JP5413046B2 - Toner for developing electrostatic image and method for producing the same, developer for electrostatic image, toner cartridge, process cartridge, and image forming apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、静電荷像現像用トナー及びその製造方法、静電荷像現像剤、トナーカートリッジ、プロセスカートリッジ並びに画像形成装置に関する。 The present invention relates to a toner for developing an electrostatic image and a method for producing the same, an electrostatic image developer, a toner cartridge, a process cartridge, 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、露光工程により感光体上に静電荷像を形成し、トナーを含む現像剤で静電荷像を現像し、転写、定着工程を経てトナー像が可視化される。 A method of visualizing image information through an electrostatic charge image such as electrophotography is currently used in various fields. In electrophotography, an electrostatic image is formed on a photoreceptor by charging and exposure processes, the electrostatic image is developed with a developer containing toner, and the toner image is visualized through a transfer and fixing process.
ここで用いられる現像剤としては、トナー及びキャリアを含む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成分現像剤とが知られている。 As the developer used here, a two-component developer containing a toner and a carrier and a one-component developer using a magnetic toner or a non-magnetic toner alone are known.
ところで、どのような素材に対しても、高品位な画像記録、印字が可能であり、かつ高い信頼性と保存安定性を両立する記録剤として有用な着色ポリエステル水系分散体の提供をするために、染料および/または顔料により着色されたポリエステル樹脂の微粒子を主成分とする分散質と、水を主成分とする分散媒とを含む着色水分散体であって、該分散体の分散質濃度と分散体粘度とが特定の関係にあることを特徴とする着色ポリエステル水分散体が開示されている(例えば、特許文献1参照。)。 By the way, in order to provide a colored polyester aqueous dispersion useful as a recording agent capable of high-quality image recording and printing on any material and having both high reliability and storage stability. A colored water dispersion comprising a dispersoid mainly composed of fine particles of a polyester resin colored with a dye and / or a pigment, and a dispersion medium mainly composed of water, wherein the dispersoid concentration of the dispersoid is A colored polyester aqueous dispersion characterized by having a specific relationship with the dispersion viscosity is disclosed (for example, see Patent Document 1).
また、分散安定性に優れた着色樹脂粒子水分散液を提供するために、活性エネルギー線処理および/または活性ガス処理された顔料を樹脂で被覆して着色樹脂粒子を下記の工程によって得る,着色樹脂粒子水分散液製造方法が開示されている(例えば、特許文献2参照)。
(1)顔料を活性エネルギー線および/または活性ガスで表面処理する工程。
(2)酸価を有する樹脂に,(1)の工程で表面処理された顔料を分散して着色樹脂を得る樹脂着色工程。
(3)着色樹脂から乳化手段によって着色樹脂粒子水分散液を得る工程。
In addition, in order to provide an aqueous dispersion of colored resin particles having excellent dispersion stability, a pigment treated with an active energy ray treatment and / or an active gas treatment is coated with a resin to obtain colored resin particles by the following steps. A method for producing an aqueous dispersion of resin particles is disclosed (for example, see Patent Document 2).
(1) A step of surface-treating the pigment with an active energy ray and / or an active gas.
(2) A resin coloring step of obtaining a colored resin by dispersing the surface-treated pigment in the step (1) in a resin having an acid value.
(3) A step of obtaining a colored resin particle aqueous dispersion from the colored resin by emulsifying means.
また、乳化分散法によって、トナーを製造する際、トナー粒子内に離型剤の粒子が均一に分散し、表面に露出することがなく、かつ粒度分布が狭く、シャープなトナー粒子を得るために、離型剤とカルボキシル基を有するバインダー樹脂を有機溶剤中に予備微分散して予備微分散液とし、この予備微分散液を高圧ホモジナイザーで処理して離型剤安定微分散液とし、この離型剤安定微分散液にカルボキシル基を有するバインダー樹脂と有機顔料を加え溶解または分散させて着色樹脂溶液とし、この着色樹脂溶液に塩基性化合物を加えてこの着色樹脂溶液を水性媒体中に乳化させ、この水性媒体中に着色樹脂溶液の微粒子を形成させ、ついで、分散安定剤および電解質を順次添加することで該微粒子の合一体を形成させ、さらにこの合一体中の有機溶剤を除去したのち、この合一体を水性媒体から分離し、乾燥させることを特徴とする静電荷像現像用トナーの製造方法が開示されている(例えば、特許文献3参照)。 In addition, when producing toner by the emulsification dispersion method, in order to obtain sharp toner particles in which the release agent particles are uniformly dispersed in the toner particles, are not exposed on the surface, and the particle size distribution is narrow. Then, a release agent and a binder resin having a carboxyl group are pre-dispersed in an organic solvent to obtain a pre-fine dispersion, and this pre-fine dispersion is treated with a high-pressure homogenizer to form a release agent stable fine dispersion. A binder resin having a carboxyl group and an organic pigment are added to the mold-stable fine dispersion to dissolve or disperse it to obtain a colored resin solution. A basic compound is added to the colored resin solution to emulsify the colored resin solution in an aqueous medium. Then, the fine particles of the colored resin solution are formed in the aqueous medium, and then the dispersion stabilizer and the electrolyte are sequentially added to form a unity of the microparticles. After removing the machine solvent, this coalescent was separated from the aqueous medium, method for producing a toner for developing an electrostatic image, wherein the drying is disclosed (for example, see Patent Document 3).
また、トナー主樹脂との混合時には、低シェア力でトナー主樹脂中に分散することが可能であり、着色剤の分散性に優れたマスターバッチの製造方法を提供するために、有機溶剤中において顔料粒子表面を被覆化する樹脂を溶解させ樹脂溶液を作成する工程(1)と、前記樹脂溶液中に顔料粒子を混合し、当該顔料粒子が樹脂溶液中で微細化する工程(2)と、前記樹脂溶液を水性媒体中に微粒子の液滴とした後、脱有機溶剤化する工程(3)と、前記水性媒体中に分散している顔料粒子を内包している樹脂微粒子を水性媒体から分離乾燥する工程(4)と、を有することを特徴とするマスターバッチの製造方法が開示されている(例えば、特許文献4参照。)。 In addition, in mixing with the toner main resin, it can be dispersed in the toner main resin with a low shear force. A step (1) for preparing a resin solution by dissolving a resin that coats the surface of the pigment particles, a step (2) for mixing the pigment particles in the resin solution, and the finer the pigment particles in the resin solution, Step (3) of making the resin solution into droplets of fine particles in an aqueous medium and then removing the organic solvent, and separating the resin fine particles containing the pigment particles dispersed in the aqueous medium from the aqueous medium And a step (4) of drying. A method for producing a masterbatch is disclosed (for example, see Patent Document 4).
また、微小粒子や粗大粒子の発生を極力抑え、粒度分布が狭いトナーを製造することができる静電荷像現像用トナーの製造方法を提供するため、カルボキシル基を有するバインダー樹脂と着色剤を含有する混合物を、有機溶剤中に溶解又は分散させて着色剤が分散する樹脂溶液を製造し、次いで、該樹脂溶液を塩基性化合物の存在下で水性媒体中に乳化させることにより該樹脂溶液の微粒子を形成し、その後、分散安定剤及び電解質を順次添加することで該微粒子の合一体を形成させ、更に、該合一体中の有機溶剤を除去後、該合一体を該水性媒体から分離し乾燥する静電荷像現像用トナーの製造方法であって、前記バインダー樹脂として酸価が異なる2種以上のバインダー樹脂を使用し、該酸価が異なる2種以上のバインダー樹脂の中で、高い酸価を有するバインダー樹脂Aの酸価と低い酸価を有するバインダー樹脂Bの酸価の差が10乃至30であり、該バインダー樹脂Aのバインダー樹脂全体に対する使用量が1乃至20質量%であることを特徴とする静電荷像現像用トナーの製造方法が開示されている(例えば、特許文献5参照。)。 Further, in order to provide a method for producing a toner for developing an electrostatic image capable of producing a toner having a narrow particle size distribution while suppressing generation of fine particles and coarse particles as much as possible, a binder resin having a carboxyl group and a colorant are contained. The mixture is dissolved or dispersed in an organic solvent to produce a resin solution in which the colorant is dispersed, and then the resin solution is emulsified in an aqueous medium in the presence of a basic compound to thereby form fine particles of the resin solution. Then, a dispersion stabilizer and an electrolyte are sequentially added to form a unity of the fine particles. Further, after removing the organic solvent in the unity, the unity is separated from the aqueous medium and dried. A method for producing a toner for developing an electrostatic charge image, wherein two or more binder resins having different acid values are used as the binder resin, and among the two or more binder resins having different acid values, The difference between the acid value of the binder resin A having a high acid value and the acid value of the binder resin B having a low acid value is 10 to 30, and the use amount of the binder resin A with respect to the whole binder resin is 1 to 20% by mass. There is disclosed a method for producing a toner for developing an electrostatic charge image, which is characterized (for example, see Patent Document 5).
本発明は、低光沢な画像で剥離性に優れる静電荷像現像用トナーを提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a toner for developing an electrostatic image having a low gloss image and excellent peelability.
即ち、請求項1に係る発明は、結着樹脂と着色剤としてカーボンブラックと無機粒子とを少なくとも含むトナー粒子と、外添剤と、を含有し、前記トナー粒子中における前記着色剤の分散径の平均が0.02μm以上0.2μm以下であり、前記トナー粒子中における前記無機粒子の含有量が0.05質量%以上2質量%以下であり、形状係数SF1が115以上145以下である静電荷像現像用トナーである。 That is, the invention according to claim 1 includes a binder resin, toner particles containing at least carbon black and inorganic particles as a colorant, and an external additive, and the dispersion diameter of the colorant in the toner particles. The average particle size is 0.02 μm or more and 0.2 μm or less, the content of the inorganic particles in the toner particles is 0.05% by weight or more and 2% by weight or less, and the shape factor SF1 is 115 or more and 145 or less. This is a charge image developing toner.
請求項2に係る発明は、前記結着樹脂が、結晶性ポリエステル樹脂及び非晶性ポリエステル樹脂である請求項1に記載の静電荷像現像用トナーである。 The invention according to claim 2 is the electrostatic image developing toner according to claim 1, wherein the binder resin is a crystalline polyester resin and an amorphous polyester resin.
請求項3に係る発明は、結晶性ポリエステル樹脂を含む第一の結着樹脂と着色剤と無機粒子と有機溶剤と塩基性化合物とを含む混合液に水系媒体を添加して転相乳化を行った後に前記有機溶剤を除去することで前記第一の結着樹脂と前記着色剤と前記無機粒子とを含む着色樹脂を分散した着色樹脂分散液を準備する着色樹脂分散液準備工程と、前記着色樹脂分散液と、第二の結着樹脂を分散した結着樹脂分散液とを混合して前記着色樹脂と前記第二の結着樹脂とを含む凝集粒子の分散液を調製する凝集粒子分散液調製工程と、加熱により前記凝集粒子を融合する融合工程と、を含む請求項1又は請求項2に記載の静電荷像現像用トナーの製造方法である。 The invention according to claim 3 performs phase inversion emulsification by adding an aqueous medium to a mixed liquid containing a first binder resin containing a crystalline polyester resin, a colorant, inorganic particles, an organic solvent, and a basic compound. A colored resin dispersion preparing step of preparing a colored resin dispersion in which a colored resin containing the first binder resin, the colorant, and the inorganic particles is dispersed by removing the organic solvent after the organic solvent is removed; Aggregated particle dispersion for preparing a dispersion of aggregated particles including the colored resin and the second binder resin by mixing a resin dispersion and a binder resin dispersion in which a second binder resin is dispersed The method for producing a toner for developing an electrostatic image according to claim 1, comprising a preparation step and a fusing step of fusing the aggregated particles by heating.
請求項4に係る発明は、前記着色樹脂分散液を少なくとも二種用い、前記着色樹脂分散液の少なくとも一種に分散された前記着色樹脂に含まれる前記第一の結着樹脂が結晶性ポリエステル樹脂である請求項3に記載の静電荷像現像用トナーの製造方法である。 The invention according to claim 4 uses at least two kinds of the colored resin dispersions, and the first binder resin contained in the colored resin dispersed in at least one kind of the colored resin dispersions is a crystalline polyester resin. A method for producing a toner for developing an electrostatic charge image according to claim 3.
請求項5に係る発明は、前記着色剤が、平均一次粒子径が20nm以上35nm以下のカーボンブラックである請求項3又は請求項4に記載の静電荷像現像用トナーの製造方法である。 The invention according to claim 5 is the method for producing a toner for developing an electrostatic charge image according to claim 3 or 4, wherein the colorant is carbon black having an average primary particle diameter of 20 nm to 35 nm.
請求項6に係る発明は、請求項1又は請求項2に記載の静電荷像現像用トナーを含む静電荷像現像剤である。 A sixth aspect of the present invention is an electrostatic charge image developer containing the electrostatic charge image developing toner according to the first or second aspect.
請求項7に係る発明は、トナーが少なくとも収容され、前記トナーが請求項1又は請求項2に記載の静電荷像現像用トナーであるトナーカートリッジである。 The invention according to claim 7 is a toner cartridge that contains at least toner, and the toner is the electrostatic image developing toner according to claim 1 or 2.
請求項8に係る発明は、現像剤保持体を少なくとも備え、請求項6に記載の静電荷像現像剤を収容するプロセスカートリッジである。 According to an eighth aspect of the present invention, there is provided a process cartridge including at least a developer holder and containing the electrostatic charge image developer according to the sixth aspect.
請求項9に係る発明は、感光体と、前記感光体を帯電する帯電手段と、帯電した前記感光体の表面に静電荷像を形成する静電荷像形成手段と、前記感光体上に形成された前記静電荷像を請求項6に記載の静電荷像現像剤によりトナー像として現像する現像手段と、前記トナー像を被転写体上に転写する転写手段と、前記被転写体上に転写されたトナー像を定着する定着手段と、を有する画像形成装置である。 The invention according to claim 9 is formed on the photoconductor, a charging unit for charging the photoconductor, an electrostatic image forming unit for forming an electrostatic image on the surface of the charged photoconductor, and the photoconductor. A developing unit that develops the electrostatic image as a toner image with the electrostatic image developer according to claim 6, a transfer unit that transfers the toner image onto the transfer target, and a transfer unit that transfers the toner image onto the transfer target. And a fixing unit that fixes the toner image.
請求項1に係る発明によれば、低光沢な画像で剥離性に優れる静電荷像現像用トナーが提供される。 According to the first aspect of the present invention, there is provided a toner for developing an electrostatic image having a low gloss image and excellent peelability.
請求項2に係る発明によれば、結着樹脂として結晶性ポリエステル樹脂と非晶性ポリエステル樹脂とを用いない場合に比べて、低温定着性に優れる。 According to the invention which concerns on Claim 2, it is excellent in low temperature fixability compared with the case where a crystalline polyester resin and an amorphous polyester resin are not used as binder resin.
請求項3に係る発明によれば、低光沢な画像で剥離性に優れる静電荷像現像用トナーが製造される。 According to the third aspect of the invention, a toner for developing an electrostatic image having a low gloss image and excellent peelability is produced.
請求項4に係る発明によれば、第一の結着樹脂として結晶性ポリエステル樹脂を用いない場合に比較して、着色剤の分散性を高められる。 According to the invention which concerns on Claim 4, the dispersibility of a coloring agent can be improved compared with the case where a crystalline polyester resin is not used as 1st binder resin.
請求項5に係る発明によれば、平均一次粒子径が20nm以上35nm以下のカーボンブラックを用いない場合に比較して、高濃度な黒画像が形成されるトナーが製造される。 According to the fifth aspect of the present invention, a toner capable of forming a high-density black image is produced as compared with the case where carbon black having an average primary particle size of 20 nm to 35 nm is not used.
請求項6に係る発明によれば、低光沢な画像で剥離性に優れる静電荷像現像剤が提供される。 According to the sixth aspect of the present invention, there is provided an electrostatic charge image developer that is a low gloss image and excellent in releasability.
請求項7に係る発明によれば、低光沢な画像で剥離性に優れる静電荷像現像用トナーの供給を容易にするトナーカートリッジが提供される。 According to the seventh aspect of the present invention, there is provided a toner cartridge that facilitates the supply of an electrostatic charge image developing toner having a low gloss image and excellent peelability.
請求項8に係る発明によれば、低光沢な画像で剥離性に優れる静電荷像現像剤の取り扱いを容易にし、種々の構成の画像形成装置への適応性を高められる。 According to the eighth aspect of the present invention, it is possible to facilitate handling of an electrostatic charge image developer having a low gloss image and excellent releasability, and to improve adaptability to image forming apparatuses having various configurations.
請求項9に係る発明によれば、低光沢な画像で剥離性に優れる画像形成装置が提供される。 According to the ninth aspect of the present invention, an image forming apparatus having a low gloss image and excellent peelability is provided.
以下、本発明の静電荷像現像用トナー及びその製造方法、静電荷像現像剤、トナーカートリッジ、プロセスカートリッジ並びに画像形成装置の実施形態について詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the toner for developing an electrostatic charge image and the manufacturing method thereof, the electrostatic image developer, the toner cartridge, the process cartridge, and the image forming apparatus of the present invention will be described in detail.
<静電荷像現像用トナー>
本実施形態に係る静電荷像現像用トナー(以下、単にトナーと称することがある。)は、結着樹脂と着色剤と無機粒子とを少なくとも含むトナー粒子と、外添剤と、を含有し、前記トナー粒子中における前記着色剤の分散径の平均が0.02μm以上0.2μm以下であり、前記トナー粒子中における前記無機粒子の含有量が0.05質量%以上2質量%以下であり、形状係数SF1が115以上145以下である静電荷像現像用トナーである。
<Toner for electrostatic image development>
The electrostatic image developing toner according to the exemplary embodiment (hereinafter, simply referred to as “toner”) includes toner particles including at least a binder resin, a colorant, and inorganic particles, and an external additive. The average dispersion diameter of the colorant in the toner particles is 0.02 μm or more and 0.2 μm or less, and the content of the inorganic particles in the toner particles is 0.05% by mass or more and 2% by mass or less. The electrostatic charge image developing toner has a shape factor SF1 of 115 to 145.
本実施形態に係るトナーを用いることにより、低光沢で剥離性に優れる画像が形成される。その理由は明確ではないが、以下のように推察される。
本実施形態に係るトナーは、トナー粒子中に無機粒子を0.05質量%以上2質量%以下含有する。これにより、トナーの弾性が向上する。そのため、定着された画像の表面が平滑になりにくくなる。その結果として、画像の剥離性が向上し、且つ、低光沢な画像が得られるようになるものと推察される。
また、トナーの弾性が向上することで高温オフセットの発生が抑制されるため、定着ラチチュードが拡大する。
By using the toner according to this embodiment, an image having low gloss and excellent peelability is formed. The reason is not clear, but is presumed as follows.
The toner according to the exemplary embodiment contains 0.05% to 2% by mass of inorganic particles in the toner particles. Thereby, the elasticity of the toner is improved. For this reason, the surface of the fixed image is not easily smoothed. As a result, it is presumed that the peelability of the image is improved and a low gloss image can be obtained.
Further, since the elasticity of the toner is improved, the occurrence of high temperature offset is suppressed, so that the fixing latitude is expanded.
本実施形態において、トナー粒子中における無機粒子の含有量が0.05質量%未満であると十分な剥離性を得る事ができず高温オフセットの問題を生ずることがある。また、含有量が2質量%を超えると、十分な低温定着性を得ることができず、定着画像剥がれ・荒れ・低温オフセットの問題を生ずることがある。本実施形態においては、トナー粒子中における無機粒子の含有量は0.05質量%以上1.5質量%以下が望ましい。
なお、本実施形態において「トナー粒子中における無機粒子の含有量」は、トナー粒子に添加された外添剤を無機粒子として含まないことを意味する。
In this embodiment, if the content of the inorganic particles in the toner particles is less than 0.05% by mass, sufficient peelability cannot be obtained, which may cause a problem of high temperature offset. On the other hand, if the content exceeds 2% by mass, sufficient low-temperature fixability cannot be obtained, and problems such as fixed image peeling, roughness, and low-temperature offset may occur. In the present embodiment, the content of inorganic particles in the toner particles is desirably 0.05% by mass or more and 1.5% by mass or less.
In the present embodiment, “content of inorganic particles in toner particles” means that an external additive added to toner particles is not included as inorganic particles.
本実施形態において、トナー粒子中における着色剤の分散径の平均は0.02μm以上0.2μm以下であることが必要である。分散径の平均が0.02μm未満であると十分な着色力を得る事ができず低濃度の問題を生ずることがある。また、分散径の平均が0.2μmを超えると十分な着色力を得る事ができないばかりか、黒トナーとして用いる場合は、電気特性が悪くなり高温高湿環境における電荷注入かぶりや転写不良が生じ、また黒以外で使用の場合は重ね合わせ画像における下層色の透過性を阻害し発色性や狭色域の問題を生ずることがある。分散径の平均は0.05μm以上0.15μm以下が望ましい。 In this embodiment, the average dispersion diameter of the colorant in the toner particles needs to be 0.02 μm or more and 0.2 μm or less. If the average dispersion diameter is less than 0.02 μm, sufficient coloring power cannot be obtained, which may cause a problem of low density. Further, when the average dispersion diameter exceeds 0.2 μm, not only a sufficient coloring power cannot be obtained, but also when used as a black toner, the electric characteristics are deteriorated, resulting in charge injection fogging and transfer failure in a high temperature and high humidity environment. When used in a color other than black, the transparency of the lower layer color in the superimposed image may be hindered, resulting in problems of color developability and narrow color gamut. The average dispersion diameter is preferably 0.05 μm or more and 0.15 μm or less.
なお、トナー粒子中における着色剤の分散径の平均とは、下記方法により測定された値をいう。
電子顕微鏡で撮影された5万倍以上(10万倍が良)の写真について画像処理装置を用い顔料分散部分の分散径を測定し平均を求めた値を着色剤の分散径とする(n数は500以上となる様に写真枚数で調整)。
The average colorant dispersion diameter in the toner particles refers to a value measured by the following method.
For a photograph taken at 50,000 times or more (100,000 times good) taken with an electron microscope, the dispersion diameter of the pigment dispersion portion was measured using an image processing apparatus, and the average was obtained as the dispersion diameter of the colorant (n number) Is adjusted by the number of photos so that it becomes 500 or more).
本実施形態において、トナーの形状係数SF1は115以上145以下であることが必要である。形状係数SF1が145を超えると十分な現像性・転写性を得る事ができず低画質の問題を生ずることがある。また、形状係数SF1を115未満とすることは事実上困難である。形状係数SF1は125以上140以下が望ましい。なお、混練粉砕法により製造されるトナーの形状係数SF1は、通常、145を超えるものである。 In the present embodiment, the toner shape factor SF1 needs to be 115 or more and 145 or less. If the shape factor SF1 exceeds 145, sufficient developability and transferability cannot be obtained, which may cause a problem of low image quality. Moreover, it is practically difficult to make the shape factor SF1 less than 115. The shape factor SF1 is preferably 125 or more and 140 or less. Incidentally, the shape factor SF1 of the toner produced by the kneading and pulverizing method is usually more than 145.
ここで上記形状係数SF1は、下記式(1)により求められる。
SF1=(ML2/A)×(π/4)×100 ・・・ 式(1)
上記式(1)中、MLはトナー粒子の絶対最大長、Aはトナー粒子の投影面積を各々示す。
Here, the shape factor SF1 is obtained by the following equation (1).
SF1 = (ML 2 / A) × (π / 4) × 100 (1)
In the above formula (1), ML represents the absolute maximum length of the toner particles, and A represents the projected area of the toner particles.
前記SF1は、主に顕微鏡画像または走査型電子顕微鏡(SEM)画像を画像解析装置を用いて解析することによって数値化され、例えば、以下のようにして算出される。すなわち、スライドガラス表面に散布した粒子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、100個の粒子の最大長と投影面積を求め、上記式(1)によって計算し、その平均値を求めることにより得られる。 The SF1 is quantified mainly by analyzing a microscope image or a scanning electron microscope (SEM) image using an image analyzer, and is calculated as follows, for example. That is, an optical microscope image of particles scattered on the surface of the slide glass is taken into a Luzex image analyzer through a video camera, and the maximum length and projected area of 100 particles are obtained, calculated by the above equation (1), and the average value is calculated. It is obtained by seeking.
本実施形態に係るトナーは、結着樹脂と着色剤と無機粒子とを少なくとも含むトナー粒子と、外添剤と、を含有し、必要に応じてその他の成分を含む。以下、トナーに含有される各成分について詳細に説明する。 The toner according to the exemplary embodiment includes toner particles including at least a binder resin, a colorant, and inorganic particles, and an external additive, and includes other components as necessary. Hereinafter, each component contained in the toner will be described in detail.
(結着樹脂)
本実施形態に係るトナー粒子は結着樹脂を含む。結着樹脂の種類は特に限定されるものではなく、公知の結晶性樹脂や非晶性樹脂を用いてもよい。結晶性樹脂と非晶性樹脂とを併用してもよい。
(Binder resin)
The toner particles according to this embodiment contain a binder resin. The type of the binder resin is not particularly limited, and a known crystalline resin or amorphous resin may be used. A crystalline resin and an amorphous resin may be used in combination.
−結晶性樹脂−
結晶性樹脂としては、結晶性ポリエステル樹脂、ポリアルキレン樹脂、長鎖アルキル(メタ)アクリレート樹脂等が挙げられるが、加熱による粘度の急激な変化がより現れる点、さらに機械的強度と低温定着性との両立の観点から、結晶性ポリエステル樹脂を用いることが望ましい。
なお、本実施形態において低温定着とは、トナーを120℃程度以下で加熱して定着させることをいう。
-Crystalline resin-
Examples of the crystalline resin include crystalline polyester resins, polyalkylene resins, and long-chain alkyl (meth) acrylate resins. However, a sharp change in viscosity due to heating appears more, and mechanical strength and low-temperature fixability From the viewpoint of achieving both, it is desirable to use a crystalline polyester resin.
In the present embodiment, the low temperature fixing means that the toner is heated and fixed at about 120 ° C. or less.
ここで、前記結晶性樹脂における『結晶性』とは、示差走査熱量測定(DSC)において、階段状の吸熱量変化ではなく、明確な吸熱ピークを有することを指し、具体的には、昇温速度10(℃/min)で測定した際の吸熱ピークの半値幅が10(℃)以内であることを意味する。一方、半値幅が10℃を超える樹脂や、明確な吸熱ピークが認められない樹脂は、非晶性樹脂(無定形高分子)を意味する。 Here, “crystallinity” in the crystalline resin means that in differential scanning calorimetry (DSC), it has a clear endothermic peak rather than a stepwise endothermic amount change. It means that the half width of the endothermic peak when measured at a speed of 10 (° C./min) is within 10 (° C.). On the other hand, a resin having a half width exceeding 10 ° C. or a resin having no clear endothermic peak means an amorphous resin (amorphous polymer).
また、結晶性樹脂を構成する重合性単量体成分としては、結晶構造を容易に形成するため、芳香族成分を有する重合性単量体よりも直鎖状脂肪族成分を有する重合性単量体が望ましい。さらに結晶性を損なわないために、構成される重合性単量体由来成分は、重合体中で単一種で各々30mol%以上であることが望ましい。特にポリエステル樹脂などにおいて2種以上の重合性単量体類が必須で構成される際には、各必須構成重合性単量体種において同上の構成であることが望ましい。 In addition, as the polymerizable monomer component constituting the crystalline resin, a polymerizable monomer having a linear aliphatic component rather than a polymerizable monomer having an aromatic component in order to easily form a crystal structure. The body is desirable. Furthermore, in order not to impair the crystallinity, it is desirable that the constituent component derived from the polymerizable monomer is 30 mol% or more for each single species in the polymer. In particular, when two or more kinds of polymerizable monomers are essential in a polyester resin or the like, it is desirable that each essential constituent polymerizable monomer type has the same configuration.
以下、結晶性樹脂を代表して結晶性ポリエステル樹脂を中心に説明する。
本実施形態で用いる結晶性ポリエステル樹脂の融点は保管性と低温定着性から、50℃以上100℃以下の範囲にあることが望ましく、55℃以上90℃以下の範囲にあることがより望ましく、60℃以上85℃以下の範囲にあることがさらに望ましい。融点が50℃を下回ると、保管トナーにブロックキングが生じるなどのトナー保管性や、定着後の定着画像の保管性が困難となることがある。また、融点が100℃を超える場合では十分な低温定着性が得られないことがある。
なお、上記結晶性ポリエステル樹脂の融点は、前記の示差走査熱量測定(DSC)により得られた吸熱ピークのピーク温度として求めた。
Hereinafter, the crystalline polyester resin will be mainly described as a representative of the crystalline resin.
The melting point of the crystalline polyester resin used in the present embodiment is preferably in the range of 50 ° C. to 100 ° C., more preferably in the range of 55 ° C. to 90 ° C. More desirably, the temperature is in the range of not lower than 85 ° C. and lower than 85 ° C. When the melting point is lower than 50 ° C., toner storage properties such as blocking of the stored toner and storage properties of the fixed image after fixing may be difficult. Further, when the melting point exceeds 100 ° C., sufficient low-temperature fixability may not be obtained.
In addition, melting | fusing point of the said crystalline polyester resin was calculated | required as the peak temperature of the endothermic peak obtained by the said differential scanning calorimetry (DSC).
本実施形態において「結晶性ポリエステル樹脂」は、その構成成分が100%ポリエステル構造であるポリマー以外にも、ポリエステルを構成する成分と他の成分とを共に重合してなるポリマー(共重合体)も意味する。但し、後者の場合には、ポリマー(共重合体)を構成するポリエステル以外の他の構成成分が50質量%以下である。 In the present embodiment, the “crystalline polyester resin” includes not only a polymer having a 100% polyester structure as a constituent component but also a polymer (copolymer) obtained by polymerizing a component constituting a polyester and other components. means. However, in the latter case, the component other than the polyester constituting the polymer (copolymer) is 50% by mass or less.
本実施形態に係るトナー粒子に用いられる結晶性ポリエステル樹脂は、例えば多価カルボン酸成分と多価アルコール成分とから合成される。なお、本実施形態においては、前記結晶性ポリエステル樹脂として市販品を使用してもよいし、合成したものを使用してもよい。 The crystalline polyester resin used for the toner particles according to this embodiment is synthesized from, for example, a polyvalent carboxylic acid component and a polyhydric alcohol component. In the present embodiment, a commercially available product may be used as the crystalline polyester resin, or a synthesized product may be used.
多価カルボン酸成分としては、例えば、シュウ酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、スペリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、1,9−ノナンジカルボン酸、1,10−デカンジカルボン酸、1,12−ドデカンジカルボン酸、1,14−テトラデカンジカルボン酸、1,18−オクタデカンジカルボン酸等の脂肪族ジカルボン酸;フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、ナフタレン−2,6−ジカルボン酸、マロン酸、メサコニン酸等の二塩基酸等の芳香族ジカルボン酸;などが挙げられ、さらに、これらの無水物やこれらの低級アルキルエステルも挙げられるがこの限りではない。 Examples of the polyvalent carboxylic acid component include oxalic acid, succinic acid, glutaric acid, adipic acid, peric acid, azelaic acid, sebacic acid, 1,9-nonanedicarboxylic acid, 1,10-decanedicarboxylic acid, 1,12 -Aliphatic dicarboxylic acids such as dodecanedicarboxylic acid, 1,14-tetradecanedicarboxylic acid, 1,18-octadecanedicarboxylic acid; phthalic acid, isophthalic acid, terephthalic acid, naphthalene-2,6-dicarboxylic acid, malonic acid, mesaconic acid Aromatic dicarboxylic acids such as dibasic acids such as, and the like, and anhydrides and lower alkyl esters thereof are also included, but not limited thereto.
3価以上のカルボン酸としては、例えば、1,2,3−ベンゼントリカルボン酸、1,2,4−ベンゼントリカルボン酸、1,2,4−ナフタレントリカルボン酸等の特定の芳香族カルボン酸、及びこれらの無水物やこれらの低級アルキルエステルなどが挙げられる。これらは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。 Examples of the trivalent or higher carboxylic acid include specific aromatic carboxylic acids such as 1,2,3-benzenetricarboxylic acid, 1,2,4-benzenetricarboxylic acid, 1,2,4-naphthalenetricarboxylic acid, and the like. These anhydrides and their lower alkyl esters are exemplified. These may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together.
また、酸成分としては、前記脂肪族ジカルボン酸や芳香族ジカルボン酸の他に、スルホン酸基を持つジカルボン酸成分が含まれていてもよい。 Moreover, as an acid component, the dicarboxylic acid component which has a sulfonic acid group other than the said aliphatic dicarboxylic acid and aromatic dicarboxylic acid may be contained.
多価アルコール成分としては、脂肪族ジオールが好ましく、主鎖部分の炭素数が7以上20以下である直鎖型脂肪族ジオールがより望ましい。脂肪族ジオールが分岐型では、ポリエステル樹脂の結晶性が低下し、融点が降下してしまう場合がある。また、主鎖部分の炭素数が7未満であると、芳香族ジカルボン酸と縮重合させる場合、融解温度が高くなり、低温定着が困難となることがある。一方、主鎖部分の炭素数が20を超えると実用上の材料の入手が困難となり易い。主鎖部分の炭素数としては14以下であることがより望ましい。 As the polyhydric alcohol component, an aliphatic diol is preferable, and a linear aliphatic diol having a main chain portion having 7 to 20 carbon atoms is more desirable. If the aliphatic diol is branched, the crystallinity of the polyester resin is lowered, and the melting point may be lowered. Further, when the main chain portion has less than 7 carbon atoms, when the polycondensation with the aromatic dicarboxylic acid is performed, the melting temperature becomes high and low temperature fixing may be difficult. On the other hand, when the number of carbons in the main chain portion exceeds 20, it is difficult to obtain practical materials. The number of carbon atoms in the main chain portion is more preferably 14 or less.
本実施形態に係るトナー粒子に用いられる結晶性ポリエステルの合成に好適に用いられる脂肪族ジオールとしては、具体的には、例えば、エチレングリコール、1,3−プロパンジオール、1,4−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、1,7−ヘプタンジオール、1,8−オクタンジオール、1,9−ノナンジオール、1,10−デカンジオール、1,11−ウンデカンジオール、1,12−ドデカンジオール、1,13−トリデカンジオール、1,14−テトラデカンジオール、1,18−オクタデカンジオール、1,14−エイコサンデカンジオールなどが挙げられるが、これらに限定されるものではない。これらのうち、入手容易性を考慮すると1,8−オクタンジオール、1,9−ノナンジオール、1,10−デカンジオールが望ましい。 Specific examples of the aliphatic diol suitably used for the synthesis of the crystalline polyester used in the toner particles according to the present embodiment include ethylene glycol, 1,3-propanediol, 1,4-butanediol, 1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, 1,7-heptanediol, 1,8-octanediol, 1,9-nonanediol, 1,10-decanediol, 1,11-undecanediol, 1 , 12-dodecanediol, 1,13-tridecanediol, 1,14-tetradecanediol, 1,18-octadecanediol, 1,14-eicosandecanediol, and the like, but are not limited thereto. . Among these, considering availability, 1,8-octanediol, 1,9-nonanediol, and 1,10-decanediol are desirable.
3価以上のアルコールとしては、例えば、グリセリン、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトールなどが挙げられる。これらは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。 Examples of the trivalent or higher alcohol include glycerin, trimethylolethane, trimethylolpropane, pentaerythritol and the like. These may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together.
多価アルコール成分のうち、前記脂肪族ジオールの含有量が80モル%以上であることが好ましく、より望ましくは90モル%以上である。脂肪族ジオールの含有量が80モル%未満では、ポリエステル樹脂の結晶性が低下し、融解温度が降下する為、耐トナーブロッキング性、画像保存性及び、低温定着性が悪化してしまう場合がある。 Among the polyhydric alcohol components, the content of the aliphatic diol is preferably 80 mol% or more, and more preferably 90 mol% or more. When the content of the aliphatic diol is less than 80 mol%, the crystallinity of the polyester resin is lowered and the melting temperature is lowered, so that toner blocking resistance, image storage stability, and low-temperature fixability may be deteriorated. .
なお、必要に応じて酸価や水酸基価の調製等の目的で、多価カルボン酸や多価アルコールを合成の最終段階で添加してもよい。多価カルボン酸の例としては、テレフタル酸、イソフタル酸、無水フタル酸、無水トリメリット酸、ピロメリット酸、ナフタレンジカルボン酸、などの芳香族カルボン酸類;無水マレイン酸、フマル酸、コハク酸、アルケニル無水コハク酸、アジピン酸などの脂肪族カルボン酸類;シクロヘキサンジカルボン酸などの脂環式カルボン酸類;1,2,4−ベンゼントリカルボン酸、1,2,5−ベンゼントリカルボン酸、1,2,4−ナフタレントリカルボン酸等の一分子中に少なくとも3つのカルボキシル基を有する芳香族カルボン酸等が挙げられる。 If necessary, a polycarboxylic acid or a polyhydric alcohol may be added at the final stage of the synthesis for the purpose of adjusting the acid value or the hydroxyl value. Examples of polycarboxylic acids include aromatic carboxylic acids such as terephthalic acid, isophthalic acid, phthalic anhydride, trimellitic anhydride, pyromellitic acid, naphthalenedicarboxylic acid; maleic anhydride, fumaric acid, succinic acid, alkenyl Aliphatic carboxylic acids such as succinic anhydride and adipic acid; alicyclic carboxylic acids such as cyclohexanedicarboxylic acid; 1,2,4-benzenetricarboxylic acid, 1,2,5-benzenetricarboxylic acid, 1,2,4- Examples thereof include aromatic carboxylic acids having at least three carboxyl groups in one molecule such as naphthalene tricarboxylic acid.
多価アルコールの例としては、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、プロピレングリコール、ブタンジオール、ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、グリセリンなどの脂肪族ジオール類;シクロヘキサンジオール、シクロヘキサンジメタノール、水添ビスフェノールAなどの脂環式ジオール類;ビスフェノールAのエチレンオキサイド付加物、ビスフェノールAのプロピレンオキサイド付加物などの芳香族ジオール類等が挙げられる。 Examples of polyhydric alcohols include aliphatic diols such as ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, propylene glycol, butanediol, hexanediol, neopentyl glycol, glycerin; cyclohexanediol, cyclohexanedimethanol, hydrogenated bisphenol A, etc. And aromatic diols such as bisphenol A ethylene oxide adduct and bisphenol A propylene oxide adduct.
前記結晶性ポリエステル樹脂の製造は、重合温度を180℃以上230℃以下として行うことができ、必要に応じて反応系内を減圧にし、縮合の際に発生する水やアルコールを除去しながら反応させる。
重合性単量体が、反応温度下で溶解または相溶しない場合は、高沸点の溶剤を溶解補助剤として加え溶解させてもよい。重縮合反応においては、溶解補助溶剤を留去しながら行う。共重合反応において相溶性の悪い重合性単量体が存在する場合は、あらかじめ相溶性の悪い重合性単量体とその重合性単量体と重縮合予定の酸またはアルコールとを縮合させておいてから主成分と共に重縮合させるとよい。
The production of the crystalline polyester resin can be carried out at a polymerization temperature of 180 ° C. or higher and 230 ° C. or lower. If necessary, the reaction system is reduced in pressure and reacted while removing water and alcohol generated during condensation. .
When the polymerizable monomer is not dissolved or compatible at the reaction temperature, a solvent having a high boiling point may be added as a solubilizer and dissolved. In the polycondensation reaction, the dissolution auxiliary solvent is distilled off. If there is a polymerizable monomer having poor compatibility in the copolymerization reaction, the polymerizable monomer having poor compatibility and the polymerizable monomer and the acid or alcohol to be polycondensed are condensed in advance. And then polycondensation with the main component.
本実施形態に用いる結晶性ポリエステル樹脂の酸価(樹脂1gを中和するのに必要なKOHのmg数)は、3.0mgKOH/g以上30.0mgKOH/g以下の範囲であることが望ましく、6.0mgKOH/g以上25.0mgKOH/g以下の範囲にあることがより望ましく、8.0mgKOH/g以上20.0mgKOH/g以下の範囲にあることがさらに望ましい。なお、本実施形態において、酸価の測定は、JIS K−0070−1992に準ずる。 The acid value of the crystalline polyester resin used in the present embodiment (the number of mg of KOH required to neutralize 1 g of resin) is preferably in the range of 3.0 mgKOH / g to 30.0 mgKOH / g, It is more preferably in the range of 6.0 mgKOH / g or more and 25.0 mgKOH / g or less, and further preferably in the range of 8.0 mgKOH / g or more and 20.0 mgKOH / g or less. In the present embodiment, the acid value is measured according to JIS K-0070-1992.
酸価が3.0mgKOH/gよりも低いと水中への分散性が低下するため、湿式製法での乳化粒子の作製が非常に困難となる場合がある。また凝集の際における乳化粒子としての安定性が著しく低下するため、効率的なトナーの作製が困難になる場合がある。一方、酸価が30.0mgKOH/gを超えると、トナーとしての吸湿性が増してしまい、トナーとしての環境影響を受けやすくなることがある。 When the acid value is lower than 3.0 mgKOH / g, the dispersibility in water is lowered, and thus it may be very difficult to produce emulsified particles by a wet process. Further, since stability as emulsified particles during aggregation is significantly reduced, it may be difficult to produce an efficient toner. On the other hand, when the acid value exceeds 30.0 mgKOH / g, the hygroscopicity as a toner increases and the toner may be easily affected by the environment.
また、結晶性ポリエステル樹脂の重量平均分子量(Mw)は、6,000以上35,000以下であることが望ましい。分子量(Mw)が、6,000未満であると、定着の際にトナーが紙等の記録媒体の表面へしみ込んで定着ムラを生じたり、定着画像の折り曲げ耐性に対する強度が低下する場合がある。また、重量平均分子量(Mw)が35,000を超えると、溶融時の粘度が高くなりすぎて定着に適当な粘度まで至るための温度が高くなることがあり、結果として低温定着性が損なわれる場合がある。 The crystalline polyester resin preferably has a weight average molecular weight (Mw) of 6,000 or more and 35,000 or less. When the molecular weight (Mw) is less than 6,000, the toner may permeate the surface of a recording medium such as paper at the time of fixing to cause fixing unevenness, or the strength of the fixed image against bending resistance may be reduced. On the other hand, when the weight average molecular weight (Mw) exceeds 35,000, the viscosity at the time of melting becomes too high, and the temperature for reaching a viscosity suitable for fixing may be increased, resulting in the deterioration of the low-temperature fixability. There is a case.
上記重量平均分子量は、ゲルパーミュエーションクロマトグラフィ(GPC)により測定される。GPCによる分子量測定は、測定装置として東ソー製GPC・HLC−8120を用い、東ソー製カラム・TSKgel SuperHM−M(15cm)を使用し、THF溶媒で行った。重量平均分子量及び数平均分子量は、この測定結果から単分散ポリスチレン標準試料により作成した分子量校正曲線を使用して算出したものである。 The weight average molecular weight is measured by gel permeation chromatography (GPC). The molecular weight measurement by GPC was performed with a THF solvent using a Tosoh column / TSKgel Super HM-M (15 cm) using a Tosoh GPC / HLC-8120 as a measuring device. The weight average molecular weight and the number average molecular weight are calculated using a molecular weight calibration curve prepared from a monodisperse polystyrene standard sample from this measurement result.
トナー粒子中の結晶性樹脂の含有量は、3質量%以上40質量%以下の範囲であることが望ましく、より望ましく4質量%以上35質量%以下の範囲であり、さらに望ましくは5質量%以上30質量%以下の範囲である。 The content of the crystalline resin in the toner particles is preferably in the range of 3% by mass to 40% by mass, more preferably in the range of 4% by mass to 35% by mass, and further preferably in the range of 5% by mass or more. The range is 30% by mass or less.
以上の結晶性ポリエステル樹脂を含む結晶性樹脂は、脂肪族重合性単量体を用いて合成された結晶性ポリエステル樹脂(以下、「結晶性脂肪族ポリエステル樹脂」という場合がある)を主成分(50質量%以上)とすることが望ましい。さらにこの場合、前記結晶性脂肪族ポリエステル樹脂を構成する脂肪族重合性単量体の構成比は、60mol%以上であることが望ましく、90mol%以上であることがより望ましい。なお、脂肪族重合性単量体としては、前述の脂肪族のジオール類やジカルボン酸類が好適に用いられる。 The crystalline resin containing the above crystalline polyester resin is mainly composed of a crystalline polyester resin synthesized from an aliphatic polymerizable monomer (hereinafter sometimes referred to as “crystalline aliphatic polyester resin”). 50 mass% or more) is desirable. Furthermore, in this case, the constituent ratio of the aliphatic polymerizable monomer constituting the crystalline aliphatic polyester resin is preferably 60 mol% or more, and more preferably 90 mol% or more. As the aliphatic polymerizable monomer, the above-mentioned aliphatic diols and dicarboxylic acids are preferably used.
(非晶性樹脂)
本実施形態における非晶性樹脂としては、スチレン/アクリル系樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、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、ポリオレフィン樹脂、等公知の樹脂材料を用いてもよいが、非晶性ポリエステル樹脂が特に望ましい。
(Amorphous resin)
As the amorphous resin in the present embodiment, known resin materials such as styrene / acrylic resin, epoxy resin, polyester resin, polyurethane resin, polyamide resin, cellulose resin, polyether resin, polyolefin resin may be used. Amorphous polyester resins are particularly desirable.
非晶性ポリエステル樹脂を用いることで、前記結晶性ポリエステル樹脂との相溶性が向上するため、結晶性ポリエステル樹脂の融解温度における低粘度化に伴い、非晶性ポリエステル樹脂も低粘度化し、トナーとしてのシャープメルト性(鋭敏な溶融特性)が得られるために、低温定着性に有利である。また結晶性ポリエステル樹脂との濡れ性が良好なことから、結晶性ポリエステル樹脂のトナー内部への分散性が向上し、結晶性ポリエステル樹脂のトナー表面への露出を抑制するため、帯電性への悪影響が抑制される。またこの理由により、トナーの強度や定着画像の強度向上の観点でも望ましい。 By using an amorphous polyester resin, the compatibility with the crystalline polyester resin is improved, so that the amorphous polyester resin is also reduced in viscosity as the melting temperature of the crystalline polyester resin is lowered, and as a toner Therefore, it is advantageous for low temperature fixability. In addition, since the wettability with the crystalline polyester resin is good, the dispersibility of the crystalline polyester resin inside the toner is improved, and the exposure of the crystalline polyester resin to the toner surface is suppressed. Is suppressed. For this reason, it is also desirable from the viewpoint of improving the strength of the toner and the strength of the fixed image.
以下、本実施形態における非晶性樹脂を代表して非晶性ポリエステル樹脂を中心に説明する。
本実施形態において望ましく用いられる非晶性ポリエステル樹脂としては、例えば多価カルボン酸類と多価アルコール類との縮重合により得られるものである。
多価カルボン酸の例としては、テレフタル酸、イソフタル酸、無水フタル酸、無水トリメリット酸、ピロメリット酸、ナフタレンジカルボン酸、などの芳香族カルボン酸類;無水マレイン酸、フマル酸、コハク酸、アルケニル無水コハク酸、アジピン酸などの脂肪族カルボン酸類;シクロヘキサンジカルボン酸などの脂環式カルボン酸類;が挙げられ、これらの多価カルボン酸を1種又は2種以上用いてもよい。これら多価カルボン酸の中でも、芳香族カルボン酸を用いることが望ましく、また良好なる定着性を確保するためには架橋構造あるいは分岐構造をとることが望ましく、そのためにジカルボン酸とともに3価以上のカルボン酸(トリメリット酸やその酸無水物等)を併用することが望ましい。
Hereinafter, the amorphous resin in the present embodiment will be described by focusing on the amorphous polyester resin.
The amorphous polyester resin desirably used in the present embodiment is obtained, for example, by condensation polymerization of polyvalent carboxylic acids and polyhydric alcohols.
Examples of polycarboxylic acids include aromatic carboxylic acids such as terephthalic acid, isophthalic acid, phthalic anhydride, trimellitic anhydride, pyromellitic acid, naphthalenedicarboxylic acid; maleic anhydride, fumaric acid, succinic acid, alkenyl Aliphatic carboxylic acids such as succinic anhydride and adipic acid; alicyclic carboxylic acids such as cyclohexanedicarboxylic acid, and the like. These polyvalent carboxylic acids may be used alone or in combination. Among these polyvalent carboxylic acids, it is desirable to use an aromatic carboxylic acid, and it is desirable to have a crosslinked structure or a branched structure in order to ensure good fixability. It is desirable to use an acid (such as trimellitic acid or its acid anhydride) in combination.
前記非晶性ポリエステル樹脂における多価アルコールの例としては、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、プロピレングリコール、ブタンジオール、ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、グリセリン、などの脂肪族ジオール類;シクロヘキサンジオール、シクロヘキサンジメタノール、水添ビスフェノールAなどの脂環式ジオール類;ビスフェノールAのエチレンオキサイド付加物、ビスフェノールAのプロピレンオキサイド付加物などの芳香族ジオール類が挙げられる。これら多価アルコールを1種又は2種以上用いてもよい。これら多価アルコールの中でも、芳香族ジオール類、脂環式ジオール類が好ましく、このうち芳香族ジオールがより望ましい。また、より良好なる定着性を確保するためには架橋構造あるいは分岐構造をとることが望ましく、そのためにジオールとともに3価以上の多価アルコール(グリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール)を併用してもよい。 Examples of the polyhydric alcohol in the amorphous polyester resin include aliphatic diols such as ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, propylene glycol, butanediol, hexanediol, neopentylglycol, glycerin, etc .; cyclohexanediol, cyclohexane Examples thereof include alicyclic diols such as dimethanol and hydrogenated bisphenol A; aromatic diols such as an ethylene oxide adduct of bisphenol A and a propylene oxide adduct of bisphenol A. One or more of these polyhydric alcohols may be used. Among these polyhydric alcohols, aromatic diols and alicyclic diols are preferred, and among these, aromatic diols are more desirable. In order to secure better fixing properties, it is desirable to have a cross-linked structure or a branched structure. For this purpose, a trihydric or higher polyhydric alcohol (glycerin, trimethylolpropane, pentaerythritol) may be used in combination with the diol. Good.
本実施形態においては、非晶性ポリエステル樹脂の構成成分としてアルケニルコハク酸又はその無水物を含むことが望ましい。構成成分としてアルケニルコハク酸又はその無水物を含む非晶性ポリエステル樹脂を用いることにより、結晶性樹脂との相溶性が向上し、良好な低温定着性が得られる。アルケニルコハク酸としては、ドデセニルコハク酸やオクチルコハク酸等が用いられる。 In this embodiment, it is desirable to contain alkenyl succinic acid or its anhydride as a constituent component of the amorphous polyester resin. By using an amorphous polyester resin containing alkenyl succinic acid or an anhydride thereof as a constituent component, compatibility with the crystalline resin is improved and good low-temperature fixability is obtained. Examples of alkenyl succinic acid include dodecenyl succinic acid and octyl succinic acid.
前記非晶性ポリエステル樹脂のガラス転移温度(Tg)は50℃以上80℃以下の範囲であることが望ましい。Tgが50℃より低いと、トナーの保存性や定着画像の保存性の観点で問題が生じてしまう場合がある。また80℃より高いと、従来に比べ低温で定着することができなくなる場合がある。
非晶性ポリエステル樹脂のTgは50℃以上65℃以下であることがより望ましい。
なお、上記非晶性ポリエステル樹脂のガラス転移温度は、前記の示差走査熱量測定(DSC)により得られた吸熱ピークのピーク温度として求めた。
The glass transition temperature (Tg) of the amorphous polyester resin is desirably in the range of 50 ° C to 80 ° C. If Tg is lower than 50 ° C., problems may occur in terms of toner storage stability and fixed image storage stability. On the other hand, if the temperature is higher than 80 ° C., it may not be possible to fix at a lower temperature than in the past.
The Tg of the amorphous polyester resin is more preferably 50 ° C. or higher and 65 ° C. or lower.
The glass transition temperature of the amorphous polyester resin was determined as the peak temperature of the endothermic peak obtained by the differential scanning calorimetry (DSC).
トナー粒子中の非晶性樹脂の含有量は、40質量%以上95質量%以下の範囲であることが望ましく、より望ましく50質量%以上90質量%以下の範囲であり、さらに望ましくは60質量%以上85質量%以下の範囲である。 The content of the amorphous resin in the toner particles is preferably in the range of 40% by mass to 95% by mass, more preferably in the range of 50% by mass to 90% by mass, and still more preferably 60% by mass. It is the range below 85 mass%.
なお、上記非晶性ポリエステル樹脂の製造は、前記結晶性ポリエステル樹脂の場合に準じて行ってもよい。
以上、本実施形態における結晶性樹脂、非晶性樹脂について、結晶性ポリエステル樹脂、非晶性ポリエステル樹脂により説明したが、前記のポリエステル樹脂の製造以外の内容は、本実施形態における他の結晶性樹脂、非晶性樹脂について適用されてもよい。
In addition, you may perform manufacture of the said amorphous polyester resin according to the case of the said crystalline polyester resin.
As described above, the crystalline resin and the amorphous resin in the present embodiment have been described using the crystalline polyester resin and the amorphous polyester resin. However, the contents other than the production of the polyester resin are the other crystalline properties in the present embodiment. You may apply about resin and an amorphous resin.
また、非晶性ポリエステル樹脂の重量平均分子量(Mw)は、30,000以上80,000以下であることが望ましい。分子量(Mw)が、30,000以上80,000以下であれば、トナーの形状が制御され、形状のポテト化が実現される。更に、高温オフセット耐性が得られる。
非晶性ポリエステル樹脂の重量平均分子量(Mw)は、35,000以上80,000以下がさらに望ましく、40,000以上80,000以下が特に望ましい。
The weight average molecular weight (Mw) of the amorphous polyester resin is desirably 30,000 or more and 80,000 or less. When the molecular weight (Mw) is 30,000 or more and 80,000 or less, the shape of the toner is controlled, and the potato shape is realized. Furthermore, high temperature offset resistance is obtained.
The weight average molecular weight (Mw) of the amorphous polyester resin is more preferably from 35,000 to 80,000, particularly preferably from 40,000 to 80,000.
本実施形態においては、結着樹脂として結晶性ポリエステル樹脂及び非晶性ポリエステル樹脂を併用することが望ましい。 In the present embodiment, it is desirable to use a crystalline polyester resin and an amorphous polyester resin in combination as the binder resin.
(着色剤)
本実施形態に係るトナー粒子は着色剤を含む。本実施形態で用いられる着色剤としては、染料であっても顔料であってもかまわないが、耐光性や耐水性の観点から顔料が望ましい。
望ましい着色剤としては、カーボンブラック、アニリンブラック、アニリンブルー、カルコイルブルー、クロムイエロー、ウルトラマリンブルー、デュポンオイルレッド、キノリンイエロー、メチレンブルークロライド、フタロシアンブルー、マラカイトグリーンオキサート、ランプブラック、ローズベンガル、キナクリドン、ベンジシンイエロー、C.I.ピグメント・レッド48:1、C.I.ピグメント・レッド57:1、C.I.ピグメント・レッド122、C.I.ピグメント・レッド185、C.I.ピグメント・レッド238、C.I.ピグメント・イエロー12、C.I.ピグメント・イエロー17、C.I.ピグメント・イエロー180、C.I.ピグメント・イエロー97、C.I.ピグメント・イエロー74、C.I.ピグメント・ブルー15:1、C.I.ピグメント・ブルー15:3等の公知の顔料を使用してもよい。
(Coloring agent)
The toner particles according to this embodiment include a colorant. The colorant used in this embodiment may be a dye or a pigment, but a pigment is desirable from the viewpoint of light resistance and water resistance.
Desirable colorants include carbon black, aniline black, aniline blue, calcoil blue, chrome yellow, ultramarine blue, dupont oil red, quinoline yellow, methylene blue chloride, phthalocyanine blue, malachite green oxalate, lamp black, rose bengal Quinacridone, benzicine yellow, C.I. I. Pigment red 48: 1, C.I. I. Pigment red 57: 1, C.I. I. Pigment red 122, C.I. I. Pigment red 185, C.I. I. Pigment red 238, C.I. I. Pigment yellow 12, C.I. I. Pigment yellow 17, C.I. I. Pigment yellow 180, C.I. I. Pigment yellow 97, C.I. I. Pigment yellow 74, C.I. I. Pigment blue 15: 1, C.I. I. A known pigment such as CI Pigment Blue 15: 3 may be used.
本実施形態に係るトナー粒子における前記着色剤の含有量としては、結着樹脂100質量部に対して、1質量部以上30質量部以下の範囲が望ましい。また、必要に応じて表面処理された着色剤を使用したり、顔料分散剤を使用したりすることも有効である。前記着色剤の種類を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、ブラックトナー等が得られる。 The content of the colorant in the toner particles according to the exemplary embodiment is desirably in the range of 1 part by mass to 30 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the binder resin. It is also effective to use a surface-treated colorant or a pigment dispersant as necessary. By selecting the type of the colorant, yellow toner, magenta toner, cyan toner, black toner and the like can be obtained.
(無機粒子)
本実施形態に係るトナー粒子は無機粒子を含む。
無機粒子は、種々の目的のために添加されるが、本実施形態ではトナーにおける粘弾性調整のために添加される。この粘弾性調整により、画像光沢度や紙への染み込みが調整される。無機粒子としては、シリカ粒子、酸化チタン粒子、アルミナ粒子、酸化セリウム粒子、あるいはこれらの表面を疎水化処理した物等、公知の無機粒子を単独または2種以上を組み合わせて使用されてもよいが、発色性やOHP透過性等透明性を損なわないという観点から、屈折率が小さいシリカ粒子が望ましい。また、シリカ粒子は種々の表面処理を施されてもよく、例えばシラン系カップリング剤、チタン系カップリング剤、シリコーンオイル等で表面処理したものを用いてもよい。
(Inorganic particles)
The toner particles according to this embodiment include inorganic particles.
Inorganic particles are added for various purposes. In this embodiment, the inorganic particles are added to adjust the viscoelasticity of the toner. By adjusting the viscoelasticity, image glossiness and penetration into paper are adjusted. As the inorganic particles, known inorganic particles such as silica particles, titanium oxide particles, alumina particles, cerium oxide particles, or those obtained by hydrophobizing the surface thereof may be used alone or in combination of two or more. From the viewpoint of not impairing transparency such as color developability and OHP transparency, silica particles having a low refractive index are desirable. Further, the silica particles may be subjected to various surface treatments, and for example, those treated with a silane coupling agent, a titanium coupling agent, a silicone oil, or the like may be used.
(その他の添加剤)
本実施形態に係るトナー粒子には、上記成分以外にも、更に必要に応じて離型剤、内添剤、帯電制御剤、有機粒子等の種々の成分を添加してもよい。
内添剤としては、例えば、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、合金、またはこれら金属を含む化合物などの磁性体等が挙げられる。
(Other additives)
In addition to the above components, various components such as a release agent, an internal additive, a charge control agent, and organic particles may be further added to the toner particles according to the exemplary embodiment as necessary.
Examples of the internal additive include metals such as ferrite, magnetite, reduced iron, cobalt, nickel, and manganese, alloys, and magnetic materials such as compounds containing these metals.
離型剤としては、例えば、低分子量ポリプロピレン、低分子量ポリエチレン等のパラフィンワックス;シリコーン樹脂;ロジン類;ライスワックス;カルナバワックス;等が挙げられる。これらの離型剤の融点は、50℃以上100℃以下が望ましく、60℃以上95℃以下がより望ましい。離型剤のトナー中の含有量は0.5質量%以上15質量%以下が望ましく、1.0質量%以上12質量%以下がより望ましい。離型剤の含有量が0.5質量%より少ないと、特にオイルレス定着において剥離不良となるおそれがある。離型剤の含有量が15質量%より多いと、トナーの流動性が悪化する等、画質および画像形成の信頼性を低下させるおそれがある。 Examples of the release agent include paraffin wax such as low molecular weight polypropylene and low molecular weight polyethylene; silicone resin; rosins; rice wax; carnauba wax; The melting point of these release agents is preferably 50 ° C. or higher and 100 ° C. or lower, and more preferably 60 ° C. or higher and 95 ° C. or lower. The content of the release agent in the toner is desirably 0.5% by mass or more and 15% by mass or less, and more desirably 1.0% by mass or more and 12% by mass or less. If the content of the release agent is less than 0.5% by mass, there is a risk of peeling failure particularly in oilless fixing. When the content of the release agent is more than 15% by mass, the fluidity of the toner is deteriorated and the image quality and the reliability of image formation may be deteriorated.
帯電制御剤としては、公知のものを使用してもよいが、アゾ系金属錯化合物、サリチル酸の金属錯化合物、極性基を含有するレジンタイプの帯電制御剤を用いてもよい。 Known charge control agents may be used, but azo metal complex compounds, metal complex compounds of salicylic acid, and resin type charge control agents containing polar groups may be used.
本実施形態に係るトナーは、外添剤を含有する。
前記外添剤としては、例えば、シリカ、アルミナ、酸化チタン、チタン酸バリウム、チタン酸マグネシウム、チタン酸カルシウム、チタン酸ストロンチウム、酸化亜鉛、ケイ砂、クレー、雲母、ケイ灰石、ケイソウ土、塩化セリウム、ベンガラ、酸化クロム、酸化セリウム、三酸化アンチモン、酸化マグネシウム、酸化ジルコニウム、炭化ケイ素、窒化ケイ素などを挙げられる。これらの中でも、シリカ粒子及び/又はチタニア粒子が好ましく、特に疎水化処理されたシリカ粒子、チタニア粒子が好ましい。
The toner according to the exemplary embodiment contains an external additive.
Examples of the external additive include silica, alumina, titanium oxide, barium titanate, magnesium titanate, calcium titanate, strontium titanate, zinc oxide, silica sand, clay, mica, wollastonite, diatomaceous earth, and chloride. Examples include cerium, bengara, chromium oxide, cerium oxide, antimony trioxide, magnesium oxide, zirconium oxide, silicon carbide, and silicon nitride. Among these, silica particles and / or titania particles are preferable, and hydrophobized silica particles and titania particles are particularly preferable.
前記外添剤は、一般にトナーの流動性を向上させる目的で使用される。外添剤の中でも、メタチタン酸TiO(OH)2を用いることにより、透明性に優れ、良好な帯電性、環境安定性、流動性、耐ケーキング性、安定した負帯電性、安定した画質維持性を示すトナーが得られる。また、メタチタン酸の疎水化処理化合物は、1010Ω・cm以上の電気抵抗を有することが、転写電界を上げても逆極性に帯電したトナーが発生することなしに高転写性が得られるため好ましい。流動性付与を目的とした外添剤の体積平均粒子径は、1次粒子径で1nm以上40nm以下の範囲であることが好ましく、5nm以上20nm以下の範囲であることがより好ましい。また転写性向上を目的とした外添剤の体積平均粒子径は50nm以上500nm以下が好ましい。これらの外添剤粒子は、疎水化等の表面改質を行うことが帯電性、現像性を安定させる点で好ましい。 The external additive is generally used for the purpose of improving the fluidity of the toner. Among external additives, by using TiO (OH) 2 metatitanate, excellent transparency, good chargeability, environmental stability, fluidity, caking resistance, stable negative chargeability, stable image quality maintainability Is obtained. In addition, the hydrophobized compound of metatitanic acid has an electric resistance of 10 10 Ω · cm or more, so that even if the transfer electric field is increased, high transferability can be obtained without generating a reversely charged toner. preferable. The volume average particle diameter of the external additive for the purpose of imparting fluidity is preferably in the range of 1 nm to 40 nm in terms of the primary particle diameter, and more preferably in the range of 5 nm to 20 nm. The volume average particle diameter of the external additive for the purpose of improving transferability is preferably from 50 nm to 500 nm. These external additive particles are preferably subjected to surface modification such as hydrophobization in order to stabilize the chargeability and developability.
前記表面改質の手段としては従来公知の方法が用いられる。具体的にはシラン、チタネート、アルミネート等の各カップリング処理が挙げられる。カップリング処理に用いるカップリング剤としては特に制限はないが、例えばメチルトリメトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、メチルフェニルジメトキシシラン、ジフェエルジメトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−クロロプロピルトリメトキシシラン、γ−ブロモプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−ウレイドプロピルトリメトキシシラン、フルオロアルキルトリメトキシシラン、ヘキサメチルジシラザン等のシランカップリング剤;チタネートカップリング剤;アルミネートカップリング剤;等が好適な例として挙げられる。 A conventionally known method is used as the means for surface modification. Specific examples include coupling treatments such as silane, titanate, and aluminate. The coupling agent used for the coupling treatment is not particularly limited. For example, methyltrimethoxysilane, phenyltrimethoxysilane, methylphenyldimethoxysilane, diphenyldimethoxysilane, vinyltrimethoxysilane, γ-aminopropyltrimethoxysilane , Γ-chloropropyltrimethoxysilane, γ-bromopropyltrimethoxysilane, γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, γ-mercaptopropyltrimethoxysilane, γ-ureidopropyltrimethoxysilane, fluoroalkyltrimethoxysilane, hexa Silane coupling agents such as methyldisilazane; titanate coupling agents; aluminate coupling agents;
更に、必要に応じて種々の添加剤を添加してもよく、これらの添加剤としては、他の流動化剤やポリスチレン粒子、ポリメチルメタクリレート粒子、ポリフッ化ビニリデン粒子等のクリーニング助剤やジンクステアリルアミド、チタン酸ストロンチウム等の感光体付着物除去を目的とした研磨剤等があげられる。 Furthermore, various additives may be added as necessary. Examples of these additives include other fluidizing agents, cleaning aids such as polystyrene particles, polymethyl methacrylate particles, and polyvinylidene fluoride particles, and zinc stearyl. Examples thereof include abrasives for the purpose of removing adhering substances such as amide and strontium titanate.
前記外添剤の添加量は、トナー粒子100質量部に対して、0.1質量部以上5質量部以下の範囲が好ましく、0.3質量部以上2質量部以下の範囲がより好ましい。添加量が0.1質量部より少ないと、トナーの流動性が悪化する場合があり、更に帯電性が悪化する、電荷交換性が悪化するなどの不具合があり、宜しくないことがある。一方、該添加量が5質量部より多いと、過剰被覆状態となり、過剰無機酸化物が接触部材に移行し、二次障害を引き起こす場合がある。 The amount of the external additive added is preferably in the range of 0.1 to 5 parts by mass, more preferably in the range of 0.3 to 2 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the toner particles. When the addition amount is less than 0.1 parts by mass, the fluidity of the toner may be deteriorated, and there may be problems such as deterioration of chargeability and charge exchange property, which may be unfavorable. On the other hand, when the added amount is more than 5 parts by mass, an excessive covering state is caused, and the excessive inorganic oxide may be transferred to the contact member to cause a secondary failure.
(トナーの特性)
本実施形態におけるトナーの体積平均粒子径は3μm以上9μm以下の範囲であることが望ましく、より望ましくは4μm以上8μm以下の範囲であり、さらに望ましくは4.5μm以上7.5μm以下の範囲である。体積平均粒子径が3μmより小さいと、トナー流動性が低下し、各粒子の帯電性が低下しやすい。また、帯電分布が広がるため、背景へのかぶりや現像器からのトナーこぼれ等が生じやすくなる。また3μmより小さいと、格段にクリーニング性が困難となる場合がある。体積平均粒子径が9μmより大きいと、解像度が低下するため、十分な画質が得られなくなり、近年の高画質要求を満たすことが困難となる場合がある。
(Toner characteristics)
The volume average particle diameter of the toner in the exemplary embodiment is preferably in the range of 3 μm to 9 μm, more preferably in the range of 4 μm to 8 μm, and still more preferably in the range of 4.5 μm to 7.5 μm. . When the volume average particle diameter is smaller than 3 μm, the toner fluidity is lowered and the chargeability of each particle is likely to be lowered. Further, since the charge distribution is widened, fogging on the background, toner spillage from the developing device, and the like are likely to occur. On the other hand, if it is smaller than 3 μm, the cleaning property may be extremely difficult. If the volume average particle diameter is larger than 9 μm, the resolution decreases, so that sufficient image quality cannot be obtained, and it may be difficult to satisfy recent high image quality requirements.
なお、上記体積平均粒子径の測定は、コールターマルチサイザー(コールター社製)を用いて、50μmのアパーチャー径で行われる。この際、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秒以上分散させた後に行った。 The volume average particle size is measured using a Coulter Multisizer (manufactured by Coulter Inc.) with an aperture diameter of 50 μm. At this time, the measurement was performed after the toner was dispersed in an electrolyte aqueous solution (Isoton aqueous solution) and dispersed by ultrasonic waves for 30 seconds or more.
<静電潜像現像用トナーの製造方法>
本実施形態に係るトナーの製造方法は特に限定されず、乳化凝集法や懸濁重合法等の湿式法等によって作製されてもよい。これらの方法の中でも、コアシェル構造のトナーを作成容易な乳化凝集法が好ましい。以下、乳化凝集法による本実施形態に係るトナーの製造方法について詳しく説明する。
<Method for producing toner for developing electrostatic latent image>
The method for producing the toner according to the exemplary embodiment is not particularly limited, and the toner may be produced by a wet method such as an emulsion aggregation method or a suspension polymerization method. Among these methods, an emulsification aggregation method that can easily produce a toner having a core-shell structure is preferable. Hereinafter, the method for producing the toner according to the exemplary embodiment by the emulsion aggregation method will be described in detail.
乳化凝集法による本実施形態に係るトナーの製造方法は、第一の結着樹脂と着色剤と無機粒子と有機溶剤と塩基性化合物とを含む混合液に水系媒体を添加して転相乳化を行った後に前記有機溶剤を除去することで前記第一の結着樹脂と前記着色剤と前記無機粒子とを含む着色樹脂を分散した着色樹脂分散液を準備する着色樹脂分散液準備工程と、前記着色樹脂分散液と、第二の結着樹脂を分散した結着樹脂分散液とを混合して前記着色樹脂と前記第二の結着樹脂とを含む凝集粒子の分散液を調製する凝集粒子分散液調製工程と、加熱により前記凝集粒子を融合する融合工程と、を含むものであってもよい。凝集粒子分散液調製工程においては、必要に応じて離型剤を分散した離型剤分散液をさらに混合し、凝集粒子中に離型剤を含ませてもよい。 The toner production method according to the present embodiment by the emulsion aggregation method includes phase-inversion emulsification by adding an aqueous medium to a mixed liquid containing a first binder resin, a colorant, inorganic particles, an organic solvent, and a basic compound. A colored resin dispersion preparing step of preparing a colored resin dispersion in which a colored resin containing the first binder resin, the colorant, and the inorganic particles is dispersed by removing the organic solvent after being performed; Aggregated particle dispersion for preparing a dispersion of aggregated particles containing the colored resin and the second binder resin by mixing a colored resin dispersion and a binder resin dispersion in which the second binder resin is dispersed It may include a liquid preparation step and a fusion step of fusing the aggregated particles by heating. In the aggregated particle dispersion preparation step, a release agent dispersion in which a release agent is dispersed may be further mixed as necessary, and the release agent may be included in the aggregated particles.
(着色樹脂分散液準備工程)
着色樹脂分散液準備工程では、第一の結着樹脂と着色剤と無機粒子と有機溶剤と塩基性化合物とを含む混合液が準備される。第一の結着樹脂としては上述の結晶性樹脂又は非晶性樹脂が用いられる。第一の結着樹脂として結晶性ポリエステル樹脂を用いると、着色剤の分散性が向上する。従来、平均一次粒子径が20nm以上35nm以下のカーボンブラックをトナー粒子中に分散径の平均が0.02μm以上0.2μ以下の範囲となるように分散させることは困難な場合があった。しかし、第一の結着樹脂として結晶性ポリエステル樹脂を用いてカーボンブラックを予め着色樹脂中に分散させることにより、平均一次粒子径が20nm以上35nm以下のカーボンブラックが、トナー粒子中に分散径の平均が0.02μm以上0.2μ以下の範囲となるように分散される。その結果として、トナーの着色力が向上する。
(Colored resin dispersion preparation process)
In the colored resin dispersion preparation step, a mixed liquid containing the first binder resin, the colorant, the inorganic particles, the organic solvent, and the basic compound is prepared. As the first binder resin, the above crystalline resin or amorphous resin is used. When a crystalline polyester resin is used as the first binder resin, the dispersibility of the colorant is improved. Conventionally, it has been difficult to disperse carbon black having an average primary particle diameter of 20 nm or more and 35 nm or less in toner particles so that the average dispersion diameter is in a range of 0.02 μm or more and 0.2 μm or less. However, by dispersing the carbon black in the colored resin in advance using a crystalline polyester resin as the first binder resin, the carbon black having an average primary particle diameter of 20 nm or more and 35 nm or less is dispersed in the toner particles. It is dispersed so that the average is in the range of 0.02 μm to 0.2 μm. As a result, the coloring power of the toner is improved.
塩基性化合物としては、第一の結着樹脂中のカルボキシル基、スルホン酸基等の酸性基が中和される塩基性化合物であればよいが、樹脂の加水分解を防ぐため、弱塩基であるアミン類であることが望ましく、アンモニアがより望ましい。また、前記アンモニアは、アンモニア水溶液の状態で混合液中に添加されることが特に望ましい。
塩基性化合物の使用量は、使用する結着樹脂の酸価に対して、0.4モル当量以上2.5モル当量以下であることが望ましく、0.5モル当量以上2.0モル当量以下であることがより望ましく、0.6当量モル以上1.5モル当量以下であることがさらに望ましい。塩基性化合物の使用量が0.4モル当量以上であると、界面張力が十分に下げられる。また、塩基性化合物の使用量が2.5モル当量以下であると、界面張力が下がりすぎず、粗大粒子の発生が抑制でき、良好な粒度分布の着色樹脂が得られる。
The basic compound may be a basic compound that neutralizes acidic groups such as carboxyl groups and sulfonic acid groups in the first binder resin, but is a weak base in order to prevent hydrolysis of the resin. Amines are desirable, and ammonia is more desirable. The ammonia is particularly preferably added to the mixed solution in the form of an aqueous ammonia solution.
The amount of the basic compound used is desirably 0.4 to 2.5 molar equivalents, and 0.5 to 2.0 molar equivalents with respect to the acid value of the binder resin to be used. It is more desirable that it is 0.6 equivalent mole or more and 1.5 mole equivalent or less. When the amount of the basic compound used is 0.4 molar equivalent or more, the interfacial tension is sufficiently lowered. Moreover, when the usage-amount of a basic compound is 2.5 molar equivalent or less, interfacial tension does not fall too much, generation | occurrence | production of a coarse particle can be suppressed and colored resin of favorable particle size distribution is obtained.
混合液に含まれる有機溶剤としては、結着樹脂を溶解するものであることが望ましい。有機溶剤としては、水への親和性が高い点から、ヘテロ原子(酸素原子、窒素原子等)を有する有機溶剤であることが望ましい。具体的には、プロパノール、イソプロパノール、n−ブタノール、2−ブタノール、t−ブタノール等のアルコール系溶剤、メチルエチルケトン、3−ヘキサノン、シクロヘキサノン等のケトン系溶剤、ジエチルエーテル、ジブチルエーテル、テトラヒドロフラン等のエーテル系溶剤、酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸ペンチル、酢酸セロソルブ等のエステル系溶剤、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、N−メチルピロリドン等のアミド系溶剤等が例示される。
これら有機溶剤は、1種単独で用いても、2種以上を併用して用いてもよい。
有機溶剤は、エステル系溶剤、エーテル系溶剤又はケトン系溶剤とアルコール系溶剤とを併用することが望ましく、ケトン系溶剤とアルコール系溶剤とを併用することがより望ましく、メチルエチルケトンと2−プロパノールとを併用することがさらに望ましい。上記のように有機溶剤を併用することにより、樹脂を膨潤させることにより溶解粘度を低下させる溶剤と、樹脂溶解液の水への親和性を与える溶剤という機能分離がなされ、それぞれの機能について独立で制御が容易であるため望ましい。
また、これら有機溶剤は、取り扱いや除去の容易性から、常圧における沸点が20℃以上150℃以下である有機溶剤が望ましく、30℃以上100℃以下である有機溶剤がより望ましい。
The organic solvent contained in the mixed solution is desirably one that dissolves the binder resin. The organic solvent is preferably an organic solvent having a hetero atom (oxygen atom, nitrogen atom, etc.) from the viewpoint of high affinity for water. Specifically, alcohol solvents such as propanol, isopropanol, n-butanol, 2-butanol and t-butanol, ketone solvents such as methyl ethyl ketone, 3-hexanone and cyclohexanone, and ether solvents such as diethyl ether, dibutyl ether and tetrahydrofuran Examples include solvents, ester solvents such as ethyl acetate, butyl acetate, pentyl acetate, and cellosolve acetate, and amide solvents such as dimethylformamide, dimethylacetamide, and N-methylpyrrolidone.
These organic solvents may be used alone or in combination of two or more.
The organic solvent is preferably an ester solvent, an ether solvent or a ketone solvent and an alcohol solvent in combination, more preferably a ketone solvent and an alcohol solvent in combination, and methyl ethyl ketone and 2-propanol. It is more desirable to use together. By using an organic solvent in combination as described above, functional separation of a solvent that lowers the dissolution viscosity by swelling the resin and a solvent that gives the resin solution an affinity for water is made, and each function is independent. It is desirable because it is easy to control.
In addition, these organic solvents are preferably organic solvents having a boiling point of 20 ° C. or higher and 150 ° C. or lower, more preferably 30 ° C. or higher and 100 ° C. or lower, because of easy handling and removal.
着色樹脂分散液準備工程では、第一の結着樹脂と着色剤と無機粒子と有機溶剤と塩基性化合物と必要に応じてその他の成分とを含む混合液が準備される。該混合液は、回転せん断型ホモジナイザーやボールミル、サンドミル、アトライター等のメディア式分散機、高圧対向衝突式の分散機等を用いて調製される。 In the colored resin dispersion preparation step, a mixed solution containing the first binder resin, the colorant, the inorganic particles, the organic solvent, the basic compound, and other components as required is prepared. The mixed liquid is prepared using a media type dispersing machine such as a rotary shearing type homogenizer, a ball mill, a sand mill, or an attritor, a high pressure opposed collision type dispersing machine, or the like.
混合液に含まれる各成分の添加タイミングは特に限定されるものではないが、結着樹脂を有機溶剤に分散又は溶解させた後に塩基性化合物を添加することが望ましい。 The addition timing of each component contained in the mixed solution is not particularly limited, but it is desirable to add the basic compound after dispersing or dissolving the binder resin in an organic solvent.
着色樹脂分散液準備工程では、第一の結着樹脂と着色剤と無機粒子と有機溶剤と塩基性化合物とを含む混合液に水系媒体を添加して転相乳化が行われる。 In the colored resin dispersion preparation step, phase-inversion emulsification is performed by adding an aqueous medium to a mixed liquid containing the first binder resin, the colorant, the inorganic particles, the organic solvent, and the basic compound.
着色樹脂分散液準備工程に使用される水系媒体としては、例えば、蒸留水、イオン交換水等の水や、エタノール、メタノール等のアルコール類などが挙げられる。これらの中でも、エタノールや水であることが望ましく、蒸留水及びイオン交換水等の水が特に望ましい。これらは、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。
また、水系媒体には、水混和性の有機溶剤を含んでいてもよい。水混和性の有機溶剤としては、例えば、アセトンや酢酸等が挙げられる。
着色樹脂分散液準備工程における水相に対する油相の総質量は、水相と油相との合計量に対して、0.1質量%以上50質量%以下であることが好ましい。
また、油相に滴下する水相の滴下速度は、樹脂100質量部に対し、水相1質量部/分以上3質量部/分以下であることが好ましく、水相1.5質量部/分以上2.5質量部/分以下であることがより好ましい。
攪拌速度一定の場合は、水相の滴下速度は油相と水相の混合性に対する要因となり、滴下速度が大きいときは、攪拌混合性が十分でないまま転相してしまうため、出来上がった着色樹脂分散液中の着色樹脂粒子の粒度分布が悪化し、分散安定性が不足する原因となることがある。滴下速度が上記範囲よりも小さい場合は、生産性が劣る他、加熱温度条件下で中和に使用した塩基性化合物と溶剤の反応時間が大きくなることになり、溶剤酸化物の生成量が多くなるため、分散液の分散安定性が悪化する原因となることがある。
Examples of the aqueous medium used in the colored resin dispersion preparation step include water such as distilled water and ion exchange water, and alcohols such as ethanol and methanol. Among these, ethanol and water are desirable, and water such as distilled water and ion exchange water is particularly desirable. These may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together.
The aqueous medium may contain a water-miscible organic solvent. Examples of water miscible organic solvents include acetone and acetic acid.
The total mass of the oil phase relative to the aqueous phase in the colored resin dispersion preparation step is preferably 0.1% by mass or more and 50% by mass or less with respect to the total amount of the aqueous phase and the oil phase.
Further, the dropping speed of the aqueous phase dropped into the oil phase is preferably 1 part by mass / min to 3 parts by mass / min with respect to 100 parts by mass of the resin, and 1.5 parts by mass / min of the aqueous phase. More preferably, it is 2.5 parts by mass or less.
When the stirring speed is constant, the dropping speed of the aqueous phase becomes a factor for the mixing property of the oil phase and the aqueous phase, and when the dropping speed is large, the phase is inverted without sufficient stirring and mixing properties, so the finished colored resin The particle size distribution of the colored resin particles in the dispersion may be deteriorated, which may cause the dispersion stability to be insufficient. When the dropping rate is lower than the above range, productivity is inferior, and the reaction time between the basic compound used for neutralization under the heating temperature condition and the solvent becomes long, and the amount of solvent oxide generated is large. For this reason, the dispersion stability of the dispersion may be deteriorated.
着色樹脂分散液準備工程において、混合液を水性媒体中へ安定して分散させることを目的として界面活性剤を用いてもよい。
上記界面活性剤としては、例えば硫酸エステル塩系、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界面活性剤;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系界面活性剤などが挙げられる。これらの中でもイオン性界面活性剤が望ましく、アニオン系界面活性剤、カチオン系界面活性剤がより望ましい。
In the colored resin dispersion preparing step, a surfactant may be used for the purpose of stably dispersing the mixed solution in the aqueous medium.
Examples of the surfactant include anionic surfactants such as sulfate, sulfonate, phosphate, and soap; cationic surfactants such as amine salt type and quaternary ammonium salt type; polyethylene glycol And nonionic surfactants such as polyphenols, alkylphenol ethylene oxide adducts, and polyhydric alcohols. Among these, ionic surfactants are desirable, and anionic surfactants and cationic surfactants are more desirable.
界面活性剤の乳化液中における含有量としては、一般的には少量であり、具体的には0.01質量%以上3質量%以下の範囲であることが望ましく、より望ましくは0.05質量%以上2質量%以下の範囲であり、更に望ましくは0.1質量%以上1質量%以下の範囲である。含有量が上記範囲内であると、混合液が水系媒体中で安定に分散する。 The content of the surfactant in the emulsion is generally a small amount, specifically, preferably in the range of 0.01% by mass to 3% by mass, and more preferably 0.05% by mass. % To 2% by mass, and more preferably 0.1% to 1% by mass. When the content is within the above range, the mixed solution is stably dispersed in the aqueous medium.
着色樹脂分散液準備工程においては、分散安定剤を界面活性剤と共に併用してもよい。分散安定剤としては、難水溶性で親水性の無機微粉末が用いられる。使用される無機微粉末としては、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(ヒドロキシアパタイト)、クレイ、ケイソウ土、ベントナイト等が挙げられる。これらの中でも炭酸カルシウム、リン酸三カルシウム等は粒子の粒度形成の容易さと、除去の容易さの点で望ましい。 In the colored resin dispersion preparation step, a dispersion stabilizer may be used in combination with a surfactant. As the dispersion stabilizer, a slightly water-soluble and hydrophilic inorganic fine powder is used. Examples of the inorganic fine powder used include silica, alumina, titania, calcium carbonate, magnesium carbonate, tricalcium phosphate (hydroxyapatite), clay, diatomaceous earth, bentonite and the like. Among these, calcium carbonate, tricalcium phosphate, and the like are desirable from the viewpoint of easy particle size formation and easy removal.
また、20℃で固体の水性ポリマー等も分散安定剤として用いてもよい。具体的には、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース等のセルロース系化合物、ポリビニルアルコール、ゼラチン、デンプン、アラビアゴム等が挙げられる。 An aqueous polymer that is solid at 20 ° C. may also be used as a dispersion stabilizer. Specific examples include cellulose compounds such as carboxymethyl cellulose and hydroxypropyl cellulose, polyvinyl alcohol, gelatin, starch, and gum arabic.
着色樹脂分散液準備工程においては、転相乳化を行った後に有機溶剤が除去されることで、第一の結着樹脂と着色剤と無機粒子とを含む着色樹脂を分散した着色樹脂分散液が得られる。
有機溶剤を除去する具体的方法としては、転相乳化した後、乳化液を撹拌しながら空気、あるいは窒素等の不活性ガスを送り込み、気液界面での有機溶剤の乾燥を行う方法(排風乾燥法)、又は、減圧下に保持し必要に応じて不活性ガスをバブリングしながら乾燥を行う方法(減圧トッピング法)、更には、転相乳化した乳化液を細孔からシャワー状に放出し、例えば、皿状の受けに落としこれを繰り返しながら乾燥させる方法(シャワー式脱溶剤法)などが例示される。使用する有機溶剤の蒸発速度、水への溶解度などからこれらの方式を適時選択、あるいは組み合わせて脱溶剤を行うのが望ましい。
In the colored resin dispersion preparation step, the organic solvent is removed after phase inversion emulsification, whereby a colored resin dispersion in which the colored resin containing the first binder resin, the colorant, and the inorganic particles is dispersed is obtained. can get.
As a specific method of removing the organic solvent, after phase inversion emulsification, an inert gas such as air or nitrogen is fed while stirring the emulsion, and the organic solvent is dried at the gas-liquid interface (exhaust air) Drying method), or a method of drying under a reduced pressure and bubbling an inert gas if necessary (a reduced pressure topping method), and further, a phase-inverted emulsified emulsion is discharged from the pores in a shower form. For example, a method of dropping into a dish-shaped receiver and drying it repeatedly (shower-type solvent removal method) is exemplified. It is desirable to remove the solvent by selecting or combining these methods as appropriate based on the evaporation rate of the organic solvent to be used, the solubility in water, and the like.
(凝集粒子分散液調製工程)
凝集粒子分散液調製工程では、着色樹脂と第二の結着樹脂とを含む凝集粒子の分散液が調製される。第二の結着樹脂としては上述の結晶性樹脂又は非晶性樹脂が用いられる。必要に応じて凝集粒子中に離型剤を含ませてもよい。
凝集粒子分散液調製工程において着色樹脂を用いることにより、着色剤がトナー粒子中に均一に分散され、且つ、効率よくトナー粒子中に着色剤が取り込まれるため、発色性、色域及び帯電性に優れるトナーが得られる。その結果として、高濃度の画像が形成されるトナーが得られる。
(Aggregated particle dispersion preparation process)
In the aggregated particle dispersion preparation step, an aggregated particle dispersion containing the colored resin and the second binder resin is prepared. As the second binder resin, the above-described crystalline resin or amorphous resin is used. If necessary, a release agent may be contained in the aggregated particles.
By using a colored resin in the aggregated particle dispersion preparation step, the colorant is uniformly dispersed in the toner particles and the colorant is efficiently taken into the toner particles, so that the color developability, color gamut and chargeability are improved. An excellent toner can be obtained. As a result, a toner on which a high density image is formed is obtained.
凝集粒子分散液調製工程に用いる原料分散液を準備するために、トナーを構成する材料を、水系媒体中に分散させた乳化分散液を調製する。以下、結着樹脂分散液や、離型剤分散液等について説明する。 In order to prepare the raw material dispersion used in the aggregated particle dispersion preparation step, an emulsion dispersion in which the material constituting the toner is dispersed in an aqueous medium is prepared. Hereinafter, the binder resin dispersion, the release agent dispersion, and the like will be described.
結着樹脂分散液中に分散する樹脂粒子の体積平均粒子径は、1μm以下であってもよく、0.01μm以上1μm以下であってもよく、0.03μm以上0.8μm以下であってもよく、0.03μm以上0.6μmであってもよい。
第二の結着樹脂粒子の体積平均粒子径が1μmを越えると、最終的に得られるトナーの粒径分布が広くなったり、遊離粒子の発生が生じ、性能や信頼性の低下を招き易くなる場合がある。一方、体積平均粒子径が上記範囲内であれば前記欠点がない上、トナー間の組成偏在が減少し、トナー中の分散が良好となり、性能や信頼性のバラツキが小さくなる点で有利である。
The volume average particle diameter of the resin particles dispersed in the binder resin dispersion may be 1 μm or less, 0.01 μm or more and 1 μm or less, or 0.03 μm or more and 0.8 μm or less. It may be 0.03 μm or more and 0.6 μm.
When the volume average particle diameter of the second binder resin particles exceeds 1 μm, the particle size distribution of the finally obtained toner is broadened or free particles are generated, which easily deteriorates performance and reliability. There is a case. On the other hand, if the volume average particle diameter is in the above range, the above-described disadvantages are not obtained, and the uneven distribution of the composition among the toners is reduced, the dispersion in the toner is improved, and the variation in performance and reliability is advantageous. .
なお、第二の結着樹脂粒子等、原料分散液中に含まれる粒子の体積平均粒子径は、レーザー回析式粒度分布測定装置(堀場製作所製、LA−700)で測定される。 In addition, the volume average particle diameter of the particles contained in the raw material dispersion such as the second binder resin particles is measured with a laser diffraction particle size distribution analyzer (LA-700, manufactured by Horiba, Ltd.).
結着樹脂分散液やその他の分散液に用いられる分散媒としては、水系媒体であってもよい。
前記水系媒体としては、例えば、蒸留水、イオン交換水等の水、アルコール類などが挙げられる。これらは、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。本実施形態においては、前記水系媒体に界面活性剤を添加混合しておいてもよい。
The dispersion medium used for the binder resin dispersion and other dispersions may be an aqueous medium.
Examples of the aqueous medium include water such as distilled water and ion exchange water, and alcohols. These may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together. In the present embodiment, a surfactant may be added to and mixed with the aqueous medium.
第二の結着樹脂粒子が、ポリエステル樹脂である場合、中和によりアニオン型となり得る官能基を含有しているため自己水分散性をもっており、親水性となり得る官能基の一部又は全部が塩基で中和された、水性媒体の作用下で安定した水分散体を形成する。 When the second binder resin particle is a polyester resin, it contains a functional group that can be anionized by neutralization, and thus has self-water dispersibility, and a part or all of the functional group that can be hydrophilic is a base. A stable aqueous dispersion is formed under the action of an aqueous medium neutralized with
ポリエステル樹脂において中和により親水性基と成り得る官能基はカルボキシル基やスルホン酸基等の酸性基である為、中和剤としては例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化リチウム、水酸化カルシウム、炭酸ナトリウム、アンモニア等の無機塩基や、ジエチルアミン、トリエチルアミン、イソプロピルアミンなどの有機塩基が挙げられる。 Since functional groups that can become hydrophilic groups by neutralization in polyester resins are acidic groups such as carboxyl groups and sulfonic acid groups, examples of neutralizing agents include sodium hydroxide, potassium hydroxide, lithium hydroxide, and hydroxide. Examples include inorganic bases such as calcium, sodium carbonate, and ammonia, and organic bases such as diethylamine, triethylamine, and isopropylamine.
ポリエステル樹脂を用いて結着樹脂分散液を調整する場合は、転相乳化法を利用してもよい。なお、ポリエステル樹脂以外の結着樹脂を用いて結着樹脂分散液を調整する場合にも転相乳化法を利用してもよい。 When adjusting the binder resin dispersion using a polyester resin, a phase inversion emulsification method may be used. The phase inversion emulsification method may also be used when adjusting the binder resin dispersion using a binder resin other than the polyester resin.
この転相乳化に用いられる有機溶剤としては例えば、エタノール、n−プロパノール、イソプロパノール、n−ブタノール、イソブタノール、sec−ブタノール、tert−ブタノール、n−アミルアルコール、イソアミルアルコール、sec−アミルアルコール、tert−アミルアルコール、1−エチル−1−プロパノール、2−メチル−1−ブタノール、n−ヘキサノール、シクロヘキサノール等のアルコール類、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、エチルブチルケトン、シクロヘキサノン、イソホロン等のケトン類、テトラヒドロフラン、ジメチルエーテル、ジエチルエーテル、ジオキサン等のエーテル類、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸−n−プロピル、酢酸イソプロピル、酢酸−n−ブチル、酢酸イソブチル、酢酸−sec−ブチル、酢酸−3−メトキシブチル、プロピオン酸メチル、プロピオン酸エチル、プロピオン酸ブチル、シュウ酸ジメチル、シュウ酸ジエチル、コハク酸ジメチル、コハク酸ジエチル、炭酸ジエチル、炭酸ジメチル等のエステル類、エチレングリコール、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノプロピルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコール、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノプロピルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールエチルエーテルアセテート、プロピレングリコール、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノプロピルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールメチルエーテルアセテート、ジプロピレングリコールモノブチルエーテル等のグリコール誘導体、さらには、3−メトキシ−3−メチルブタノール、3−メトキシブタノール、アセトニトリル、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、ジアセトンアルコール、アセト酢酸エチル等が例示される。これらの溶剤は単一でも、また2種以上を併用して使用してもよい。 Examples of the organic solvent used for this phase inversion emulsification include ethanol, n-propanol, isopropanol, n-butanol, isobutanol, sec-butanol, tert-butanol, n-amyl alcohol, isoamyl alcohol, sec-amyl alcohol, and tert. -Alcohols such as amyl alcohol, 1-ethyl-1-propanol, 2-methyl-1-butanol, n-hexanol, cyclohexanol, ketones such as methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, ethyl butyl ketone, cyclohexanone, isophorone, tetrahydrofuran , Ethers such as dimethyl ether, diethyl ether, dioxane, methyl acetate, ethyl acetate, acetic acid-n-propyl, isopropyl acetate, acetic acid-n-butyl, isobutyl acetate, vinegar -Sec-butyl, acetate-3-methoxybutyl, methyl propionate, ethyl propionate, butyl propionate, dimethyl oxalate, diethyl oxalate, dimethyl succinate, diethyl succinate, diethyl carbonate, dimethyl carbonate, Ethylene glycol, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monopropyl ether, ethylene glycol monobutyl ether, ethylene glycol ethyl ether acetate, diethylene glycol, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol monopropyl ether, diethylene glycol monobutyl ether , Diethylene glycol ethyl ether acetate Glycol derivatives such as propylene glycol, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monopropyl ether, propylene glycol monobutyl ether, propylene glycol methyl ether acetate, dipropylene glycol monobutyl ether, 3-methoxy-3-methylbutanol, 3-methoxy Examples include butanol, acetonitrile, dimethylformamide, dimethylacetamide, diacetone alcohol, ethyl acetoacetate and the like. These solvents may be used alone or in combination of two or more.
転相乳化に用いる有機溶媒の溶媒量に関しては、樹脂の物性により所望の分散粒径を得るための溶媒量が異なるため、一概に決定することは困難である。溶媒量が少ない場合には乳化性が不十分となり、樹脂粒子の粒径の大径化や粒度分布のブロード化等が発生する場合がある。 The amount of the organic solvent used for phase inversion emulsification is difficult to determine in general because the amount of solvent for obtaining a desired dispersed particle size varies depending on the physical properties of the resin. When the amount of the solvent is small, the emulsifiability becomes insufficient, and the particle size of the resin particles may be increased or the particle size distribution may be broadened.
結着樹脂を水系媒体に分散させる場合、必要に応じて樹脂中のカルボキシル基の一部または全部を中和剤によって中和してもよい。中和剤としては、例えば水酸化カリウム、水酸化ナトリウム等の無機アルカリ、アンモニア、モノメチルアミン、ジメチルアミン、トリエチルアミン、モノエチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン、モノ−nプロピルアミン、ジメチルn−プロピルアミン、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、N−メチルエタノールアミン、N−アミノエチルエタノールアミン、N−メチルジエタノールアミン、モノイソプロパノールアミン、ジイソプロパノールアミン、トリイソプロパノールアミン、N,N−ジメチルプロパノールアミン等のアミン類等が挙げられ、これらから選ばれるところの1種または2種以上を使用してもよい。これらの中和剤を添加することによって、乳化の際のpHを中性に調節し、得られるポリエステル樹脂分散液の加水分解が防止される。 When the binder resin is dispersed in the aqueous medium, part or all of the carboxyl groups in the resin may be neutralized with a neutralizing agent as necessary. Examples of the neutralizing agent include inorganic alkalis such as potassium hydroxide and sodium hydroxide, ammonia, monomethylamine, dimethylamine, triethylamine, monoethylamine, diethylamine, triethylamine, mono-npropylamine, dimethyl n-propylamine, monoethanol. Amines such as amine, diethanolamine, triethanolamine, N-methylethanolamine, N-aminoethylethanolamine, N-methyldiethanolamine, monoisopropanolamine, diisopropanolamine, triisopropanolamine, N, N-dimethylpropanolamine, etc. 1 type or 2 types or more selected from these may be used. By adding these neutralizing agents, the pH during emulsification is adjusted to neutral, and hydrolysis of the resulting polyester resin dispersion is prevented.
また、この転相乳化の際に分散粒子の安定化や水系媒体の増粘防止を目的として、分散剤を添加してもよい。該分散剤としては、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、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。これらの分散剤は、単独でまたは2種以上を組み合わせて使用してもよい。分散剤は、第二の結着樹脂100質量部に対して、0.01質量部以上20質量部以下添加してもよい。 Further, a dispersant may be added during the phase inversion emulsification for the purpose of stabilizing the dispersed particles and preventing thickening of the aqueous medium. Examples of the dispersant include water-soluble polymers such as polyvinyl alcohol, methylcellulose, ethylcellulose, hydroxyethylcellulose, carboxymethylcellulose, sodium polyacrylate, and sodium polymethacrylate, tricalcium phosphate, aluminum hydroxide, calcium sulfate, Examples include inorganic compounds such as calcium carbonate and barium carbonate. These dispersants may be used alone or in combination of two or more. You may add a dispersing agent 0.01 mass part or more and 20 mass parts or less with respect to 100 mass parts of 2nd binder resin.
転相乳化の際の乳化温度は、有機溶剤の沸点以下でかつ、第二の結着樹脂の溶融温度あるいはガラス転移温度以上であればよい。乳化温度が第二の結着樹脂の溶融温度あるいはガラス転移温度未満の場合、結着樹脂分散液を調整することが困難となる。なお、有機溶剤の沸点以上で乳化する場合は、加圧密閉された装置で乳化を行えば良い。 The emulsification temperature at the time of phase inversion emulsification may be not higher than the boiling point of the organic solvent and not lower than the melting temperature or glass transition temperature of the second binder resin. When the emulsification temperature is lower than the melting temperature or glass transition temperature of the second binder resin, it is difficult to adjust the binder resin dispersion. In addition, when emulsifying above the boiling point of the organic solvent, the emulsification may be performed with a pressure-sealed device.
結着樹脂分散液に含まれる樹脂粒子の含有量は通常、5質量%以上50質量%以下であってもよく、10質量%以上40質量%以下であってもよい。含有量が前記範囲外にあると、樹脂粒子の粒度分布が広がり、特性が悪化する場合がある。 The content of the resin particles contained in the binder resin dispersion may be usually 5% by mass or more and 50% by mass or less, or 10% by mass or more and 40% by mass or less. When the content is out of the above range, the particle size distribution of the resin particles is widened, and the characteristics may be deteriorated.
離型剤分散液は、離型剤を水中にイオン性界面活性剤等と共に分散し、離型剤の溶融温度以上に加熱し、ホモジナイザーや圧力吐出型分散機を用いて強い剪断力を印加することにより調製される。これにより、体積平均粒子径が1μm以下の離型剤粒子を分散させる。また、離型剤分散液における分散媒としては、第二の結着樹脂に用いる分散媒と同様のものを用いてもよい。 The release agent dispersion is a solution in which the release agent is dispersed in water together with an ionic surfactant, heated to a temperature higher than the melting temperature of the release agent, and a strong shearing force is applied using a homogenizer or a pressure discharge type dispersion machine. It is prepared by. Thereby, the release agent particles having a volume average particle diameter of 1 μm or less are dispersed. Further, as the dispersion medium in the release agent dispersion, the same dispersion medium as that used for the second binder resin may be used.
凝集粒子分散液調製工程においては、まず得られた着色樹脂分散液と結着樹脂分散液と必要に応じて用いられる離型剤分散液等とを混合して、例えば第二の結着樹脂のガラス転移温度以下の温度で加熱して凝集させ、凝集粒子を形成する。凝集粒子の形成は、攪拌下、混合液のpHを酸性にすることによってなされる。pHとしては、2以上7以下の範囲が望ましく、2.2以上6以下の範囲がより望ましく、2.4以上5以下の範囲がさらに望ましい。この際、凝集剤を使用することも有効である。 In the aggregated particle dispersion preparation step, first, the obtained colored resin dispersion, the binder resin dispersion, and the release agent dispersion used as necessary are mixed, for example, the second binder resin. Aggregates by heating at a temperature below the glass transition temperature to form aggregated particles. Aggregated particles are formed by acidifying the pH of the mixed solution with stirring. As pH, the range of 2-7 is desirable, The range of 2.2-6 is more desirable, The range of 2.4-5 is further more desirable. At this time, it is also effective to use a flocculant.
凝集剤としては、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価以上の金属錯体が好適に用いられる。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望ましい。 As the aggregating agent, a surfactant having a polarity opposite to that of the surfactant used for the dispersant, an inorganic metal salt, and a divalent or higher-valent metal complex are preferably used. In particular, the use of a metal complex is particularly desirable 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などが挙げられる。その中でも特に、アルミニウム塩およびその重合体が好適である。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、より適している。
本実施形態においては、アルミニウムを含む4価の無機金属塩の重合体を用いることが狭い粒度分布を得る点から望ましい。
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. Of these, aluminum salts and polymers thereof are particularly preferred. 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 suitable.
In the present embodiment, it is desirable to use a polymer of a tetravalent inorganic metal salt containing aluminum from the viewpoint of obtaining a narrow particle size distribution.
また、凝集剤の金属イオンと錯体もしくは類似の結合を形成する添加剤を必要に応じて用いてもよい。この添加剤としては、キレート剤が好適に用いられる。 Moreover, you may use the additive which forms a complex or a similar bond with the metal ion of an aggregating agent as needed. As this additive, a chelating agent is preferably used.
キレート剤としては、水溶性のキレート剤を用いることが望ましい。非水溶性のキレート剤では、原料分散液中への分散性に乏しく、トナー中において凝集剤に起因する金属イオンの捕捉が充分になされなくなる場合がある。
キレート剤としては、公知の水溶性キレート剤であれば特に限定されないが、例えば、酒石酸、クエン酸、グルコン酸などのオキシカルボン酸、イミノジ酸(IDA)、ニトリロトリ酢酸(NTA)、エチレンジアミンテトラ酢酸(EDTA)などを用いてもよい。
キレート剤を用いることで、凝集剤の金属イオンの働きを封鎖し、結果的にトナー中の金属イオンが少なくなり、高光沢の画像、高色域が得られるようになる。また、キレート剤を用いることでポリエステル樹脂の加水分解の生じにくい低pHでのトナー粒径の制御がなされる。
It is desirable to use a water-soluble chelating agent as the chelating agent. The non-water-soluble chelating agent has poor dispersibility in the raw material dispersion, and may not sufficiently capture metal ions due to the aggregating agent in the toner.
The chelating agent is not particularly limited as long as it is a known water-soluble chelating agent. For example, oxycarboxylic acids such as tartaric acid, citric acid and gluconic acid, iminodiacid (IDA), nitrilotriacetic acid (NTA), ethylenediaminetetraacetic acid ( EDTA) or the like may be used.
By using the chelating agent, the function of the metal ions of the flocculant is blocked, and as a result, the metal ions in the toner are reduced, and a high gloss image and a high color gamut can be obtained. Further, by using a chelating agent, the toner particle diameter can be controlled at a low pH at which the polyester resin is hardly hydrolyzed.
本実施形態においては、着色樹脂分散液を少なくとも二種用い、着色樹脂分散液の少なくとも一種に分散された着色樹脂に含まれる第一の結着樹脂が結晶性ポリエステル樹脂であってもよい。
トナー粒子中の結晶性ポリエステル樹脂の含有量には望ましい範囲があるため、着色樹脂に含まれる第一の結着樹脂を結晶性ポリエステル樹脂とした場合、結晶性ポリエステル樹脂を含む着色樹脂の使用量にも望ましい範囲があることとなる。ここで、本実施形態に係るトナー粒子中に含有される着色剤は着色樹脂に含まれる着色剤を起源とする。そのため、結晶性ポリエステル樹脂を含む着色樹脂を用いるのみではトナー粒子中における着色剤の含有量が足りない場合が起こりうる。この場合には、結晶性ポリエステル樹脂を含む着色樹脂の他に、結晶性ポリエステル樹脂以外の第一の結着樹脂を用いた着色粒子を併用することで、着色剤の不足分を補ってもよい。
In the present embodiment, at least two kinds of colored resin dispersions are used, and the first binder resin contained in the colored resin dispersed in at least one of the colored resin dispersions may be a crystalline polyester resin.
Since there is a desirable range for the content of the crystalline polyester resin in the toner particles, when the first binder resin contained in the colored resin is a crystalline polyester resin, the amount of the colored resin containing the crystalline polyester resin is used. There is also a desirable range. Here, the colorant contained in the toner particles according to the present embodiment originates from the colorant contained in the colored resin. For this reason, there may occur a case where the content of the colorant in the toner particles is insufficient only by using a colored resin containing a crystalline polyester resin. In this case, in addition to the colored resin containing the crystalline polyester resin, the shortage of the colorant may be compensated by using colored particles using the first binder resin other than the crystalline polyester resin. .
また、前記凝集粒子が所望の粒子径になったところで非晶性樹脂粒子を追添加することで、凝集粒子の表面を非晶性樹脂で被覆した構成のトナーを作製してもよい。この場合、結晶性樹脂、ワックス、色材等がトナー表面に露出しにくくなるため、帯電性や現像性の観点で望ましい構成である。追添加する場合、追添加前に凝集剤を添加したり、pH調整を行ってもよい。非晶性樹脂としては、非晶性ポリエステル樹脂であってもよい。 Further, a toner having a structure in which the surface of the aggregated particles is coated with the amorphous resin may be prepared by additionally adding amorphous resin particles when the aggregated particles have a desired particle size. In this case, the crystalline resin, wax, color material, and the like are difficult to be exposed on the toner surface, which is desirable from the viewpoint of chargeability and developability. In the case of additional addition, a flocculant may be added or pH adjustment may be performed before additional addition. The amorphous resin may be an amorphous polyester resin.
(融合工程)
融合工程においては、凝集粒子分散液調製工程に準じた攪拌条件下で、凝集粒子の懸濁液のpHを3以上9以下の範囲に上昇させることにより凝集の進行を止め、結着樹脂のガラス転移温度以上の温度で加熱を行うことにより凝集粒子を融合させる。また、前記樹脂で被覆した場合には、該樹脂も融合し凝集粒子を被覆する。前記加熱の時間としては、融合がされる程度行えばよく、0.5時間以上10時間以下程度行えばよい。
(Fusion process)
In the fusing step, the agglomeration is stopped by increasing the pH of the suspension of the agglomerated particles to a range of 3 to 9 under stirring conditions in accordance with the agglomerated particle dispersion preparation step. The aggregated particles are fused by heating at a temperature equal to or higher than the transition temperature. Moreover, when it coat | covers with the said resin, this resin is also united and coat | covers agglomerated particles. The heating time may be performed to the extent that fusion is performed, and may be performed for about 0.5 hour to 10 hours.
融合後に冷却し、融合粒子を得る。
融合して得た融合粒子は、ろ過などの固液分離工程や、必要に応じて洗浄工程、乾燥工程を経てトナー粒子とされる。
Cool after fusion to obtain fused particles.
The fused particles obtained by fusing are made into toner particles through a solid-liquid separation process such as filtration and, if necessary, a washing process and a drying process.
得られたトナー粒子には、帯電調整、流動性付与、電荷交換性付与等を目的として、シリカ、チタニア、酸化アルミに代表される無機酸化物等を外添剤として添加付着される。これらは、例えばV型ブレンダーやヘンシェルミキサー、レディゲミキサー等によって行うことができ、段階を分けて付着させてもよい。
更に必要に応じ、超音波篩分機、振動篩分機、風力篩分機などを使って、トナーの粗大粒子を外添後取り除いてもよい。
To the obtained toner particles, inorganic oxides such as silica, titania, and aluminum oxide are added and adhered as external additives for the purpose of charge adjustment, fluidity provision, charge exchangeability and the like. These can be performed by, for example, a V-type blender, a Henschel mixer, a Redige mixer, or the like, and may be attached in stages.
Further, if necessary, coarse particles of toner may be removed after external addition using an ultrasonic sieving machine, a vibration sieving machine, a wind sieving machine, or the like.
また、上述した外添剤以外にも、帯電制御剤、有機粒体、滑剤、研磨剤などのその他の成分(粒子)を添加させてもよい。 In addition to the external additives described above, other components (particles) such as a charge control agent, organic particles, a lubricant, and an abrasive may be added.
帯電制御剤としては、特に制限はないが、無色または淡色のものが好ましく使用される。例えば、4級アンモニウム塩化合物、ニグロシン系化合物、アルミニウム、鉄、クロムなどの錯体、トリフェニルメタン系顔料などが挙げられる。 Although there is no restriction | limiting in particular as a charge control agent, A colorless or light-colored thing is used preferably. For example, quaternary ammonium salt compounds, nigrosine compounds, complexes of aluminum, iron, chromium, and triphenylmethane pigments can be used.
有機粒体としては、例えば、ビニル系樹脂、ポリエステル樹脂、シリコーン樹脂等の通常トナー表面の外添剤として使用される粒子が挙げられる。なお、これらの無機粒体や有機粒体は、流動性助剤、クリーニング助剤等として使用される。
滑剤としては、例えば、エチレンビスステアリル酸アミド、オレイン酸アミド等の脂肪酸アミド、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウムなどの脂肪酸金属塩等が挙げられる。
研磨剤としては、例えば、前述のシリカ、アルミナ、酸化セリウムなどが挙げられる。
Examples of the organic particles include particles usually used as an external additive on the toner surface, such as vinyl resins, polyester resins, and silicone resins. These inorganic particles and organic particles are used as fluidity aids, cleaning aids, and the like.
Examples of the lubricant include fatty acid amides such as ethylene bis stearic acid amide and oleic acid amide, and fatty acid metal salts such as zinc stearate and calcium stearate.
As an abrasive | polishing agent, the above-mentioned silica, alumina, cerium oxide etc. are mentioned, for example.
−静電荷像現像剤−
本実施形態に係る静電荷像現像剤(以下、単に「現像剤」と称することがある。)は、本実施形態に係るトナーを含むものであれば特に限定されず一成分現像剤あるいは二成分現像剤のいずれであってもよい。二成分現像剤として用いる場合にはトナーと、キャリアとを混合して使用される。
二成分現像剤に使用し得るキャリアとしては、特に制限はなく、公知のキャリアが用いられる。例えば酸化鉄、ニッケル、コバルト等の磁性金属、フェライト、マグネタイト等の磁性酸化物や、これら芯材表面に樹脂被覆層を有する樹脂コートキャリア、磁性分散型キャリア等が挙げられる。またマトリックス樹脂に導電材料などが分散された樹脂分散型キャリアであってもよい。
-Electrostatic image developer-
The electrostatic charge image developer according to the exemplary embodiment (hereinafter sometimes simply referred to as “developer”) is not particularly limited as long as it includes the toner according to the exemplary embodiment, and is a one-component developer or a two-component developer. Any developer may be used. When used as a two-component developer, a toner and a carrier are mixed and used.
The carrier that can be used in the two-component developer is not particularly limited, and a known carrier is used. Examples thereof include magnetic metals such as iron oxide, nickel and cobalt, magnetic oxides such as ferrite and magnetite, resin-coated carriers having a resin coating layer on the surface of the core material, and magnetic dispersion carriers. Further, a resin-dispersed carrier in which a conductive material or the like is dispersed in a matrix resin may be used.
キャリアに使用される被覆樹脂・マトリックス樹脂としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリビニルアセテート、ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラール、ポリ塩化ビニル、ポリビニルエーテル、ポリビニルケトン、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、スチレン−アクリル酸共重合体、オルガノシロキサン結合からなるストレートシリコーン樹脂またはその変性品、フッ素樹脂、ポリエステル、ポリカーボネート、フェノール樹脂、エポキシ樹脂等が例示されるが、これらに限定されるものではない。 Coating resins and matrix resins used for carriers include polyethylene, polypropylene, polystyrene, polyvinyl acetate, polyvinyl alcohol, polyvinyl butyral, polyvinyl chloride, polyvinyl ether, polyvinyl ketone, vinyl chloride-vinyl acetate copolymer, styrene-acrylic. Examples include, but are not limited to, acid copolymers, straight silicone resins composed of organosiloxane bonds or modified products thereof, fluororesins, polyesters, polycarbonates, phenol resins, epoxy resins, and the like.
導電材料としては、金、銀、銅といった金属やカーボンブラック、更に酸化チタン、酸化亜鉛、硫酸バリウム、ホウ酸アルミニウム、チタン酸カリウム、酸化スズ、カーボンブラック等が例示されるが、これらに限定されるものではない。 Examples of the conductive material include metals such as gold, silver and copper, carbon black, titanium oxide, zinc oxide, barium sulfate, aluminum borate, potassium titanate, tin oxide, and carbon black, but are not limited thereto. It is not something.
またキャリアの芯材としては、鉄、ニッケル、コバルト等の磁性金属、フェライト、マグネタイト等の磁性酸化物、ガラスビーズ等が挙げられるが、キャリアを磁気ブラシ法に用いるためには、磁性材料であってもよい。
キャリアの芯材の体積平均粒子径としては、一般的には10μm以上500μm以下であり、30μm以上100μm以下であってもよい。
Examples of the core material of the carrier include magnetic metals such as iron, nickel, and cobalt, magnetic oxides such as ferrite and magnetite, and glass beads. However, in order to use the carrier for the magnetic brush method, it is a magnetic material. May be.
The volume average particle diameter of the carrier core material is generally 10 μm or more and 500 μm or less, and may be 30 μm or more and 100 μm or less.
またキャリアの芯材の表面を樹脂被覆するには、前記被覆樹脂、および必要に応じて各種添加剤を適当な溶媒に溶解した被覆層形成用溶液により被覆する方法が挙げられる。溶媒としては、特に限定されるものではなく、使用する被覆樹脂、塗布適性等を勘案して選択すればよい。 In order to coat the surface of the core material of the carrier with a resin, there may be mentioned a method of coating with a coating layer forming solution in which the coating resin and, if necessary, various additives are dissolved in an appropriate solvent. The solvent is not particularly limited, and may be selected in consideration of the coating resin to be used, coating suitability, and the like.
具体的な樹脂被覆方法としては、キャリアの芯材を被覆層形成用溶液中に浸漬する浸漬法、被覆層形成用溶液をキャリアの芯材表面に噴霧するスプレー法、キャリアの芯材を流動エアーにより浮遊させた状態で被覆層形成用溶液を噴霧する流動床法、ニーダーコーター中でキャリアの芯材と被覆層形成用溶液とを混合し、溶剤を除去するニーダーコーター法が挙げられる。 Specific resin coating methods include an immersion method in which the carrier core material is immersed in the coating layer forming solution, a spray method in which the coating layer forming solution is sprayed onto the surface of the carrier core material, and the carrier core material is fluidized air. And a kneader coater method in which the carrier core material and the coating layer forming solution are mixed in a kneader coater and the solvent is removed in a kneader coater.
前記二成分現像剤におけるトナーとキャリアとの混合比(重量比)としては、トナー:キャリア=1:100乃至30:100程度の範囲であってもよく、3:100乃至20:100程度の範囲であってもよい。 The mixing ratio (weight ratio) of the toner and the carrier in the two-component developer may be in the range of toner: carrier = 1: 100 to 30: 100, or in the range of 3: 100 to 20: 100. It may be.
<画像形成装置>
次に、本実施形態に係るトナーを用いた本実施形態に係る画像形成装置について説明する。
本実施形態に係る画像形成装置は、感光体と、前記感光体を帯電する帯電手段と、帯電した前記感光体の表面に静電荷像を形成する静電荷像形成手段と、前記感光体上に形成された前記静電荷像を本実施形態に係る静電荷像現像剤によりトナー像として現像する現像手段と、前記トナー像を被転写体上に転写する転写手段と、前記被転写体上に転写されたトナー像を定着する定着手段と、を有するものである。
<Image forming apparatus>
Next, an image forming apparatus according to this embodiment using the toner according to this embodiment will be described.
The image forming apparatus according to the present embodiment includes a photosensitive member, a charging unit that charges the photosensitive member, an electrostatic charge image forming unit that forms an electrostatic charge image on the surface of the charged photosensitive member, and a photosensitive member on the photosensitive member. A developing unit that develops the formed electrostatic image as a toner image with the electrostatic image developer according to the exemplary embodiment, a transfer unit that transfers the toner image onto the transfer target, and a transfer onto the transfer target. Fixing means for fixing the toner image thus formed.
なお、この画像形成装置において、例えば前記現像手段を含む部分が、画像形成装置本体に対して脱着可能なカートリッジ構造(プロセスカートリッジ)であってもよく、該プロセスカートリッジとしては、現像剤保持体を少なくとも備え、本実施形態に係る静電荷像現像剤を収容する本実施形態に係るプロセスカートリッジが好適に用いられる。
以下、本実施形態に係る画像形成装置の一例を示すが、これに限定されるわけではない。なお、図に示す主用部を説明し、その他はその説明を省略する。
In this image forming apparatus, for example, the part including the developing unit may have a cartridge structure (process cartridge) that can be attached to and detached from the image forming apparatus main body. As the process cartridge, a developer holding body is used. A process cartridge according to this embodiment that is provided at least and contains the electrostatic charge image developer according to this embodiment is preferably used.
Hereinafter, an example of the image forming apparatus according to the present embodiment will be described, but the present invention is not limited thereto. The main parts shown in the figure will be described, and the description of the other parts will be omitted.
図1は、4連タンデム方式のカラー画像形成装置を示す概略構成図である。図1に示す画像形成装置は、色分解された画像データに基づくイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の各色の画像を出力する電子写真方式の第1乃至第4の画像形成ユニット10Y、10M、10C、10K(画像形成手段)を備えている。これらの画像形成ユニット(以下、単に「ユニット」と称する場合がある)10Y、10M、10C、10Kは、水平方向に互いに予め定められた距離離間して並設されている。なお、これらユニット10Y、10M、10C、10Kは、画像形成装置本体に対して脱着可能なプロセスカートリッジであってもよい。 FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a four-tandem color image forming apparatus. The image forming apparatus shown in FIG. 1 is a first to first electrophotographic method that outputs yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K) images based on color-separated image data. Fourth image forming units 10Y, 10M, 10C, and 10K (image forming means) are provided. These image forming units (hereinafter sometimes simply referred to as “units”) 10Y, 10M, 10C, and 10K are arranged in parallel at a predetermined distance from each other in the horizontal direction. The units 10Y, 10M, 10C, and 10K may be process cartridges that are detachable from the main body of the image forming apparatus.
各ユニット10Y、10M、10C、10Kの図面における上方には、各ユニットを通して中間転写体としての中間転写ベルト20が延設されている。中間転写ベルト20は、図における左から右方向に互いに離間して配置された駆動ローラ22および中間転写ベルト20内面に接する支持ローラ24に巻きつけて設けられ、第1のユニット10Yから第4のユニット10Kに向う方向に走行されるようになっている。尚、支持ローラ24は、図示しないバネ等により駆動ローラ22から離れる方向に力が加えられており、両者に巻きつけられた中間転写ベルト20に張力が与えられている。また、中間転写ベルト20の像保持体側面には、駆動ローラ22と対向して中間転写体クリーニング装置30が備えられている。
また、各ユニット10Y、10M、10C、10Kの現像装置(現像手段)4Y、4M、4C、4Kのそれぞれには、トナーカートリッジ8Y、8M、8C、8Kに収められたイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの4色のトナーが供給される。
Above each of the units 10Y, 10M, 10C, and 10K, an intermediate transfer belt 20 as an intermediate transfer member is extended through each unit. The intermediate transfer belt 20 is provided by being wound around a driving roller 22 and a support roller 24 that are in contact with the inner surface of the intermediate transfer belt 20 that are spaced apart from each other from the left to the right in the drawing. The vehicle travels in the direction toward the unit 10K. A force is applied to the support roller 24 in a direction away from the drive roller 22 by a spring or the like (not shown), and tension is applied to the intermediate transfer belt 20 wound around the both. Further, an intermediate transfer member cleaning device 30 is provided on the side of the image carrier of the intermediate transfer belt 20 so as to face the driving roller 22.
Further, each of the developing devices (developing means) 4Y, 4M, 4C, and 4K of the units 10Y, 10M, 10C, and 10K has yellow, magenta, cyan, and black contained in the toner cartridges 8Y, 8M, 8C, and 8K. The four colors of toner are supplied.
上述した第1乃至第4のユニット10Y、10M、10C、10Kは、同等の構成を有しているため、ここでは中間転写ベルト走行方向の上流側に配設されたイエロー画像を形成する第1のユニット10Yについて代表して説明する。尚、第1のユニット10Yと同等の部分に、イエロー(Y)の代わりに、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)を付した参照符号を付すことにより、第2乃至第4のユニット10M、10C、10Kの説明を省略する。 Since the first to fourth units 10Y, 10M, 10C, and 10K described above have the same configuration, here, the first image that forms the yellow image disposed on the upstream side in the intermediate transfer belt traveling direction is formed. The unit 10Y will be described as a representative. Note that the second to fourth components are denoted by reference numerals with magenta (M), cyan (C), and black (K) instead of yellow (Y) in the same parts as the first unit 10Y. Description of the units 10M, 10C, and 10K will be omitted.
第1のユニット10Yは、像保持体として作用する感光体1Yを有している。感光体1Yの周囲には、感光体1Yの表面を予め定められた電位に帯電させる帯電ローラ2Y、帯電された表面を色分解された画像信号に基づくレーザ光線3Yよって露光して静電荷像を形成する露光装置(静電荷像形成手段)3、静電荷像に帯電したトナーを供給して静電荷像を現像する現像装置(現像手段)4Y、現像したトナー像を中間転写ベルト20上に転写する1次転写ローラ5Y(1次転写手段)、および1次転写後に感光体1Yの表面に残存するトナーを除去する感光体クリーニング装置(クリーニング手段)6Yが順に配置されている。
尚、1次転写ローラ5Yは、中間転写ベルト20の内側に配置され、感光体1Yに対向した位置に設けられている。更に、各1次転写ローラ5Y、5M、5C、5Kには、1次転写バイアスを印加するバイアス電源(図示せず)がそれぞれ接続されている。各バイアス電源は、図示しない制御部による制御によって、各1次転写ローラに印加する転写バイアスを可変する。
The first unit 10Y includes a photoreceptor 1Y that functions as an image holding member. Around the photosensitive member 1Y, a charging roller 2Y for charging the surface of the photosensitive member 1Y to a predetermined potential, and the charged surface is exposed by a laser beam 3Y based on the color-separated image signal to form an electrostatic charge image. An exposure device (electrostatic image forming means) 3 for forming, a developing device (developing means) 4Y for supplying the charged toner to the electrostatic image and developing the electrostatic image, and transferring the developed toner image onto the intermediate transfer belt 20 A primary transfer roller 5Y (primary transfer unit) that performs the transfer and a photoconductor cleaning device (cleaning unit) 6Y that removes toner remaining on the surface of the photoconductor 1Y after the primary transfer are sequentially arranged.
The primary transfer roller 5Y is disposed inside the intermediate transfer belt 20, and is provided at a position facing the photoreceptor 1Y. Further, a bias power source (not shown) for applying a primary transfer bias is connected to each of the primary transfer rollers 5Y, 5M, 5C, and 5K. Each bias power source varies the transfer bias applied to each primary transfer roller under the control of a control unit (not shown).
以下、第1ユニット10Yにおいてイエロー画像を形成する動作について説明する。まず、動作に先立って、帯電ローラ2Yによって感光体1Yの表面が−600V乃至−800V程度の電位に帯電される。
感光体1Yは、導電性(20℃における体積抵抗率:1×10−6Ωcm以下)の基体上に感光層を積層して形成されている。この感光層は、通常は高抵抗(一般の樹脂程度の抵抗)であるが、レーザ光線3Yが照射されると、レーザ光線が照射された部分の比抵抗が変化する性質を持っている。そこで、帯電した感光体1Yの表面に、図示しない制御部から送られてくるイエロー用の画像データに従って、露光装置3を介してレーザ光線3Yを出力する。レーザ光線3Yは、感光体1Yの表面の感光層に照射され、それにより、イエロー印字パターンの静電荷像が感光体1Yの表面に形成される。
Hereinafter, an operation of forming a yellow image in the first unit 10Y will be described. First, prior to the operation, the surface of the photoreceptor 1Y is charged to a potential of about −600V to −800V by the charging roller 2Y.
The photoreceptor 1Y is formed by laminating a photosensitive layer on a conductive substrate (volume resistivity at 20 ° C .: 1 × 10 −6 Ωcm or less). This photosensitive layer usually has a high resistance (a resistance equivalent to that of a general resin), but has a property that the specific resistance of the portion irradiated with the laser beam changes when irradiated with the laser beam 3Y. Therefore, a laser beam 3Y is output to the surface of the charged photoreceptor 1Y via the exposure device 3 in accordance with yellow image data sent from a control unit (not shown). The laser beam 3Y is applied to the photosensitive layer on the surface of the photoreceptor 1Y, whereby an electrostatic charge image of a yellow print pattern is formed on the surface of the photoreceptor 1Y.
静電荷像とは、帯電によって感光体1Yの表面に形成される像であり、レーザ光線3Yによって、感光層の被照射部分の比抵抗が低下し、感光体1Yの表面の帯電した電荷が流れ、一方、レーザ光線3Yが照射されなかった部分の電荷が残留することによって形成される、いわゆるネガ潜像である。
このようにして感光体1Y上に形成された静電荷像は、感光体1Yの走行に従って予め定められた現像位置まで回転される。そして、この現像位置で、感光体1Y上の静電荷像が、現像装置4Yによって可視像(現像像)化される。
The electrostatic charge image is an image formed on the surface of the photoreceptor 1Y by charging, and the specific resistance of the irradiated portion of the photosensitive layer is lowered by the laser beam 3Y, and the charged charge on the surface of the photoreceptor 1Y flows. On the other hand, this is a so-called negative latent image formed by the charge remaining in the portion not irradiated with the laser beam 3Y.
The electrostatic charge image formed on the photoreceptor 1Y in this way is rotated to a predetermined development position as the photoreceptor 1Y travels. At this development position, the electrostatic charge image on the photoreceptor 1Y is visualized (developed image) by the developing device 4Y.
現像装置4Y内には、例えば、少なくともイエロートナーとキャリアとを含む静電荷像現像剤が収容されている。イエロートナーは、現像装置4Yの内部で攪拌されることで摩擦帯電し、感光体1Y上に帯電した帯電荷と同極性(負極性)の電荷を有して現像剤ロール(現像剤保持体)上に保持されている。そして感光体1Yの表面が現像装置4Yを通過していくことにより、感光体1Y表面上の除電された潜像部にイエロートナーが静電的に付着し、潜像がイエロートナーによって現像される。
現像効率、画像粒状性、階調再現性等の観点から、直流成分に交流成分を重畳させたバイアス電位(現像バイアス)を現像剤保持体に付与してもよい。具体的には、現像剤保持体直流印加電圧Vdcを−300乃至−700Vとしたとき、現像剤保持体交流電圧ピーク幅Vp−pを0.5乃至2.0kVの範囲としてもよい。
イエローのトナー像が形成された感光体1Yは、引続き予め定められた速度で走行され、感光体1Y上に現像されたトナー像が予め定められた1次転写位置へ搬送される。
In the developing device 4Y, for example, an electrostatic charge image developer containing at least yellow toner and a carrier is accommodated. The yellow toner is triboelectrically charged by being agitated inside the developing device 4Y, and has a charge of the same polarity (negative polarity) as the charged charge on the photoreceptor 1Y, and a developer roll (developer holder). Is held on. As the surface of the photoreceptor 1Y passes through the developing device 4Y, the yellow toner is electrostatically attached to the latent image portion on the surface of the photoreceptor 1Y, and the latent image is developed with the yellow toner. .
From the viewpoint of development efficiency, image graininess, gradation reproducibility, and the like, a bias potential (development bias) in which an AC component is superimposed on a DC component may be applied to the developer holder. Specifically, when the developer holder DC applied voltage Vdc is −300 to −700 V, the developer holder AC voltage peak width Vp-p may be in the range of 0.5 to 2.0 kV.
The photoreceptor 1Y on which the yellow toner image is formed continues to run at a predetermined speed, and the toner image developed on the photoreceptor 1Y is conveyed to a predetermined primary transfer position.
感光体1Y上のイエロートナー像が1次転写位置へ搬送されると、1次転写ローラ5Yに1次転写バイアスが印加され、感光体1Yから1次転写ローラ5Yに向う静電気力がトナー像に作用され、感光体1Y上のトナー像が中間転写ベルト20上に転写される。このとき印加される転写バイアスは、トナーの極性(−)と逆極性の(+)極性であり、例えば第1ユニット10Yでは制御部に(図示せず)よって+10μA程度に制御されている。
一方、感光体1Y上に残留したトナーはクリーニング装置6Yで除去されて回収される。
When the yellow toner image on the photoreceptor 1Y is conveyed to the primary transfer position, a primary transfer bias is applied to the primary transfer roller 5Y, and electrostatic force directed from the photoreceptor 1Y to the primary transfer roller 5Y is applied to the toner image. As a result, the toner image on the photoreceptor 1 </ b> Y is transferred onto the intermediate transfer belt 20. The transfer bias applied at this time is a (+) polarity opposite to the polarity (−) of the toner, and is controlled to about +10 μA by the control unit (not shown) in the first unit 10Y, for example.
On the other hand, the toner remaining on the photoreceptor 1Y is removed and collected by the cleaning device 6Y.
また、第2のユニット10M以降の1次転写ローラ5M、5C、5Kに印加される1次転写バイアスも、第1のユニットに準じて制御されている。
こうして、第1のユニット10Yにてイエロートナー像の転写された中間転写ベルト20は、第2乃至第4のユニット10M、10C、10Kを通して順次搬送され、各色のトナー像が重ねられて多重転写される。
Further, the primary transfer bias applied to the primary transfer rollers 5M, 5C, and 5K after the second unit 10M is also controlled according to the first unit.
Thus, the intermediate transfer belt 20 onto which the yellow toner image has been transferred by the first unit 10Y is sequentially conveyed through the second to fourth units 10M, 10C, and 10K, and the toner images of the respective colors are superimposed and transferred in a multiple manner. The
第1乃至第4のユニットを通して4色のトナー像が多重転写された中間転写ベルト20は、中間転写ベルト20と中間転写ベルト内面に接する支持ローラ24と中間転写ベルト20の像保持面側に配置された2次転写ローラ(2次転写手段)26とから構成された2次転写部へと至る。一方、記録紙(被転写体)Pが供給機構を介して2次転写ローラ26と中間転写ベルト20とが圧接されている隙間に予め定められたタイミングで給紙され、2次転写バイアスが支持ローラ24に印加される。このとき印加される転写バイアスは、トナーの極性(−)と同極性の(−)極性であり、中間転写ベルト20から記録紙Pに向う静電気力がトナー像に作用され、中間転写ベルト20上のトナー像が記録紙P上に転写される。尚、この際の2次転写バイアスは2次転写部の抵抗を検出する抵抗検出手段(図示せず)により検出された抵抗に応じて決定されるものであり、電圧制御されている。 The intermediate transfer belt 20 onto which the four color toner images have been transferred through the first to fourth units is arranged on the image transfer surface side of the intermediate transfer belt 20, the support roller 24 in contact with the inner surface of the intermediate transfer belt 20. The secondary transfer roller (secondary transfer means) 26 is connected to a secondary transfer portion. On the other hand, the recording paper (transfer object) P is fed at a predetermined timing to the gap where the secondary transfer roller 26 and the intermediate transfer belt 20 are pressed against each other via the supply mechanism, and the secondary transfer bias is supported. Applied to the roller 24. The transfer bias applied at this time is a (−) polarity that is the same polarity as the polarity (−) of the toner, and an electrostatic force from the intermediate transfer belt 20 toward the recording paper P is applied to the toner image, and the transfer bias is applied to the intermediate transfer belt 20. The toner image is transferred onto the recording paper P. Note that the secondary transfer bias at this time is determined according to the resistance detected by a resistance detecting means (not shown) for detecting the resistance of the secondary transfer portion, and is voltage-controlled.
この後、記録紙Pは定着装置(ロール状定着手段)28における一対の定着ロールの圧接部(ニップ部)へと送り込まれトナー像が加熱され、色重ねしたトナー像が溶融されて、記録紙P上へ定着される。 Thereafter, the recording paper P is fed to the pressure contact portion (nip portion) of the pair of fixing rolls in the fixing device (roll-type fixing means) 28, the toner image is heated, and the color-superposed toner image is melted to record the recording paper. Fixed onto P.
トナー像を転写する被転写体としては、例えば、電子写真方式の複写機、プリンター等に使用される普通紙、OHPシート等が挙げられる。 Examples of the transfer target to which the toner image is transferred include plain paper and OHP sheet used for electrophotographic copying machines, printers, and the like.
カラー画像の定着が完了した記録紙Pは、排出部へ向けて搬出され、一連のカラー画像形成動作が終了される。
なお、上記例示した画像形成装置は、中間転写ベルト20を介してトナー像を記録紙Pに転写する構成となっているが、この構成に限定されるものではなく、感光体から直接トナー像が記録紙に転写される構造であってもよい。
The recording paper P on which the color image has been fixed is carried out toward the discharge unit, and a series of color image forming operations is completed.
The image forming apparatus exemplified above is configured to transfer the toner image onto the recording paper P via the intermediate transfer belt 20, but the present invention is not limited to this configuration, and the toner image is directly transferred from the photoconductor. It may be a structure that is transferred to a recording sheet.
<プロセスカートリッジ、トナーカートリッジ>
図2は、本実施形態に係る静電荷像現像剤を収容するプロセスカートリッジの好適な一例の実施形態を示す概略構成図である。プロセスカートリッジ200は、現像装置111とともに、感光体107、帯電ローラ108、感光体クリーニング装置113、露光のための開口部118、及び、除電露光のための開口部117を取り付けレール116を用いて組み合わせ、そして一体化したものである。なお、図2において符号300は被転写体を示す。
そして、このプロセスカートリッジ200は、転写装置112と、定着装置115と、図示しない他の構成部分とから構成される画像形成装置本体に対して着脱自在としたものであり、画像形成装置本体とともに画像形成装置を構成するものである。
<Process cartridge, toner cartridge>
FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing an embodiment of a preferred example of a process cartridge containing an electrostatic charge image developer according to this embodiment. The process cartridge 200 combines the developing device 111 with the photosensitive member 107, the charging roller 108, the photosensitive member cleaning device 113, the opening 118 for exposure, and the opening 117 for static elimination exposure using the mounting rail 116. , And integrated. In FIG. 2, reference numeral 300 denotes a transfer target.
The process cartridge 200 is detachable from an image forming apparatus main body including a transfer device 112, a fixing device 115, and other components (not shown). It forms a forming apparatus.
図2で示すプロセスカートリッジ200では、感光体107、帯電装置108、現像装置111、クリーニング装置113、露光のための開口部118、及び、除電露光のための開口部117を備えているが、これら装置は選択的に組み合わせてもよい。本実施形態に係るプロセスカートリッジでは、現像装置111のほかには、感光体107、帯電装置108、クリーニング装置(クリーニング手段)113、露光のための開口部118、及び、除電露光のための開口部117から構成される群から選択される少なくとも1種を備えてもよい。 The process cartridge 200 shown in FIG. 2 includes a photosensitive member 107, a charging device 108, a developing device 111, a cleaning device 113, an opening 118 for exposure, and an opening 117 for static elimination exposure. The devices may be selectively combined. In the process cartridge according to the present embodiment, in addition to the developing device 111, the photosensitive member 107, the charging device 108, the cleaning device (cleaning means) 113, the opening 118 for exposure, and the opening for static elimination exposure. You may provide at least 1 sort (s) selected from the group comprised from 117.
次に、本実施形態に係るトナーカートリッジについて説明する。本実施形態に係るトナーカートリッジは、画像形成装置に着脱可能に装着され、少なくとも、前記画像形成装置内に設けられた現像手段に供給するためのトナーを収容するトナーカートリッジにおいて、前記トナーが既述した本実施形態に係る電子写真用トナーとしたものである。なお、本実施形態に係るトナーカートリッジには少なくともトナーが収容されればよく、画像形成装置の機構によっては、例えば現像剤が収められてもよい。 Next, the toner cartridge according to this embodiment will be described. The toner cartridge according to the exemplary embodiment is detachably mounted on the image forming apparatus, and at least the toner cartridge that stores toner to be supplied to the developing unit provided in the image forming apparatus. The toner for electrophotography according to the present embodiment is obtained. Note that the toner cartridge according to the present embodiment only needs to contain at least toner, and may contain developer, for example, depending on the mechanism of the image forming apparatus.
従って、トナーカートリッジの着脱が可能な構成を有する画像形成装置においては、本実施形態に係る電子写真用トナーを収めたトナーカートリッジを利用することにより、本実施形態に係る電子写真用トナーが容易に現像装置に供給される。 Therefore, in the image forming apparatus having a configuration in which the toner cartridge can be attached and detached, the toner for electrophotography according to this embodiment can be easily obtained by using the toner cartridge containing the toner for electrophotography according to this embodiment. Supplied to the developing device.
なお、図1に示す画像形成装置は、トナーカートリッジ8Y、8M、8C、8Kの着脱が可能な構成を有する画像形成装置であり、現像装置4Y、4M、4C、4Kは、各々の現像装置(色)に対応したトナーカートリッジと、図示しないトナー供給管で接続されている。また、トナーカートリッジ内に収納されているトナーが少なくなった場合には、このトナーカートリッジが交換される。 The image forming apparatus shown in FIG. 1 is an image forming apparatus having a configuration in which the toner cartridges 8Y, 8M, 8C, and 8K can be attached and detached, and the developing devices 4Y, 4M, 4C, and 4K are respectively the developing devices ( And a toner supply pipe (not shown). Further, when the toner stored in the toner cartridge becomes low, the toner cartridge is replaced.
以下、実施例および比較例を挙げ、本実施形態をより具体的に詳細に説明するが、本実施形態は以下の実施例に限定されるものではない。なお、特に断りのない限り、「部」及び「%」は質量基準である。 Hereinafter, although an Example and a comparative example are given and this embodiment is described in detail in detail, this embodiment is not limited to the following examples. Unless otherwise specified, “part” and “%” are based on mass.
−結晶性ポリエステル樹脂の合成−
・1,10ドデカン二酸 :250部
・1,9ノナンジオール :175部
加熱乾燥した三口フラスコに、上記成分と、触媒としてTi(OC4H9)4(酸成分に対し、0.014重量%)と、を入れた後、減圧操作により容器内の空気を減圧し、さらに窒素ガスにより不活性雰囲気下とし、機械攪拌にて180℃で5時間還流を行った。その後、減圧蒸留を行い、200℃まで徐々に昇温を行い3時間攪拌し、粘稠な状態となったところでGPCにて分子量を確認し、重量平均分子量が18000になったところで、減圧蒸留を停止し、空冷し結晶性ポリエステル樹脂を得た。
-Synthesis of crystalline polyester resin-
- 1,10 dodecanedioic acid: 250 parts 1,9-nonanediol: 175 parts heated and dried three-neck flask, and the component, Ti (OC 4 H 9) as the catalyst to 4 (acid component, 0.014 weight After that, the air in the container was decompressed by a depressurization operation, and was further brought into an inert atmosphere with nitrogen gas, and refluxed at 180 ° C. for 5 hours with mechanical stirring. Then, vacuum distillation was performed, the temperature was gradually raised to 200 ° C., and the mixture was stirred for 3 hours. When the mixture became viscous, the molecular weight was confirmed by GPC. When the weight average molecular weight reached 18000, vacuum distillation was performed. The reaction was stopped and air-cooled to obtain a crystalline polyester resin.
−非晶性ポリエステル樹脂の合成−
・ビスフェノールAプロピレンオキサイド付加物(平均付加モル数2.2):150部
・ビスフェノールAエチレンオキサイド付加物(平均付加モル数2):160部
・イソフタル酸:20部
・テレフタル酸ジメチル:100部
・無水ドデセニルコハク酸:90部
以上の成分を混合した溶液にジブチルスズオキシド0.15部を加え、窒素雰囲気下で、180℃で6時間攪拌した。その後減圧しながら220℃で5時間攪拌し、分子量31000になったところで、無水トリメリット酸7部を加え更に3時間攪拌し、重量平均分子量が64100、ガラス転移温度が55.6℃である非晶性ポリエステル樹脂を得た。
-Synthesis of amorphous polyester resin-
-Bisphenol A propylene oxide adduct (average addition mole number 2.2): 150 parts-Bisphenol A ethylene oxide adduct (average addition mole number 2): 160 parts-Isophthalic acid: 20 parts-Dimethyl terephthalate: 100 parts Dodecenyl succinic anhydride: 90 parts 0.15 part of dibutyltin oxide was added to a solution in which the above components were mixed, and the mixture was stirred at 180 ° C for 6 hours in a nitrogen atmosphere. Thereafter, the mixture was stirred for 5 hours at 220 ° C. under reduced pressure. When the molecular weight reached 31000, 7 parts of trimellitic anhydride was added and further stirred for 3 hours. The weight average molecular weight was 64100 and the glass transition temperature was 55.6 ° C. A crystalline polyester resin was obtained.
[実施例1]
−トナーの作成−
(乳化液の作製)
非晶性ポリエステル樹脂100部と疎水性シリカ(R972、日本アエロジル社製)2.3部とカーボンブラック(R330、キャボット社製、平均一次粒子径:22nm)10部とをメチルエチルケトン75部とイソプロピルアルコール25部との混合溶剤に溶解させ、その後10%アンモニア水3.5部を添加し、40℃で攪拌しながらイオン交換水を2.5部/分の速度で250部滴下し転相乳化を実施した。その後、攪拌しながら減圧する方法(発泡の状況によって減圧度及び減圧速度を変更)で脱溶剤し固形分濃度31%の乳化液Aを得た。
乳化液Aの作製において、カーボンブラックを入れない以外は同様な方法で転相乳化を実施し、固形分濃度29%の乳化液Eを得た。
また、シリカを添加しない以外は乳化液Aの作製と同様な方法で転相乳化を実施し、固形分濃度30%の乳化液Fを得た。
[Example 1]
-Toner creation-
(Preparation of emulsion)
100 parts of amorphous polyester resin, 2.3 parts of hydrophobic silica (R972, manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.) and 10 parts of carbon black (R330, manufactured by Cabot, average primary particle size: 22 nm), 75 parts of methyl ethyl ketone and isopropyl alcohol Dissolve in 25 parts of a mixed solvent, then add 3.5 parts of 10% ammonia water, drop 250 parts of ion-exchanged water at a rate of 2.5 parts / minute while stirring at 40 ° C., and perform phase inversion emulsification. Carried out. Thereafter, the solvent was removed by a method of depressurizing while stirring (the degree of depressurization and the depressurization rate were changed depending on the state of foaming) to obtain an emulsion A having a solid content concentration of 31%.
In preparation of the emulsion A, phase inversion emulsification was carried out in the same manner except that carbon black was not added to obtain an emulsion E having a solid content concentration of 29%.
Further, phase inversion emulsification was carried out in the same manner as in the preparation of the emulsion A except that silica was not added, and an emulsion F having a solid content concentration of 30% was obtained.
結晶性ポリエステル樹脂100部と疎水性シリカ(R972)2.3部とカーボンブラック(R330)10部とをメチルエチルケトン70部とイソプロピルアルコール20部との混合溶剤に溶解させ、その後10%アンモニア水5部を添加し、60℃で攪拌しながらイオン交換水を2.5部/分の速度で250部滴下し転送乳化を実施した。その後、攪拌しながら減圧する方法で脱溶剤を行い固形分濃度31%の乳化液Bを得た。
カーボンブラック(R330)を20部にした以外は乳化液Bと同様な方法で乳化液Fを得た。
また、離型剤としてFNP92(日本精蝋製)30部と界面活性剤(テイカパワーBN2060、テイカ(株)社製)1部と水70部とをゴーリン(ゴーリン社製)にて温度130℃圧力40MPaの条件で溶融分散し粒径240nmのワックス分散液Cを得た。
また、疎水性シリカ及びカーボンブラックを加えない以外は乳化液Aと同様にして非晶性ポリエステル樹脂を含む乳化液Dを得た。
100 parts of crystalline polyester resin, 2.3 parts of hydrophobic silica (R972) and 10 parts of carbon black (R330) are dissolved in a mixed solvent of 70 parts of methyl ethyl ketone and 20 parts of isopropyl alcohol, and then 5 parts of 10% aqueous ammonia. Then, 250 parts of ion-exchanged water was added dropwise at a rate of 2.5 parts / minute while stirring at 60 ° C. to carry out transfer emulsification. Thereafter, the solvent was removed by a method of reducing the pressure while stirring to obtain an emulsion B having a solid concentration of 31%.
Emulsion F was obtained in the same manner as Emulsion B except that 20 parts of carbon black (R330) was used.
Further, 30 parts of FNP92 (manufactured by Nippon Seiwa Co., Ltd.), 1 part of a surfactant (Taika Power BN2060, manufactured by Teika Co., Ltd.) and 70 parts of water are used as a mold release agent at a temperature of 130 ° C. in Gorin (manufactured by Gorin) A wax dispersion C having a particle size of 240 nm was obtained by melt dispersion under a pressure of 40 MPa.
Moreover, the emulsion D containing an amorphous polyester resin was obtained like the emulsion A except not adding hydrophobic silica and carbon black.
乳化液A60部と乳化液B8部とワックス分散液C9部と界面活性剤(DOWFAX2A1、ダウケミカル(株)社製)2部とを混合し、その後、硫酸アルミニウム0.5部を添加し、45℃まで昇温して凝集粒子を形成させた。その後、乳化液Eを23部添加して凝集粒子に非晶性ポリエステル樹脂を被覆させ、EDTA1.5部を添加し、更に系内のpHが7.5になる様に水酸化ナトリウムを添加した。その後、85℃まで昇温し3時間加熱して凝集粒子の平均円形度が0.965になったところで冷却し、その後洗浄・乾燥を行い、トナー粒子1を得た。トナー粒子1のシリカの含有量は1.91質量%、カーボンブラックの分散径の平均は0.100μm、形状係数SF1は135であった。 Emulsified liquid A 60 parts, emulsified liquid B 8 parts, wax dispersion C 9 parts, and surfactant (DOWFAX 2A1, manufactured by Dow Chemical Co., Ltd.) 2 parts are mixed, and then 0.5 parts of aluminum sulfate is added. The temperature was raised to 0 ° C. to form aggregated particles. Thereafter, 23 parts of Emulsion E was added to coat the agglomerated particles with an amorphous polyester resin, 1.5 parts of EDTA was added, and sodium hydroxide was further added so that the pH in the system was 7.5. . Thereafter, the temperature was raised to 85 ° C. and heated for 3 hours to cool the aggregated particles when the average circularity reached 0.965, followed by washing and drying to obtain toner particles 1. The toner particles 1 had a silica content of 1.91% by mass, an average dispersion diameter of carbon black of 0.100 μm, and a shape factor SF1 of 135.
なお、凝集粒子の円形度はフロー式粒子像分析装置として、FPIA−3000(シスメックス社製)を用いることにより計測した。具体的な測定方法としては、予め不純固形物を除去した水100ml以上150ml以下の中に、分散剤として界面活性剤(アルキルベンゼンスルホン酸塩)を0.1ml以上0.5ml以下加え、更に測定試料を0.1g以上0.5g以下加えた。測定試料を分散した懸濁液は超音波分散器で1分以上3分以下分散処理を行ない、分散液濃度を3000個/μl以上1万個/μl以下として前記装置によりトナーの円形度を測定した。ここで円形度は下式によって求められる。
円形度=円相当径周囲長/周囲長=[2×(Aπ)1/2]/PM
(上式においてAは投影面積、PMは周囲長を表す。)
上記式により円形度を求め、それらを平均した値を平均円形度とした。
The circularity of the aggregated particles was measured by using FPIA-3000 (manufactured by Sysmex Corporation) as a flow type particle image analyzer. As a specific measuring method, 0.1 ml to 0.5 ml of a surfactant (alkylbenzene sulfonate) as a dispersant is added to 100 ml to 150 ml of water from which impure solids have been removed in advance, and a measurement sample is further added. 0.1 g or more and 0.5 g or less was added. The suspension in which the measurement sample is dispersed is subjected to dispersion treatment for 1 minute to 3 minutes with an ultrasonic disperser, and the circularity of the toner is measured with the above apparatus at a dispersion concentration of 3000 / μl to 10,000 / μl. did. Here, the circularity is obtained by the following equation.
Circularity = circle equivalent diameter perimeter / perimeter = [2 × (Aπ) 1/2 ] / PM
(In the above formula, A represents the projected area and PM represents the perimeter.)
The circularity was calculated by the above formula, and the average of these values was defined as the average circularity.
上記作製したトナー粒子1:100部に対し、体積平均粒子径30nmのデシルトリメトキシシラン処理されたチタニアを0.8部、及び体積平均粒子径100nmのヘキサメチルジシラザン処理したシリカ1.2部を添加し、5Lヘンシェルミキサー攪拌混合機(三井三池加工機(株)製)にて外添し、更に風力篩分機ハイボルターNR300(東京機械製)にて篩分(網目目開き45μm)しトナー1を得た。トナー1のSF1はトナー粒子1と同じであった。 0.8 parts of titania treated with decyltrimethoxysilane having a volume average particle diameter of 30 nm and 1.2 parts of silica treated with hexamethyldisilazane having a volume average particle diameter of 100 nm are added to 1: 100 parts of the toner particles produced above. And then externally added with a 5 L Henschel mixer stirring mixer (Mitsui Miike Processing Co., Ltd.), and further sieved with a wind sieving machine Hivolta NR300 (manufactured by Tokyo Kikai Co., Ltd.) with a mesh size of 45 μm. Got. SF1 of toner 1 was the same as that of toner particle 1.
粒径35μmのフェライトコア100部に対して固形分で0.85部のシリコーン樹脂(東レダウコーエングシリコーン社製:SR2411)をニーダー装置を用い80℃でコーティングした後、150℃で1時間硬化し、その後冷却してキャリア1を得た。 100 parts of a ferrite core having a particle size of 35 μm is coated with 0.85 part of a solid resin (SR 2411 manufactured by Toray Dow Co. Silicone Co., Ltd.) at 80 ° C. using a kneader apparatus, and then cured at 150 ° C. for 1 hour Then, the carrier 1 was obtained by cooling.
キャリア1を92部そしてトナー1を8部とを、V型ブレンダーにて混合し現像剤1を得た。 The developer 1 was obtained by mixing 92 parts of the carrier 1 and 8 parts of the toner 1 with a V-type blender.
<評価>
(画像光沢の測定)
DocuCentre Color 500改造機に現像剤1を充填し、J紙(富士ゼロックス製)上に画像濃度が100%の画像を形成し、温度140℃で定着を行った。得られた画像について、偏角光沢計にて、60°光沢度を測定し、下記基準に基づいて評価した。得られた結果を表に示す。
◎: 10%未満
○: 10%以上、20%未満
△: 20%以上、30%未満
×: 30%以上
<Evaluation>
(Measurement of image gloss)
A DocuCentre Color 500 remodeled machine was filled with developer 1, an image having an image density of 100% was formed on J paper (manufactured by Fuji Xerox), and fixing was performed at a temperature of 140 ° C. About the obtained image, 60 degree glossiness was measured with the declination gloss meter, and it evaluated based on the following reference | standard. The results obtained are shown in the table.
◎: Less than 10% ○: 10% or more, less than 20% △: 20% or more, less than 30% ×: 30% or more
(剥離性評価)
剥離性は、画像光沢の評価に用いた画像の定着温度を変えた場合の巻きつきの発生温度を測定し、その結果に基づいて評価した。具体的には、先端余白4mmの画像密度100%サンプルを定着しヒートロールへの巻きつきを確認した。なお、定着機にはより剥離しやすいように剥離部材が取り付けられているが、この剥離部材により剥がれた後、用紙にそりが生じたものも、ヒートロールへの巻きつきは発生したものと見なした。
◎:巻きつき発生温度が230℃以上
○:巻きつき発生温度が220℃以上230℃未満
△:巻きつき発生温度が210℃以上220℃未満
×:巻きつき発生温度が200℃以上210℃未満
××:巻きつき発生温度が200℃未満
なお、230℃で巻きつきが発生しないものについては、ヒートロールの温度は230℃より高温にはしなかった。
(Peelability evaluation)
The peelability was evaluated based on the result of measuring the temperature at which the wrapping occurred when the fixing temperature of the image used for the evaluation of the image gloss was changed. Specifically, a sample with an image density of 100% having a tip margin of 4 mm was fixed, and winding around a heat roll was confirmed. Note that a peeling member is attached to the fixing device so that it is more easily peeled off. However, even if the paper is warped after being peeled off by this peeling member, it is considered that the winding around the heat roll has occurred. I did it.
A: Winding generation temperature is 230 ° C. or higher. ○: Winding generation temperature is 220 ° C. or higher and lower than 230 ° C. Δ: Winding generation temperature is 210 ° C. or higher and lower than 220 ° C. ×: Winding generation temperature is 200 ° C. or higher and lower than 210 ° C. X: Winding generation temperature is less than 200 ° C. Note that the temperature of the heat roll was not higher than 230 ° C. for those in which winding did not occur at 230 ° C.
(定着性評価)
定着性は、画像光沢の評価に用いた画像の定着温度を変えた場合のオフセットが起こらなかった最も低い定着温度(最低定着温度)及びオフセット発生する最も高い定着温度(高温オフセット)を測定し、以下の基準で評価した。
−最低定着温度−
◎:最低定着温度が110℃未満
○:最低定着温度が110℃以上120℃未満
△:最低定着温度が120℃以上130℃未満
×:最低定着温度が130℃以上140℃未満
××:最低定着温度が140℃以上
−高温オフセット−
◎:オフセット発生定着温度が230℃以上
○:オフセット発生定着温度が220℃以上230℃未満
△:オフセット発生定着温度が210℃以上220℃未満
×:オフセット発生定着温度が200℃以上210℃未満
××:オフセット発生定着温度が200℃未満
なお、230℃でオフセットが発生しないものについてはヒートロールの温度は230℃より高温にはしなかった。
(Fixability evaluation)
Fixability measures the lowest fixing temperature (lowest fixing temperature) at which no offset occurred when the fixing temperature of the image used for evaluation of image gloss was changed, and the highest fixing temperature (high temperature offset) at which the offset occurred, Evaluation was made according to the following criteria.
-Minimum fixing temperature-
A: Minimum fixing temperature is less than 110 ° C. ○: Minimum fixing temperature is 110 ° C. or more and less than 120 ° C. Δ: Minimum fixing temperature is 120 ° C. or more and less than 130 ° C. ×: Minimum fixing temperature is 130 ° C. or more and less than 140 ° C. XX: Minimum fixing Temperature is over 140 ℃ -High temperature offset-
A: Offset generation fixing temperature is 230 ° C. or higher. ○: Offset generation fixing temperature is 220 ° C. or higher and lower than 230 ° C. Δ: Offset generation fixing temperature is 210 ° C. or higher and lower than 220 ° C. x: Offset generation fixing temperature is 200 ° C. or higher and lower than 210 ° C. × X: Offset generation fixing temperature is less than 200 ° C. In the case where no offset occurs at 230 ° C., the temperature of the heat roll was not higher than 230 ° C.
(かぶり評価)
得られた現像剤1をDocuCentre Color 500改造機に充填し、高温高湿環境(30℃、90%RH)にて現像のクリーニングフィールドをノミナル+50V条件としてかぶり評価を行った。
感光体上のかぶり部分をテープ転写にて白紙(J紙)部に貼り付け、トナー重量を測定し、以下の基準で評価した。
◎: トナー重量<0.005g
○: トナー重量<0.01g
△: トナー重量<0.02g
×: トナー重量≧0.02g
評価結果を表に示す。
(Cover evaluation)
The obtained developer 1 was filled into a modified DocuCenter Color 500 machine, and the fogging evaluation was performed in a high temperature and high humidity environment (30 ° C., 90% RH) with the developing cleaning field set to a nominal + 50V condition.
The fogging portion on the photoreceptor was attached to a white paper (J paper) portion by tape transfer, and the toner weight was measured and evaluated according to the following criteria.
A: Toner weight <0.005 g
○: Toner weight <0.01 g
Δ: Toner weight <0.02 g
×: Toner weight ≧ 0.02 g
The evaluation results are shown in the table.
[実施例2]
乳化液Bを用いず、乳化液Aを68部とした以外は実施例1と同様にしてトナー粒子2を作成た。トナー粒子2のシリカの含有量は1.91質量%、カーボンブラックの分散径の平均は0.190μm、形状係数SF1は134であった。
トナー粒子2を用いた以外は実施例1と同様にしてトナー2を得た。トナー2のSF1はトナー粒子2と同じであった。さらに、トナー2を用いた以外は実施例1と同様にして現像剤2を得た。現像剤2を用いた以外は実施例1と同様にして評価した。得られた結果を表に示す。
[Example 2]
Toner particles 2 were prepared in the same manner as in Example 1 except that the emulsion B was not used and the emulsion A was 68 parts. The toner particles 2 had a silica content of 1.91% by mass, an average dispersion diameter of carbon black of 0.190 μm, and a shape factor SF1 of 134.
Toner 2 was obtained in the same manner as in Example 1 except that toner particle 2 was used. SF1 of toner 2 was the same as that of toner particle 2. Further, a developer 2 was obtained in the same manner as in Example 1 except that the toner 2 was used. Evaluation was conducted in the same manner as in Example 1 except that Developer 2 was used. The results obtained are shown in the table.
[実施例3]
EDTA1.5部を用いない以外は実施例1と同様にしてトナー粒子3を作製した。トナー粒子3のシリカの含有量は1.91質量%、カーボンブラックの分散径の平均は0.105μm、形状係数SF1は135であった。
トナー粒子3を用いた以外は実施例1と同様にしてトナー3を得た。トナー3のSF1はトナー粒子3と同じであった。さらに、トナー3を用いた以外は実施例1と同様にして現像剤3を得た。現像剤3を用いた以外は実施例1と同様にして評価した。得られた結果を表に示す。
[Example 3]
Toner particles 3 were produced in the same manner as in Example 1 except that 1.5 parts of EDTA was not used. The toner particles 3 had a silica content of 1.91% by mass, an average dispersion diameter of carbon black of 0.105 μm, and a shape factor SF1 of 135.
Toner 3 was obtained in the same manner as in Example 1 except that toner particle 3 was used. SF1 of toner 3 was the same as that of toner particle 3. Further, a developer 3 was obtained in the same manner as in Example 1 except that the toner 3 was used. Evaluation was conducted in the same manner as in Example 1 except that Developer 3 was used. The results obtained are shown in the table.
[実施例4]
乳化液F65部と乳化液B3部とワックス分散液C9部と界面活性剤(DOWFAX2A1、ダウケミカル(株)社製)2部とを混合し、その後、硫酸アルミニウム0.5部を添加し、45℃まで昇温して凝集粒子を形成させた。その後、乳化液Dを23部添加して凝集粒子に非晶性ポリエステル樹脂を被覆させ、EDTA1.5部を添加し、更に系内のpHが7.5になる様に水酸化ナトリウムを添加した。その後、85℃まで昇温し3時間加熱して凝集粒子の平均円形度が0.965になったところで冷却し、その後洗浄・乾燥を行い、トナー粒子4を得た。トナー粒子4のシリカの含有量は0.06質量%、カーボンブラックの分散径の平均は0.100μm、形状係数SF1は135であった。
トナー粒子4を用いた以外は実施例1と同様にしてトナー4を得た。トナー4のSF1はトナー粒子4と同じであった。さらに、トナー4を用いた以外は実施例1と同様にして現像剤4を得た。現像剤4を用いた以外は実施例1と同様にして評価した。得られた結果を表に示す。
[Example 4]
Emulsion F65 parts, emulsion B3 parts, wax dispersion C9 parts and surfactant (DOWFAX 2A1, manufactured by Dow Chemical Co., Ltd.) 2 parts are mixed, and then 0.5 parts of aluminum sulfate is added. The temperature was raised to 0 ° C. to form aggregated particles. Thereafter, 23 parts of Emulsion D was added to coat the agglomerated particles with an amorphous polyester resin, 1.5 parts of EDTA was added, and sodium hydroxide was further added so that the pH in the system was 7.5. . Thereafter, the temperature was raised to 85 ° C. and heated for 3 hours to cool the aggregated particles when the average circularity reached 0.965, and then washed and dried to obtain toner particles 4. The toner particles 4 had a silica content of 0.06% by mass, an average dispersion diameter of carbon black of 0.100 μm, and a shape factor SF1 of 135.
A toner 4 was obtained in the same manner as in Example 1 except that the toner particles 4 were used. The SF 1 of the toner 4 was the same as that of the toner particles 4. Further, a developer 4 was obtained in the same manner as in Example 1 except that the toner 4 was used. Evaluation was performed in the same manner as in Example 1 except that Developer 4 was used. The results obtained are shown in the table.
[実施例5]
乳化液E31部と乳化液F37部とワックス分散液C9部と界面活性剤(DOWFAX2A1、ダウケミカル(株)社製)2部とを混合し、その後、硫酸アルミニウム0.5部を添加し、45℃まで昇温して凝集粒子を形成させた。その後、乳化液Dを23部添加して凝集粒子に非晶性ポリエステル樹脂を被覆させ、EDTA1.5部を添加し、更に系内のpHが7.5になる様に水酸化ナトリウムを添加した。その後、85℃まで昇温し3時間加熱して凝集粒子の平均円形度が0.965になったところで冷却し、その後洗浄・乾燥を行い、トナー粒子5を得た。トナー粒子5のシリカの含有量は1.39質量%、カーボンブラックの分散径の平均は0.025μm、形状係数SF1は135であった。
トナー粒子5を用いた以外は実施例1と同様にしてトナー5を得た。トナー5のSF1はトナー粒子5と同じであった。さらに、トナー5を用いた以外は実施例1と同様にして現像剤5を得た。現像剤5を用いた以外は実施例1と同様にして評価した。得られた結果を表に示す。
[Example 5]
Emulsified liquid E31 parts, emulsified liquid F37 parts, wax dispersion C9 parts, and surfactant (DOWFAX 2A1, manufactured by Dow Chemical Co., Ltd.) 2 parts were mixed, and then 0.5 parts of aluminum sulfate was added. The temperature was raised to 0 ° C. to form aggregated particles. Thereafter, 23 parts of Emulsion D was added to coat the agglomerated particles with an amorphous polyester resin, 1.5 parts of EDTA was added, and sodium hydroxide was further added so that the pH in the system was 7.5. . Thereafter, the temperature was raised to 85 ° C. and heated for 3 hours to cool the aggregated particles when the average circularity reached 0.965, followed by washing and drying to obtain toner particles 5. The toner particles 5 had a silica content of 1.39% by mass, an average dispersion diameter of carbon black of 0.025 μm, and a shape factor SF1 of 135.
A toner 5 was obtained in the same manner as in Example 1 except that the toner particles 5 were used. The SF1 of the toner 5 was the same as that of the toner particles 5. Further, a developer 5 was obtained in the same manner as in Example 1 except that the toner 5 was used. Evaluation was performed in the same manner as in Example 1 except that Developer 5 was used. The results obtained are shown in the table.
[比較例1]
疎水性シリカ(R972)100部と界面活性剤(テイカパワーBN2060、テイカ(株)社製)10部とをイオン交換水233部に加え、超音波分散機にて分散し分散液Xを得た。
カーボンブラック(R330)100部と界面活性剤(テイカパワーBN2060、テイカ(株)社製)7部とをイオン交換水233部に加え、超音波分散機にて分散し分散液Yを得た。
疎水性シリカとカーボンブラックを加えない以外は乳化液Bを得る方法と同様にして結晶性ポリエステル樹脂を含む乳化液Gを得た。
初期の混合(乳化液A60部と乳化液B8部とワックス分散液C9部と界面活性剤2部)を、乳化液D50部と乳化液E8部とワックス分散液C9部と分散液X2部と分散液Y6部とを用いて行った以外はトナー粒子1の作成と同様にしてトナー粒子6を得た。トナー粒子6のシリカの含有量は0.04質量%、カーボンブラックの分散径の平均は0.25μm、形状係数SF1は134であった。
トナー粒子6を用いた以外は実施例1と同様にしてトナー6を得た。トナー6のSF1はトナー粒子6と同じであった。さらに、トナー6を用いた以外は実施例1と同様にして現像剤6を得た。現像剤6を用いた以外は実施例1と同様にして評価した。得られた結果を表に示す。
[Comparative Example 1]
100 parts of hydrophobic silica (R972) and 10 parts of a surfactant (Taika Power BN2060, manufactured by Teika Co., Ltd.) were added to 233 parts of ion-exchanged water and dispersed with an ultrasonic disperser to obtain a dispersion X. .
100 parts of carbon black (R330) and 7 parts of a surfactant (Taika Power BN2060, manufactured by Teika Co., Ltd.) were added to 233 parts of ion-exchanged water and dispersed with an ultrasonic disperser to obtain dispersion Y.
An emulsion G containing a crystalline polyester resin was obtained in the same manner as in the method of obtaining the emulsion B except that hydrophobic silica and carbon black were not added.
Initial mixing (60 parts of emulsion A, 8 parts of emulsion B, 9 parts of wax dispersion C and 2 parts of surfactant), 50 parts of emulsion D, 8 parts of emulsion E, 9 parts of wax dispersion C and 2 parts of dispersion X A toner particle 6 was obtained in the same manner as in the preparation of the toner particle 1 except that the liquid Y6 was used. The toner particles 6 had a silica content of 0.04% by mass, an average dispersion diameter of carbon black of 0.25 μm, and a shape factor SF1 of 134.
A toner 6 was obtained in the same manner as in Example 1 except that the toner particles 6 were used. The SF1 of the toner 6 was the same as that of the toner particles 6. Further, a developer 6 was obtained in the same manner as in Example 1 except that the toner 6 was used. Evaluation was conducted in the same manner as in Example 1 except that Developer 6 was used. The results obtained are shown in the table.
[比較例2]
分散液Xを用いない以外は比較例1と同様にしてトナー粒子7を得た。トナー粒子7のシリカの含有量は0質量%、カーボンブラックの分散径の平均は0.35μm、形状係数SF1は132であった。
トナー粒子7を用いた以外は実施例1と同様にしてトナー7を得た。トナー7のSF1はトナー粒子7と同じであった。さらに、トナー7を用いた以外は実施例1と同様にして現像剤7を得た。現像剤7を用いた以外は実施例1と同様にして評価した。得られた結果を表に示す。
[Comparative Example 2]
Toner particles 7 were obtained in the same manner as in Comparative Example 1 except that the dispersion X was not used. The toner particles 7 had a silica content of 0% by mass, an average dispersion diameter of carbon black of 0.35 μm, and a shape factor SF1 of 132.
A toner 7 was obtained in the same manner as in Example 1 except that the toner particles 7 were used. The SF1 of toner 7 was the same as that of toner particle 7. Further, a developer 7 was obtained in the same manner as in Example 1 except that the toner 7 was used. Evaluation was conducted in the same manner as in Example 1 except that Developer 7 was used. The results obtained are shown in the table.
[比較例3]
分散液Xを0.04部にした以外は比較例1と同様にトナー粒子8を得た。トナー粒子8のシリカの含有量は0.04質量%、カーボンブラックの分散径の平均は、0.35μm、形状係数SF1は134であった。
トナー粒子1の代わりにトナー粒子8を用いた以外は実施例1と同様にしてトナー8を得た。トナー8のSF1はトナー粒子8と同じであった。更にトナー1の代わりにトナー8を用いた以外は実施例1と同様にして現像剤8を得た。現像剤8を用いた以外は実施例1と同様にして評価した。得られた結果を表に示す。
[Comparative Example 3]
Toner particles 8 were obtained in the same manner as in Comparative Example 1 except that the dispersion X was changed to 0.04 part. The toner particles 8 had a silica content of 0.04% by mass, an average dispersion diameter of carbon black of 0.35 μm, and a shape factor SF1 of 134.
Toner 8 was obtained in the same manner as in Example 1 except that toner particle 8 was used instead of toner particle 1. The SF1 of the toner 8 was the same as that of the toner particle 8. Further, a developer 8 was obtained in the same manner as in Example 1 except that the toner 8 was used instead of the toner 1. Evaluation was performed in the same manner as in Example 1 except that Developer 8 was used. The results obtained are shown in the table.
1Y、1M、1C、1K、107 感光体(像保持体)
2Y、2M、2C、2K、108 帯電ローラ
3Y、3M、3C、3K レーザ光線
3、110 露光装置
4Y、4M、4C、4K、111 現像装置(現像手段)
5Y、5M、5C、5K 1次転写ローラ
6Y、6M、6C、6K、113 感光体クリーニング装置(クリーニング手段)
8Y、8M、8C、8K トナーカートリッジ
10Y、10M、10C、10K ユニット
20 中間転写ベルト
22 駆動ローラ
24 支持ローラ
26 2次転写ローラ(転写手段)
28、115 定着装置(定着手段)
30 中間転写体クリーニング装置
112 転写装置
116 取り付けレール
117 除電露光のための開口部
118 露光のための開口部
200 プロセスカートリッジ、
P、300 記録紙(被転写体)
1Y, 1M, 1C, 1K, 107 photoconductor (image carrier)
2Y, 2M, 2C, 2K, 108 Charging roller 3Y, 3M, 3C, 3K Laser beam 3, 110 Exposure device 4Y, 4M, 4C, 4K, 111 Developing device (developing means)
5Y, 5M, 5C, 5K Primary transfer rollers 6Y, 6M, 6C, 6K, 113 Photoconductor cleaning device (cleaning means)
8Y, 8M, 8C, 8K Toner cartridge 10Y, 10M, 10C, 10K Unit 20 Intermediate transfer belt 22 Drive roller 24 Support roller 26 Secondary transfer roller (transfer means)
28, 115 Fixing device (fixing means)
30 Intermediate transfer member cleaning device 112 Transfer device 116 Mounting rail 117 Opening 118 for static elimination exposure Opening 200 for exposure Process cartridge,
P, 300 Recording paper (transfer object)
Claims (9)
前記トナー粒子中における前記着色剤の分散径の平均が0.02μm以上0.2μm以下であり、前記トナー粒子中における前記無機粒子の含有量が0.05質量%以上2質量%以下であり、形状係数SF1が115以上145以下である静電荷像現像用トナー。 Toner particles containing at least carbon black and inorganic particles as a binder resin and a colorant, and an external additive,
The average dispersion diameter of the colorant in the toner particles is 0.02 μm or more and 0.2 μm or less, and the content of the inorganic particles in the toner particles is 0.05% by mass or more and 2% by mass or less, An electrostatic charge image developing toner having a shape factor SF1 of 115 to 145.
前記着色樹脂分散液と、第二の結着樹脂を分散した結着樹脂分散液とを混合して前記着色樹脂と前記第二の結着樹脂とを含む凝集粒子の分散液を調製する凝集粒子分散液調製工程と、
加熱により前記凝集粒子を融合する融合工程と、を含む請求項1又は請求項2に記載の静電荷像現像用トナーの製造方法。 An aqueous medium is added to a mixed solution containing a first binder resin containing a crystalline polyester resin, a colorant, inorganic particles, an organic solvent, and a basic compound, followed by phase inversion emulsification, and then the organic solvent is removed. A colored resin dispersion preparing step of preparing a colored resin dispersion in which a colored resin containing the first binder resin, the colorant, and the inorganic particles is dispersed,
Aggregated particles for preparing a dispersion of aggregated particles containing the colored resin and the second binder resin by mixing the colored resin dispersion and a binder resin dispersion in which a second binder resin is dispersed A dispersion preparation step;
The method for producing a toner for developing an electrostatic charge image according to claim 1, comprising a fusing step of fusing the aggregated particles by heating.
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