JP4884201B2 - Non-magnetic one-component developing toner - Google Patents
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Description
本発明は、電子写真法、静電記録法、静電印刷法等において形成される潜像の現像に用いられる非磁性一成分現像用トナーに関する。 The present invention relates to a non-magnetic one-component developing toner used for developing a latent image formed in an electrophotographic method, an electrostatic recording method, an electrostatic printing method or the like.
近年、プリンターの小型化、高速化及び高画質化に伴い、トナーにも高い性能が要求されている。なかでもプリンターの高速化に対しては、トナーが速やかに所定の帯電量に達することが求められている。また、非磁性一成分現像方式ではキャリアを用いずに帯電を行うため、帯電付与が難しく、帯電不足によるトナー飛散が発生しやすいことから、トナーの帯電性を向上させる技術が要求されている。 In recent years, with the miniaturization, high speed, and high image quality of printers, high performance is required for toner. In particular, for speeding up the printer, it is required that the toner quickly reaches a predetermined charge amount. Further, in the non-magnetic one-component development method, since charging is performed without using a carrier, it is difficult to impart charge, and toner scattering due to insufficient charging is likely to occur. Therefore, a technique for improving toner chargeability is required.
トナーの帯電性を向上させる技術として、例えば、特許文献1には、含フッ素化合物が表面に存在するトナーに、含フッ素シラン化合物で表面処理を行った外添剤が添加されたトナーが開示されている。また、特許文献2には、含フッ素シランカップリング剤とヘキサメチルジシラザンとによって表面処理されたシリカの外添剤が開示されている。
しかしながら、含フッ素シラン化合物のみで表面処理された外添剤は、非磁性一成分現像方式のような瞬時に帯電を行うシステムにおいては、現像ローラーに新しく搬送されたトナーの帯電を十分に行うことができず、トナー飛散が生じやすい。また、含フッ素シラン化合物は親水性であるために、該化合物を含有するトナーは、特に高湿下における環境安定性が悪く、カブリが発生しやすいという問題もある。 However, the external additive surface-treated with only the fluorine-containing silane compound must be sufficiently charged with the toner newly transported to the developing roller in a system that instantaneously charges, such as a non-magnetic one-component development system. The toner scatters easily. Further, since the fluorine-containing silane compound is hydrophilic, the toner containing the compound has a problem that the environmental stability is particularly poor under high humidity and fogging is likely to occur.
本発明の課題は、トナー飛散及びカブリが低減される非磁性一成分現像用トナーを提供することにある。 An object of the present invention is to provide a toner for non-magnetic one-component development in which toner scattering and fog are reduced.
本発明者らは、特定の表面処理剤によって処理された外添剤と、特定のポリエステル樹脂を併用することにより、トナー飛散やカブリが低減される非磁性一成分現像用トナーが得られることを見出し、本発明を完成するに至った。 The present inventors have found that by using an external additive treated with a specific surface treatment agent and a specific polyester resin in combination, a toner for non-magnetic one-component development that reduces toner scattering and fogging can be obtained. The headline and the present invention were completed.
即ち、本発明は、結着樹脂と着色剤と少なくとも2種類からなる表面処理剤で処理された無機微粒子を含む外添剤とを含有する非磁性一成分現像用トナーであって、前記結着樹脂が式(I): That is, the present invention relates to a non-magnetic one-component developing toner containing a binder resin, a colorant, and an external additive containing inorganic fine particles treated with at least two types of surface treatment agents. The resin is of formula (I):
(式中、ROはアルキレンオキシ基であり、Rは炭素数2又は3のアルキレン基、x及びyはアルキレンオキシ基の平均付加モル数を示す正の数であり、xとyの和は1〜16である)
で表されるビスフェノールAのアルキレンオキサイド付加物を含有するアルコール成分とテレフタル酸を含有するカルボン酸成分とを縮重合して得られるポリエステルであり、前記表面処理剤が少なくとも含フッ素シランカップリング剤(a)と含フッ素シランカップリング剤以外の疎水化処理剤(b)である、非磁性一成分現像用トナー、に関する。
(In the formula, RO is an alkyleneoxy group, R is an alkylene group having 2 or 3 carbon atoms, x and y are positive numbers indicating the average number of moles added of the alkyleneoxy group, and the sum of x and y is 1) ~ 16)
A polyester obtained by condensation polymerization of an alcohol component containing an alkylene oxide adduct of bisphenol A and a carboxylic acid component containing terephthalic acid, wherein the surface treatment agent is at least a fluorine-containing silane coupling agent ( The present invention relates to a non-magnetic one-component developing toner which is a hydrophobizing agent (b) other than a) and a fluorine-containing silane coupling agent.
本発明のトナーは、トナー飛散及びカブリを低減することができるという優れた効果を奏する。 The toner of the present invention has an excellent effect that toner scattering and fogging can be reduced.
本発明は、結着樹脂と着色剤と少なくとも2種類からなる表面処理剤で処理された無機微粒子を含む外添剤とを含有する非磁性一成分現像用トナーであって、前記結着樹脂が特定のポリエステルであり、かつ前記表面処理剤が少なくとも含フッ素シランカップリング剤(a)と含フッ素シランカップリング剤以外の疎水化処理剤(b)であることに大きな特徴を有する。 The present invention is a non-magnetic one-component developing toner containing a binder resin, a colorant, and an external additive containing inorganic fine particles treated with at least two types of surface treatment agents, wherein the binder resin comprises: It is a specific polyester and has a significant feature in that the surface treatment agent is at least a fluorine-containing silane coupling agent (a) and a hydrophobic treatment agent (b) other than the fluorine-containing silane coupling agent.
ポリエステルはベンゼン環を有するモノマーにより構成されることにより、ベンゼン環のπ電子軌道由来のマイナス帯電性をトナーに付与することができるが、非磁性一成分現像用トナーに要求される帯電性としては不十分であり、また帯電立ち上がり性も不十分である。一方、マイナス帯電性を付与するためにフッ素処理を施した外添剤を非磁性一成分現像用トナーに使用したとしても、帯電立ち上がり性が低く、帯電付与が間に合わないためにトナー飛散が生じやすい。また、フッ素処理外添剤は疎水化度が低いために、高湿環境下でのカブリの発生が顕著である。 Polyester is composed of a monomer having a benzene ring, so that the toner can be imparted with negative chargeability derived from the π-electron orbit of the benzene ring. Insufficient charge buildup is also insufficient. On the other hand, even when an external additive that has been subjected to fluorine treatment for imparting negative chargeability is used in the toner for non-magnetic one-component development, the charge rising property is low and the charge imparting is not in time, and toner scattering is likely to occur. . Further, since the fluorine-treated external additive has a low degree of hydrophobicity, fogging is prominent in a high humidity environment.
しかし、本発明においては、上記構成を有するポリエステルと、含フッ素シランカップリング剤(a)に加えて、含フッ素シランカップリング剤以外の疎水化処理剤(b)の少なくとも2種により処理された外添剤とを組み合わせることにより、帯電性に優れ、トナー飛散及びカブリが低減されるトナーが得られる。 However, in the present invention, in addition to the polyester having the above-described configuration and the fluorine-containing silane coupling agent (a), it was treated with at least two kinds of hydrophobic treatment agents (b) other than the fluorine-containing silane coupling agent. By combining with an external additive, a toner having excellent chargeability and reduced toner scattering and fog can be obtained.
以下に、その詳細な理由を説明する。親水性の含フッ素シランカップリング剤と含フッ素シランカップリング剤以外の疎水化処理剤を併用して外添剤を処理すると、外添剤の疎水性を高めることができ吸湿による帯電性の低下が改善されると同時に、流動性が向上して非磁性一成分系での帯電付与が良好になり、含フッ素シランカップリング剤の持つ高い帯電性が発揮できると考えられる。前記処理された外添剤に、ベンゼン環を有する特定の化合物を含有するアルコール成分と、同じくベンゼン環を有する特定の化合物を含有するカルボン酸成分を縮重合して得られるポリエステルを組み合わせることにより、トナーの負帯電の立ち上がりが良好となるため、トナー飛散及びカブリが低減されると考えられる。 The detailed reason will be described below. When the external additive is treated in combination with a hydrophilic fluorine-containing silane coupling agent and a hydrophobizing agent other than the fluorine-containing silane coupling agent, the hydrophobicity of the external additive can be increased and the chargeability is reduced due to moisture absorption. At the same time, it is considered that the fluidity is improved, the charge imparting in the non-magnetic one-component system is improved, and the high chargeability of the fluorine-containing silane coupling agent can be exhibited. By combining the treated external additive with an alcohol component containing a specific compound having a benzene ring and a polyester obtained by condensation polymerization of a carboxylic acid component containing a specific compound having a benzene ring, Since the rising of the negative charge of the toner is good, it is considered that toner scattering and fogging are reduced.
本発明における外添剤は、含フッ素シランカップリング剤(a)と含フッ素シランカップリング剤以外の疎水化処理剤(b)の少なくとも2種からなる表面処理剤で処理された無機微粒子(A)を含む。 In the present invention, the external additive is an inorganic fine particle (A) treated with a surface treatment agent comprising at least two kinds of a hydrophobizing silane coupling agent (a) and a hydrophobizing agent (b) other than the fluorinated silane coupling agent. )including.
無機微粒子(A)の基材としては、シリカ、チタニア、アルミナ、酸化亜鉛、酸化マグネシウム、酸化セリウム、酸化鉄、酸化銅及び酸化錫からなる群より選ばれた無機酸化物等が挙げられ、これらは単独でも又は2種類以上組み合わせても用いることができる。これらの中では、帯電性や流動性の向上の観点から、シリカが好ましい。 Examples of the base material of the inorganic fine particles (A) include inorganic oxides selected from the group consisting of silica, titania, alumina, zinc oxide, magnesium oxide, cerium oxide, iron oxide, copper oxide, and tin oxide. Can be used alone or in combination of two or more. Among these, silica is preferable from the viewpoint of improvement in chargeability and fluidity.
シリカは公知の方法で製造されたものを用いることできるが、シリカの分散性の観点から、乾式法、高温加水分解法により製造されたものが好ましい。また、無水シリカのほか、ケイ酸アルミニウム、ケイ酸ナトリウム、ケイ酸カリウム、ケイ酸マグネシウム、ケイ酸亜鉛などを含有するものであってもよいが、SiO2を80重量%以上含むものが好ましく、85重量%以上含むものがより好ましい。 Although what was manufactured by the well-known method can be used for a silica, what was manufactured by the dry process and the high temperature hydrolysis method from a dispersible viewpoint of a silica is preferable. In addition to anhydrous silica, it may contain aluminum silicate, sodium silicate, potassium silicate, magnesium silicate, zinc silicate, etc., but preferably contains SiO 2 at 80% by weight or more, Those containing 85% by weight or more are more preferable.
処理剤(a)としては、公知の含フッ素シランカップリング剤を用いることができ、例えば、CF3CH2CH2SiCl3、CF3C(=O)OCH2CH2Si(OCH3)3、CF3CH2CH2Si(CH3)Cl2、n-C8F17CH2CH2Si(CH3)(OCH3)2、CF3C(=O)OSi(CH3)3、n-C4F9CH2CH2Si(OCH3)3、CF3(CF2)3CH2CH2SiCl3、C7F15CONHCH2CH2Si(OC2H5)3、CF3CH2CH2Si(CH3)(OCH3)2、C8F17SO2NHCH2CH2CH2Si(OC2H5)3、CF3CH2CH2Si(OCH3)3、C7H15COOCH2CH2Si(OCH3)3、C9F19SO2CH2CH2Si(OCH3)3、CF3SO2Si(CH3)3等が挙げられ、これらは単独でも又は2種類以上組み合わせても用いることができる。これらの中では、帯電性能付与の観点から、CF3CH2CH2SiCl3が好ましい。 As the treating agent (a), a known fluorine-containing silane coupling agent can be used. For example, CF 3 CH 2 CH 2 SiCl 3 , CF 3 C (═O) OCH 2 CH 2 Si (OCH 3 ) 3 , CF 3 CH 2 CH 2 Si (CH 3 ) Cl 2 , nC 8 F 17 CH 2 CH 2 Si (CH 3 ) (OCH 3 ) 2 , CF 3 C (= O) OSi (CH 3 ) 3 , nC 4 F 9 CH 2 CH 2 Si (OCH 3 ) 3 , CF 3 (CF 2 ) 3 CH 2 CH 2 SiCl 3 , C 7 F 15 CONHCH 2 CH 2 Si (OC 2 H 5 ) 3 , CF 3 CH 2 CH 2 Si (CH 3 ) (OCH 3 ) 2 , C 8 F 17 SO 2 NHCH 2 CH 2 CH 2 Si (OC 2 H 5 ) 3 , CF 3 CH 2 CH 2 Si (OCH 3 ) 3 , C 7 H 15 COOCH 2 CH 2 Si (OCH 3 ) 3 , C 9 F 19 SO 2 CH 2 CH 2 Si (OCH 3 ) 3 , CF 3 SO 2 Si (CH 3 ) 3 etc. They can also be used in combination. Among these, CF 3 CH 2 CH 2 SiCl 3 is preferable from the viewpoint of imparting charging performance.
処理剤(b)としては、ヘキサメチルジシラザン(HMDS)、ジメチルジクロロシラン(DMDS)、シリコーンオイル、メチルトリエトキシシラン等が挙げられ、これらは単独でも又は2種類以上組み合わせても用いることができる。これらのなかでは、疎水性、流動性の観点からシリコーンオイル、HMDS、DMDSが好ましく、流動性の観点からHMDSがより好ましい。 Examples of the treating agent (b) include hexamethyldisilazane (HMDS), dimethyldichlorosilane (DMDS), silicone oil, methyltriethoxysilane, and the like. These can be used alone or in combination of two or more. . Among these, silicone oil, HMDS and DMDS are preferable from the viewpoint of hydrophobicity and fluidity, and HMDS is more preferable from the viewpoint of fluidity.
処理剤(a)による基材の処理量は、帯電性付与の観点から、疎水化処理前の無機微粒子100重量部に対して、1〜30重量部が好ましく、3〜20重量部がより好ましい。 The amount of the base material treated with the treatment agent (a) is preferably 1 to 30 parts by weight, more preferably 3 to 20 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the inorganic fine particles before the hydrophobization treatment from the viewpoint of imparting chargeability. .
処理剤(b)による基材の処理量は、疎水性付与の観点から、疎水化処理前の無機微粒子100重量部に対して、1〜30重量部が好ましく、3〜20重量部がより好ましい。 From the viewpoint of imparting hydrophobicity, the amount of the base material treated with the treatment agent (b) is preferably 1 to 30 parts by weight, more preferably 3 to 20 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the inorganic fine particles before the hydrophobic treatment. .
処理剤(a)の重量と処理剤(b)の重量の比(a/b)は、0.1〜10が好ましく、0.2〜0.5がより好ましく、0.4〜2.5がさらに好ましい。 The ratio (a / b) of the weight of the treatment agent (a) to the treatment agent (b) is preferably 0.1 to 10, more preferably 0.2 to 0.5, and still more preferably 0.4 to 2.5.
また、本発明においては、本発明の効果を損なわない範囲で、処理剤(a)及び(b)以外の他の処理剤を使用することができる。表面処理剤総量中の処理剤(a)及び(b)の総含有量は、90重量%以上が好ましく、95重量%以上がより好ましく、98重量%以上がさらに好ましい。 Moreover, in this invention, in the range which does not impair the effect of this invention, processing agents other than processing agent (a) and (b) can be used. The total content of the treatment agents (a) and (b) in the total amount of the surface treatment agent is preferably 90% by weight or more, more preferably 95% by weight or more, and further preferably 98% by weight or more.
無機微粒子(A)の基材の表面処理の方法は、処理剤(a)及び(b)が基材表面に吸着する方法であれば特に限定されないが、好ましくは気化された処理剤を基材と接触させて行う方法が好ましく、例えば、シリカを加圧容器内に入れ、250℃の処理温度において処理剤を導入して気化させ、加圧容器内を攪拌しながら30分間保持することで処理を行うのが好ましい。また、2種類以上の処理剤による処理は、同時に行っても別々に行ってもよいが、疎水性付与の観点から、処理剤(b)による処理を後に行うことが好ましい。 The surface treatment method for the inorganic fine particle (A) substrate is not particularly limited as long as the treatment agents (a) and (b) are adsorbed on the substrate surface, but preferably the vaporized treatment agent is used as the substrate. For example, silica is placed in a pressure vessel, and the treatment agent is vaporized by introducing a treatment agent at a treatment temperature of 250 ° C., and the pressure vessel is stirred for 30 minutes while stirring. Is preferably performed. The treatment with two or more kinds of treatment agents may be performed simultaneously or separately, but from the viewpoint of imparting hydrophobicity, it is preferable to perform the treatment with the treatment agent (b) later.
無機微粒子(A)の平均粒径は、帯電性付与の観点から8〜100nmが好ましく、12〜40nmがより好ましい。本明細書において、無機微粒子の平均粒径とは、後述の実施例に記載の方法により測定される。 The average particle diameter of the inorganic fine particles (A) is preferably 8 to 100 nm, more preferably 12 to 40 nm, from the viewpoint of imparting chargeability. In the present specification, the average particle size of the inorganic fine particles is measured by the method described in Examples described later.
無機微粒子(A)の疎水化度は、高温高湿下のトナー飛散及びカブリを低減する観点から20〜85%が好ましく、30〜80%がより好ましく、50〜80%がさらに好ましい。本明細書において、無機微粒子の疎水化度とは、後述の実施例に記載の方法により測定される。 The degree of hydrophobicity of the inorganic fine particles (A) is preferably 20 to 85%, more preferably 30 to 80%, and further preferably 50 to 80% from the viewpoint of reducing toner scattering and fogging under high temperature and high humidity. In the present specification, the degree of hydrophobicity of the inorganic fine particles is measured by the method described in Examples described later.
無機微粒子(A)の外添量は、トナー飛散及びカブリを低減する観点から、トナー母粒子100重量部に対して、0.1〜4.0重量部が好ましく、0.3〜2.0重量部がより好ましく、0.5〜1.0重量部がさらに好ましい。 The external addition amount of the inorganic fine particles (A) is preferably 0.1 to 4.0 parts by weight, more preferably 0.3 to 2.0 parts by weight, and more preferably 0.5 to 2.0 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the toner base particles from the viewpoint of reducing toner scattering and fogging. 1.0 part by weight is more preferable.
また、外添剤としては、本発明の効果を損なわない範囲で、前記無機微粒子(A)以外の他の外添剤を含有してもよい。他の外添剤としては、前述した処理剤の中の1種により表面処理した無機微粒子(B)等が挙げられる。無機微粒子(B)の基材としては、前述した無機微粒子(A)と同様の基材を使用することができ、無機微粒子(B)としては、さらなる帯電性付与の観点から、シリコーンオイル処理を行ったシリカが好ましい。なお、無機微粒子(B)は、無機微粒子(A)と同様にして製造することができる。無機微粒子(B)の平均粒径は、無機微粒子(A)のそれと同じであるかそれよりも大きい、具体的には1〜6倍、より好ましくは2〜5倍であることが好ましい。 Moreover, as an external additive, you may contain other external additives other than the said inorganic fine particle (A) in the range which does not impair the effect of this invention. Examples of other external additives include inorganic fine particles (B) surface-treated with one of the above-described treatment agents. As the base material of the inorganic fine particles (B), the same base material as that of the inorganic fine particles (A) described above can be used, and the inorganic fine particles (B) can be treated with silicone oil from the viewpoint of imparting further chargeability. The performed silica is preferred. The inorganic fine particles (B) can be produced in the same manner as the inorganic fine particles (A). The average particle diameter of the inorganic fine particles (B) is the same as or larger than that of the inorganic fine particles (A), specifically 1 to 6 times, more preferably 2 to 5 times.
外添剤中の無機微粒子(A)の含有量は、20〜100重量%が好ましく、25〜100重量%がより好ましく、30〜60重量%がさらに好ましい。 The content of the inorganic fine particles (A) in the external additive is preferably 20 to 100% by weight, more preferably 25 to 100% by weight, and further preferably 30 to 60% by weight.
本発明における結着樹脂は、式(I): The binder resin in the present invention has the formula (I):
(式中、ROはアルキレンオキシ基であり、Rは炭素数2又は3のアルキレン基、x及びyはアルキレンオキシ基の平均付加モル数を示す正の数であり、xとyの和は1〜16、好ましくは1〜5である)
で表されるビスフェノールAのアルキレンオキサイド付加物を含有するアルコール成分とテレフタル酸を含有するカルボン酸成分とを縮重合して得られるポリエステルである。
(In the formula, RO is an alkyleneoxy group, R is an alkylene group having 2 or 3 carbon atoms, x and y are positive numbers indicating the average number of moles added of the alkyleneoxy group, and the sum of x and y is 1) ~ 16, preferably 1-5)
A polyester obtained by polycondensation of an alcohol component containing an alkylene oxide adduct of bisphenol A and a carboxylic acid component containing terephthalic acid.
式(I)で表されるビスフェノールAのアルキレンオキサイド付加物としては、ポリオキシエチレン-2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)プロパン等のRが炭素数2のエチレンオキサイド付加物、ポリオキシプロピレン-2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)プロパン等のRが炭素数3のプロピレンオキサイド付加物等が挙げられる。 Examples of the alkylene oxide adduct of bisphenol A represented by the formula (I) include polyoxyethylene-2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane and other ethylene oxide adducts having 2 carbon atoms, such as polyoxypropylene Examples thereof include propylene oxide adducts having 3 carbon atoms such as -2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane.
さらに、アルコール成分は、本発明の効果を損なわない範囲で、式(I)で表されるビスフェノールAのアルキレンオキサイド付加物以外の他の成分を含有していてもよい。他の成分としては、エチレングリコール、1,2-プロピレングリコール、1,4-ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ビスフェノールA、水素添加ビスフェノールA、ソルビトール、ペンタエリスリトール、グリセロール、トリメチロールプロパン等が挙げられるが、アルコール成分中の式(I)で表されるビスフェノールAのアルキレンオキサイド付加物の含有量は、50モル%以上が好ましく、60モル%以上がより好ましく、80モル%以上がさらに好ましい。 Furthermore, the alcohol component may contain other components other than the alkylene oxide adduct of bisphenol A represented by the formula (I) as long as the effects of the present invention are not impaired. Other components include ethylene glycol, 1,2-propylene glycol, 1,4-butanediol, neopentyl glycol, polyethylene glycol, polypropylene glycol, bisphenol A, hydrogenated bisphenol A, sorbitol, pentaerythritol, glycerol, trimethylol The content of the alkylene oxide adduct of bisphenol A represented by the formula (I) in the alcohol component is preferably 50 mol% or more, more preferably 60 mol% or more, and 80 mol% or more. Is more preferable.
カルボン酸成分は、トナー飛散及びカブリを低減する観点から、テレフタル酸を含有する。カルボン酸成分中のテレフタル酸の含有量は、帯電安定性の観点から、20〜100モル%が好ましく、40〜95モル%がより好ましく、50〜90モル%がさらに好ましい。また、カルボン酸成分は、本発明の効果を損なわない範囲で、テレフタル酸以外の他の成分を含有していてもよく、他の成分としては、例えば、アジピン酸、フマル酸、マレイン酸、コハク酸(例えば、n-ドデセニルコハク酸、イソドデセニルコハク酸、n-ドデシルコハク酸、イソオクテニルコハク酸、イソオクチルコハク酸等の炭素数1〜20のアルキル基又は炭素数2〜20のアルケニル基で置換されたコハク酸)等の脂肪族カルボン酸、フタル酸、イソフタル酸、1,2,4-ベンゼントリカルボン酸(トリメリット酸)、2,5,7-ナフタレントリカルボン酸、ピロメリット酸等の芳香族カルボン酸、並びにこれらの酸の無水物及び低級アルキル(炭素数1〜3)エステル等が挙げられる。 The carboxylic acid component contains terephthalic acid from the viewpoint of reducing toner scattering and fogging. The content of terephthalic acid in the carboxylic acid component is preferably 20 to 100 mol%, more preferably 40 to 95 mol%, still more preferably 50 to 90 mol%, from the viewpoint of charging stability. The carboxylic acid component may contain other components other than terephthalic acid as long as the effects of the present invention are not impaired. Examples of other components include adipic acid, fumaric acid, maleic acid, and succinic acid. An acid (e.g., n-dodecenyl succinic acid, isododecenyl succinic acid, n-dodecyl succinic acid, isooctenyl succinic acid, isooctyl succinic acid, etc.) or an alkenyl group having 2 to 20 carbon atoms. Aromatics such as aliphatic carboxylic acids (substituted succinic acid), phthalic acid, isophthalic acid, 1,2,4-benzenetricarboxylic acid (trimellitic acid), 2,5,7-naphthalenetricarboxylic acid, pyromellitic acid, etc. Group carboxylic acids, and anhydrides and lower alkyl (C1-3) esters of these acids.
また、ポリエステルは、軟化点と粉砕性の観点から、アルコール成分及び/又はカルボン酸成分として3価以上のモノマーを用いて得られた架橋ポリエステルであることが好ましい。3価以上のモノマーの含有量は、アルコール成分及びカルボン酸成分の総量中、2〜50モル%が好ましく、10〜30モル%がより好ましい。3価以上のモノマーとしては、1,2,4-ベンゼントリカルボン酸(トリメリット酸)及びその無水物が好ましい。 The polyester is preferably a crosslinked polyester obtained using a trivalent or higher monomer as the alcohol component and / or carboxylic acid component from the viewpoint of the softening point and grindability. The content of the trivalent or higher monomer is preferably 2 to 50 mol%, more preferably 10 to 30 mol%, based on the total amount of the alcohol component and the carboxylic acid component. As the trivalent or higher monomer, 1,2,4-benzenetricarboxylic acid (trimellitic acid) and its anhydride are preferable.
なお、アルコール成分には1価のアルコールが、カルボン酸成分には1価のカルボン酸化合物が、分子量調整や耐オフセット性向上の観点から、適宜含有されていてもよい。 The alcohol component may contain a monovalent alcohol, and the carboxylic acid component may contain a monovalent carboxylic acid compound as appropriate from the viewpoints of molecular weight adjustment and offset resistance improvement.
アルコール成分とカルボン酸成分との縮重合は、例えば、不活性ガス雰囲気中にて、180〜250℃の温度で行うことができるが、本発明の効果がより顕著に奏される観点から、エステル化触媒の存在下で行うことが好ましい。エステル化触媒としては、ジブチル錫オキシド、チタン化合物、Sn-C結合を有していない錫(II)化合物等が挙げられ、これらはそれぞれ単独で又は両者を併用して用いられる。これらのなかでは、本発明の効果がより顕著に奏される観点から、Sn-C結合を有していない錫(II)化合物が好ましい。 The polycondensation of the alcohol component and the carboxylic acid component can be performed, for example, in an inert gas atmosphere at a temperature of 180 to 250 ° C. From the viewpoint that the effects of the present invention are more remarkably exhibited, the ester It is preferable to carry out in the presence of the catalyst. Examples of esterification catalysts include dibutyltin oxide, titanium compounds, tin (II) compounds having no Sn—C bond, and the like. These may be used alone or in combination. Among these, a tin (II) compound having no Sn—C bond is preferable from the viewpoint of more remarkable effects of the present invention.
Sn-C結合を有していない錫(II)化合物としては、Sn-O結合を有する錫(II)化合物、Sn-X(Xはハロゲン原子を示す)結合を有する錫(II)化合物等が好ましく、Sn-O結合を有する錫(II)化合物がより好ましい。 Examples of the tin (II) compound having no Sn—C bond include a tin (II) compound having a Sn—O bond, a tin (II) compound having a Sn—X (X represents a halogen atom) bond, and the like. Preferably, a tin (II) compound having a Sn—O bond is more preferable.
Sn-O結合を有する錫(II)化合物としては、シュウ酸錫(II)、ジ酢酸錫(II)、ジオクチル酸錫(II)、ジラウリル酸錫(II)、ジステアリン酸錫(II)、ジオレイン酸錫(II)等の炭素数2〜28のカルボン酸基を有するカルボン酸錫(II);ジオクチロキシ錫(II)、ジラウロキシ錫(II)、ジステアロキシ錫(II)、ジオレイロキシ錫(II)等の炭素数2〜28のアルコキシ基を有するジアルコキシ錫(II);酸化錫(II);硫酸錫(II)等が、Sn-X(Xはハロゲン原子を示す)結合を有する化合物としては、塩化錫(II)、臭化錫(II)等のハロゲン化錫(II)等が挙げられ、これらの中では、帯電立ち上がり効果及び触媒能の点から、(R1COO)2Sn(ここでR1は炭素数5〜19のアルキル基又はアルケニル基を示す)で表される脂肪酸錫(II)、(R2O)2Sn(ここでR2は炭素数6〜20のアルキル基又はアルケニル基を示す)で表されるジアルコキシ錫(II)及びSnOで表される酸化錫(II)が好ましく、(R1COO)2Snで表される脂肪酸錫(II)及び酸化錫(II)がより好ましく、ジオクチル酸錫(II)、ジステアリン酸錫(II)及び酸化錫(II)がさらに好ましい。 Examples of the tin (II) compound having a Sn-O bond include tin (II) oxalate, tin (II) diacetate, tin (II) dioctylate, tin (II) dilaurate, tin (II) distearate, diolein Carboxylic acid tin (II) having a carboxylic acid group having 2 to 28 carbon atoms such as tin (II) acid; dioctyloxy tin (II), dilauroxy tin (II), distearoxy tin (II), dioleoxy tin (II), etc. Dialkoxytin (II) having an alkoxy group having 2 to 28 carbon atoms; tin oxide (II); tin (II) sulfate and the like having a Sn—X (X represents a halogen atom) bond include chloride. Examples thereof include tin (II) halides such as tin (II) and tin (II) bromide. Among these, (R 1 COO) 2 Sn (where R 1 is a fatty acid tin represented by an alkyl or alkenyl group 5 to 19 carbon atoms) (II), (R 2 O) 2 Sn ( wherein R 2 is an alkyl group having 6 to 20 carbon atoms Dialkoxy tin (II) and tin oxide represented by SnO (II) is preferably represented by the alkenyl a group), (R 1 COO) fatty tin represented by 2 Sn (II) and tin oxide (II ) Is more preferable, and tin (II) dioctylate, tin (II) distearate, and tin (II) oxide are more preferable.
ポリエステルの軟化点は、定着性の観点から、好ましくは70〜140℃であり、より好ましくは80〜140℃、さらに好ましくは85〜135℃である。本明細書において、軟化点は、後述の実施例に記載の方法により測定される。 The softening point of the polyester is preferably 70 to 140 ° C, more preferably 80 to 140 ° C, and still more preferably 85 to 135 ° C, from the viewpoint of fixability. In the present specification, the softening point is measured by the method described in Examples described later.
ポリエステルのガラス転移点は、50〜85℃が好ましく、55〜80℃がより好ましい。酸価は、分散性の観点から、1〜40mgKOH/gが好ましく、2〜38mgKOH/gがより好ましい。本明細書において、ガラス転移点及び酸価は、後述の実施例に記載の方法により測定される。 The glass transition point of the polyester is preferably 50 to 85 ° C, more preferably 55 to 80 ° C. The acid value is preferably 1 to 40 mgKOH / g, more preferably 2 to 38 mgKOH / g, from the viewpoint of dispersibility. In this specification, a glass transition point and an acid value are measured by the method as described in the below-mentioned Example.
なお、本発明において、ポリエステルは、実質的にその特性を損なわない程度に変性されたポリエステルであってもよい。変性されたポリエステルとしては、例えば、特開平11−133668号公報、特開平10−239903号公報、特開平8−20636号公報等に記載の方法によりフェノール、ウレタン、エポキシ等によりグラフト化やブロック化したポリエステルをいう。 In the present invention, the polyester may be a polyester modified to such an extent that the characteristics are not substantially impaired. Examples of the modified polyester include grafting and blocking with phenol, urethane, epoxy and the like by the methods described in JP-A-11-133668, JP-A-10-239903, JP-A-8-20636, and the like. Polyester.
着色剤としては、トナー用着色剤として用いられている染料、顔料等を使用することができ、カーボンブラック、フタロシアニンブルー、パーマネントブラウンFG、ブリリアントファーストスカーレット、ピグメントグリーンB、ローダミン−Bベース、ソルベントレッド49、ソルベントレッド146、ソルベントブルー35、キナクリドン、カーミン6B、ジスアゾエロー等が挙げられ、これらは単独で又は2種以上を混合して用いることができ、本発明のトナーは、黒トナー、カラートナーのいずれであってもよい。着色剤の含有量は、結着樹脂100重量部に対して、1〜40重量部が好ましく、3〜10重量部がより好ましい。 As the colorant, dyes and pigments used as toner colorants can be used, such as carbon black, phthalocyanine blue, permanent brown FG, brilliant first scarlet, pigment green B, rhodamine-B base, solvent red. 49, Solvent Red 146, Solvent Blue 35, Quinacridone, Carmine 6B, Disazo Yellow, etc., and these can be used alone or in admixture of two or more. The toner of the present invention is a black toner or a color toner. Either may be sufficient. The content of the colorant is preferably 1 to 40 parts by weight and more preferably 3 to 10 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the binder resin.
本発明においては、結着樹脂、着色剤以外に、荷電制御剤、離型剤、導電性調整剤、体質顔料、繊維状物質等の補強充填剤、酸化防止剤、老化防止剤、磁性体等の添加剤をトナー原料として配合してもよい。 In the present invention, in addition to the binder resin and the colorant, a charge control agent, a release agent, a conductivity adjusting agent, an extender pigment, a reinforcing filler such as a fibrous substance, an antioxidant, an anti-aging agent, a magnetic substance, etc. These additives may be blended as a toner raw material.
荷電制御剤としては、ニグロシン染料、3級アミンを側鎖として含有するトリフェニルメタン系染料、4級アンモニウム塩化合物、ポリアミン樹脂、イミダゾール誘導体等の正帯電性荷電制御剤及び含金属アゾ染料、銅フタロシアニン染料、サリチル酸のアルキル誘導体の金属錯体、ベンジル酸のホウ素錯体等の負帯電性荷電制御剤が挙げられる。荷電制御剤の含有量は、結着樹脂100重量部に対して、0.1〜5重量部が好ましく、0.5〜2重量部がより好ましい。 Charge control agents include nigrosine dyes, triphenylmethane dyes containing tertiary amines as side chains, quaternary ammonium salt compounds, polyamine resins, imidazole derivatives and other positively chargeable charge control agents and metal-containing azo dyes, copper Examples include negatively chargeable charge control agents such as phthalocyanine dyes, metal complexes of alkyl derivatives of salicylic acid, and boron complexes of benzylic acid. The content of the charge control agent is preferably 0.1 to 5 parts by weight and more preferably 0.5 to 2 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the binder resin.
離型剤としては、低分子量ポリプロピレン、低分子量ポリエチレン、低分子量ポリプロピレンポリエチレン共重合体、マイクロクリスタリンワックス、パラフィンワックス、フィッシャートロプシュワックス等の脂肪族炭化水素系ワックス及びそれらの酸化物、カルナウバワックス、モンタンワックス、サゾールワックス及びそれらの脱酸ワックス等のエステル系ワックス、脂肪酸アミド類、脂肪酸類、高級アルコール類、脂肪酸金属塩等が挙げられる。これらのなかでは、離型性及び安定性の観点から、脂肪族炭化水素系ワックス及びエステル系ワックスが好ましく、これらは単独で又は2種以上を混合して含有されていても良い。離型剤の含有量は、結着樹脂100重量部に対して、0.1〜20重量部が好ましく、0.5〜10重量部がより好ましい。 As the release agent, low molecular weight polypropylene, low molecular weight polyethylene, low molecular weight polypropylene polyethylene copolymer, aliphatic hydrocarbon wax such as microcrystalline wax, paraffin wax, Fischer-Tropsch wax and oxides thereof, carnauba wax, Examples include ester waxes such as montan wax, sasol wax and their deoxidized wax, fatty acid amides, fatty acids, higher alcohols, fatty acid metal salts and the like. Among these, aliphatic hydrocarbon waxes and ester waxes are preferable from the viewpoint of releasability and stability, and these may be contained alone or in admixture of two or more. The content of the release agent is preferably 0.1 to 20 parts by weight and more preferably 0.5 to 10 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the binder resin.
本発明のトナーは、溶融混練法、乳化転相法、重合法等の従来公知のいずれの方法により得られたトナーであってもよいが、生産性の観点から、溶融混練法による粉砕トナーが好ましい。溶融混練法による粉砕トナーの場合、結着樹脂、着色剤等のトナー原料をヘンシェルミキサー、ボールミル等の混合機で均一に混合した後、密閉式ニーダー、1軸もしくは2軸の押出機、オープンロール型混練機等で溶融混練し、冷却後、ハンマーミルを用いて粗粉砕し、さらにジェット気流を用いた微粉砕機や機械式粉砕機により微粉砕し、旋回気流を用いた分級機やコアンダ効果を用いた分級機により所定の粒度に分級して、トナー母粒子が得られる。 The toner of the present invention may be a toner obtained by any conventionally known method such as a melt-kneading method, an emulsion phase inversion method, or a polymerization method. However, from the viewpoint of productivity, a pulverized toner obtained by a melt-kneading method may be used. preferable. In the case of pulverized toner by the melt-kneading method, toner materials such as a binder resin and a colorant are uniformly mixed with a mixer such as a Henschel mixer or a ball mill, and then a sealed kneader, a single or twin screw extruder, an open roll Melt-knead with a mold kneader, etc., cool, coarsely pulverize with a hammer mill, further pulverize with a fine pulverizer or mechanical pulverizer using a jet stream, and a classifier or Coanda effect using a swirling airflow The toner base particles are obtained by classification to a predetermined particle size using a classifier using
さらに、上記で得られたトナー母粒子に外添剤を外添する。トナー母粒子への外添剤の外添は、トナー母粒子と外添剤とを、ヘンシェルミキサー、スーパーミキサー等の高速攪拌機、V型ブレンダー等を用いる乾式混合法により行うことが好ましい。また、無機微粒子(A)とそれ以外の外添剤(以下、「他の外添剤」と称することもある)とを併用する場合は、無機微粒子(A)と他の外添剤の添加は、同時であっても別々であってもよいが、生産性の観点から、同時添加が好ましい。 Further, an external additive is externally added to the toner base particles obtained above. The external additive is preferably added to the toner base particles by a dry mixing method in which the toner base particles and the external additive are mixed using a high-speed stirrer such as a Henschel mixer or a super mixer, a V-type blender, or the like. Further, when the inorganic fine particles (A) and other external additives (hereinafter sometimes referred to as “other external additives”) are used in combination, the addition of the inorganic fine particles (A) and other external additives May be simultaneous or separate, but simultaneous addition is preferred from the viewpoint of productivity.
本発明のトナーの体積中位粒径(D50)は、画質及び粉体としての扱いやすさの観点から、3〜9μmが好ましく、4〜8μmがより好ましい。なお、本明細書において、体積中位粒径(D50)とは、体積分率で計算した累積体積頻度が粒径の小さい方から計算して50%になる粒径を意味する。 The volume median particle size (D 50 ) of the toner of the present invention is preferably from 3 to 9 μm, more preferably from 4 to 8 μm, from the viewpoint of image quality and ease of handling as a powder. In the present specification, the volume-median particle size (D 50 ) means a particle size at which the cumulative volume frequency calculated by the volume fraction is 50% when calculated from the smaller particle size.
本発明のトナーは、非磁性一成分現像方式に用いられるものであり、特に負帯電型有機感光体を使用した非磁性一成分現像方式に用いることにより、本発明の効果が顕著になる。 The toner of the present invention is used in a non-magnetic one-component development system, and the effect of the present invention becomes remarkable when used in a non-magnetic one-component development system using a negatively charged organic photoreceptor.
〔樹脂の軟化点〕
フローテスター(島津製作所、CFT-500D)を用い、1gの試料を昇温速度6℃/分で加熱しながら、プランジャーにより1.96MPaの荷重を与え、直径1mm、長さ1mmのノズルから押出する。温度に対し、フローテスターのプランジャー降下量をプロットし、試料の半量が流出した温度を軟化点とする。
[Softening point of resin]
Using a flow tester (Shimadzu Corporation, CFT-500D), a 1 g sample is heated at a heating rate of 6 ° C / min, a 1.96 MPa load is applied by a plunger, and the sample is extruded from a nozzle with a diameter of 1 mm and a length of 1 mm. . The amount of plunger drop of the flow tester is plotted against the temperature, and the temperature at which half of the sample flows out is taken as the softening point.
〔樹脂のガラス転移点〕
示差走査熱量計(セイコー電子工業社製、DSC210)を用いて200℃まで昇温し、その温度から降温速度10℃/分で0℃まで冷却したサンプルを昇温速度10℃/分で測定し、吸熱の最高ピーク温度以下のベースラインの延長線とピークの立ち上がり部分から、ピークの頂点まで、最大傾斜を示す接線との交点の温度とする。
[Glass transition point of resin]
Using a differential scanning calorimeter (Seiko Denshi Kogyo Co., Ltd., DSC210), the temperature was raised to 200 ° C, and the sample cooled to 0 ° C at a cooling rate of 10 ° C / min was measured at a heating rate of 10 ° C / min. The temperature at the intersection of the extended line of the baseline below the maximum peak temperature of endotherm and the tangent showing the maximum slope from the peak rising portion to the peak apex.
〔樹脂の酸価〕
JIS K0070の方法に基づき測定する。但し、測定溶媒のみJIS K0070の規定のエタノールとエーテルの混合溶媒から、アセトンとトルエンの混合溶媒(アセトン:トルエン=1:1(容量比))に変更した。
[Acid value of the resin]
Measured according to the method of JIS K0070. However, only the measurement solvent was changed from the mixed solvent of ethanol and ether specified in JIS K0070 to the mixed solvent of acetone and toluene (acetone: toluene = 1: 1 (volume ratio)).
〔トナー母粒子の体積中位粒径(D50)〕
測定機:コールターマルチサイザーII(ベックマンコールター社製)
アパチャー径:50μm
解析ソフト:コールターマルチサイザーアキュコンプ バージョン 1.19(ベックマンコールター社製)
電解液:アイソトンII(ベックマンコールター社製)
分散液:エマルゲン109P(花王社製、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、HLB:13.6)を5重量%の濃度となるよう前記電解液に溶解させて分散液を得る。
分散条件:前記分散液5mLに測定試料10mgを添加し、超音波分散機にて1分間分散させ、その後、電解液25mLを添加し、さらに、超音波分散機にて1分間分散させて、試料分散液を調製する。
測定条件:前記試料分散液を前記電解液100mLに加えることにより、3万個の粒子の粒径を20秒で測定できる濃度に調整した後、3万個の粒子を測定し、その粒度分布から体積中位粒径(D50)を求める。
[Volume Median Particle Size (D 50 ) of Toner Base Particles]
Measuring instrument: Coulter Multisizer II (Beckman Coulter, Inc.)
Aperture diameter: 50μm
Analysis software: Coulter Multisizer AccuComp version 1.19 (Beckman Coulter)
Electrolyte: Isoton II (Beckman Coulter)
Dispersion: Emulgen 109P (manufactured by Kao Corporation, polyoxyethylene lauryl ether, HLB: 13.6) is dissolved in the electrolyte so as to have a concentration of 5% by weight to obtain a dispersion.
Dispersion conditions: 10 mg of a measurement sample is added to 5 mL of the above dispersion, and dispersed for 1 minute with an ultrasonic disperser, then 25 mL of electrolyte is added, and further dispersed for 1 minute with an ultrasonic disperser. Prepare a dispersion.
Measurement conditions: By adding the sample dispersion to 100 mL of the electrolytic solution, the particle size of 30,000 particles is adjusted to a concentration that can be measured in 20 seconds, and then 30,000 particles are measured, Determine the volume median particle size (D 50 ).
〔無機微粒子の平均粒径〕
平均粒径とは、個数平均粒径のことであり、下記式より求める。
個数平均粒径(nm)=6/(ρ×比表面積(m2/g))×1000
式中、ρは無機微粒子の比重であり、シリカの比重は2.2、チタニアは4.2である。比表面積は、窒素吸着法により求められたBET比表面積である。疎水化処理された無機微粒子の場合は、疎水化処理前の原体の比表面積とする。
なお、上記式は、粒径Rの球と仮定して、
BET比表面積=S×(1/m)
m(粒子の重さ)=4/3×π×(R/2)3×比重
S(表面積)=4π(R/2)2
から得られる式である。
[Average particle size of inorganic fine particles]
An average particle diameter is a number average particle diameter, and it calculates | requires from a following formula.
Number average particle diameter (nm) = 6 / (ρ × specific surface area (m 2 / g)) × 1000
In the formula, ρ is the specific gravity of the inorganic fine particles, the specific gravity of silica is 2.2, and titania is 4.2. The specific surface area is a BET specific surface area determined by a nitrogen adsorption method. In the case of inorganic fine particles that have been subjected to a hydrophobic treatment, the specific surface area of the original material prior to the hydrophobic treatment is used.
Note that the above equation assumes a sphere with a particle size R,
BET specific surface area = S x (1 / m)
m (weight of particle) = 4/3 x π x (R / 2) 3 x specific gravity
S (surface area) = 4π (R / 2) 2
Is an expression obtained from
〔無機微粒子の疎水化度〕
疎水化度は、メタノール滴定法により求める。
即ち、イオン交換水100mLを入れた内径7cm、容量2L以上のガラス容器に、疎水化度を測定する無機微粒子0.2gを加え、マグネティックスターラーで攪拌する。メタノールを入れたビュレットの先端を液中に入れ、攪拌下でメタノール20mLを滴下後、30秒後に攪拌を停止して、攪拌停止1分後の状態を観察する。メタノールを滴下してから状態を観察するまでの操作を一連の操作として、無機酸化物が水面に浮遊しなくなるまで一連の操作を繰り返し行う。攪拌停止1分後に無機酸化物が水面に浮遊しなくなったときのメタノールの総添加量をY(mL)としたとき、下記式により求められる値を疎水化度として算出する。なお、ビーカー(ガラス容器)内の水温は20℃±1℃に調整して前記測定を行う。
疎水化度(%)=〔Y/(100+Y)〕×100
[Hydrophobicity of inorganic fine particles]
The degree of hydrophobicity is determined by a methanol titration method.
That is, 0.2 g of inorganic fine particles for measuring the degree of hydrophobicity are added to a glass container having an inner diameter of 7 cm and a capacity of 2 L or more containing 100 mL of ion-exchanged water, and stirred with a magnetic stirrer. The tip of a burette containing methanol is put into the liquid, 20 mL of methanol is added dropwise with stirring, the stirring is stopped after 30 seconds, and the state after 1 minute of stirring is observed. A series of operations is repeated until the inorganic oxide does not float on the water surface as a series of operations from dropping methanol to observing the state. When the total amount of methanol added when the inorganic oxide does not float on the water surface 1 minute after the stirring is stopped is Y (mL), the value obtained by the following formula is calculated as the degree of hydrophobicity. In addition, the water temperature in a beaker (glass container) is adjusted to 20 ° C. ± 1 ° C. and the measurement is performed.
Hydrophobicity (%) = [Y / (100 + Y)] × 100
樹脂製造例1
ポリオキシプロピレン(2.2)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン568g、ポリオキシエチレン(2.2)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン792g、テレフタル酸640g、及び、オクチル酸錫10gを、窒素雰囲気下、210℃で攪拌し反応させた。ASTM E28−51Tに準じて測定した軟化点により重合度を追跡し、軟化点が110℃に達した時点で反応を終了し、樹脂Aを得た。なお、樹脂Aのガラス転移点は64℃、酸価は5mgKOH/gであった。
Resin production example 1
568 g of polyoxypropylene (2.2) -2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane, 792 g of polyoxyethylene (2.2) -2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane, 640 g of terephthalic acid, and octylic acid 10 g of tin was reacted by stirring at 210 ° C. in a nitrogen atmosphere. The degree of polymerization was traced based on the softening point measured according to ASTM E28-51T, and the reaction was terminated when the softening point reached 110 ° C. to obtain Resin A. Resin A had a glass transition point of 64 ° C. and an acid value of 5 mgKOH / g.
樹脂製造例2
ポリオキシプロピレン(2.2)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン1495g、フマル酸505g、及び、オクチル酸錫10gを、窒素雰囲気下、210℃で攪拌し反応させた。ASTM E28−51Tに準じて測定した軟化点により重合度を追跡し、軟化点が100℃に達した時点で反応を終了し、樹脂Bを得た。なお、樹脂Bのガラス転移点は60℃、酸価は16mgKOH/gであった。
Resin production example 2
1495 g of polyoxypropylene (2.2) -2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane, 505 g of fumaric acid, and 10 g of tin octylate were stirred and reacted at 210 ° C. in a nitrogen atmosphere. The degree of polymerization was traced based on the softening point measured according to ASTM E28-51T. When the softening point reached 100 ° C., the reaction was terminated to obtain Resin B. Resin B had a glass transition point of 60 ° C. and an acid value of 16 mgKOH / g.
樹脂製造例3
エチレングリコール337g、ネオペンチルグリコール1093g、テレフタル酸1830g、トリメリット酸615g、及び、オクチル酸錫10gを、窒素雰囲気下、235℃で攪拌し反応させた。ASTM E28−51Tに準じて測定した軟化点により重合度を追跡し、軟化点が135℃に達した時点で反応を終了し、樹脂Cを得た。なお、樹脂Cのガラス転移点は56℃、酸価は10mgKOH/gであった。
Resin production example 3
Ethylene glycol 337 g, neopentyl glycol 1093 g, terephthalic acid 1830 g, trimellitic acid 615 g, and tin octylate 10 g were reacted by stirring at 235 ° C. in a nitrogen atmosphere. The degree of polymerization was traced based on the softening point measured according to ASTM E28-51T. When the softening point reached 135 ° C., the reaction was terminated to obtain Resin C. Resin C had a glass transition point of 56 ° C. and an acid value of 10 mgKOH / g.
樹脂製造例4
スチレン360g、ブチルメタアクリレート115g、ジビニルベンゼン9g、過酸化ベンゾイル4g、及び、キシレン500gを4つ口丸底フラスコに入れた。反応器内を不活性雰囲気に置換した後、内容物をマントルヒーターにより徐々に加熱して75℃迄上昇させた。反応は65℃〜80℃に保ちつつ行われ、10〜12時間後に反応を終了させるべく温度を130℃迄上昇させて重合を完結した。内容物を充分に攪拌しつつ真空ポンプを作動させ20mmHg迄減圧すると液温75℃、溜出温度38℃でキシレン或は場合により未反応のモノマーが溜出を始めた。最後は液温180℃において、0.5mmHg迄減圧して溶剤を完全に除去し、樹脂Dを得た。なお、樹脂Dの軟化点は120℃、ガラス転移点は55℃であった。
Resin production example 4
360 g of styrene, 115 g of butyl methacrylate, 9 g of divinylbenzene, 4 g of benzoyl peroxide, and 500 g of xylene were placed in a four-necked round bottom flask. After the inside of the reactor was replaced with an inert atmosphere, the contents were gradually heated by a mantle heater and raised to 75 ° C. The reaction was carried out while maintaining the temperature at 65 ° C. to 80 ° C., and after 10 to 12 hours, the temperature was raised to 130 ° C. to complete the polymerization to complete the polymerization. When the contents were sufficiently stirred and the vacuum pump was operated to reduce the pressure to 20 mmHg, xylene or possibly unreacted monomer began to distill at a liquid temperature of 75 ° C. and a distillation temperature of 38 ° C. Finally, at a liquid temperature of 180 ° C., the pressure was reduced to 0.5 mmHg to completely remove the solvent, and Resin D was obtained. Resin D had a softening point of 120 ° C. and a glass transition point of 55 ° C.
実施例1〜4及び比較例1〜6(実施例4は参考例である)
表2に示す結着樹脂100重量部、着色剤「Super Magenta R」(大日本インキ社製)6.0重量部、荷電制御剤「LR-147」(日本カーリット社製)1.0重量部及び離型剤「カルナウバワックス C1」(加藤洋行社製、融点:83℃)6.0重量部をヘンシェルミキサーにて攪拌混合後、以下に示す条件で溶融混練した。
Examples 1-4 and Comparative Examples 1-6 (Example 4 is a reference example)
100 parts by weight of the binder resin shown in Table 2, 6.0 parts by weight of the colorant “Super Magenta R” (Dainippon Ink), 1.0 part by weight of the charge control agent “LR-147” (made by Nippon Carlit) and a release agent 6.0 parts by weight of “Carnauba Wax C1” (manufactured by Kato Yoko Co., Ltd., melting point: 83 ° C.) was stirred and mixed with a Henschel mixer and then melt-kneaded under the following conditions.
〔混練条件例:オープンロール〕
オープンロール型混練機「ニーデックス」(三井鉱山(株)製、ロール外径:140cm、有効ロール長:80cm)を使用した。連続式二本ロール型混練機の運転条件は、高回転側ロール(フロントロール)周速度9m/min、低回転側ロール(バックロール)周速度6m/min、混練物供給口側端部のロール間隙0.1mmであった。ロール内の加熱媒体温度及び冷却媒体温度は、高回転ロールの原料投入側が160℃及び混練物排出側が100℃であり、低回転ロールの原料投入側が30℃及び混練物排出側が30℃であった。また、原料混合物の供給速度は4kg/時間、平均滞留時間は約10分間であった。
[Example of kneading conditions: open roll]
An open roll kneader “NIDEX” (manufactured by Mitsui Mining Co., Ltd., roll outer diameter: 140 cm, effective roll length: 80 cm) was used. The operating conditions of the continuous two-roll kneader are as follows: high rotation side roll (front roll) peripheral speed 9m / min, low rotation side roll (back roll) peripheral speed 6m / min, roll at the end of the kneaded product supply port The gap was 0.1 mm. The heating medium temperature and cooling medium temperature in the roll were 160 ° C. on the raw material input side of the high rotation roll and 100 ° C. on the kneaded material discharge side, 30 ° C. on the raw material input side of the low rotation roll and 30 ° C. on the kneaded material discharge side. . The feed rate of the raw material mixture was 4 kg / hour, and the average residence time was about 10 minutes.
上記で得られた溶融混練物を、冷却ローラーで圧延冷却した後、ジェットミル粉砕機及び気流分級機(IDS:日本ニューマチック社製)にて粉砕、分級を行い、体積中位粒径(D50)8μmのトナー母粒子を得た。 The melt-kneaded material obtained above is rolled and cooled with a cooling roller, and then pulverized and classified with a jet mill pulverizer and an airflow classifier (IDS: manufactured by Nippon Pneumatic Co., Ltd.) to obtain a volume-median particle size (D 50 ) 8 m mother toner particles were obtained.
得られたトナー母粒子100重量部(1kg)に、表2に示す外添剤を添加し、10L容ヘンシェルミキサーで3000回転、180秒間混合する事により、外添剤処理をした実施例1〜4及び比較例1〜6のトナーを得た。なお、表2に示す外添剤について、詳細を表1に示す。 Examples 1 to 1 were prepared by adding the external additives shown in Table 2 to 100 parts by weight (1 kg) of the obtained toner base particles and mixing them with a 10 L Henschel mixer for 3000 rotations for 180 seconds. 4 and Comparative Examples 1 to 6 were obtained. Details of the external additives shown in Table 2 are shown in Table 1.
試験例1〔カブリ〕
有機感光体(OPC)を備えた非磁性一成分現像装置「MicroLine 5400」(沖データ社製)に各実施例及び各比較例のトナーを実装し、25℃/50%RH環境下に12時間放置したあとで白紙(0%)印字を行った。その後、感光体ドラム上に残存しているトナーをメンディングテープで写し取り、リファレンスとの画像濃度差ΔEを色差計「X-Rite」(X-Rite社製)にて測定し、カブリ(NNカブリ)を評価した。なお、ΔEが1.5未満であれば、良好であることを示す。結果を表2に示す。
Test Example 1 [Fog]
The toner of each example and each comparative example is mounted on a non-magnetic one-component developing device “MicroLine 5400” (manufactured by Oki Data Corporation) equipped with an organic photoreceptor (OPC), and the environment is kept at 25 ° C./50% RH for 12 hours. Blank paper (0%) was printed after leaving it to stand. After that, the toner remaining on the photosensitive drum is copied with a mending tape, and the image density difference ΔE from the reference is measured with a color difference meter “X-Rite” (manufactured by X-Rite). (Fog) was evaluated. If ΔE is less than 1.5, it indicates that it is good. The results are shown in Table 2.
また、上記と同様の装置にトナーを実装後、25℃/80%RH環境下にて12時間放置した後に上記と同様にして、カブリ(高湿カブリ)の評価を行った。結果を表2に示す。 Further, after the toner was mounted in the same apparatus as described above, it was allowed to stand in an environment of 25 ° C./80% RH for 12 hours, and then fog (high humidity fog) was evaluated in the same manner as described above. The results are shown in Table 2.
試験例2〔トナー飛散〕
試験例1と同じ装置に各実施例及び各比較例のトナーを実装し、25℃/50%RH環境下に12時間放置後、印字率5%の画像を3000枚印字した。その後、現像槽周囲のトナーによる汚れ具合を目視で観察し、以下の評価基準に従って、トナー飛散(NNトナー飛散)を評価した。結果を表2に示す。
Test Example 2 [Toner scattering]
The toner of each example and each comparative example was mounted on the same apparatus as in Test Example 1, and after standing for 12 hours in a 25 ° C./50% RH environment, 3000 images with a printing rate of 5% were printed. Thereafter, the degree of contamination by toner around the developing tank was visually observed, and toner scattering (NN toner scattering) was evaluated according to the following evaluation criteria. The results are shown in Table 2.
また、上記と同様の装置にトナーを実装後、25℃/80%RH環境下にて12時間放置した後に上記と同様にして、トナー飛散(高湿トナー飛散)の評価を行った。結果を表2に示す。 Further, after mounting the toner in the same apparatus as described above, the toner was allowed to stand for 12 hours in a 25 ° C./80% RH environment, and then the toner scattering (high-humidity toner scattering) was evaluated in the same manner as described above. The results are shown in Table 2.
〔トナー飛散の評価基準〕
◎:飛散したトナーによる汚れが全くない
○:飛散したトナ−による汚れがわずかに見られる
△:飛散したトナ−による汚れがはっきり見られる
×:飛散したトナーによる汚染がひどく、印字紙上にも飛散したトナーによる汚れが見られる
[Evaluation criteria for toner scattering]
A: There is no dirt due to the scattered toner. B: Slight dirt is observed due to the scattered toner. Δ: Stain is clearly observed due to the scattered toner. Dirt due to used toner is seen
以上の結果より、実施例のトナーは比較例のトナーに比べて、カブリ及びトナー飛散が低減されて優れることが分かる。また、実施例1より、フッ素シランとHDMSによる表面処理を同一のシリカに行った外添剤の他に、さらにシリコーンオイルによる表面処理を別のシリカに行った外添剤を添加すると、トナー母粒子表面に付着したフッ素処理シリカを保護し、トナー母粒子表面の環境をより疎水性にすることができるため、特に、高湿下でのカブリの発生を低減することができることが分かる。一方、比較例2では、フッ素シランによる処理を行ったシリカと、HDMSによる処理を行ったシリカを併用しているが、特に、高湿でのカブリやトナー飛散の発生が著しい。これは、フッ素シランによる処理を行ったシリカが親水性のために、高湿下では帯電性を保持出来なくなったからであり、含フッ素シランカップリング剤とそれ以外の疎水化処理剤による表面処理は、同一の無機微粒子に対して行われなければならないことを示唆している。また、比較例4〜6は、フッ素シランとHDMSによる表面処理を同一の無機微粒子に行った外添剤を使用しているが、結着樹脂が、ビスフェノールAのアルキレンオキサイド化合物とテレフタル酸の縮重合により得られたものではないために、ベンゼン環由来の帯電性が弱く、非磁性一成分現像方式においては、現像時の帯電不足のために、カブリ及びトナー飛散が発生したと考えられる。 From the above results, it can be seen that the toner of the example is superior to the toner of the comparative example with reduced fog and toner scattering. Further, from Example 1, in addition to the external additive in which the surface treatment with fluorine silane and HDMS was performed on the same silica, the addition of the external additive in which the surface treatment with silicone oil was performed on another silica, the toner base It can be seen that since the fluorinated silica adhering to the particle surface can be protected and the environment of the toner base particle surface can be made more hydrophobic, the occurrence of fogging, particularly under high humidity, can be reduced. On the other hand, in Comparative Example 2, silica treated with fluorine silane and silica treated with HDMS are used in combination, and fogging and toner scattering are particularly noticeable at high humidity. This is because the silica treated with fluorine silane is hydrophilic and can no longer retain chargeability under high humidity. Surface treatment with a fluorine-containing silane coupling agent and other hydrophobizing agents is not possible. This suggests that it must be carried out on the same inorganic fine particles. Comparative Examples 4 to 6 use an external additive obtained by subjecting fluorine silane and surface treatment with HDMS to the same inorganic fine particles, but the binder resin is a condensed resin of bisphenol A alkylene oxide compound and terephthalic acid. Since it is not obtained by polymerization, the charging property derived from the benzene ring is weak, and in the non-magnetic one-component development method, it is considered that fog and toner scattering occurred due to insufficient charging during development.
本発明の非磁性一成分現像用トナーは、電子写真法、静電記録法、静電印刷法等において形成される潜像の現像等に好適に用いられるものである。 The non-magnetic one-component developing toner of the present invention is suitably used for developing latent images formed in electrophotography, electrostatic recording, electrostatic printing, and the like.
Claims (2)
で表されるビスフェノールAのアルキレンオキサイド付加物を含有するアルコール成分とテレフタル酸を含有するカルボン酸成分とを縮重合して得られるポリエステルであり、前記表面処理剤が少なくとも含フッ素シランカップリング剤(a)と含フッ素シランカップリング剤以外の疎水化処理剤(b)である、非磁性一成分現像用トナー。 A nonmagnetic one-component developing toner containing a binder resin, a colorant, and an external additive containing silica fine particles treated with at least two kinds of surface treatment agents, wherein the binder resin is represented by formula (I) :
A polyester obtained by condensation polymerization of an alcohol component containing an alkylene oxide adduct of bisphenol A and a carboxylic acid component containing terephthalic acid, wherein the surface treatment agent is at least a fluorine-containing silane coupling agent ( A toner for non-magnetic one-component development, which is a hydrophobizing agent (b) other than a) and a fluorine-containing silane coupling agent.
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