JP2019061207A - toner - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、トナーに関し、特に静電潜像現像用トナーに関する。 The present invention relates to a toner, and more particularly to a toner for electrostatic latent image development.
特許文献1には、昇温時100℃における貯蔵弾性率G’が1×103〜1×106Paであり、降温時100℃における貯蔵弾性率G’が1×103〜1×106Paであり、かつ、100℃における貯蔵弾性率G’の値が昇温時よりも降温時の方が高いトナーが記載されている。
In
しかしながら、特許文献1に開示される技術だけでは、耐熱保存性、低温定着性、及び耐ドキュメントオフセット性に優れるトナーを提供することは困難である。詳しくは、高温高湿環境でのトナーの保存を考慮した場合に、十分なトナーの耐熱保存性を確保することは難しい。
However, it is difficult to provide a toner which is excellent in heat resistant storage stability, low temperature fixability, and document offset resistance only by the technique disclosed in
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、耐熱保存性、低温定着性、及び耐ドキュメントオフセット性に優れるトナーを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a toner which is excellent in heat resistant storage stability, low temperature fixability, and document offset resistance.
本発明に係るトナーは、結晶性樹脂を含有するトナー粒子を、複数含む。前記トナー粒子は、第1非結晶性樹脂と第2非結晶性樹脂とをさらに含有する。前記結晶性樹脂のSP値と前記第1非結晶性樹脂のSP値との差の絶対値は、前記結晶性樹脂のSP値と前記第2非結晶性樹脂のSP値との差の絶対値よりも大きい。前記トナーを速度2℃/分で昇温しながら測定される前記トナーの貯蔵弾性率温度依存性曲線は、貯蔵弾性率が1.0×108Paから2.0×106Paに変化する第1温度領域と、貯蔵弾性率が1.0×106Paから1.0×105Paに変化する第2温度領域とを有する。前記貯蔵弾性率温度依存性曲線においては、貯蔵弾性率1.0×108Paの温度が45℃以上であり、貯蔵弾性率2.0×106Paの温度が60℃以上80℃以下であり、貯蔵弾性率1.0×105Paの温度が70℃以上100℃以下であり、前記貯蔵弾性率1.0×105Paの温度よりも5℃低い温度の貯蔵弾性率が5.0×105Pa以上であり、前記第2温度領域における貯蔵弾性率の最大変化率は、前記第1温度領域における貯蔵弾性率の最大変化率よりも大きい。 The toner according to the present invention contains a plurality of toner particles containing a crystalline resin. The toner particles further contain a first noncrystalline resin and a second noncrystalline resin. The absolute value of the difference between the SP value of the crystalline resin and the SP value of the first non-crystalline resin is the absolute value of the difference between the SP value of the crystalline resin and the SP value of the second non-crystalline resin. Greater than. The storage elastic modulus temperature dependency curve of the toner measured while raising the temperature of the toner at a speed of 2 ° C./min changes the storage elastic modulus from 1.0 × 10 8 Pa to 2.0 × 10 6 Pa It has a first temperature range and a second temperature range in which the storage elastic modulus changes from 1.0 × 10 6 Pa to 1.0 × 10 5 Pa. In the storage elastic modulus temperature dependency curve, the temperature of storage elastic modulus 1.0 × 10 8 Pa is 45 ° C. or higher, and the temperature of storage elastic modulus 2.0 × 10 6 Pa is 60 ° C. or higher and 80 ° C. or lower 5. The storage elastic modulus is 1.0 × 10 5 Pa and the temperature is 70 ° C. to 100 ° C., and the storage elastic modulus is 5 ° C. lower than the temperature of the storage elastic modulus 1.0 × 10 5 Pa. 0 × is at 10 5 Pa or more, the maximum rate of change in storage modulus at the second temperature region is larger than the maximum rate of change in storage modulus at the first temperature region.
本発明によれば、耐熱保存性、低温定着性、及び耐ドキュメントオフセット性に優れるトナーを提供することが可能になる。 According to the present invention, it is possible to provide a toner which is excellent in heat resistant storage stability, low temperature fixing property, and document offset resistance.
本発明の実施形態について説明する。なお、粉体(より具体的には、トナー母粒子、外添剤、又はトナー等)に関する評価結果(形状又は物性などを示す値)は、何ら規定していなければ、その粉体に含まれる相当数の粒子について測定した値の個数平均である。 Embodiments of the present invention will be described. The evaluation results (values indicating the shape, physical properties, etc.) of the powder (more specifically, toner base particles, external additives, or toner, etc.) are included in the powder unless specified. It is the number average of the values measured for a considerable number of particles.
粉体の個数平均粒子径は、何ら規定していなければ、顕微鏡を用いて測定された1次粒子の円相当径(ヘイウッド径:粒子の投影面積と同じ面積を有する円の直径)の個数平均値である。また、粉体の体積中位径(D50)の測定値は、何ら規定していなければ、レーザー回折/散乱式粒度分布測定装置(株式会社堀場製作所製「LA−750」)を用いて測定した値である。 If the number average particle diameter of the powder is not specified at all, the number average particle diameter of the primary particles (Heywood diameter: diameter of a circle having the same area as the projected area of the particles) measured using a microscope It is a value. In addition, the measurement value of the volume median diameter (D 50 ) of the powder is measured using a laser diffraction / scattering type particle size distribution measuring apparatus (“LA-750” manufactured by Horiba, Ltd.) unless otherwise specified. Value.
ガラス転移点(Tg)は、何ら規定していなければ、示差走査熱量計(セイコーインスツル株式会社製「DSC−6220」)を用いて「JIS(日本工業規格)K7121−2012」に従って測定した値である。示差走査熱量計で測定された吸熱曲線(縦軸:熱流(DSC信号)、横軸:温度)において、ガラス転移に起因する変曲点の温度(詳しくは、ベースラインの外挿線と立ち下がりラインの外挿線との交点の温度)が、Tg(ガラス転移点)に相当する。また、軟化点(Tm)は、何ら規定していなければ、高化式フローテスター(株式会社島津製作所製「CFT−500D」)を用いて測定した値である。高化式フローテスターで測定されたS字カーブ(横軸:温度、縦軸:ストローク)において、「(ベースラインストローク値+最大ストローク値)/2」となる温度が、Tm(軟化点)に相当する。 The glass transition point (Tg) is a value measured according to “JIS (Japanese Industrial Standard) K 7 12 1-2012” using a differential scanning calorimeter (“DSC-6220” manufactured by Seiko Instruments Inc.) unless otherwise specified. It is. In the endothermic curve (vertical axis: heat flow (DSC signal), horizontal axis: temperature) measured with a differential scanning calorimeter, the temperature of the inflection point caused by the glass transition (specifically, the extrapolation line and falling of the baseline The temperature at the intersection point of the line with the extrapolation line corresponds to Tg (glass transition point). Further, the softening point (Tm) is a value measured using a Koka-type flow tester ("CFT-500D" manufactured by Shimadzu Corporation) unless otherwise specified. In the S-shaped curve (horizontal axis: temperature, vertical axis: stroke) measured by the heightening type flow tester, the temperature at which “(baseline stroke value + maximum stroke value) / 2” becomes Tm (softening point) Equivalent to.
材料の「主成分」は、何ら規定していなければ、質量基準で、その材料に最も多く含まれる成分を意味する。また、帯電性は、何ら規定していなければ、摩擦帯電における帯電性を意味する。摩擦帯電における正帯電性の強さ(又は負帯電性の強さ)は、周知の帯電列などで確認できる。 The term "main component" of a material means, unless otherwise specified, the component that is most abundant in the material on a mass basis. In addition, the chargeability means the chargeability in triboelectric charge, unless specified. The strength of positive chargeability (or the strength of negative chargeability) in the frictional charge can be confirmed by a known charge train or the like.
SP値(溶解度パラメーター)は、何ら規定していなければ、Fedorsの計算方法(R.F.Fedors,「Polymer Engineering and Science」,1974年,第14巻,第2号,p147−154)に従って算出した値(単位:(cal/cm3)1/2、温度:25℃)である。SP値は、式「SP値=(E/V)1/2」(E:分子凝集エネルギー[cal/mol]、V:分子容[cm3/mol])で表される。 The SP value (solubility parameter) is calculated according to the Fedors calculation method (RF Fedors, “Polymer Engineering and Science”, 1974, Volume 14, No. 2, p 147-154) unless otherwise specified. It is a value (unit: (cal / cm 3 ) 1/2 , temperature: 25 ° C.). The SP value is represented by the formula “SP value = (E / V) 1/2 ” (E: molecular cohesive energy [cal / mol], V: molecular volume [cm 3 / mol]).
以下、化合物名の後に「系」を付けて、化合物及びその誘導体を包括的に総称する場合がある。化合物名の後に「系」を付けて重合体名を表す場合には、重合体の繰返し単位が化合物又はその誘導体に由来することを意味する。 Hereinafter, “system” may be added after the compound name to generically generically refer to the compound and its derivative. When a “system” is added after the compound name to represent a polymer name, it means that the repeating unit of the polymer is derived from the compound or its derivative.
本実施形態に係るトナーは、例えば正帯電性トナーとして、静電潜像の現像に好適に用いることができる。本実施形態のトナーは、複数のトナー粒子(それぞれ後述する構成を有する粒子)を含む粉体である。トナーは、1成分現像剤として使用してもよい。また、混合装置(例えば、ボールミル)を用いてトナーとキャリアとを混合して2成分現像剤を調製してもよい。高画質の画像を形成するためには、キャリアとしてフェライトキャリア(詳しくは、フェライト粒子の粉体)を使用することが好ましい。また、長期にわたって高画質の画像を形成するためには、キャリアコアと、キャリアコアを被覆する樹脂層とを備える磁性キャリア粒子を使用することが好ましい。キャリア粒子に磁性を付与するためには、磁性材料(例えば、フェライトのような強磁性物質)でキャリアコアを形成してもよいし、磁性粒子を分散させた樹脂でキャリアコアを形成してもよい。また、キャリアコアを被覆する樹脂層中に磁性粒子を分散させてもよい。高画質の画像を形成するためには、2成分現像剤におけるトナーの量は、キャリア100質量部に対して、5質量部以上15質量部以下であることが好ましい。なお、2成分現像剤に含まれる正帯電性トナーは、キャリアとの摩擦により正に帯電する。 The toner according to the present embodiment can be suitably used, for example, as a positively chargeable toner for developing an electrostatic latent image. The toner of the present embodiment is a powder including a plurality of toner particles (particles each having a configuration to be described later). The toner may be used as a one-component developer. Alternatively, the two-component developer may be prepared by mixing the toner and the carrier using a mixing device (for example, a ball mill). In order to form a high quality image, it is preferable to use a ferrite carrier (more specifically, powder of ferrite particles) as a carrier. Moreover, in order to form a high quality image over a long period of time, it is preferable to use magnetic carrier particles including a carrier core and a resin layer covering the carrier core. In order to impart magnetism to the carrier particles, the carrier core may be formed of a magnetic material (for example, a ferromagnetic substance such as ferrite), or even if the carrier core is formed of a resin in which magnetic particles are dispersed. Good. In addition, magnetic particles may be dispersed in a resin layer that covers the carrier core. In order to form a high quality image, the amount of toner in the two-component developer is preferably 5 parts by mass or more and 15 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the carrier. The positively chargeable toner contained in the two-component developer is positively charged by the friction with the carrier.
本実施形態に係るトナーは、例えば電子写真装置(画像形成装置)において画像の形成に用いることができる。以下、電子写真装置による画像形成方法の一例について説明する。 The toner according to the present embodiment can be used, for example, to form an image in an electrophotographic apparatus (image forming apparatus). Hereinafter, an example of an image forming method by the electrophotographic apparatus will be described.
まず、電子写真装置の像形成部(帯電装置及び露光装置)が、画像データに基づいて感光体(例えば、感光体ドラムの表層部)に静電潜像を形成する。続けて、電子写真装置の現像装置(詳しくは、トナーを含む現像剤が充填された現像装置)が、トナーを感光体に供給して、感光体に形成された静電潜像を現像する。トナーは、感光体に供給される前に、現像装置内のキャリア、現像スリーブ、又はブレードとの摩擦により帯電する。例えば、正帯電性トナーは正に帯電する。現像工程では、感光体の近傍に配置された現像スリーブ(例えば、現像装置内の現像ローラーの表層部)上のトナー(詳しくは、帯電したトナー)が感光体に供給され、供給されたトナーが感光体の静電潜像に付着することで、感光体上にトナー像が形成される。現像工程で消費されたトナーの量に対応する量のトナーが、補給用トナーを収容するトナーコンテナから現像装置へ補給される。 First, an image forming unit (charging device and exposure device) of an electrophotographic apparatus forms an electrostatic latent image on a photosensitive member (for example, a surface layer portion of a photosensitive drum) based on image data. Subsequently, a developing device of the electrophotographic apparatus (specifically, a developing device filled with a developer containing toner) supplies toner to the photosensitive member to develop the electrostatic latent image formed on the photosensitive member. The toner is charged by friction with a carrier, a developing sleeve or a blade in the developing device before being supplied to the photosensitive member. For example, positively chargeable toner is positively charged. In the developing step, toner (specifically, charged toner) on a developing sleeve (for example, a surface layer portion of a developing roller in a developing device) disposed in the vicinity of the photosensitive member is supplied to the photosensitive member, and the supplied toner is By adhering to the electrostatic latent image of the photosensitive member, a toner image is formed on the photosensitive member. An amount of toner corresponding to the amount of toner consumed in the developing process is replenished from the toner container containing the replenishing toner to the developing device.
続く転写工程では、電子写真装置の転写装置が、感光体上のトナー像を中間転写体(例えば、転写ベルト)に転写した後、さらに中間転写体上のトナー像を記録媒体(例えば、紙)に転写する。その後、電子写真装置の定着装置(定着方式:加熱ローラー及び加圧ローラーによるニップ定着)がトナーを加熱及び加圧して、記録媒体にトナーを定着させる。その結果、記録媒体に画像が形成される。例えば、ブラック、イエロー、マゼンタ、及びシアンの4色のトナー像を重ね合わせることで、フルカラー画像を形成することができる。転写工程の後、感光体上に残ったトナーは、クリーニング部材(例えば、クリーニングブレード)により除去される。なお、転写方式は、感光体上のトナー像を、中間転写体を介さず、記録媒体に直接転写する直接転写方式であってもよい。また、定着方式は、ベルト定着方式であってもよい。 In the subsequent transfer step, after the transfer device of the electrophotographic apparatus transfers the toner image on the photosensitive member to the intermediate transfer member (for example, transfer belt), the toner image on the intermediate transfer member is further used as a recording medium (for example, paper) Transfer to Thereafter, a fixing device (fixing method: nip fixing by a heating roller and a pressure roller) of the electrophotographic apparatus heats and presses the toner to fix the toner on the recording medium. As a result, an image is formed on the recording medium. For example, a full color image can be formed by superposing four color toner images of black, yellow, magenta and cyan. After the transfer process, the toner remaining on the photosensitive member is removed by a cleaning member (for example, a cleaning blade). The transfer method may be a direct transfer method in which the toner image on the photosensitive member is directly transferred to the recording medium without passing through the intermediate transfer member. The fixing method may be a belt fixing method.
本実施形態に係るトナーは、複数のトナー粒子を含む。トナー粒子は、外添剤を備えていてもよい。トナー粒子が外添剤を備える場合には、トナー粒子はトナー母粒子と外添剤とを備える。外添剤はトナー母粒子の表面に付着する。トナー母粒子は、結着樹脂を含有する。トナー母粒子は、必要に応じて、結着樹脂以外に、内添剤(例えば、離型剤、着色剤、電荷制御剤、及び磁性粉の少なくとも1つ)を含有してもよい。なお、必要がなければ外添剤を割愛してもよい。外添剤を割愛する場合には、トナー母粒子がトナー粒子に相当する。 The toner according to the present embodiment includes a plurality of toner particles. The toner particles may be provided with an external additive. When the toner particles include an external additive, the toner particles include toner base particles and an external additive. The external additive adheres to the surface of the toner base particles. The toner base particles contain a binder resin. The toner base particles may optionally contain an internal additive (for example, at least one of a release agent, a colorant, a charge control agent, and a magnetic powder) in addition to the binder resin. If necessary, external additives may be omitted. When the external additive is omitted, toner base particles correspond to toner particles.
本実施形態に係るトナーに含まれるトナー粒子は、シェル層を備えないトナー粒子(以下、「非カプセルトナー粒子」と記載する)であってもよいし、シェル層を備えるトナー粒子(以下、「カプセルトナー粒子」と記載する)であってもよい。カプセルトナー粒子では、トナー母粒子が、トナーコアと、トナーコアの表面に形成されたシェル層とを備える。シェル層は、実質的に樹脂から構成される。例えば、低温で溶融するトナーコアを、耐熱性に優れるシェル層で覆うことで、トナーの耐熱保存性及び低温定着性の両立を図ることが可能になる。シェル層を構成する樹脂中に添加剤が分散していてもよい。シェル層は、トナーコアの表面全体を覆っていてもよいし、トナーコアの表面を部分的に覆っていてもよい。シェル層は、実質的に熱硬化性樹脂から構成されてもよいし、実質的に熱可塑性樹脂から構成されてもよいし、熱可塑性樹脂と熱硬化性樹脂との両方を含有してもよい。 The toner particles contained in the toner according to the exemplary embodiment may be toner particles not having a shell layer (hereinafter, referred to as “non-capsulated toner particles”), or toner particles having a shell layer (hereinafter, “toner particles”). (Described as “capsule toner particles”). In the capsule toner particles, the toner base particles comprise a toner core and a shell layer formed on the surface of the toner core. The shell layer is substantially made of resin. For example, by covering the toner core that melts at a low temperature with a shell layer that is excellent in heat resistance, it is possible to achieve both heat resistance storage stability and low temperature fixability of the toner. The additive may be dispersed in the resin constituting the shell layer. The shell layer may cover the entire surface of the toner core or may partially cover the surface of the toner core. The shell layer may be substantially composed of a thermosetting resin, may be composed substantially of a thermoplastic resin, or may contain both a thermoplastic resin and a thermosetting resin. .
非カプセルトナー粒子は、粉砕法により作製できる。粉砕法は、非カプセルトナー粒子の結着樹脂中に内添剤を良好に分散させ易い。一般に、トナーは、粉砕トナーと重合トナー(ケミカルトナーとも呼ばれる)とに大別される。粉砕法で得られたトナーは粉砕トナーに属する。 Non-encapsulated toner particles can be made by a grinding process. The pulverization method makes it easy to disperse the internal additive well in the binder resin of non-capsulated toner particles. Generally, toners are roughly classified into pulverized toners and polymerized toners (also called chemical toners). The toner obtained by the pulverization method belongs to the pulverized toner.
粉砕法の一例では、まず、結着樹脂、着色剤、電荷制御剤、及び離型剤を混合する。続けて、得られた混合物を、溶融混練装置(例えば、1軸又は2軸の押出機)を用いて溶融混練する。続けて、得られた溶融混練物を冷却した後、粉砕する。続けて、得られた粉砕物を分級する。これにより、トナー母粒子(粉体)が得られる。 In one example of the grinding method, first, a binder resin, a colorant, a charge control agent, and a release agent are mixed. Subsequently, the obtained mixture is melt-kneaded using a melt-kneading apparatus (for example, a single-screw or twin-screw extruder). Subsequently, the obtained melt-kneaded product is cooled and then crushed. Subsequently, the ground product obtained is classified. Thereby, toner base particles (powder) are obtained.
カプセルトナー粒子を製造する場合、シェル層の形成方法は任意である。例えば、in−situ重合法、液中硬化被膜法、及びコアセルベーション法のいずれかの方法を用いて、シェル層を形成してもよい。 When producing encapsulated toner particles, the method of forming the shell layer is optional. For example, the shell layer may be formed using any of in-situ polymerization method, in-liquid curing coating method, and coacervation method.
本実施形態に係るトナーは、次に示す構成(以下、「基本構成」と記載する)を有する。 The toner according to the present embodiment has the following configuration (hereinafter, referred to as “basic configuration”).
(トナーの基本構成)
トナーが、結晶性樹脂と第1非結晶性樹脂と第2非結晶性樹脂とを含有するトナー粒子を、複数含む。結晶性樹脂のSP値と第1非結晶性樹脂のSP値との差の絶対値は、結晶性樹脂のSP値と第2非結晶性樹脂のSP値との差の絶対値よりも大きい。トナーを速度2℃/分で昇温しながら測定されるトナーの貯蔵弾性率温度依存性曲線(縦軸:貯蔵弾性率、横軸:温度)は、貯蔵弾性率が1.0×108Paから2.0×106Paに変化する第1温度領域と、貯蔵弾性率が1.0×106Paから1.0×105Paに変化する第2温度領域とを有する。こうしたトナーの貯蔵弾性率温度依存性曲線においては、貯蔵弾性率1.0×108Paの温度が45℃以上であり、貯蔵弾性率2.0×106Paの温度が60℃以上80℃以下であり、貯蔵弾性率1.0×105Paの温度が70℃以上100℃以下であり、貯蔵弾性率1.0×105Paの温度よりも5℃低い温度の貯蔵弾性率が5.0×105Pa以上であり、第2温度領域における貯蔵弾性率の最大変化率は、第1温度領域における貯蔵弾性率の最大変化率よりも大きい。
(Basic configuration of toner)
The toner includes a plurality of toner particles containing a crystalline resin, a first noncrystalline resin, and a second noncrystalline resin. The absolute value of the difference between the SP value of the crystalline resin and the SP value of the first noncrystalline resin is larger than the absolute value of the difference between the SP value of the crystalline resin and the SP value of the second noncrystalline resin. The storage elastic modulus temperature dependency curve (vertical axis: storage elastic modulus, horizontal axis: temperature) of the toner measured while raising the temperature of the toner at a speed of 2 ° C./min is 1.0 × 10 8 Pa of the storage elastic modulus having a first temperature region which changes 2.0 × 10 6 Pa, and a second temperature region storage modulus varies from 1.0 × 10 6 Pa to 1.0 × 10 5 Pa from. In the storage elastic modulus temperature dependency curve of the toner, the temperature of the storage elastic modulus of 1.0 × 10 8 Pa is 45 ° C. or higher, and the temperature of the storage elastic modulus of 2.0 × 10 6 Pa is 60 ° C. to 80 ° C. Or less, the temperature of storage elastic modulus 1.0 × 10 5 Pa is 70 ° C. or higher and 100 ° C. or lower, and the storage elastic modulus of which temperature is 5 ° C. lower than the temperature of storage elastic modulus 1.0 × 10 5 Pa is 5 .0 is a × 10 5 Pa or more, the maximum rate of change in storage modulus in the second temperature region is larger than the maximum rate of change of the storage modulus at a first temperature region.
以下、貯蔵弾性率を「G’」と、貯蔵弾性率温度依存性曲線を「G’温度依存性曲線」と、それぞれ記載する場合がある。貯蔵弾性率の変化率は、単位温度上昇量あたりの貯蔵弾性率の変化量(絶対値)であり、負の値にはならない。貯蔵弾性率の変化率の最小値は0(ゼロ)である。貯蔵弾性率の変化率は、G’温度依存性曲線の傾きに相当し、G’温度依存性曲線を温度で微分することによって得られる。貯蔵弾性率の変化率は、貯蔵弾性率の常用対数値logG’を温度Tで微分した値(すなわち、ΔlogG’/ΔT)であってもよい。G’温度依存性曲線の縦軸を貯蔵弾性率の常用対数値としたグラフ(縦軸:貯蔵弾性率の常用対数値、横軸:温度)を、「logG’温度依存性曲線」と記載する場合がある。 Hereinafter, the storage elastic modulus may be described as “G ′”, and the storage elastic modulus temperature dependence curve may be described as “G ′ temperature dependence curve”. The rate of change of the storage elastic modulus is the amount of change (absolute value) of the storage elastic modulus per unit temperature increase, and does not become a negative value. The minimum value of the storage elastic modulus change rate is 0 (zero). The rate of change of the storage modulus corresponds to the slope of the G 'temperature dependence curve and is obtained by differentiating the G' temperature dependence curve by temperature. The rate of change of the storage elastic modulus may be a value obtained by differentiating the common logarithm log G 'of the storage elastic modulus at temperature T (i.e., Δlog G' / ΔT). A graph in which the vertical axis of the G 'temperature dependence curve is the common logarithm value of the storage elastic modulus (vertical axis: the common logarithm value of the storage elastic modulus, the horizontal axis: temperature) is described as "log G' temperature dependence curve" There is a case.
また、結晶性樹脂のSP値と第1非結晶性樹脂のSP値との差の絶対値を「ΔSP1」と、結晶性樹脂のSP値と第2非結晶性樹脂のSP値との差の絶対値を「ΔSP2」と、それぞれ記載する場合がある。単位を割愛してSP値を示している場合には、SP値の単位は「(cal/cm3)1/2」である。 In addition, the absolute value of the difference between the SP value of the crystalline resin and the SP value of the first noncrystalline resin is “ΔSP 1 ”, and the difference between the SP value of the crystalline resin and the SP value of the second noncrystalline resin The absolute value of may be described as “ΔSP 2 ”, respectively. When the unit is omitted and the SP value is indicated, the unit of the SP value is “(cal / cm 3 ) 1/2 ”.
図1に、前述の基本構成を有するトナーのG’温度依存性曲線(縦軸:貯蔵弾性率、横軸:温度)の一例を示す。図1は、40℃以上200℃以下の温度範囲におけるトナーの貯蔵弾性率の温度依存性を示している。詳しくは、図1は、レオメーターを用いて、トナーの温度を40℃から一定速度(昇温速度2℃/分)で上昇させながら、周波数1Hzの条件で各温度におけるトナーの貯蔵弾性率を測定した結果である。図1に示すG’温度依存性曲線では、トナーの温度が上昇するにつれて貯蔵弾性率が小さくなっている。 FIG. 1 shows an example of the G 'temperature dependency curve (vertical axis: storage modulus, horizontal axis: temperature) of the toner having the above-described basic configuration. FIG. 1 shows the temperature dependency of the storage elastic modulus of the toner in the temperature range of 40 ° C. or more and 200 ° C. or less. More specifically, FIG. 1 shows the storage elastic modulus of the toner at each temperature under a frequency of 1 Hz while raising the temperature of the toner from 40 ° C. at a constant rate (heating rate 2 ° C./min) using a rheometer. It is the result of measurement. In the G 'temperature dependency curve shown in FIG. 1, the storage elastic modulus decreases as the temperature of the toner increases.
図1に示すG’温度依存性曲線は、貯蔵弾性率が1.0×108Paから2.0×106Paに変化する第1温度領域R1と、貯蔵弾性率が1.0×106Paから1.0×105Paに変化する第2温度領域R2とを有する。図1に示すG’温度依存性曲線において、貯蔵弾性率1.0×108Paの温度TAは約50℃であり、貯蔵弾性率2.0×106Paの温度TBは約70℃であり、貯蔵弾性率1.0×105Paの温度TDは約80℃である。貯蔵弾性率1.0×105Paの温度TDよりも5℃低い温度TCは、約75℃である。温度TCの貯蔵弾性率は約1.0×106Paである。 The G 'temperature dependency curve shown in FIG. 1 has a first temperature range R1 where the storage modulus changes from 1.0 × 10 8 Pa to 2.0 × 10 6 Pa, and a storage modulus of 1.0 × 10 6 And a second temperature range R2 that changes from 6 Pa to 1.0 × 10 5 Pa. In the G 'temperature dependency curve shown in FIG. 1, the temperature T A of the storage modulus of 1.0 × 10 8 Pa is about 50 ° C., and the temperature T B of the storage modulus of 2.0 × 10 6 Pa is about 70 And a storage modulus of 1.0 × 10 5 Pa, a temperature T D of about 80 ° C. The temperature T C which is 5 ° C. lower than the temperature T D of the storage elastic modulus 1.0 × 10 5 Pa is about 75 ° C. The storage modulus at temperature T C is about 1.0 × 10 6 Pa.
図1に示すG’温度依存性曲線には、温度範囲40℃以上200℃以下において、2つのショルダーS1及びS2が存在する。ショルダーS1の温度は約50℃である。ショルダーS2の温度は約75℃である。以下、温度60℃以上の領域に存在するショルダーを「高温ショルダー」と記載し、温度60℃未満の領域に存在するショルダーを「低温ショルダー」と記載する。ショルダーS1は低温ショルダーに相当し、ショルダーS2は高温ショルダーに相当する。ショルダーS1及びS2の各々の温度では、トナーの貯蔵弾性率の変化率(G’温度依存性曲線の傾きに相当)が急激に変化する。なお、G’温度依存性曲線において、傾きが急激に変わっている箇所(一点)が明確に判断できない場合には、傾きが急激に変わる前の曲線の接線と、傾きが急激に変わった後の曲線の接線との交点を、ショルダーとする。 Two shoulders S1 and S2 exist in the temperature range of 40 ° C. to 200 ° C. in the G ′ temperature dependence curve shown in FIG. The temperature of the shoulder S1 is about 50.degree. The temperature of the shoulder S2 is about 75 ° C. Hereinafter, a shoulder present in a region of a temperature of 60 ° C. or higher is referred to as a “high temperature shoulder”, and a shoulder present in a region of a temperature below 60 ° C. is referred to as a “low temperature shoulder”. The shoulder S1 corresponds to a low temperature shoulder, and the shoulder S2 corresponds to a high temperature shoulder. At each temperature of the shoulders S1 and S2, the rate of change of the storage elastic modulus of the toner (corresponding to the slope of the G 'temperature dependence curve) changes rapidly. In the G 'temperature dependency curve, if it is not possible to clearly determine the point (point) where the slope changes sharply, the tangent of the curve before the slope changes sharply and the slope after the steep change The point of intersection with the tangent of the curve is taken as the shoulder.
図1に示すG’温度依存性曲線には、温度範囲40℃以上200℃以下において、2つの安定温度領域C1及びC2が存在する。安定温度領域C1及びC2の各々の温度領域では、貯蔵弾性率が略一定になっている。 In the G 'temperature dependency curve shown in FIG. 1, two stable temperature ranges C1 and C2 exist in the temperature range of 40 ° C. or more and 200 ° C. or less. The storage elastic modulus is substantially constant in each temperature range of the stable temperature range C1 and C2.
トナーの温度を40℃から一定速度で上昇させる場合、トナーの温度が安定温度領域C1を超えるまではトナーの貯蔵弾性率は実質的に変化しない。トナーの温度が上昇して、トナーの温度がショルダーS1の温度になった時点でトナーの貯蔵弾性率が急激に低下し始め、ある程度の期間そのまま大きな変化率でトナーの貯蔵弾性率が低下した後、次第にその変化率が小さくなって、安定温度領域C2に到達すると、トナーの貯蔵弾性率が実質的に変化しなくなる。その後、トナーの温度がショルダーS2の温度に到達すると、トナーの貯蔵弾性率が再び急激に低下し始め、ある程度の期間そのまま大きな変化率でトナーの貯蔵弾性率が低下した後、次第にその変化率が小さくなる。 When the temperature of the toner is raised at a constant speed from 40 ° C., the storage elastic modulus of the toner does not substantially change until the temperature of the toner exceeds the stable temperature range C1. When the temperature of the toner rises and the temperature of the toner reaches the temperature of the shoulder S1, the storage elastic modulus of the toner starts to decrease sharply, and after the storage elastic modulus of the toner decreases at a large change rate for a certain period of time When the rate of change gradually decreases and reaches the stable temperature region C2, the storage elastic modulus of the toner does not substantially change. After that, when the temperature of the toner reaches the temperature of the shoulder S2, the storage elastic modulus of the toner starts to decrease sharply again, and after the storage elastic modulus of the toner decreases at a large change rate for a certain period, the change rate gradually It becomes smaller.
図1に示す特性を有するトナーでは、貯蔵弾性率1.0×108Paの温度TAが45℃以上であり、貯蔵弾性率2.0×106Paの温度TBが60℃以上80℃以下であり、貯蔵弾性率1.0×105Paの温度TDが70℃以上100℃以下であり、貯蔵弾性率1.0×105Paの温度TDよりも5℃低い温度TCの貯蔵弾性率の貯蔵弾性率が5.0×105Pa以上であり、第2温度領域R2における貯蔵弾性率の最大変化率が、第1温度領域R1における貯蔵弾性率の最大変化率よりも大きい。こうしたトナーは、耐熱保存性、低温定着性、及び耐ドキュメントオフセット性に優れる。ドキュメントオフセットは、加熱により記録媒体にトナーを定着させた後、まだ記録媒体が温かいうちにその上に次の記録媒体が載ることで、重なった記録媒体がくっ付いてしまう現象である。トナーの定着温度が高い場合、外気との温度差が大きいため、トナーの冷却速度が速くなる。そのため、トナーの定着温度が高い場合には、ドキュメントオフセットは発生しにくい。他方、トナーの定着温度が低い場合には、トナーの冷却速度が遅くなるため、ドキュメントオフセットが発生し易くなる。そのため、トナーの低温定着を可能としつつ、ドキュメントオフセットの発生を抑制することは難しい。しかし、本願発明者は、図1に示すような2段階のG’温度依存性曲線によって、耐熱保存性、低温定着性、及び耐ドキュメントオフセット性に優れるトナーを得ることに成功した。 In the toner having the characteristics shown in FIG. 1, the temperature T A of the storage modulus 1.0 × 10 8 Pa is not less 45 ° C. or higher, the temperature T B of the storage modulus 2.0 × 10 6 Pa is 60 ° C. or higher 80 ° C. or less, temperature T D of storage elastic modulus 1.0 × 10 5 Pa is 70 ° C. or more and 100 ° C. or less, temperature T 5 lower than temperature T D of storage elastic modulus 1.0 × 10 5 Pa The storage modulus of the storage modulus of C is 5.0 × 10 5 Pa or more, and the maximum rate of change of the storage modulus in the second temperature range R2 is from the maximum rate of change of the storage modulus in the first temperature range R1. Too big. Such toners are excellent in heat resistant storage stability, low temperature fixability, and document offset resistance. Document offset is a phenomenon in which, after the toner is fixed to the recording medium by heating, the next recording medium is placed on the recording medium while it is still warm, and the overlapping recording medium is stuck. When the fixing temperature of the toner is high, the temperature difference with the outside air is large, so that the cooling speed of the toner becomes fast. Therefore, when the fixing temperature of the toner is high, document offset hardly occurs. On the other hand, when the fixing temperature of the toner is low, the cooling rate of the toner becomes slow, and thus document offset tends to occur. Therefore, it is difficult to suppress the occurrence of document offset while enabling low-temperature fixing of toner. However, the inventor of the present invention succeeded in obtaining a toner excellent in heat-resistant storage stability, low-temperature fixability, and document offset resistance by the two-step G ′ temperature dependence curve as shown in FIG.
図1に示す特性を有するトナーでは、トナー保管時の温度領域(例えば、25℃以上45℃以下)においてトナーの貯蔵弾性率が十分高い。こうしたトナーは、優れた耐熱保存性を有する。 In the toner having the characteristics shown in FIG. 1, the storage elastic modulus of the toner is sufficiently high in the temperature range (for example, 25 ° C. or more and 45 ° C. or less) at the time of toner storage. Such toners have excellent heat resistant storage stability.
また、上記1.0×108Paと比べて低くなってはいるものの、ドキュメントオフセットの発生が十分に抑制される程度には高い貯蔵弾性率(詳しくは、2.0×106Pa)の温度が、60℃以上80℃以下の温度領域に存在する。ドキュメントオフセットが発生し易い温度領域(詳しくは、約60℃)でトナーの貯蔵弾性率が十分高いため、こうしたトナーは、優れた耐ドキュメントオフセット性を有する。 Moreover, although it is lower than the above 1.0 × 10 8 Pa, the storage elastic modulus (specifically, 2.0 × 10 6 Pa) is high enough to sufficiently suppress the occurrence of document offset. The temperature is in a temperature range of 60 ° C. or more and 80 ° C. or less. These toners have excellent document offset resistance because the storage modulus of the toner is sufficiently high in the temperature range where document offset tends to occur (specifically, about 60 ° C.).
また、60℃以上80℃以下の温度領域でトナーの貯蔵弾性率が十分低い値(詳しくは、2.0×106Pa)になっているため、十分なトナーの低温定着性を確保し易くなる。また、第2温度領域R2における貯蔵弾性率の最大変化率が大きいほどトナーの低温定着性が向上する傾向がある。このため、第2温度領域R2における貯蔵弾性率の最大変化率は、第1温度領域R1における貯蔵弾性率の最大変化率よりも大きいことが好ましい。貯蔵弾性率の変化率をΔlogG’/ΔT(詳しくは、貯蔵弾性率の常用対数値logG’を温度Tで微分した値)で表す場合には、第1温度領域R1における貯蔵弾性率の最大変化率(すなわち、第1温度領域R1におけるΔlogG’/ΔTの最大値)が0.03以上0.10以下であり、第2温度領域R2における貯蔵弾性率の最大変化率(すなわち、第2温度領域R2におけるΔlogG’/ΔTの最大値)が0.15以上0.60以下であることが特に好ましい。 In addition, since the storage elastic modulus of the toner is a sufficiently low value (specifically, 2.0 × 10 6 Pa) in the temperature range of 60 ° C. to 80 ° C., it is easy to ensure sufficient low temperature fixability of the toner. Become. Further, as the maximum change rate of the storage elastic modulus in the second temperature region R2 is larger, the low temperature fixability of the toner tends to be improved. For this reason, it is preferable that the maximum change rate of the storage elastic modulus in the second temperature range R2 is larger than the maximum change rate of the storage elastic modulus in the first temperature range R1. When the rate of change of the storage elastic modulus is represented by Δlog G ′ / ΔT (specifically, the value obtained by differentiating the common logarithm log G ′ of the storage elastic modulus by the temperature T), the maximum change of the storage elastic modulus in the first temperature range R1 Rate (ie, the maximum value of Δlog G ′ / ΔT in the first temperature range R1) is 0.03 or more and 0.10 or less, and the maximum change rate of the storage elastic modulus in the second temperature range R2 (ie, the second temperature range It is particularly preferable that the maximum value of Δlog G ′ / ΔT in R 2 be 0.15 or more and 0.60 or less.
本願発明者は、トナー粒子に結晶性樹脂と第1非結晶性樹脂と第2非結晶性樹脂とを含有させて、ΔSP1(詳しくは、結晶性樹脂のSP値と第1非結晶性樹脂のSP値との差の絶対値)をΔSP2(詳しくは、結晶性樹脂のSP値と第2非結晶性樹脂のSP値との差の絶対値)よりも大きくすることで、前述の基本構成を有するトナーを得ることに成功した。 The inventor of the present invention makes a toner particle contain a crystalline resin, a first noncrystalline resin and a second noncrystalline resin, and ΔSP 1 (specifically, the SP value of the crystalline resin and the first noncrystalline resin) By setting the absolute value of the difference between the SP value and the SP value of ΔSP 2 (in detail, the absolute value of the difference between the SP value of the crystalline resin and the SP value of the second noncrystalline resin) It succeeded in obtaining the toner which has composition.
ΔSP2がΔSP1よりも小さいことにより、第2非結晶性樹脂を結晶性樹脂と相溶させることができる。結晶性樹脂と第2非結晶性樹脂とを相溶させることで、第2非結晶性樹脂のガラス転移点の近傍に第1ショルダー(例えば、図1に示すようなショルダーS1)を形成することができる。結晶性樹脂と第2非結晶性樹脂とが相溶することで、結晶性樹脂が可塑剤として機能する。このため、第2非結晶性樹脂の実質的なガラス転移点は、第2非結晶性樹脂が単独で存在する場合のガラス転移点よりも低くなる。なお、第1ショルダーの位置及び傾きは、結晶性樹脂と第2非結晶性樹脂との相溶度合によっても変わる。 When ΔSP 2 is smaller than ΔSP 1 , the second non-crystalline resin can be compatible with the crystalline resin. Forming a first shoulder (for example, a shoulder S1 as shown in FIG. 1) in the vicinity of the glass transition point of the second noncrystalline resin by compatibilizing the crystalline resin and the second noncrystalline resin. Can. When the crystalline resin and the second non-crystalline resin are compatible, the crystalline resin functions as a plasticizer. For this reason, the substantial glass transition temperature of the second non-crystalline resin is lower than the glass transition point when the second non-crystalline resin is present alone. The position and inclination of the first shoulder also change depending on the degree of compatibility between the crystalline resin and the second noncrystalline resin.
また、ΔSP2がΔSP1よりも小さいことにより、第2非結晶性樹脂を結晶性樹脂と相溶させる一方で、結晶性樹脂と第1非結晶性樹脂とを非相溶の状態にすることができる。第1非結晶性樹脂中に存在する非相溶状態の結晶性樹脂が高い結晶性を有することで、結晶性樹脂の軟化点の近傍に第2ショルダー(例えば、図1に示すようなショルダーS2)を形成することができる。なお、第2ショルダーの位置及び傾きは、結晶性樹脂と第1非結晶性樹脂との相溶度合によっても変わる。 In addition, since ΔSP 2 is smaller than ΔSP 1 , the second noncrystalline resin is compatible with the crystalline resin, while the crystalline resin and the first noncrystalline resin are in an incompatible state. Can. Due to the high crystallinity of the incompatible crystalline resin present in the first non-crystalline resin, the second shoulder (eg, a shoulder S2 as shown in FIG. 1) is obtained in the vicinity of the softening point of the crystalline resin. Can be formed. In addition, the position and inclination of a 2nd shoulder change also with the compatibility degree of crystalline resin and 1st non-crystalline resin.
耐熱保存性、低温定着性、及び耐ドキュメントオフセット性に優れるトナーを得るためには、トナーのG’温度依存性曲線において、貯蔵弾性率1.0×108Paの温度±10℃の温度範囲(詳しくは、「貯蔵弾性率1.0×108Paの温度−10℃」以上「貯蔵弾性率1.0×108Paの温度+10℃」以下)に第1ショルダーが存在し、貯蔵弾性率1.0×106Paの温度±10℃の温度範囲(詳しくは、「貯蔵弾性率1.0×106Paの温度−10℃」以上「貯蔵弾性率1.0×106Paの温度+10℃」以下)に第2ショルダーが存在することが特に好ましい。また、トナーのG’温度依存性曲線は、これら第1ショルダーと第2ショルダーとの間に、貯蔵弾性率が6.0×106Pa以上6.3×106Pa以下の範囲で保たれる第3温度領域(例えば、図1に示すような安定温度領域C2)を有し、第3温度領域の幅が10℃以上であることが特に好ましい。 In order to obtain a toner excellent in heat-resistant storage stability, low temperature fixability, and document offset resistance, the temperature range of temperature ± 10 ° C. of storage elastic modulus 1.0 × 10 8 Pa in the G ′ temperature dependency curve of the toner (for details, "storage temperature -10 ° C. elastic modulus 1.0 × 10 8 Pa" more or less "temperature + 10 ° C. storage modulus 1.0 × 10 8 Pa") first shoulder is present, the storage elastic rate 1.0 × 10 6 temperature range of temperature ± 10 ℃ of Pa (See "temperature of the storage modulus 1.0 × 10 6 Pa -10 ℃" or "storage modulus 1.0 × 10 6 Pa It is particularly preferred that a second shoulder is present at a temperature of + 10 ° C. or less). In addition, the G 'temperature dependency curve of the toner maintains the storage elastic modulus in the range of 6.0 × 10 6 Pa or more and 6.3 × 10 6 Pa or less between the first shoulder and the second shoulder. It is particularly preferable to have a third temperature range (for example, a stable temperature range C2 as shown in FIG. 1) and the width of the third temperature range to be 10.degree. C. or more.
例えば、十分高い軟化点を有する結晶性樹脂を使用し、第1非結晶性樹脂の軟化点を低くするとともに、第2非結晶性樹脂の軟化点を高くすることで、適切な位置に適切な傾きで第1ショルダー及び第2ショルダーを形成することができる。第2ショルダーの傾きを第1ショルダーの傾きよりも大きくすることで、第2温度領域における貯蔵弾性率の最大変化率を、第1温度領域における貯蔵弾性率の最大変化率よりも大きくすることができる。ただし、第1非結晶性樹脂の量に対する第2非結晶性樹脂の量の比率を大きくし過ぎると、第1ショルダー及び/又は第2ショルダーが形成されないことがある。例えば、第1非結晶性樹脂の量が少な過ぎると、第1ショルダーが形成されないことがある。また、第2非結晶性樹脂の量が多過ぎると、第2ショルダーが形成されないことがある。また、結晶性樹脂の軟化点が低過ぎると、第1温度領域における貯蔵弾性率の最大変化率を十分に小さくすることが難しくなる。また、結晶性樹脂の軟化点が低過ぎると、第2温度領域における貯蔵弾性率の最大変化率を十分に大きくすることが難しくなる。この理由は、第1温度領域で非結晶性樹脂の大半が溶けてしまい、第2温度領域で溶ける非結晶性樹脂の量が少なくなるからであると考えられる。また、結晶性樹脂の軟化点が低過ぎると、トナーの溶融開始温度(例えば、第1ショルダーの温度)を十分に高くすることが難しくなる。 For example, by using a crystalline resin having a sufficiently high softening point, lowering the softening point of the first non-crystalline resin, and raising the softening point of the second non-crystalline resin, it is appropriate for appropriate position The slope can form a first shoulder and a second shoulder. Making the slope of the second shoulder larger than the slope of the first shoulder makes the maximum rate of change of the storage elastic modulus in the second temperature range greater than the maximum rate of change of the storage elastic modulus in the first temperature range it can. However, if the ratio of the amount of the second noncrystalline resin to the amount of the first noncrystalline resin is too large, the first shoulder and / or the second shoulder may not be formed. For example, if the amount of the first non-crystalline resin is too low, the first shoulder may not be formed. Also, if the amount of the second non-crystalline resin is too large, the second shoulder may not be formed. In addition, when the softening point of the crystalline resin is too low, it is difficult to sufficiently reduce the maximum change rate of the storage elastic modulus in the first temperature range. In addition, when the softening point of the crystalline resin is too low, it is difficult to sufficiently increase the maximum change rate of the storage elastic modulus in the second temperature range. The reason is considered to be that most of the noncrystalline resin is melted in the first temperature range, and the amount of the noncrystalline resin which is melted in the second temperature range is reduced. In addition, if the softening point of the crystalline resin is too low, it becomes difficult to sufficiently increase the melting start temperature of the toner (for example, the temperature of the first shoulder).
耐熱保存性、低温定着性、及び耐ドキュメントオフセット性に優れるトナーを得るためには、前述の基本構成において、第1非結晶性樹脂及び第2非結晶性樹脂の各々のガラス転移点が48℃以上60℃以下であり、結晶性樹脂の軟化点が80℃以上100℃以下であることが特に好ましい。 In order to obtain a toner excellent in heat resistant storage stability, low temperature fixability, and document offset resistance, the glass transition point of each of the first noncrystalline resin and the second noncrystalline resin is 48 ° C. in the above-described basic configuration. It is particularly preferable that the temperature is 60 ° C. or less and the softening point of the crystalline resin is 80 ° C. or more and 100 ° C. or less.
第2温度領域における貯蔵弾性率の最大変化率を、第1温度領域における貯蔵弾性率の最大変化率よりも大きくするためには、ΔSP1(詳しくは、結晶性樹脂のSP値と第1非結晶性樹脂のSP値との差の絶対値)が1.2(cal/cm3)1/2以上であり、ΔSP2(詳しくは、結晶性樹脂のSP値と第2非結晶性樹脂のSP値との差の絶対値)が1.0(cal/cm3)1/2以下であることが好ましい。また、第1ショルダー及び第2ショルダーをそれぞれ適切な位置に存在させるためには、ΔSP1が1.2(cal/cm3)1/2以上1.3(cal/cm3)1/2以下であり、ΔSP2が0.5(cal/cm3)1/2以上1.0(cal/cm3)1/2以下であることが特に好ましい。また、第1非結晶性樹脂のSP値と第2非結晶性樹脂のSP値との差の絶対値は、0.2(cal/cm3)1/2以上2.0(cal/cm3)1/2以下であることが好ましく、0.3(cal/cm3)1/2以上1.0(cal/cm3)1/2以下であることが特に好ましい。トナーの好適な一例では、第1非結晶性樹脂のSP値が第2非結晶性樹脂のSP値よりも大きく、結晶性樹脂のSP値が第2非結晶性樹脂のSP値よりも小さい。ただし、結晶性樹脂のSP値は、第1非結晶性樹脂のSP値と第2非結晶性樹脂のSP値との間にあってもよい。 In order to make the maximum change rate of the storage elastic modulus in the second temperature range larger than the maximum change rate of the storage elastic modulus in the first temperature range, ΔSP 1 (specifically, the SP value of the crystalline resin and the first non The absolute value of the difference from the SP value of the crystalline resin) is 1.2 (cal / cm 3 ) 1/2 or more, and ΔSP 2 (specifically, the SP value of the crystalline resin and the second noncrystalline resin The absolute value of the difference from the SP value) is preferably 1.0 (cal / cm 3 ) 1/2 or less. In addition, in order to cause the first and second shoulders to be present at appropriate positions, ΔSP 1 is 1.2 (cal / cm 3 ) 1/2 or more and 1.3 (cal / cm 3 ) 1/2 or less. It is particularly preferable that ΔSP 2 be 0.5 (cal / cm 3 ) 1/2 or more and 1.0 (cal / cm 3 ) 1/2 or less. The absolute value of the difference between the SP value of the first noncrystalline resin and the SP value of the second noncrystalline resin is 0.2 (cal / cm 3 ) 1/2 or more and 2.0 (cal / cm 3) ) is preferably 1/2 or less, particularly preferably 0.3 (cal / cm 3) 1/2 or more 1.0 (cal / cm 3) 1/2 or less. In a preferred example of the toner, the SP value of the first noncrystalline resin is larger than the SP value of the second noncrystalline resin, and the SP value of the crystalline resin is smaller than the SP value of the second noncrystalline resin. However, the SP value of the crystalline resin may be between the SP value of the first noncrystalline resin and the SP value of the second noncrystalline resin.
画像形成に適したトナーを得るためには、前述の基本構成において、第1非結晶性樹脂が、ガラス転移点48℃以上60℃以下かつ軟化点80℃以上90℃以下の非結晶性ポリエステル樹脂であり、第2非結晶性樹脂が、ガラス転移点48℃以上60℃以下かつ軟化点120℃以上150℃以下の非結晶性ポリエステル樹脂であり、結晶性樹脂が、軟化点80℃以上100℃以下の結晶性ポリエステル樹脂であることが特に好ましい。 In order to obtain a toner suitable for image formation, the non-crystalline polyester resin having a glass transition temperature of 48 ° C. to 60 ° C. and a softening point of 80 ° C. to 90 ° C. in the above-described basic configuration. And the second non-crystalline resin is a non-crystalline polyester resin having a glass transition temperature of 48 ° C. to 60 ° C. and a softening point of 120 ° C. to 150 ° C., and a crystalline resin having a softening point of 80 ° C. to 100 ° C. The following crystalline polyester resins are particularly preferred.
上記のような、第1非結晶性樹脂、第2非結晶性樹脂、及び結晶性樹脂を含むトナーが粉砕トナーである場合には、第1非結晶性樹脂の質量が第2非結晶性樹脂の質量の1倍以上8倍以下であることが特に好ましい。こうした割合で第1非結晶性樹脂及び第2非結晶性樹脂を含む溶融混練物は、均一性及び粉砕性に優れる傾向がある。また、トナー粒子が、上記のような割合で第1非結晶性樹脂及び第2非結晶性樹脂を含有することで、適切な位置に第1ショルダー及び第2ショルダーが形成され易くなる。第1非結晶性樹脂の量に対する第2非結晶性樹脂の量の比率を大きくし過ぎると、第2温度領域における貯蔵弾性率の最大変化率を十分に大きくすることが難しくなる(後述するトナーTB−3及びTB−4参照)。 When the toner including the first noncrystalline resin, the second noncrystalline resin, and the crystalline resin as described above is a pulverized toner, the mass of the first noncrystalline resin is the second noncrystalline resin. It is particularly preferable that the weight is 1 to 8 times the mass of The melt-kneaded product containing the first noncrystalline resin and the second noncrystalline resin in such a proportion tends to be excellent in uniformity and grindability. In addition, when the toner particles contain the first non-crystalline resin and the second non-crystalline resin in the proportion as described above, the first shoulder and the second shoulder are easily formed at appropriate positions. When the ratio of the amount of the second noncrystalline resin to the amount of the first noncrystalline resin is too large, it is difficult to sufficiently increase the maximum change rate of the storage elastic modulus in the second temperature region (toner described later See TB-3 and TB-4).
画像形成に適したトナーを得るためには、トナー粒子の体積中位径(D50)が4μm以上9μm以下であることが好ましい。 In order to obtain a toner suitable for image formation, the volume median diameter (D 50 ) of toner particles is preferably 4 μm or more and 9 μm or less.
次に、非カプセルトナー粒子の構成について説明する。詳しくは、トナー母粒子(結着樹脂及び内添剤)及び外添剤について、順に説明する。カプセルトナー粒子では、以下に示される非カプセルトナー粒子におけるトナー母粒子をトナーコアとして使用できる。 Next, the configuration of non-capsulated toner particles is described. In detail, toner base particles (binder resin and internal additive) and an external additive will be described in order. In encapsulated toner particles, toner base particles in non-encapsulated toner particles shown below can be used as a toner core.
[トナー母粒子]
トナー母粒子は、結着樹脂を含有する。また、トナー母粒子は、内添剤(例えば、着色剤、離型剤、電荷制御剤、及び磁性粉)を含有してもよい。
[Toner mother particle]
The toner base particles contain a binder resin. Further, the toner base particles may contain internal additives (for example, a colorant, a release agent, a charge control agent, and a magnetic powder).
(結着樹脂)
一般に、結着樹脂は、トナーの主成分となる。磁性粉を含む磁性トナーの好適な一例では、トナー母粒子の約60質量%を結着樹脂が占める。磁性粉を含まない非磁性トナーの好適な一例では、トナー母粒子の約85質量%を結着樹脂が占める。このため、結着樹脂の性質がトナー母粒子全体の性質に大きな影響を与えると考えられる。結着樹脂として複数種の樹脂を組み合わせて使用することで、結着樹脂の性質(より具体的には、水酸基価、酸価、Tg、又はTm等)を調整することができる。結着樹脂がエステル基、水酸基、エーテル基、酸基、又はメチル基を有する場合には、トナー母粒子はアニオン性になる傾向が強くなり、結着樹脂がアミノ基を有する場合には、トナー母粒子はカチオン性になる傾向が強くなる。
(Binder resin)
In general, the binder resin is the main component of the toner. In a preferred example of the magnetic toner containing magnetic powder, the binder resin accounts for about 60% by mass of the toner base particles. In a preferred example of nonmagnetic toner containing no magnetic powder, the binder resin accounts for about 85% by mass of the toner base particles. For this reason, it is considered that the properties of the binder resin greatly affect the properties of the entire toner matrix particles. By using a plurality of resins in combination as the binder resin, the properties of the binder resin (more specifically, the hydroxyl value, acid value, Tg, Tm, etc.) can be adjusted. When the binder resin has an ester group, a hydroxyl group, an ether group, an acid group or a methyl group, the toner base particles tend to be anionic, and when the binder resin has an amino group, the toner The mother particles are more likely to be cationic.
前述の基本構成を有するトナーでは、トナー母粒子が、結着樹脂として、結晶性樹脂と第1非結晶性樹脂と第2非結晶性樹脂とを含有する。トナーの低温定着性を向上させるためには、結晶性樹脂と第1非結晶性樹脂と第2非結晶性樹脂とがそれぞれ、ポリエステル樹脂であることが特に好ましい。 In the toner having the basic configuration described above, the toner base particles contain, as a binder resin, a crystalline resin, a first noncrystalline resin, and a second noncrystalline resin. In order to improve the low temperature fixability of the toner, it is particularly preferable that the crystalline resin, the first noncrystalline resin and the second noncrystalline resin are each polyester resins.
ポリエステル樹脂は、1種以上の多価アルコールと1種以上の多価カルボン酸とを縮重合させることで得られる。ポリエステル樹脂を合成するためのアルコールとしては、例えば以下に示すような、2価アルコール(より具体的には、脂肪族ジオール又はビスフェノール等)又は3価以上のアルコールを好適に使用できる。ポリエステル樹脂を合成するためのカルボン酸としては、例えば以下に示すような、2価カルボン酸又は3価以上のカルボン酸を好適に使用できる。 The polyester resin is obtained by condensation polymerization of one or more polyhydric alcohols and one or more polyhydric carboxylic acids. As an alcohol for synthesizing a polyester resin, for example, a dihydric alcohol (more specifically, an aliphatic diol or a bisphenol etc.) or an alcohol having a trivalent or higher can be suitably used as shown below. As a carboxylic acid for synthesizing a polyester resin, for example, a divalent carboxylic acid or a trivalent or higher carboxylic acid as shown below can be suitably used.
脂肪族ジオールの好適な例としては、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ネオペンチルグリコール、1,2−プロパンジオール、α,ω−アルカンジオール(より具体的には、エチレングリコール、1,3−プロパンジオール、1,4−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、1,7−ヘプタンジオール、1,8−オクタンジオール、1,9−ノナンジオール、又は1,12−ドデカンジオール等)、2−ブテン−1,4−ジオール、1,4−シクロヘキサンジメタノール、ジプロピレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、又はポリテトラメチレングリコールが挙げられる。 Preferred examples of aliphatic diols include diethylene glycol, triethylene glycol, neopentyl glycol, 1,2-propanediol, α, ω-alkanediol (more specifically ethylene glycol, 1,3-propanediol, 1,4-butanediol, 1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, 1,7-heptanediol, 1,8-octanediol, 1,9-nonanediol, or 1,12-dodecanediol And 2-butene-1,4-diol, 1,4-cyclohexanedimethanol, dipropylene glycol, polyethylene glycol, polypropylene glycol, and polytetramethylene glycol.
ビスフェノールの好適な例としては、ビスフェノールA、水素添加ビスフェノールA、ビスフェノールAエチレンオキサイド付加物、又はビスフェノールAプロピレンオキサイド付加物が挙げられる。 Preferred examples of bisphenols include bisphenol A, hydrogenated bisphenol A, bisphenol A ethylene oxide adduct, or bisphenol A propylene oxide adduct.
3価以上のアルコールの好適な例としては、ソルビトール、1,2,3,6−ヘキサンテトロール、1,4−ソルビタン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、トリペンタエリスリトール、1,2,4−ブタントリオール、1,2,5−ペンタントリオール、グリセロール、ジグリセロール、2−メチルプロパントリオール、2−メチル−1,2,4−ブタントリオール、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、又は1,3,5−トリヒドロキシメチルベンゼンが挙げられる。 Preferred examples of trihydric or higher alcohols include sorbitol, 1,2,3,6-hexanetetrol, 1,4-sorbitan, pentaerythritol, dipentaerythritol, tripentaerythritol, and 1,2,4-butane. Triol, 1,2,5-pentanetriol, glycerol, diglycerol, 2-methylpropanetriol, 2-methyl-1,2,4-butanetriol, trimethylolethane, trimethylolpropane or 1,3,5- Trihydroxymethylbenzene is mentioned.
2価カルボン酸の好適な例としては、芳香族ジカルボン酸(より具体的には、フタル酸、テレフタル酸、又はイソフタル酸等)、α,ω−アルカンジカルボン酸(より具体的には、マロン酸、コハク酸、アジピン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、又は1,10−デカンジカルボン酸等)、不飽和ジカルボン酸(より具体的には、マレイン酸、フマル酸、シトラコン酸、イタコン酸、又はグルタコン酸等)、又はシクロアルカンジカルボン酸(より具体的には、シクロヘキサンジカルボン酸等)が挙げられる。 Preferred examples of the divalent carboxylic acid include aromatic dicarboxylic acids (more specifically, phthalic acid, terephthalic acid, or isophthalic acid etc.), α, ω-alkanedicarboxylic acids (more specifically, malonic acid) Succinic acid, adipic acid, suberic acid, azelaic acid, sebacic acid or 1,10-decanedicarboxylic acid, etc., unsaturated dicarboxylic acid (more specifically, maleic acid, fumaric acid, citraconic acid, itaconic acid, Or glutaconic acid and the like) or cycloalkane dicarboxylic acid (more specifically, cyclohexane dicarboxylic acid and the like).
3価以上のカルボン酸の好適な例としては、1,2,4−ベンゼントリカルボン酸(トリメリット酸)、2,5,7−ナフタレントリカルボン酸、1,2,4−ナフタレントリカルボン酸、1,2,4−ブタントリカルボン酸、1,2,5−ヘキサントリカルボン酸、1,3−ジカルボキシル−2−メチル−2−メチレンカルボキシプロパン、1,2,4−シクロヘキサントリカルボン酸、テトラ(メチレンカルボキシル)メタン、1,2,7,8−オクタンテトラカルボン酸、ピロメリット酸、又はエンポール三量体酸が挙げられる。 Preferred examples of trivalent or higher carboxylic acids include 1,2,4-benzenetricarboxylic acid (trimellitic acid), 2,5,7-naphthalenetricarboxylic acid, 1,2,4-naphthalenetricarboxylic acid, 2,4-butanetricarboxylic acid, 1,2,5-hexanetricarboxylic acid, 1,3-dicarboxyl-2-methyl-2-methylenecarboxypropane, 1,2,4-cyclohexanetricarboxylic acid, tetra (methylene carboxyl) Methane, 1,2,7,8-octane tetracarboxylic acid, pyromellitic acid, or Empol trimer acid can be mentioned.
ガラス転移点48℃以上60℃以下かつ軟化点80℃以上90℃以下の非結晶性ポリエステル樹脂の好適な例としては、アルコール成分として、ビスフェノール(例えば、ビスフェノールAエチレンオキサイド付加物及び/又はビスフェノールAプロピレンオキサイド付加物)を含み、酸成分として、芳香族ジカルボン酸(例えば、テレフタル酸)及び/又はα,ω−アルカンジカルボン酸(例えば、アジピン酸)を含み、3価以上のカルボン酸を含まない非結晶性ポリエステル樹脂が挙げられる。 Preferable examples of the non-crystalline polyester resin having a glass transition temperature of 48 ° C. to 60 ° C. and a softening point of 80 ° C. to 90 ° C. include bisphenol (eg, bisphenol A ethylene oxide adduct and / or bisphenol A) as an alcohol component. And propylene oxide adducts), and containing an aromatic dicarboxylic acid (eg, terephthalic acid) and / or an α, ω-alkanedicarboxylic acid (eg, adipic acid) as an acid component, and containing no trivalent or higher carboxylic acid Noncrystalline polyester resins are mentioned.
ガラス転移点48℃以上60℃以下かつ軟化点120℃以上150℃以下の非結晶性ポリエステル樹脂の好適な例としては、アルコール成分として、ビスフェノール(例えば、ビスフェノールAエチレンオキサイド付加物及び/又はビスフェノールAプロピレンオキサイド付加物)を含み、酸成分として、芳香族ジカルボン酸(例えば、テレフタル酸)及び/又はα,ω−アルカンジカルボン酸(例えば、アジピン酸)と、3価以上のカルボン酸(例えば、トリメリット酸)とを含む非結晶性ポリエステル樹脂が挙げられる。 As a preferable example of the non-crystalline polyester resin having a glass transition temperature of 48 ° C. to 60 ° C. and a softening point of 120 ° C. to 150 ° C., bisphenol (eg, bisphenol A ethylene oxide adduct and / or bisphenol A) as an alcohol component And propylene oxide adduct), and as an acid component, an aromatic dicarboxylic acid (for example, terephthalic acid) and / or an α, ω-alkanedicarboxylic acid (for example, adipic acid), and a trivalent or higher carboxylic acid (for example, tri) (Non-crystalline polyester resin) containing
軟化点80℃以上100℃以下の結晶性ポリエステル樹脂の好適な例としては、α,ω−アルカンジオール(好ましくは、炭素数2以上8以下のα,ω−アルカンジオール)と不飽和ジカルボン酸(好ましくは、炭素数4以上10以下の不飽和ジカルボン酸)とを含む単量体(樹脂原料)の重合物が挙げられる。また、この例の単量体(樹脂原料)が、さらにα,ω−アルカンジカルボン酸(好ましくは、炭素数8以上12以下のα,ω−アルカンジオール)を含んでもよい。α,ω−アルカンジオールの好適な例としては、炭素数4の1,4−ブタンジオールが挙げられる。不飽和ジカルボン酸の好適な例としては、炭素数4のフマル酸が挙げられる。α,ω−アルカンジカルボン酸の好適な例としては、炭素数10のセバシン酸が挙げられる。
Preferred examples of crystalline polyester resins having a softening point of 80 ° C. to 100 ° C. include α, ω-alkanediols (preferably, α, ω-alkanediols having 2 to 8 carbon atoms) and unsaturated dicarboxylic acids (preferably α, ω-alkanediols). Preferably, a polymer of a monomer (resin raw material) containing an unsaturated dicarboxylic acid having 4 or more and 10 or less carbon atoms is mentioned. Moreover, the monomer (resin raw material) of this example may further contain an α, ω-alkanedicarboxylic acid (preferably, an α, ω-alkanediol having 8 to 12 carbon atoms). As a suitable example of (alpha), (omega)-alkanediol, a 4-
(着色剤)
トナー母粒子は、着色剤を含有してもよい。着色剤としては、トナーの色に合わせて公知の顔料又は染料を用いることができる。画像形成に適したトナーを得るためには、着色剤の量が、結着樹脂100質量部に対して、1質量部以上20質量部以下であることが好ましい。
(Colorant)
The toner mother particles may contain a colorant. As the colorant, known pigments or dyes may be used in accordance with the color of the toner. In order to obtain a toner suitable for image formation, the amount of the colorant is preferably 1 part by mass or more and 20 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the binder resin.
トナー母粒子は、黒色着色剤を含有してもよい。黒色着色剤の例としては、カーボンブラックが挙げられる。また、黒色着色剤は、イエロー着色剤、マゼンタ着色剤、及びシアン着色剤を用いて黒色に調色された着色剤であってもよい。 The toner mother particles may contain a black colorant. Examples of black colorants include carbon black. The black colorant may be a colorant toned to black using a yellow colorant, a magenta colorant, and a cyan colorant.
トナー母粒子は、イエロー着色剤、マゼンタ着色剤、又はシアン着色剤のようなカラー着色剤を含有してもよい。 The toner matrix particles may contain color colorants such as yellow colorants, magenta colorants, or cyan colorants.
イエロー着色剤としては、例えば、縮合アゾ化合物、イソインドリノン化合物、アントラキノン化合物、アゾ金属錯体、メチン化合物、及びアリールアミド化合物からなる群より選択される1種以上の化合物を使用できる。イエロー着色剤としては、例えば、C.I.ピグメントイエロー(3、12、13、14、15、17、62、74、83、93、94、95、97、109、110、111、120、127、128、129、147、151、154、155、168、174、175、176、180、181、191、又は194)、ナフトールイエローS、ハンザイエローG、又はC.I.バットイエローを好適に使用できる。 As the yellow colorant, for example, one or more compounds selected from the group consisting of condensed azo compounds, isoindolinone compounds, anthraquinone compounds, azo metal complexes, methine compounds, and arylamide compounds can be used. Examples of yellow colorants include C.I. I. Pigment yellow (3, 12, 13, 14, 15, 17, 62, 74, 83, 94, 95, 97, 109, 110, 111, 120, 127, 128, 129, 147, 151, 154, 155 168, 174, 175, 176, 180, 181, 191 or 194), Naphthol Yellow S, Hansa Yellow G or C.I. I. Bat yellow can be suitably used.
マゼンタ着色剤としては、例えば、縮合アゾ化合物、ジケトピロロピロール化合物、アントラキノン化合物、キナクリドン化合物、塩基染料レーキ化合物、ナフトール化合物、ベンズイミダゾロン化合物、チオインジゴ化合物、及びペリレン化合物からなる群より選択される1種以上の化合物を使用できる。マゼンタ着色剤としては、例えば、C.I.ピグメントレッド(2、3、5、6、7、19、23、48:2、48:3、48:4、57:1、81:1、122、144、146、150、166、169、177、184、185、202、206、220、221、又は254)を好適に使用できる。 The magenta colorant is selected, for example, from the group consisting of condensation azo compounds, diketopyrrolopyrrole compounds, anthraquinone compounds, quinacridone compounds, basic dye lake compounds, naphthol compounds, benzimidazolone compounds, thioindigo compounds, and perylene compounds. One or more compounds can be used. Examples of magenta colorants include C.I. I. Pigment red (2, 3, 5, 6, 7, 19, 19, 23, 48: 2, 48: 3, 48: 4, 57: 1, 81: 1, 122, 144, 146, 150, 166, 169, 177 184, 185, 202, 206, 220, 221 or 254) can be suitably used.
シアン着色剤としては、例えば、銅フタロシアニン化合物、アントラキノン化合物、及び塩基染料レーキ化合物からなる群より選択される1種以上の化合物を使用できる。シアン着色剤としては、例えば、C.I.ピグメントブルー(1、7、15、15:1、15:2、15:3、15:4、60、62、又は66)、フタロシアニンブルー、C.I.バットブルー、又はC.I.アシッドブルーを好適に使用できる。 As the cyan colorant, for example, one or more compounds selected from the group consisting of a copper phthalocyanine compound, an anthraquinone compound, and a basic dye lake compound can be used. Examples of cyan colorants include C.I. I. Pigment blue (1, 7, 15, 15: 1, 15: 2, 15: 3, 15: 4, 60, 62 or 66), phthalocyanine blue, C.I. I. Bat blue or C.I. I. Acid blue can be suitably used.
(離型剤)
トナー母粒子は、離型剤を含有してもよい。離型剤は、例えば、トナーの定着性又は耐オフセット性を向上させる目的で使用される。トナーの定着性又は耐オフセット性を向上させるためには、離型剤の量が、結着樹脂100質量部に対して、1質量部以上30質量部以下であることが好ましい。
(Release agent)
The toner base particles may contain a release agent. The release agent is used, for example, for the purpose of improving the fixing property or the offset resistance of the toner. In order to improve the fixing property or the offset resistance of the toner, the amount of the release agent is preferably 1 part by mass or more and 30 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the binder resin.
離型剤としては、例えば、低分子量ポリエチレン、低分子量ポリプロピレン、ポリオレフィン共重合物、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、パラフィンワックス、又はフィッシャートロプシュワックスのような脂肪族炭化水素ワックス;酸化ポリエチレンワックス又はそのブロック共重合体のような脂肪族炭化水素ワックスの酸化物;キャンデリラワックス、カルナバワックス、木ろう、ホホバろう、又はライスワックスのような植物性ワックス;みつろう、ラノリン、又は鯨ろうのような動物性ワックス;オゾケライト、セレシン、又はペトロラタムのような鉱物ワックス;モンタン酸エステルワックス又はカスターワックスのような脂肪酸エステルを主成分とするワックス類;脱酸カルナバワックスのような、脂肪酸エステルの一部又は全部が脱酸化したワックスを好適に使用できる。1種類の離型剤を単独で使用してもよいし、複数種の離型剤を併用してもよい。 As a mold release agent, for example, low molecular weight polyethylene, low molecular weight polypropylene, polyolefin copolymer, polyolefin wax, microcrystalline wax, paraffin wax, or aliphatic hydrocarbon wax such as Fischer-Tropsch wax; oxidized polyethylene wax or block thereof Oxides of aliphatic hydrocarbon waxes such as copolymers; vegetable waxes such as candelilla wax, carnauba wax, wax wax, jojoba wax, or rice wax; animal nature such as bees wax, lanolin or wax wax Waxes; mineral waxes such as ozokerite, ceresin, or petrolatum; waxes based on fatty acid esters such as montanic acid ester wax or castor wax; fatty acids such as deacidified carnauba wax The wax portion of the ester or the whole was deoxygenated can be suitably used. One type of release agent may be used alone, or two or more types of release agents may be used in combination.
(電荷制御剤)
トナー母粒子は、電荷制御剤を含有してもよい。電荷制御剤は、例えば、トナーの帯電安定性又は帯電立ち上がり特性を向上させる目的で使用される。トナーの帯電立ち上がり特性は、短時間で所定の帯電レベルにトナーを帯電可能か否かの指標になる。
(Charge control agent)
The toner mother particles may contain a charge control agent. The charge control agent is used, for example, for the purpose of improving the charge stability or charge rise characteristics of the toner. The charge rising characteristic of the toner is an indicator of whether or not the toner can be charged to a predetermined charge level in a short time.
トナー母粒子に負帯電性の電荷制御剤(より具体的には、有機金属錯体又はキレート化合物等)を含有させることで、トナー母粒子のアニオン性を強めることができる。また、トナー母粒子に正帯電性の電荷制御剤(より具体的には、ピリジン、ニグロシン、又は4級アンモニウム塩等)を含有させることで、トナー母粒子のカチオン性を強めることができる。ただし、トナーにおいて十分な帯電性が確保される場合には、トナー母粒子に電荷制御剤を含有させる必要はない。 By incorporating a negatively chargeable charge control agent (more specifically, an organic metal complex, a chelate compound or the like) in the toner base particles, the anionic property of the toner base particles can be enhanced. In addition, the cationic property of the toner base particles can be enhanced by containing the charge control agent (more specifically, pyridine, nigrosine, quaternary ammonium salt or the like) having positive chargeability in the toner base particles. However, when sufficient chargeability is ensured in the toner, the toner base particles do not need to contain a charge control agent.
(磁性粉)
トナー母粒子は、磁性粉を含有してもよい。磁性粉の材料としては、例えば、強磁性金属(より具体的には、鉄、コバルト、ニッケル、又はこれら金属の1種以上を含む合金等)、強磁性金属酸化物(より具体的には、フェライト、マグネタイト、又は二酸化クロム等)、又は強磁性化処理が施された材料(より具体的には、熱処理により強磁性が付与された炭素材料等)を好適に使用できる。1種類の磁性粉を単独で使用してもよいし、複数種の磁性粉を併用してもよい。
(Magnetic powder)
The toner base particles may contain magnetic powder. The material of the magnetic powder includes, for example, ferromagnetic metals (more specifically, iron, cobalt, nickel, alloys containing one or more of these metals, etc.), ferromagnetic metal oxides (more specifically, Ferrite, magnetite, or chromium dioxide or the like, or a material subjected to a ferromagnetic treatment (more specifically, a carbon material or the like to which ferromagnetism is imparted by heat treatment) can be suitably used. One type of magnetic powder may be used alone, or two or more types of magnetic powder may be used in combination.
[外添剤]
トナー母粒子の表面に外添剤(詳しくは、複数の外添剤粒子を含む粉体)を付着させてもよい。外添剤は、内添剤とは異なり、トナー母粒子の内部には存在せず、トナー母粒子の表面(トナー粒子の表層部)のみに選択的に存在する。例えば、トナー母粒子(粉体)と外添剤(粉体)とを一緒に攪拌することで、トナー母粒子の表面に外添剤粒子を付着させることができる。トナー母粒子と外添剤粒子とは、互いに化学反応せず、化学的ではなく物理的に結合する。トナー母粒子と外添剤粒子との結合の強さは、攪拌条件(より具体的には、攪拌時間、及び攪拌の回転速度等)、外添剤粒子の粒子径、外添剤粒子の形状、及び外添剤粒子の表面状態などによって調整できる。
[External additive]
An external additive (more specifically, a powder containing a plurality of external additive particles) may be attached to the surface of the toner base particles. Unlike the internal additive, the external additive is not present inside the toner base particles, and selectively present only on the surface of the toner base particles (the surface layer of the toner particles). For example, the external additive particles can be attached to the surface of the toner base particles by stirring the toner base particles (powder) and the external additive (powder) together. The toner base particles and the external additive particles do not chemically react with each other and physically but not chemically. The bonding strength between the toner base particles and the external additive particles is determined by stirring conditions (more specifically, stirring time, rotational speed of stirring, etc.), particle diameter of external additive particles, shape of external additive particles And the surface condition of the external additive particles.
トナー粒子からの外添剤粒子の脱離を抑制しながら外添剤の機能を十分に発揮させるためには、外添剤の量(複数種の外添剤粒子を使用する場合には、それら外添剤粒子の合計量)が、トナー母粒子100質量部に対して、0.5質量部以上10質量部以下であることが好ましい。 In order to sufficiently exhibit the function of the external additive while suppressing the detachment of the external additive particle from the toner particles, the amount of the external additive (when using plural types of external additive particles, they may be used. The total amount of external additive particles) is preferably 0.5 parts by mass or more and 10 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of toner base particles.
外添剤粒子としては、無機粒子が好ましく、シリカ粒子、又は金属酸化物(より具体的には、アルミナ、酸化チタン、酸化マグネシウム、酸化亜鉛、チタン酸ストロンチウム、又はチタン酸バリウム等)の粒子が特に好ましい。トナーの流動性を向上させるためには、外添剤粒子として、個数平均1次粒子径5nm以上30nm以下の無機粒子(粉体)を使用することが好ましい。ただし、外添剤粒子として、脂肪酸金属塩(より具体的には、ステアリン酸亜鉛等)のような有機酸化合物の粒子、又は樹脂粒子を使用してもよい。また、外添剤粒子として、複数種の材料の複合体である複合粒子を使用してもよい。1種類の外添剤粒子を単独で使用してもよいし、複数種の外添剤粒子を併用してもよい。 As external additive particles, inorganic particles are preferable, and particles of silica particles or metal oxides (more specifically, particles of alumina, titanium oxide, magnesium oxide, zinc oxide, strontium titanate, barium titanate, etc.) Particularly preferred. In order to improve the flowability of the toner, it is preferable to use inorganic particles (powder) having a number average primary particle diameter of 5 nm to 30 nm as external additive particles. However, as the external additive particles, particles of an organic acid compound such as a fatty acid metal salt (more specifically, zinc stearate etc.) or resin particles may be used. Also, as the external additive particles, composite particles which are composites of plural kinds of materials may be used. One type of external additive particle may be used alone, or two or more types of external additive particle may be used in combination.
外添剤粒子は、表面処理されていてもよい。例えば、外添剤粒子としてシリカ粒子を使用する場合、表面処理剤によりシリカ粒子の表面に疎水性及び/又は正帯電性が付与されていてもよい。表面処理剤としては、例えば、カップリング剤(より具体的には、シランカップリング剤、チタネートカップリング剤、又はアルミネートカップリング剤等)、シラザン化合物(例えば、鎖状シラザン化合物又は環状シラザン化合物)、又はシリコーンオイル(より具体的には、ジメチルシリコーンオイル等)を好適に使用できる。表面処理剤としては、シランカップリング剤又はシラザン化合物が特に好ましい。シランカップリング剤の好適な例としては、シラン化合物(より具体的には、メチルトリメトキシシラン又はアミノシラン等)が挙げられる。シラザン化合物の好適な例としては、HMDS(ヘキサメチルジシラザン)が挙げられる。シリカ基体(未処理のシリカ粒子)の表面が表面処理剤で処理されると、シリカ基体の表面に存在する多数の水酸基(−OH)が部分的に又は全体的に、表面処理剤に由来する官能基に置換される。その結果、表面処理剤に由来する官能基(詳しくは、水酸基よりも疎水性及び/又は正帯電性の強い官能基)を表面に有するシリカ粒子が得られる。 The external additive particles may be surface treated. For example, when silica particles are used as the external additive particles, the surface treatment agent may impart hydrophobicity and / or positive chargeability to the surface of the silica particles. As the surface treatment agent, for example, a coupling agent (more specifically, a silane coupling agent, a titanate coupling agent, or an aluminate coupling agent, etc.), a silazane compound (for example, a chain silazane compound or a cyclic silazane compound) Or silicone oil (more specifically, dimethyl silicone oil etc.) can be suitably used. As a surface treatment agent, a silane coupling agent or a silazane compound is particularly preferable. Preferred examples of the silane coupling agent include silane compounds (more specifically, methyltrimethoxysilane or aminosilane, etc.). Preferred examples of silazane compounds include HMDS (hexamethyldisilazane). When the surface of a silica substrate (untreated silica particles) is treated with a surface treatment agent, a large number of hydroxyl groups (-OH) present on the surface of the silica substrate are partially or entirely derived from the surface treatment agent It is substituted by a functional group. As a result, silica particles having a functional group derived from the surface treatment agent (specifically, a functional group that is more hydrophobic and / or more positively charged than a hydroxyl group) can be obtained.
本発明の実施例について説明する。表1に、実施例又は比較例に係るトナーTA−1〜TA−2及びTB−1〜TB−5(それぞれ正帯電性トナー)を示す。 An embodiment of the present invention will be described. Table 1 shows toners TA-1 to TA-2 and TB-1 to TB-5 (positively chargeable toners) according to Examples or Comparative Examples.
表1中、「APES−1」〜「APES−4」はそれぞれ、表2に示す非結晶性ポリエステル樹脂APES−1〜APES−4を意味する。表1中、「CPES−1」〜「CPES−6」はそれぞれ、表3に示す結晶性ポリエステル樹脂CPES−1〜CPES−6を意味する。表1中の「量」の単位は、質量部である。 In Table 1, "APES-1" to "APES-4" respectively mean non-crystalline polyester resins APES-1 to APES-4 shown in Table 2. In Table 1, "CPES-1" to "CPES-6" mean crystalline polyester resins CPES-1 to CPES-6 shown in Table 3, respectively. The unit of "amount" in Table 1 is parts by mass.
表1中、ΔSP1(詳しくは、結着樹脂AのSP値と結着樹脂CのSP値との差の絶対値)及びΔSP2(詳しくは、結着樹脂BのSP値と結着樹脂CのSP値との差の絶対値)の各々の単位は、「(cal/cm3)1/2」である。 In Table 1, ΔSP 1 (specifically, the absolute value of the difference between the SP value of binder resin A and the SP value of binder resin C) and ΔSP 2 (specifically, the SP value of binder resin B and binder resin The unit of each absolute value of the difference with the SP value of C is "(cal / cm 3 ) 1/2 ".
以下、トナーTA−1〜TA−2及びTB−1〜TB−5の製造方法、評価方法、及び評価結果について、順に説明する。なお、誤差が生じる評価においては、誤差が十分小さくなる相当数の測定値を得て、得られた測定値の算術平均を評価値とした。 Hereinafter, a method of manufacturing toners TA-1 to TA-2 and TB-1 to TB-5, an evaluation method, and an evaluation result will be described in order. In addition, in the evaluation which an error produces, the measurement value of a considerable number which an error becomes small enough was obtained, and the arithmetic mean of the obtained measurement value was made into the evaluation value.
[トナーの製造方法]
(トナー母粒子の作製)
FMミキサー(日本コークス工業株式会社製)を用いて、表1に示す種類及び量の結着樹脂A〜C(ただし、トナーTB−5の製造では、結着樹脂A及びBのみ)と、着色剤(成分:銅フタロシアニン顔料、カラーインデックス:ピグメントブルー15:3)5質量部と、エステルワックス(日油株式会社製「ニッサンエレクトール(登録商標)WEP−3」)5質量部とを混合した。例えば、トナーTA−1の製造では、80質量部の非結晶性ポリエステル樹脂APES−1と、10質量部の非結晶性ポリエステル樹脂APES−2と、10質量部の結晶性ポリエステル樹脂CPES−1と、5質量部のエステルワックス(ニッサンエレクトールWEP−3)と、5質量部の着色剤(銅フタロシアニン顔料)とを混合した。
[Method of producing toner]
(Preparation of toner base particles)
Binder resins A to C of the types and amounts shown in Table 1 (however, only binder resins A and B in the production of toner TB-5) and coloring using an FM mixer (manufactured by Japan Coke Industry Co., Ltd.) Agent (component: copper phthalocyanine pigment, color index: pigment blue 15: 3) 5 parts by mass and ester wax (NOF Corporation "Nissan Electol (registered trademark) WEP-3") 5 parts by mass were mixed . For example, in the production of toner TA-1, 80 parts by mass of non-crystalline polyester resin APES-1, 10 parts by mass of non-crystalline polyester resin APES-2, and 10 parts by mass of crystalline polyester resin CPES-1 Then, 5 parts by mass of an ester wax (Nissan Electol WEP-3) and 5 parts by mass of a colorant (copper phthalocyanine pigment) were mixed.
続けて、得られた混合物を、2軸押出機(株式会社池貝製「PCM−30」)を用いて溶融混練した。その後、得られた混練物を冷却した。続けて、冷却された混練物を、粉砕機(旧東亜機械製作所製「ロートプレックス16/8型」)を用いて粗粉砕した。続けて、得られた粗粉砕物を、粉砕機(フロイント・ターボ株式会社製「ターボミル RS型」)を用いて微粉砕した。続けて、得られた微粉砕物を、分級機(日鉄鉱業株式会社製「エルボージェットEJ−LABO型」)を用いて分級した。その結果、体積中位径7μmのトナー母粒子(粉体)が得られた。 Subsequently, the obtained mixture was melt-kneaded using a twin-screw extruder ("PCM-30" manufactured by Ikegai Co., Ltd.). Thereafter, the obtained kneaded product was cooled. Subsequently, the cooled kneaded material was roughly pulverized using a pulverizer (formerly "Rotoplex 16/8" manufactured by Toa Machinery Co., Ltd.). Subsequently, the obtained coarsely pulverized material was pulverized using a pulverizer ("Turbo Mill RS type" manufactured by Freund Turbo Co., Ltd.). Subsequently, the obtained pulverized material was classified using a classifier ("Elbow Jet EJ-LABO type" manufactured by Nittetsu Mining Co., Ltd.). As a result, toner base particles (powder) having a volume median diameter of 7 μm were obtained.
(外添工程)
FMミキサー(日本コークス工業株式会社製「FM−10B」)を用いて、回転速度3000rpm、ジャケット温度20℃の条件で、トナー母粒子100質量部と、正帯電性シリカ粒子(日本アエロジル株式会社製「AEROSIL(登録商標)RA−200H」、内容:トリメチルシリル基とアミノ基とで表面修飾した乾式シリカ粒子、個数平均1次粒子径:約12nm)1.5質量部と、導電性酸化チタン微粒子(チタン工業株式会社製「EC−100」、基体:TiO2粒子、被覆層:SbドープSnO2層、体積中位径:約0.35μm)0.8質量部とを、5分間混合した。これにより、トナー母粒子の表面に外添剤(シリカ粒子及び酸化チタン粒子)が付着した。その後、300メッシュ(目開き48μm)の篩を用いて篩別を行った。その結果、多数のトナー粒子を含むトナー(トナーTA−1〜TA−2及びTB−1〜TB−5)が得られた。
(External addition process)
100 parts by mass of toner base particles and positively chargeable silica particles (manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.) using an FM mixer ("FM-10B" manufactured by Japan Coke Industry Co., Ltd.) at a rotational speed of 3000 rpm and a jacket temperature of 20 ° C "AEROSIL (registered trademark) RA-200H", Content: Dry silica particles surface-modified with trimethylsilyl and amino groups, number average primary particle size: about 12 parts by mass, and conductive titanium oxide fine particles ( Titanium industrial product "EC-100", base material: TiO 2 particles, coating layer: Sb-doped SnO 2 layer, volume median diameter: about 0.35 μm) 0.8 parts by mass were mixed for 5 minutes. As a result, the external additive (silica particles and titanium oxide particles) adheres to the surface of the toner base particles. Then, it sifted using the sieve of 300 mesh (48 micrometers of openings). As a result, toners (toners TA-1 to TA-2 and TB-1 to TB-5) containing a large number of toner particles were obtained.
上記のようにして得られたトナーTA−1〜TA−2及びTB−1〜TB−5の各々に関して、動的粘弾性を測定した結果を、表4に示す。 The dynamic viscoelasticity of each of the toners TA-1 to TA-2 and TB-1 to TB-5 obtained as described above is shown in Table 4.
表4中、「TA」は、貯蔵弾性率1.0×108Paの温度に相当し、「TB」は、貯蔵弾性率2.0×106Paの温度に相当し、「TD」は、貯蔵弾性率1.0×105Paの温度に相当する。また、「TC」は、貯蔵弾性率1.0×105Paの温度TDよりも5℃低い温度に相当する。表4には、温度TC(=TD−5℃)の貯蔵弾性率を示している。また、「第1温度領域」は、トナーを昇温することによりトナーの貯蔵弾性率が1.0×108Paから2.0×106Paに変化する温度領域に相当し、「第2温度領域」は、トナーを昇温することによりトナーの貯蔵弾性率が1.0×106Paから1.0×105Paに変化する温度領域に相当する。表4には、各温度領域における貯蔵弾性率の最大変化率を示している。貯蔵弾性率の変化率は、貯蔵弾性率の常用対数値logG’を温度Tで微分した値(すなわち、ΔlogG’/ΔT)である。 In Table 4, "T A " corresponds to a temperature of storage elastic modulus of 1.0 × 10 8 Pa, and "T B " corresponds to a temperature of storage elastic modulus of 2.0 × 10 6 Pa, "T D ′ ′ corresponds to a temperature of storage modulus of 1.0 × 10 5 Pa. Also, “T C ” corresponds to a temperature 5 ° C. lower than the temperature T D of the storage elastic modulus of 1.0 × 10 5 Pa. Table 4 shows the storage modulus at a temperature T C (= T D −5 ° C.). The “first temperature range” corresponds to a temperature range in which the storage elastic modulus of the toner changes from 1.0 × 10 8 Pa to 2.0 × 10 6 Pa by raising the temperature of the toner. The “temperature range” corresponds to a temperature range in which the storage elastic modulus of the toner changes from 1.0 × 10 6 Pa to 1.0 × 10 5 Pa by raising the temperature of the toner. Table 4 shows the maximum change rate of the storage elastic modulus in each temperature range. The rate of change of the storage elastic modulus is a value obtained by differentiating the common logarithm log G 'of the storage elastic modulus with temperature T (that is, Δlog G' / ΔT).
例えば、トナーTA−1に関しては、温度TAが54.5℃であり、温度TBが75.0℃であり、温度TDが79.0℃であり、温度TCの貯蔵弾性率が2.9×106Paであり、第1温度領域における貯蔵弾性率の最大変化率が0.08であり、第2温度領域における貯蔵弾性率の最大変化率が0.40であった。温度TA、TB、及びTDと、温度TCの貯蔵弾性率とは、それぞれトナーのG’温度依存性曲線から求めた。また、第1温度領域及び第2温度領域の各々における貯蔵弾性率の最大変化率は、それぞれトナーのlogG’温度依存性曲線から求めた。トナーのG’温度依存性曲線及びlogG’温度依存性曲線の各々の測定方法は、下記のとおりであった。 For example, for toner TA-1, the temperature T A is 54.5 ° C., the temperature T B is 75.0 ° C., the temperature T D is 79.0 ° C., and the storage elastic modulus of the temperature T C is a 2.9 × 10 6 Pa, the maximum rate of change in storage modulus in the first temperature region is 0.08, the maximum rate of change in storage modulus in the second temperature range was 0.40. The temperatures T A , T B , and T D and the storage elastic modulus of the temperature T C were obtained from the G ′ temperature dependency curve of the toner, respectively. Further, the maximum change rate of the storage elastic modulus in each of the first temperature range and the second temperature range was obtained from the log G 'temperature dependency curve of the toner. The measurement method of each of the G ′ temperature dependence curve and the log G ′ temperature dependence curve of the toner was as follows.
トナー(測定対象:トナーTA−1〜TA−2及びTB−1〜TB−5のいずれか)0.1gをペレット成形機にセットし、トナーに圧力を加えて、直径10mm、厚さ1mmの円柱状のペレットを得た。続けて、得られたペレットを測定装置にセットした。測定装置としては、レオメーター(アントンパール社製「PhysicaMCR−301」)を用いた。測定装置のシャフト(詳しくは、モーターで駆動されるシャフト)の先端には、測定治具(パラレルプレート)を取り付けた。ペレットは、測定装置のプレート(詳しくは、ヒーターで加熱されるヒート台)上に載せた。プレート上のペレットを110℃まで加熱して、ペレット(トナーの塊)を一度溶融させた。トナー全体が溶融したところで、溶融したトナーに上から測定治具(パラレルプレート)を密着させて、平行な2枚のプレート(上:測定治具、下:ヒート台)の間にトナーを挟んだ。そして、トナーを40℃まで冷却した。続けて、その測定装置を用いて、測定温度範囲40℃〜200℃、昇温速度2℃/分、振動周波数1Hz、ひずみ1%の条件で、トナーのG’温度依存性曲線(縦軸:貯蔵弾性率、横軸:温度)を測定し、測定されたG’温度依存性曲線に基づいてlogG’温度依存性曲線(縦軸:貯蔵弾性率の常用対数値、横軸:温度)を得た。そして、トナーのG’温度依存性曲線から、貯蔵弾性率1.0×108Paの温度TAと、貯蔵弾性率2.0×106Paの温度TBと、貯蔵弾性率1.0×105Paの温度TDと、温度TDよりも5℃低い温度TC(=TD−5℃)の貯蔵弾性率とを読み取った。また、トナーのlogG’温度依存性曲線を温度で微分することによって、各温度におけるlogG’温度依存性曲線の傾き(すなわち、貯蔵弾性率の変化率)の大きさを示す微分曲線を得た。得られた微分曲線から、第1温度領域(詳しくは、貯蔵弾性率が1.0×108Paから2.0×106Paに変化する温度領域)及び第2温度領域(詳しくは、貯蔵弾性率が1.0×106Paから1.0×105Paに変化する温度領域)の各々における貯蔵弾性率の最大変化率を求めた。 0.1 g of toner (target of measurement: any of toners TA-1 to TA-2 and TB-1 to TB-5) is set in a pellet molding machine, pressure is applied to the toner, and the diameter is 10 mm and the thickness is 1 mm. A cylindrical pellet was obtained. Subsequently, the obtained pellet was set in a measuring device. As a measuring device, a rheometer ("Physica MCR-301" manufactured by Anton Paar Co., Ltd.) was used. A measuring jig (parallel plate) was attached to the tip of the shaft of the measuring device (specifically, a motor driven shaft). The pellet was placed on the plate of the measuring device (specifically, a heating table heated by a heater). The pellet on the plate was heated to 110 ° C. to melt the pellet (toner mass) once. When the entire toner melted, the measuring jig (parallel plate) was brought into close contact with the melted toner from above, and the toner was sandwiched between two parallel plates (upper: measuring jig, lower: heat stand) . Then, the toner was cooled to 40.degree. Subsequently, using the measurement device, the G 'temperature dependency curve (vertical axis: toner) under the conditions of a measurement temperature range of 40 ° C. to 200 ° C., a temperature raising rate of 2 ° C./min, a vibration frequency of 1 Hz and a strain of 1% Measure storage elastic modulus, horizontal axis: temperature) and obtain logG 'temperature dependence curve (vertical axis: common logarithm of storage elastic modulus, horizontal axis: temperature) based on the measured G' temperature dependence curve The Then, the G 'temperature dependence curve of the toner, and the temperature T A of the storage modulus 1.0 × 10 8 Pa, and the temperature T B of the storage modulus 2.0 × 10 6 Pa, the storage modulus 1.0 The temperature T D of x 10 5 Pa and the storage modulus of the temperature T C (= T D- 5 ° C), which is 5 ° C. lower than the temperature T D , were read. Further, by differentiating the log G 'temperature dependency curve of the toner with temperature, a differential curve showing the magnitude of the slope of the log G' temperature dependency curve (that is, the rate of change of the storage elastic modulus) at each temperature was obtained. From the obtained differential curve, the first temperature range (specifically, the temperature range in which the storage elastic modulus changes from 1.0 × 10 8 Pa to 2.0 × 10 6 Pa) and the second temperature range (specifically, the storage) The maximum change rate of the storage elastic modulus in each temperature region in which the elastic modulus changes from 1.0 × 10 6 Pa to 1.0 × 10 5 Pa was determined.
[評価方法]
各試料(トナーTA−1〜TA−2及びTB−1〜TB−5)の評価方法は、以下のとおりである。
[Evaluation method]
The evaluation method of each sample (toner TA-1 to TA-2 and TB-1 to TB-5) is as follows.
(耐熱保存性)
トナー(評価対象:トナーTA−1〜TA−2及びTB−1〜TB−5のいずれか)2gを容量20mLのポリエチレン製容器に入れて、その容器を、温度45℃に設定された恒温槽内に3時間静置した。その後、恒温槽から取り出したトナーを室温(約25℃)まで冷却して、評価用トナーを得た。
(Heat resistant storage stability)
2 g of toner (object of evaluation: any of toners TA-1 to TA-2 and TB-1 to TB-5) is placed in a 20 mL polyethylene container, and the container is set to a temperature of 45 ° C. It was left standing for 3 hours. Thereafter, the toner removed from the thermostat was cooled to room temperature (about 25 ° C.) to obtain a toner for evaluation.
続けて、得られた評価用トナーを、質量既知の200メッシュ(目開き75μm)の篩に載せた。そして、評価用トナーを含む篩の質量を測定し、篩上のトナーの質量(篩別前のトナーの質量)を求めた。続けて、粉体特性評価装置(ホソカワミクロン株式会社製「パウダテスタ(登録商標)」)に上記篩をセットし、パウダテスタのマニュアルに従い、レオスタッド目盛り5の条件で30秒間、篩を振動させ、評価用トナーを篩別した。篩別後、篩を通過せずに篩上に残留したトナーの質量(篩別後のトナーの質量)を測定した。そして、篩別前のトナーの質量と、篩別後のトナーの質量とに基づいて、次の式に従ってトナー凝集度(単位:質量%)を求めた。
トナー凝集度=100×篩別後のトナーの質量/篩別前のトナーの質量
Subsequently, the obtained evaluation toner was placed on a 200-mesh (75 μm mesh) sieve of known weight. Then, the mass of the sieve containing the evaluation toner was measured, and the mass of the toner on the sieve (the mass of the toner before screening) was determined. Subsequently, the sieve is set in a powder property evaluation apparatus ("powder tester (registered trademark)" manufactured by Hosokawa Micron Corporation), and the sieve is vibrated for 30 seconds under the condition of the rheostat graduation 5 according to the powder tester manual. The toner was sieved. After sieving, the mass of the toner remaining on the sieve without passing through the sieve (the mass of the toner after sieving) was measured. Then, based on the mass of the toner before screening and the mass of the toner after screening, the toner aggregation degree (unit: mass%) was determined according to the following equation.
Toner cohesion degree = 100 × mass of toner after sieving / mass of toner before sieving
トナー凝集度が20質量%以下であれば○(良い)と評価し、トナー凝集度が20質量%超であれば×(良くない)と評価した。 When the toner aggregation degree was 20% by mass or less, it was evaluated as ○ (good), and when the toner aggregation degree was more than 20% by mass, it was evaluated as x (not good).
(低温定着性)
現像剤用キャリア(FS−C5250DN用キャリア)100質量部と、トナー(評価対象:トナーTA−1〜TA−2及びTB−1〜TB−5のいずれか)5質量部とを、ボールミルを用いて30分間混合して、2成分現像剤を調製した。
(Low temperature fixability)
100 parts by mass of developer carrier (carrier for FS-C 5250 DN) and 5 parts by mass of toner (object of evaluation: any of toners TA-1 to TA-2 and TB-1 to TB-5) using a ball mill The mixture was mixed for 30 minutes to prepare a two-component developer.
評価機としては、Roller−Roller方式の加熱加圧型の定着装置を有するプリンター(京セラドキュメントソリューションズ株式会社製「FS−C5250DN」を改造して定着温度を変更可能にした評価機)を用いた。上述のようにして調製した2成分現像剤を評価機の現像装置に投入し、補給用トナー(評価対象:トナーTA−1〜TA−2及びTB−1〜TB−5のいずれか)を評価機のトナーコンテナに投入した。 As an evaluation machine, a printer having a roller-roller type heat and pressure fixing device (an evaluation machine capable of changing the fixing temperature by modifying “FS-C5250 DN” manufactured by Kyocera Document Solutions Inc.) was used. The two-component developer prepared as described above is loaded into the developing device of the evaluation machine, and the replenishment toner (evaluation target: any of toners TA-1 to TA-2 and TB-1 to TB-5) is evaluated. Into the machine's toner container.
温度23℃かつ湿度50%RHの環境下、上記評価機を用いて、評価用紙(モンディ社製「ColorCopy(登録商標)」、A4サイズ、坪量90g/m2)に、線速200mm/秒、トナー載り量1.0mg/cm2の条件で、大きさ25mm×25mmのソリッド画像(詳しくは、未定着のトナー像)を形成した。続けて、画像が形成された紙を評価機の定着装置に通した。 A linear velocity of 200 mm / sec on an evaluation sheet ("ColorCopy (registered trademark)" manufactured by Mondi, A4 size, 90 g / m 2 basis weight) using the above-mentioned evaluation machine under an environment of temperature 23 ° C. and humidity 50% RH. A solid image (specifically, an unfixed toner image) of 25 mm × 25 mm in size was formed under the condition of a toner application amount of 1.0 mg / cm 2 . Subsequently, the paper on which the image was formed was passed through the fixing device of the evaluation machine.
最低定着温度の評価では、定着温度の範囲が80℃以上180℃以下であった。詳しくは、定着装置の定着温度を80℃から2℃ずつ上げながら各定着温度について定着の可否を判定し、ソリッド画像(トナー像)を紙に定着できる最低温度(最低定着温度)を測定した。トナーを定着させることができたか否かは、以下に示すような折擦り試験で確認した。詳しくは、定着装置に通した評価用紙を、画像を形成した面が内側となるように半分に折り曲げ、布帛で被覆した1kgの真鍮製の分銅を用いて、折り目上の画像を5往復摩擦した。続けて、紙を広げ、紙の折り曲げ部(ソリッド画像が形成された部分)を観察した。そして、折り曲げ部のトナーの剥がれの長さ(剥がれ長)を測定した。剥がれ長が1mm以下となる定着温度のうちの最低温度を、最低定着温度とした。最低定着温度が140℃以下であれば○(良い)と評価し、最低定着温度が140℃を超えれば×(良くない)と評価した。 In the evaluation of the lowest fixing temperature, the range of the fixing temperature was 80 ° C. or more and 180 ° C. or less. More specifically, while the fixing temperature of the fixing device was raised from 80 ° C. to 2 ° C. at each fixing temperature, the possibility of fixing was determined, and the minimum temperature (minimum fixing temperature) at which the solid image (toner image) could be fixed on paper was measured. Whether or not the toner could be fixed was confirmed by a rubbing test as shown below. Specifically, the evaluation paper passed through the fixing device was folded in half so that the image-formed side was inside, and the image on the fold was rubbed back and forth five times using a 1 kg brass weight coated with fabric. . Subsequently, the paper was unfolded, and the folded part of the paper (the part where the solid image was formed) was observed. Then, the peeling length (peeling length) of the toner at the bent portion was measured. The lowest temperature of the fixing temperatures at which the peeling length is 1 mm or less was taken as the lowest fixing temperature. When the lowest fixing temperature was 140 ° C. or lower, it was evaluated as ○ (good), and when the lowest fixing temperature exceeded 140 ° C., it was evaluated as × (not good).
(ドキュメントオフセット)
低温定着性の評価において形成したソリッド画像のうち、最低定着温度(例えば、トナーTA−1では132℃)で定着させたソリッド画像(定着後のトナー像)について、ドキュメントオフセットを評価した。詳しくは、画像(最低定着温度で定着させたトナー像)が形成された紙2枚を、画像が形成された面を接触させた状態で重ねた。そして、重ねた2枚の紙を台の上に置き、荷重を加えた。重ねた2枚の紙に16g/cm2の圧力が加わった状態で、2枚の紙を、温度70℃に設定されたオーブン内に1時間静置した。その後、オーブンから取り出した2枚の紙を、室温(約25℃)雰囲気に30分間静置した。その後、重ねた2枚の紙を引き剥がして、各紙の画像の状態を確認し、次の基準に従ってドキュメントオフセットを評価した。
○(良い):2枚の紙の画像同士が付着しておらず、容易に2枚の紙を離すことができた。
△(普通):2枚の紙の画像同士が付着しており、2枚の紙を引き剥がすときに音(詳しくは、パリパリという音)がしたが、2枚の紙のいずれにおいても画像欠損が生じなかった。
×(良くない):2枚の紙の画像同士が付着しており、2枚の紙を引き剥がすことによって2枚の紙のうち少なくとも一方で画像欠損が生じた。
(Document offset)
The document offset was evaluated for the solid image (toner image after fixing) fixed at the lowest fixing temperature (for example, 132 ° C. for toner TA-1) among the solid images formed in the low temperature fixing evaluation. Specifically, two sheets of paper on which an image (toner image fixed at the lowest fixing temperature) was formed were superimposed in a state in which the surface on which the image was formed was in contact. Then, two stacked sheets of paper were placed on a table and a load was applied. With a pressure of 16 g / cm 2 applied to the two stacked sheets of paper, the two sheets of paper were allowed to stand in an oven set at a temperature of 70 ° C. for one hour. Thereafter, the two sheets of paper removed from the oven were allowed to stand in a room temperature (about 25 ° C.) atmosphere for 30 minutes. Thereafter, the two overlapping sheets of paper were peeled off to confirm the state of the image of each sheet, and the document offset was evaluated according to the following criteria.
○ (Good): The images of the two sheets of paper did not adhere to each other, and it was possible to easily separate the two sheets of paper.
((Normal): The images of the two sheets of paper are attached to each other, and when the two sheets of paper are pulled off, a sound (more specifically, a sound of crispness) was heard, but the image is lost on either of the two sheets of paper Did not occur.
X (not good): The images of two sheets of paper were attached to each other, and the image loss occurred in at least one of the two sheets of paper by peeling off the two sheets of paper.
[評価結果]
各試料(トナーTA−1〜TA−2及びTB−1〜TB−5)についての評価結果を、表5に示す。表5中の「D.O.」はドキュメントオフセットを意味する。表5に示される評価結果は、低温定着性については最低定着温度、耐熱保存性についてはトナー凝集度である。また、D.O.(ドキュメントオフセット)については、前述の基準(○、△、及び×)に基づく評価結果を示している。
[Evaluation results]
The evaluation results for each sample (toner TA-1 to TA-2 and TB-1 to TB-5) are shown in Table 5. “D.O.” in Table 5 means document offset. The evaluation results shown in Table 5 are the minimum fixing temperature for low temperature fixability and the toner aggregation degree for heat resistant storage stability. Also, D. O. As for (document offset), the evaluation result based on the above-mentioned criteria (o, Δ, and x) is shown.
トナーTA−1〜TA−2(実施例1〜2に係るトナー)はそれぞれ、前述の基本構成を有していた。詳しくは、トナーTA−1〜TA−2はそれぞれ、結晶性樹脂(詳しくは、結晶性ポリエステル樹脂CPES−1又はCPES−2)と第1非結晶性樹脂(詳しくは、非結晶性ポリエステル樹脂APES−1)と第2非結晶性樹脂(詳しくは、非結晶性ポリエステル樹脂APES−2)とを含有するトナー粒子を、複数含んでいた。ΔSP1(詳しくは、結晶性樹脂のSP値と第1非結晶性樹脂のSP値との差の絶対値)はΔSP2(詳しくは、結晶性樹脂のSP値と第2非結晶性樹脂のSP値との差の絶対値)よりも大きかった(表1参照)。トナーを速度2℃/分で昇温しながら測定されるトナーの貯蔵弾性率温度依存性曲線(縦軸:貯蔵弾性率、横軸:温度)においては、貯蔵弾性率1.0×108Paの温度(温度TA)が45.0℃以上であり、貯蔵弾性率2.0×106Paの温度(温度TB)が60℃以上80℃以下であり、貯蔵弾性率1.0×105Paの温度(温度TD)が70℃以上100℃以下であり、貯蔵弾性率1.0×105Paの温度よりも5℃低い温度(温度TC)の貯蔵弾性率が5.0×105Pa以上であり、第2温度領域(詳しくは、貯蔵弾性率が1.0×106Paから1.0×105Paに変化する温度領域)における貯蔵弾性率の最大変化率は、第1温度領域(詳しくは、貯蔵弾性率が1.0×108Paから2.0×106Paに変化する温度領域)における貯蔵弾性率の最大変化率よりも大きかった(表4参照)。第1温度領域における貯蔵弾性率の最大変化率と第2温度領域における貯蔵弾性率の最大変化率との差は、トナーTA−2よりもトナーTA−1の方が大きかった。この理由は、トナーTA−2よりもトナーTA−1の方が、第1非結晶性樹脂の量に対する第2非結晶性樹脂の量の比率が大きかったからであると考えられる(表1参照)。トナーTA−1では、非相溶状態の結晶性樹脂の量が多かったため、第2温度領域で急激に貯蔵弾性率が変化したと考えられる。 The toners TA-1 to TA-2 (toners according to Examples 1 and 2) each had the above-described basic configuration. Specifically, the toners TA-1 to TA-2 are respectively a crystalline resin (specifically, crystalline polyester resin CPES-1 or CPES-2) and a first non-crystalline resin (specifically, non-crystalline polyester resin APES) A plurality of toner particles containing C-1) and a second non-crystalline resin (specifically, non-crystalline polyester resin APES-2) were contained. ΔSP 1 (specifically, the absolute value of the difference between the SP value of the crystalline resin and the SP value of the first non-crystalline resin) is ΔSP 2 (specifically, the SP value of the crystalline resin and the second non-crystalline resin) It was larger than the absolute value of the difference from the SP value (see Table 1). In the storage elastic modulus temperature dependency curve (vertical axis: storage elastic modulus, horizontal axis: temperature) of the toner measured while raising the temperature of the toner at a rate of 2 ° C./min, the storage elastic modulus is 1.0 × 10 8 Pa Temperature (temperature T A ) is 45.0 ° C. or higher, storage elastic modulus 2.0 × 10 6 Pa temperature (temperature T B ) is 60 ° C. or higher and 80 ° C. or lower, storage elastic modulus 1.0 × The temperature (temperature T C ) of 10 5 Pa (temperature T D ) is 70 ° C. or more and 100 ° C. or less, and the temperature (temperature T C ) of the storage elastic modulus 5 ° C. lower than the temperature of the storage elastic modulus 1.0 × 10 5 Pa is 5. Maximum change rate of storage elastic modulus in the second temperature range (specifically, a temperature range in which the storage elastic modulus changes from 1.0 × 10 6 Pa to 1.0 × 10 5 Pa) which is 0 × 10 5 Pa or more the first temperature region (specifically, temperature at which the storage modulus is changed to 2.0 × 10 6 Pa from 1.0 × 10 8 Pa It was greater than the maximum rate of change of storage modulus at frequency) (see Table 4). The difference between the maximum change rate of the storage elastic modulus in the first temperature range and the maximum change rate of the storage elastic modulus in the second temperature range was larger in the toner TA-1 than in the toner TA-2. The reason is considered that the ratio of the amount of the second non-crystalline resin to the amount of the first non-crystalline resin was larger in the toner TA-1 than in the toner TA-2 (see Table 1). . In the toner TA-1, since the amount of the crystalline resin in the incompatible state was large, it is considered that the storage elastic modulus changed rapidly in the second temperature range.
なお、トナーTA−1〜TA−2の各々の貯蔵弾性率温度依存性曲線においては、貯蔵弾性率1.0×108Paの温度±10℃の温度範囲に第1ショルダーが存在し、貯蔵弾性率1.0×106Paの温度±10℃の温度範囲に第2ショルダーが存在していた。また、これら各トナーの貯蔵弾性率温度依存性曲線は、貯蔵弾性率が6.0×106Pa以上6.3×106Pa以下の範囲で保たれる第3温度領域を有し、かつ、その第3温度領域の幅は10℃以上であった。 In the storage elastic modulus temperature dependency curve of each of toners TA-1 to TA-2, there is a first shoulder in a temperature range of temperature ± 10 ° C. of storage elastic modulus 1.0 × 10 8 Pa, and storage The second shoulder was present in a temperature range of temperature ± 10 ° C. of elastic modulus 1.0 × 10 6 Pa. Further, the storage elastic modulus temperature dependence curve of each toner has a third temperature range in which the storage elastic modulus is maintained in the range of 6.0 × 10 6 Pa or more and 6.3 × 10 6 Pa or less, and The width of the third temperature range was 10 ° C. or more.
表5に示されるように、トナーTA−1〜TA−2は、耐熱保存性、低温定着性、及び耐ドキュメントオフセット性の全てに優れていた。トナーの定着温度を下げることにより、画像形成装置(より具体的には、複写機、プリンター、又は複合機等)の消費電力を削減できる。また、大量にドキュメントを印字する場合においても、排紙ユニットに積まれた紙の間でのドキュメントオフセットの発生を抑制できる。こうしたドキュメントオフセットの発生が抑制されることで、高品質のドキュメントを製造できる。また、トナーの運搬時及び保管時の各々におけるトナー粒子の凝集が抑制されることで、トナーを冷却するためのコスト、ひいてはトナーの製造コスト及び販売コストを削減できる。 As shown in Table 5, the toners TA-1 to TA-2 were all excellent in heat resistant storage stability, low temperature fixing ability, and document offset resistance. By lowering the fixing temperature of the toner, it is possible to reduce the power consumption of the image forming apparatus (more specifically, a copier, a printer, a multifunction machine, etc.). In addition, even in the case of printing a large amount of documents, it is possible to suppress the occurrence of document offset between the sheets stacked on the delivery unit. By suppressing the occurrence of such document offsets, high quality documents can be manufactured. In addition, by suppressing the aggregation of toner particles at the time of transportation and storage of the toner, the cost for cooling the toner, and hence the cost for manufacturing and selling the toner can be reduced.
本発明に係るトナーは、例えば複写機、プリンター、又は複合機において画像を形成するために用いることができる。 The toner according to the present invention can be used, for example, to form an image in a copier, a printer, or a multifunction machine.
Claims (7)
前記トナー粒子は、第1非結晶性樹脂と第2非結晶性樹脂とをさらに含有し、
前記結晶性樹脂のSP値と前記第1非結晶性樹脂のSP値との差の絶対値は、前記結晶性樹脂のSP値と前記第2非結晶性樹脂のSP値との差の絶対値よりも大きく、
前記トナーを速度2℃/分で昇温しながら測定される前記トナーの貯蔵弾性率温度依存性曲線は、貯蔵弾性率が1.0×108Paから2.0×106Paに変化する第1温度領域と、貯蔵弾性率が1.0×106Paから1.0×105Paに変化する第2温度領域とを有し、
前記貯蔵弾性率温度依存性曲線においては、貯蔵弾性率1.0×108Paの温度が45℃以上であり、貯蔵弾性率2.0×106Paの温度が60℃以上80℃以下であり、貯蔵弾性率1.0×105Paの温度が70℃以上100℃以下であり、前記貯蔵弾性率1.0×105Paの温度よりも5℃低い温度の貯蔵弾性率が5.0×105Pa以上であり、前記第2温度領域における貯蔵弾性率の最大変化率は、前記第1温度領域における貯蔵弾性率の最大変化率よりも大きい、トナー。 A toner comprising a plurality of toner particles containing a crystalline resin, wherein
The toner particles further contain a first noncrystalline resin and a second noncrystalline resin.
The absolute value of the difference between the SP value of the crystalline resin and the SP value of the first non-crystalline resin is the absolute value of the difference between the SP value of the crystalline resin and the SP value of the second non-crystalline resin. Greater than
The storage elastic modulus temperature dependency curve of the toner measured while raising the temperature of the toner at a speed of 2 ° C./min changes the storage elastic modulus from 1.0 × 10 8 Pa to 2.0 × 10 6 Pa A first temperature range and a second temperature range in which the storage elastic modulus changes from 1.0 × 10 6 Pa to 1.0 × 10 5 Pa,
In the storage elastic modulus temperature dependency curve, the temperature of storage elastic modulus 1.0 × 10 8 Pa is 45 ° C. or higher, and the temperature of storage elastic modulus 2.0 × 10 6 Pa is 60 ° C. or higher and 80 ° C. or lower 5. The storage elastic modulus is 1.0 × 10 5 Pa and the temperature is 70 ° C. to 100 ° C., and the storage elastic modulus is 5 ° C. lower than the temperature of the storage elastic modulus 1.0 × 10 5 Pa. The toner having a change rate of 0 × 10 5 Pa or more and a maximum change rate of storage elastic modulus in the second temperature range is larger than a maximum change rate of storage elastic modulus in the first temperature range.
前記第3温度領域の幅は10℃以上である、請求項2に記載のトナー。 The storage elastic modulus temperature dependence curve of the toner has a third temperature range in which the storage elastic modulus is maintained in the range of 6.0 × 10 6 Pa or more and 6.3 × 10 6 Pa or less,
The toner according to claim 2, wherein the width of the third temperature range is 10 ° C. or more.
前記結晶性樹脂の軟化点は、80℃以上100℃以下である、請求項1〜3のいずれか一項に記載のトナー。 The glass transition point of each of the first noncrystalline resin and the second noncrystalline resin is 48 ° C. or more and 60 ° C. or less,
The toner according to any one of claims 1 to 3, wherein a softening point of the crystalline resin is 80 ° C or more and 100 ° C or less.
前記結晶性樹脂のSP値と前記第2非結晶性樹脂のSP値との差は、絶対値で1.0(cal/cm3)1/2以下である、請求項1〜4のいずれか一項に記載のトナー。 The difference between the SP value of the crystalline resin and the SP value of the first non-crystalline resin is 1.2 (cal / cm 3 ) 1/2 or more in absolute value,
The difference between the SP value of the crystalline resin and the SP value of the second non-crystalline resin is 1.0 (cal / cm 3 ) 1/2 or less as an absolute value. The toner according to one item.
前記第2非結晶性樹脂は、ガラス転移点48℃以上60℃以下かつ軟化点120℃以上150℃以下の非結晶性ポリエステル樹脂であり、
前記結晶性樹脂は、軟化点80℃以上100℃以下の結晶性ポリエステル樹脂である、請求項1〜5のいずれか一項に記載のトナー。 The first non-crystalline resin is a non-crystalline polyester resin having a glass transition temperature of 48 ° C. to 60 ° C. and a softening point of 80 ° C. to 90 ° C.,
The second non-crystalline resin is a non-crystalline polyester resin having a glass transition temperature of 48 ° C. to 60 ° C. and a softening point of 120 ° C. to 150 ° C.,
The toner according to any one of claims 1 to 5, wherein the crystalline resin is a crystalline polyester resin having a softening point of 80 ° C to 100 ° C.
前記第1非結晶性樹脂の質量は、前記第2非結晶性樹脂の質量の1倍以上8倍以下である、請求項6に記載のトナー。 The toner is a crushed toner,
The toner according to claim 6, wherein a mass of the first non-crystalline resin is 1 to 8 times a mass of the second non-crystalline resin.
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US12078961B2 (en) | 2020-08-24 | 2024-09-03 | Ricoh Company, Ltd. | Toner, method of manufacturing toner, toner storage unit, image forming apparatus and method of forming image |
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