JP5045289B2 - Method for producing toner for developing electrostatic image - Google Patents
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Description
本発明は、静電荷像現像用トナー、静電荷像現像用トナーの製造方法、静電荷像現像用現像剤及び画像形成装置に関する。 The present invention relates to a toner for developing an electrostatic image, a method for producing a toner for developing an electrostatic image, a developer for developing an electrostatic image, and an image forming apparatus.
電子写真法など静電荷像を経て画像情報を可視化する方法は、現在様々な分野で利用されている。電子写真法においては、帯電、露光工程により像保持体上に静電潜像を形成し(潜像形成工程)、静電荷像現像用トナー(以下、単に「トナー」と呼ぶ場合がある。)を含む静電荷像現像用現像剤(以下、単に「現像剤」と呼ぶ場合がある。)で静電潜像を現像し(現像工程)、転写工程、定着工程を経て可視化される。ここで用いられる現像剤には、トナーとキャリアからなる2成分現像剤と、磁性トナーまたは非磁性トナーを単独で用いる1成分現像剤とがあるが、そのトナーの製法は、通常、熱可塑性樹脂などの結着樹脂を顔料などの着色剤、帯電制御剤、ワックスなどの離型剤等とともに溶融混練し、冷却後、粉砕し、さらに分級する混練粉砕法が使用されている。 A method of visualizing image information through an electrostatic charge image such as electrophotography is currently used in various fields. In electrophotography, an electrostatic latent image is formed on an image carrier by a charging and exposure process (latent image forming process), and an electrostatic charge image developing toner (hereinafter sometimes simply referred to as “toner”). The electrostatic latent image is developed with a developer for developing an electrostatic charge image (hereinafter sometimes referred to simply as “developer”) (development process), and visualized through a transfer process and a fixing process. The developer used here includes a two-component developer composed of a toner and a carrier and a one-component developer using a magnetic toner or a non-magnetic toner alone. The toner is usually produced by a thermoplastic resin. A kneading and pulverizing method is used in which a binder resin such as a pigment is melt-kneaded with a colorant such as a pigment, a charge control agent, a release agent such as wax, and the like, cooled, pulverized, and further classified.
また、静電荷像現像用トナーの製造方法として、従来の混練粉砕法に代わり、乳化重合凝集法によるトナーを始め、懸濁重合法、溶解懸濁法などの各種化学的トナー製法が開発され、実施されている。例えば乳化重合凝集法では、結着樹脂の重合性単量体を乳化重合させて形成された樹脂分散液と着色剤、離型剤等の粒子分散液とを界面活性剤等の存在下、水系溶媒中で撹拌、混合しながら、凝集、加熱融合させ、所定の粒径、粒度、形状、構造を有する着色樹脂粒子であるトナー粒子を作製する。 In addition, as a method for producing an electrostatic charge image developing toner, various chemical toner production methods such as emulsion polymerization aggregation method, suspension polymerization method, dissolution suspension method, etc. have been developed instead of the conventional kneading and pulverization method. It has been implemented. For example, in the emulsion polymerization aggregation method, a resin dispersion formed by emulsion polymerization of a polymerizable monomer of a binder resin and a particle dispersion such as a colorant and a release agent are mixed in an aqueous system in the presence of a surfactant. The toner particles, which are colored resin particles having a predetermined particle size, particle size, shape, and structure, are produced by agglomeration and heat fusion while stirring and mixing in a solvent.
近年、樹脂選択の自由度向上、ワックス成分の選択的内包性、粉砕から生じる製造エネルギの観点等からトナーの製法においては、化学的製法への転換が進んだ。化学的製法ではいずれの手法においても不純物の洗浄および洗浄後のトナーの乾燥という工程が従来製法に対し新たに加えられることになった。トナーの洗浄においては一般にトナーと洗浄液を接触させ、不純物を洗浄液に移行させることにより洗浄する。さらにこの洗浄液とトナーを固液分離する工程を有する。 In recent years, from the viewpoint of improving the degree of freedom of resin selection, selective inclusion of wax components, production energy resulting from pulverization, etc., the toner production method has been converted to a chemical production method. In any of the chemical manufacturing methods, a process of cleaning impurities and drying the toner after cleaning is newly added to the conventional manufacturing method. In the toner cleaning, the toner is generally brought into contact with the cleaning liquid, and the impurities are transferred to the cleaning liquid for cleaning. Furthermore, it has the process of carrying out solid-liquid separation of this washing | cleaning liquid and toner.
固液分離する手段としてはフィルタプレス、遠心分離などフィルタ(濾過材)によるものが一般的である。この際、トナーが濾布等のフィルタへ付着することを低減するために、濾布の表面粗さを平滑方向に制御したものを使用することや、濾布に樹脂コーティング処理を行うことが行われている。また、濾布への付着性を制御するために固液分離の処理条件として、水圧、水量、圧搾圧力等を制御する手法が一般的に使用されている。 As a means for solid-liquid separation, a filter (filter material) such as a filter press or a centrifugal separator is generally used. At this time, in order to reduce the adhesion of toner to a filter such as a filter cloth, a filter cloth whose surface roughness is controlled in a smooth direction is used, or a resin coating process is performed on the filter cloth. It has been broken. In order to control the adhesion to the filter cloth, a method of controlling the water pressure, the amount of water, the pressing pressure, etc. is generally used as the processing conditions for solid-liquid separation.
一方、近年の高画質要求に対しトナーの平均粒子径を小さくする必要が生じてきている。平均粒子径の小径化はトナー及び現像剤の流動性の低下を生じさせるとともにトナーのブロッキング性をも悪化させる傾向にある。 On the other hand, it has become necessary to reduce the average particle size of toner in response to the recent demand for high image quality. The reduction in the average particle size tends to cause a decrease in fluidity of the toner and developer and a deterioration in toner blocking properties.
例えば、特許文献1,2では、表面に無機微粉末の表面処理剤に基づくシリコーンオイル成分が存在するトナーが記載されている。いずれも外部添加したシリコーンオイル処理シリカ等の外部添加剤からトナー表面に移行した一部成分によるものである。 For example, Patent Documents 1 and 2 describe toners in which a silicone oil component based on a surface treatment agent of an inorganic fine powder is present on the surface. All are due to a part of the components transferred from the external additive such as silicone oil-treated silica added to the toner surface to the toner surface.
本発明は、耐ブロッキング性に優れる静電荷像現像用トナー、そのような静電荷像現像用トナーの製造方法及び静電荷像現像用現像剤である。 The present invention relates to an electrostatic image developing toner excellent in blocking resistance, a method for producing such an electrostatic image developing toner, and an electrostatic image developing developer.
また、本発明は、画像濃度の変動の少ない画像形成装置である。 In addition, the present invention is an image forming apparatus with little variation in image density.
また、本発明は、樹脂粒子を分散した樹脂粒子分散液及び着色剤を分散した着色剤分散液を混合し、前記樹脂粒子及び前記着色剤を凝集させて凝集粒子を生成する凝集工程と、加熱して前記凝集粒子を融合する融合工程と、前記融合したトナー粒子を濾過により固液分離する固液分離工程と、を含み、前記固液分離工程において、少なくとも環状シリコーンオイルおよび鎖状シリコーンオイルが塗布されている濾過材を用いて、表面に環状シリコーンオイルおよび鎖状シリコーンオイルを含有する静電荷像現像用トナーを得る、前記静電荷像現像用トナーの製造方法である。 The present invention also includes a resin particle dispersion in which resin particles are dispersed and a colorant dispersion in which a colorant is dispersed, agglomeration step of aggregating the resin particles and the colorant to produce aggregated particles, and heating. A fusion step of fusing the aggregated particles, and a solid-liquid separation step of solid-liquid separation of the fused toner particles by filtration. In the solid-liquid separation step, at least the cyclic silicone oil and the chain silicone oil are using a filtering material that is coated, the surface Ru obtain a cyclic silicone oil and chain silicone oil a toner for developing electrostatic images containing a manufacturing method of the toner for developing electrostatic images.
本発明の請求項1によると、環状シリコーンオイルおよび鎖状シリコーンオイルが塗布されていない濾過材を用いる場合に比べて、固液分離工程における濾過材へのトナー付着を低減し、耐ブロッキング性に優れる静電荷像現像用トナーの製造方法を提供することができる。 According to claim 1 of the present invention, as compared with the case of using a filter medium cyclic silicone oil and chain silicone oil is not coated to reduce toner adhesion to the filtering material in the solid-liquid separation step, the blocking resistance An excellent method for producing a toner for developing an electrostatic image can be provided.
本発明の実施の形態について以下説明する。本実施形態は本発明を実施する一例であって、本発明は本実施形態に限定されるものではない。 Embodiments of the present invention will be described below. This embodiment is an example for carrying out the present invention, and the present invention is not limited to this embodiment.
<静電荷像現像用トナー>
本実施形態に係るトナーは、表面に環状シリコーンオイルを含有する。トナー表面に存在する環状シリコーンオイルにより、加圧時等に環状シリコーンオイルがトナーとトナーとの界面、あるいはトナーと現像剤との界面に存在するためトナー/トナー間、トナー/キャリア間の剥離力を維持させることから、トナー同士あるいはトナーと現像剤との付着(ブロッキング)が抑制されるものである。環状シリコーンオイルは一般に過剰なオイル成分が揮発するため、ブロッキング抑制効果に優れる。
<Toner for electrostatic image development>
The toner according to this embodiment contains a cyclic silicone oil on the surface. Due to the cyclic silicone oil existing on the toner surface, the cyclic silicone oil is present at the interface between the toner and the toner or at the interface between the toner and the developer during pressurization. Therefore, adhesion (blocking) between the toners or between the toner and the developer is suppressed. Cyclic silicone oil generally has an excellent blocking suppression effect because excess oil components volatilize.
用いる環状シリコーンオイルとしては環状構造のポリシロキサン類であれば良く特に限定しないが、例えば一般に下記式で示されるものが挙げられる。 The cyclic silicone oil to be used is not particularly limited as long as it is a polysiloxane having a cyclic structure, and examples thereof generally include those represented by the following formula.
式中、X1は、炭素数1以上14以下のアルキル基を表す。X2は、アルキル基、フェニル基などのシリコーンオイル変性基を表す。また、pは、3以上100以下の整数を表す。
In the formula, X 1 represents an alkyl group having 1 to 14 carbon atoms. X 2 represents a silicone oil modifying group such as an alkyl group or a phenyl group. P represents an integer of 3 to 100.
例えば環状構造のポリジメチルシロキサン等のポリジアルキルシロキサンが挙げられ、例えば上記式において、X1及びX2がメチル基のジメチルシロキサン構造でpが3〜8までの環状構造を有するオクタメチルシクロテトラシロキサン、デカメチルシクロペンタシロキサン等のシクロポリジメチルシロキサンである。環状シリコーンオイルは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。これらのうち、配行均一性の点で、シクロポリジメチルシロキサンが好ましく用いられる。 Examples include polydialkylsiloxanes such as polydimethylsiloxane having a cyclic structure. For example, in the above formula, octamethylcyclotetrasiloxane having a dimethylsiloxane structure in which X 1 and X 2 are methyl groups and p is 3 to 8 And cyclopolydimethylsiloxane such as decamethylcyclopentasiloxane. A cyclic silicone oil may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together. Of these, cyclopolydimethylsiloxane is preferably used in terms of distribution uniformity.
また、本実施形態に係るトナーは、表面に環状シリコーンオイル及び鎖状シリコーンオイルを含有することが好ましい。環状シリコーンオイルによるブロッキング抑制効果に加えて、鎖状シリコーンオイルは一般に自己弱付着境界層(Weak Boundary Layer)を形成することにより感光体との離型性に優れる。 The toner according to the exemplary embodiment preferably contains a cyclic silicone oil and a chain silicone oil on the surface. In addition to the blocking suppression effect by the cyclic silicone oil, the chain silicone oil is generally excellent in releasability from the photoreceptor by forming a self-weakly adhering boundary layer (Weak Boundary Layer).
鎖状シリコーンオイルとしては、一般に下記式で示されるものが挙げられる。 Examples of the chain silicone oil generally include those represented by the following formula.
式中、R1は、炭素数1以上3以下のアルキル基を表す。R2は、アルキル基、ハロゲン変性アルキル基、フェニル基、変性フェニル基などのシリコーンオイル変性基を表す。R3は、炭素数1以上3以下のアルキル基又はアルコキシ基を表す。また、n及びmは、それぞれ0以上1000以下の整数を表すが、n及びmは、同時に0となることはない。 In the formula, R 1 represents an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms. R 2 represents a silicone oil-modified group such as an alkyl group, a halogen-modified alkyl group, a phenyl group, or a modified phenyl group. R 3 represents an alkyl group or an alkoxy group having 1 to 3 carbon atoms. N and m each represent an integer of 0 or more and 1000 or less, but n and m are not 0 at the same time.
前記鎖状シリコーンオイルとしては、例えば、ジメチルシリコーンオイル、メチルハイドロジェンシリコーンオイル、メチルフェニルシリコーンオイル、アルキル変性シリコーンオイル、α−メチルスルホン変性シリコーンオイル、クロルフェニルシリコーンオイル、アミノ変性シリコーンオイル、エポキシ変性シリコーンオイル、カルボキシル変性シリコーンオイル、カルビーノ変性シリコーンオイル、メタクリル変性シリコーンオイル、メルカプト変性シリコーンオイル、フェノール変性シリコーンオイル、ポリエーテル変性シリコーンオイル、メチルスチリル変性シリコーンオイル、高級脂肪酸エステル変性シリコーンオイル、フッ素変性シリコーンオイルなどが挙げられる。また、前記鎖状シリコーンオイルは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。これらのうち、均一配行性の点で、ジメチルシリコーンオイルが好ましく用いられる。 Examples of the chain silicone oil include dimethyl silicone oil, methyl hydrogen silicone oil, methylphenyl silicone oil, alkyl-modified silicone oil, α-methylsulfone-modified silicone oil, chlorophenyl silicone oil, amino-modified silicone oil, and epoxy-modified. Silicone oil, carboxyl modified silicone oil, carbino modified silicone oil, methacryl modified silicone oil, mercapto modified silicone oil, phenol modified silicone oil, polyether modified silicone oil, methylstyryl modified silicone oil, higher fatty acid ester modified silicone oil, fluorine modified silicone Examples include oil. Moreover, the said chain | strand-shaped silicone oil may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together. Of these, dimethyl silicone oil is preferably used from the viewpoint of uniform distribution.
環状シリコーンオイルの重量平均分子量は、200以上4000以下であることが好ましく、200以上2000以下であることがより好ましい。環状シリコーンオイルの重量平均分子量が200未満であると完全揮発して残分が無くなる場合があり、4000を超えると余剰の成分が残る場合がある。 The weight average molecular weight of the cyclic silicone oil is preferably 200 or more and 4000 or less, and more preferably 200 or more and 2000 or less. If the weight average molecular weight of the cyclic silicone oil is less than 200, it may be completely volatilized and there may be no residue, and if it exceeds 4000, an excess component may remain.
また、鎖状シリコーンオイルの重量平均分子量は、500以上20000以下であることが好ましく、500以上10000以下であることがより好ましい。鎖状シリコーンオイルの重量平均分子量が500未満であると完全揮発して残分が無くなる場合があり、20000を超えると余剰の成分が残る、およびかえってトナーの付着性が上がり、ブロッキング性を悪化させてしまう場合がある。 Moreover, the weight average molecular weight of the chain silicone oil is preferably 500 or more and 20000 or less, and more preferably 500 or more and 10,000 or less. If the weight average molecular weight of the chain silicone oil is less than 500, it may completely volatilize and there may be no residue, and if it exceeds 20000, excess components remain, and on the contrary, the adhesion of the toner increases and the blocking property is deteriorated. May end up.
なお、環状シリコーンオイル及び鎖状シリコーンオイルの重量平均分子量は、GC−MASS装置(島津製作所製、QP2000A型)を用いて、ヘッドスペース法により測定することができる。 The weight average molecular weight of the cyclic silicone oil and the chain silicone oil can be measured by a headspace method using a GC-MASS apparatus (manufactured by Shimadzu Corporation, QP2000A type).
トナー表面の環状シリコーンオイルの含有量は10−8重量%以上10−5重量%以下であることが好ましく、10−8重量%以上10−6重量%以下であることがより好ましい。環状シリコーンオイルの含有量が10−8重量%未満であると所望の効果が得られない場合があり、10−5重量%を超えるとブロッキング性を悪化させてしまう場合がある。 The content of the cyclic silicone oil on the toner surface is preferably 10 -8 wt% to 10 -5 wt% or less, more preferably 10 -8 wt% to 10 -6% by weight. If the content of the cyclic silicone oil is less than 10 −8 wt%, the desired effect may not be obtained, and if it exceeds 10 −5 wt%, the blocking property may be deteriorated.
トナーが表面に鎖状シリコーンオイルを含有する場合は、鎖状シリコーンオイルの含有量は10−8重量%以上10−4重量%以下であることが好ましく、10−8重量%以上10−5重量%以下であることがより好ましい。鎖状シリコーンオイルの含有量が10−8重量%未満であると所望の効果が得られない場合があり、10−4重量%を超えるとブロッキング性を悪化させてしまう場合がある。 If the content of chain silicone oil is preferably 10 -8% by weight or more 10-4 wt% or less, 10 -5 wt 10-8 wt% or more toner contains a chain silicone oil on the surface % Or less is more preferable. If the content of the chain silicone oil is less than 10 −8 wt%, the desired effect may not be obtained, and if it exceeds 10 −4 wt%, the blocking property may be deteriorated.
なお、トナー表面の環状シリコーンオイル及び鎖状シリコーンオイルの含有量は、例えば四塩化炭素を用いてオイル成分を溶解し他のトナー成分を分離した後、ICP(Inductively Coupled Plasma:誘導結合プラズマ)発光分析装置を用いて測定することができる。 The content of the cyclic silicone oil and the chain silicone oil on the toner surface is determined by, for example, dissolving the oil component using carbon tetrachloride to separate the other toner components, and then emitting ICP (Inductively Coupled Plasma) light emission. It can be measured using an analyzer.
環状シリコーンオイルの粘度は1cs(mm2/sec)以上50cs以下であることが好ましく、5cs以上50cs以下であることがより好ましい。環状シリコーンオイルの粘度が1cs未満であると完全揮発して所望の効果が得られない場合があり、50csを超えると余剰残分が発生してかえってトナーの凝集性が悪化する場合がある。 The viscosity of the cyclic silicone oil is preferably 1 cs (mm 2 / sec) or more and 50 cs or less, and more preferably 5 cs or more and 50 cs or less. When the viscosity of the cyclic silicone oil is less than 1 cs, the desired effect may not be obtained due to complete volatilization, and when it exceeds 50 cs, an excess residue may be generated and the toner cohesiveness may deteriorate.
鎖状シリコーンオイルの粘度は5cs以上500cs以下であることが好ましく、10cs以上100cs以下であることがより好ましい。鎖状シリコーンオイルの粘度が5cs未満であると完全揮発して所望の効果が得られない場合があり、500csを超えると余剰残分が発生してかえってトナーの凝集性が悪化する場合がある。 The viscosity of the chain silicone oil is preferably 5 cs or more and 500 cs or less, and more preferably 10 cs or more and 100 cs or less. When the viscosity of the chain silicone oil is less than 5 cs, the desired effect may not be obtained due to complete volatilization, and when it exceeds 500 cs, an excess residue may be generated and the toner cohesiveness may deteriorate.
なお、環状シリコーンオイル及び鎖状シリコーンオイルの粘度は、粘度測定装置(AアンドD社製、SV10型)を用いて測定することができる。 In addition, the viscosity of cyclic silicone oil and chain silicone oil can be measured using a viscosity measuring device (A and D, SV10 type).
本実施形態に係るトナーにより、トナーの凝集力を低下させ耐ブロッキング性を向上させることができる。これにより、現像機内の現像剤融着やATC(自動温度補償)センサの誤検知等を生じさせることがほとんどなく、画像に悪影響を与えるなどの画質障害を抑制することができる。 With the toner according to the exemplary embodiment, the cohesive force of the toner can be reduced and the blocking resistance can be improved. As a result, there is almost no occurrence of developer fusion in the developing machine, erroneous detection of an ATC (automatic temperature compensation) sensor, and the like, and image quality problems such as adverse effects on images can be suppressed.
また、外部添加したシリコーンオイル処理シリカ等の外部添加剤からトナー表面に移行したシリコーンオイル成分が存在するトナーの場合は、外部添加剤の量の分布があったり、外部添加剤がトナー中に埋め込まれてしまった場合などには所望のブロッキング抑制効果が得られないが、本実施形態に係るトナーはトナー表面にほぼ均一に環状シリコーンオイルが存在するため、ブロッキング抑制効果が得られる。 In addition, in the case of a toner having a silicone oil component transferred from the external additive such as silica oil treated silica added to the toner surface, the amount of the external additive is distributed or the external additive is embedded in the toner. In such a case, the desired blocking suppression effect cannot be obtained. However, the toner according to the present exemplary embodiment can provide a blocking suppression effect because the cyclic silicone oil is present almost uniformly on the toner surface.
本実施形態において、トナー母粒子は結着樹脂と着色剤を主成分とする公知のものを使用することができ、さらに離型剤等を含有していてもよい。 In the present exemplary embodiment, the toner base particles may be a known toner mainly composed of a binder resin and a colorant, and may further contain a release agent or the like.
結着樹脂としては、スチレン、クロロスチレン等のスチレン類;エチレン、プロピレン、ブチレン、イソブチレン等のモノオレフィン;酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、安息香酸ビニル、酪酸ビニルエステル、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、アクリル酸ドデシル、アクリル酸オクチル、アクリル酸フェニル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸ドデシル等のα−メチレン脂肪族モノカルボン酸のエステル;ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル、ビニルブチルエーテル等のビニルエーテル;ビニルメチルケトン、ビニルヘキシルケトン、ビニルイソプロペニルケトン等のビニルケトン等の単独重合体あるいは共重合体を挙げることができ、特に代表的な結着樹脂としては、ポリスチレン、スチレン・アクリル酸アルキル共重合体、スチレン・メタクリル酸アルキル共重合体、スチレン・アクリロニトリル共重合体、スチレン・ブタジエン共重合体、スチレン・無水マレイン酸共重合体、ポリエチレン、ポリプロピレン等を挙げることができる。さらに、ポリエステル、ポリウレタン、エポキシ樹脂、ポリアミド、変性ロジン、パラフィンワックス類等を挙げることができる。 Binder resins include styrenes such as styrene and chlorostyrene; monoolefins such as ethylene, propylene, butylene, and isobutylene; vinyl acetate, vinyl propionate, vinyl benzoate, vinyl butyrate, methyl acrylate, ethyl acrylate, Esters of α-methylene aliphatic monocarboxylic acids such as butyl acrylate, dodecyl acrylate, octyl acrylate, phenyl acrylate, methyl methacrylate, ethyl methacrylate, butyl methacrylate, dodecyl methacrylate; vinyl methyl ether, vinyl ethyl Examples include vinyl ethers such as ether and vinyl butyl ether; homopolymers or copolymers of vinyl ketones such as vinyl methyl ketone, vinyl hexyl ketone, and vinyl isopropenyl ketone. As fats, polystyrene, styrene / alkyl acrylate copolymer, styrene / alkyl methacrylate copolymer, styrene / acrylonitrile copolymer, styrene / butadiene copolymer, styrene / maleic anhydride copolymer, polyethylene, polypropylene Etc. Furthermore, polyesters, polyurethanes, epoxy resins, polyamides, modified rosins, paraffin waxes and the like can be mentioned.
また、着色剤としては、例えば、カーボンブラック、クロムイエロー、ハンザイエロー、ベンジジンイエロー、スレンイエロー、キノリンイエロー、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、ウオッチヤングレッド、パーマネントレッド、ブリリアンカーミン3B、ブリリアンカーミン6B、デュポンオイルレッド、ピラゾロンレッド、リソールレッド、ローダミンBレーキ、レーキレッドC、ローズベンガル、アニリンブルー、ウルトラマリンブルー、カルコオイルブルー、メチレンブルークロライド、フタロシアニンブルー、フタロシアニングリーン、マラカイトグリーンオキサレート等の種々の顔料、または、アクリジン系、キサンテン系、アゾ系、ベンゾキノン系、アジン系、アントラキノン系、チオインジコ系、ジオキサジン系、チアジン系、アゾメチン系、インジコ系、チオインジコ系、フタロシアニン系、アニリンブラック系、ポリメチン系、トリフェニルメタン系、ジフェニルメタン系、チアジン系、チアゾール系、キサンテン系等の各種染料を単独でまたは2種以上組み合わせて使用することができる。 Examples of the colorant include carbon black, chrome yellow, hansa yellow, benzidine yellow, sren yellow, quinoline yellow, permanent orange GTR, pyrazolone orange, vulcan orange, watch young red, permanent red, brillianthamine 3B, and brillianthamine. 6B, DuPont Oil Red, Pyrazolone Red, Resol Red, Rhodamine B Lake, Lake Red C, Rose Bengal, Aniline Blue, Ultramarine Blue, Calco Oil Blue, Methylene Blue Chloride, Phthalocyanine Blue, Phthalocyanine Green, Malachite Green Oxalate, etc. Or acridine, xanthene, azo, benzoquinone, azine, anthraquinone, thio Various dyes such as Ndico, Dioxazine, Thiazine, Azomethine, Indico, Thioindico, Phthalocyanine, Aniline Black, Polymethine, Triphenylmethane, Diphenylmethane, Thiazine, Thiazole, and Xanthene Or in combination of two or more.
本実施形態に係る静電荷像現像用トナーにおける、前記着色剤の含有量としては、結着樹脂100重量部に対して、1重量部以上30重量部以下の範囲であることが好ましいが、また、必要に応じて表面処理された着色剤を使用したり、顔料分散剤を使用することも有効である。前記着色剤の種類を適宜選択することにより、イエロートナー、マゼンタトナー、シアントナー、ブラックトナー等を得ることができる。 In the electrostatic image developing toner according to the exemplary embodiment, the content of the colorant is preferably in the range of 1 part by weight to 30 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the binder resin. It is also effective to use a colorant that has been surface-treated if necessary, or to use a pigment dispersant. By appropriately selecting the type of the colorant, yellow toner, magenta toner, cyan toner, black toner and the like can be obtained.
離型剤の例としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン等の低分子量ポリオレフィン類;加熱により軟化点を有するシリコーン類;オレイン酸アミド、エルカ酸アミド、リシノール酸アミド、ステアリン酸アミド等の脂肪酸アミド類;エステルワックス、カルナウバワックス、ライスワックス、キャンデリラワックス、木ロウ、ホホバ油等のような植物系ワックス;ミツロウのような動物系ワックス;モンタンワックス、オゾケライト、セレシン、パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、フィッシャートロプシュワックス等のような鉱物系ワックス;石油系ワックス;及びそれらの変性物等を使用することができる。離型剤の添加量は、トナーに対して50重量%以下の範囲で添加することができる。 Examples of mold release agents include low molecular weight polyolefins such as polyethylene, polypropylene and polybutene; silicones having a softening point upon heating; fatty acid amides such as oleic acid amide, erucic acid amide, ricinoleic acid amide and stearic acid amide; Plant waxes such as ester wax, carnauba wax, rice wax, candelilla wax, tree wax, jojoba oil, etc .; animal waxes such as beeswax; montan wax, ozokerite, ceresin, paraffin wax, microcrystalline wax, fisher Mineral waxes such as Tropsch wax, petroleum waxes, and modified products thereof can be used. The addition amount of the release agent can be added in the range of 50% by weight or less with respect to the toner.
その他内添剤として、フェライト、マグネタイト、還元鉄、コバルト、ニッケル、マンガン等の金属、それらの合金、又はそれら金属を含む化合物などの磁性体を使用することができる。帯電制御剤としては、4級アンモニウム塩、ニグロシン系化合物、アルミニウム、鉄、クロムなどの錯体からなる染料や、トリフェニルメタン系顔料など通常使用される種々の帯電制御剤を使用することができるが、凝集や融合一体化時の安定性に影響するイオン強度の制御及び廃水汚染の減少のために、水に溶解しにくい帯電制御剤が好適である。 As other internal additives, magnetic materials such as metals such as ferrite, magnetite, reduced iron, cobalt, nickel and manganese, alloys thereof, and compounds containing these metals can be used. As the charge control agent, various commonly used charge control agents such as quaternary ammonium salts, nigrosine compounds, dyes composed of complexes of aluminum, iron, chromium, and triphenylmethane pigments can be used. In order to control the ionic strength that affects the stability at the time of aggregation and fusion integration and to reduce wastewater contamination, a charge control agent that is difficult to dissolve in water is preferable.
湿式添加する無機粒子の例としては、シリカ、アルミナ、チタニア、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、リン酸三カルシウムなど、通常トナー表面の外部添加剤として使用される全てのものを、イオン性界面活性剤や高分子酸、高分子塩基で分散して湿式添加することができる。 Examples of inorganic particles to be wet-added include silica, alumina, titania, calcium carbonate, magnesium carbonate, and tricalcium phosphate, all of which are usually used as external additives on the toner surface, such as ionic surfactants and It can be dispersed in a polymer acid or a polymer base and added wet.
湿式製法によるトナー製造工程における乳化重合、シード重合、顔料分散、樹脂粒子、離型剤分散、凝集、又はその安定化などに用いる界面活性剤としては、硫酸エステル塩系、スルホン酸塩系、リン酸エステル系、せっけん系等のアニオン性界面活性剤、アミン塩型、4級アンモニウム塩型等のカチオン性界面活性剤等が挙げられ、またポリエチレングリコール系、アルキルフェノールエチレンオキサイド付加物系、多価アルコール系等の非イオン性界面活性剤を併用することも効果的である。 Surfactants used for emulsion polymerization, seed polymerization, pigment dispersion, resin particle dispersion, release agent dispersion, aggregation, or stabilization in the toner manufacturing process by a wet manufacturing method include sulfate ester salts, sulfonate salts, phosphorus Examples thereof include anionic surfactants such as acid esters and soaps, and cationic surfactants such as amine salts and quaternary ammonium salts, and also polyethylene glycols, alkylphenol ethylene oxide adducts, polyhydric alcohols. It is also effective to use a nonionic surfactant such as a system together.
また、本実施形態において使用する外部添加剤は、特に制限はなく、無機粒子や有機粒子等の公知の外部添加剤を用いることができるが、その中でも、シリカ、チタニア、アルミナ、酸化セリウム、チタン酸ストロンチウム、炭酸カルシウム、炭酸マグウネシウムおよびりん酸カルシウム等の無機粒子、ステアリン酸亜鉛のような金属石鹸、フッ素含有樹脂粒子、シリカ含有樹脂粒子および窒素含有樹脂粒子等の有機樹脂粒子が好ましい。また、目的に応じて外部添加剤表面に表面処理を施してもよい。表面処理剤としては、疎水化処理を行うためのシラン化合物、シランカップリング剤、シリコーンオイル等が挙げられる。 Further, the external additive used in the present embodiment is not particularly limited, and known external additives such as inorganic particles and organic particles can be used. Among them, silica, titania, alumina, cerium oxide, titanium, and the like can be used. Organic particles such as inorganic particles such as strontium acid, calcium carbonate, magnesium carbonate and calcium phosphate, metal soap such as zinc stearate, fluorine-containing resin particles, silica-containing resin particles and nitrogen-containing resin particles are preferred. Moreover, you may surface-treat on the surface of an external additive according to the objective. Examples of the surface treatment agent include a silane compound, a silane coupling agent, and a silicone oil for performing a hydrophobic treatment.
<静電荷像現像用トナーの製造方法>
本実施形態に係る静電荷像現像用トナーの製造方法としては、従来の混練粉砕法や、着色剤、離型剤等を重合性単量体とともに懸濁させ、重合性単量体を重合する懸濁重合法、樹脂、着色剤、離型剤等のトナー構成材料を有機溶媒に溶解させ、水系溶媒中に懸濁状態で分散させた後に有機溶媒を除去する溶解懸濁法、樹脂を乳化重合により作製し、着色剤、離型剤等の分散液とともにヘテロ凝集させ、その後融合、合一する乳化重合凝集法等の湿式製法などがある。これらの中で、懸濁重合法、溶解懸濁法、乳化重合凝集法等の湿式製法が好ましく、トナー粒径制御性、狭粒度分布、形状制御性、狭形状分布、内部分散制御性の点から乳化重合凝集法が最適である。
<Method for producing toner for developing electrostatic image>
As a method for producing the toner for developing an electrostatic charge image according to the exemplary embodiment, a conventional kneading and pulverizing method, a colorant, a release agent, and the like are suspended together with a polymerizable monomer to polymerize the polymerizable monomer. Suspension polymerization method, resin, colorant, release agent and other toner constituent materials are dissolved in an organic solvent, dispersed in an aqueous solvent in a suspended state, and then the organic solvent is removed. There is a wet manufacturing method such as an emulsion polymerization aggregation method in which it is prepared by polymerization, heteroaggregated with a dispersion of a colorant, a release agent and the like, and then fused and united. Among these, a wet production method such as a suspension polymerization method, a dissolution suspension method, and an emulsion polymerization agglomeration method is preferable, and it has toner particle size controllability, narrow particle size distribution, shape controllability, narrow shape distribution, and internal dispersion controllability. Therefore, the emulsion polymerization aggregation method is optimal.
一般に、乳化重合凝集法は、結着樹脂等を乳化し乳化粒子(液滴)を形成して粒径が1μm以下の樹脂粒子を分散した樹脂粒子分散液等を調整する工程(以下、「乳化工程」と称することがある)と、樹脂粒子分散液、及び着色剤を分散した着色剤分散液、離型剤を分散した離型剤分散液等を混合し、樹脂粒子、着色剤、離型剤をトナー粒径に凝集させる工程(以下、「凝集工程」と称することがある)、樹脂粒子のガラス転移点以上の温度に加熱し凝集体を融合しトナー粒子を形成する工程(以下、「融合工程」と称することがある)を含む。 In general, the emulsion polymerization aggregation method is a step of emulsifying a binder resin or the like to form emulsified particles (droplets) and preparing a resin particle dispersion in which resin particles having a particle size of 1 μm or less are dispersed (hereinafter referred to as “emulsification”). Process particles), a resin particle dispersion, a colorant dispersion in which a colorant is dispersed, a release agent dispersion in which a release agent is dispersed, and the like are mixed to obtain resin particles, a colorant, and a release agent. A step of aggregating the agent into a toner particle size (hereinafter sometimes referred to as “aggregation step”), a step of heating the resin particles to a temperature equal to or higher than the glass transition point of the resin particles to fuse the aggregates to form toner particles (hereinafter “ Sometimes referred to as a “fusion process”).
(乳化工程)
乳化工程において、結着樹脂の乳化粒子(液滴)は、水系溶媒と、結着樹脂を含む混合液と、を混合した溶液に、剪断力を与えることにより形成される。
(Emulsification process)
In the emulsification step, the emulsified particles (droplets) of the binder resin are formed by applying a shearing force to a solution obtained by mixing an aqueous solvent and a mixed liquid containing the binder resin.
その際、加熱するか、或いは、有機溶剤に結着樹脂を溶解させることにより、混合液の粘性を下げて乳化粒子を形成することができる。また、乳化粒子の安定化や水系溶媒の増粘防止のため、分散剤を使用することもできる。かかる乳化粒子の分散液のことを、「樹脂粒子分散液(樹脂分散液)」という。 At that time, the viscosity of the mixed liquid can be lowered to form emulsified particles by heating or by dissolving the binder resin in an organic solvent. Moreover, a dispersing agent can also be used in order to stabilize emulsified particles and prevent thickening of the aqueous solvent. Such a dispersion of emulsified particles is referred to as a “resin particle dispersion (resin dispersion)”.
前記有機溶剤としては、例えば、酢酸エチル、トルエン等が挙げられ、結着樹脂の種類、構造等に応じて適宜選択して用いることができる。 Examples of the organic solvent include ethyl acetate, toluene, and the like, and can be appropriately selected and used according to the type and structure of the binder resin.
前記有機溶剤の使用量としては、樹脂の総量100重量部に対して、50重量部以上5000重量部以下の範囲であることが好ましく、120重量部以上1000重量部以下の範囲であることがより好ましい。 The amount of the organic solvent used is preferably in the range of 50 to 5000 parts by weight and more preferably in the range of 120 to 1000 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the total resin. preferable.
前記分散剤としては、例えば、ポリビニルアルコール、メチルセルロース、エチルセルロース、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、ポリアクリル酸ナトリウム、ポリメタクリル酸ナトリウムの等の水溶性高分子、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、オクタデシル硫酸ナトリウム、オレイン酸ナトリウム、ラウリル酸ナトリウム、ステアリン酸カリウム等のアニオン性界面活性剤、ラウリルアミンアセテート、ステアリルアミンアセテート、ラウリルトリメチルアンモニウムクロライド等のカチオン性界面活性剤、ラウリルジメチルアミンオキサイド等の両性イオン性界面活性剤、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルアミン等のノニオン性界面活性剤等の界面活性剤、リン酸三カルシウム、水酸化アルミニウム、硫酸カルシウム、炭酸カルシウム、炭酸バリウム等の無機化合物等が挙げられる。 Examples of the dispersant include water-soluble polymers such as polyvinyl alcohol, methyl cellulose, ethyl cellulose, hydroxyethyl cellulose, carboxymethyl cellulose, sodium polyacrylate, and sodium polymethacrylate, sodium dodecylbenzenesulfonate, sodium octadecylsulfate, and oleic acid. Anionic surfactants such as sodium, sodium laurate, potassium stearate, cationic surfactants such as laurylamine acetate, stearylamine acetate, lauryltrimethylammonium chloride, zwitterionic surfactants such as lauryldimethylamine oxide, Such as polyoxyethylene alkyl ether, polyoxyethylene alkyl phenyl ether, polyoxyethylene alkylamine, etc. Anion surfactants such as surfactants, tricalcium phosphate, aluminum hydroxide, calcium sulfate, calcium carbonate, and inorganic compounds such as barium carbonate.
前記分散剤として無機化合物を用いる場合、市販のものをそのまま用いてもよいが、微粒子を得る目的で、分散剤中にて無機化合物の粒子を生成する方法を採用してもよい。前記分散剤の使用量としては、樹脂100重量部に対して、0.01重量部以上20重量部以下の範囲が好ましい。 When an inorganic compound is used as the dispersant, a commercially available one may be used as it is, but a method of generating inorganic compound particles in the dispersant may be employed for the purpose of obtaining fine particles. The amount of the dispersant used is preferably in the range of 0.01 to 20 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the resin.
乳化粒子を形成する際に用いる乳化機としては、例えば、ホモジナイザ、ホモミキサ、加圧ニーダ、エクストルーダ、メディア分散機等が挙げられる。樹脂の乳化粒子(液滴)の大きさとしては、その平均粒径(体積平均粒径)で0.01μm以上1μm以下の範囲が好ましく、0.03μm以上0.3μm以下の範囲がより好ましく、0.03μm以上0.4μm以下の範囲がさらに好ましい。 Examples of the emulsifier used when forming the emulsified particles include a homogenizer, a homomixer, a pressure kneader, an extruder, and a media disperser. The size of the resin emulsified particles (droplets) is preferably in the range of 0.01 μm to 1 μm, more preferably in the range of 0.03 μm to 0.3 μm, in terms of the average particle size (volume average particle size). A range of 0.03 μm or more and 0.4 μm or less is more preferable.
着色剤分散液は、着色剤と界面活性剤とを水系溶媒中で分散して着色剤分散液を得る工程を含む方法により製造される。分散に用いる界面活性剤や分散剤としては、前記結着樹脂を分散させる際に用いる分散剤と同様のものを用いることができる。 The colorant dispersion is produced by a method including a step of dispersing a colorant and a surfactant in an aqueous solvent to obtain a colorant dispersion. As the surfactant and dispersant used for dispersion, the same dispersants as used when dispersing the binder resin can be used.
着色剤の分散方法としては、任意の方法、例えば回転せん断型ホモジナイザや、メディアを有するボールミル、サンドミル、ダイノミルなどの一般的な分散方法を使用することができ、なんら制限されるものではない。 As a method for dispersing the colorant, an arbitrary method, for example, a general dispersion method such as a rotary shear type homogenizer, a ball mill having a medium, a sand mill, or a dyno mill can be used, and the method is not limited at all.
前記着色剤の添加量としては、前記結着樹脂の総量に対して1重量%以上20重量%以下の範囲とすることが好ましく、1重量%以上10重量%以下の範囲とすることがより好ましく、2重量%以上10重量%以下の範囲とすることがさらに好ましく、2重量%以上7重量%以下の範囲とすることが特に好ましい。 The amount of the colorant added is preferably in the range of 1% by weight to 20% by weight and more preferably in the range of 1% by weight to 10% by weight with respect to the total amount of the binder resin. The range is more preferably 2% by weight or more and 10% by weight or less, and particularly preferably 2% by weight or more and 7% by weight or less.
また、離型剤も、界面活性剤を使用して離型剤の水分散液を調製したり、分散剤を使用して離型剤の有機溶剤分散液を調製する。かかる離型剤の水分散液あるいは有機溶剤分散液のことを、「離型剤分散液」という。分散に用いる界面活性剤や分散剤としては、前記結着樹脂を分散させる際に用いる分散剤と同様のものを用いることができる。 As the release agent, an aqueous dispersion of the release agent is prepared using a surfactant, or an organic solvent dispersion of the release agent is prepared using a dispersant. Such an aqueous dispersion or organic solvent dispersion of a release agent is referred to as a “release agent dispersion”. As the surfactant and dispersant used for dispersion, the same dispersants as used when dispersing the binder resin can be used.
(凝集工程)
凝集工程においては、得られた樹脂粒子分散液、着色剤分散液及び離型剤分散液を、結着樹脂の融点付近の温度でかつ融点以下の温度で加熱して凝集し凝集体を形成する。加熱の時間としては、凝集が十分に行われる程度行えばよく、例えば、0.5時間以上10時間以下程度行えばよい。
(Aggregation process)
In the aggregation step, the obtained resin particle dispersion, colorant dispersion, and release agent dispersion are heated to a temperature near the melting point of the binder resin and below the melting point to form an aggregate. . The heating time may be performed to such an extent that the aggregation is sufficiently performed, for example, about 0.5 hour to 10 hours.
乳化粒子の凝集体の形成は、撹拌下、乳化液のpHを酸性にすることによってなされる。当該pHとしては、2以上6以下の範囲が好ましく、2.5以上5以下の範囲がより好ましく、2.5以上4以下の範囲がさらに好ましい。この際、凝集剤を使用するのも有効である。 Formation of the aggregate of the emulsified particles is performed by acidifying the pH of the emulsion under stirring. As the said pH, the range of 2-6 is preferable, The range of 2.5-5 is more preferable, The range of 2.5-4 is further more preferable. At this time, it is also effective to use a flocculant.
用いられる凝集剤は、前記分散剤に用いる界面活性剤と逆極性の界面活性剤、無機金属塩の他、2価以上の金属錯体を好適に用いることができる。特に、金属錯体を用いた場合には界面活性剤の使用量を低減でき、帯電特性が向上するため特に好ましい。 As the flocculant to be used, a surfactant having a reverse polarity to the surfactant used for the dispersant, an inorganic metal salt, and a metal complex having a valence of 2 or more can be preferably used. In particular, the use of a metal complex is particularly preferable because the amount of the surfactant used can be reduced and the charging characteristics are improved.
前記無機金属塩としては、例えば、塩化カルシウム、硝酸カルシウム、塩化バリウム、塩化マグネシウム、塩化亜鉛、塩化アルミニウム、硫酸アルミニウムなどの金属塩、および、ポリ塩化アルミニウム、ポリ水酸化アルミニウム、多硫化カルシウム等の無機金属塩重合体等が挙げられる。その中でも特に、アルミニウム塩およびその重合体が好ましい。よりシャープな粒度分布を得るためには、無機金属塩の価数が1価より2価、2価より3価、3価より4価の方が、また、同じ価数であっても重合タイプの無機金属塩重合体の方が、より好ましい。 Examples of the inorganic metal salt include metal salts such as calcium chloride, calcium nitrate, barium chloride, magnesium chloride, zinc chloride, aluminum chloride, and aluminum sulfate, and polyaluminum chloride, polyaluminum hydroxide, and calcium polysulfide. Examples thereof include inorganic metal salt polymers. Among these, an aluminum salt and a polymer thereof are particularly preferable. In order to obtain a sharper particle size distribution, the valence of the inorganic metal salt is bivalent than monovalent, trivalent than bivalent, trivalent than trivalent, and tetravalent than trivalent. The inorganic metal salt polymer is more preferable.
凝集時の反応液の固形分濃度は、通常5重量%以上20重量%以下の範囲で、好ましくは10重量%以上15重量%以下の範囲で行われる。反応液の固形分濃度が5重量%未満であると、あるいは20重量%を超えると、凝集が起こりにくい場合がある。 The solid content concentration of the reaction solution at the time of aggregation is usually in the range of 5% by weight to 20% by weight, preferably in the range of 10% by weight to 15% by weight. When the solid content concentration of the reaction solution is less than 5% by weight or exceeds 20% by weight, aggregation may not easily occur.
(融合工程)
融合工程においては、凝集工程と同様の撹拌下で、凝集体の懸濁液のpHを3以上7以下の範囲にすることにより、凝集の進行を止め、樹脂の融点以上の温度で加熱を行うことにより凝集体を融合させる。
(Fusion process)
In the fusion step, under the same stirring as in the aggregation step, the aggregation suspension is stopped by setting the pH of the suspension of the aggregate to 3 or more and 7 or less, and heating is performed at a temperature equal to or higher than the melting point of the resin. To fuse the aggregates.
前記加熱の温度としては、結着樹脂の融点以上であれば問題無い。 There is no problem if the heating temperature is equal to or higher than the melting point of the binder resin.
前記加熱の時間としては、融合が十分に行われる程度行えばよく、例えば、0.5時間以上10時間以下程度行えばよい。 The heating time may be performed so that the fusion is sufficiently performed. For example, the heating may be performed for about 0.5 hours to 10 hours.
前記融合工程においては、結着樹脂が融点以上に加熱されている時に、あるいは融合が終了した後に、架橋反応を行わせてもよい。また、凝集と同時に架橋反応を行うこともできる。架橋反応を行わせる場合には、例えば、結着樹脂として2重結合成分を共重合させた、不飽和スルホン化結晶性ポリエステル樹脂を用い、この樹脂にラジカル反応を起こさせ、架橋構造を導入する。この際、以下に示す重合開始剤を用いることができる。 In the fusion step, a crosslinking reaction may be performed when the binder resin is heated to the melting point or higher, or after the fusion is completed. Moreover, a crosslinking reaction can also be performed simultaneously with aggregation. When the crosslinking reaction is performed, for example, an unsaturated sulfonated crystalline polyester resin obtained by copolymerizing a double bond component as a binder resin is used, and a radical reaction is caused to the resin to introduce a crosslinked structure. . At this time, the following polymerization initiator can be used.
重合開始剤としては、例えば、t−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート、クミルパーピバレート、t−ブチルパーオキシラウレート、ベンゾイルパーオキサイド、ラウロイルパーオキサイド、オクタノイルパーオキサイド、ジ−t−ブチルパーオキサイド、t−ブチルクミルパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド、2,2’−アゾビスイソブチロニトル、2,2’−アゾビス(2−メチルブチロニトリル)、2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)、2,2’−アゾビス(4−メトキシ−2,4−ジメチルバレロニトリル)、1,1−ビス(t−ブチルパーオキシ)3,3,5−トリメチルシクロヘキサン、1,1−ビス(t−ブチルパーオキシ)シクロヘキサン、1,4−ビス(t−ブチルパーオキシカルボニル)シクロヘキサン、2,2−ビス(t−ブチルパーオキシ)オクタン、n−ブチル4,4−ビス(t−ブチルパーオキシ)バリレート、2,2−ビス(t−ブチルパーオキシ)ブタン、1,3−ビス(t−ブチルパーオキシイソプロピル)ベンゼン、2,5−ジメチル−2,5−ジ(t−ブチルパーオキシ)ヘキサン、2,5−ジメチル−2,5−ジ(t−ブチルパーオキシ)ヘキサン、2,5−ジメチル−2,5−ジ(ベンゾイルパーオキシ)ヘキサン、ジ−t−ブチルジパーオキシイソフタレート、2,2−ビス(4,4−ジ−t−ブチルパーオキシシクロヘキシル)プロパン、ジ−t−ブチルパーオキシα−メチルサクシネート、ジ−t−ブチルパーオキシジメチルグルタレート、ジ−t−ブチルパーオキシヘキサヒドロテレフタレート、ジ−t−ブチルパーオキシアゼラート、2,5−ジメチル−2,5−ジ(t−ブチルパーオキシ)ヘキサン、ジエチレングリコール−ビス(t−ブチルパーオキシカーボネート)、ジ−t−ブチルパーオキシトリメチルアジペート、トリス(t−ブチルパーオキシ)トリアジン、ビニルトリス(t−ブチルパーオキシ)シラン、2,2’−アゾビス(2−メチルプロピオンアミジンジハイドロクロライド)、2,2’−アゾビス[N−(2−カルボキシエチル)−2−メチルプロピオンアミジン]、4,4’−アゾビス(4−シアノワレリックアシド)等が挙げられる。 Examples of the polymerization initiator include t-butyl peroxy-2-ethylhexanoate, cumyl perpivalate, t-butyl peroxylaurate, benzoyl peroxide, lauroyl peroxide, octanoyl peroxide, di-t. -Butyl peroxide, t-butyl cumyl peroxide, dicumyl peroxide, 2,2'-azobisisobutyronitrile, 2,2'-azobis (2-methylbutyronitrile), 2,2'-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile), 2,2′-azobis (4-methoxy-2,4-dimethylvaleronitrile), 1,1-bis (t-butylperoxy) 3,3,5-trimethylcyclohexane 1,1-bis (t-butylperoxy) cyclohexane, 1,4-bis (t-butylperoxycal) Nyl) cyclohexane, 2,2-bis (t-butylperoxy) octane, n-butyl 4,4-bis (t-butylperoxy) valerate, 2,2-bis (t-butylperoxy) butane, , 3-bis (t-butylperoxyisopropyl) benzene, 2,5-dimethyl-2,5-di (t-butylperoxy) hexane, 2,5-dimethyl-2,5-di (t-butylper) Oxy) hexane, 2,5-dimethyl-2,5-di (benzoylperoxy) hexane, di-t-butyldiperoxyisophthalate, 2,2-bis (4,4-di-t-butylperoxy) (Cyclohexyl) propane, di-t-butylperoxy α-methylsuccinate, di-t-butylperoxydimethylglutarate, di-t-butylperoxyhexahydroterephthalate Rate, di-t-butylperoxyazelate, 2,5-dimethyl-2,5-di (t-butylperoxy) hexane, diethylene glycol-bis (t-butylperoxycarbonate), di-t-butylper Oxytrimethyl adipate, tris (t-butylperoxy) triazine, vinyltris (t-butylperoxy) silane, 2,2'-azobis (2-methylpropionamidine dihydrochloride), 2,2'-azobis [N- (2-carboxyethyl) -2-methylpropionamidine], 4,4′-azobis (4-cyanovaleric acid) and the like.
これら重合開始剤は、単独で使用することも、または2種以上を併用することもできる。重合開始剤の量や種類は、ポリマ中の不飽和部位量、共存する着色剤の種類や量によって選択される。 These polymerization initiators can be used alone or in combination of two or more. The amount and type of the polymerization initiator are selected depending on the amount of unsaturated sites in the polymer and the type and amount of the coexisting colorant.
重合開始剤は、乳化工程前にあらかじめ結着樹脂に混合しておいてもよいし、凝集工程で凝集塊に取り込ませてもよい。さらには、融合工程、或いは融合工程の後に導入してもよい。凝集工程、融合工程、あるいは融合工程の後に導入する場合は、重合開始剤を溶解、または乳化した液を、粒子分散液(樹脂粒子分散液等)に加える。これらの重合開始剤には、重合度を制御する目的で、公知の架橋剤、連鎖移動剤、重合禁止剤等を添加してもよい。 The polymerization initiator may be mixed with the binder resin in advance before the emulsification step, or may be incorporated into the aggregate in the aggregation step. Further, it may be introduced after the fusion step or after the fusion step. In the case of introduction after the aggregation step, the fusion step, or the fusion step, a solution in which the polymerization initiator is dissolved or emulsified is added to a particle dispersion (resin particle dispersion or the like). These polymerization initiators may be added with known crosslinking agents, chain transfer agents, polymerization inhibitors and the like for the purpose of controlling the degree of polymerization.
(シェル層形成工程)
次に、必要に応じてシェル層を形成する方法について説明する。本実施形態に係るトナーにおいて、シェル層を形成する方法は、前記凝集粒子(コア粒子)に、樹脂粒子等を付着させて樹脂付着粒子を形成する凝集工程と、樹脂付着粒子を加熱してシェル層を形成する溶融工程と、を含む。樹脂粒子を主成分とするシェル層の形成方法については、生産性の観点から水中において行うことが好ましい。
(Shell layer forming process)
Next, a method for forming a shell layer as necessary will be described. In the toner according to the exemplary embodiment, a method for forming a shell layer includes a coagulation process in which resin particles or the like are adhered to the aggregated particles (core particles) to form resin-adhered particles, and the resin-adhered particles are heated to form a shell. Melting step to form a layer. About the formation method of the shell layer which has a resin particle as a main component, it is preferable to carry out in water from a viewpoint of productivity.
シェル層の形成は、上記の如き乳化重合凝集法等による造粒中に樹脂粒子分散液を添加することにより同時に行う同プロセスとして行ってもよいし、またコア粒子作製後に別プロセスとして行ってもよいが、シェル層形成は、コア粒子作製後に水系媒体中において別プロセスとして行うことが好ましい。 The formation of the shell layer may be performed as the same process performed simultaneously by adding the resin particle dispersion during granulation by the emulsion polymerization aggregation method as described above, or may be performed as a separate process after the core particles are produced. The shell layer formation is preferably performed as a separate process in the aqueous medium after the core particles are produced.
シェル層形成工程において、被覆時の固形分濃度は10重量%以上50重量%以下の範囲であることが好ましく、20重量%以上50重量%以下の範囲であることがより好ましく、30重量%以上50重量%以下の範囲であることがさらに好ましい。10%重量以下においては分散安定性が低いだけでなく、分散安定性が低下することにより樹脂粒子のコア粒子表面への付着が不十分となってしまう場合がある。また、固形分濃度が50重量%以上では、付着時のスラリ粘度の増加により撹拌不良を引き起こし、粗大粉の発生の原因となる場合がある。 In the shell layer forming step, the solid content concentration during coating is preferably in the range of 10% by weight to 50% by weight, more preferably in the range of 20% by weight to 50% by weight, and more preferably 30% by weight or more. More preferably, it is in the range of 50% by weight or less. If it is 10% by weight or less, not only the dispersion stability is low, but also the dispersion stability is lowered, which may result in insufficient adhesion of the resin particles to the core particle surface. On the other hand, when the solid content concentration is 50% by weight or more, an increase in slurry viscosity at the time of adhesion may cause an agitation failure, which may cause generation of coarse powder.
シェル層の形成において、コア粒子造粒後のスラリ液に樹脂粒子分散液を添加した後、強固なシェル層を得る目的で、スラリ液を加熱してもよい。この際、コア粒子の結着樹脂の融点またはガラス転移温度以下において加熱することが好ましい。加熱温度が高すぎる場合には、粗大粉が発生するだけでなく、コア成分がシェル層表面に溶出してしまい、帯電特性および熱保管性を悪化させてしまう場合がある。 In the formation of the shell layer, the slurry liquid may be heated for the purpose of obtaining a strong shell layer after adding the resin particle dispersion to the slurry liquid after the core particle granulation. At this time, it is preferable to heat at a temperature below the melting point or glass transition temperature of the binder resin of the core particles. When the heating temperature is too high, not only coarse powder is generated, but also the core component is eluted on the surface of the shell layer, which may deteriorate charging characteristics and heat storage properties.
シェル層の形成において、樹脂粒子の被覆を促進させる目的で、凝集剤を用いてもよい。凝集剤としては、後述する凝集剤種が好適に用いられる。また、凝集剤を添加する時期としては、樹脂粒子の添加前後いずれでもよい。 In the formation of the shell layer, a flocculant may be used for the purpose of promoting the coating of the resin particles. As the flocculant, the flocculant species described later is preferably used. Further, the timing of adding the flocculant may be before or after the addition of the resin particles.
本実施形態のトナーのシェル層作製において、樹脂粒子の添加量は、コア粒子の重量に対して5重量%以上25重量%以下の範囲であることが好ましく、7重量%以上20重量%以下の範囲であることがより好ましく、7重量%以上16重量%以下の範囲であることがさらに好ましい。添加量が5重量%未満の場合には、熱保管性が不十分となり、実機内においてブロッキングが発生しやすい。添加量が25重量%を超える場合には、熱保管性は問題ないものの、帯電特性および低温定着性が阻害されてしまう場合がある。 In the preparation of the toner shell layer of the present embodiment, the amount of resin particles added is preferably in the range of 5 wt% to 25 wt% with respect to the weight of the core particles, and is 7 wt% to 20 wt%. The range is more preferable, and the range of 7 wt% to 16 wt% is more preferable. When the addition amount is less than 5% by weight, the heat storage property becomes insufficient, and blocking is likely to occur in the actual machine. When the addition amount exceeds 25% by weight, there is no problem in thermal storage, but charging characteristics and low-temperature fixability may be hindered.
(洗浄、乾燥工程)
乳化重合凝集法等を用いてトナー粒子を作製した場合、塩酸、硫酸、硝酸等の強酸の水溶液で分散剤を除去後、ろ液が中性になるまでイオン交換水などですすぎ、更に任意の洗浄工程、固液分離工程、乾燥工程を経て所望のトナー粒子を得る。この場合、トナー粒子として十分な帯電特性、信頼性を確保するために、洗浄工程において、イオン交換水等で十分に洗浄することが好ましい。
(Washing and drying process)
When toner particles are prepared using an emulsion polymerization aggregation method, etc., after removing the dispersant with an aqueous solution of strong acid such as hydrochloric acid, sulfuric acid, nitric acid, etc., rinse with ion exchange water etc. until the filtrate becomes neutral. Desired toner particles are obtained through a washing step, a solid-liquid separation step, and a drying step. In this case, in order to ensure sufficient charging characteristics and reliability as toner particles, it is preferable to sufficiently wash with ion exchange water or the like in the washing step.
本実施形態において、固液分離工程では、フィルタプレス、遠心分離など濾過材によるものを用いることができる。この際、固液分離工程において用いる濾布、濾紙等の濾過材に上記環状シリコーンオイルを塗布することにより、塗布した環状シリコーンオイルがトナー表面に移行し、トナー表面に環状シリコーンオイルを存在させることができる。このとき必要に応じて、上記鎖状シリコーンオイルを固液分離工程において用いる濾過材に塗布してもよい。これにより塗布した鎖状シリコーンオイルがトナー表面に移行し、トナー表面に環状シリコーンオイルとともに鎖状シリコーンオイルを存在させることができる。なお、洗浄水にオイル成分を添加する方法によりトナー表面へ環状シリコーンオイル及び鎖状シリコーンオイルを存在させてもよい。 In the present embodiment, in the solid-liquid separation step, a filter medium such as a filter press or a centrifugal separator can be used. At this time, by applying the above-mentioned cyclic silicone oil to a filter medium such as filter cloth or filter paper used in the solid-liquid separation step, the applied cyclic silicone oil is transferred to the toner surface, and the cyclic silicone oil is present on the toner surface. Can do. At this time, if necessary, the chain silicone oil may be applied to a filter medium used in the solid-liquid separation step. As a result, the applied chain silicone oil moves to the toner surface, and the chain silicone oil can be present together with the cyclic silicone oil on the toner surface. In addition, the cyclic silicone oil and the chain silicone oil may be present on the toner surface by a method of adding an oil component to the washing water.
固液分離工程において、トナーは濾布等の濾過材への付着性が高く、トナー排出の際に濾布等の上にトナーが残ってしまうことがしばしば発生していた。特に脱水圧力により濾布の目にトナーが詰まったり、加圧される突起部等への付着が多かった。また、脱水圧力が充分でないと水分が十分に抜けきれず液状となり次工程へのハンドリングが困難となっていた。本方法によれば、固液分離工程における濾過材へのトナー付着を低減し、処理能力の低下等を抑制することができる。 In the solid-liquid separation step, the toner has high adhesion to a filter medium such as a filter cloth, and often the toner remains on the filter cloth or the like when the toner is discharged. In particular, the toner was clogged with the filter cloth due to the dehydration pressure, and the toner was often attached to the protruding protrusions. In addition, if the dehydration pressure is not sufficient, moisture cannot be sufficiently removed and the liquid becomes liquid, making it difficult to handle the next process. According to this method, toner adhesion to the filter medium in the solid-liquid separation step can be reduced, and a reduction in processing capacity or the like can be suppressed.
濾過材に対する環状シリコーンオイルの添加量は、乾燥トナー量に対して1重量%以上5重量%以下が好ましい。これにより、トナー表面の環状シリコーンオイルの含有量を上記範囲に制御することができる。環状シリコーンオイルの添加量が1重量%未満であると環状シリコーンオイルをトナーに付着せしめることができない場合があり、5重量%を超えると余剰残分が発生する場合がある。 The amount of the cyclic silicone oil added to the filter medium is preferably 1% by weight or more and 5% by weight or less based on the dry toner amount. Thereby, the content of the cyclic silicone oil on the toner surface can be controlled within the above range. If the amount of the cyclic silicone oil added is less than 1% by weight, the cyclic silicone oil may not adhere to the toner, and if it exceeds 5% by weight, an excess residue may be generated.
また、鎖状シリコーンオイルを用いる場合における、濾過材に対する鎖状シリコーンオイルの添加量も環状シリコーンオイルの場合と同様である。 Further, the amount of the chain silicone oil added to the filter medium in the case of using the chain silicone oil is the same as in the case of the cyclic silicone oil.
濾過材に環状シリコーンオイルを塗布することにより、添加する環状シリコーンオイルが濾過材とトナーとの界面に存在するため、オイル界面で濾過材とトナーの剥離が起こることから濾過材へのトナー付着が抑制されるものである。また、トナー/トナー間、トナー/キャリア間の剥離力を維持させ、トナーのブロッキングを抑制することができる。本方法により、結果として必要以上の環状シリコーンオイル量あるいは鎖状シリコーンオイル量を添加せずにすむ。 By applying the cyclic silicone oil to the filter medium, the added cyclic silicone oil is present at the interface between the filter medium and the toner. Therefore, the filter medium and the toner are peeled off at the oil interface, so that the toner adheres to the filter medium. It is suppressed. Further, it is possible to maintain the peeling force between the toner and the toner and between the toner and the carrier, and to suppress the blocking of the toner. As a result, it is not necessary to add an amount of cyclic silicone oil or chain silicone oil more than necessary.
また、環状シリコーンオイルを乾燥工程以降で、例えば環状シリコーンオイルの沸点以上の温度で加熱して揮発させるなどし、余剰の環状シリコーンオイルがトナーに残留しないようにし、トナー表面の環状シリコーンオイルの含有量を上記範囲に制御することもできる。このときの加熱温度、加熱時間等は環状シリコーンオイルの含有量が上記範囲になるように適宜設定することができる。 In addition, the cyclic silicone oil is volatilized by heating at a temperature equal to or higher than the boiling point of the cyclic silicone oil after the drying step, for example, so that excess cyclic silicone oil does not remain in the toner, and the cyclic silicone oil is contained on the toner surface. The amount can also be controlled within the above range. The heating temperature, heating time, and the like at this time can be appropriately set so that the content of the cyclic silicone oil falls within the above range.
また、固液分離装置としてはフィルタプレスが好ましく用いられ、環状シリコーンオイルなど主たる洗浄液以外の成分も塗布可能なように例えば濾布洗浄用ノズルを複数持たせるなどの機能付加がなされていることが好ましい。 In addition, a filter press is preferably used as the solid-liquid separator, and functions such as providing a plurality of filter cloth cleaning nozzles may be provided so that components other than the main cleaning liquid such as cyclic silicone oil can be applied. preferable.
乾燥工程では、通常の振動型流動乾燥法、スプレードライ法、凍結乾燥法、フラッシュジェット法など、任意の方法を採用することができる。トナー粒子は、乾燥後の含水分率を1.0%以下、好ましくは0.5%以下に調整することが望ましい。 In the drying process, an arbitrary method such as a normal vibration type fluidized drying method, a spray drying method, a freeze drying method, or a flash jet method can be adopted. It is desirable that the toner particles have a moisture content after drying of 1.0% or less, preferably 0.5% or less.
<静電荷像現像用トナーの物性>
本実施形態に係る静電荷像現像用トナーの体積平均粒径としては、4μm以上8μm以下の範囲が好ましく、5μm以上7μm以下の範囲がより好ましく、また、個数平均粒径としては、3μm以上7μm以下の範囲が好ましく、4μm以上6μm以下の範囲がより好ましい。
<Physical properties of toner for developing electrostatic image>
The volume average particle diameter of the electrostatic image developing toner according to this embodiment is preferably in the range of 4 μm to 8 μm, more preferably in the range of 5 μm to 7 μm, and the number average particle diameter is 3 μm to 7 μm. The following range is preferable, and the range of 4 μm or more and 6 μm or less is more preferable.
前記体積平均粒径および個数平均粒径の測定は、コールターマルチサイザーII型(ベックマン−コールター社製)を用いて、100μmのアパーチャ径で測定することにより得ることができる。この時、測定はトナーを電解質水溶液(アイソトン水溶液)に分散させ、超音波により30秒分散させた後に行う。 The volume average particle size and the number average particle size can be measured by measuring with a 100 μm aperture diameter using a Coulter Multisizer II type (manufactured by Beckman-Coulter). At this time, the measurement is performed after the toner is dispersed in an electrolyte aqueous solution (isoton aqueous solution) and dispersed by ultrasonic waves for 30 seconds.
また、本実施形態に係る静電荷像現像用トナーの体積平均粒度分布指標GSDvは、好ましくは1.27以下であり、より好ましくは1.25以下である。GSDvが1.27を超えると粒度分布がシャープとならず、解像性が低下し、トナー飛散やかぶり等の画像欠陥の原因となる場合がある。 The volume average particle size distribution index GSDv of the toner for developing an electrostatic charge image according to this embodiment is preferably 1.27 or less, more preferably 1.25 or less. When GSDv exceeds 1.27, the particle size distribution is not sharp, resolution is deteriorated, and image defects such as toner scattering and fogging may be caused.
なお、体積平均粒径D50v及び体積平均粒度分布指標GSDvは、以下のようにして求めることができる。前述のコールターマルチサイザーII型(ベックマン−コールター社製)で測定されるトナーの粒度分布を基にして分割された粒度範囲(チャネル)に対して体積、数をそれぞれ小径側から累積分布を描いて、累積16%となる粒径を体積D16v、数D16p、累積50%となる粒径を体積D50v、数D50p、累積84%となる粒径を体積D84v、数D84pと定義する。この際、D50vは体積平均粒径を表し、体積平均粒度分布指標(GSDv)は(D84v/D16v)1/2として求められる。なお、(D84p/D16p)1/2は数平均粒度分布指標(GSDp)を表す。 The volume average particle diameter D50v and the volume average particle size distribution index GSDv can be obtained as follows. Draw cumulative distributions from the small diameter side for the particle size range (channel) divided based on the particle size distribution of the toner measured by the above-mentioned Coulter Multisizer II type (manufactured by Beckman-Coulter). In addition, the particle diameter that is accumulated 16% is defined as volume D16v and several D16p, the particle diameter that is accumulated 50% is defined as volume D50v and several D50p, and the particle diameter that is accumulated 84% is defined as volume D84v and several D84p. At this time, D50v represents the volume average particle diameter, and the volume average particle size distribution index (GSDv) is determined as (D84v / D16v) 1/2 . In addition, (D84p / D16p) 1/2 represents a number average particle size distribution index (GSDp).
また、本実施形態に係る静電荷像現像用トナーの、下記式で表される形状係数SF1は好ましくは110以上140以下の範囲、より好ましくは115以上130以下の範囲である。
SF1=(ML2/A)×(π/4)×100
〔ただし、上記式において、MLはトナーの最大長(μm)を表し、Aはトナーの投影面積(μm2)を表す。〕
トナーの形状係数SF1が110より小さい、または140を超えると、長期に渡って、優れた帯電性、クリーニング性、転写性を得ることができないことがある。
In addition, the shape factor SF1 represented by the following formula of the toner for developing an electrostatic charge image according to the exemplary embodiment is preferably in the range of 110 to 140, more preferably in the range of 115 to 130.
SF1 = (ML 2 / A) × (π / 4) × 100
[In the above formula, ML represents the maximum toner length (μm), and A represents the projected area (μm 2 ) of the toner. ]
If the toner shape factor SF1 is less than 110 or exceeds 140, it may be impossible to obtain excellent chargeability, cleanability, and transferability over a long period of time.
なお、形状係数SF1はルーゼックス画像解析装置(株式会社ニレコ製、FT)を用いて次のように測定することができる。まず、スライドグラス上に散布したトナーの光学顕微鏡像をビデオカメラを通じてルーゼックス画像解析装置に取り込み、50個のトナーについて最大長(ML)と投影面積(A)を測定し、個々のトナーについて、(ML2/A)×(π/4)×100を算出し、これを平均した値を形状係数SF1として求めた。 The shape factor SF1 can be measured as follows using a Luzex image analyzer (manufactured by Nireco Corporation, FT). First, an optical microscopic image of toner spread on a slide glass is taken into a Luzex image analyzer through a video camera, and the maximum length (ML) and projection area (A) of 50 toners are measured. ML 2 / A) × (π / 4) × 100 was calculated, and the average value was calculated as the shape factor SF1.
<静電潜像現像剤>
本実施形態において、静電潜像現像剤は、前記本実施形態の静電荷像現像用トナーを含有する以外は特に制限はなく、目的に応じて適宜の成分組成をとることができる。本実施形態における静電潜像現像剤は、静電荷像現像用トナーを、単独で用いると一成分系の静電潜像現像剤となり、また、キャリアと組み合わせて用いると二成分系の静電潜像現像剤となる。
<Electrostatic latent image developer>
In the present embodiment, the electrostatic latent image developer is not particularly limited except that it contains the electrostatic image developing toner of the present embodiment, and can have an appropriate component composition depending on the purpose. The electrostatic latent image developer in the present embodiment is a one-component electrostatic latent image developer when the electrostatic charge image developing toner is used alone, and a two-component electrostatic developer when used in combination with a carrier. It becomes a latent image developer.
例えばキャリアを用いる場合のそのキャリアとしては、特に制限はなく、それ自体公知のキャリアが挙げられ、例えば、特開昭62−39879号公報、特開昭56−11461号公報等に記載された樹脂被覆キャリア等の公知のキャリアが挙げられる。 For example, in the case of using a carrier, the carrier is not particularly limited, and examples thereof include known carriers. For example, resins described in JP-A Nos. 62-39879 and 56-11461 are disclosed. Known carriers such as a coated carrier can be used.
キャリアの具体例としては、以下の樹脂被覆キャリアが挙げられる。該キャリアの核体粒子としては、通常の鉄粉、フェライト、マグネタイト造型物などが挙げられ、その体積平均粒径は、30μm以上200μm以下程度の範囲である。 Specific examples of the carrier include the following resin-coated carriers. Examples of the core particles of the carrier include normal iron powder, ferrite, and magnetite molding, and the volume average particle size is in the range of about 30 μm to 200 μm.
また、上記樹脂被覆キャリアの被覆樹脂としては、例えば、スチレン、パラクロロスチレン、α−メチルスチレン等のスチレン類;アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸n−プロピル、アクリル酸ラウリル、アクリル酸2−エチルヘキシル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸n−プロピル、メタクリル酸ラウリル、メタクリル酸2−エチルヘキシル等のα−メチレン脂肪酸モノカルボン酸類;ジメチルアミノエチルメタクリレート等の含窒素アクリル類;アクリロニトリル、メタクリロニトリル等のビニルニトリル類;2−ビニルピリジン、4−ビニルピリジン等のビニルピリジン類;ビニルメチルエーテル、ビニルイソブチルエーテル等のビニルエーテル類;ビニルメチルケトン、ビニルエチルケトン、ビニルイソプロぺニルケトン等のビニルケトン類;エチレン、プロピレン等のオレフィン類;弗化ビニリデン、テトラフルオロエチレン、ヘキサフルオロエチレン等のビニル系フッ素含有モノマ;などの単独重合体、または2種類以上のモノマからなる共重合体、さらに、メチルシリコーン、メチルフェニルシリコーン等を含むシリコーン樹脂類、ビスフェノール、グリコール等を含有するポリエステル類、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリアミド樹脂、セルロース樹脂、ポリエーテル樹脂、ポリカーボネート樹脂等が挙げられる。このうちヒンダードフェノール系脂肪族カルボン酸誘導体に対して帯電性に影響を与えず、かつ結着樹脂に対しては好ましい帯電性を得る必要があり、これらの観点からポリスチレン、ポリ(メタ)アクリレート、またはこれらの共重合体を好ましく用いることができる。これらの樹脂は、1種単独で用いてもよいし、あるいは2種以上併用してもよい。被覆樹脂の被覆量としては、前記核体粒子100重量部に対して0.1重量部以上10重量部以下程度の範囲が好ましく、0.5重量部以上3.0重量部以下の範囲がより好ましい。 Examples of the coating resin for the resin-coated carrier include styrenes such as styrene, parachlorostyrene, and α-methylstyrene; methyl acrylate, ethyl acrylate, n-propyl acrylate, lauryl acrylate, acrylic acid 2 -Α-methylene fatty acid monocarboxylic acids such as ethylhexyl, methyl methacrylate, n-propyl methacrylate, lauryl methacrylate, 2-ethylhexyl methacrylate; nitrogen-containing acrylics such as dimethylaminoethyl methacrylate; acrylonitrile, methacrylonitrile, etc. Vinyl nitriles; vinyl pyridines such as 2-vinyl pyridine and 4-vinyl pyridine; vinyl ethers such as vinyl methyl ether and vinyl isobutyl ether; vinyl methyl ketone, vinyl ethyl ketone, vinyl isopropenyl Homopolymers such as vinyl ketones such as ketones; olefins such as ethylene and propylene; vinyl-based fluorine-containing monomers such as vinylidene fluoride, tetrafluoroethylene and hexafluoroethylene; and copolymers composed of two or more types of monomers Furthermore, silicone resins containing methyl silicone, methyl phenyl silicone, etc., polyesters containing bisphenol, glycol, etc., epoxy resins, polyurethane resins, polyamide resins, cellulose resins, polyether resins, polycarbonate resins and the like can be mentioned. Of these, it is necessary to obtain a favorable chargeability for the binder resin without affecting the chargeability for the hindered phenol aliphatic carboxylic acid derivative. From these viewpoints, polystyrene, poly (meth) acrylate Or a copolymer thereof can be preferably used. These resins may be used alone or in combination of two or more. The coating amount of the coating resin is preferably in the range of about 0.1 to 10 parts by weight and more preferably in the range of 0.5 to 3.0 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the core particles. preferable.
キャリアの製造には、加熱型ニーダー、加熱型ヘンシェルミキサー、UMミキサーなどを使用することができ、前記被覆樹脂の量によっては、加熱型流動転動床、加熱型キルンなどを使用することができる。 For the production of the carrier, a heating kneader, a heating Henschel mixer, a UM mixer, or the like can be used. Depending on the amount of the coating resin, a heating fluidized rolling bed, a heating kiln, or the like can be used. .
静電荷像現像剤における前記本実施形態の静電荷像現像用トナーとキャリアとの混合比としては特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。 The mixing ratio of the electrostatic image developing toner of the present embodiment and the carrier in the electrostatic image developer is not particularly limited and may be appropriately selected according to the purpose.
<画像形成装置>
本実施形態に係る画像形成装置は、像保持体と、像保持体の表面に静電潜像を形成する潜像形成手段と、静電潜像を現像剤を用いて現像してトナー画像を形成する現像手段と、現像されたトナー画像を被転写体に転写する転写手段と、を含み、現像剤として、前記静電荷像現像用現像剤が用いられる。また、本実施形態に係る画像形成装置は、上記した手段以外の手段、例えば、像保持体を帯電する帯電手段、被転写体表面に転写されたトナー画像を定着する定着手段、像保持体表面に残存したトナーを除去するクリーニング手段等を含むものであってもよい。
<Image forming apparatus>
The image forming apparatus according to the present embodiment includes an image carrier, latent image forming means for forming an electrostatic latent image on the surface of the image carrier, and developing the electrostatic latent image with a developer to form a toner image. A developing unit that forms the toner image, and a transfer unit that transfers the developed toner image to the transfer target. The developer for developing an electrostatic charge image is used as the developer. In addition, the image forming apparatus according to the present embodiment includes means other than those described above, for example, charging means for charging the image holding member, fixing means for fixing the toner image transferred to the surface of the transfer target, and the surface of the image holding member. It may also include a cleaning means for removing the remaining toner.
本実施形態に係る画像形成装置の一例の概略を図1に示し、その構成について説明する。画像形成装置1は、帯電部10と、露光部12と、像保持体である電子写真感光体14と、現像部16と、転写部18と、クリーニング部20と、定着部22とを備える。
An example of the image forming apparatus according to the present embodiment is schematically shown in FIG. The image forming apparatus 1 includes a charging
画像形成装置1において、電子写真感光体14の周囲には、電子写真感光体14の表面を帯電する帯電手段である帯電部10と、帯電された電子写真感光体14を露光し画像情報に応じて静電潜像を形成する潜像形成手段である露光部12と、静電潜像をトナーにより現像してトナー画像を形成する現像手段である現像部16と、電子写真感光体14の表面に形成されたトナー画像を被転写体24の表面に転写する転写手段である転写部18と、転写後の電子写真感光体14表面上に残存したトナーを除去するクリーニング手段であるクリーニング部20とがこの順で配置されている。また、被転写体24に転写されたトナー画像を定着する定着手段である定着部22が転写部18の左側に配置されている。
In the image forming apparatus 1, the charging
本実施形態に係る画像形成装置1の動作について説明する。まず、帯電部10により電子写真感光体14の表面が均一に帯電される(帯電工程)。次に、露光部12により電子写真感光体14の表面に光が当てられ、光の当てられた部分の帯電電荷が除去され、画像情報に応じて静電荷像(静電潜像)が形成される(潜像形成工程)。その後、静電荷像が現像部16により現像され、電子写真感光体14の表面にトナー画像が形成される(現像工程)。例えば、電子写真感光体14として有機感光体を用い、露光部12としてレーザビーム光を用いたデジタル式電子写真複写機の場合、電子写真感光体14の表面は、帯電部10により負電荷を付与され、レーザビーム光によりドット状にデジタル潜像が形成され、レーザビーム光の当たった部分に現像部16でトナーを付与され可視像化される。この場合、現像部16にはマイナスのバイアスが印加されている。次に転写部18で、用紙等の被転写体24がこのトナー画像に重ねられ、被転写体24の裏側からトナーとは逆極性の電荷が被転写体24に与えられ、静電気力によりトナー画像が被転写体24に転写される(転写工程)。転写されたトナー画像は、定着部22において定着部材により熱及び圧力が加えられ、被転写体24に融着されて定着される(定着工程)。一方、転写されずに電子写真感光体14の表面に残存したトナーはクリーニング部20で除去される(クリーニング工程)。この帯電からクリーニングに至る一連のプロセスで一回のサイクルが終了する。なお、図1において、転写部18で用紙等の被転写体24に直接トナー画像が転写されているが、中間転写体等の転写体を介して転写されても良い。
An operation of the image forming apparatus 1 according to the present embodiment will be described. First, the surface of the electrophotographic
以下、図1の画像形成装置1における帯電手段、像保持体、露光手段、現像手段、転写手段、クリーニング手段、定着手段について説明する。 Hereinafter, the charging unit, the image carrier, the exposure unit, the developing unit, the transfer unit, the cleaning unit, and the fixing unit in the image forming apparatus 1 of FIG. 1 will be described.
(帯電手段)
帯電手段である帯電部10としては、例えば、図1に示すようなコロトロンなどの帯電器が用いられるが、導電性又は半導電性の帯電ロールを用いても良い。導電性又は半導電性の帯電ロールを用いた接触型帯電器は、電子写真感光体14に対し、直流電流を印加するか、交流電流を重畳させて印加してもよい。例えばこのような帯電部10により、電子写真感光体14との接触部近傍の微小空間で放電を発生させることにより電子写真感光体14表面を帯電させる。なお、通常は、−300V以上−1000V以下に帯電される。また前記の導電性又は半導電性の帯電ロールは単層構造あるいは多重構造でも良い。また、帯電ロールの表面をクリーニングする機構を設けてもよい。
(Charging means)
For example, a charging device such as a corotron as shown in FIG. 1 is used as the charging
(像保持体)
像保持体は、少なくとも潜像(静電荷像)が形成される機能を有する。像保持体としては、電子写真感光体が好適に挙げられる。電子写真感光体14は、円筒状の導電性の基体外周面に有機感光体等を含む塗膜を有する。塗膜は、基体上に、必要に応じて下引き層、及び、電荷発生物質を含む電荷発生層と、電荷輸送物質を含む電荷輸送層とを含む感光層がこの順序で形成されたものである。電荷発生層と電荷輸送層の積層順序は逆であってもよい。これらは、電荷発生物質と電荷輸送物質とを別個の層(電荷発生層、電荷輸送層)に含有させて積層した積層型感光体であるが、電荷発生物質と電荷輸送物質との双方を同一の層に含む単層型感光体であってもよく、好ましくは積層型感光体である。また、下引き層と感光層との間に中間層を有していてもよい。また、有機感光体に限らずアモルファスシリコン感光膜等他の種類の感光層を使用してもよい。
(Image carrier)
The image carrier has a function of forming at least a latent image (electrostatic charge image). As the image carrier, an electrophotographic photosensitive member is preferably exemplified. The
(露光手段)
露光手段である露光部12としては、特に制限はなく、例えば、像保持体表面に、半導体レーザ光、LED光、液晶シャッタ光等の光源を、所望の像様に露光できる光学系機器等が挙げられる。
(Exposure means)
There are no particular limitations on the
(現像手段)
現像手段である現像部16は、像保持体上に形成された潜像をトナーを含む現像剤により現像してトナー画像を形成する機能を有する。そのような現像装置としては、上述の機能を有している限り特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、静電荷像現像用トナーをブラシ、ローラ等を用いて電子写真感光体14に付着させる機能を有する公知の現像器等が挙げられる。電子写真感光体14には、通常直流電圧が使用されるが、更に交流電圧を重畳させて使用してもよい。
(Development means)
The developing
(転写手段)
転写手段である転写部18としては、例えば、図1に示すような被転写体24の裏側からトナーとは逆極性の電荷を被転写体24に与え、静電気力によりトナー画像を被転写体24に転写するもの、あるいは被転写体24の表面に被転写体24を介して直接接触して転写する導電性又は半導電性のロール等を用いた転写ロール及び転写ロール押圧装置を用いることができる。転写ロールには、像保持体に付与する転写電流として、直流電流を印加してもよいし、交流電流を重畳させて印加してもよい。転写ロールは、帯電すべき画像領域幅、転写帯電器の形状、開口幅、プロセススピード(周速)等により、任意に設定することができる。また、低コスト化のため、転写ロールとして単層の発泡ロール等が好適に用いられる。転写方式としては、紙等の被転写体24に直接転写する方式でも、中間転写体を介して被転写体24に転写する方式でもよい。
(Transfer means)
As the
中間転写体としては、公知の中間転写体を用いることができる。中間転写体に用いられる材料としては、ポリカーボネート樹脂(PC)、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)、ポリアルキレンフタレート、PC/ポリアルキレンテレフタレート(PAT)のブレンド材料、エチレンテトラフロロエチレン共重合体(ETFE)/PC、ETFE/PAT、PC/PATのブレンド材料等が挙げられるが、機械的強度の観点から熱硬化ポリイミド樹脂を用いた中間転写ベルトが好ましい。 A known intermediate transfer member can be used as the intermediate transfer member. Materials used for the intermediate transfer member include polycarbonate resin (PC), polyvinylidene fluoride (PVDF), polyalkylene phthalate, PC / polyalkylene terephthalate (PAT) blend material, ethylene tetrafluoroethylene copolymer (ETFE) / PC, ETFE / PAT, PC / PAT blend materials, and the like can be mentioned. From the viewpoint of mechanical strength, an intermediate transfer belt using a thermosetting polyimide resin is preferable.
(クリーニング手段)
クリーニング手段であるクリーニング部20については、像保持体上の残留トナーを清掃するものであれば、ブレードクリーニング方式、ブラシクリーニング方式、ロールクリーニング方式を採用したもの等、適宜選定して差し支えない。これらの中でもクリーニングブレードを用いることが好ましい。また、クリーニングブレードの材質としてはウレタンゴム、ネオプレンゴム、シリコーンゴム等が挙げられる。中でも、耐摩耗性に優れていることから、特にポリウレタン弾性体を用いることが好ましい。但し、転写効率の高いトナーを使用する場合にはクリーニング部20を使用しない態様もありえる。
(Cleaning means)
The
(定着手段)
定着手段(画像定着装置)である定着部22としては、被転写体24に転写されたトナー像を加熱、加圧あるいは加熱加圧により定着するものであり、定着部材を具備する。
(Fixing means)
The fixing
(被転写体)
トナー画像を転写する被転写体(用紙)24としては、例えば、電子写真方式の複写機、プリンタ等に使用される普通紙、OHPシート等が挙げられる。定着後における画像表面の平滑性をさらに向上させるには、被転写体の表面もできるだけ平滑であることが好ましく、例えば、普通紙の表面を樹脂等でコーティングしたコート紙、印刷用のアート紙等を好適に使用することができる。
(Transfer)
Examples of the transfer target (paper) 24 to which the toner image is transferred include plain paper, OHP sheet, and the like used in electrophotographic copying machines, printers, and the like. In order to further improve the smoothness of the image surface after fixing, it is preferable that the surface of the transfer target is as smooth as possible. For example, coated paper in which the surface of plain paper is coated with resin, art paper for printing, etc. Can be preferably used.
以下、実施例および比較例を挙げ、本発明をより具体的に詳細に説明するが、本発明は、以下の実施例に限定されるものではない。 Hereinafter, although an example and a comparative example are given and the present invention is explained more concretely in detail, the present invention is not limited to the following examples.
<樹脂粒子分散液(1)の作製>
ポリエステル樹脂(Mw:20,000、Tm:120℃、Tg:55℃) 100重量部
酢酸エチル 40重量部
以上の成分を50℃に加熱し溶解混合した。次いで、イオン交換水を序々に添加して転相乳化した。次いで、60℃に加熱し減圧せしめ、溶剤である酢酸エチルを分離回収した。槽内を30℃まで冷却し樹脂粒子分散液(1)を作製した。得られた樹脂粒子は、レーザ回折式粒度分布測定装置(堀場製作所製、LA−700)で樹脂粒子の体積平均粒子径(D50v)を測定したところ200nmであり、樹脂のガラス転移点(Tg)を測定したところ55℃であり、重量平均分子量(ポリスチレン換算)を測定したところ20000であった。
<Preparation of resin particle dispersion (1)>
Polyester resin (Mw: 20,000, Tm: 120 ° C., Tg: 55 ° C.) 100 parts by weight Ethyl acetate 40 parts by weight The above components were heated to 50 ° C. and dissolved and mixed. Subsequently, ion exchange water was gradually added to carry out phase inversion emulsification. Next, the mixture was heated to 60 ° C. and depressurized, and ethyl acetate as a solvent was separated and recovered. The inside of the tank was cooled to 30 ° C. to prepare a resin particle dispersion (1). The obtained resin particles have a volume average particle diameter (D50v) of 200 μm as measured by a laser diffraction particle size distribution analyzer (LA-700, manufactured by Horiba, Ltd.), and the glass transition point (Tg) of the resin. Was 55 ° C., and the weight average molecular weight (polystyrene conversion) was measured, which was 20000.
(樹脂粒子の分子量、分子量分布)
樹脂の分子量、分子量分布は、以下の条件で測定した。ゲル浸透クロマトグラフィ(GPC)は「HLC−8120GPC、SC−8020(東ソー(株)社製)装置」を用い、カラムは「TSKgel、SuperHM−H(東ソー(株)社製6.0mmID×15cm)」を2本用い、溶離液としてTHF(テトラヒドロフラン)を用いた。実験条件としては、試料濃度0.5%、流速0.6mL/min、サンプル注入量10μL、測定温度40℃、IR検出器を用いて実験を行った。また、検量線は東ソー社製「polystylene標準試料TSK standard」:「A−500」、「F−1」、「F−10」、「F−80」、「F−380」、「A−2500」、「F−4」、「F−40」、「F−128」、「F−700」の10サンプルから作製した。
(Molecular weight and molecular weight distribution of resin particles)
The molecular weight and molecular weight distribution of the resin were measured under the following conditions. Gel permeation chromatography (GPC) uses “HLC-8120GPC, SC-8020 (manufactured by Tosoh Corporation)” and the column is “TSKgel, SuperHM-H (6.0 mm ID × 15 cm, manufactured by Tosoh Corporation)”. Were used, and THF (tetrahydrofuran) was used as an eluent. As experimental conditions, an experiment was performed using a sample concentration of 0.5%, a flow rate of 0.6 mL / min, a sample injection amount of 10 μL, a measurement temperature of 40 ° C., and an IR detector. The calibration curve is “polystylen standard sample TSK standard” manufactured by Tosoh Corporation: “A-500”, “F-1”, “F-10”, “F-80”, “F-380”, “A-2500”. ”,“ F-4 ”,“ F-40 ”,“ F-128 ”, and“ F-700 ”.
(示差走査熱量測定(DSC))
結着樹脂の融点を示差走査熱量計(島津製作所社製、DSC−50)の熱分析装置を用いて測定した。測定は、室温から150℃まで毎分10℃の昇温速度で行い、融点をJIS規格(JIS K−7121参照)により解析して得た。
(Differential scanning calorimetry (DSC))
The melting point of the binder resin was measured using a thermal analyzer of a differential scanning calorimeter (Shimadzu Corporation DSC-50). The measurement was performed from room temperature to 150 ° C. at a heating rate of 10 ° C. per minute, and the melting point was obtained by analyzing according to JIS standards (see JIS K-7121).
<樹脂粒子分散液(2)の作製>
スチレン 328重量部
n−ブチルアクリレート 72重量部
アクリル酸 6重量部
ドデカンチオール 6重量部
四塩化炭素 4重量部
上記成分を混合した溶液416重量部と、非イオン性界面活性剤(三洋化成社製、ノニポール400)6重量部、及びアニオン性界面活性剤(第一製薬社製、ネオゲンR)10重量部をイオン交換水550重量部に溶解した溶液を反応容器中に入れて乳化分散し、そこへ過硫酸アンモニウム4重量部を溶解したイオン交換水50重量部を投入した。反応容器内を窒素で充分に置換した後、撹拌しながら水浴で系内が70℃になるまで加熱し、5時間重合反応を行った。得られた樹脂粒子の体積平均粒子径(D50v)は180nmであり、ガラス転移点は58℃であり、重量平均分子量(ポリスチレン換算)は33000であった。
<Preparation of resin particle dispersion (2)>
Styrene 328 parts by weight n-butyl acrylate 72 parts by weight Acrylic acid 6 parts by weight Dodecanethiol 6 parts by weight Carbon tetrachloride 4 parts by weight 416 parts by weight of a solution in which the above components are mixed, and a nonionic surfactant (manufactured by Sanyo Chemical Co., Ltd., Nonipol 400) 6 parts by weight and an anionic surfactant (Daiichi Pharmaceutical Co., Ltd., Neogen R) 10 parts by weight dissolved in 550 parts by weight of ion-exchanged water was placed in a reaction vessel and emulsified and dispersed therein. 50 parts by weight of ion-exchanged water in which 4 parts by weight of ammonium persulfate was dissolved was added. After sufficiently replacing the inside of the reaction vessel with nitrogen, the system was heated in a water bath with stirring until the temperature reached 70 ° C., and a polymerization reaction was carried out for 5 hours. The obtained resin particles had a volume average particle diameter (D50v) of 180 nm, a glass transition point of 58 ° C., and a weight average molecular weight (polystyrene conversion) of 33,000.
<離型剤分散液の作製>
ポリエチレン系ワックス(PW725、ベーカーペトロライト社製)30重量部
石油系界面活性剤(BN2060、テイカ製) 1重量部
イオン交換水 100重量部
以上の成分を混合し、高温高圧分散機(ゴーリンホモジナイザ)により離型剤分散液を作製した。
<Preparation of release agent dispersion>
Polyethylene wax (PW725, manufactured by Baker Petrolite Co., Ltd.) 30 parts by weight Petroleum surfactant (BN2060, manufactured by Teika) 1 part by weight Ion exchange water 100 parts by weight The above ingredients are mixed, and a high-temperature and high-pressure disperser (Gorin homogenizer) Thus, a release agent dispersion was prepared.
<着色剤分散液の作製>
シアン顔料(C.I.ピグメントブルー15:3、大日精化製) 30重量部
石油系界面活性剤(BN2060、テイカ製) 2重量部
イオン交換水 100重量部
以上の成分を混合し、メディア式分散機:ダイノミルにより着色剤分散液を作製した。
<Preparation of colorant dispersion>
Cyan pigment (CI Pigment Blue 15: 3, manufactured by Dainichi Seika) 30 parts by weight Petroleum surfactant (BN2060, manufactured by Teika) 2 parts by weight Ion-exchanged water 100 parts by weight Disperser: A colorant dispersion was prepared by Dynomill.
(実施例1)
<トナーの作製>
樹脂粒子分散液(1) 70重量部(固形分として)
離型剤分散液 10重量部(固形分として)
着色剤分散液 5重量部(固形分として)
以上の成分を混合し凝集剤(ポリ塩化アルミニウム、15000ppm)を添加した後、40℃まで加熱混合した。粒子径が5.0μmに到達した時点で樹脂粒子分散液(1)15重量部を添加し、粒子径が6.0μmになるまで凝集反応を継続した。6.0μmに到達後80度まで加熱し3時間保持して凝集粒子を合一させた。次いで室温にまで冷却しトナースラリを得た。フィルタプレスによる処理において環状シリコーンオイル1重量部(シクロポリジメチルシロキサン、重量平均分子量1000、粘度10cs)及び鎖状シリコーンオイル1重量部(ジメチルシリコーンオイル、重量平均分子量7000、粘度100cs)を含浸させたフィルタ(布製)を用い、トナースラリの固液分離を行った。シリコーンオイルはスラリ投入前にフィルタ面に直接吹き付けた。トナーを排出し、排出したトナーを別タンクにてイオン交換水によるリスラリ洗浄を実施し、リスラリ液のフィルタプレスにより同様にして固液分離を行った。次いで40℃の雰囲気にて1日(24hr)乾燥し、体積平均粒経5.8μmのトナー母粒子を得た。
Example 1
<Production of toner>
Resin particle dispersion (1) 70 parts by weight (as solids)
5 parts by weight of colorant dispersion (as solids)
The above components were mixed and a flocculant (polyaluminum chloride, 15000 ppm) was added, followed by heating to 40 ° C. When the particle diameter reached 5.0 μm, 15 parts by weight of the resin particle dispersion (1) was added, and the aggregation reaction was continued until the particle diameter reached 6.0 μm. After reaching 6.0 μm, it was heated to 80 degrees and held for 3 hours to coalesce the aggregated particles. Next, the mixture was cooled to room temperature to obtain a toner slurry. In the treatment by the filter press, 1 part by weight of cyclic silicone oil (cyclopolydimethylsiloxane, weight average molecular weight 1000,
<外添トナーの作製>
酸化チタン粒子(テイカ社製、MT150W(疎水化処理品)) 2重量部
大径シリカ粒子(RX50、日本アエロジル社製) 1重量部
次にサンプルミルにてトナー母粒子100重量部に対し、以上の成分を混合しトナー粒子を調整した。
<Preparation of external toner>
Titanium oxide particles (manufactured by Teica, MT150W (hydrophobized product)) 2 parts by weight Large-diameter silica particles (RX50, manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.) 1 part by weight Were mixed to prepare toner particles.
<キャリアの作製>
フェライト粒子(体積平均粒径35μm)にポリメチルメタクリレート(綜研化学社製)を2重量%コートしてキャリアとした。
<Creation of carrier>
Ferrite particles (volume average particle size 35 μm) were coated with 2% by weight of polymethyl methacrylate (manufactured by Soken Chemical Co., Ltd.) to prepare a carrier.
<現像剤の調整>
トナー粒子 10重量部
キャリア 100重量部
以上の成分をボールミルにて混合して現像剤を調整した。
<Adjustment of developer>
現像剤についてDocuCentreColor400(富士ゼロック社製改造機)により感光体に現像し、ブレードにてかきとることによりトナーを分離し、トナー表面の環状シリコーンオイル及び鎖状シリコーンオイルの含有量をICP発光分析装置を用いて測定した。測定は、高周波誘導結合プラズマ発光分析装置(IPC−AES、セイコー電子工業(株)社製、SPS1200VR)を用いて、回折格子:主分光器3600本/mm、スリット:入射20μm、出射40μm、ホトマル:R306、トーチ:有機溶媒用トーチ、ネブライザー:グラスコンセントリック、アルゴンガス流量:プラズマガス18リッター/分、補助ガス1.8リッター/分、キャリアガス0.11MPa、RFパワー:1.8kW、分析波長:334.9nm、測光高さ:15mm、積分時間:1秒、積分回数3回で行った。結果を表1に示す。
The developer is developed on a photoconductor with DocuCentreColor400 (a modified machine manufactured by Fuji Xerok Co., Ltd.), and the toner is separated by scraping with a blade, and the contents of cyclic silicone oil and chain silicone oil on the toner surface are analyzed by an ICP emission analyzer. It measured using. Measurement is performed using a high-frequency inductively coupled plasma emission spectrometer (IPC-AES, manufactured by Seiko Denshi Kogyo Co., Ltd., SPS1200VR), diffraction grating: main spectrometer 3600 lines / mm, slit:
<評価>
以下の評価を行った。結果を表1に示す。
[濾布への付着]
トナー洗浄後、濾布への付着に関しては目視にて以下の基準により5段階で評価した。
G1:付着がほとんどなく次の処理ができるレベルのもの
G2:部分的にやや付着しているが簡単な洗浄で付着物の除去ができるもの
G3:やや付着しているが簡単な洗浄で付着物の除去ができるもの
G4:部分的にひどく付着しておりその部分は加圧洗浄装置が必要なもの
G5:付着がひどく加圧洗浄装置を用いなければならないレベルのもの
<Evaluation>
The following evaluation was performed. The results are shown in Table 1.
[Adhesion to filter cloth]
After the toner was washed, the adhesion to the filter cloth was visually evaluated in five stages according to the following criteria.
G1: A level that has almost no adhesion and can be processed next G2: A small amount that adheres but can be removed by simple cleaning G3: A slight amount that adheres with simple cleaning G4: A part that is badly attached, and that part needs a pressure washing device G5: A thing that is badly attached and a pressure washing device must be used
[濃度変動]
トナーの濃度変動に関してはDocuCentreColor500複写機(富士ゼロックス社製)を用い、30℃、90%RHの環境条件下で現像機の2時間空回し後に100000枚の連続複写実験を実施し、ATC(自動温度補償)センサの誤検知による濃度変動をモニターした。以下の基準により評価した。
◎:濃度変動±0.1未満
○:濃度変動±0.15未満
△:濃度変動±0.2未満
×:濃度変動±0.2以上
[Density fluctuation]
Regarding toner density fluctuations, a DocuCentreColor500 copier (Fuji Xerox Co., Ltd.) was used, and a continuous copying experiment of 100,000 sheets was carried out after emptying the developing machine for 2 hours under an environmental condition of 30 ° C. and 90% RH. Temperature compensation) Concentration fluctuations due to sensor misdetection were monitored. Evaluation was made according to the following criteria.
◎: Concentration fluctuation <± 0.1 ○: Concentration fluctuation <0.15 △: Concentration fluctuation <0.2
(実施例2)
着色剤分散液の顔料としてC.I.ピグメントレッドR122を用い、離型剤分散液のワックスとしてカルナウバワックス(日本精鑞社製)を用いた以外は実施例1と同様にしてトナーおよび現像剤を調整した。評価結果を表1に示す。
(Example 2)
As a pigment of the colorant dispersion, C.I. I. Toner and developer were prepared in the same manner as in Example 1 except that CI Pigment Red R122 was used and Carnauba wax (manufactured by Nippon Seiki Co., Ltd.) was used as the wax of the release agent dispersion. The evaluation results are shown in Table 1.
(実施例3)
樹脂粒子分散液(2)を用い、着色剤分散液の顔料としてカーボンブラック(R330、キャボット社製)を用いた以外は実施例1と同様にしてトナーおよび現像剤を調整した。評価結果を表1に示す。
(Example 3)
A toner and a developer were prepared in the same manner as in Example 1 except that the resin particle dispersion (2) was used and carbon black (R330, manufactured by Cabot) was used as the pigment of the colorant dispersion. The evaluation results are shown in Table 1.
(実施例4)
環状シリコーンオイル1重量部(シクロポリジメチルシロキサン、重量平均分子量4000、粘度50cs)を用いた以外は実施例1と同様にしてトナーおよび現像剤を調整した。評価結果を表1に示す。
Example 4
A toner and a developer were prepared in the same manner as in Example 1 except that 1 part by weight of cyclic silicone oil (cyclopolydimethylsiloxane, weight average molecular weight 4000, viscosity 50 cs) was used. The evaluation results are shown in Table 1.
(実施例5)
環状シリコーンオイル1重量部(シクロポリジメチルシロキサン、重量平均分子量200、粘度1cs)を用いた以外は実施例1と同様にしてトナーおよび現像剤を調整した。評価結果を表1に示す。
(Example 5)
A toner and a developer were prepared in the same manner as in Example 1 except that 1 part by weight of cyclic silicone oil (cyclopolydimethylsiloxane, weight average molecular weight 200, viscosity 1 cs) was used. The evaluation results are shown in Table 1.
(実施例6)
環状シリコーンオイル1重量部(シクロポリジメチルシロキサン、重量平均分子量4500、粘度60cs)を用いた以外は実施例1と同様にしてトナーおよび現像剤を調整した。評価結果を表1に示す。
(Example 6)
A toner and a developer were prepared in the same manner as in Example 1 except that 1 part by weight of cyclic silicone oil (cyclopolydimethylsiloxane, weight average molecular weight 4500, viscosity 60 cs) was used. The evaluation results are shown in Table 1.
(実施例7)
環状シリコーンオイル1重量部(シクロポリジメチルシロキサン、重量平均分子量150、粘度>1cs)を用いた以外は実施例1と同様にしてトナーおよび現像剤を調整した。評価結果を表1に示す。
(Example 7)
A toner and a developer were prepared in the same manner as in Example 1 except that 1 part by weight of a cyclic silicone oil (cyclopolydimethylsiloxane, weight average molecular weight 150, viscosity> 1 cs) was used. The evaluation results are shown in Table 1.
(実施例8)
環状シリコーンオイル5重量部を用いた以外は実施例1と同様にしてトナーおよび現像剤を調整した。評価結果を表1に示す。
(Example 8)
Toner and developer were prepared in the same manner as in Example 1 except that 5 parts by weight of cyclic silicone oil was used. The evaluation results are shown in Table 1.
(実施例9)
環状シリコーンオイル0.8重量部を用いた以外は実施例1と同様にしてトナーおよび現像剤を調整した。評価結果を表1に示す。
Example 9
A toner and a developer were prepared in the same manner as in Example 1 except that 0.8 parts by weight of cyclic silicone oil was used. The evaluation results are shown in Table 1.
(実施例10)
環状シリコーンオイル7重量部を用いた以外は実施例1と同様にしてトナーおよび現像剤を調整した。評価結果を表1に示す。
(Example 10)
Toner and developer were prepared in the same manner as in Example 1 except that 7 parts by weight of cyclic silicone oil was used. The evaluation results are shown in Table 1.
(実施例11)
環状シリコーンオイル0.4重量部を用いた以外は実施例1と同様にしてトナーおよび現像剤を調整した。評価結果を表1に示す。
(Example 11)
Toner and developer were prepared in the same manner as in Example 1 except that 0.4 parts by weight of cyclic silicone oil was used. The evaluation results are shown in Table 1.
(実施例12)
鎖状シリコーンオイル1重量部(ジメチルシリコーンオイル、重量平均分子量20000、粘度20000cs)を用いた以外は実施例1と同様にしてトナーおよび現像剤を調整した。評価結果を表1に示す。
(Example 12)
A toner and a developer were prepared in the same manner as in Example 1 except that 1 part by weight of chain silicone oil (dimethyl silicone oil, weight average molecular weight 20000, viscosity 20000 cs) was used. The evaluation results are shown in Table 1.
(実施例13)
鎖状シリコーンオイル1重量部(ジメチルシリコーンオイル、重量平均分子量500、粘度10cs)を用いた以外は実施例1と同様にしてトナーおよび現像剤を調整した。評価結果を表1に示す。
(Example 13)
A toner and a developer were prepared in the same manner as in Example 1 except that 1 part by weight of chain silicone oil (dimethyl silicone oil, weight average molecular weight 500,
(実施例14)
鎖状シリコーンオイル1重量部(ジメチルシリコーンオイル、重量平均分子量25000、粘度25000cs)を用いた以外は実施例1と同様にしてトナーおよび現像剤を調整した。評価結果を表1に示す。
(Example 14)
A toner and a developer were prepared in the same manner as in Example 1 except that 1 part by weight of chain silicone oil (dimethyl silicone oil, weight average molecular weight 25000, viscosity 25000 cs) was used. The evaluation results are shown in Table 1.
(実施例15)
鎖状シリコーンオイル1重量部(ジメチルシリコーンオイル、重量平均分子量400、粘度2cs)を用いた以外は実施例1と同様にしてトナーおよび現像剤を調整した。評価結果を表1に示す。
(Example 15)
A toner and a developer were prepared in the same manner as in Example 1 except that 1 part by weight of chain silicone oil (dimethyl silicone oil, weight average molecular weight 400, viscosity 2 cs) was used. The evaluation results are shown in Table 1.
(実施例16)
鎖状シリコーンオイル7重量部を用いた以外は実施例1と同様にしてトナーおよび現像剤を調整した。評価結果を表1に示す。
(Example 16)
A toner and a developer were prepared in the same manner as in Example 1 except that 7 parts by weight of chain silicone oil was used. The evaluation results are shown in Table 1.
(実施例17)
鎖状シリコーンオイル0.7重量部を用いた以外は実施例1と同様にしてトナーおよび現像剤を調整した。評価結果を表1に示す。
(Example 17)
A toner and a developer were prepared in the same manner as in Example 1 except that 0.7 parts by weight of chain silicone oil was used. The evaluation results are shown in Table 1.
(実施例18)
鎖状シリコーンオイル12重量部を用いた以外は実施例1と同様にしてトナーおよび現像剤を調整した。評価結果を表1に示す。
(Example 18)
A toner and a developer were prepared in the same manner as in Example 1 except that 12 parts by weight of chain silicone oil was used. The evaluation results are shown in Table 1.
(実施例19)
鎖状シリコーンオイル0.4重量部を用いた以外は実施例1と同様にしてトナーおよび現像剤を調整した。評価結果を表1に示す。
(Example 19)
A toner and a developer were prepared in the same manner as in Example 1 except that 0.4 parts by weight of chain silicone oil was used. The evaluation results are shown in Table 1.
(参考例)
鎖状シリコーンオイルを用いなかった以外は実施例1と同様にしてトナーおよび現像剤を調整した。評価結果を表1に示す。
( Reference example )
A toner and a developer were prepared in the same manner as in Example 1 except that the chain silicone oil was not used. The evaluation results are shown in Table 1.
(実施例20)
環状シリコーンオイル1重量部(シクロポリジメチルシロキサン、重量平均分子量3000、粘度40cs)を用いた以外は実施例1と同様にしてトナーおよび現像剤を調整した。評価結果を表1に示す。
(Example 20 )
A toner and a developer were prepared in the same manner as in Example 1 except that 1 part by weight of cyclic silicone oil (cyclopolydimethylsiloxane, weight average molecular weight 3000, viscosity 40 cs) was used. The evaluation results are shown in Table 1.
(実施例21)
環状シリコーンオイル3重量部(シクロポリジメチルシロキサン、重量平均分子量4000、粘度50cs)及び鎖状シリコーンオイル3重量部(ジメチルシリコーンオイル、重量平均分子量7000、粘度100cs)を用い、洗浄液100重量部に混合する方法で表面に環状シリコーンオイル及び鎖状シリコーンオイルが存在するトナーを得た。実施例1と同様にして現像剤を調整した。評価結果を表1に示す。
(Example 21 )
Using 3 parts by weight of cyclic silicone oil (cyclopolydimethylsiloxane, weight average molecular weight 4000, viscosity 50 cs) and 3 parts by weight of chain silicone oil (dimethyl silicone oil, weight average molecular weight 7000, viscosity 100 cs), mixed in 100 parts by weight of cleaning liquid Thus, a toner having a cyclic silicone oil and a chain silicone oil on the surface was obtained. A developer was prepared in the same manner as in Example 1. The evaluation results are shown in Table 1.
(比較例1)
フィルタプレスによる処理において環状シリコーンオイル及び鎖状シリコーンオイルを用いなかったこと以外は実施例1と同様にしてトナーおよび現像剤を調整した。評価結果を表1に示す。
(Comparative Example 1)
Toner and developer were prepared in the same manner as in Example 1 except that cyclic silicone oil and chain silicone oil were not used in the treatment by the filter press. The evaluation results are shown in Table 1.
(比較例2)
トナーの添加剤として酸化チタンの代わりにシリコーンオイル処理シリカ(デグサ社製、TS720)を用いたこと以外は比較例1と同様にした。
(Comparative Example 2)
The same procedure as in Comparative Example 1 was conducted except that silicone oil-treated silica (TS720, manufactured by Degussa) was used in place of titanium oxide as a toner additive.
(比較例3)
フィルタプレスによる処理において環状シリコーンオイル及び鎖状シリコーンオイルを用いなかったこと以外は実施例3と同様にしてトナーおよび現像剤を調整した。評価結果を表1に示す。
(Comparative Example 3)
A toner and a developer were prepared in the same manner as in Example 3 except that the cyclic silicone oil and the chain silicone oil were not used in the treatment by the filter press. The evaluation results are shown in Table 1.
(比較例4)
フィルタプレスによる処理において環状シリコーンオイルを用いなかったこと以外は実施例1と同様にしてトナーおよび現像剤を調整した。評価結果を表1に示す。
(Comparative Example 4)
Toner and developer were prepared in the same manner as in Example 1 except that no cyclic silicone oil was used in the treatment by the filter press. The evaluation results are shown in Table 1.
このように、実施例1〜21の現像剤を用いると、耐ブロッキング性を向上することができた。また、フィルタプレスによる処理において濾布への付着性を抑制することができた。なお比較例3のトナーはトナーの結着樹脂がスチレン系樹脂のため濾布への付着レベルは中程度であった。 Thus, when the developers of Examples 1 to 21 were used, the blocking resistance could be improved. Moreover, the adhesiveness to the filter cloth was able to be suppressed in the process by a filter press. The toner of Comparative Example 3 had a moderate adhesion level to the filter cloth because the binder resin of the toner was a styrene resin.
1 画像形成装置、10 帯電部、12 露光部、14 電子写真感光体、16 現像部、18 転写部、20 クリーニング部、22 定着部、24 被転写体。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Image forming apparatus, 10 charging part, 12 exposure part, 14 electrophotographic photosensitive member, 16 developing part, 18 transfer part, 20 cleaning part, 22 fixing part, 24 to-be-transferred body.
Claims (1)
加熱して前記凝集粒子を融合する融合工程と、
前記融合したトナー粒子を濾過により固液分離する固液分離工程と、
を含み、
前記固液分離工程において、少なくとも環状シリコーンオイルおよび鎖状シリコーンオイルが塗布されている濾過材を用いて、表面に環状シリコーンオイルおよび鎖状シリコーンオイルを含有する静電荷像現像用トナーを得ることを特徴とする静電荷像現像用トナーの製造方法。 A resin particle dispersion in which resin particles are dispersed and a colorant dispersion in which a colorant is dispersed, and agglomeration step for aggregating the resin particles and the colorant to produce aggregated particles;
A fusing step of fusing the agglomerated particles by heating;
A solid-liquid separation step of solid-liquid separation of the fused toner particles by filtration;
Including
In the solid-liquid separation step, Rukoto least cyclic silicone oil and using a chain filter medium silicone oil is applied, the surface obtained cyclic silicone oils and chain silicone oil a toner for developing electrostatic images containing method for producing a toner for to that developing electrostatic images, wherein.
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