. For example, 2 to 3 drops of 0.5 mass% RuO 4 staining solution was dropped on two points in the petri dish, covered, and after 10 minutes, the petri dish lid was removed and left until the water in the staining solution was free of moisture.
3.トナー粒子の断面観察方法(条件)
・装置:透過型電子顕微鏡「JEM−2000FX」(日本電子株式会社製)
・試料:四酸化ルテニウム(RuO4)によって染色したトナー粒子の切片(切片の厚さ60nmから100nm程度)
・倍率:10,000倍、とした。
3. Toner particle cross-section observation method (conditions)
Apparatus: Transmission electron microscope “JEM-2000FX” (manufactured by JEOL Ltd.)
Sample: A section of toner particles stained with ruthenium tetroxide (RuO 4 ) (section thickness of about 60 nm to 100 nm)
-Magnification: 10,000 times.
4.トナー粒子の断面像の解析
断面観察によって得られた画像に対して、まずはトナー粒子表面から0.3μmのエリア(エリアA)とトナー粒子表面から(Y)μm以上のエリア(エリアB)を区分した。
4). Analysis of cross-sectional image of toner particles First, an image obtained by cross-sectional observation is divided into an area (area A) of 0.3 μm from the toner particle surface and an area (area B) of (Y) μm or more from the toner particle surface. did.
ここで、(Y)=0.15×(X)+0.3(μm)を満たし、(X)は「コールターマルチサイザー3」(コールター・ベックマン社製)で得られたトナー粒子の体積基準のメジアン粒径(D50)(μm)である。 Here, (Y) = 0.15 × (X) +0.3 (μm) is satisfied, and (X) is a volume-based toner particle obtained by “Coulter Multisizer 3” (manufactured by Coulter Beckman). The median particle size (D50) (μm).
また、トナー粒子中においてコントラストと形状から結晶性樹脂(結晶性ポリエステル樹脂またはハイブリッド結晶性ポリエステル樹脂)と離形剤の判断を実施した。棒状、塊状に存在するものを離形剤、また線状、針状、層状のラメラ結晶構造(ラメラ層状)でトナー粒子の非結晶性樹脂内に点在する結晶を結晶性樹脂と判断した(図1参照)。また、コントラストでは、より白いコントラストの部分を離型剤と判断した。離型剤以外の結着樹脂(非晶性樹脂、結晶性樹脂)は二重結合部分を多く有し四酸化ルテニウムによって染色されるため、離型剤部分と離型剤以外の樹脂部分を識別できる。すなわちルテニウム染色により、離形剤が一番薄く染色され、次いで結晶性樹脂(結晶性ポリエステル樹脂)が染色され、非晶性樹脂(非晶性ポリエステル樹脂)が一番濃く染色される。なお、解析は20個のトナー粒子の断面について実施した平均値とする。ここで、層状のラメラ結晶構造は、上記に定義した通りである。層状のラメラ結晶構造の断面積は、層状のラメラ結晶構造のドメイン部分(すなわち連続相であるマトリクス中に、閉じた界面(相と相との境界)を有する島状の相として存在する構造の部分)の断面積をいう。 In addition, the crystalline resin (crystalline polyester resin or hybrid crystalline polyester resin) and the release agent were determined from the contrast and shape in the toner particles. A rod-like or lump-like one is a release agent, and a crystal dispersed in a non-crystalline resin of toner particles with a linear, needle-like, or lamellar crystal structure (lamellar layer shape) is judged as a crystalline resin ( (See FIG. 1). In contrast, a whiter contrast portion was determined as a release agent. Binder resins (non-crystalline resins, crystalline resins) other than mold release agents have many double bond parts and are dyed with ruthenium tetroxide, so the mold release part and resin parts other than the mold release agent are distinguished. it can. That is, the release agent is dyed lightest by ruthenium dyeing, then the crystalline resin (crystalline polyester resin) is dyed, and the amorphous resin (amorphous polyester resin) is dyed most intensely. The analysis is an average value performed on the cross section of 20 toner particles. Here, the layered lamellar crystal structure is as defined above. The cross-sectional area of the lamellar lamellar crystal structure is that of a structure that exists as an island-like phase having a closed interface (boundary between phases) in a matrix part that is a lamellar lamellar crystal structure (ie, a matrix that is a continuous phase). Part)).
上記表2中のCPesは、結晶性ポリエステル樹脂の略号である。また、結晶性樹脂の存在位置及び離型剤の存在位置の各欄の[%]は、[面積%]を表している。離型剤の存在位置の各欄のwax(ワックス)は、離型剤と同義である。また、結晶性樹脂種の欄の「複合化 有無」は、結晶性樹脂として複合化されたハイブリッド結晶性ポリエステル樹脂を用いている場合には「有」とし、結着樹脂全体に占めるハイブリッド結晶性ポリエステル樹脂の含有比率を複合化率(%)として括弧内に示している。また、結晶性樹脂として複合化されたハイブリッド結晶性ポリエステル樹脂を用いていない場合には「無」としている。さらに、「トナー 体積中位粒径」は、トナー粒子の体積基準のメジアン粒径のことをいう。 CPes in Table 2 is an abbreviation for crystalline polyester resin. Moreover, [%] in each column of the presence position of the crystalline resin and the presence position of the release agent represents [area%]. Wax (wax) in each column of the location of the release agent is synonymous with the release agent. In the crystalline resin type column, “Presence / absence of compounding” is set to “Yes” when a compounded hybrid crystalline polyester resin is used as the crystalline resin, and the hybrid crystallinity accounting for the entire binder resin. The content ratio of the polyester resin is shown in parentheses as a composite rate (%). In addition, when the hybrid crystalline polyester resin compounded as the crystalline resin is not used, it is “None”. Further, “toner volume-median particle size” refers to the volume-based median particle size of toner particles.
[評価方法]
(1)低温定着性の評価
複写機「bizhub PRESS C1070」(コニカミノルタ株式会社製)において、定着装置を、加熱ローラの表面温度(定着温度)を120〜200℃の範囲で変更することができるように改造したものに、上記で得られた現像剤〔1〕〜〔13〕をそれぞれ装填して用いた。
[Evaluation method]
(1) Evaluation of low-temperature fixability In the copying machine “bizhub PRESS C1070” (manufactured by Konica Minolta Co., Ltd.), the surface temperature (fixing temperature) of the heating roller can be changed within the range of 120 to 200 ° C. The developers [1] to [13] obtained as described above were loaded into the remodeled parts as described above.
常温常湿(温度20℃、湿度50%RH)の環境下において、A4サイズの上質紙「CFペーパー」(コニカミノルタ株式会社製)上に、トナー付着量8mg/cm2のベタ画像を定着させる定着実験を、設定される定着温度を120℃から5℃刻みで増加させるように変更しながら200℃まで繰り返し行った。 A solid image with a toner adhesion amount of 8 mg / cm 2 is fixed on A4 size high-quality paper “CF paper” (manufactured by Konica Minolta Co., Ltd.) in an environment of normal temperature and humidity (temperature 20 ° C., humidity 50% RH). The fixing experiment was repeated up to 200 ° C. while changing the set fixing temperature from 120 ° C. in increments of 5 ° C.
目視で低温オフセットによる画像剥がれが観察されない定着実験のうち、最低の定着温度に係る定着実験の当該定着温度を、最低定着温度として評価した。得られた最低定着温度を表3に示す。最低定着温度が150℃以下であるものを低温定着性につき合格と判定する。なお、150℃以下であるものを低温定着性につき合格としたが、最低定着温度が低いトナーほど、低温定着性がより優れているものと判定できる。 Among fixing experiments in which image peeling due to low-temperature offset is not visually observed, the fixing temperature of the fixing experiment relating to the lowest fixing temperature was evaluated as the minimum fixing temperature. Table 3 shows the minimum fixing temperature obtained. Those having a minimum fixing temperature of 150 ° C. or lower are determined to be acceptable for low-temperature fixability. A toner having a temperature of 150 ° C. or lower was regarded as acceptable for low-temperature fixability, but it can be determined that a toner having a lower minimum fixing temperature has better low-temperature fixability.
(2)画像の折り曲げ性評価
上記の低温定着性評価の各定着温度に係る定着実験において得られたプリント物を、折り機でベタ画像に荷重をかけるように折り、これに0.35MPaの圧縮空気を吹き付け、限度見本を参照して、折り目を下記の評価基準に示す5段階にランク付けし、ランク3となる定着実験における定着温度を、下限定着温度とした。得られた下限定着温度を表3に示す。
(2) Evaluation of bendability of image The printed matter obtained in the fixing experiment relating to each fixing temperature in the low temperature fixability evaluation described above is folded by a folding machine so as to apply a load to the solid image, and compressed to 0.35 MPa. Air was blown, the limit sample was referred to, and the folds were ranked in five stages shown in the following evaluation criteria, and the fixing temperature in the fixing experiment of rank 3 was defined as the lower limit fixing temperature. The obtained lower limit fixing temperature is shown in Table 3.
ランク3に到達する温度(下限定着温度)が上記の低温定着性評価による最低定着温度から+20℃以内であるものを画像の折り曲げ性につき合格と判定する。 When the temperature reaching the rank 3 (lower limit fixing temperature) is within + 20 ° C. from the minimum fixing temperature according to the low temperature fixing property evaluation, it is determined that the image bendability is acceptable.
−画像の折り曲げ性の評価基準−
ランク5:全く折れ目なし。
-Evaluation criteria for image bendability-
Rank 5: No crease.
ランク4:一部折れ目に従った剥離あり。 Rank 4: There is peeling according to some creases.
ランク3:折れ目に従った細かい線状の剥離あり。 Rank 3: There is fine linear peeling according to the crease.
ランク2:折れ目に従った太い線状の剥離あり。 Rank 2: There is a thick linear peeling according to the crease.
ランク1:大きな剥離あり。 Rank 1: There is large peeling.
(3)画質(トナー飛散・カブリおよび画像濃度低下)の評価
画像形成装置として、市販の複写機bizhub PRESS C1070」(コニカミノルタ株式会社製)を用い、現像剤として、上記で得られた現像剤〔1〕〜〔13〕をそれぞれ搭載し、高温高湿(温度30℃、湿度80%RH)環境下において、A4サイズの上質紙上に、印字率10%の文字画像を10万枚連続して印刷した後、白画像、ハーフトーン画像およびベタ画像を含むテスト画像を印刷し、カブリおよびハーフトーン画像の画像荒れとベタ画像の画像濃度を観察し、下記評価基準に従って判定し、実用上問題のないレベル(△以上)を画質(トナー飛散・カブリおよび画像濃度低下)につき合格とした。下記評価基準に従って判定した結果を表3に示す。
(3) Evaluation of image quality (toner scattering / fogging and image density reduction) A commercially available copying machine bizhub PRESS C1070 (manufactured by Konica Minolta Co., Ltd.) is used as an image forming apparatus, and the developer obtained above is used as a developer. Each of [1] to [13] is mounted, and 100,000 character images with a printing rate of 10% are continuously printed on high-quality A4 size paper in a high-temperature and high-humidity environment (temperature 30 ° C., humidity 80% RH). After printing, test images including white images, halftone images, and solid images are printed, image roughness of fog and halftone images and image density of solid images are observed, and judged according to the following evaluation criteria. An unacceptable level (greater than Δ) was accepted for image quality (toner scattering / fogging and image density reduction). The results determined according to the following evaluation criteria are shown in Table 3.
−画質(トナー飛散・カブリおよび画像濃度低下)の評価基準−
◎:画像濃度低下や画像荒れおよびカブリはいずれも目視で観察されない。
-Evaluation criteria for image quality (toner scattering, fogging and image density reduction)-
A: Image density reduction, image roughness, and fog are not visually observed.
○:画像濃度低下や画像荒れおよび/またはカブリが20倍のルーペで若干観察されるが、実用上問題のないレベル。 ○: Image density reduction, image roughness, and / or fog are slightly observed with a 20-fold magnifier, but there is no practical problem.
△:画像濃度低下や画像荒れおよび/またはカブリが目視で観察されるが、実用上問題のないレベル。 (Triangle | delta): Image density fall, image roughness, and / or fog are observed visually, but a level which does not have a problem in practical use.
×:画像濃度低下や画像荒れおよびカブリが目視で観察され、実用上問題のあるレベル。 X: Level at which image density reduction, image roughness, and fog are visually observed and have practical problems.
(4)定着分離性の評価
画像形成装置として、市販の複写機bizhub PRESS C1070」(コニカミノルタ株式会社製)を用い、現像剤として、上記で得られた現像剤〔1〕〜〔13〕をそれぞれ搭載し、常温常湿(温度20℃、湿度50%RH)の環境下において、A4サイズのコート紙「OKトップコート(105g/m2」(王子製紙株式会社製)上に、トナー付着量8mg/cm2のベタ画像を定着させる定着実験を、『−低温定着性の評価−』の手順と同様に実施して確認した最低定着温度から+10℃の定着温度において、複写機の設定より先端余白を0mmから1mmずつ大きくしていき、画像の定着器への巻き付きによる排紙不良が発生しない最短の先端余白を分離可能先端余白として、定着分離性を評価した。
(4) Evaluation of Fixing Separation The commercially available copying machine bizhub PRESS C1070 (manufactured by Konica Minolta Co., Ltd.) is used as an image forming apparatus, and the developers [1] to [13] obtained above are used as developers. Amount of toner adhering on A4-sized coated paper “OK Top Coat (105 g / m 2 )” (manufactured by Oji Paper Co., Ltd.) in an environment of normal temperature and humidity (temperature 20 ° C., humidity 50% RH). A fixing experiment for fixing a solid image of 8 mg / cm 2 was carried out in the same manner as the procedure of “-Evaluation of low-temperature fixing property”, and at the fixing temperature of + 10 ° C. from the minimum fixing temperature confirmed, the leading edge was set from the setting of the copying machine. The margin was increased from 0 mm to 1 mm, and the fixing separation property was evaluated by setting the shortest leading margin that does not cause defective discharge due to the winding of the image to the fixing device as the separating leading margin.
下記評価基準に従って判定した結果を表3に示す。 The results determined according to the following evaluation criteria are shown in Table 3.
−分離可能先端余白の評価基準−
○:分離可能先端余白3mm以下であり、実用上十分なレベル。
−Evaluation criteria for separable tip margin−
○: Separable tip margin is 3 mm or less, which is a practically sufficient level.
△:分離可能先端余白4mmから7mmで、実用上問題のないレベル。 Δ: Separable tip margin 4 to 7 mm, practically no problem.
×:分離可能先端余白8mm以上で、実用上問題のあるレベル。 ×: Separable tip margin of 8 mm or more, practically problematic level.
上記表1〜3の結果から、本実施例1〜11のトナー粒子を用いたトナー及び現像剤では、比較例1、2のトナー粒子を用いたトナー及び現像剤に比して、低温定着性がより優れており(最低定着温度がより低くなっており)、画像の折り曲げ性および画質(トナー飛散・カブリおよび画像濃度低下)の双方に優れていることが確認できた。即ち、トナー粒子中の結晶性樹脂、更には離型剤の量と存在位置を制御(コントロール)することで、トナーの低温定着性と粉体の流動性の両立を図ることができ、ひいては画質悪化や画像の折り曲げ強度の低下を抑制しつつ、低温定着できる静電荷像現像用トナーを提供できることがわかった。 From the results shown in Tables 1 to 3, the toner and developer using the toner particles of Examples 1 to 11 have a low temperature fixability as compared with the toner and developer using the toner particles of Comparative Examples 1 and 2. It was confirmed that the image was more excellent (the minimum fixing temperature was lower) and excellent in both the bendability of the image and the image quality (toner scattering / fogging and image density reduction). That is, by controlling (controlling) the amount and location of the crystalline resin in the toner particles as well as the release agent, it is possible to achieve both low-temperature fixability of the toner and fluidity of the powder. It has been found that an electrostatic charge image developing toner that can be fixed at a low temperature while suppressing deterioration and a decrease in the bending strength of the image can be provided.
また、実施例1〜11の中では、トナー粒子表面から0.3μm以内の位置(エリアA)の結晶性樹脂を10〜20面積%も範囲とした実施例1、2に比して、エリアAの結晶性樹脂を10面積%以下とした実施例3〜11の方が、画像不良が発生しない十分なトナーの粉体流動性を確保することができ、トナー飛散・カブリおよび画像濃度低下が少なく、より画質性能に優れることがわかった。 Further, in Examples 1 to 11, compared with Examples 1 and 2 in which the crystalline resin at a position (area A) within 0.3 μm from the toner particle surface is in the range of 10 to 20% by area, In Examples 3 to 11 in which the crystalline resin of A is 10 area% or less, sufficient powder flowability of the toner without causing image defects can be secured, and toner scattering / fogging and image density reduction can be achieved. It was found that the image quality performance is less and less.
また、低温定着に効果が小さいトナー粒子中心付近、詳しくはトナー粒子表面から(Y)μm以上の位置(エリアB)の結晶性樹脂を30面積%以下とし、トナー粒子表面(エリアA)と中心付近(エリアB)の間の結晶性樹脂を55〜76面積%とする実施例1〜3に比して、エリアAとエリアBの間の結晶性樹脂を80面積%以上とする実施例4〜11では、最低定着温度がより低く、低温定着性がより優れており、下限定着温度もより低く、定着後の画像の折り曲げ強度も優れているともいえる。 Further, the vicinity of the center of the toner particle, which is less effective for low-temperature fixing, more specifically, the crystalline resin at a position (area B) of (Y) μm or more from the surface of the toner particle is made 30 area% or less, so Example 4 in which the crystalline resin between the area A and the area B is 80 area% or more as compared with Examples 1 to 3 in which the crystalline resin in the vicinity (area B) is 55 to 76 area%. In -11, the minimum fixing temperature is lower, the low-temperature fixing property is more excellent, the lower limit fixing temperature is lower, and the bending strength of the image after fixing is also excellent.
更にエリアAの結晶性樹脂が10〜20面積%またはエリアBの結晶性樹脂が20〜30面積%である実施例1〜3に比して、エリアAの結晶性樹脂が10面積%以下かつエリアBの結晶性樹脂が20面積%以下である実施例4〜11では、最低定着温度がより低く、低温定着性がより優れており、下限定着温度もより低く、定着後の画像の折り曲げ強度も優れており、画質も優れていることがわかる。 Furthermore, compared with Examples 1 to 3 in which the crystalline resin in area A is 10 to 20 area% or the crystalline resin in area B is 20 to 30 area%, the crystalline resin in area A is 10 area% or less and In Examples 4 to 11 in which the area B crystalline resin is 20 area% or less, the minimum fixing temperature is lower, the low-temperature fixing property is more excellent, the lower limit fixing temperature is lower, and the image after fixing is bent. It can be seen that the strength is excellent and the image quality is also excellent.
更に、エリアAの結晶性樹脂が10面積%以下かつエリアBの結晶性樹脂が20面積%以下である実施例4〜11のなかでも、離型剤の量と存在位置を制御(コントロール)した実施例、詳しくはエリアAに存在する離型剤が10面積%以下、かつ前記エリアBに存在する該離型剤が64面積%以上である実施例8〜11では、最低定着温度がより低く、低温定着性がより優れており、下限定着温度もより低く、定着後の画像の折り曲げ強度もより優れており、画質も極めて優れていることがわかる。 Furthermore, among Examples 4 to 11 in which the area A crystalline resin was 10 area% or less and the area B crystalline resin was 20 area% or less, the amount and location of the release agent were controlled. In Examples, specifically, Examples 8 to 11 in which the release agent present in area A is 10 area% or less and the release agent present in area B is 64 area% or more, the minimum fixing temperature is lower. It can be seen that the low-temperature fixability is more excellent, the lower limit fixing temperature is lower, the folding strength of the image after fixing is better, and the image quality is extremely excellent.
さらにまた、エリアAの結晶性樹脂が10面積%以下かつエリアBの結晶性樹脂が20面積%以下で、更にエリアAに存在する離型剤が10面積%以下、かつ前記エリアBに存在する該離型剤が64面積%以上である実施例8〜11のなかでも、結晶性樹脂としてハイブリッド結晶性ポリエステル樹脂を用いた実施例11では、最低定着温度が最も低く、低温定着性が最も優れており、下限定着温度も最も低く、定着後の画像の折り曲げ強度も最も優れており、画質も極めて優れていることがわかる。 Furthermore, the area A crystalline resin is 10 area% or less, the area B crystalline resin is 20 area% or less, and the mold release agent present in the area A is 10 area% or less and is present in the area B. Among Examples 8 to 11 in which the release agent is 64% by area or more, Example 11 using a hybrid crystalline polyester resin as the crystalline resin has the lowest minimum fixing temperature and the best low-temperature fixing property. The lower limit fixing temperature is the lowest, the folding strength of the image after fixing is the highest, and the image quality is extremely excellent.
10 本発明のトナー粒子、
11 結晶性樹脂、
12 非晶性樹脂、
13 離型剤、
20 従来のトナー粒子、
21 結晶性樹脂(結晶性ポリエステル樹脂)、
22 非晶性樹脂、
A エリアA、
B エリアB、
C エリアC、
D トナー粒子表面から1μm以内のエリア(エリアD)、
E エリアE。
10 Toner particles of the present invention,
11 crystalline resin,
12 Amorphous resin,
13 mold release agent,
20 conventional toner particles,
21 crystalline resin (crystalline polyester resin),
22 Amorphous resin,
A Area A,
B Area B,
C Area C,
D Area (area D) within 1 μm from the toner particle surface,
E Area E.
Claims (5)
ルテニウム染色した該トナー粒子の断面において、該結晶性樹脂全体に対して該トナー粒子表面から中心方向に0.3μm以内の位置(エリアA)に存在する該結晶性樹脂が20面積%以下、かつ該トナー粒子表面から中心方向に下記式を満たす(Y)μm以上の位置(エリアB)に存在する該結晶性樹脂が30面積%以下であることを特徴とする静電荷像現像用トナー。
In the cross section of the ruthenium-dyed toner particles, the crystalline resin present at a position (area A) within 0.3 μm in the central direction from the toner particle surface with respect to the entire crystalline resin is 20 area% or less, and A toner for developing an electrostatic charge image, wherein the crystalline resin present at a position (area B) of (Y) μm or more satisfying the following formula in the center direction from the surface of the toner particles is 30 area% or less.
ルテニウム染色した該トナー粒子の断面において、該離型剤全体に対して前記エリアAに存在する離型剤が10面積%以下、かつ前記エリアBに存在する該離型剤が64面積%以上であることを特徴とする請求項1または2に記載の静電荷像現像用トナー。 The toner particles further contain a release agent,
In the cross section of the ruthenium-dyed toner particles, the release agent present in the area A is 10 area% or less and the release agent present in the area B is 64 area% or more with respect to the entire release agent. The electrostatic image developing toner according to claim 1, wherein the toner is for electrostatic image development.
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