JP3998186B2 - Solvent dissolved re-dried coagulated toner - Google Patents
Solvent dissolved re-dried coagulated toner Download PDFInfo
- Publication number
- JP3998186B2 JP3998186B2 JP2002283851A JP2002283851A JP3998186B2 JP 3998186 B2 JP3998186 B2 JP 3998186B2 JP 2002283851 A JP2002283851 A JP 2002283851A JP 2002283851 A JP2002283851 A JP 2002283851A JP 3998186 B2 JP3998186 B2 JP 3998186B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- toner
- wax
- resin
- organic solvent
- melting point
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Developing Agents For Electrophotography (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は複写機、プリンター、ファクシミリなどに用いられる電子写真装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
最近の傾向として、ワックスと相溶性のある樹脂を使用したトナーの研究が盛んに行なわれている。
特に、環状オレフィン樹脂を用いたトナーが提案（特許文献１）されている。従来より、所謂石油樹脂として環状オレフィン樹脂は存在していたが、Ｔｇが非常に高くエンジニアリングプラスチック用途として使用されておりトナー用にはとても使用できるものではなかったが、メタロセン系触媒を使用することによりこの問題点は解決されている。この構造を有するオレフィン系重合体の合成例も提案（特許文献２〜８）されており、特許文献２には、シクロオレフィン線状オレフィンブロックコポリマーが提案され、特許文献３には、狭い分子量分布範囲を有するシクロオレフィンコポリマーが記載され、特許文献４には、高い強度と透明性を有するシクロオレフィンコポリマーの製法が記載され、特許文献５及び６にはシクロオレフィン−エチレン性オレフィンの新規コポリマーが記載され、特許文献７及び８にはシクロオレフィン−エチレン性オレフィンから得られるランダムコポリマーが記載されている。
【０００３】
【特許文献１】
特開２０００−６６４３８号公報（第２頁第１欄第２行目〜第７行目請求項１、第５頁第８欄第１９行目〜第５０行目の段落［００３２］、［００３３］）
【特許文献２】
特開平５−３３９３２７号公報（第１頁左下欄第２行目〜第３行目 要約）
【特許文献３】
特開平５−９２２３号公報（第１頁左下欄第２行目〜右下欄末行目）
【特許文献４】
特開平６−２７１６２８号公報（第１頁左下欄第２行目〜末行目）
【特許文献５】
ヨーロッパ特許出願公開（Ａ）第２０３７９９号明細書（第１頁左下欄第２行目〜右下欄末行目）
【特許文献６】
ヨーロッパ特許出願公開（Ａ）第４０７８７０号明細書（第１頁左下欄第２行目〜右下欄末行目）
【特許文献７】
ヨーロッパ特許出願公開（Ａ）第２８３１６４号明細書（第１頁左下欄第２行目〜右下欄末行目）
【特許文献８】
ヨーロッパ特許出願公開（Ａ）第１５６４６４号明細書（第１頁左下欄第２行目〜右下欄末行目）
【０００４】
低粘度の重合体と高粘度の重合体を混合し、且つ、アミド系ワックスあるいは炭化水素系ワックスの中から選ばれた２種以上のワックスが混合されることにより非オフセット域の拡大を図っていることが記載（特許文献１）されている。
しかし、このような処方系において溶融混練されたトナーをテストすると確かに非オフセット域の増大は認められるが、記録媒体上のトナー像定着後の分離工程における剥離状態が定着ローラへ巻付き気味となり爪跡の発生が見られる。
【０００５】
このような現象が起こる原因としては次のような仮説が考えられ、即ち、従来のオイルレストナーには結着樹脂としてスチレン−アクリル共重合体やポリエステル樹脂が使用されている。スチレン−アクリル共重合体やポリエステル樹脂はワックスとの相溶性がなく、これらを熱混練して溶融状態になってもこれら樹脂とワックスの分子が相溶することなく、熱溶融したワックスの液滴が機械的に熱溶融した樹脂の海の中に島状に分散される所謂海島構造を形成し、これが冷却により固定化される。この状態のトナーを用いて定着すると加熱加圧されたトナーは樹脂及び分散されたワックスともに溶融するが、もともとスチレン−アクリル共重合体やポリエステル樹脂はワックスとの相溶性がないため、ワックス分が分離し界面に移動することにより、定着面とトナー層の間には溶融したワックスの油膜が形成される。この油膜の自己凝集力が弱いために、油膜が層間剥離する離型層となることにより定着面とトナー層の接着性がなくなるが、環状オレフィンのようにワックスと完全に相溶するような樹脂は溶融状態においてはワックスが有機溶媒あるいは可塑剤として働き樹脂分子と分子レベルで相溶してしまうため、定着時に定着面とトナー層の間に効果的油膜層を形成しにくくなってしまい、定着面とトナー層の接着力が巻付き力として発生するためと考えられる。このような現象を押さえるべく、分子内に二重結合を持った環化ゴムや、分子内に一部極性部分をもったアルキルセルローズ誘導体を該環状オレフィンと混合して使用する提案もなされている。これらの方法によれば、分子内の二重結合部分や分子内の極性部分とワックスの相溶性がないので、単独で環状オレフィン樹脂を使用した場合より分子内にワックスの分散粒子が生成しやすく、よりオイルレス性が発現しやすい。しかし、使用する定着面も比較的新しいうちはこのように環化ゴムやアルキルセルローズ単独か、環状オレフィン樹脂と混合したもので充分な離型性が得られるが、長期間定着器を使用しているうちに定着面が磨耗などの劣化を受け離型性が下がる傾向にある。このような状態に至った定着器においてはやはり記録媒体の巻き付きやオフセット等の問題が発生しやすく問題となっていた。勿論、上記説明に挙げた樹脂系のみならず、例えばポリエチレンやＥＶＡ、ＥＥＡ、オレフィン系樹脂等、ワックスと相溶性の良い樹脂は同様の問題が発生しやすく、この離型性不足の問題を解決できる方法の開発が切望されていた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
従って、本発明の目的は、上記従来技術に鑑みて、ワックスと、該ワックスに溶解する樹脂を使用した系のトナーのオイルレス性を従来より更に高め品質を安定させることである。
【０００７】
上記課題は、本発明の（１）「エチレン・ノルボルネン樹脂とワックスを熱溶融状態で混練することにより分子レベルで相溶させ、これを冷却温度５℃〜ワックスの融点迄の範囲内で冷却固化させ、その後、固化した状態のトナー組成物をワックスの融点未満の温度で低極性有機溶剤で溶解させ、更にワックスの融点未満の温度で乾燥工程を経て溶剤を脱気することを特徴とするトナーの製造方法」、（２）「該ワックスがパラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、オレフィン系重合或いは解重合ワックス、またはこれらの酸化ワックス、化石ワックス、若しくは植物ワックスであることを特徴とする前記第（１）項に記載のトナーの製造方法」、（３）「該ワックスが２５℃において針入度２０以下であることを特徴とする前記第（１）項又は第（２）項に記載のトナーの製造方法」、（４）「該低極性有機溶媒が芳香族誘導体、直鎖アルカン誘導体、イソアルカン誘導体、シクロ環式化合物誘導体、またはナフタリン誘導体であることを特徴とする前記第（１）項乃至第（３）項の何れか１に記載のトナーの製造方法」、（５）「乾燥温度がワックスあるいは樹脂の融点のうちどちらか低いほうの温度以下であることを特徴とする前記第（１）項乃至第（４）項の何れか１に記載のトナーの製造方法」、（６）「該トナー組成物をワックスの融点未満の温度で低極性有機溶媒で溶解させ、該溶解物を更に構成樹脂が溶けない高極性有機溶剤中で再沈後、上記乾燥工程を経ることを特徴とする前記第（１）項乃至第（５）項の何れか１に記載のトナーの製造方法」、（７）「該乾燥工程の後に、機械式あるいは気流式粉砕で微粒トナー化することを特徴とする前記第（１）項乃至第（６）項の何れか１に記載のトナーの製造方法」（８）「上記溶解物を、構成樹脂が溶けない高極性有機溶剤中に滴下して再沈することを特徴とする前記第（６）項に記載のトナーの製造方法」、（９）「上記溶解物を高極性有機溶剤を含有するシェル溶液に滴下して再沈することを特徴とする前記第（８）項に記載のトナーの製造方法」、（１０）「該構成樹脂が溶けない高極性有機溶剤がアルコール類、グリコール類、ケトン類またはエステル類であることを特徴とする前記第（１）項乃至第（９）項の何れか１に記載のトナーの製造方法」により達成される。
【０００８】
また、上記課題は、本発明の（１１）「前記第（１）項乃至第（１０）項の何れか１に記載の製造方法により製造されたことを特徴とするトナー」、（１２）「トナーを構成するトナー粒子が、樹脂成分及びワックス成分を含み、該ワックス成分が、該樹脂の中に２．５〜５μｍの極微粒子の島状体として存在することを特徴とするトナー」により達成される。
【０００９】
また、上記課題は、本発明の（１３）「前記第（１１）項又は第（１２）項に記載のトナーを含むことを特徴とする現像剤」により達成される。
【００１４】
上記問題を解決するために鋭意検討した結果、ワックスと相溶性のある樹脂とワックスを熱溶融状態で混練することにより分子レベルで相溶させ、これを冷却温度５℃〜ワックスの融点迄の範囲内で冷却固化させ、その後、固化した状態のトナーをワックスの融点未満の温度において低極性有機溶剤で溶解させ、更に乾燥工程を経て溶剤を脱気したトナーは上記問題点を全て解決できることを見出した。
【００１５】
このように調整されたトナーが効率良くオイルレス性を発揮できる理由は熱溶融混練されたトナーにおいて、これらワックスと相溶性の高い樹脂は完全に分子レベルで相溶状態となる。その後、５℃〜ワックスの融点迄の範囲内で冷却固化させる訳であるが、このとき完全に分子レベルで相溶していたワックスと樹脂が固化の時点でそれぞれ多少相分離することになる。これが５℃を切る温度で冷却すると固化速度が速すぎてワックス粒子が充分な大きさに成長することができず、樹脂分子と殆ど完全に相溶した状態で固定されてしまう。しかし、５℃〜ワックスの融点迄の範囲内に自然冷却して固化させた場合（即ち、強制冷却せず、かつ徐冷手段を講じないで冷却した場合）、ある程度の大きさまでワックスが成長することができる。また、ワックスの融点以上の温度ではワックスが液状なので樹脂の溶剤または可塑剤として働き、分子レベルでの相溶を維持したままとなる。従って、ワックスの再結晶による微粒子形成には５℃〜ワックスの融点迄の温度範囲内で冷却する必要がある。しかし、このように冷却固化されたトナーであってもまだワックスと樹脂の相互作用は完全になくなったわけではなく、再結晶したワックスと樹脂は多少混ざりあった状態になっており、この状態においてオイルレス性はまだ不完全である。本発明によれば、このように冷却固化された該トナーを更に低極性の有機溶媒によって溶解することによって樹脂とワックスの因果関係を完全に排除できる。一般にワックスはワックスの融点以下の温度において有機溶媒に殆ど溶解しない。ワックスの融点以上の温度においてワックスは液状になり、低極性の有機溶媒に完全に溶解することができるが、ワックスの融点以下の温度に下がった途端、ワックスは析出相分離することになる。また、このときの溶剤の粘度が低いのでワックス粒子は急激に大きくなり数十μｍの大きさまで一気に成長する。
【００１６】
このように、ワックスは通常ワックスの融点以下の温度において有機溶媒に溶解しないので、本発明にあるようにトナーをワックスの融点未満の温度において低極性有機溶剤で溶解させても樹脂のみ溶剤に溶解するがワックス粒子は溶剤に溶解せず、このときに樹脂とワックスの因果関係は完全に切れることになる。この状態で更にワックスの融点未満の温度において乾燥工程を経て溶剤を脱気すると、樹脂中にワックスが独立して分散された状態を形成することができる。且つ、乾燥工程において、樹脂は溶剤が抜けた跡がミクロポーラスな状態となり、定着時にこの穴を通って溶融したワックスがトナー層表面に効率良く染み出し離型層の形成を容易にすると考えられる。
【００１７】
また、本発明に類似の技術に、機能性付与剤として日本精化社製「ＢＮＴ２２Ｈ」とクラリアント社製「セリダスト３７１５」をトルエン・シクロヘキサン混合溶媒に３０℃の温度下攪拌により溶解させる、と記載（特許文献１０）されており、本発明者の見解では、このような条件下では所謂ワックスは膨潤こそすれ溶解はしないと思われるが、仮に溶解したとしても最終的にトナーとして仕上げる段階で脱溶剤時にワックスが溶剤から析出する形態である。従って、本発明のトナーのように溶融混練後５℃〜ワックスの融点迄の温度に冷却することにより、樹脂中に適度の大きさのワックス粒子を分散固定し、そのワックス粒子の状態のまま樹脂のみ溶解しワックスは溶剤に溶解しない形態と異なり、トナーとしての調整方法及びワックスの分散方法及び状態が異なり、本発明とは全く異なる別の発明といえる。
【００１８】
【特許文献１０】
特開２０００−１４７８２９号公報（第９頁第１６欄第４２行目〜第第４４行目）
【００１９】
また、相分離による方法も提案されており、これについては予め樹脂ワックスを溶融混練している。
しかし、溶融状態のトナーを熱水中で機械的にトナーを微分散し大量の氷で冷却しており、このような早い冷却ではワックス粒子の大きさはサブミクロン程度になってしまう。なお、水中に分散されたトナーは溶剤を含まないピュアなバルクであるので、トナーのみを溶融混練した状態で一気に氷点近くで冷却したものと全く同値であるといえる。故に、この状態のトナーはトナー中で再結晶化するワックスと樹脂の相互作用が残っている。従ってこの方法についても本発明のように、溶融混練後５℃〜ワックスの融点迄の温度で冷却しワックス粒子を適度な大きさに成長させ、その後、周りの樹脂のみ低極性有機溶媒で溶解しワックスと樹脂の相互作用を絶ちきり、且つ溶媒が抜けた跡がミクロポーラスな形態とは異なるので、本発明とは全く異なる別の発明といえる。
【００２０】
他に、本発明に類似の技術に、離型剤としてのワックスを一旦分散剤の存在下で有機溶剤中に攪拌及び／又は加熱処理を行なうことによって離型剤と分散剤を有機溶媒中に溶解させ、その後、この溶液を冷却することにより、離型剤と分散剤とを析出させるという技術が開示（特許文献１１）されている。この方法によるとワックスと樹脂を熱混練してワックスを微分散するのではなく、樹脂のない状態で分散剤とワックスを溶剤に攪拌及び／又は加熱処理により溶解し、その後、冷却によりワックスを析出させるものであり、先に本発明者が述べた原理に基づき温度が高い状態でワックスが溶剤に溶解し冷却により析出するという現象を利用していると考えられ、この発明は本発明とは全く異なる別の発明といえる。
【００２１】
【特許文献１１】
特開平２００２−９１０５９号公報（第２頁第１欄第２行目〜第１１行目 請求項１、第７頁第１１欄第２３行目〜第３９行目）
【００２２】
本発明の熱混練によるワックスの微分散化技術は使用する樹脂がワックスと相溶性が高いために、溶融状態では分子レベルで完全に相溶していると考えられ、更に５℃〜ワックスの融点迄の温度で冷却することにより樹脂中に析出するワックス粒子の大きさを調整できる。実際の熱混練にはロールミル、エクストルーダー等が使用できる。また、樹脂の熱溶融粘度が一般の有機溶剤に比べ非常に高いので急激にワックスが巨大粒子に成長するのを妨げる効果があり、更に、析出したワックスの粒子径のバラツキも小さくなると考えられ、溶剤中にトナーを再溶解した場合でも、ワックス粒子をボールミルやサンドミル、アトライター等で再粉砕する必要はないが、念入りにこのような分散機を使用して分散工程を加えても良い。
【００２３】
実際にＴＥＭを使用して観察すると、冷却温度によって２５０ｎｍ以下（５〜１０℃の冷却では２５０ｎｍ以下の大きさになっているようではあるが、これ以上小さいものは酸化テルルで染色してもそれがワックスであるかどうかの判別が難しい）〜５μｍ迄の範囲で調整が可能なことがわかった。ワックスの粒子径はあまり小さすぎると離型剤としての効果が小さくなり、また大きすぎるとフィルミングやスペント等の問題が発生しやすい。また、本発明の冷却下限の５℃を下回った温度で冷却を行なった場合、例えば氷点以下の温度にまで急冷した場合には著しくトナーの離型性が下がってしまい実用に適さないが、この原因は先に述べたように５℃以下の冷却温度では冷却が早すぎ、ワックス粒子が小さくなりすぎることにあると考えられる。実際にどのような粒子径になっているかを観察すると１０℃への冷却では約２５０ｎｍ、４０℃では３μｍ、５０℃では５μｍであり実使用上２５０ｎｍ〜３μｍまでの範囲のワックスの粒子径が理想的であり、従って冷却温度のより好ましい条件は１０〜４０℃の範囲内であることがわかるが、実際には５℃以上の冷却であれば問題なく使用できる。
【００２４】
また、このような方法により製造される本発明のトナー粒子は、樹脂の中に適度の小粒径のワックス微粒子、即ち粒径が５〜２５０ｎｍ以下のワックス微粒子が島状に分散しており、このワックス微粒子は、周囲の樹脂成分と相溶していない。
このような、本発明のトナーであるか否かは、ＴＥＭにより容易に確認することができる。
【００２５】
また、本発明において溶融混練時に樹脂とワックス以外に顔料や帯電制御剤などといっしょに混練しても良く、または樹脂とワックスのみ先に溶融混練を行ない冷却固化後溶剤により再溶解した時点で顔料や帯電制御剤を加えてボールミルやサンドミル、アトライター等で顔料や帯電制御剤の分散工程を加えても良い。
【００２６】
本発明のトナーの乾燥工程では真空乾燥を行っても良いし、単なる風乾を行っても良く、熱をかけても良い。但し、樹脂あるいはワックスの溶融温度のどちらか低い方の温度以下である必要があり、好ましくは５０℃以下がよい。本発明の乾燥されたトナーは予め機械式粗粉砕し、その後、気流式粉砕機や機械式粉砕機により所定の粒径に調整すると良い。
また、乾燥工程においては本発明の溶剤に溶けた状態のトナー中へ攪拌しながら貧溶剤を加えソルベントショックによりトナーを凝固させ沈殿濾過後乾燥させると非常に効率良く乾燥することができ、乾燥に要するエネルギーが非常に少なくなり省エネルギーとなる。更にこの方法を拡張し、溶剤に溶けた状態のトナーを高極性の貧溶媒中へ滴下することで凝固と造粒工程を同時にこなすことが可能であり、またコアになるトナー樹脂に対して貧溶媒に溶ける樹脂を滴下する貧溶媒に溶解しておくことによりカプセル化することも可能である。
【００２７】
本発明における樹脂としては、従来から通常用いられているものを使用することができるが、特に該樹脂がポリエチレン、ポリプロピレン等のオレフィン系樹脂やＥＶＡやＥＥＡ等のオレフィン系共重合体やエチレン−ノルボルネン共重合体等の所謂石油樹脂、エチルセルローズやメチルセルローズ等のアルキル多糖類、環化ポリイソプレンや環化ポリブタジエン等の環化樹脂である場合には好ましく使用される。
【００２８】
また、ワックスとしては、パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、オレフィン系重合或いは解重合ワックス、及びこれらの酸化ワックス、モンタン系ワックス、セレシンワックス等の化石ワックス、カルナウバ、キャンデリラ、エスパルト等の植物ワックスである場合は、好ましい。
【００２９】
さらに、該ワックスが２５℃において針入度２０以下であるである場合に特に好ましい。
【００３０】
また、本発明のトナーの製造方法において用いられる有機溶媒は、低極性有機溶媒であることが好ましく、ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族誘導体、ｎ−ヘキサン、ペンテン等の直鎖アルカン誘導体、イソペンテン等のイソアルカン誘導体、シクロヘキサン等のシクロ環式化合物誘導体、テトラリン、デカリン等のナフタリン誘導体であることが特に好ましい。
【００３１】
また、本発明のトナーの製造方法における乾燥温度は、ワックスあるいは樹脂の融点のうちどちらか低いほうの温度以下であることが好ましい。
【００３２】
本発明の製造方法においては、通常、トナー組成物を機械式あるいは気流式粉砕で微粒トナー化する。または、該トナー組成物を構成樹脂が溶けない高極性有機溶剤中に再沈法によって微粒トナー化する。
【００３３】
また、一方の前記高極性有機溶媒としては、メタノール、エタノール、プロパノール等のアルコール類、セロソルブ、カルビトール等のグリコール類、アセトン、ＭＥＫ、ＭＩＢＫ等のケトン類、酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル類等の高極性有機溶媒であることが好ましい。
【００３４】
このようにして製造されたトナーは、一成分系現像剤として、またキャリア粒子と混合されたニ成分系現像剤として、ファクシミリ、静電印刷、電子写真を含む各種画像形成装置に用いることができ、また、前記画像形成装置の現像・定着装置に供給することができ、トナー容器に収納して前記画像形成装置の現像・定着装置に搭載することができる。
【００３５】
【実施例】
以下に、実施例を説明する。
上記処方を１２０℃の温度の３本ロールミルにて５回繰り返し混練し、２０℃にて５ｍｍの厚さに圧延しながら冷却。その後混練された該トナーを約２ｍｍ程度の大きさに粗粉砕しトナーＴ１とした。
◎溶剤による溶解工程
上記トナーＴを攪拌しながらトルエン中に徐々に投入し、最終的に固形分２０％になるように溶解しトナー溶液Ａ１とした。攪拌による温度上昇により初期２０℃だった液温は最終的に３５℃まで上がったが、ワックスの融点Ｍｐより遥かに低い温度であり問題はない。
◎乾燥工程
乾燥を速めるため、上記トナー溶液Ａ１を２０倍量のＭＥＫ中に攪拌しながら投入しトナー溶液を凝固させた。環状オレフィン樹脂はＭＥＫのような極性溶媒には溶解しないのでトナー溶液は直ちに凝固し、凝固物からＭＥＫ中にトルエンが溶出するので、ある程度固体状の沈殿物が得られた。
このトナー凝固物の沈殿体を濾過し、真空乾燥させトナーの再凝固物トナーＡ２を得た。
◎再粗粉砕工程
得られたトナーＡ２を２ｍｍ程度に粗粉砕しトナーＡ３を得た。
◎粉砕分級工程
上記粗粉砕されたトナーＡ３を気流式粉砕機にて体積平均径で７μｍ程度のトナーに仕上げトナーＡ４とした。
また、上記トナーＴを気流式粉砕機にて体積平均径で７μｍ程度のトナーに仕上げトナーＢ１とした。
◎添加剤混合工程
上記トナーＡ４にシリカ０．４ｐｈｒを添加し混合し最終トナーＡとした。
また、上記トナーＢ１にシリカ０．４ｐｈｒを添加混合し最終トナーＢとした。
◎定着の離型性評価
上記トナーをリコー製ｉｍａｊｉｏ７０７０にて評価を行なった。
このとき使用した定着ローラ
▲１▼３００００枚使用後の磨耗した定着ローラ
▲２▼２００００枚使用後のある程度磨耗した定着ローラ
▲３▼ＮＥＷ定着ローラ
◎結果
▲１▼の３００００枚使用後の磨耗した定着ローラの場合
Ａのトナーは良好な剥離性を示し巻き付きや爪跡の発生はなかったが、Ｂのトナーは巻付きがきつく、黒ベタ画像の縦方向に先端から後端まで縦白筋状の白い爪跡（爪でトナーが抉りとられている）の発生が見られた。
▲２▼の２００００枚使用後のある程度磨耗した定着ローラ
Ａのトナーは良好な離型性を示し問題なし
Ｂのトナーは黒ベタ画像先端に白い爪跡発生
▲３▼のＮＥＷ定着ローラの場合
ＡＢともに問題なし
【００３６】
◎溶剤による溶解工程
上記トナーＴ２を攪拌しながらトルエン中に徐々に投入し、最終的に固形分２０％になるように溶解しトナー溶液Ｃ１とした。攪拌による温度上昇により初期２０℃だった液温は最終的に３５℃まで上がったが、ワックスの融点Ｍｐより遥かに低い温度であり問題はない。
◎乾燥工程
乾燥を速めるため、上記トナー溶液Ｃ１を２０倍量のＭＥＫ中に攪拌しながら投入しトナー溶液を凝固させた。環状オレフィン樹脂はＭＥＫのような極性溶媒には溶解しないのでトナー溶液は直ちに凝固し、凝固物からＭＥＫ中にトルエンが溶出するので、ある程度固体状の沈殿物が得られた。
このトナー凝固物の沈殿体を濾過し、真空乾燥させトナーの再凝固物トナーＣ２を得た。
◎再粗粉砕工程
得られたトナーＣ２を２ｍｍ程度に粗粉砕しトナーＣ３を得た。
◎粉砕分級工程
上記粗粉砕されたトナーを気流式粉砕機にて体積平均径で７μｍ程度のトナーに仕上げトナーＣ４とした。
また、上記トナーＴ２を気流式粉砕機にて体積平均径で７μｍ程度のトナーに仕上げトナーＤ１とした。
◎添加剤混合工程
上記トナーＣ４にシリカ０．４ｐｈｒを添加し混合し最終トナーＣとした。
また、上記トナーＤ１にシリカ０．４ｐｈｒを添加混合し最終トナーＤとした。
◎定着の離型性評価
上記トナーをリコー製ｉｍａｊｉｏ７０７０にて評価を行なった。
このとき使用した定着ローラ
▲１▼３００００枚使用後の磨耗した定着ローラ
▲２▼２００００枚使用後のある程度磨耗した定着ローラ
▲３▼ＮＥＷ定着ローラ
◎結果
▲１▼の３００００枚使用後の磨耗した定着ローラの場合
Ｃのトナーは良好な剥離性を示し巻き付きや爪跡の発生はなかったが、Ｄのトナーは巻付き気味となり、黒ベタ画像の先端に白い爪跡の発生が見られた。
また、Ｃのトナーについては定着器の分離爪をはずして確認を行なったところ、分離爪がない状態でも問題なく通紙することができた。
▲２▼の２００００枚使用後のある程度磨耗した定着ローラの場合
Ｃのトナーは問題なし
Ｄは先端の白い爪跡（爪でトナーが抉りとられている）はないが、爪の位置に対応して画像の黒ベタ上に光沢の変化が見られた。
▲３▼のＮＥＷ定着ローラの場合
ＣＤともに問題なし
【００３７】
（実施例３）
◎シェル溶液の作成
トナー樹脂の貧溶媒をメタノール／ＭＥＫ＝１／１とし、この中に硝酸セルローズを１ｗｔ％溶解しシェル溶液Ｓとした。
◎トナー溶液の作成
Ａ３をトルエンに溶解し２５ｗｔ％トナー溶液とした。
◎造粒カプセル化工程
Ｓ液２０００ｃｃ中に攪拌しながらＡ液を２５μｍ径のオリフィスより滴下し、Ａ３の凝集物ＡＳ１を得た。更にこれをメタノールで洗浄し、真空乾燥後マイクロカプセルトナーＡＳ２とした。
◎添加剤混合工程
上記ＡＳ２にシリカ０．４ｐｈｒを添加し最終トナーＡＳとした。
コールターカウンターで粒径測定の結果、体積平均径０．８μｍの粒子を得た。
上記トナーをリコー製ｉｍａｊｉｏ７０７０にて評価を行なった。
◎結果
▲１▼の３００００枚使用後の磨耗した定着ローラの場合
ＡＳのトナーは良好な剥離性を示し巻き付きや爪跡の発生はなかったが、Ｄのトナーは巻付き気味となり、黒ベタ画像の先端に白い爪跡の発生が見られた。
また、ＡＳのトナーについては定着器の分離爪をはずして確認を行なったところ、分離爪がない状態でも問題なく通紙することができた。
▲２▼の２００００枚使用後のある程度磨耗した定着ローラの場合
ＡＳのトナーは問題なし
Ｄは先端の白い爪跡（爪でトナーが抉りとられている）はないが、爪の位置に対応して画像の黒ベタ上に光沢の変化が見られた。
▲３▼のＮＥＷ定着ローラの場合
ＡＳ、Ｄともに問題なし
更に、ＣとＡＳについて耐熱保存性の試験を行なった。
５０℃、７２ｈｏｕｒにて保存されたトナーについて画像評価を行なったところ、Ｃの未処理トナー及びＡＳの未処理トナーについては画像上の差異は認められなかったが、保存試験後のトナーＣは多少転写性が悪くなりハーフトーンの濃度が下がる傾向が出たが、ＡＳトナーについては未処理及び保存後ともに差はなくカプセル化の効果が現れていた。
【００３８】
（実施例４）
◎シェル溶液の作成
トナー樹脂の貧溶媒をエタノールとし、この中にＰＶＡを1ｗｔ％溶解しシェル溶液Ｓ１とした。
◎トナー溶液の作成
Ａ３をトルエンに溶解し２５ｗｔ％トナー溶液とした。
◎造粒カプセル化工程
Ｓ１液２０００ｃｃ中に攪拌しながらＡ液を２５μｍ径のオリフィスより滴下し、Ａ３の凝集物ＡＳＳ１を得た。これを真空乾燥しマイクロカプセルトナーＡＳＳ２とした。
◎添加剤混合工程
上記ＡＳＳ２にシリカ０．４ｐｈｒを添加し最終トナーＡＳＳとした。
コールターカウンターで粒径測定の結果、体積平均径０．８μｍの粒子を得た。
上記トナーをリコー製ｉｍａｊｉｏ７０７０にて評価を行なった。
◎結果
▲１▼の３００００枚使用後の磨耗した定着ローラの場合
ＡＳＳのトナーは良好な剥離性を示し巻き付きや爪跡の発生はなかったが、Ｄのトナーは巻付き気味となり、黒ベタ画像の先端に白い爪跡の発生が見られた。
また、ＡＳＳのトナーについては定着器の分離爪をはずして確認を行なったところ、分離爪がない状態でも問題なく通紙することができた。
▲２▼の２００００枚使用後のある程度磨耗した定着ローラの場合
ＡＳＳのトナーは問題なし
Ｄは先端の白い爪跡（爪でトナーが抉りとられている）はないが、爪の位置に対応して画像の黒ベタ上に光沢の変化が見られた。
▲３▼のＮＥＷ定着ローラの場合
ＡＳＳ、Ｄともに問題なし
更に、ＣとＡＳＳについて耐熱保存性の試験を行なった。
５０℃、７２ｈｏｕｒにて保存されたトナーについて画像評価を行なったところ、Ｃの未処理トナー及びＡＳＳの未処理トナーについては画像上の差異は認められなかったが、保存試験後のトナーＣは多少転写性が悪くなりハーフトーンの濃度が下がる傾向が出たが、ＡＳＳトナーについては未処理及び保存後ともに差はなくカプセル化の効果が現れていた。
【００３９】
【発明の効果】
以上、詳細かつ具体的な説明から明らかなように、ワックスと相溶性のある樹脂とワックスを熱溶融状態で混練することにより分子レベルで相溶させ、これを冷却温度５℃〜ワックスの融点迄の範囲内で冷却固化させ、その後、固化した状態のトナーをワックスの融点未満の温度において低極性有機溶剤で溶解させ、更に乾燥工程を経て溶剤を脱気したトナーを使用することにより、長期間使用により磨耗した定着器であっても分離工程における剥離状態が定着ローラへ巻付かず、また、分離の爪跡の発生も押さえることができるという極めて優れた効果を奏する。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an electrophotographic apparatus used for a copying machine, a printer, a facsimile, and the like.
[0002]
[Prior art]
As a recent trend, toners using a resin compatible with wax have been actively researched.
In particular, a toner using a cyclic olefin resin has been proposed (Patent Document 1). Conventionally, cyclic olefin resins existed as so-called petroleum resins, but they were used for engineering plastics because of their very high Tg, and they were not very usable for toners. However, metallocene catalysts should be used. This has solved this problem. Synthesis examples of olefin polymers having this structure have also been proposed (Patent Documents 2 to 8). Cycloolefin linear olefin block copolymers are proposed in Patent Document 2, and narrow molecular weight distribution is disclosed in Patent Document 3. Patent Document 4 describes a process for producing a cycloolefin copolymer having high strength and transparency, and Patent Documents 5 and 6 describe a novel copolymer of cycloolefin-ethylenic olefin. Patent Documents 7 and 8 describe random copolymers obtained from cycloolefin-ethylenic olefins.
[0003]
[Patent Document 1]
JP 2000-66438 A (page 2, column 1, line 2 to line 7, claim 1, page 5, column 8, lines 19 to 50, paragraphs [0032], [0033] ])
[Patent Document 2]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-339327 (summary of the second to third lines of the first page, lower left column)
[Patent Document 3]
JP-A-5-9223 (first page, lower left column, second line to lower right column, last line)
[Patent Document 4]
JP-A-6-271628 (1st page, lower left column, second line to last line)
[Patent Document 5]
Published European Patent Application (A) No. 203799 (page 1, lower left column, second line to lower right column, last line)
[Patent Document 6]
Published European Patent Application (A) No. 407870 (first page, lower left column, second line to lower right column, last line)
[Patent Document 7]
European Patent Application Publication (A) No. 283164 (first page, lower left column, second line to lower right column, last line)
[Patent Document 8]
European Patent Application Publication (A) No. 156464 (Page 1, lower left column, second line to lower right column, last line)
[0004]
A non-offset region is expanded by mixing a low-viscosity polymer and a high-viscosity polymer, and mixing two or more waxes selected from amide waxes or hydrocarbon waxes. (Patent Document 1).
However, when the melted and kneaded toner in such a prescription system is tested, an increase in the non-offset area is certainly observed, but the peeling state in the separation process after fixing the toner image on the recording medium tends to wind around the fixing roller. Nail marks are observed.
[0005]
The following hypothesis can be considered as the cause of such a phenomenon, that is, a styrene-acrylic copolymer or a polyester resin is used as a binder resin in a conventional oilless toner. Styrene-acrylic copolymer and polyester resin are not compatible with wax, and even when these are heat-kneaded and become molten, these resin and wax molecules are not compatible with each other. Forms a so-called sea-island structure in which islands are dispersed in a mechanically melted resin sea, and this is fixed by cooling. When the toner in this state is fixed, the heat-pressed toner is melted together with the resin and the dispersed wax. However, since the styrene-acrylic copolymer and the polyester resin are originally not compatible with the wax, the wax content is reduced. By separating and moving to the interface, a molten wax oil film is formed between the fixing surface and the toner layer. Since the oil film has a weak self-cohesive force, the adhesion of the fixing surface and the toner layer is lost due to the release layer separating the oil film, but a resin such as a cyclic olefin that is completely compatible with the wax. In the molten state, the wax acts as an organic solvent or plasticizer and is compatible with the resin molecules at the molecular level, so that it becomes difficult to form an effective oil film layer between the fixing surface and the toner layer during fixing. This is because the adhesive force between the surface and the toner layer is generated as a winding force. In order to suppress such a phenomenon, a proposal has been made to use a cyclized rubber having a double bond in the molecule or an alkyl cellulose derivative having a partial polar portion in the molecule mixed with the cyclic olefin. . According to these methods, since the wax is not compatible with the double bond part in the molecule or the polar part in the molecule, dispersed particles of the wax are more easily generated in the molecule than when the cyclic olefin resin is used alone. The oil-less property is more likely to appear. However, while the fixing surface to be used is relatively new, sufficient releasability can be obtained by using cyclized rubber, alkyl cellulose alone or mixed with cyclic olefin resin in this way. In the meantime, the fixing surface tends to deteriorate due to deterioration such as wear. In the fixing device that has reached such a state, problems such as winding of the recording medium and offset are likely to occur. Of course, not only the resin systems listed above, but also resins having good compatibility with wax, such as polyethylene, EVA, EEA, and olefin resins, are likely to cause the same problem and solve the problem of insufficient releasability. The development of a method that can be performed has been eagerly desired.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
Therefore, in view of the above prior art, an object of the present invention is to further improve the oil-less property of a toner using a wax and a resin that dissolves in the wax, and to stabilize the quality.
[0007]
The above problem is solved by (1) “ Ethylene norbornene The resin and wax are kneaded in a hot melt state so as to be compatible at the molecular level, and this is cooled and solidified within a range from a cooling temperature of 5 ° C. to the melting point of the wax, and then solidified. Toner composition A method for producing a toner, wherein the solvent is dissolved in a low-polar organic solvent at a temperature lower than the melting point of the wax, and the solvent is degassed through a drying step at a temperature lower than the melting point of the wax. 2 ) “The wax is paraffin wax, microcrystalline wax, olefin polymerization or depolymerization wax, Or These oxidized waxes , Stone wax, Or The above (characterized in that it is a plant wax. In item 1) Manufacturing method of the toner ", ( 3 ) “Item (1) above, wherein the wax has a penetration of 20 or less at 25 ° C. Or in paragraph (2) Manufacturing method of the toner ", ( 4 ) "The low polar organic solvent Is good Aromatic derivatives ,straight Chain alkane derivatives ,I Soalkane derivatives , A chlorocyclic compound derivative, Or Item (1) to Item (1), which is a naphthalene derivative. 3 Or the method for producing a toner according to any one of the items 5 ) “The drying temperature is not higher than the melting point of the wax or resin, whichever is lower, the items (1) to ( 4 Or the method for producing a toner according to any one of the items 6 ) "The The toner composition is dissolved in a low polar organic solvent at a temperature below the melting point of the wax, Component resin does not melt High In polar organic solvent After re-precipitation, go through the drying process The above items (1) to ( 5 Or the method for producing a toner according to any one of the items 7 ) " After the drying step, Item (1) to item (1), wherein the toner is made into fine particles by mechanical or airflow pulverization 6 The method for producing a toner according to any one of items 1) 8 ) " The method for producing a toner as described in (6) above, wherein the dissolved matter is dropped in a highly polar organic solvent in which the constituent resin does not dissolve and reprecipitated. , ( 9 ) " The method for producing a toner as described in (8) above, wherein the dissolved matter is dropped into a shell solution containing a highly polar organic solvent and reprecipitated. ", (10)" The Component resin does not melt High polarity organic solvent Is Lecoles The Recalls , Tons Or ester In kind This is achieved by the toner manufacturing method according to any one of (1) to (9) above.
[0008]
In addition, the above-mentioned problems are solved by (11) “Toner manufactured by the manufacturing method according to any one of (1) to (10)”, (12) “ Achieved by a toner characterized in that the toner particles constituting the toner include a resin component and a wax component, and the wax component is present as an island-like body of 2.5 to 5 μm ultrafine particles in the resin. Is done.
[0009]
Further, the above-mentioned object is achieved by (13) “Developer characterized in that it contains toner according to item (11) or item (12)” of the present invention.
[0014]
As a result of intensive studies to solve the above problems, a resin compatible with the wax and the wax are kneaded in a hot melt state so as to be compatible at the molecular level, and this ranges from a cooling temperature of 5 ° C. to the melting point of the wax. It was found that a toner obtained by cooling and solidifying in a solid, then dissolving the solidified toner with a low polar organic solvent at a temperature lower than the melting point of the wax, and degassing the solvent through a drying process can solve all of the above problems. It was.
[0015]
The reason why the toner prepared in this way can exhibit oil-less properties efficiently is that in a heat-melt-kneaded toner, these resins having high compatibility with the wax are completely in a compatible state at the molecular level. Thereafter, the mixture is cooled and solidified within a range from 5 ° C. to the melting point of the wax. At this time, the wax and the resin that are completely compatible at the molecular level are somewhat phase-separated at the time of solidification. When this is cooled at a temperature lower than 5 ° C., the solidification rate is too high, and the wax particles cannot grow to a sufficient size, and are fixed in a state of being almost completely compatible with the resin molecules. However, when it is naturally cooled and solidified within the range from 5 ° C. to the melting point of the wax (that is, when it is not forcedly cooled and cooled without taking slow cooling means), the wax grows to a certain size. be able to. Further, since the wax is liquid at a temperature equal to or higher than the melting point of the wax, it acts as a solvent or plasticizer for the resin and maintains compatibility at the molecular level. Therefore, it is necessary to cool within a temperature range from 5 ° C. to the melting point of the wax in order to form fine particles by recrystallization of the wax. However, even with the toner thus cooled and solidified, the interaction between the wax and the resin is not completely lost, and the recrystallized wax and the resin are in a slightly mixed state. Lesiness is still incomplete. According to the present invention, the causal relationship between the resin and the wax can be completely eliminated by further dissolving the toner thus cooled and solidified with an organic solvent having a low polarity. In general, a wax hardly dissolves in an organic solvent at a temperature below the melting point of the wax. The wax becomes liquid at a temperature equal to or higher than the melting point of the wax and can be completely dissolved in a low-polarity organic solvent. However, as soon as the temperature falls below the melting point of the wax, the wax undergoes precipitation phase separation. Further, since the viscosity of the solvent at this time is low, the wax particles rapidly increase and grow to a size of several tens of μm at a stretch.
[0016]
As described above, since the wax does not normally dissolve in the organic solvent at a temperature lower than the melting point of the wax, even if the toner is dissolved in the low polar organic solvent at a temperature lower than the melting point of the wax as in the present invention, only the resin is dissolved in the solvent. However, the wax particles are not dissolved in the solvent, and at this time, the causal relationship between the resin and the wax is completely cut off. In this state, when the solvent is degassed through a drying step at a temperature lower than the melting point of the wax, a state in which the wax is dispersed independently in the resin can be formed. In the drying process, the resin has a microporous state where the solvent has been removed, and the wax melted through the hole during fixing can be efficiently exuded on the surface of the toner layer to facilitate the formation of the release layer. .
[0017]
In addition, it is described in the technology similar to the present invention that “BNT22H” manufactured by Nippon Seika Co., Ltd. and “Seridust 3715” manufactured by Clariant are dissolved in a toluene / cyclohexane mixed solvent by stirring at a temperature of 30 ° C. (Patent Document 10), and in the view of the present inventor, under such conditions, the so-called wax is swollen and does not dissolve. In this form, the wax is precipitated from the solvent during the solvent. Therefore, after melting and kneading like the toner of the present invention, by cooling to a temperature from 5 ° C. to the melting point of the wax, wax particles of an appropriate size are dispersed and fixed in the resin, and the resin remains in the state of the wax particles. Unlike the form in which only the wax is dissolved but the solvent is not dissolved in the solvent, the adjustment method as a toner and the dispersion method and state of the wax are different.
[0018]
[Patent Document 10]
JP 2000-147829 A (page 9, column 16, line 42 to line 44)
[0019]
In addition, a method by phase separation has been proposed, in which resin wax is melt-kneaded in advance.
However, the melted toner is finely dispersed mechanically in hot water and cooled with a large amount of ice, and such rapid cooling causes the size of the wax particles to be about submicron. Since the toner dispersed in water is a pure bulk that does not contain a solvent, it can be said that it is exactly the same value as that obtained by cooling only near the freezing point in a state where only the toner is melt-kneaded. Therefore, the toner in this state still has an interaction between the wax and resin that recrystallizes in the toner. Therefore, as in the present invention, this method is also cooled at a temperature from 5 ° C. to the melting point of the wax after melt-kneading to grow wax particles to an appropriate size, and then only the surrounding resin is dissolved in a low-polar organic solvent. Since the interaction between the wax and the resin is completely stopped and the trace of the solvent being removed is different from the microporous form, it can be said to be another invention completely different from the present invention.
[0020]
In addition, in the technique similar to the present invention, the release agent and the dispersant are put into the organic solvent by stirring and / or heat-treating the wax as the release agent once in the organic solvent in the presence of the dispersant. A technique of precipitating a release agent and a dispersing agent by dissolving and then cooling the solution is disclosed (Patent Document 11). According to this method, the wax and resin are not heat-kneaded to finely disperse the wax, but the dispersant and wax are dissolved in a solvent by stirring and / or heat treatment in the absence of the resin, and then the wax is precipitated by cooling. Based on the principle described by the present inventor, it is considered that the wax is dissolved in a solvent at a high temperature and precipitated by cooling, and this invention is completely different from the present invention. It can be said that this is another different invention.
[0021]
[Patent Document 11]
JP-A-2002-91059 (2nd page, 1st column, 2nd line to 11th line, claim 1, 7th page, 11th column, 23rd line to 39th line)
[0022]
It is considered that the resin finely dispersed by heat kneading of the present invention is completely compatible at the molecular level in the molten state because the resin used is highly compatible with the wax. The size of wax particles precipitated in the resin can be adjusted by cooling at a temperature up to. A roll mill, an extruder, etc. can be used for actual heat kneading. In addition, since the heat melt viscosity of the resin is very high compared to general organic solvents, there is an effect of preventing the wax from growing rapidly into giant particles, and it is thought that the variation in the particle diameter of the precipitated wax is reduced, Even when the toner is redissolved in the solvent, it is not necessary to re-grind the wax particles with a ball mill, a sand mill, an attritor or the like, but a dispersion step may be added using such a disperser carefully.
[0023]
When actually observed using TEM, depending on the cooling temperature, it seems that the size is 250 nm or less (when cooling at 5 to 10 ° C., the size is 250 nm or less. It was difficult to discriminate whether or not it is a wax), and it was found that adjustment was possible in the range of up to 5 μm. If the particle size of the wax is too small, the effect as a release agent is reduced, and if it is too large, problems such as filming and spent are likely to occur. In addition, when cooling is performed at a temperature lower than the cooling lower limit of 5 ° C. of the present invention, for example, when rapidly cooled to a temperature below the freezing point, the releasability of the toner is remarkably lowered, which is not suitable for practical use. As described above, the cause is considered to be that the cooling is too early at a cooling temperature of 5 ° C. or less and the wax particles become too small. Observing the actual particle size is about 250 nm when cooled to 10 ° C., 3 μm at 40 ° C., 5 μm at 50 ° C., and the particle size of wax in the range of 250 nm to 3 μm is ideal in practical use. Therefore, it can be seen that more preferable conditions for the cooling temperature are in the range of 10 to 40 ° C. However, in practice, cooling at 5 ° C. or more can be used without any problem.
[0024]
In addition, the toner particles of the present invention produced by such a method have wax particles having an appropriate small particle size, that is, wax particles having a particle size of 5 to 250 nm or less dispersed in an island shape in the resin. The wax fine particles are not compatible with the surrounding resin components.
Whether or not the toner is the toner of the present invention can be easily confirmed by TEM.
[0025]
Further, in the present invention, at the time of melt kneading, it may be kneaded together with a pigment and a charge control agent in addition to the resin and wax, or when the resin and wax are melt kneaded first and after cooling and solidification, the pigment is dissolved again. Or a charge control agent may be added and a pigment or charge control agent dispersing step may be added by a ball mill, sand mill, attritor or the like.
[0026]
In the toner drying process of the present invention, vacuum drying may be performed, simple air drying may be performed, or heat may be applied. However, it should be below the melting temperature of the resin or wax, whichever is lower, preferably 50 ° C. or below. The dried toner of the present invention is preferably preliminarily mechanically pulverized and then adjusted to a predetermined particle size by an airflow pulverizer or a mechanical pulverizer.
In the drying process, the toner in a state dissolved in the solvent of the present invention is stirred and a poor solvent is added, and the toner is solidified by a solvent shock and dried after precipitation filtration. The energy required is very small and energy is saved. Furthermore, this method can be expanded to allow coagulation and granulation processes to be performed simultaneously by dropping the toner in a solvent state into a highly polar poor solvent. It is also possible to encapsulate the resin by dissolving it in a poor solvent in which a resin soluble in the solvent is dropped.
[0027]
As the resin in the present invention, those conventionally used can be used. Particularly, the resin is an olefin resin such as polyethylene or polypropylene, an olefin copolymer such as EVA or EEA, or ethylene-norbornene. It is preferably used in the case of so-called petroleum resins such as copolymers, alkyl polysaccharides such as ethyl cellulose and methyl cellulose, and cyclized resins such as cyclized polyisoprene and cyclized polybutadiene.
[0028]
In addition, as the wax, paraffin wax, microcrystalline wax, olefin polymerization wax or depolymerization wax, and fossil wax such as oxide wax, montan wax, ceresin wax, or plant wax such as carnauba, candelilla, esparto, etc. Is preferred.
[0029]
Furthermore, it is particularly preferred when the wax has a penetration of 20 or less at 25 ° C.
[0030]
The organic solvent used in the toner production method of the present invention is preferably a low-polar organic solvent, aromatic derivatives such as benzene, toluene and xylene, linear alkane derivatives such as n-hexane and pentene, and isopentene. Particularly preferred are isoalkane derivatives such as cyclohexane, cyclocyclic compound derivatives such as cyclohexane, and naphthalene derivatives such as tetralin and decalin.
[0031]
In addition, the drying temperature in the toner production method of the present invention is preferably equal to or lower than the lower of the melting points of the wax and the resin.
[0032]
In the production method of the present invention, usually, Toner composition Is converted into fine toner by mechanical or airflow pulverization. Or the Toner composition The constituent resin does not melt High Fine toner particles are obtained by reprecipitation in a polar organic solvent.
[0033]
On the other hand, examples of the highly polar organic solvent include alcohols such as methanol, ethanol and propanol, glycols such as cellosolve and carbitol, ketones such as acetone, MEK and MIBK, and esters such as ethyl acetate and butyl acetate. It is preferable that it is a highly polar organic solvent.
[0034]
The toner thus produced can be used as a one-component developer and as a two-component developer mixed with carrier particles in various image forming apparatuses including facsimile, electrostatic printing, and electrophotography. In addition, it can be supplied to the developing / fixing device of the image forming apparatus, and can be stored in a toner container and mounted on the developing / fixing device of the image forming apparatus.
[0035]
【Example】
Examples will be described below.
The above formulation was kneaded repeatedly 5 times in a three roll mill at a temperature of 120 ° C., and cooled while being rolled to a thickness of 5 mm at 20 ° C. Thereafter, the kneaded toner is roughly pulverized to a size of about 2 mm, and toner T 1 It was.
◎ Solving process with solvent
The toner T is gradually introduced into toluene with stirring, and finally dissolved to a solid content of 20% to obtain a toner solution A. 1 It was. The liquid temperature that was 20 ° C. initially increased to 35 ° C. due to the temperature increase due to stirring, but it is much lower than the melting point Mp of the wax and there is no problem.
◎ Drying process
To expedite drying, the toner solution A 1 Was added to 20 times amount of MEK with stirring to solidify the toner solution. Since the cyclic olefin resin is not dissolved in a polar solvent such as MEK, the toner solution immediately coagulates, and toluene is eluted from the coagulated product into MEK, so that a solid precipitate is obtained to some extent.
This toner coagulated precipitate is filtered, vacuum dried, and toner recoagulated toner A 2 Got.
◎ Re-coarse grinding process
Obtained toner A 2 Is roughly pulverized to about 2 mm and toner A 3 Got.
◎ Crush classification process
The coarsely pulverized toner A 3 The toner A is finished to a toner with a volume average diameter of about 7 μm using an airflow crusher. 4 It was.
Further, the toner T is finished to a toner having a volume average diameter of about 7 μm with an airflow pulverizer. 1 It was.
◎ Additive mixing process
Toner A 4 The final toner A was prepared by adding 0.4 phr of silica to the mixture and mixing.
In addition, the toner B 1 The final toner B was prepared by adding 0.4 phr of silica to the mixture.
◎ Evaluation of releasability of fixing
The above toner was evaluated by Ricoh's imajio 7070.
Fixing roller used at this time
(1) Worn fixing roller after using 30000 sheets
(2) Fixing roller worn to some extent after using 20000 sheets
(3) NEW fixing roller
◎ Result
In the case of the fixing roller worn out after using 30,000 sheets of (1)
The toner of A showed good peelability and no wrapping or nail marks were generated, but the toner of B had tight wrapping, and the white nail marks (white nails) with vertical white streaks from the leading edge to the trailing edge of the black solid image in the vertical direction. The toner was burned out).
(2) Fixing roller worn to some extent after using 20000 sheets
A toner has good releasability and no problem
B toner generates white nail marks at the top of the black solid image
In case of (3) NEW fixing roller
No problem with AB
[0036]
◎ Solving process with solvent
Toner T 2 Is gradually poured into toluene while stirring, and finally dissolved to a solids content of 20%. 1 It was. The liquid temperature that was 20 ° C. initially increased to 35 ° C. due to the temperature increase due to stirring, but it is much lower than the melting point Mp of the wax and there is no problem.
◎ Drying process
To expedite drying, the toner solution C 1 Was added to 20 times amount of MEK with stirring to solidify the toner solution. Since the cyclic olefin resin is not dissolved in a polar solvent such as MEK, the toner solution coagulates immediately and toluene is eluted from the coagulated product into MEK, so that a solid precipitate is obtained to some extent.
This toner coagulated precipitate is filtered, vacuum dried, and toner recoagulated toner C 2 Got.
◎ Re-coarse grinding process
Toner C obtained 2 Is roughly pulverized to about 2 mm and toner C 3 Got.
◎ Crush classification process
The above coarsely pulverized toner is finished to a toner having a volume average diameter of about 7 μm with an airflow pulverizer. 4 It was.
The toner T 2 The toner is finished to a toner having a volume average diameter of about 7 μm with an airflow pulverizer. 1 It was.
◎ Additive mixing process
Toner C above 4 Then, 0.4 phr of silica was added and mixed to obtain the final toner C.
In addition, the toner D 1 The final toner D was obtained by adding 0.4 phr of silica to the mixture.
◎ Evaluation of releasability of fixing
The above toner was evaluated by Ricoh's imajio 7070.
Fixing roller used at this time
(1) Worn fixing roller after using 30000 sheets
(2) Fixing roller worn to some extent after using 20000 sheets
(3) NEW fixing roller
◎ Result
In the case of the fixing roller worn out after using 30,000 sheets of (1)
The toner of C showed good releasability and no wrapping or nail marks were generated, but the toner of D became wrapping and white nail marks were observed at the tip of the black solid image.
Further, when the toner of C was confirmed by removing the separation claw of the fixing device, it was possible to pass the paper without any problem even without the separation claw.
(2) Fixing roller worn to some extent after using 20000 sheets
No problem with C toner
For D, there was no white nail mark at the tip (toner was removed by the nail), but a change in gloss was observed on the black solid of the image corresponding to the position of the nail.
In case of (3) NEW fixing roller
No problem with CD
[0037]
(Example 3)
◎ Creation of shell solution
The poor solvent of the toner resin was methanol / MEK = 1/1, and 1 wt% cellulose nitrate was dissolved therein to obtain a shell solution S.
◎ Toner solution preparation
A 3 Was dissolved in toluene to obtain a 25 wt% toner solution.
◎ Granulation encapsulation process
A solution A was dropped into an orifice of 25 μm while stirring into 2000 cc of solution S. 3 Aggregates AS 1 Got. Further, this was washed with methanol, vacuum dried and then microcapsule toner AS 2 It was.
◎ Additive mixing process
AS 2 The final toner AS was prepared by adding 0.4 phr of silica.
As a result of measuring the particle size with a Coulter counter, particles having a volume average diameter of 0.8 μm were obtained.
The above toner was evaluated by Ricoh's imajio 7070.
◎ Result
In the case of the fixing roller worn out after using 30,000 sheets of (1)
The AS toner showed good peelability, and no wrapping or nail marks were generated, but the D toner became wrapping and white nail marks were observed at the end of the black solid image.
As for AS toner, when the separation claw of the fixing device was removed and the confirmation was made, it was possible to pass the paper without any problem even without the separation claw.
(2) Fixing roller worn to some extent after using 20000 sheets
AS toner is no problem
For D, there was no white nail mark at the tip (toner was removed by the nail), but a change in gloss was observed on the black solid of the image corresponding to the position of the nail.
In case of (3) NEW fixing roller
There is no problem in both AS and D
Furthermore, a heat resistance storage test was conducted for C and AS.
When image evaluation was performed on toner stored at 50 ° C. and 72 hours, no difference in image was observed between the unprocessed toner of C and the unprocessed toner of AS. There was a tendency for the transferability to deteriorate and the halftone density to decrease, but for the AS toner, there was no difference between untreated and after storage, and an encapsulation effect appeared.
[0038]
(Example 4)
◎ Creation of shell solution
The poor solvent of the toner resin is ethanol, and 1 wt% of PVA is dissolved therein to dissolve the shell solution S. 1 It was.
◎ Toner solution preparation
A 3 Was dissolved in toluene to obtain a 25 wt% toner solution.
◎ Granulation encapsulation process
S 1 While stirring, the liquid A was dropped from a 25 μm diameter orifice into the liquid 2000 cc. 3 Aggregates ASS 1 Got. This is vacuum dried and microcapsule toner ASS 2 It was.
◎ Additive mixing process
ASS above 2 The final toner ASS was prepared by adding 0.4 phr of silica.
As a result of measuring the particle size with a Coulter counter, particles having a volume average diameter of 0.8 μm were obtained.
The above toner was evaluated by Ricoh's imajio 7070.
◎ Result
In the case of the fixing roller worn out after using 30,000 sheets of (1)
The ASS toner showed good peelability, and no wrapping or nail marks were generated, but the D toner was slightly wound, and white nail marks were observed at the tip of the black solid image.
As for the ASS toner, when the separation claw of the fixing device was removed for confirmation, it was possible to pass the paper without any problem even without the separation claw.
(2) Fixing roller worn to some extent after using 20000 sheets
No problem with ASS toner
For D, there was no white nail mark at the tip (toner was removed by the nail), but a change in gloss was observed on the black solid of the image corresponding to the position of the nail.
In case of (3) NEW fixing roller
No problem for ASS and D
Furthermore, a heat resistance storage test was conducted for C and ASS.
When image evaluation was performed on toner stored at 50 ° C. and 72 hours, no difference in image was observed between the unprocessed toner of C and the unprocessed toner of ASS. Although transferability deteriorated and the halftone density tended to decrease, there was no difference between ASS toner and unprocessed and after storage, and an encapsulation effect appeared.
[0039]
【The invention's effect】
As described above, as is clear from the detailed and specific explanation, the resin compatible with the wax and the wax are kneaded in a hot melt state to be compatible at the molecular level, and this is cooled from the cooling temperature of 5 ° C. to the melting point of the wax. The solidified toner is then cooled and solidified within the range, and then the solidified toner is dissolved in a low-polar organic solvent at a temperature lower than the melting point of the wax, and the toner is degassed through a drying process for a long period of time. Even if the fixing device is worn due to use, the peeling state in the separation process does not wind around the fixing roller, and the occurrence of separation claw marks can be suppressed.
Claims (13)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002283851A JP3998186B2 (en) | 2002-09-27 | 2002-09-27 | Solvent dissolved re-dried coagulated toner |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002283851A JP3998186B2 (en) | 2002-09-27 | 2002-09-27 | Solvent dissolved re-dried coagulated toner |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2004118066A JP2004118066A (en) | 2004-04-15 |
| JP3998186B2 true JP3998186B2 (en) | 2007-10-24 |
Family
ID=32277600
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002283851A Expired - Fee Related JP3998186B2 (en) | 2002-09-27 | 2002-09-27 | Solvent dissolved re-dried coagulated toner |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3998186B2 (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4657957B2 (en) * | 2006-03-16 | 2011-03-23 | 株式会社リコー | Image forming method |
| US10078281B2 (en) * | 2016-09-06 | 2018-09-18 | Canon Kabushiki Kaisha | Toner and method for producing toner |
-
2002
- 2002-09-27 JP JP2002283851A patent/JP3998186B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2004118066A (en) | 2004-04-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3434218B2 (en) | Toner for developing electrostatic images | |
| JP2009541528A (en) | Dispersant for wax | |
| US8299141B2 (en) | Mixed phase method of manufacturing ink | |
| KR100684062B1 (en) | Toner for electrostatically charged image development | |
| JP3998186B2 (en) | Solvent dissolved re-dried coagulated toner | |
| JPH04363330A (en) | Additive-containing fine powdered resin composition and its production | |
| US20060084000A1 (en) | Toner composition for electrophotographic imaging apparatus and method of preparing the same | |
| JP3996388B2 (en) | Method for producing particulate colored resin, particulate colored resin and method for coloring article | |
| US8299140B2 (en) | Discrete ink particle with solid phase and liquid phase | |
| JP4343768B2 (en) | Toner for electrostatic image development | |
| JP2004361509A (en) | Toner for electrostatic image development | |
| JP2007316164A (en) | Method for producing toner | |
| US7267922B2 (en) | Method of preparing particulate phase toner using fractional dissolution and particulate phase toner prepared using the same | |
| JP7435027B2 (en) | Toner container manufacturing method and toner container | |
| JP2008249990A (en) | Method for manufacturing toner for electrostatic charge image development | |
| KR101236573B1 (en) | Process for Producing Toner | |
| US10591835B2 (en) | Crash cooling method to prepare toner | |
| JP2008233602A (en) | Method for manufacturing toner for electrostatic charge image development | |
| JP4029637B2 (en) | Toner production method, toner and printed matter | |
| US20190243266A1 (en) | Crash cooling method to prepare toner | |
| US20190243265A1 (en) | Crash cooling method to prepare toner | |
| JP2005107037A (en) | Method for mixing, method for manufacturing toner, and toner | |
| JP2008249918A (en) | Method for manufacturing toner for electrostatic charge image development | |
| JP2005099528A (en) | Mixing method, manufacturing method of toner and toner | |
| JP5071190B2 (en) | Toner for electrophotography |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20041122 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20070315 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20070514 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20070802 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20070803 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100817 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100817 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110817 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110817 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120817 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120817 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130817 Year of fee payment: 6 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |