JP4018020B2 - Toner production method - Google Patents

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Description

【0001】
【発明が属する技術分野】
本発明は、電子写真法等による画像形成に用いられる静電潜像現像用トナーの製造方法に関する。さらに詳しくは、非水溶性樹脂と、着色剤と樹脂帯電制御剤とを少なくとも含有する、静電潜像現像に使用するトナーの製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
静電荷像現像剤には、トナー粒子およびキャリア粒子を含有している二成分系現像剤と磁性トナー粒子または非磁性トナー粒子を含有する一成分系現像剤が知られている。現像剤のトナー粒子の製法としては、乾式法と湿式法に大きく分けられ、乾式法としては、結着用樹脂と着色剤、帯電制御剤等を混練し粉砕・分級する粉砕法、湿式法としては、結着用樹脂重合時に着色剤、帯電制御剤等を包含させてトナーを得る重合法、乳化重合により樹脂分散液を調製して、一方、溶剤に着色剤、帯電制御剤等を分散させた着色剤分散液を調製してこれらを混合して凝集粒子を形成した後、加熱することにより融合しトナーを得る乳化重合凝集法、下記特許文献1などに記載されている、酸基を有する樹脂を有機溶剤に溶解した溶液に着色剤を分散混合した後、樹脂の酸基を塩基により中和して着色剤混合物を調製し、これに水を加えて乳化して水媒体中にカプセル化された粒子を生成、乾燥してトナーを得る転相乳化法などが知られている。
【0003】
湿式法で水溶液中でトナー粒子を生成する工程を含む場合には、バインダー樹脂以外の添加物である着色剤、帯電制御剤等はトナー粒径の粒子に形成したのちもバインダー樹脂中に取り込まれていることが求められる。
【0004】
【特許文献1】
特許第3063269号公報
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述の湿式法でトナーを生成する場合、樹脂と帯電制御剤との組み合わせによっては、▲1▼帯電制御剤が含有されたトナーが生成しにくい、▲2▼所望の量の帯電制御剤が樹脂粒子中に含有されにくい、等の問題があった。
【0006】
例えば乳化工程で水と作用させるときに、有機相内で均一に分散または溶解状態にあった帯電制御剤が偏在したり凝集したりして、トナーに均一に帯電制御剤が取り込まれず、トナー間で帯電制御剤の含有量が異なったりすることにより、画像形成性が低下してしまう。
【0007】
また、結着合成樹脂中に帯電制御剤を効率良く、均一に内包させるには、乳化工程で、帯電制御剤が水層に排出されることを抑制しなければならない。
【0008】
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、乳化法によるトナー製造方法において、樹脂帯電制御剤がトナーの内部及び表面に均一に存在するトナーの製造方法を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、鋭意研究した結果、乳化法によるトナー製造方法において、特定の非水溶性樹脂と、特定の樹脂帯電制御剤とを用いることにより、上記課題が解決されることを見出し本発明に到達した。
【0010】
即ち、本発明は、酸性解離基を有する少なくとも1種の非水溶性樹脂と、着色剤と、樹脂帯電制御剤とを必須成分とする混合物を、水溶液中に乳化して前記着色剤、前記樹脂帯電制御剤が含有された前記非水溶性樹脂粒子を生成した後、前記非水溶性樹脂粒子を分離し、それを乾燥させてなるトナーの製造方法において、前記樹脂帯電制御剤の単位重量当たりの酸性解離基のグラム当量数が、前記非水溶性樹脂の単位重量当たりの酸性解離基のグラム当量数より多いことを特徴とするトナーの製造方法である。
【0011】
水溶液中でのトナー粒子形成の工程をまたがってトナー粒子内に帯電制御剤を効果を損なうことなく含有させるには、まず帯電制御剤が水に可溶であってはならない。また、非水溶性樹脂と着色剤と帯電制御剤を少なくとも含んでいるトナー粒子において帯電制御剤が各トナー粒子間でほぼ均一に含有されていなければならない。更に、帯電制御剤がトナー粒子表面にも存在していなければならない。
【0012】
そこで、本発明では、樹脂帯電制御剤として、それが含有する単位重量当たりの酸性解離基のグラム当量数が、結着樹脂である非水溶性樹脂の単位重量当たりの酸性解離基のグラム当量数よりも多いものを選択することにより、解決される。水溶液中でのトナー粒子形成の工程をまたがっても、樹脂帯電制御剤が結着樹脂より解離基数が多いつまり親水性が強いため、トナー内部に埋没して効果が発揮できなくなることが少なく済む。このため、添加量を変えることで所望の帯電量に調整できることがわかった。
【0013】
本発明においては、酸性解離基を有する少なくとも1種の非水溶性樹脂と、着色剤と、単位重量当たりの酸性解離基のグラム当量数が、前記非水溶性樹脂の単位重量当たりの酸性解離基のグラム当量数より多い樹脂帯電制御剤とを必須成分とする混合物は、これらを加熱溶融して得る場合と、これらを有機溶剤を用いて溶解して得る場合がありえる。
【0014】
即ち、酸性解離基を有する少なくとも1種の非水溶性樹脂と、着色剤と、単位重量当たりの酸性解離基のグラム当量数が、前記非水溶性樹脂の単位重量当たりの酸性解離基のグラム当量数より多い樹脂帯電制御剤とを必須成分とする混合物を、加熱溶融して得る過程を経由して水溶液中に乳化させて、所望の帯電量に調整できる特性の均一なトナー及びその製造方法を提供することができる。
【0015】
また、酸性解離基を有する少なくとも1種の非水溶性樹脂と、着色剤と、単位重量当たりの酸性解離基のグラム当量数が、前記非水溶性樹脂の単位重量当たりの酸性解離基のグラム当量数より多い樹脂帯電制御剤とを必須成分とする混合物を、前記樹脂と前記樹脂帯電制御剤を溶解する有機溶剤を用いて溶かして得る過程を用いることにより、溶融混練により混合させることなく、容易に混合でき、且つ所望の帯電量に調整できる特性の均一なトナー及びその製造方法を提供することができる。
【0016】
また、本発明においては、非水溶性樹脂としてポリエステル系の樹脂を少なくとも含む樹脂を用いることが好ましい。これにより、粉体流動性及び定着性等のバランスが良いトナーを容易に得ることができ、カラートナーにも適用可能であるトナーを得ることができる。
【0017】
また、本発明においては、カルボキシル基を含む非水溶性樹脂を用いることが好ましい。これにより、中和されやすく、樹脂の親水性が高くなり、樹脂と樹脂帯電制御剤、着色剤等との混合物が容易に乳化されるトナーの製造方法となる。
【0018】
また、本発明においては、単量体として少なくともスルホン酸基含有モノマーを構成単位として含む樹脂帯電制御剤を用いることが好ましい。これにより、トナーが負帯電性を持つトナーを得ることができる。
【0019】
また、本発明においては、樹脂帯電制御剤をトナー粒子に対して0.1〜20重量%含有することが好ましい。これにより所望の帯電量に調整できる特性の均一なトナー及びその製造方法となる。
【0020】
更に、本発明は、ブラック、シアン、イエロー及びマゼンタの1又は複数の色材を含む着色剤を用いることにより、黒又はカラーの画像を良好に形成することができるトナーが得られる。
【0021】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を説明する。
本発明は、樹脂帯電制御剤として、前記樹脂帯電制御剤の単位重量当たりの酸性解離基のグラム当量数が、非水溶性樹脂の単位重量当たりの酸性解離基のグラム当量数よりも多いことを特徴としたトナーの製法であり、結着樹脂は、水溶液中に乳化または分散することで、水溶液中に粒子を形成させる。
【0022】
[非水溶性樹脂]
本発明で用いる結着樹脂である非水溶性樹脂とは中和により自己水分散性樹脂となりうる樹脂も含んでいる。自己水分散性樹脂は、酸性あるいは塩基性の親水性の解離基を分子鎖中に有する樹脂であり、解離基が酸性なら中和剤は塩基を、解離基が塩基性なら中和剤は酸を用いて中和することで、解離基が塩を形成して親水性が向上して自己水分散性となる。
【0023】
中和により、向上した親水性の程度は、該樹脂自体が水に分散できる程度でなければならない。こうして得られた自己水分散性の樹脂は、水溶液と混合することで、乳化が起こり、水溶液中で粒子を生成することができる。例えば、自己水分散性のポリエステル系樹脂は、水溶液中では樹脂粒子表面に親水性の解離基を出し、疎水性部分を包み込むような形をとり、粒子が安定になるようにしている。該親水性の解離基は、樹脂中の解離基を中和剤で中和し、形成した場合でも、樹脂として初めから中和された塩構造を保持している場合でも効果は同じである。
【0024】
中和剤は、おもに酸性基を含んでいる樹脂の場合には、例えばアンモニア、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、トリエチルアミン等が挙げられ、おもに塩基性基を含んでいる樹脂の場合には、例えば塩酸、酢酸等が挙げられる。これらの中和剤で樹脂中の親水性解離基を適切量中和させる。
【0025】
非水溶性樹脂の親水性は、樹脂中の親水性解離基の量およびその中和率により調整でき、これにより分散したときの粒子の大きさも決まってくる。
【0026】
非水溶性樹脂が、樹脂中に有する親水性の解離基(酸性基又は塩基性基)の量としては、特に限定はしないが、樹脂固形分100gあたり10mg当量から1000mg当量である。
【0027】
さらに、非水溶性樹脂が、自己水分散性を発現するために必要な、中和された酸性基または塩基性等の解離基の量は樹脂の分子構造、分子量などにより樹脂そのものの親水性が異なり、それぞれ異なるものであるが、通常樹脂固形分100gに対して1mg当量から500mg当量である。
【0028】
非水溶性樹脂のガラス転移温度としては、30〜100℃、また該樹脂の重量平均分子量としては5,000〜500,000を有するものを用いることが好ましい。
【0029】
結着樹脂である非水溶性樹脂の具体例としては、例えばポリエステル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、エポキシ樹脂、スチレン−アクリル系樹脂等がある。トナーとしての粉体流動性、定着性等のバランスが比較的容易に得られ易いポリエステル系樹脂が好ましく例示される。また、ポリエステル樹脂とスチレン−アクリル共重合体両者の利点を活かして両者をグラフト化した樹脂を用いてもよい。ポリエステル樹脂を使用する事で、シャープメルト性を生かした低温定着化が可能で、透明性、二次色再現性も優れるため、カラートナーにも適している。
【0030】
次に、ポリエステル系樹脂を例にとり、詳細に説明する。
本発明でのポリエステル系非水溶性樹脂とは、例えば中和により自己水分散性となりうるポリエステル系樹脂がある。これは樹脂分子内に存在する、中和で親水性が増加しうる解離基の働きにより、乳化剤や分散安定剤を実質的に用いることなく、水溶液中で安定な粒子を形成することが可能なポリエステル系樹脂である。
【0031】
自己水分散性ポリエステル樹脂、すなわち、中和することにより自己水分散性樹脂となりうるポリエステル樹脂も、既知の合成方法で合成、使用できる。例えば、親水性基として、カルボキシル基を有する自己水分散性樹脂となりうるポリエステル樹脂は通常の重縮合反応により合成される。
【0032】
すなわち、溶剤の存在下、もしくは非存在下において、原料の多塩基酸と多価アルコールを触媒の存在下に脱水縮合する。多塩基酸の一部は、該メチルエステル化物を使用して、脱メタノール重縮合してもよい。
【0033】
使用する多塩基酸としては、例えばテレフタル酸、イソフタル酸、無水フタル酸、無水トリメリット酸、ピロメリット酸、ナフタレンジカルボン酸などの芳香族カルボン酸類、無水マレイン酸、フマル酸、琥珀酸、アルケニル無水琥珀酸、アジピン酸などの脂肪族カルボン酸類、が挙げられる。
【0034】
また、使用する多価アルコールとしては、例えばエチレングリコール、プロピレングリコール、ブタンジオール、ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、グリセリンなどの脂肪族多価アルコール類、シクロヘキサンジオール、シクロヘキサンジメタノール、水添ビスフェノールAなどの脂環式多価アルコール類、ビスフェノールAのエチレンオキサイド付加物、ビスフェノールAのプロピレンオキサイド付加物などの芳香族系ジオール類が挙げられる。
【0035】
ポリエステルの原料である、多塩基酸と、多価アルコールの配合比と反応率によって、例えば末端のカルボキシル基の含有量を制御することができる。あるいは、無水トリメリット酸の使用によっても、主鎖中にカルボキシル基を容易に導入できる。
【0036】
重縮合反応は、酸価と、軟化点が所定の値となったところで終了し、目的とする、自己水分散性となりうるポリエステル樹脂を得ることができる。
【0037】
以上、ポリエステル系樹脂系について説明したが、これ以外の樹脂系においても、ポリエステル系樹脂の替わりに、ウレタン系樹脂、エポキシ系樹脂、アクリル系樹脂等が使用できる。
【0038】
当該樹脂がウレタン系樹脂である場合には、例えばジメチロールプロピオン酸、N−メチルジエタノールアミン等の酸性基または塩基性基含有のジオールを、ポリエチレングリコール等のポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール、アクリルポリオール、ポリブタジエンポリオール等の各種のポリオール成分の一部として、トリレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート等のポリイソシアネートと付加重合させる等、公知の手法で酸性基、または塩基性基含有ウレタン系樹脂が得られる。
【0039】
当該樹脂がエポキシ樹脂の場合には、例えばベースとなるエポキシ樹脂にアジピン酸、無水トリメリット酸等の多価カルボン酸の付加または付加重合によって、或いはジブチルアミン、エチレンジアミン等の付加または付加重合によって、酸性基含有、または塩基性基含有のエポキシ樹脂が得られる。
【0040】
当該樹脂がアクリル系樹脂の場合には、例えば酸性基あるいは塩基性基を含有したアクリル系重合性単量体類と、この親水基を含有した重合性単量体類以外の重合性単量体を、ラジカル開始剤存在下でラジカル重合させて得られるものが使用できる。それを得るための重合反応は、溶液重合でも、懸濁、乳化重合でも適宜利用できる。
【0041】
使用する非水溶性樹脂は、単一の樹脂でも、分子量や単量体組成の異なる複数のものを混合したものでもよい。
【0042】
また、本発明の非水溶性樹脂の解離基としては、酸性解離基または塩基性解離基が挙げられるが負帯電性のトナーを提供することを目的とするため酸性解離基を用いる。本発明で述べている単位重量あたりで比較している解離基の濃度とは、酸性解離基同士の比較または塩基性解離基同士の比較を意味している。トナーの帯電が負帯電になるようにするということでは酸性解離基が望ましい。その酸性解離基としては例えば、カルボキシル基、スルホン酸基、リン酸基などが挙げられる。これらのなかでカルボキシル基が酸性基として好ましい。その理由としては弱酸性基であるので乳化の過程で必要な、塩基による解離基の中和が容易であること、それに伴う塩基消費量が少なく洗浄回数が少なくなること、合成が容易であること等が挙げられる。
【0043】
[着色剤]
本発明のトナー粒子には、公知の着色剤を用いることができるが、これまでに、トナー用材料として用いられているような染料や顔料であれば、限定はなく、例えば以下に示されるような有機、もしくは、無機の染料や顔料が使用可能である。
【0044】
すなわち、黒色の着色剤としては、カーボンブラック、酸化銅、二酸化マンガン、アニリン・ブラック、活性炭、非磁性フェライト、磁性フェライト、マグネタイト等が挙げられる。
【0045】
黄色の着色剤としては、黄鉛、亜鉛黄、カドミウムイエロー、黄色酸化鉄、ミネラルファストイエロー、ニッケルチタンイエロー、ネーブルイエロー、ナフトールイエローS、ハンザイエローG、ハンザイエロー10G、ベンジジンイエローG、ベンジジンイエローGR、キノリンイエローレーキ、パーマネントイエローNCG、タートラジンレーキ、C.I.ピグメントイエロー12、C.I.ピグメントイエロー13、C.I.ピグメントイエロー14、C.I.ピグメントイエロー15、C.I.ピグメントイエロー17、C.I.ピグメントイエロー93、C.I.ピグメントイエロー94、C.I.ピグメントイエロー138等の化合物が挙げられる。
【0046】
橙色の着色剤としては、赤色黄鉛、モリブデンオレンジ、パーマネントオレンジGTR、ピラゾロンオレンジ、バルカンオレンジ、インダスレンブリリアントオレンジRK、ベンジジンオレンジG、インダスレンブリリアントオレンジGK、C.I.ピグメントオレンジ31、C.I.ピグメントオレンジ43等の化合物が挙げられる。
【0047】
赤色の着色剤としては、ベンガラ、カドミウムレッド、鉛丹、硫化水銀、カドミウム、パーマネントレッド4R、リソールレッド、ピラゾロンレッド、ウオッチングレッド、カルシウム塩、レーキレッドC、レーキレッドD、ブリリアントカーミン6B、エオシンレーキ、ローダミンレーキB、アリザリンレーキ、ブリリアントカーミン3B、C.I.ピグメントレッド2、C.I.ピグメントレッド3、C.I.ピグメントレッド5、C.I.ピグメントレッド6、C.I.ピグメントレッド7、C.I.ピグメントレッド15、C.I.ピグメントレッド16、C.I.ピグメントレッド48:1、C.I.ピグメントレッド53:1、C.I.ピグメントレッド57:1、C.I.ピグメントレッド122、C.I.ピグメントレッド123、C.I.ピグメントレッド139、C.I.ピグメントレッド144、C.I.ピグメントレッド149、C.I.ピグメントレッド166、C.I.ピグメントレッド177、C.I.ピグメントレッド178、C.I.ピグメントレッド222等の化合物が挙げられる。
【0048】
紫色の着色剤としては、マンガン紫、ファストバイオレットB、メチルバイオレットレーキ等の化合物が挙げられる。
【0049】
青色の着色剤としては、紺青、コバルトブルー、アルカリブルーレーキ、ビクトリアブルーレーキ、フタロシアニンブルー、無金属フタロシアニンブルー、フタロシアニンブルー部分塩素化物、ファーストスカイブルー、インダスレンブルーBC、C.I.ピグメントブルー15、C.I.ピグメントブルー15:2、C.I.ピグメントブルー15:3、C.I.ピグメントブルー16、C.I.ピグメントブルー60等の化合物が挙げられる。
【0050】
緑色の着色剤としては、クロムグリーン、酸化クロム、ピクメントグリーンB、マイカライトグリーンレーキ、ファイナルイエローグリーンG、C.I.ピグメントグリーン7等の化合物が挙げられる。
【0051】
白色の着色剤としては、亜鉛華、酸化チタン、アンチモン白、硫化亜鉛等の化合物が挙げられる。
【0052】
[樹脂帯電制御剤]
本発明のトナー粒子には、公知の樹脂帯電制御剤を用いることができる。ただし、樹脂帯電制御剤の単位重量当たりの酸性解離基のグラム当量数が使用する結着樹脂の単位重量当たりの酸性解離基のグラム当量数よりも多いものが選択される。
【0053】
水溶液中でのトナー粒子形成の工程をまたがってトナー粒子内に帯電制御剤を効果を損なうことなく含有させるには、まず帯電制御剤が水に可溶であってはならない。非水溶性樹脂と着色剤と樹脂帯電制御剤を少なくとも含んでいるトナー粒子において帯電制御剤が各トナー粒子間でほぼ均一に含有されていなければならない。また、帯電制御剤がトナー粒子表面にも存在していなければならない。
【0054】
それらの課題を解決するためには、樹脂帯電制御剤として、それが含有する単位重量当たりの酸性解離基のグラム当量数が結着樹脂である非水溶性樹脂樹脂の単位重量当たりの酸性解離基のグラム当量数よりも多いものを選択することにより、解決される。水溶液中でのトナー粒子形成の工程をまたがっても樹脂帯電制御剤が結着樹脂より解離基数が多いつまり親水性が強いため、トナー内部に埋没して効果が発揮できなくなることが少なく済み、また添加量を変えることで所望の帯電量に調整できることがわかった。
【0055】
なお樹脂帯電制御剤の酸塩基性解離基濃度を定量的に特性化する方法としては電位差滴定を用いる。これにより樹脂帯電制御剤の持つ酸性または塩基性を示す解離基量を把握することができ、この酸性度、塩基性度を管理することによりに製造毎に同じ帯電量のトナーを製造することが可能になる。
【0056】
本発明で使用できる酸性樹脂帯電制御剤としては、酸量が塩基量より多いものが用いられる。一方、樹脂帯電制御剤のうち、塩基性樹脂帯電制御剤としては、塩基量が酸量より多いものが用いられる。樹脂より樹脂帯電制御剤の酸性解離基量または塩基性解離基量が大きくなる様にする。
【0057】
樹脂帯電制御剤は必ずしも1成分である理由はなく、場合によっては複数成分を用いても良く、この場合も単位重量あたりの酸性または塩基性解離基のグラム当量数が樹脂の単位重量あたりの酸性または塩基性解離基のグラム当量数よりも高くなるようにすれば何ら問題はない。
【0058】
樹脂帯電制御剤の粒子径は適宜選択することができるが、結着樹脂である非水溶性樹脂との相溶性、結着樹脂への分散性を早くするためにできるだけ小さなものが用いられる。
【0059】
本発明において、樹脂帯電制御剤は、既知のものを使用することができ、重合体の側鎖に、スルホン酸基、カルボン酸基、フェノール基、チオフェノール基等、またはそれらの塩から選ばれる置換基を有する樹脂が挙げられる。本発明ではこの樹脂帯電制御剤を構成する単量体の1つとして少なくともスルホン酸基含有単量体を使用するのが望ましい。カルボキシル基またはカルボキシル基塩基含有単量体、スルホン酸またはスルホン酸塩基含有単量体を構成成分として含む樹脂は帯電付与効果が向上するが、とりわけスルホン酸基含有またはスルホン酸塩基含有単量体が負帯電性を高める効果があるため好ましい。
【0060】
重合体の側鎖についた前記置換基が形成する塩として、アルカリ金属、アルカリ土類金属イオンと形成する塩およびアミン及び4級アンモニウム等の有機塩基と形成する塩が挙げられる。
【0061】
また、本発明における樹脂帯電制御剤が0.1重量%未満の場合は効果が得られなく、20重量%を超える場合はトナー樹脂中での分散が悪くなるために帯電分布が広くなり、カブリ等に影響がでる、高温高湿時と低温低湿時での帯電量に差が大きくなる。
【0062】
本発明に使用する樹脂帯電制御剤は、スルホン酸基またはその塩を含有する芳香族または脂肪族系重合性モノマーとこれと共重合しうる他の重合性モノマーを共重合することで得る。
【0063】
酸基としてスルホニル基を有するモノマーの具体例としては、2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸、2−メタクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸、スチレンスルホン酸、2−アクリロイル−2−メチルプロパンスルホン酸、2−メタクリロイル−2−メチルプロパンスルホン酸等を挙げることができる。
【0064】
芳香族スルホン酸基含有モノマーとしては、ビニルスルホン酸、アリルビニルスルホン酸、2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸、メタクリロイルオキシエチルスルホン酸等のアルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩、アミン塩及び4級アンモニウム塩等が挙げられる。
【0065】
脂肪族スルホン酸基含有モノマーとしては、スチレンスルホン酸、スルホフェニルアクリルアミド、スルホフェニルマレイミド、及びスルホフェニルイタコンイミドなどのアルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩、アミン塩及び4級アンモニウム塩等が挙げられる。
【0066】
共重合しうる他の重合性モノマーとしては、芳香族ビニル系モノマー、エチレン性不飽和カルボン酸エステルモノマー等が挙げられる。それらの例としては、スチレン誘導体としてスチレン、α−メチルスチレン、β−メチルスチレン、ο−メチルスチレン、m−メチルスチレン、p−メチルスチレン、2,4−ジメチルスチレン、p−n−ブチルスチレン、p−tert−ブチルスチレン、p−n−ヘキシルスチレン、p−n−オクチルスチレン、p−n−ノニルスチレン、p−n−デシルスチレン、p−n−ドデシルスチレン、p−メトキシスチレン、p−フェニルスチレン等、アクリル系重合性モノマーとしてメチルアクリレート、エチルアクリレート、n−プロピルアクリレート、iso−プロピルアクリレート、n−ブチルアクリレート、iso−ブチルアクリレート、tert−ブチルアクリレート、n−アミルアクリレート、n−ヘキシルアクリレート、2−エチルヘキシルアクリレート、n−オクチルアクリレート、n−ノニルアクリレート、シクロヘキシルアクリレート、ベンジルアクリレート、ジメチルフォスフェートエチルアクリレート、ジエチルフォスフェートエチルアクリレート、ジブチルフォスフェートエチルアクリレート、2−ベンゾイルオキシエチルアクリレート等、メタクリル系重合性モノマーとしてメチルメタクリレート、エチルメタクリレート、n−プロピルメタクリレート、iso−プロピルメタクリレート、n−ブチルメタクリレート、iso−ブチルメタクリレート、tert−ブチルメタクリレート、n−アミルメタクリレート、n−ヘキシルメタクリレート、2−エチルヘキシルメタクリレート、n−オクチルメタクリレート、n−ノニールメタクリレート、ジエチルフォスフェートエチルメタクリレート、ジブチルフォスフェートエチルメタクリレート等、メチレン脂肪族モノカルボン酸エステル等、ビニルエステルとして酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、酪酸ビニル、安息香酸ビニル、ギ酸ビニル等、ビニルエーテルとしてビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル、ビニルイソブチルエーテル等、ビニルケトンとしてビニルメチルケトン、ビニルヘキシルケトン、ビニルイソプロピルケトン等挙げられる。その他複数の官能基をもつ重合性モノマー、具体的にはジエチレングリコールジアクリレート、トリエチレングリコールジアクリレート、テトラエチレングリコールジアクリレート、ポリエチレングリコールジアクリレート、1,6−ヘキサンジオールジアクリレート、ネオペンチルグリコールアクリレート、トリプロピレングリコールジアクリレート、ポリプロピレングリコールジアクリレート、2,2’−ビス(4−(アクリロキシ・ジエトキシ)フェニル)プロパン、トリメチロールプロパントリアクリレート、テトラメチロールメタンテトラアクリルレート、エチレングリコールジメタクリルレート、ジエチレングリコールジメタクリレート、トリエチレングリコールジメタクリレート、テトラエチレングリコールジメタクリレート、ポリエチレングリコールジメタクリレート、1,3−ブチレングリコールジメタクリレート、1,6−ヘキサンジオールジメタクリレート、ネオペンチルグリコールジメタクリレート、ポリプロピレングリコールジメタクリレート、2,2’−ビス(4−(メタクリロキシ・ポリエトキシ)フェニル)プロパン、トリメチロールプロパントリメタクリレート、テトラメチロールメタンテトラメタクリレート、ジビニルベンゼン、ジビニルエーテル等が使用できる。
【0067】
共重合させるに際して用いることのできる重合開始剤としては、特に制限はなく、ラジカル重合反応において、通常使用される公知のアゾ系開始剤または過酸化物開始剤等が使用できる。
【0068】
[解離基数の測定]
本発明において、非水溶性樹脂、樹脂帯電制御剤の単位重量あたりの解離基数(酸価、水酸基価)は、例えば以下の方法により求める。基本操作は日本工業規格J1S K 0070に準じるが使用する試薬およびその種類、器具などはこれらに限定されるわけではない。
【0069】
(酸性解離基数(酸価)の測定)
・装置及び器具
フラスコ、ビュレット、水浴又はヒーター
・試薬
0.1kmol/m3塩酸
0.1kmol/m3水酸化カリウムエタノール溶液(標定は、0.1kmol/m3塩酸25mlを全ピペットを用いて三角フラスコに取り、フェノールフタレイン溶液を加え、0.1kmol/m3水酸化カリウムエタノール溶液で滴定し、中和に要した量からファクターを求める。)
フェノールフタレイン溶液
溶剤(ジエチルエーテルとエタノールを体積比で1:1又は2:1で混合したもの。これらは、使用直前にフェノールフタレイン溶液を指示薬として数滴加え、0.1kmol/m3水酸化カリウムエタノール溶液で中和する。)
・測定法
(a)樹脂をフラスコに精秤する。
(b)溶剤及び指示薬としてフェノールフタレイン溶液を数滴加え、水浴上で樹脂が完全に溶けるまで十分に振り混ぜる。
(c)0.1kmol/m3水酸化カリウムエタノール溶液で滴定し、指示薬の紅色が消えなくなったときを終点とする。
・計算
A=5.611×B×f/S
ただし、A:酸価(mgKOH/g)
B:滴定に用いた0.1kmol/m3水酸化カリウムエタノール溶液の量(ml)
f:0.1kmol/m3水酸化カリウムエタノール溶液のファクター
S:樹脂の質量(g)
5.611:水酸化カリウムの式量56.11×1/10
【0070】
(塩基性解離基数(水酸基価)の測定)
・装置及び器具
メスシリンダー、ピペット、フラスコ、オイルバス
・試薬
アセチル化試薬(例えば無水酢酸をフラスコに取り、ピリジンを加えて、十分に振り混ぜるたもの。)
フェノールフタレイン溶液
0.5kmol/m3水酸化カリウムエタノール溶液
・測定法
(a)樹脂を所定量フラスコに精秤し、これにアセチル化試薬をピペットを用いて加える。
(b)フラスコを温度95〜100℃のオイルバス中に浸して加熱する。
(c)1時間後フラスコをオイルバスから取り出し、放冷後、水を加えて振り動かして無水酢酸を分解する。
(d)更に、分解を完全にするため、再びフラスコをオイルバス中で10分間加熱し、放冷後エタノールでフラスコの壁を洗う。
(e)フェノールフタレイン溶液数滴を指示薬として加え、0.5kmol/m3水酸化カリウムエタノール溶液で滴定し、指示薬の薄い紅色が消えなくなったときを終点とする。
(f)空試験は、樹脂を入れないで(a)〜(e)を行う。
(g)試料が溶解しにくい場合は、少量のピリジンを追加するか、他の溶剤例えばキシレン、トルエン、THFを加えて溶解する。
・計算
A=[{(B−C)×28.05×f}/S]+D
ただし、A:水酸基価(mgKOH/g)
B:空試験に用いた0.5kmol/m3水酸化カリウムエタノール溶液の量(ml)
C:滴定に用いた0.5kmol/m3水酸化カリウムエタノール溶液の量(ml)
f:0.5kmol/m3水酸化カリウムエタノール溶液のファクター
S:樹脂の質量(g)
D:酸価
28.05:水酸化カリウムの式量56.11×1/2
【0071】
従って、本発明中で述べている非水溶性樹脂ならびに樹脂帯電制御剤の単位重量あたりの解離基の濃度とは、電位差滴定を用いて得られた酸価、水酸基価から求めることができる。例えば樹脂量(g)あたり含まれる酸性解離基量は中和に用いたKOH(mg)÷(1000×KOH式量)となる。
【0072】
なお非水溶性樹脂ならびに樹脂帯電制御剤の解離基を求める際の溶媒は樹脂の種類により溶ける溶媒に変え、中和剤の塩基、酸も特に限定はなく市販品から適当なものを用いることができ、市販の測定装置を用いることもできる。
【0073】
[乳化機等]
本発明において乳化に使用される乳化機としては、特に限定されるものではなく、乳化機、分散機として、一般に市販されているものであれば使用することができる。例えば、ウルトラタラックス(IKA社製)、ポリトロンホモジナイザー(キネマティカ社製)、TKオートホモミクサー(特殊機化工業(株)製)、ナショナルクッキングミキサー(松下電器産業(株)製)等のバッチ式乳化機、エバラマイルダー(荏原製作所(株)製)、TKパイプラインホモミクサー、TKホモミックラインフロー、フィルミックス(特殊機化工業(株)製)、コロイドミル(神鋼パンテック社製)、スラッシャー、トリゴナル湿式微粉砕機(三井三池化工機(株)製)、キャビトロン(ユーロテック社製)、ファインフローミル(太平洋機工(株)製)等の連続式乳化機、クレアミックス(エムテクニック社製) 、フィルミックス(特殊機化工業(株)製)等のバッチ、または、連続両用乳化機等が挙げられるがこれらに限定されるわけではない。
【0074】
本発明において使用し得る、他の構成成分(添加剤成分)としては、低分子系帯電制御剤類や離形剤類などの、各種の助剤類が挙げられ、その使用目的および使用条件に応じて、適宜、選択して使用することが出来る。
【0075】
[製造方法]
次に、本発明の具体的な製造方法を、非水溶性樹脂として中和により自己水分散性となりうる樹脂を例にとって以下に説明する。
【0076】
まず、第1工程で中和により自己水分散性となりうる樹脂を中和剤で中和して得られた自己水分散性樹脂と、樹脂を溶解する有機溶剤と、着色剤と、樹脂帯電制御剤と必要に応じてその他の添加物とを均一に混合した混合物を調製する。
【0077】
酸性解離基を有しており、この酸性解離基が塩基で中和されて自己水分散性樹脂となる非水溶性樹脂の場合、単位重量当たりの酸性解離基のグラム当量数が、樹脂の単位重量当たりの酸性解離基のグラム当量数より多い樹脂帯電制御剤と混合させる。塩基性解離基を有しており、この塩基性解離基が酸基で中和されて自己水分散性樹脂となる非水溶性樹脂の場合、単位重量当たりの塩基性解離基のグラム当量数が、樹脂の単位重量当たりの塩基性解離基のグラム当量数より多い樹脂帯電制御剤と混合させる。
【0078】
樹脂帯電制御剤、着色剤の混合は、分散機等の既知の分散手段により行なう。
有機溶剤を用いて混合物を得る場合、樹脂と有機溶剤とを混合し、分散機等で樹脂帯電制御剤、着色剤等を分散させる。
【0079】
本発明の上記溶解工程に使用することができる溶剤としては、公知慣用のものがいずれも使用できる。溶剤としては、1種を単独で用いる様にしても良いし、異なる2種以上を用いても良い。
【0080】
また、有機溶剤を使用しないで非水溶性樹脂を主体とした固形分の溶融体と中和剤を用い水溶液中で中和して乳化する場合はこの限りではない。
【0081】
また、有機溶剤は、乳化時の乳化のしやすさ、得られる粒子の形態(状態)、及び粒度分布の良好性という観点から、樹脂を溶解する有機溶剤と、当該溶剤より、より親水性の高い、表面張力低減性の有機溶剤との混合物が使用することもできる。
【0082】
有機溶剤としては、非水溶性樹脂を溶解するものであれば使用できるが好ましくは、容易に脱溶剤され得る、例えばメチルエチルケトンまたは酢酸エチルなどの、いわゆる低沸点溶剤の使用が適切である。また、例えばアセトン、ブタノール、イソプロピルアルコール、ヘキサンジオール、テトラヒドロフラン、ジメチルホルムアミド、ブチルセロソルブ等の水溶性、若しくは親水性の高い、表面張力低減性有機溶媒を用いることができる。また、溶剤として、二種以上の溶剤の混合使用も可能である。
【0083】
有機溶剤を用いず、溶融混練により混合物を得る場合、混練機を使用して樹脂帯電制御剤、着色剤等を非水溶性樹脂にさらに分散させる。その後得られた混合物を樹脂を溶解する有機溶剤を用いて溶かして使用しても、有機溶剤を用いずそのまま水溶液中に乳化しても良い。
【0084】
樹脂は、次工程で水を加える前に中和剤で必要量中和する。すでに、酸性解離基又は塩基性解離基が中和されており、自己水分散性を有している樹脂の場合は、本工程で中和する必要がない。
【0085】
第2工程で、前工程で得られた混合物を乳化させ、樹脂帯電制御剤、着色剤等が内包された自己水分散性の樹脂の粒子を生成する。
【0086】
解離基の一部又は全部が中和された自己分散性樹脂を有機溶剤に溶解した混合物に、水を加えて、乳化させることによって、樹脂が水中で粒子状に安定的に分散する。乳化の液温は10〜40℃程度が好ましい。但し、液温により粒径が変わるので、一定温度に保持する必要がある。用いる水としては、イオン交換水や蒸留水が好ましい。
【0087】
乳化に当たって必要であれば、水に中和剤を添加してもよい。
また、必要であれば、乳化剤や分散安定剤を併用してもよい。
【0088】
乳化剤としては、例えばラウリル硫酸ナトリウム、ドデシルジフェニルオキサイドジスルホン酸ナトリウム、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム等のアニオン性界面活性剤、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンノニルフェノールエーテル等の非イオン性界面活性剤が挙げられる。
【0089】
分散安定剤としては、水溶性高分子化合物が用いられ、例えばポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ヒドロキシエチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、セルロースガムが挙げられる。
【0090】
非水溶性樹脂を有機溶剤に溶解せず、溶融混練により樹脂帯電制御剤、着色剤等と混合させる製造方法の場合も、同一の製造工程を適用することができる。
【0091】
第3工程では、乳化後、生成粒子が分散した水から、この粒子を回収する。この工程で、トナー中及び水中から有機溶剤を除去する脱溶剤処理を行なう。
【0092】
次に、樹脂を中和した上述の中和剤とは逆極性の中和剤を用いて処理する。すなわち、トナーを構成する非水溶性樹脂が、酸性解離基を中和された場合には酸を用い、又、塩基性解離基を中和された場合は塩基を用いて、樹脂を元の解離基の状態に戻す。この処理を行わない場合、空気中の水分の影響を受けやすくなり、トナーの帯電性に欠陥が生じる。
【0093】
上述の処理は必ずしも全て行わなければならないものではなく、場合に応じて取捨選択することができる。
【0094】
最後に、水中から濾過等により粒子を回収し、必要に応じてイオン類等水溶性成分、サブミクロン微粒子等トナーの帯電性に影響を及ぼす不純物類を除去する洗浄を行い、乾燥させて粉体状のトナーを得る。乾燥法は既知の乾燥方法のいずれでもよく、例えば凍結乾燥法、気流式乾燥法等が挙げられる。
【0095】
得られたトナーには、シリカ、酸化チタン等添加剤を加えたり、種々の表面改質を行うことも可能である。また、上述の製造プロセス中で、ワックスや樹脂系以外の電荷制御剤等を加えることもできる。
【0096】
【実施例】
以下、実施例により、本発明を更に具体的に説明するが、本発明はこれらにより、何ら限定されるものではない。
【0097】
実施例又は比較例におけるトナー評価は、以下のように行った。
得られたトナーの粒子径、及び、粒子径分布は、コールターマルチサイザー(コールター社製)を用いて測定した。
【0098】
得られたトナーの平均円形度は、フロー式粒子像分析装置FPIA-2000(東亜医用電子社製)を用いて測定を行った。平均円形度は該測定装置において検出される粒子像において、(粒子像と同じ投影面積をもつ円の周囲長)/(粒子投影像の周囲長)で定義され、1以下の値をとる。
【0099】
非水溶性樹脂、樹脂帯電制御剤の酸性解離基量のグラム当量数の電位差滴定は、以下のようにして行なう。樹脂1gをテトラヒドロフランで溶解して、市販のN/10水酸化カリウム−エタノール溶液(キシダ化学製)を用いて滴定した。中和に要したN/10水酸化カリウム−エタノール溶液の量より樹脂が有する酸性解離基のグラム当量数が求められる。
【0100】
(実施例1)
酸性解離基0.250mmol/gのポリエステル樹脂(酸価:14mgKOH/g)170重量部、酸性解離基0.374mmol/gの樹脂帯電制御剤(酸価:21mgKOH/g)5重量部に、メチルエチルケトン180重量部を加え、よく溶解した後に、カーボンブラック20重量部、ワックス10重量部を添加し、フィルミックス56型(特殊機化工業製)に投入し、40m/sで5分間分散させて、分散終了後、メチルエチルケトンにより、固形分を50%に調整し、樹脂溶液混合物を得た。この樹脂溶液混合物200重量部に、1規定アンモニア水2重量部を加え、ホモジナイザーの回転数を5000RPMに設定し、脱イオン水100部を滴下して、乳化、粒子生成させた。次いで、減圧蒸留により、メチルエチルケトンを除去し、希塩酸を用いて粒子表面のアンモニアを中和・除去し、濾過水洗を行った後、乾燥して、疎水性シリカを加えて混合し体積平均粒径7.2μm、円形度0.97のトナー粒子を得た。樹脂帯電制御剤を製造する際はスチレン、2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸、アクリル酸からなるモノマー混合物を使用した。
【0101】
(実施例2)
酸性解離基0.250mmol/gのポリエステル樹脂(酸価:14mgKOH/g)170重量部、酸性解離基0.713mmol/gの樹脂帯電制御剤(酸価:40mgKOH/g)5重量部に、メチルエチルケトン180重量部を加え、よく溶解した後に、カーボンブラック20重量部、ワックス10重量部を添加し、フィルミックス56型(特殊機化工業製)に投入し、40m/sで5分間分散させて、分散終了後、メチルエチルケトンにより、固形分を50%に調整し、樹脂溶液混合物を得た。この樹脂溶液混合物200重量部に、1規定アンモニア水2重量部を加え、ホモジナイザーの回転数を5000RPMに設定し、脱イオン水100部を滴下して、乳化、粒子生成させた。次いで、減圧蒸留により、メチルエチルケトンを除去し、希塩酸を用いて粒子表面のアンモニアを中和・除去し、濾過水洗を行った後、乾燥して、疎水性シリカを加えて混合し体積平均粒径6.2μm、円形度0.97のトナー粒子を得た。樹脂帯電制御剤を製造する際はスチレン、2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸、アクリル酸からなるモノマー混合物を使用した。
【0102】
(実施例3)
酸性解離基0.250mmol/gのポリエステル樹脂(酸価:14mgKOH/g)170重量部、酸性解離基0.499mmol/gの樹脂帯電制御剤(酸価:28mgKOH/g)5重量部に、メチルエチルケトン180重量部を加え、よく溶解した後に、カーボンブラック20重量部、ワックス10重量部を添加し、フィルミックス56型(特殊機化工業製)に投入し、40m/sで5分間分散させて、分散終了後、メチルエチルケトンにより、固形分を50%に調整し、樹脂溶液混合物を得た。この樹脂溶液混合物200重量部に、1規定アンモニア水2重量部を加え、ホモジナイザーの回転数を5000RPMに設定し、脱イオン水100部を滴下して、乳化、粒子生成させた。次いで、減圧蒸留により、メチルエチルケトンを除去し、希塩酸を用いて粒子表面のアンモニアを中和・除去し、濾過水洗を行った後、乾燥して、疎水性シリカを加えて混合し体積平均粒径6.8μm、円形度0.97のトナー粒子を得た。樹脂帯電制御剤を製造する際はスチレン、アクリル酸2−エチルヘキシル、2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸からなるモノマー混合物を使用した。
【0103】
(実施例4)
カーボンブラックの替わりに銅フタロシアニン20重量部を用いる以外は実施例1と同様にして、体積平均粒径6.5μm、円形度0.97のトナー粒子を得た。
【0104】
(実施例5)
カーボンブラックの替わりにピグメントイエロー17 20重量部を用いる以外は実施例1と同様にして、体積平均粒径7.5μm、円形度0.97のトナー粒子を得た。
【0105】
(実施例6)
ポリエステル樹脂(酸価:12mg・KOH/g)170重量部に、カーボンブラック20重量部、ワックス10重量部の割合の原材料をヘンシェルミキサーに投入、10分間混合した原材料を、三井鉱山(株)製ニーディクスMOS140−800で120℃以下で溶融混練分散させ、樹脂混合物を得た。この樹脂混合物100重量部にメチルエチルケトン100重量部を加え、よく溶解し、固形分を50%の樹脂溶液混合物を得た。
【0106】
酸性解離基0.250mmol/gのポリエステル樹脂(酸価:14mgKOH/g)170重量部、酸性解離基0.499mmol/gの樹脂帯電制御剤(酸価:28mgKOH/g)5重量部、カーボンブラック20重量部、ワックス10重量部の割合の原料をヘンシェルミキサーに投入、10分間混合した原材料を、三井鉱山(株)製ニーディクスMOS140−800で120℃以下で溶融混練分散させ、樹脂混合物を得た。この樹脂混合物100重量部にメチルエチルケトン180重量部を加え、よく溶解し、固形分を50%の樹脂溶液混合物を得た。この樹脂溶液混合物200重量部に、1規定アンモニア水2重量部を加え、ホモジナイザーの回転数を5000RPMに設定し、脱イオン水100部を滴下して、乳化、粒子生成させた。次いで、減圧蒸留により、メチルエチルケトンを除去し、希塩酸を用いて粒子表面のアンモニアを中和・除去し、濾過水洗を行った後、乾燥して、体積平均粒径6.8μm、円形度0.97のトナー粒子を得た。樹脂帯電制御剤を製造する際はスチレン、2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸、アクリル酸からなるモノマー混合物を使用した。
【0107】
(比較例1)
スチレン、メタクリル酸ブチル、2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸からなるモノマー混合物を使用し得た酸性解離基0.070mmol/gの樹脂帯電制御剤(酸価:4mgKOH/g)を用いる以外は実施例1乃至3と同様にして、体積平均粒径9.2μm、円形度0.97のトナー粒子を得た。
【0108】
(比較例2)
スチレン、メタクリル酸ブチル、2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸からなるモノマー混合物を使用し得た酸性解離基0.141mmol/gの樹脂帯電制御剤(酸価:8mgKOH/g)を用いる以外は実施例1乃至3と同様にして、体積平均粒径7.7μm、円形度0.97のトナー粒子を得た。
【0109】
(比較例3)
スチレン、メタクリル酸ブチル、2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸からなるモノマー混合物を使用し得た酸性解離基0.070mmol/gの樹脂帯電制御剤(酸価:4mgKOH/g)を用いる以外は実施例4と同様にして、体積平均粒径7.9μm、円形度0.97のトナー粒子を得た。
【0110】
(比較例4)
スチレン、メタクリル酸ブチル、2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸からなるモノマー混合物を使用し得た酸性解離基0.070mmol/gの樹脂帯電制御剤(酸価:4mgKOH/g)を用いる以外は実施例5と同様にして、体積平均粒径8.1μm、円形度0.97のトナー粒子を得た。
【0111】
(比較例5)
スチレン、メタクリル酸ブチル、2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸からなるモノマー混合物を使用し得た酸性解離基0.070mmol/gの樹脂帯電制御剤(酸価:4mgKOH/g)を用いる以外は実施例6と同様にして、体積平均粒径9.0μm、円形度0.97のトナー粒子を得た。
【0112】
(比較例6)
スチレン、メタクリル酸、メタクリル酸メチル、メタクリル酸−n−ブチルからなるモノマー混合物を使用し得た酸性解離基0.450mmol/gアクリル樹脂を用いる以外は実施例2と同様にして、体積平均粒径7.0μm、円形度0.97のトナー粒子を得た。
【0113】
(比較例7)
酸性解離基0.374mmol/gの樹脂帯電制御剤(酸価:21mgKOH/g)0.05重量部とする以外は実施例1と同様にして、体積平均粒径7.0μm、円形度0.97のトナー粒子を得た。
【0114】
(比較例8)
酸性解離基0.374mmol/gの樹脂帯電制御剤(酸価:21mgKOH/g)30重量部とする以外は実施例1と同様にして、体積平均粒径6.0μm、円形度0.97のトナー粒子を得た。
【0115】
[特性評価]
上述の実施例及び比較例それぞれにつき、得られたトナーを、平均粒子径60μmのフェライトキャリア97重量部に対し3重量部の割合で混合攪拌して2成分の現像剤を調整し、帯電特性の環境安定性を確認した。20℃,50%RHの常温常湿、35℃、80%RHの高温高湿の各環境条件下において帯電量測定を行い、常温常湿/高温高湿環境による帯電量比を比較した。
【0116】
また、これらのトナーを使用して現像剤を調製して「AR−C150」(シャープ社製)を用いて、「フルカラー専用紙」(シャープ社製、品番:PP106A4C)上にトナー付着量が0.8mg/cm2 になるように調整して印字させ、外部定着機を用いて、画像サンプルを作成した。
【0117】
画像サンプルの評価は、以下のようにして行なった。転写率は所定チャートにて複写したサンプルの紙面上のトナー重量Mpと感光体上に残存したトナー重量Mdから計算し、85%以上の場合、合格と判断した。
【0118】
転写率は、次式により求める。
転写率=(100 ×Mp)/(Md+Mp)
画像サンプルの光学濃度は、「X−Rite938分光測色濃度計」(日本平版印刷機材社製)により測定し、光学濃度が1.5以上あれば、良好と判断した。
【0119】
画像サンプルの白地カブリは、黒トナーの場合は、A4サイズの前記専用紙の白度を、予め「白度計」(日本電色工業社製)にて測定し、その値を第1測定値とする。次に、直径55mmの白円を含む原稿を用いて、3枚複写し、得られたコピーサンプルの白部を前記白度計にて測定し、この値を第2測定値とする。第1測定値から第2測定値を差し引いた値をカブリの値とし、その値が2.0以下であれば、良好と判断した。カラートナーの場合は、目視にて、判断を行った。
それぞれの評価の結果を表1に示す。
【0120】
【表1】

Figure 0004018020
【0121】
上述した評価基準に基づき評価を行なった結果、表1に示したように、本発明の条件に合致する、即ち、樹脂帯電制御剤の単位重量当たりの酸性解離基のグラム当量数が、非水溶性樹脂の単位重量当たりの酸性解離基のグラム当量数より多い実施例1乃至6は合格であり、本発明の条件に合致しない、即ち、樹脂帯電制御剤の単位重量当たりの酸性解離基のグラム当量数が、非水溶性樹脂の単位重量当たりの酸性解離基のグラム当量数より少ない比較例1乃至8は不合格であることが判った。
【0122】
【発明の効果】
本発明によるトナーの製造方法を用いると、樹脂帯電制御剤の単位重量当たりの酸性解離基のグラム当量数が、非水溶性樹脂の単位重量当たりの酸性解離基のグラム当量数より多くすることにより、トナー樹脂中に樹脂帯電制御剤を効率良く均一に含有でき、トナーを製造する時の帯電制御剤利用効率が高く、内包する帯電制御剤の濃度調整ができる。それによって、このトナーを用いて画像を形成した場合、カブリや画像濃度ムラがなく、良好な画像が得られる。[0001]
[Technical field to which the invention belongs]
The present invention relates to a method for producing a toner for developing an electrostatic latent image used for image formation by electrophotography or the like. More specifically, the present invention relates to a method for producing a toner used for electrostatic latent image development, which contains at least a water-insoluble resin, a colorant, and a resin charge control agent.
[0002]
[Prior art]
As an electrostatic charge image developer, a two-component developer containing toner particles and carrier particles and a one-component developer containing magnetic toner particles or non-magnetic toner particles are known. The toner particles for the developer are roughly divided into a dry method and a wet method. The dry method includes a pulverization method in which a binder resin, a colorant, a charge control agent and the like are kneaded and pulverized and classified, and a wet method. , A polymerization method in which a colorant, a charge control agent, etc. are included during polymerization of the binder resin, and a resin dispersion is prepared by emulsion polymerization, while a colorant, a charge control agent, etc. are dispersed in a solvent. After preparing an agent dispersion and mixing these to form agglomerated particles, an emulsion polymerization agglomeration method that fuses by heating to obtain toner, a resin having an acid group described in Patent Document 1 below, etc. After the colorant was dispersed and mixed in a solution dissolved in an organic solvent, the acid group of the resin was neutralized with a base to prepare a colorant mixture, which was emulsified by adding water and encapsulated in an aqueous medium. Phase inversion emulsification to produce particles and dry to obtain toner Such as are known.
[0003]
When including a step of generating toner particles in an aqueous solution by a wet method, additives other than the binder resin, such as colorants and charge control agents, are incorporated into the binder resin after being formed into particles of toner particle size. Is required.
[0004]
[Patent Document 1]
Japanese Patent No. 3063269
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, when the toner is produced by the above-described wet method, depending on the combination of the resin and the charge control agent, (1) it is difficult to produce a toner containing the charge control agent. (2) A desired amount of the charge control agent. However, it was difficult to be contained in the resin particles.
[0006]
For example, when it is allowed to act with water in the emulsification process, the charge control agent that is uniformly dispersed or dissolved in the organic phase is unevenly distributed or agglomerated, so that the charge control agent is not evenly taken into the toner and the toner If the content of the charge control agent is different, the image formability is lowered.
[0007]
Further, in order to efficiently and uniformly enclose the charge control agent in the binder synthetic resin, it is necessary to suppress discharge of the charge control agent to the aqueous layer in the emulsification step.
[0008]
The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a toner manufacturing method using an emulsification method in which a resin charge control agent is uniformly present inside and on the surface of the toner. .
[0009]
[Means for Solving the Problems]
As a result of diligent research, the present inventors have found that the above-mentioned problems can be solved by using a specific water-insoluble resin and a specific resin charge control agent in a toner production method using an emulsification method. Reached.
[0010]
That is, the present invention emulsifies, in an aqueous solution, a mixture containing at least one water-insoluble resin having an acidic dissociable group, a colorant, and a resin charge control agent in an aqueous solution. In the toner production method, after producing the water-insoluble resin particles containing the charge control agent, separating the water-insoluble resin particles and drying it, the unit charge per unit weight of the resin charge control agent In this toner production method, the number of gram equivalents of acid dissociable groups is greater than the number of gram equivalents of acid dissociable groups per unit weight of the water-insoluble resin.
[0011]
In order to include the charge control agent in the toner particles without impairing the effect across the steps of forming the toner particles in the aqueous solution, the charge control agent must not be soluble in water. Further, in toner particles containing at least a water-insoluble resin, a colorant, and a charge control agent, the charge control agent must be contained substantially uniformly among the toner particles. In addition, the charge control agent must be present on the toner particle surface.
[0012]
Therefore, in the present invention, as the resin charge control agent, the number of gram equivalents of acidic dissociable groups per unit weight contained therein is the number of gram equivalents of acidic dissociable groups per unit weight of the water-insoluble resin that is the binder resin. It is solved by selecting more than. Even when the process of forming toner particles in an aqueous solution is crossed, the resin charge control agent has a larger number of dissociating groups than the binder resin, that is, has a higher hydrophilicity, so that it is less likely that the resin charge control agent is buried in the toner and cannot exert its effect. For this reason, it turned out that it can adjust to desired charge amount by changing addition amount.
[0013]
In the present invention, at least one water-insoluble resin having an acid-dissociable group, a colorant, and the number of gram equivalents of acid-dissociable groups per unit weight are the acid-dissociable groups per unit weight of the water-insoluble resin. A mixture containing a resin charge control agent larger than the number of gram equivalents as an essential component can be obtained by heating and melting them, or by dissolving them using an organic solvent.
[0014]
That is, at least one water-insoluble resin having an acid dissociable group, a colorant, and the number of gram equivalents of acid dissociable groups per unit weight is the gram equivalent of acid dissociable groups per unit weight of the water-insoluble resin. A uniform toner having a characteristic that can be adjusted to a desired charge amount by emulsifying a mixture containing a resin charge control agent larger than a number of essential components into an aqueous solution through a process obtained by heating and melting, and a method for producing the same Can be provided.
[0015]
Further, the number of gram equivalents of the acid dissociable group per unit weight of the water-insoluble resin is at least one water-insoluble resin having an acid dissociable group, the colorant, and the number of gram equivalents of the acid dissociable group per unit weight. Easily without mixing by melt-kneading by using a process obtained by dissolving a mixture containing more than a number of resin charge control agents using an organic solvent that dissolves the resin and the resin charge control agent. It is possible to provide a toner having uniform characteristics that can be mixed with each other and adjusted to a desired charge amount, and a method for producing the same.
[0016]
In the present invention, it is preferable to use a resin containing at least a polyester-based resin as the water-insoluble resin. As a result, a toner having a good balance of powder fluidity and fixing property can be easily obtained, and a toner that can also be applied to a color toner can be obtained.
[0017]
In the present invention, it is preferable to use a water-insoluble resin containing a carboxyl group. As a result, the toner is easily neutralized, the hydrophilicity of the resin is increased, and a toner manufacturing method in which a mixture of the resin, the resin charge control agent, the colorant, and the like is easily emulsified.
[0018]
In the present invention, it is preferable to use a resin charge control agent containing at least a sulfonic acid group-containing monomer as a constituent unit as a monomer. As a result, a toner having negatively chargeable toner can be obtained.
[0019]
In the present invention, the resin charge control agent is preferably contained in an amount of 0.1 to 20% by weight based on the toner particles. As a result, a toner having a uniform characteristic that can be adjusted to a desired charge amount and a method for manufacturing the same are obtained.
[0020]
Further, according to the present invention, a toner capable of satisfactorily forming a black or color image can be obtained by using a colorant containing one or more coloring materials of black, cyan, yellow and magenta.
[0021]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below.
According to the present invention, as the resin charge control agent, the number of gram equivalents of acidic dissociation groups per unit weight of the resin charge control agent is larger than the number of gram equivalents of acid dissociation groups per unit weight of the water-insoluble resin. A toner production method characterized in that a binder resin is emulsified or dispersed in an aqueous solution to form particles in the aqueous solution.
[0022]
[Water-insoluble resin]
The water-insoluble resin, which is a binder resin used in the present invention, includes a resin that can become a self-water dispersible resin by neutralization. A self-water dispersible resin is a resin having an acidic or basic hydrophilic dissociation group in the molecular chain. If the dissociation group is acidic, the neutralizing agent is a base, and if the dissociation group is basic, the neutralizing agent is an acid. By neutralizing with the use of, the dissociation group forms a salt, the hydrophilicity is improved, and self-water dispersibility is obtained.
[0023]
The degree of hydrophilicity improved by neutralization must be such that the resin itself can be dispersed in water. The self-water dispersible resin thus obtained is mixed with an aqueous solution to cause emulsification, and particles can be generated in the aqueous solution. For example, a self-water dispersible polyester resin takes a form in which a hydrophilic dissociation group is formed on the surface of a resin particle in an aqueous solution so as to enclose a hydrophobic portion so that the particle becomes stable. The hydrophilic dissociating group has the same effect whether it is formed by neutralizing the dissociating group in the resin with a neutralizing agent, or when the salt structure neutralized from the beginning is retained as the resin.
[0024]
Examples of the neutralizing agent include resins such as ammonia, sodium hydroxide, potassium hydroxide, and triethylamine in the case of a resin mainly containing an acidic group, and in the case of a resin mainly including a basic group, for example, Examples include hydrochloric acid and acetic acid. These neutralizing agents neutralize an appropriate amount of hydrophilic dissociation groups in the resin.
[0025]
The hydrophilicity of the water-insoluble resin can be adjusted by the amount of hydrophilic dissociation groups in the resin and the neutralization rate thereof, and the size of the particles when dispersed is determined accordingly.
[0026]
The amount of the hydrophilic dissociation group (acidic group or basic group) that the water-insoluble resin has in the resin is not particularly limited, but is 10 mg equivalent to 1000 mg equivalent per 100 g of resin solid content.
[0027]
Furthermore, the amount of neutralized acidic groups or basic dissociation groups necessary for the water-insoluble resin to exhibit self-water dispersibility depends on the molecular structure, molecular weight, etc. of the resin itself. Although they are different, they are usually 1 mg equivalent to 500 mg equivalent to 100 g of resin solid content.
[0028]
It is preferable to use a water-insoluble resin having a glass transition temperature of 30 to 100 ° C. and a weight average molecular weight of the resin of 5,000 to 500,000.
[0029]
Specific examples of the water-insoluble resin that is a binder resin include, for example, polyester resins, polyurethane resins, epoxy resins, styrene-acrylic resins, and the like. A polyester resin that can easily obtain a balance of powder fluidity and fixability as a toner is relatively preferable. Moreover, you may use the resin which grafted both using the advantage of both a polyester resin and a styrene-acryl copolymer. By using a polyester resin, it is possible to fix at low temperature by making use of sharp melt properties, and it is also suitable for color toners because of its excellent transparency and secondary color reproducibility.
[0030]
Next, taking polyester resin as an example, it will be described in detail.
The polyester water-insoluble resin in the present invention includes, for example, a polyester resin that can become self-water dispersible by neutralization. This is due to the action of a dissociating group present in the resin molecule, which can increase hydrophilicity by neutralization, and can form stable particles in an aqueous solution without substantially using an emulsifier or a dispersion stabilizer. It is a polyester resin.
[0031]
Self-water-dispersible polyester resins, that is, polyester resins that can become self-water-dispersible resins by neutralization can be synthesized and used by known synthesis methods. For example, a polyester resin that can be a self-water dispersible resin having a carboxyl group as a hydrophilic group is synthesized by a normal polycondensation reaction.
[0032]
That is, the raw polybasic acid and polyhydric alcohol are subjected to dehydration condensation in the presence of a catalyst in the presence or absence of a solvent. A part of the polybasic acid may be subjected to demethanol polycondensation using the methyl esterified product.
[0033]
Examples of the polybasic acid used include terephthalic acid, isophthalic acid, phthalic anhydride, trimellitic anhydride, pyromellitic acid, naphthalenedicarboxylic acid and other aromatic carboxylic acids, maleic anhydride, fumaric acid, succinic acid, alkenyl anhydride And aliphatic carboxylic acids such as succinic acid and adipic acid.
[0034]
Examples of the polyhydric alcohol used include aliphatic polyhydric alcohols such as ethylene glycol, propylene glycol, butanediol, hexanediol, neopentyl glycol, and glycerin, cyclohexanediol, cyclohexanedimethanol, hydrogenated bisphenol A, and the like. Examples include aromatic diols such as alicyclic polyhydric alcohols, ethylene oxide adducts of bisphenol A, and propylene oxide adducts of bisphenol A.
[0035]
For example, the content of the terminal carboxyl group can be controlled by the blending ratio and reaction rate of the polybasic acid and the polyhydric alcohol which are the raw materials of the polyester. Alternatively, carboxyl groups can be easily introduced into the main chain by using trimellitic anhydride.
[0036]
The polycondensation reaction is terminated when the acid value and the softening point reach predetermined values, and a desired polyester resin that can be self-water-dispersible can be obtained.
[0037]
The polyester resin system has been described above. However, in other resin systems, a urethane resin, an epoxy resin, an acrylic resin, or the like can be used instead of the polyester resin.
[0038]
When the resin is a urethane-based resin, for example, a diol containing an acidic group or a basic group such as dimethylolpropionic acid or N-methyldiethanolamine, a polyether polyol such as polyethylene glycol, a polyester polyol, an acrylic polyol, or a polybutadiene. As part of various polyol components such as polyols, acidic groups or basic group-containing urethane resins can be obtained by known methods such as addition polymerization with polyisocyanates such as tolylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, isophorone diisocyanate, etc. .
[0039]
When the resin is an epoxy resin, for example, by addition or addition polymerization of a polyvalent carboxylic acid such as adipic acid or trimellitic anhydride to the base epoxy resin, or by addition or addition polymerization of dibutylamine, ethylenediamine, or the like, An epoxy resin containing an acidic group or a basic group is obtained.
[0040]
When the resin is an acrylic resin, for example, a polymerizable monomer other than an acrylic polymerizable monomer containing an acidic group or a basic group and a polymerizable monomer containing a hydrophilic group Can be obtained by radical polymerization in the presence of a radical initiator. The polymerization reaction for obtaining it can be used as appropriate in solution polymerization, suspension and emulsion polymerization.
[0041]
The water-insoluble resin to be used may be a single resin or a mixture of a plurality of resins having different molecular weights and monomer compositions.
[0042]
The dissociation group of the water-insoluble resin of the present invention includes an acid dissociation group or a basic dissociation group, but an acid dissociation group is used for the purpose of providing a negatively chargeable toner. The density | concentration of the dissociation group compared per unit weight as described in this invention means the comparison of acidic dissociation groups, or the comparison of basic dissociation groups. An acidic dissociation group is desirable in order to make the toner charge negative. Examples of the acidic dissociable group include a carboxyl group, a sulfonic acid group, and a phosphoric acid group. Among these, a carboxyl group is preferable as an acidic group. The reason for this is that it is a weakly acidic group, so that it is easy to neutralize dissociated groups by the base, which is necessary during the emulsification process. Etc.
[0043]
[Colorant]
A known colorant can be used for the toner particles of the present invention, but there is no limitation as long as it is a dye or pigment that has been used as a toner material so far. For example, as shown below Organic or inorganic dyes and pigments can be used.
[0044]
That is, examples of the black colorant include carbon black, copper oxide, manganese dioxide, aniline / black, activated carbon, nonmagnetic ferrite, magnetic ferrite, and magnetite.
[0045]
Yellow colorants include chrome yellow, zinc yellow, cadmium yellow, yellow iron oxide, mineral fast yellow, nickel titanium yellow, navel yellow, naphthol yellow S, Hansa Yellow G, Hansa Yellow 10G, Benzidine Yellow G, Benzidine Yellow GR Quinoline yellow lake, permanent yellow NCG, tartrazine lake, C.I. I. Pigment yellow 12, C.I. I. Pigment yellow 13, C.I. I. Pigment yellow 14, C.I. I. Pigment yellow 15, C.I. I. Pigment yellow 17, C.I. I. Pigment yellow 93, C.I. I. Pigment yellow 94, C.I. I. And compounds such as CI Pigment Yellow 138.
[0046]
Examples of the orange colorant include red yellow lead, molybdenum orange, permanent orange GTR, pyrazolone orange, Vulcan orange, Indanthrene Brilliant Orange RK, Benzidine Orange G, Indanthrene Brilliant Orange GK, C.I. I. Pigment orange 31, C.I. I. And compounds such as CI Pigment Orange 43.
[0047]
Red colorants include bengara, cadmium red, red lead, mercury sulfide, cadmium, permanent red 4R, risor red, pyrazolone red, watching red, calcium salt, lake red C, lake red D, brilliant carmine 6B, eosin Lake, Rhodamine Lake B, Alizarin Lake, Brilliant Carmine 3B, C.I. I. Pigment red 2, C.I. I. Pigment red 3, C.I. I. Pigment red 5, C.I. I. Pigment red 6, C.I. I. Pigment red 7, C.I. I. Pigment red 15, C.I. I. Pigment red 16, C.I. I. Pigment red 48: 1, C.I. I. Pigment red 53: 1, C.I. I. Pigment red 57: 1, C.I. I. Pigment red 122, C.I. I. Pigment red 123, C.I. I. Pigment red 139, C.I. I. Pigment red 144, C.I. I. Pigment red 149, C.I. I. Pigment red 166, C.I. I. Pigment red 177, C.I. I. Pigment red 178, C.I. I. And compounds such as CI Pigment Red 222.
[0048]
Examples of purple colorants include compounds such as manganese purple, fast violet B, and methyl violet lake.
[0049]
Blue colorants include bitumen, cobalt blue, alkali blue lake, Victoria blue lake, phthalocyanine blue, metal free phthalocyanine blue, phthalocyanine blue partially chlorinated, first sky blue, induslen blue BC, C.I. I. Pigment blue 15, C.I. I. Pigment blue 15: 2, C.I. I. Pigment blue 15: 3, C.I. I. Pigment blue 16, C.I. I. And compounds such as CI Pigment Blue 60.
[0050]
Examples of green colorants include chromium green, chromium oxide, pigment green B, micalite green lake, final yellow green G, C.I. I. And compounds such as CI Pigment Green 7.
[0051]
Examples of the white colorant include compounds such as zinc white, titanium oxide, antimony white, and zinc sulfide.
[0052]
[Resin charge control agent]
A known resin charge control agent can be used for the toner particles of the present invention. However, the number of gram equivalents of acidic dissociable groups per unit weight of the resin charge control agent is selected to be larger than the number of gram equivalents of acidic dissociable groups per unit weight of the binder resin used.
[0053]
In order to include the charge control agent in the toner particles without impairing the effect across the steps of forming the toner particles in the aqueous solution, the charge control agent must not be soluble in water. In toner particles containing at least a water-insoluble resin, a colorant, and a resin charge control agent, the charge control agent must be contained substantially uniformly among the toner particles. The charge control agent must also be present on the toner particle surface.
[0054]
In order to solve these problems, as the resin charge control agent, the number of gram equivalents of acidic dissociation groups per unit weight contained therein is acidic dissociation groups per unit weight of a water-insoluble resin resin that is a binder resin. This is solved by selecting more than the number of gram equivalents. Even when the toner particle formation process in an aqueous solution is straddled, the resin charge control agent has a larger number of dissociated groups than the binder resin, that is, has a higher hydrophilicity. It was found that the desired charge amount can be adjusted by changing the addition amount.
[0055]
As a method for quantitatively characterizing the acid-base dissociation group concentration of the resin charge control agent, potentiometric titration is used. This makes it possible to grasp the amount of dissociative groups that show acidity or basicity of the resin charge control agent, and by controlling the acidity and basicity, it is possible to produce toner with the same charge amount for each production. It becomes possible.
[0056]
As the acidic resin charge control agent that can be used in the present invention, those having an acid amount larger than the base amount are used. On the other hand, among the resin charge control agents, those having a base amount greater than an acid amount are used as the basic resin charge control agent. The amount of acidic dissociation groups or basic dissociation groups of the resin charge control agent is made larger than that of the resin.
[0057]
The resin charge control agent is not necessarily a single component, and in some cases, a plurality of components may be used. In this case, the acidity per unit weight or the number of gram equivalents of the basic dissociation group is acidic per unit weight of the resin. Or if it is made higher than the gram equivalent number of a basic dissociation group, there will be no problem.
[0058]
The particle size of the resin charge control agent can be selected as appropriate, but the smallest possible one is used in order to increase the compatibility with the water-insoluble resin as the binder resin and the dispersibility in the binder resin.
[0059]
In the present invention, a known resin charge control agent can be used, and the side chain of the polymer is selected from a sulfonic acid group, a carboxylic acid group, a phenol group, a thiophenol group, or a salt thereof. A resin having a substituent may be mentioned. In the present invention, it is desirable to use at least a sulfonic acid group-containing monomer as one of the monomers constituting the resin charge control agent. Resin containing a carboxyl group or a carboxyl group base-containing monomer or a sulfonic acid or a sulfonate group-containing monomer as a constituent component improves the charge imparting effect. This is preferable because it has an effect of increasing the negative chargeability.
[0060]
Examples of the salt formed by the substituent attached to the side chain of the polymer include salts formed with alkali metal, alkaline earth metal ions, and salts formed with organic bases such as amines and quaternary ammonium.
[0061]
In addition, when the resin charge control agent in the present invention is less than 0.1% by weight, no effect is obtained, and when it exceeds 20% by weight, the dispersion in the toner resin is deteriorated, so that the charge distribution becomes wide and fogging occurs. The difference in charge amount between high temperature and high humidity and low temperature and low humidity is large.
[0062]
The resin charge control agent used in the present invention is obtained by copolymerizing an aromatic or aliphatic polymerizable monomer containing a sulfonic acid group or a salt thereof and another polymerizable monomer copolymerizable therewith.
[0063]
Specific examples of the monomer having a sulfonyl group as an acid group include 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid, 2-methacrylamide-2-methylpropanesulfonic acid, styrenesulfonic acid, and 2-acryloyl-2-methylpropanesulfone. Examples thereof include acid and 2-methacryloyl-2-methylpropanesulfonic acid.
[0064]
Examples of the aromatic sulfonic acid group-containing monomer include alkali metal salts such as vinyl sulfonic acid, allyl vinyl sulfonic acid, 2-acrylamido-2-methylpropane sulfonic acid, methacryloyloxyethyl sulfonic acid, alkaline earth metal salts, amine salts, and the like. A quaternary ammonium salt etc. are mentioned.
[0065]
Examples of the aliphatic sulfonic acid group-containing monomer include alkali metal salts such as styrene sulfonic acid, sulfophenyl acrylamide, sulfophenyl maleimide, and sulfophenyl itaconimide, alkaline earth metal salts, amine salts, and quaternary ammonium salts. .
[0066]
Examples of other polymerizable monomers that can be copolymerized include aromatic vinyl monomers and ethylenically unsaturated carboxylic acid ester monomers. Examples thereof include styrene derivatives such as styrene, α-methylstyrene, β-methylstyrene, o-methylstyrene, m-methylstyrene, p-methylstyrene, 2,4-dimethylstyrene, pn-butylstyrene, p-tert-butylstyrene, pn-hexylstyrene, pn-octylstyrene, pn-nonylstyrene, pn-decylstyrene, pn-dodecylstyrene, p-methoxystyrene, p-phenyl Acrylic polymerizable monomers such as styrene such as methyl acrylate, ethyl acrylate, n-propyl acrylate, iso-propyl acrylate, n-butyl acrylate, iso-butyl acrylate, tert-butyl acrylate, n-amyl acrylate, n-hexyl acrylate, 2-Eth Methacrylic polymerizable monomers such as hexyl acrylate, n-octyl acrylate, n-nonyl acrylate, cyclohexyl acrylate, benzyl acrylate, dimethyl phosphate ethyl acrylate, diethyl phosphate ethyl acrylate, dibutyl phosphate ethyl acrylate, 2-benzoyloxyethyl acrylate As methyl methacrylate, ethyl methacrylate, n-propyl methacrylate, iso-propyl methacrylate, n-butyl methacrylate, iso-butyl methacrylate, tert-butyl methacrylate, n-amyl methacrylate, n-hexyl methacrylate, 2-ethylhexyl methacrylate, n-octyl Methacrylate, n-nonyl methacrylate, diechi Phosphate ethyl methacrylate, dibutyl phosphate ethyl methacrylate, etc., methylene aliphatic monocarboxylic acid ester, etc., vinyl ester as vinyl acetate, vinyl propionate, vinyl butyrate, vinyl benzoate, vinyl formate, etc., vinyl ether as vinyl methyl ether, vinyl ethyl Examples of the vinyl ketone include ether and vinyl isobutyl ether, and vinyl methyl ketone, vinyl hexyl ketone, and vinyl isopropyl ketone. Other polymerizable monomers having a plurality of functional groups, specifically diethylene glycol diacrylate, triethylene glycol diacrylate, tetraethylene glycol diacrylate, polyethylene glycol diacrylate, 1,6-hexanediol diacrylate, neopentyl glycol acrylate, Tripropylene glycol diacrylate, polypropylene glycol diacrylate, 2,2′-bis (4- (acryloxydiethoxy) phenyl) propane, trimethylolpropane triacrylate, tetramethylolmethane tetraacrylate, ethylene glycol dimethacrylate, diethylene glycol di Methacrylate, triethylene glycol dimethacrylate, tetraethylene glycol dimethacrylate, Polyethylene glycol dimethacrylate, 1,3-butylene glycol dimethacrylate, 1,6-hexanediol dimethacrylate, neopentyl glycol dimethacrylate, polypropylene glycol dimethacrylate, 2,2′-bis (4- (methacryloxy / polyethoxy) phenyl) Propane, trimethylolpropane trimethacrylate, tetramethylolmethane tetramethacrylate, divinylbenzene, divinyl ether and the like can be used.
[0067]
There is no restriction | limiting in particular as a polymerization initiator which can be used in making it copolymerize, The well-known azo initiator or peroxide initiator etc. which are normally used in a radical polymerization reaction can be used.
[0068]
[Measurement of number of dissociated groups]
In the present invention, the number of dissociable groups (acid value, hydroxyl value) per unit weight of the water-insoluble resin and the resin charge control agent is determined, for example, by the following method. The basic operation conforms to Japanese Industrial Standard J1S K 0070, but the reagents used, their types, instruments, etc. are not limited to these.
[0069]
(Measurement of the number of acidic dissociable groups (acid value))
・ Devices and instruments
Flask, burette, water bath or heater
·reagent
0.1 kmol / m Three hydrochloric acid
0.1 kmol / m Three Potassium hydroxide ethanol solution (standard is 0.1 kmol / m Three Take 25 ml of hydrochloric acid in an Erlenmeyer flask using a whole pipette, add phenolphthalein solution, 0.1 kmol / m Three Titrate with potassium hydroxide ethanol solution, and determine the factor from the amount required for neutralization. )
Phenolphthalein solution
Solvent (diethyl ether and ethanol mixed at a volume ratio of 1: 1 or 2: 1. Just before use, a few drops of phenolphthalein solution was added as an indicator, and 0.1 kmol / m Three Neutralize with potassium hydroxide ethanol solution. )
・ Measurement method
(A) Weigh resin precisely in flask.
(B) Add a few drops of phenolphthalein solution as solvent and indicator and shake well until the resin is completely dissolved in a water bath.
(C) Titrate with a 0.1 kmol / m3 potassium hydroxide ethanol solution, and the end point is when the red color of the indicator no longer disappears.
・ Calculation
A = 5.611 × B × f / S
However, A: Acid value (mgKOH / g)
B: 0.1 kmol / m used for titration Three Amount of potassium hydroxide ethanol solution (ml)
f: 0.1 kmol / m Three Factor of potassium hydroxide ethanol solution
S: Mass of resin (g)
5.611: Formula weight of potassium hydroxide 56.11 × 1/10
[0070]
(Measurement of the number of basic dissociation groups (hydroxyl value))
・ Devices and instruments
Measuring cylinder, pipette, flask, oil bath
·reagent
Acetylation reagent (for example, acetic anhydride in a flask, pyridine added, and shaken well)
Phenolphthalein solution
0.5 kmol / m Three Potassium hydroxide ethanol solution
・ Measurement method
(A) A resin is precisely weighed in a predetermined amount of flask, and an acetylating reagent is added thereto using a pipette.
(B) The flask is heated by immersing it in an oil bath having a temperature of 95-100 ° C.
(C) After 1 hour, the flask is removed from the oil bath, allowed to cool, water is added and shaken to decompose acetic anhydride.
(D) Further, in order to complete the decomposition, the flask is again heated in an oil bath for 10 minutes, allowed to cool, and then the flask wall is washed with ethanol.
(E) Add a few drops of phenolphthalein solution as indicator, 0.5 kmol / m Three Titrate with potassium hydroxide ethanol solution, and the end point is when the light red color of the indicator no longer disappears.
(F) In the blank test, (a) to (e) are performed without adding resin.
(G) If the sample is difficult to dissolve, add a small amount of pyridine, or add another solvent such as xylene, toluene, or THF to dissolve it.
・ Calculation
A = [{(BC) × 28.05 × f} / S] + D
Where A: hydroxyl value (mgKOH / g)
B: 0.5 kmol / m used for blank test Three Amount of potassium hydroxide ethanol solution (ml)
C: 0.5 kmol / m used for titration Three Amount of potassium hydroxide ethanol solution (ml)
f: 0.5 kmol / m Three Factor of potassium hydroxide ethanol solution
S: Mass of resin (g)
D: Acid value
28.05: Formula weight of potassium hydroxide 56.11 × 1/2
[0071]
Therefore, the concentration of the dissociating group per unit weight of the water-insoluble resin and the resin charge control agent described in the present invention can be determined from the acid value and hydroxyl value obtained by potentiometric titration. For example, the amount of acidic dissociation groups contained per resin amount (g) is KOH (mg) / (1000 × KOH formula amount) used for neutralization.
[0072]
The solvent for determining the dissociation group of the water-insoluble resin and the resin charge control agent is changed to a solvent that is soluble depending on the type of resin, and the base and acid of the neutralizing agent are not particularly limited, and appropriate ones from commercially available products should be used. A commercially available measuring device can also be used.
[0073]
[Emulsifier etc.]
The emulsifier used for emulsification in the present invention is not particularly limited, and any emulsifier and disperser that are generally commercially available can be used. For example, batch type such as Ultra Turrax (manufactured by IKA), Polytron homogenizer (manufactured by Kinematica), TK auto homomixer (manufactured by Special Machine Industries Co., Ltd.), National Cooking Mixer (manufactured by Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.) Emulsifier, Ebara Milder (manufactured by Ebara Manufacturing Co., Ltd.), TK Pipeline Homomixer, TK Homomic Line Flow, Philmix (manufactured by Tokushu Kika Kogyo Co., Ltd.), colloid mill (manufactured by Shinko Pantech Co., Ltd.), Continuous emulsifiers such as Thrasher, Trigonal Wet and Fine Crusher (Mitsui Miike Chemical Co., Ltd.), Cavitron (Eurotech Co., Ltd.), Fine Flow Mill (Pacific Kiko Co., Ltd.), Claremix (M Technique Co., Ltd.) , Etc.), batches such as Fillmix (made by Tokushu Kika Kogyo Co., Ltd.), continuous emulsifiers etc. It is not limited to these.
[0074]
Examples of other components (additive components) that can be used in the present invention include various auxiliary agents such as low-molecular charge control agents and release agents. Accordingly, it can be selected and used as appropriate.
[0075]
[Production method]
Next, a specific production method of the present invention will be described below by taking as an example a resin that can become self-water dispersible by neutralization as a water-insoluble resin.
[0076]
First, a self-water dispersible resin obtained by neutralizing a resin that can become self-water dispersible by neutralization in the first step with a neutralizer, an organic solvent that dissolves the resin, a colorant, and resin charge control A mixture in which the agent and other additives as required are uniformly mixed is prepared.
[0077]
In the case of a water-insoluble resin that has an acid dissociable group and this acid dissociable group is neutralized with a base to form a self-water dispersible resin, the number of gram equivalents of the acid dissociable group per unit weight is the unit of the resin. More than the number of gram equivalents of acidic dissociable groups per weight is mixed with the resin charge control agent. In the case of a water-insoluble resin that has a basic dissociating group and is neutralized with an acid group to form a self-water dispersible resin, the number of gram equivalents of the basic dissociating group per unit weight is The resin charge control agent is mixed with more than the gram equivalent number of basic dissociation groups per unit weight of the resin.
[0078]
The resin charge control agent and the colorant are mixed by a known dispersing means such as a disperser.
When obtaining a mixture using an organic solvent, a resin and an organic solvent are mixed, and a resin charge control agent, a colorant, and the like are dispersed by a disperser or the like.
[0079]
As the solvent that can be used in the dissolving step of the present invention, any known and commonly used solvents can be used. As the solvent, one kind may be used alone, or two or more kinds may be used.
[0080]
In addition, this is not the case when the emulsion is neutralized and emulsified in an aqueous solution using a solid melt mainly composed of a water-insoluble resin and a neutralizing agent without using an organic solvent.
[0081]
In addition, the organic solvent is more hydrophilic than the organic solvent that dissolves the resin and the solvent from the viewpoint of ease of emulsification at the time of emulsification, the form (state) of the resulting particles, and the good particle size distribution. Mixtures with high, surface tension reducing organic solvents can also be used.
[0082]
Any organic solvent can be used as long as it dissolves the water-insoluble resin, but it is preferable to use a so-called low-boiling solvent such as methyl ethyl ketone or ethyl acetate which can be easily removed from the solvent. In addition, a water-soluble or highly hydrophilic organic solvent having a reduced surface tension such as acetone, butanol, isopropyl alcohol, hexanediol, tetrahydrofuran, dimethylformamide, butyl cellosolve, or the like can be used. In addition, a mixture of two or more solvents can be used as the solvent.
[0083]
When a mixture is obtained by melt-kneading without using an organic solvent, a resin charge control agent, a colorant and the like are further dispersed in the water-insoluble resin using a kneader. Thereafter, the obtained mixture may be used after being dissolved using an organic solvent that dissolves the resin, or may be emulsified as it is in an aqueous solution without using the organic solvent.
[0084]
The resin is neutralized in the required amount with a neutralizing agent before adding water in the next step. In the case of a resin having an acidic dissociation group or a basic dissociation group already neutralized and having self-water dispersibility, it is not necessary to neutralize in this step.
[0085]
In the second step, the mixture obtained in the previous step is emulsified to produce self-water dispersible resin particles containing a resin charge control agent, a colorant and the like.
[0086]
By adding water and emulsifying a mixture in which a self-dispersing resin in which a part or all of the dissociating groups have been neutralized is dissolved in an organic solvent, the resin is stably dispersed in the form of particles in water. The liquid temperature for emulsification is preferably about 10 to 40 ° C. However, since the particle size varies depending on the liquid temperature, it is necessary to maintain a constant temperature. As water to be used, ion-exchanged water or distilled water is preferable.
[0087]
If necessary for emulsification, a neutralizing agent may be added to water.
Further, if necessary, an emulsifier and a dispersion stabilizer may be used in combination.
[0088]
Examples of the emulsifier include anionic surfactants such as sodium lauryl sulfate, sodium dodecyl diphenyl oxide disulfonate and sodium dodecyl benzene sulfonate, and nonionic surfactants such as polyoxyethylene lauryl ether and polyoxyethylene nonylphenol ether. It is done.
[0089]
As the dispersion stabilizer, a water-soluble polymer compound is used, and examples thereof include polyvinyl alcohol, polyvinyl pyrrolidone, hydroxyethyl cellulose, carboxymethyl cellulose, and cellulose gum.
[0090]
The same manufacturing process can also be applied to a manufacturing method in which a water-insoluble resin is not dissolved in an organic solvent and is mixed with a resin charge control agent, a colorant and the like by melt kneading.
[0091]
In the third step, after emulsification, the particles are recovered from the water in which the generated particles are dispersed. In this step, a solvent removal treatment for removing the organic solvent from the toner and water is performed.
[0092]
Next, it processes using the neutralizing agent of the opposite polarity to the above-mentioned neutralizing agent which neutralized resin. That is, when the water-insoluble resin constituting the toner is neutralized with an acidic dissociation group, an acid is used. When the basic dissociation group is neutralized, a base is used to remove the resin from the original dissociation. Return to the original state. When this treatment is not performed, the toner is easily affected by moisture in the air, resulting in a defect in the chargeability of the toner.
[0093]
All of the above-described processes are not necessarily performed, and can be selected according to circumstances.
[0094]
Finally, particles are collected from the water by filtration, etc., and if necessary, washed to remove water-soluble components such as ions, impurities such as submicron fine particles, which affect the chargeability of the toner, and dried to a powder. A toner is obtained. The drying method may be any known drying method, and examples thereof include a freeze drying method and an airflow drying method.
[0095]
The obtained toner can be added with additives such as silica and titanium oxide, and various surface modifications can be performed. In addition, a charge control agent other than wax or resin can be added during the manufacturing process described above.
[0096]
【Example】
EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples.
[0097]
The toner evaluation in Examples or Comparative Examples was performed as follows.
The particle size and particle size distribution of the obtained toner were measured using a Coulter Multisizer (manufactured by Coulter).
[0098]
The average circularity of the obtained toner was measured using a flow type particle image analyzer FPIA-2000 (manufactured by Toa Medical Electronics Co., Ltd.). The average circularity is defined by (peripheral length of a circle having the same projection area as the particle image) / (peripheral length of the particle projection image) in the particle image detected by the measuring apparatus, and takes a value of 1 or less.
[0099]
Potentiometric titration of the number of grams equivalent of the amount of acidic dissociation groups of the water-insoluble resin and resin charge control agent is performed as follows. 1 g of the resin was dissolved in tetrahydrofuran and titrated with a commercially available N / 10 potassium hydroxide-ethanol solution (manufactured by Kishida Chemical). The number of gram equivalents of acidic dissociation groups possessed by the resin is determined from the amount of N / 10 potassium hydroxide-ethanol solution required for neutralization.
[0100]
Example 1
170 parts by weight of a polyester resin (acid value: 14 mg KOH / g) having an acid dissociation group of 0.250 mmol / g, 5 parts by weight of a resin charge control agent (acid value: 21 mg KOH / g) having an acid dissociation group of 0.374 mmol / g, methyl ethyl ketone After adding 180 parts by weight and dissolving well, 20 parts by weight of carbon black and 10 parts by weight of wax are added, and they are put into a Fillmix 56 type (made by Tokushu Kika Kogyo Co., Ltd.) and dispersed at 40 m / s for 5 minutes. After completion of the dispersion, the solid content was adjusted to 50% with methyl ethyl ketone to obtain a resin solution mixture. To 200 parts by weight of this resin solution mixture, 2 parts by weight of 1N ammonia water was added, the rotational speed of the homogenizer was set to 5000 RPM, and 100 parts of deionized water was added dropwise to emulsify and produce particles. Next, methyl ethyl ketone is removed by distillation under reduced pressure, ammonia on the particle surface is neutralized and removed using dilute hydrochloric acid, washed with filtered water, dried, mixed with hydrophobic silica, and mixed with a volume average particle size of 7 Toner particles having a diameter of 0.2 μm and a circularity of 0.97 were obtained. When the resin charge control agent was produced, a monomer mixture composed of styrene, 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid and acrylic acid was used.
[0101]
(Example 2)
170 parts by weight of a polyester resin (acid value: 14 mg KOH / g) having an acid dissociation group of 0.250 mmol / g, 5 parts by weight of a resin charge control agent (acid value: 40 mg KOH / g) having an acid dissociation group of 0.713 mmol / g, methyl ethyl ketone After adding 180 parts by weight and dissolving well, 20 parts by weight of carbon black and 10 parts by weight of wax are added, and they are put into a Fillmix 56 type (made by Tokushu Kika Kogyo Co., Ltd.) and dispersed at 40 m / s for 5 minutes. After completion of the dispersion, the solid content was adjusted to 50% with methyl ethyl ketone to obtain a resin solution mixture. To 200 parts by weight of this resin solution mixture, 2 parts by weight of 1N ammonia water was added, the rotational speed of the homogenizer was set to 5000 RPM, and 100 parts of deionized water was added dropwise to emulsify and produce particles. Subsequently, methyl ethyl ketone is removed by distillation under reduced pressure, ammonia on the particle surface is neutralized and removed using dilute hydrochloric acid, washed with filtered water, dried, mixed with hydrophobic silica, and mixed with a volume average particle size of 6 Toner particles having a diameter of 0.2 μm and a circularity of 0.97 were obtained. When the resin charge control agent was produced, a monomer mixture composed of styrene, 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid and acrylic acid was used.
[0102]
(Example 3)
170 parts by weight of a polyester resin (acid value: 14 mg KOH / g) having an acid dissociation group of 0.250 mmol / g, 5 parts by weight of a resin charge control agent (acid value: 28 mg KOH / g) having an acid dissociation group of 0.499 mmol / g, methyl ethyl ketone After adding 180 parts by weight and dissolving well, 20 parts by weight of carbon black and 10 parts by weight of wax are added, and they are put into a Fillmix 56 type (made by Tokushu Kika Kogyo Co., Ltd.) and dispersed at 40 m / s for 5 minutes. After completion of the dispersion, the solid content was adjusted to 50% with methyl ethyl ketone to obtain a resin solution mixture. To 200 parts by weight of this resin solution mixture, 2 parts by weight of 1N ammonia water was added, the rotational speed of the homogenizer was set to 5000 RPM, and 100 parts of deionized water was added dropwise to emulsify and produce particles. Subsequently, methyl ethyl ketone is removed by distillation under reduced pressure, ammonia on the particle surface is neutralized and removed using dilute hydrochloric acid, washed with filtered water, dried, mixed with hydrophobic silica, and mixed with a volume average particle size of 6 Toner particles having a diameter of 0.8 μm and a circularity of 0.97 were obtained. When producing the resin charge control agent, a monomer mixture comprising styrene, 2-ethylhexyl acrylate, and 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid was used.
[0103]
(Example 4)
Toner particles having a volume average particle diameter of 6.5 μm and a circularity of 0.97 were obtained in the same manner as in Example 1 except that 20 parts by weight of copper phthalocyanine was used instead of carbon black.
[0104]
(Example 5)
Toner particles having a volume average particle diameter of 7.5 μm and a circularity of 0.97 were obtained in the same manner as in Example 1 except that 20 parts by weight of Pigment Yellow 17 was used instead of carbon black.
[0105]
(Example 6)
Mitsui Mining Co., Ltd. made a raw material that was mixed with 170 parts by weight of a polyester resin (acid value: 12 mg · KOH / g), 20 parts by weight of carbon black and 10 parts by weight of wax into a Henschel mixer, and mixed for 10 minutes. The resin mixture was obtained by melt-kneading and dispersing at 120 ° C. or less with a Niedix MOS 140-800. To 100 parts by weight of this resin mixture, 100 parts by weight of methyl ethyl ketone was added and dissolved well to obtain a resin solution mixture having a solid content of 50%.
[0106]
170 parts by weight of a polyester resin (acid value: 14 mg KOH / g) having an acid dissociation group of 0.250 mmol / g, 5 parts by weight of a resin charge control agent (acid value: 28 mg KOH / g) having an acid dissociation group of 0.499 mmol / g, carbon black A raw material in a ratio of 20 parts by weight and 10 parts by weight of wax was put into a Henschel mixer, and the raw material mixed for 10 minutes was melt-kneaded and dispersed at 120 ° C. or less with a Niedix MOS140-800 manufactured by Mitsui Mining Co., Ltd. to obtain a resin mixture. . To 100 parts by weight of this resin mixture, 180 parts by weight of methyl ethyl ketone was added and dissolved well to obtain a resin solution mixture having a solid content of 50%. To 200 parts by weight of this resin solution mixture, 2 parts by weight of 1N ammonia water was added, the rotational speed of the homogenizer was set to 5000 RPM, and 100 parts of deionized water was added dropwise to emulsify and produce particles. Subsequently, methyl ethyl ketone is removed by distillation under reduced pressure, ammonia on the particle surface is neutralized and removed using dilute hydrochloric acid, washed with filtered water, dried, and then volume-average particle diameter 6.8 μm, circularity 0.97. Toner particles were obtained. When the resin charge control agent was produced, a monomer mixture composed of styrene, 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid and acrylic acid was used.
[0107]
(Comparative Example 1)
Other than using a resin charge control agent (acid value: 4 mgKOH / g) having an acid dissociation group of 0.070 mmol / g obtained by using a monomer mixture composed of styrene, butyl methacrylate and 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid. In the same manner as in Examples 1 to 3, toner particles having a volume average particle diameter of 9.2 μm and a circularity of 0.97 were obtained.
[0108]
(Comparative Example 2)
Other than using a resin charge control agent (acid value: 8 mgKOH / g) having an acid dissociation group of 0.141 mmol / g obtained by using a monomer mixture composed of styrene, butyl methacrylate and 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid. In the same manner as in Examples 1 to 3, toner particles having a volume average particle diameter of 7.7 μm and a circularity of 0.97 were obtained.
[0109]
(Comparative Example 3)
Other than using a resin charge control agent (acid value: 4 mgKOH / g) having an acid dissociation group of 0.070 mmol / g obtained by using a monomer mixture composed of styrene, butyl methacrylate and 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid. In the same manner as in Example 4, toner particles having a volume average particle diameter of 7.9 μm and a circularity of 0.97 were obtained.
[0110]
(Comparative Example 4)
Other than using a resin charge control agent (acid value: 4 mgKOH / g) having an acid dissociation group of 0.070 mmol / g obtained by using a monomer mixture composed of styrene, butyl methacrylate and 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid. In the same manner as in Example 5, toner particles having a volume average particle size of 8.1 μm and a circularity of 0.97 were obtained.
[0111]
(Comparative Example 5)
Other than using a resin charge control agent (acid value: 4 mgKOH / g) having an acid dissociation group of 0.070 mmol / g obtained by using a monomer mixture composed of styrene, butyl methacrylate and 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid. In the same manner as in Example 6, toner particles having a volume average particle size of 9.0 μm and a circularity of 0.97 were obtained.
[0112]
(Comparative Example 6)
The volume average particle diameter was the same as in Example 2 except that an acidic dissociable group 0.450 mmol / g acrylic resin obtained by using a monomer mixture consisting of styrene, methacrylic acid, methyl methacrylate, and methacrylate-n-butyl was used. Toner particles having a diameter of 7.0 μm and a circularity of 0.97 were obtained.
[0113]
(Comparative Example 7)
The volume average particle size is 7.0 μm and the circularity is 0.00, as in Example 1, except that 0.05 part by weight of a resin charge control agent (acid value: 21 mg KOH / g) having an acid dissociable group of 0.374 mmol / g is used. 97 toner particles were obtained.
[0114]
(Comparative Example 8)
A volume average particle size of 6.0 μm and a circularity of 0.97 was obtained in the same manner as in Example 1 except that the resin charge control agent (acid value: 21 mg KOH / g) having an acid dissociation group of 0.374 mmol / g was 30 parts by weight. Toner particles were obtained.
[0115]
[Characteristic evaluation]
For each of the above-mentioned Examples and Comparative Examples, the obtained toner was mixed and stirred at a ratio of 3 parts by weight to 97 parts by weight of a ferrite carrier having an average particle diameter of 60 μm to prepare a two-component developer. Confirmed environmental stability. The charge amount was measured under the environmental conditions of 20 ° C. and 50% RH normal temperature and normal humidity, and 35 ° C. and 80% RH high temperature and high humidity, and the charge amount ratios in the normal temperature and normal humidity / high temperature and high humidity environment were compared.
[0116]
Further, a developer is prepared using these toners, and using “AR-C150” (manufactured by Sharp), the toner adhesion amount is 0 on the “full-color exclusive paper” (manufactured by Sharp, product number: PP106A4C). .8mg / cm 2 An image sample was prepared using an external fixing machine.
[0117]
The evaluation of the image sample was performed as follows. The transfer rate was calculated from the toner weight Mp on the paper surface of the sample copied on the predetermined chart and the toner weight Md remaining on the photoconductor.
[0118]
The transfer rate is obtained by the following equation.
Transfer rate = (100 × Mp) / (Md + Mp)
The optical density of the image sample was measured with an “X-Rite 938 spectrocolorimetric densitometer” (manufactured by Nippon Planographic Printing Equipment Co., Ltd.).
[0119]
When the white background fog of the image sample is black toner, the whiteness of the A4 size special paper is measured in advance with a “whiteness meter” (manufactured by Nippon Denshoku Industries Co., Ltd.), and the measured value is the first measured value And Next, using a manuscript including a white circle with a diameter of 55 mm, three copies are made, and the white portion of the obtained copy sample is measured with the whiteness meter, and this value is set as the second measurement value. A value obtained by subtracting the second measurement value from the first measurement value is defined as a fogging value. In the case of color toner, the determination was made visually.
The results of each evaluation are shown in Table 1.
[0120]
[Table 1]
Figure 0004018020
[0121]
As a result of the evaluation based on the evaluation criteria described above, as shown in Table 1, the number of gram equivalents of acidic dissociation groups per unit weight of the resin charge control agent that satisfies the conditions of the present invention is not water-soluble. Examples 1 to 6, which are more than the number of gram equivalents of acid dissociable groups per unit weight of the resin, are acceptable and do not meet the conditions of the present invention, that is, grams of acid dissociable groups per unit weight of the resin charge control agent. It was found that Comparative Examples 1 to 8 in which the number of equivalents was less than the number of gram equivalents of acidic dissociable groups per unit weight of the water-insoluble resin were unacceptable.
[0122]
【The invention's effect】
When the toner production method according to the present invention is used, the number of gram equivalents of acidic dissociable groups per unit weight of the resin charge control agent is larger than the number of gram equivalents of acidic dissociable groups per unit weight of the water-insoluble resin. In addition, the resin charge control agent can be efficiently and uniformly contained in the toner resin, the charge control agent can be used efficiently when the toner is manufactured, and the concentration of the charge control agent contained can be adjusted. Accordingly, when an image is formed using this toner, a good image can be obtained without fogging and image density unevenness.

Claims (7)

酸性解離基を有する少なくとも1種の非水溶性樹脂と、着色剤と、樹脂帯電制御剤とを必須成分とする混合物を、水溶液中に乳化して前記着色剤、前記樹脂帯電制御剤が含有された前記非水溶性樹脂粒子を生成した後、前記非水溶性樹脂粒子を分離し、それを乾燥させてなるトナーの製造方法において、前記樹脂帯電制御剤が、単量体として少なくともスルホン酸基含有モノマーを構成単位として含み、前記樹脂帯電制御剤の単位重量当たりの酸性解離基のグラム当量数が、前記非水溶性樹脂の単位重量当たりの酸性解離基のグラム当量数より多いことを特徴とするトナーの製造方法。The colorant and the resin charge control agent are contained by emulsifying, in an aqueous solution, a mixture containing at least one water-insoluble resin having an acid dissociable group, a colorant, and a resin charge control agent as essential components. In addition, in the method for producing a toner obtained by separating the water-insoluble resin particles after drying the water-insoluble resin particles and drying the particles, the resin charge control agent contains at least a sulfonic acid group as a monomer. A monomer is included as a structural unit, and the number of gram equivalents of acidic dissociable groups per unit weight of the resin charge control agent is greater than the number of gram equivalents of acidic dissociable groups per unit weight of the water-insoluble resin. Toner manufacturing method. 酸性解離基を有する少なくとも1種の非水溶性樹脂と、着色剤と、単位重量当たりの酸性解離基のグラム当量数が、前記非水溶性樹脂の単位重量当たりの酸性解離基のグラム当量数より多い樹脂帯電制御剤とを必須成分とする混合物を、加熱溶融して得る工程と、
該工程により得られた前記混合物を、水溶液中に乳化させ、前記樹脂帯電制御剤、前記着色剤が内包された前記非水溶性樹脂の粒子を生成する工程と、
該工程により生成された前記非水溶性樹脂の粒子を水から分離し、乾燥させる工程とを有することを特徴とする請求項1に記載のトナーの製造方法。
At least one water-insoluble resin having an acid dissociable group, a colorant, and the number of gram equivalents of acid dissociable groups per unit weight are more than the number of gram equivalents of acid dissociable groups per unit weight of the water-insoluble resin. A step of obtaining a mixture containing a large amount of resin charge control agent as an essential component by heating and melting;
Emulsifying the mixture obtained in the step in an aqueous solution to produce particles of the water-insoluble resin containing the resin charge control agent and the colorant;
The method for producing a toner according to claim 1, further comprising a step of separating the water-insoluble resin particles produced in the step from water and drying the particles.
酸性解離基を有する少なくとも1種の非水溶性樹脂と、着色剤と、単位重量当たりの酸性解離基のグラム当量数が、前記非水溶性樹脂の単位重量当たりの酸性解離基のグラム当量数より多い樹脂帯電制御剤とを必須成分とする混合物を、前記樹脂と前記樹脂帯電制御剤を溶解する有機溶剤を用いて溶かして得る工程と、
該工程により得られた前記混合物を、水溶液中に乳化させ、前記樹脂帯電制御剤、前記着色剤が内包された前記非水溶性樹脂の粒子を生成する工程と、
該工程により生成された前記非水溶性樹脂の粒子を水から分離し、乾燥させる工程とを有することを特徴とする請求項1に記載のトナーの製造方法。
At least one water-insoluble resin having an acid dissociable group, a colorant, and the number of gram equivalents of acid dissociable groups per unit weight are more than the number of gram equivalents of acid dissociable groups per unit weight of the water-insoluble resin. A step of obtaining a mixture containing a large amount of resin charge control agent as an essential component by using an organic solvent that dissolves the resin and the resin charge control agent;
Emulsifying the mixture obtained in the step in an aqueous solution to produce particles of the water-insoluble resin containing the resin charge control agent and the colorant;
The method for producing a toner according to claim 1, further comprising a step of separating the water-insoluble resin particles produced in the step from water and drying the particles.
前記非水溶性樹脂が、ポリエステル系から選ばれる少なくとも1種の樹脂であることを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載のトナーの製造方法。  4. The method for producing a toner according to claim 1, wherein the water-insoluble resin is at least one resin selected from polyesters. 前記非水溶性樹脂の解離基として、カルボキシル基を含むことを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載のトナーの製造方法。  The method for producing a toner according to claim 1, wherein the dissociating group of the water-insoluble resin includes a carboxyl group. 前記樹脂帯電制御剤をトナー粒子に対して0.1〜20重量%含有させることを特徴とする請求項1乃至のいずれかに記載のトナーの製造方法。Method for producing a toner according to any one of claims 1 to 5, characterized in that to contain 0.1 to 20% by weight of the resin charge controlling agent to the toner particles. 前記着色剤は、ブラック、シアン、イエロー及びマゼンタの1又は複数の色材を含むことを特徴とする請求項1乃至のいずれかに記載のトナーの製造方法。The colorant, black, cyan, yellow, and method for producing a toner according to any one of claims 1 to 6, characterized in that it comprises one or more colorants magenta.
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