JP6387951B2 - Toner for electrostatic latent image development - Google Patents
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Description
本発明は、静電潜像現像用トナーに関し、特にカプセルトナーに関する。 The present invention relates to an electrostatic latent image developing toner, and more particularly to a capsule toner.
カプセルトナーに含まれるトナー粒子は、コアと、コアの表面を覆うシェル層(カプセル層)とを備える。コアをシェル層で覆うことで、トナーの耐熱保存性を向上させることができる。特許文献1に記載されるトナーでは、コアが、Tg(ガラス転移点)60〜100℃、質量平均分子量(Mw)1000〜5000、数平均分子量(Mn)に対する質量平均分子量(Mw)の比率(Mw/Mn)1.0〜1.3の樹脂を、10〜30質量%の割合で含有する。 The toner particles contained in the capsule toner include a core and a shell layer (capsule layer) that covers the surface of the core. By covering the core with the shell layer, the heat resistant storage stability of the toner can be improved. In the toner described in Patent Document 1, the core has a Tg (glass transition point) of 60 to 100 ° C., a mass average molecular weight (Mw) of 1000 to 5000, and a ratio of the mass average molecular weight (Mw) to the number average molecular weight (Mn) ( Mw / Mn) 1.0 to 1.3 is contained at a ratio of 10 to 30% by mass.
しかしながら、特許文献1に記載されるトナーを用いて画像を形成する場合、現像スリーブ及び感光体ドラム等にトナーが融着することがあり、必ずしも高い画質の画像を形成できるとは限らない。 However, when an image is formed using the toner described in Patent Document 1, the toner may be fused to the developing sleeve, the photosensitive drum, and the like, and an image with high image quality is not always formed.
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、耐熱保存性、定着性、及び耐融着性に優れる静電潜像現像用トナーを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a toner for developing an electrostatic latent image that is excellent in heat-resistant storage stability, fixing properties, and anti-fusing properties.
本発明に係る静電潜像現像用トナーは、結着樹脂を含有するコアと、前記コアの表面を覆うシェル層とを備えるトナー粒子を、複数含む。前記コアは、数平均分子量1000以上2500以下、かつ、質量平均分子量1000以上2500以下の低分子量樹脂を、前記結着樹脂全部に対して5質量%以上10質量%以下の割合で含有する。前記低分子量樹脂の軟化点は50℃以上70℃以下である。前記低分子量樹脂の、数平均分子量に対する質量平均分子量の比率は、1.00以上1.20以下である。 The electrostatic latent image developing toner according to the present invention includes a plurality of toner particles each including a core containing a binder resin and a shell layer covering the surface of the core. The core contains a low molecular weight resin having a number average molecular weight of 1000 or more and 2500 or less and a mass average molecular weight of 1000 or more and 2500 or less at a ratio of 5% by mass or more and 10% by mass or less with respect to the whole binder resin. The softening point of the low molecular weight resin is 50 ° C. or higher and 70 ° C. or lower. The ratio of the weight average molecular weight to the number average molecular weight of the low molecular weight resin is from 1.00 to 1.20.
本発明によれば、耐熱保存性、定着性、及び耐融着性に優れる静電潜像現像用トナーを提供することが可能になる。 According to the present invention, it is possible to provide a toner for developing an electrostatic latent image that is excellent in heat-resistant storage stability, fixability, and fusing resistance.
本発明の実施形態について説明する。なお、粉体(より具体的には、トナーコア、トナー母粒子、外添剤、又はトナー等)に関する評価結果(形状又は物性などを示す値)は、何ら規定していなければ、粉体から平均的な粒子を相当数選び取って、それら平均的な粒子の各々について測定した値の個数平均である。 An embodiment of the present invention will be described. Note that the evaluation results (values indicating the shape or physical properties) of the powder (more specifically, the toner core, toner base particles, external additive, toner, etc.) are averaged from the powder unless otherwise specified. This is the number average of the values measured for each of the average particles by selecting a significant number of such particles.
粉体の個数平均粒子径は、何ら規定していなければ、顕微鏡を用いて測定された1次粒子の円相当径(粒子の投影面積と同じ面積を有する円の直径)の個数平均値である。また、粉体の体積平均粒子径(MV:Mean Volume diameter)の測定値は、何ら規定していなければ、レーザー回折/散乱式粒度分布測定装置(株式会社堀場製作所製「LA−750」)を用いて測定した値である。また、円形度(=粒子の投影面積と等しい円の周囲長/粒子の周囲長)の測定値は、何ら規定していなければ、フロー式粒子像分析装置(シスメックス株式会社製「FPIA(登録商標)−3000」)を用いて、相当数(例えば、3000個)の粒子について測定した値の個数平均である。 The number average particle diameter of the powder is the number average value of the equivalent circle diameter of primary particles (diameter of a circle having the same area as the projected area of the particles) measured using a microscope unless otherwise specified. . Moreover, the measured value of the volume average particle diameter (MV) of the powder is a laser diffraction / scattering type particle size distribution measuring device (“LA-750” manufactured by Horiba, Ltd.) unless otherwise specified. It is the value measured using. In addition, the measurement value of the circularity (= peripheral length of a circle equal to the projected area of the particle / peripheral length of the particle) is not specified, the flow particle image analyzer (“FPIA (registered trademark)” manufactured by Sysmex Corporation) ) -3000 ") is the number average of the values measured for a substantial number (eg 3000) of particles.
以下、化合物名の後に「系」を付けて、化合物及びその誘導体を包括的に総称する場合がある。化合物名の後に「系」を付けて重合体名を表す場合には、重合体の繰返し単位が化合物又はその誘導体に由来することを意味する。また、アクリル及びメタクリルを包括的に「(メタ)アクリル」と総称する場合がある。 Hereinafter, a compound and its derivatives may be generically named by adding “system” after the compound name. When the name of a polymer is expressed by adding “system” after the compound name, it means that the repeating unit of the polymer is derived from the compound or a derivative thereof. Acrylic and methacrylic are sometimes collectively referred to as “(meth) acrylic”.
本実施形態に係るトナーは、例えば正帯電性トナーとして、静電潜像の現像に好適に用いることができる。本実施形態のトナーは、複数のトナー粒子(それぞれ後述する構成を有する粒子)を含む粉体である。トナーは、1成分現像剤として使用してもよい。また、混合装置(例えば、ボールミル)を用いてトナーとキャリアとを混合して2成分現像剤を調製してもよい。高画質の画像を形成するためには、キャリアとしてフェライトキャリアを使用することが好ましい。また、長期にわたって高画質の画像を形成するためには、キャリアコアと、キャリアコアを被覆する樹脂層とを備える磁性キャリア粒子を使用することが好ましい。磁性キャリア粒子を作製するためには、磁性材料でキャリアコアを形成してもよいし、磁性粒子を分散させた樹脂でキャリアコアを形成してもよい。また、キャリアコアを被覆する樹脂層中に磁性粒子を分散させてもよい。高画質の画像を形成するためには、2成分現像剤におけるトナーの量は、キャリア100質量部に対して、5質量部以上15質量部以下であることが好ましい。なお、正帯電性トナーは、キャリアとの摩擦により正に帯電する。 The toner according to the exemplary embodiment can be suitably used for developing an electrostatic latent image, for example, as a positively chargeable toner. The toner of the present exemplary embodiment is a powder that includes a plurality of toner particles (each having a configuration described later). The toner may be used as a one-component developer. Alternatively, a two-component developer may be prepared by mixing toner and carrier using a mixing device (for example, a ball mill). In order to form a high-quality image, it is preferable to use a ferrite carrier as a carrier. In order to form a high-quality image over a long period of time, it is preferable to use magnetic carrier particles including a carrier core and a resin layer covering the carrier core. In order to produce magnetic carrier particles, the carrier core may be formed from a magnetic material, or the carrier core may be formed from a resin in which magnetic particles are dispersed. Further, magnetic particles may be dispersed in the resin layer covering the carrier core. In order to form a high-quality image, the amount of toner in the two-component developer is preferably 5 parts by mass or more and 15 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the carrier. The positively chargeable toner is positively charged by friction with the carrier.
本実施形態に係るトナーに含まれるトナー粒子は、結着樹脂を含有するコア(以下、トナーコアと記載する)と、トナーコアの表面を覆うシェル層(カプセル層)とを備える。シェル層は、実質的に樹脂から構成される。例えば、低温で溶融するトナーコアを、耐熱性に優れるシェル層で覆うことで、トナーの耐熱保存性及び低温定着性の両立を図ることが可能になる。シェル層を構成する樹脂中に添加剤が分散していてもよい。シェル層は、トナーコアの表面全体を覆っていてもよいし、トナーコアの表面を部分的に覆っていてもよい。トナーコア及び/又はシェル層の表面に外添剤が付着していてもよい。また、トナーコアの表面に複数のシェル層が積層されてもよい。なお、必要がなければ外添剤を割愛してもよい。以下、外添剤が付着する前のトナー粒子を、トナー母粒子と記載する。 The toner particles contained in the toner according to the present embodiment include a core containing a binder resin (hereinafter referred to as a toner core) and a shell layer (capsule layer) that covers the surface of the toner core. The shell layer is substantially composed of a resin. For example, by covering a toner core that melts at a low temperature with a shell layer having excellent heat resistance, it is possible to achieve both heat-resistant storage stability and low-temperature fixability of the toner. Additives may be dispersed in the resin constituting the shell layer. The shell layer may cover the entire surface of the toner core or may partially cover the surface of the toner core. An external additive may be attached to the surface of the toner core and / or the shell layer. A plurality of shell layers may be laminated on the surface of the toner core. If not necessary, the external additive may be omitted. Hereinafter, the toner particles before the external additive adheres are referred to as toner mother particles.
本実施形態に係るトナーは、例えば電子写真装置(画像形成装置)において画像の形成に用いることができる。以下、電子写真装置による画像形成方法の一例について説明する。 The toner according to the exemplary embodiment can be used for image formation in, for example, an electrophotographic apparatus (image forming apparatus). Hereinafter, an example of an image forming method using an electrophotographic apparatus will be described.
まず、画像データに基づいて感光体(例えば、感光体ドラムの表層部)に静電潜像を形成する。次に、形成された静電潜像を、トナーを含む現像剤を用いて現像する。現像工程では、感光体の近傍に配置された現像スリーブ(例えば、現像器内の現像ローラーの表層部)上のトナー(摩擦により帯電したトナー)を静電潜像に付着させて、感光体上にトナー像を形成する。そして、続く転写工程では、感光体上のトナー像を中間転写体(例えば、転写ベルト)に転写した後、さらに中間転写体上のトナー像を記録媒体(例えば、紙)に転写する。その後、トナーを加熱して、記録媒体にトナーを定着させる。その結果、記録媒体に画像が形成される。例えば、ブラック、イエロー、マゼンタ、及びシアンの4色のトナー像を重ね合わせることで、フルカラー画像を形成することができる。 First, an electrostatic latent image is formed on a photoconductor (for example, a surface layer portion of a photoconductor drum) based on image data. Next, the formed electrostatic latent image is developed using a developer containing toner. In the developing process, toner (toner charged by friction) on a developing sleeve (for example, a surface layer portion of a developing roller in the developing device) disposed in the vicinity of the photosensitive member is attached to the electrostatic latent image, and then on the photosensitive member. A toner image is formed on the surface. In the subsequent transfer step, the toner image on the photosensitive member is transferred to an intermediate transfer member (for example, a transfer belt), and then the toner image on the intermediate transfer member is further transferred to a recording medium (for example, paper). Thereafter, the toner is heated to fix the toner on the recording medium. As a result, an image is formed on the recording medium. For example, a full color image can be formed by superposing four color toner images of black, yellow, magenta, and cyan.
本実施形態に係るトナーは、次に示す基本構成を有する静電潜像現像用トナーである。 The toner according to this embodiment is an electrostatic latent image developing toner having the following basic configuration.
(トナーの基本構成)
トナーコアが、数平均分子量(Mn)1000以上2500以下、かつ、質量平均分子量(Mw)1000以上2500以下の樹脂を、結着樹脂全部に対して5質量%以上10質量%以下の割合で含有する。以下、数平均分子量1000以上2500以下、かつ、質量平均分子量1000以上2500以下の樹脂を、低分子量樹脂と記載する。トナーコアに含有される低分子量樹脂の軟化点(Tm)は50℃以上70℃以下である。トナーコアに含有される低分子量樹脂の、数平均分子量(Mn)に対する質量平均分子量(Mw)の比率(分子量分布:Mw/Mn)は1.00以上1.20以下である。以下、軟化点50℃以上70℃以下、かつ、分子量分布(Mw/Mn)1.00以上1.20以下の低分子量樹脂を、特定低分子量樹脂と記載する。
(Basic toner configuration)
The toner core contains a resin having a number average molecular weight (Mn) of 1000 or more and 2500 or less and a mass average molecular weight (Mw) of 1000 or more and 2500 or less in a proportion of 5% by mass or more and 10% by mass or less with respect to the entire binder resin. . Hereinafter, a resin having a number average molecular weight of 1000 or more and 2500 or less and a mass average molecular weight of 1000 or more and 2500 or less is referred to as a low molecular weight resin. The softening point (Tm) of the low molecular weight resin contained in the toner core is 50 ° C. or higher and 70 ° C. or lower. The ratio of the weight average molecular weight (Mw) to the number average molecular weight (Mn) of the low molecular weight resin contained in the toner core (molecular weight distribution: Mw / Mn) is 1.00 or more and 1.20 or less. Hereinafter, a low molecular weight resin having a softening point of 50 ° C. or more and 70 ° C. or less and a molecular weight distribution (Mw / Mn) of 1.00 or more and 1.20 or less is referred to as a specific low molecular weight resin.
上記基本構成において、軟化点(Tm)、数平均分子量(Mn)、及び質量平均分子量(Mw)の測定方法は、後述する実施例と同じ方法又はその代替方法である。なお、樹脂の軟化点(Tm)は、例えば樹脂の分子量又は架橋性を変えることによって調整できる。また、樹脂の分子量は、樹脂の重合条件(より具体的には、重合開始剤の使用量、重合温度、又は重合時間等)を変えることによって調整できる。例えば、重合温度(重合時の反応温度)を下げたり、樹脂の合成に使用する材料を溶かす溶媒の量を減らしたり、重合開始剤の使用量を減らしたりすれば、樹脂の分子量を小さくすることができる。 In the above basic configuration, the method for measuring the softening point (Tm), the number average molecular weight (Mn), and the mass average molecular weight (Mw) is the same method as in Examples described later or an alternative method thereof. The softening point (Tm) of the resin can be adjusted by changing the molecular weight or crosslinkability of the resin, for example. The molecular weight of the resin can be adjusted by changing the polymerization conditions of the resin (more specifically, the amount of polymerization initiator used, the polymerization temperature, or the polymerization time). For example, if the polymerization temperature (reaction temperature during polymerization) is lowered, the amount of solvent used to dissolve the materials used for resin synthesis is reduced, or the amount of polymerization initiator used is reduced, the molecular weight of the resin is reduced. Can do.
本実施形態に係るトナーでは、トナーコアが、トナーコア全体に対して5質量%以上10質量%以下の割合で、特定低分子量樹脂を含有する。トナーコアが2種以上の特定低分子量樹脂を含有する場合には、それら特定低分子量樹脂の合計量が、トナーコア全体に対して5質量%以上10質量%以下である。 In the toner according to the exemplary embodiment, the toner core contains the specific low molecular weight resin in a ratio of 5% by mass to 10% by mass with respect to the entire toner core. When the toner core contains two or more types of specific low molecular weight resins, the total amount of the specific low molecular weight resins is 5% by mass or more and 10% by mass or less with respect to the entire toner core.
トナーコアに低分子量樹脂を含有させることで、トナーの低温定着性を向上させることが可能になる。詳しくは、低分子量樹脂を含有するトナーコアは、加熱による粘度変化がシャープになる。すなわち、所定の温度を超えると、急激にトナーコアの粘度が低下する。しかし、粉砕法で作製されたトナーコアの表面にシェル層を形成する場合、シェル層形成工程において、トナーコアから低分子量樹脂が溶出し易いことを、発明者が見出した。そして、トナーコアから低分子量樹脂が溶出した場合、溶出した低分子量樹脂が、シェル層の表面に再付着してトナーの完成品にも残り、画像形成時において現像スリーブ及び感光体ドラム等に対するトナー融着を引き起こすことを、発明者が見出した。トナーコアからの低分子量樹脂の溶出は、耐熱性樹脂(詳しくは、熱硬化性樹脂、又は軟化点(Tm)100℃以上の樹脂)を含有するシェル層を形成する場合に特に生じ易い。 By including a low molecular weight resin in the toner core, it becomes possible to improve the low-temperature fixability of the toner. Specifically, a toner core containing a low molecular weight resin has a sharp change in viscosity due to heating. That is, when the temperature exceeds a predetermined temperature, the viscosity of the toner core rapidly decreases. However, the inventors have found that when a shell layer is formed on the surface of a toner core produced by a pulverization method, the low molecular weight resin is easily eluted from the toner core in the shell layer forming step. When the low molecular weight resin is eluted from the toner core, the eluted low molecular weight resin is reattached to the surface of the shell layer and remains on the finished toner, and the toner melts on the developing sleeve and the photosensitive drum during image formation. The inventor has found that it causes wearing. The elution of the low molecular weight resin from the toner core is particularly likely to occur when a shell layer containing a heat resistant resin (specifically, a thermosetting resin or a resin having a softening point (Tm) of 100 ° C. or higher) is formed.
上記課題を解決するため、発明者は実験及び検討を重ね、上記基本構成を有するトナーを発明した。トナーが上記基本構成を有することで、トナーの耐熱保存性及び低温定着性を両立させて、かつ、画像形成時におけるトナー融着の発生を抑制することが可能になる。特定低分子量樹脂の分子量分布(Mw/Mn)がシャープである(1.0に近い)ことで、シェル層形成工程におけるトナーコアからの低分子量樹脂の溶出を抑制することが可能になる。また、特定低分子量樹脂の軟化点が50℃以上70℃以下であることで、トナーの耐熱保存性及び低温定着性を両立させることが可能になる。 In order to solve the above problems, the inventor has conducted experiments and studies and invented a toner having the above basic configuration. When the toner has the above basic configuration, it is possible to achieve both heat-resistant storage stability and low-temperature fixability of the toner, and to suppress occurrence of toner fusion during image formation. When the molecular weight distribution (Mw / Mn) of the specific low molecular weight resin is sharp (close to 1.0), it is possible to suppress elution of the low molecular weight resin from the toner core in the shell layer forming step. In addition, when the softening point of the specific low molecular weight resin is 50 ° C. or higher and 70 ° C. or lower, it is possible to achieve both heat resistant storage stability and low temperature fixability of the toner.
トナーの耐熱保存性及び低温定着性の両立を図るためには、シェル層が、トナーコアの表面領域のうち、50%以上99%以下の面積を覆っていることが好ましい。トナーの耐熱保存性及び低温定着性の両立を図るためには、シェル層の最大厚さが50nm以上150nm以下であることが好ましい。 In order to achieve both heat-resistant storage stability and low-temperature fixability of the toner, it is preferable that the shell layer covers an area of 50% to 99% of the surface area of the toner core. In order to achieve both heat-resistant storage stability and low-temperature fixability of the toner, the maximum thickness of the shell layer is preferably 50 nm or more and 150 nm or less.
トナーの耐熱保存性及び低温定着性の両立を図るためには、トナーの体積平均粒子径(MV)が4μm以上9μm以下であることが好ましい。 In order to achieve both the heat resistant storage stability and the low-temperature fixability of the toner, the toner preferably has a volume average particle diameter (MV) of 4 μm or more and 9 μm or less.
次に、トナーコアを形成するための材料(以下、トナーコア材料と記載する)と、シェル層を形成するための材料(以下、シェル材料と記載する)とについて説明する。トナー粒子を形成するために適した樹脂は、以下のとおりである。 Next, a material for forming the toner core (hereinafter referred to as toner core material) and a material for forming the shell layer (hereinafter referred to as shell material) will be described. Resins suitable for forming toner particles are as follows.
<好適な熱可塑性樹脂>
トナー粒子(特に、トナーコア及びシェル層)を構成する熱可塑性樹脂としては、例えば、スチレン系樹脂、アクリル酸系樹脂(より具体的には、アクリル酸エステル重合体又はメタクリル酸エステル重合体等)、オレフィン系樹脂(より具体的には、ポリエチレン樹脂又はポリプロピレン樹脂等)、ビニル樹脂(より具体的には、塩化ビニル樹脂、ポリビニルアルコール、ビニルエーテル樹脂、又はN−ビニル樹脂等)、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、又はウレタン樹脂が好ましい。また、これら各樹脂の共重合体、すなわち上記樹脂中に任意の繰返し単位が導入された共重合体(より具体的には、スチレン−アクリル酸系樹脂又はスチレン−ブタジエン系樹脂等)も、トナー粒子を構成する熱可塑性樹脂として好ましい。
<Preferable thermoplastic resin>
Examples of the thermoplastic resin constituting the toner particles (particularly, the toner core and the shell layer) include, for example, a styrene resin, an acrylic resin (more specifically, an acrylic ester polymer or a methacrylic ester polymer), Olefin resin (more specifically, polyethylene resin or polypropylene resin), vinyl resin (more specifically, vinyl chloride resin, polyvinyl alcohol, vinyl ether resin, or N-vinyl resin), polyester resin, polyamide resin Or urethane resin is preferred. A copolymer of each of these resins, that is, a copolymer in which an arbitrary repeating unit is introduced into the resin (specifically, a styrene-acrylic acid resin or a styrene-butadiene resin) is also used as a toner. It is preferable as a thermoplastic resin constituting the particles.
熱可塑性樹脂は、1種以上の熱可塑性モノマーを、付加重合、共重合、又は縮重合させることで得られる。なお、熱可塑性モノマーは、単独重合により熱可塑性樹脂になるモノマー(より具体的には、アクリル酸系モノマー又はスチレン系モノマー等)、又は縮重合により熱可塑性樹脂になるモノマー(例えば、縮重合によりポリエステル樹脂になるアルコール及びカルボン酸)である。 The thermoplastic resin can be obtained by addition polymerization, copolymerization, or condensation polymerization of one or more thermoplastic monomers. The thermoplastic monomer is a monomer that becomes a thermoplastic resin by homopolymerization (more specifically, an acrylic acid monomer or a styrene monomer), or a monomer that becomes a thermoplastic resin by condensation polymerization (for example, by condensation polymerization). Alcohol and carboxylic acid to be polyester resin).
スチレン−アクリル酸系樹脂は、1種以上のスチレン系モノマーと1種以上のアクリル酸系モノマーとの共重合体である。スチレン−アクリル酸系樹脂を合成するためには、例えば以下に示すような、スチレン系モノマー及びアクリル酸系モノマーを好適に使用できる。アクリル酸系モノマーを用いることで、スチレン−アクリル酸系樹脂にカルボキシル基を導入できる。また、水酸基を有するモノマー(より具体的には、p−ヒドロキシスチレン、m−ヒドロキシスチレン、又は(メタ)アクリル酸ヒドロキシアルキルエステル等)を用いることで、スチレン−アクリル酸系樹脂に水酸基を導入できる。 The styrene-acrylic acid resin is a copolymer of one or more styrene monomers and one or more acrylic monomers. In order to synthesize a styrene-acrylic acid resin, for example, a styrene monomer and an acrylic acid monomer as shown below can be suitably used. By using an acrylic acid monomer, a carboxyl group can be introduced into the styrene-acrylic acid resin. Further, by using a monomer having a hydroxyl group (more specifically, p-hydroxystyrene, m-hydroxystyrene, (meth) acrylic acid hydroxyalkyl ester, or the like), the hydroxyl group can be introduced into the styrene-acrylic acid resin. .
スチレン系モノマーの好適な例としては、スチレン、アルキルスチレン(より具体的には、α−メチルスチレン、p−エチルスチレン、又は4−tert−ブチルスチレン等)、p−ヒドロキシスチレン、m−ヒドロキシスチレン、ビニルトルエン、α−クロロスチレン、o−クロロスチレン、m−クロロスチレン、又はp−クロロスチレンが挙げられる。 Preferable examples of the styrene monomer include styrene, alkyl styrene (more specifically, α-methyl styrene, p-ethyl styrene, 4-tert-butyl styrene, etc.), p-hydroxy styrene, m-hydroxy styrene. , Vinyl toluene, α-chlorostyrene, o-chlorostyrene, m-chlorostyrene, or p-chlorostyrene.
アクリル酸系モノマーの好適な例としては、(メタ)アクリル酸、(メタ)アクリル酸アルキルエステル、又は(メタ)アクリル酸ヒドロキシアルキルエステルが挙げられる。(メタ)アクリル酸アルキルエステルの好適な例としては、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸n−プロピル、(メタ)アクリル酸iso−プロピル、(メタ)アクリル酸n−ブチル、(メタ)アクリル酸iso−ブチル、又は(メタ)アクリル酸2−エチルヘキシルが挙げられる。(メタ)アクリル酸ヒドロキシアルキルエステルの好適な例としては、(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸3−ヒドロキシプロピル、(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシプロピル、又は(メタ)アクリル酸4−ヒドロキシブチルが挙げられる。 Preferable examples of the acrylic acid monomer include (meth) acrylic acid, (meth) acrylic acid alkyl ester, or (meth) acrylic acid hydroxyalkyl ester. Suitable examples of the (meth) acrylic acid alkyl ester include methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, n-propyl (meth) acrylate, iso-propyl (meth) acrylate, and (meth) acrylic. Examples include n-butyl acid, iso-butyl (meth) acrylate, or 2-ethylhexyl (meth) acrylate. Suitable examples of the (meth) acrylic acid hydroxyalkyl ester include 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 3-hydroxypropyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, or (meth) acrylic. The acid 4-hydroxybutyl is mentioned.
ポリエステル樹脂は、1種以上のアルコールと1種以上のカルボン酸とを縮重合させることで得られる。ポリエステル樹脂を合成するためのアルコールとしては、例えば以下に示すような、2価アルコール(より具体的には、ジオール類又はビスフェノール類等)又は3価以上のアルコールを好適に使用できる。ポリエステル樹脂を合成するためのカルボン酸としては、例えば以下に示すような、2価カルボン酸又は3価以上のカルボン酸を好適に使用できる。 The polyester resin is obtained by polycondensing one or more alcohols and one or more carboxylic acids. As the alcohol for synthesizing the polyester resin, for example, dihydric alcohols (more specifically, diols or bisphenols) as shown below or trihydric or higher alcohols can be suitably used. As the carboxylic acid for synthesizing the polyester resin, for example, divalent carboxylic acids or trivalent or higher carboxylic acids as shown below can be suitably used.
ジオール類の好適な例としては、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、1,2−プロパンジオール、1,3−プロパンジオール、1,4−ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、1,4−ブテンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、1,4−シクロヘキサンジメタノール、ジ1,2−プロパンジオール、ポリエチレングリコール、ポリ1,2−プロパンジオール、又はポリテトラメチレングリコールが挙げられる。 Suitable examples of diols include ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, 1,2-propanediol, 1,3-propanediol, 1,4-butanediol, neopentyl glycol, 1,4-butenediol, Examples include 1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, 1,4-cyclohexanedimethanol, di1,2-propanediol, polyethylene glycol, poly1,2-propanediol, or polytetramethylene glycol.
ビスフェノール類の好適な例としては、ビスフェノールA、水素添加ビスフェノールA、ビスフェノールAエチレンオキサイド付加物、又はビスフェノールAプロピレンオキサイド付加物が挙げられる。 Preferable examples of the bisphenol include bisphenol A, hydrogenated bisphenol A, bisphenol A ethylene oxide adduct, or bisphenol A propylene oxide adduct.
3価以上のアルコールの好適な例としては、ソルビトール、1,2,3,6−ヘキサンテトロール、1,4−ソルビタン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、トリペンタエリスリトール、1,2,4−ブタントリオール、1,2,5−ペンタントリオール、グリセロール、ジグリセロール、2−メチルプロパントリオール、2−メチル−1,2,4−ブタントリオール、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、又は1,3,5−トリヒドロキシメチルベンゼンが挙げられる。 Preferable examples of trihydric or higher alcohols include sorbitol, 1,2,3,6-hexanetetrol, 1,4-sorbitan, pentaerythritol, dipentaerythritol, tripentaerythritol, 1,2,4-butane. Triol, 1,2,5-pentanetriol, glycerol, diglycerol, 2-methylpropanetriol, 2-methyl-1,2,4-butanetriol, trimethylolethane, trimethylolpropane, or 1,3,5- Trihydroxymethylbenzene is mentioned.
2価カルボン酸の好適な例としては、マレイン酸、フマル酸、シトラコン酸、イタコン酸、グルタコン酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、シクロヘキサンジカルボン酸、アジピン酸、セバシン酸、アゼライン酸、マロン酸、コハク酸、アルキルコハク酸(より具体的には、n−ブチルコハク酸、イソブチルコハク酸、n−オクチルコハク酸、n−ドデシルコハク酸、又はイソドデシルコハク酸等)、又はアルケニルコハク酸(より具体的には、n−ブテニルコハク酸、イソブテニルコハク酸、n−オクテニルコハク酸、n−ドデセニルコハク酸、又はイソドデセニルコハク酸等)が挙げられる。 As preferable examples of the divalent carboxylic acid, maleic acid, fumaric acid, citraconic acid, itaconic acid, glutaconic acid, phthalic acid, isophthalic acid, terephthalic acid, cyclohexanedicarboxylic acid, adipic acid, sebacic acid, azelaic acid, malonic acid Succinic acid, alkyl succinic acid (more specifically, n-butyl succinic acid, isobutyl succinic acid, n-octyl succinic acid, n-dodecyl succinic acid, isododecyl succinic acid, etc.), or alkenyl succinic acid (more specific Specifically, n-butenyl succinic acid, isobutenyl succinic acid, n-octenyl succinic acid, n-dodecenyl succinic acid, or isododecenyl succinic acid, etc.) may be mentioned.
3価以上のカルボン酸の好適な例としては、1,2,4−ベンゼントリカルボン酸(トリメリット酸)、2,5,7−ナフタレントリカルボン酸、1,2,4−ナフタレントリカルボン酸、1,2,4−ブタントリカルボン酸、1,2,5−ヘキサントリカルボン酸、1,3−ジカルボキシル−2−メチル−2−メチレンカルボキシプロパン、1,2,4−シクロヘキサントリカルボン酸、テトラ(メチレンカルボキシル)メタン、1,2,7,8−オクタンテトラカルボン酸、ピロメリット酸、又はエンポール三量体酸が挙げられる。 Preferred examples of the trivalent or higher carboxylic acid include 1,2,4-benzenetricarboxylic acid (trimellitic acid), 2,5,7-naphthalenetricarboxylic acid, 1,2,4-naphthalenetricarboxylic acid, 2,4-butanetricarboxylic acid, 1,2,5-hexanetricarboxylic acid, 1,3-dicarboxyl-2-methyl-2-methylenecarboxypropane, 1,2,4-cyclohexanetricarboxylic acid, tetra (methylenecarboxyl) Examples include methane, 1,2,7,8-octanetetracarboxylic acid, pyromellitic acid, or empole trimer acid.
以下、トナーコア(結着樹脂及び内添剤)、シェル層、及び外添剤について、順に説明する。トナーの用途に応じて必要のない成分(例えば、内添剤又は外添剤)を割愛してもよい。 Hereinafter, the toner core (binder resin and internal additive), shell layer, and external additive will be described in order. Depending on the toner application, unnecessary components (for example, an internal additive or an external additive) may be omitted.
[トナーコア]
トナーコアは、結着樹脂を含有する。また、トナーコアは、内添剤(例えば、着色剤、離型剤、電荷制御剤、及び磁性粉)を含有してもよい。
[Toner core]
The toner core contains a binder resin. The toner core may contain internal additives (for example, a colorant, a release agent, a charge control agent, and magnetic powder).
(結着樹脂)
トナーコアでは、一般的に、成分の大部分(例えば、85質量%以上)を結着樹脂が占める。このため、結着樹脂の性質がトナーコア全体の性質に大きな影響を与えると考えられる。結着樹脂として複数種の樹脂を組み合わせて使用することで、結着樹脂の性質(より具体的には、水酸基価、酸価、Tg、又はTm等)を調整することができる。例えば、結着樹脂がエステル基、水酸基、エーテル基、酸基、又はメチル基を有する場合には、トナーコアはアニオン性になる傾向が強くなり、結着樹脂がアミノ基又はアミド基を有する場合には、トナーコアはカチオン性になる傾向が強くなる。
(Binder resin)
In the toner core, the binder resin generally occupies most of the components (for example, 85% by mass or more). For this reason, it is considered that the properties of the binder resin greatly affect the properties of the entire toner core. By using a combination of a plurality of types of resins as the binder resin, the properties of the binder resin (more specifically, the hydroxyl value, acid value, Tg, Tm, etc.) can be adjusted. For example, when the binder resin has an ester group, a hydroxyl group, an ether group, an acid group, or a methyl group, the toner core tends to become anionic, and the binder resin has an amino group or an amide group. The toner core tends to become cationic.
トナーの耐久性を向上させるためには、トナーコアが粉砕法(乾式法の1種)により作製されることが好ましい。粉砕法は、複数種の材料(樹脂等)を溶融混練して混練物を得る工程と、得られた混練物を粉砕する工程とを経て、粉体(例えば、トナーコア)を得る方法である。 In order to improve the durability of the toner, the toner core is preferably produced by a pulverization method (one type of dry method). The pulverization method is a method of obtaining a powder (for example, a toner core) through a step of obtaining a kneaded product by melting and kneading a plurality of types of materials (resins and the like) and a step of pulverizing the obtained kneaded product.
トナーコアに含有される結着樹脂としては、例えば、前述の好適な熱可塑性樹脂が好ましく、ポリエステル樹脂が特に好ましい。トナーが前述の基本構成を有するためには、トナーコアに含有される低分子量樹脂が、結晶性ポリエステル樹脂であることが好ましく、アルコール成分としてエチレングリコールを含み、かつ、酸成分としてセバシン酸を含む結晶性ポリエステル樹脂であることが特に好ましい。トナーの耐熱保存性及び低温定着性の両立を図るためには、トナーコアが、低分子量樹脂である結晶性ポリエステル樹脂と、低分子量樹脂ではない非結晶性ポリエステル樹脂(例えば、低分子量樹脂よりも大きいMwを有する非結晶性ポリエステル樹脂)とを含有することが好ましい。 As the binder resin contained in the toner core, for example, the above-described suitable thermoplastic resin is preferable, and a polyester resin is particularly preferable. In order for the toner to have the above-described basic structure, the low molecular weight resin contained in the toner core is preferably a crystalline polyester resin, a crystal containing ethylene glycol as the alcohol component and sebacic acid as the acid component. It is particularly preferable that the polyester resin. In order to achieve both heat-resistant storage stability and low-temperature fixability of the toner, the toner core is larger than a crystalline polyester resin that is a low molecular weight resin and an amorphous polyester resin that is not a low molecular weight resin (eg, a low molecular weight resin). A non-crystalline polyester resin having Mw).
(着色剤)
トナーコアは、着色剤を含有してもよい。着色剤としては、トナーの色に合わせて公知の顔料又は染料を用いることができる。トナーを用いて高画質の画像を形成するためには、着色剤の量が、結着樹脂100質量部に対して、1質量部以上20質量部以下であることが好ましい。
(Coloring agent)
The toner core may contain a colorant. As the colorant, a known pigment or dye can be used according to the color of the toner. In order to form a high-quality image using toner, the amount of the colorant is preferably 1 part by mass or more and 20 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the binder resin.
トナーコアは、黒色着色剤を含有していてもよい。黒色着色剤の例としては、カーボンブラックが挙げられる。また、黒色着色剤は、イエロー着色剤、マゼンタ着色剤、及びシアン着色剤を用いて黒色に調色された着色剤であってもよい。 The toner core may contain a black colorant. An example of a black colorant is carbon black. The black colorant may be a colorant that is toned to black using a yellow colorant, a magenta colorant, and a cyan colorant.
トナーコアは、イエロー着色剤、マゼンタ着色剤、又はシアン着色剤のようなカラー着色剤を含有していてもよい。 The toner core may contain a color colorant such as a yellow colorant, a magenta colorant, or a cyan colorant.
イエロー着色剤としては、例えば、縮合アゾ化合物、イソインドリノン化合物、アントラキノン化合物、アゾ金属錯体、メチン化合物、及びアリールアミド化合物からなる群より選択される1種以上の化合物を使用できる。イエロー着色剤としては、例えば、C.I.ピグメントイエロー(3、12、13、14、15、17、62、74、83、93、94、95、97、109、110、111、120、127、128、129、147、151、154、155、168、174、175、176、180、181、191、又は194)、ナフトールイエローS、ハンザイエローG、又はC.I.バットイエローを好適に使用できる。 As the yellow colorant, for example, one or more compounds selected from the group consisting of condensed azo compounds, isoindolinone compounds, anthraquinone compounds, azo metal complexes, methine compounds, and arylamide compounds can be used. Examples of the yellow colorant include C.I. I. Pigment Yellow (3, 12, 13, 14, 15, 17, 62, 74, 83, 93, 94, 95, 97, 109, 110, 111, 120, 127, 128, 129, 147, 151, 154, 155 168, 174, 175, 176, 180, 181, 191, or 194), naphthol yellow S, Hansa yellow G, or C.I. I. Vat yellow can be preferably used.
マゼンタ着色剤としては、例えば、縮合アゾ化合物、ジケトピロロピロール化合物、アントラキノン化合物、キナクリドン化合物、塩基染料レーキ化合物、ナフトール化合物、ベンズイミダゾロン化合物、チオインジゴ化合物、及びペリレン化合物からなる群より選択される1種以上の化合物を使用できる。マゼンタ着色剤としては、例えば、C.I.ピグメントレッド(2、3、5、6、7、19、23、48:2、48:3、48:4、57:1、81:1、122、144、146、150、166、169、177、184、185、202、206、220、221、又は254)を好適に使用できる。 The magenta colorant is, for example, selected from the group consisting of condensed azo compounds, diketopyrrolopyrrole compounds, anthraquinone compounds, quinacridone compounds, basic dye lake compounds, naphthol compounds, benzimidazolone compounds, thioindigo compounds, and perylene compounds. One or more compounds can be used. Examples of the magenta colorant include C.I. I. Pigment Red (2, 3, 5, 6, 7, 19, 23, 48: 2, 48: 3, 48: 4, 57: 1, 81: 1, 122, 144, 146, 150, 166, 169, 177 184, 185, 202, 206, 220, 221 or 254) can be preferably used.
シアン着色剤としては、例えば、銅フタロシアニン化合物、アントラキノン化合物、及び塩基染料レーキ化合物からなる群より選択される1種以上の化合物を使用できる。シアン着色剤としては、例えば、C.I.ピグメントブルー(1、7、15、15:1、15:2、15:3、15:4、60、62、又は66)、フタロシアニンブルー、C.I.バットブルー、又はC.I.アシッドブルーを好適に使用できる。 As the cyan colorant, for example, one or more compounds selected from the group consisting of a copper phthalocyanine compound, an anthraquinone compound, and a basic dye lake compound can be used. Examples of cyan colorants include C.I. I. Pigment blue (1, 7, 15, 15: 1, 15: 2, 15: 3, 15: 4, 60, 62, or 66), phthalocyanine blue, C.I. I. Bat Blue, or C.I. I. Acid blue can be preferably used.
(離型剤)
トナーコアは、離型剤を含有していてもよい。離型剤は、例えば、トナーの定着性又は耐オフセット性を向上させる目的で使用される。トナーコアのアニオン性を強めるためには、アニオン性を有するワックスを用いてトナーコアを作製することが好ましい。トナーの定着性又は耐オフセット性を向上させるためには、離型剤の量は、結着樹脂100質量部に対して、1質量部以上30質量部以下であることが好ましい。
(Release agent)
The toner core may contain a release agent. The release agent is used, for example, for the purpose of improving the fixing property or offset resistance of the toner. In order to increase the anionicity of the toner core, it is preferable to produce the toner core using an anionic wax. In order to improve the fixing property or offset resistance of the toner, the amount of the release agent is preferably 1 part by mass or more and 30 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the binder resin.
離型剤としては、例えば、低分子量ポリエチレン、低分子量ポリプロピレン、ポリオレフィン共重合物、ポリオレフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、パラフィンワックス、又はフィッシャートロプシュワックスのような脂肪族炭化水素ワックス;酸化ポリエチレンワックス又はそのブロック共重合体のような脂肪族炭化水素ワックスの酸化物;キャンデリラワックス、カルナバワックス、木ろう、ホホバろう、又はライスワックスのような植物性ワックス;みつろう、ラノリン、又は鯨ろうのような動物性ワックス;オゾケライト、セレシン、又はペトロラタムのような鉱物ワックス;モンタン酸エステルワックス又はカスターワックスのような脂肪酸エステルを主成分とするワックス類;脱酸カルナバワックスのような、脂肪酸エステルの一部又は全部が脱酸化したワックスを好適に使用できる。1種類の離型剤を単独で使用してもよいし、複数種の離型剤を併用してもよい。 Examples of the release agent include low molecular weight polyethylene, low molecular weight polypropylene, polyolefin copolymer, polyolefin wax, microcrystalline wax, paraffin wax, or aliphatic hydrocarbon wax such as Fischer-Tropsch wax; oxidized polyethylene wax or a block thereof Oxides of aliphatic hydrocarbon waxes such as copolymers; plant waxes such as candelilla wax, carnauba wax, wood wax, jojoba wax, or rice wax; animal properties such as beeswax, lanolin, or whale wax Waxes; mineral waxes such as ozokerite, ceresin, or petrolatum; waxes based on fatty acid esters such as montanate ester wax or castor wax; fats such as deoxidized carnauba wax The wax portion of the ester or the whole was deoxygenated can be suitably used. One type of release agent may be used alone, or multiple types of release agents may be used in combination.
結着樹脂と離型剤との相溶性を改善するために、相溶化剤をトナーコアに添加してもよい。 In order to improve the compatibility between the binder resin and the release agent, a compatibilizer may be added to the toner core.
(電荷制御剤)
トナーコアは、電荷制御剤を含有していてもよい。電荷制御剤は、例えば、トナーの帯電安定性又は帯電立ち上がり特性を向上させる目的で使用される。トナーの帯電立ち上がり特性は、短時間で所定の帯電レベルにトナーを帯電可能か否かの指標になる。
(Charge control agent)
The toner core may contain a charge control agent. The charge control agent is used, for example, for the purpose of improving the charge stability or charge rising property of the toner. The charge rising characteristic of the toner is an index as to whether or not the toner can be charged to a predetermined charge level in a short time.
トナーコアに負帯電性の電荷制御剤を含有させることで、トナーコアのアニオン性を強めることができる。また、トナーコアに正帯電性の電荷制御剤を含有させることで、トナーコアのカチオン性を強めることができる。ただし、トナーにおいて十分な帯電性が確保される場合には、トナーコアに電荷制御剤を含有させる必要はない。 By adding a negatively chargeable charge control agent to the toner core, the anionicity of the toner core can be enhanced. Further, the cationic property of the toner core can be increased by including a positively chargeable charge control agent in the toner core. However, if sufficient chargeability is ensured in the toner, it is not necessary to include a charge control agent in the toner core.
(磁性粉)
トナーコアは、磁性粉を含有していてもよい。磁性粉の材料としては、例えば、強磁性金属(より具体的には、鉄、コバルト、又はニッケル等)もしくはその合金、強磁性金属酸化物(より具体的には、フェライト、マグネタイト、又は二酸化クロム等)、又は強磁性化処理(より具体的には、熱処理等)が施された材料を好適に使用できる。1種類の磁性粉を単独で使用してもよいし、複数種の磁性粉を併用してもよい。
(Magnetic powder)
The toner core may contain magnetic powder. Examples of magnetic powder materials include ferromagnetic metals (more specifically, iron, cobalt, nickel, etc.) or alloys thereof, ferromagnetic metal oxides (more specifically, ferrite, magnetite, or chromium dioxide). Etc.) or a material subjected to a ferromagnetization treatment (more specifically, a heat treatment etc.) can be suitably used. One type of magnetic powder may be used alone, or a plurality of types of magnetic powder may be used in combination.
磁性粉からの金属イオン(例えば、鉄イオン)の溶出を抑制するためには、磁性粉を表面処理することが好ましい。酸性条件下でトナーコアの表面にシェル層を形成する場合に、トナーコアの表面に金属イオンが溶出すると、トナーコア同士が固着し易くなる。磁性粉からの金属イオンの溶出を抑制することで、トナーコア同士の固着を抑制することができると考えられる。 In order to suppress elution of metal ions (for example, iron ions) from the magnetic powder, it is preferable to surface-treat the magnetic powder. When a shell layer is formed on the surface of the toner core under acidic conditions, if the metal ions are eluted on the surface of the toner core, the toner cores are easily fixed to each other. It is considered that fixing of the toner cores can be suppressed by suppressing elution of metal ions from the magnetic powder.
[シェル層]
シェル層は、粒状感のない膜であってもよいし、粒状感のある膜であってもよい。シェル層を形成するための材料として樹脂粒子を使用した場合、材料(樹脂粒子)が完全に溶けて膜状の形態で硬化すれば、シェル層として、粒状感のない膜が形成されると考えられる。他方、材料(樹脂粒子)が完全に溶けずに膜状の形態で硬化すれば、シェル層として、樹脂粒子が2次元的に連なった形態を有する膜(粒状感のある膜)が形成されると考えられる。シェル層を構成する樹脂粒子の形状は、球形状であってもよいし、球形状の樹脂粒子が膜化の過程で扁平状に変形していてもよい。乾燥工程で加熱されて、又は外添工程で物理的な衝撃力を受けて、樹脂粒子の膜化が進行することがある。シェル層全体が一体的に形成されるとは限らない。シェル層は、単一の膜であってもよいし、互いに離間して存在する複数の膜(島)の集合体であってもよい。
[Shell layer]
The shell layer may be a film without graininess or a film with graininess. When resin particles are used as a material for forming the shell layer, if the material (resin particles) is completely melted and cured in a film-like form, it is considered that a film without graininess is formed as the shell layer. It is done. On the other hand, if the material (resin particles) is not completely melted and cured in a film form, a film having a form in which the resin particles are two-dimensionally connected (a film having a granular feeling) is formed as a shell layer. it is conceivable that. The shape of the resin particles constituting the shell layer may be spherical, or the spherical resin particles may be deformed into a flat shape in the course of film formation. Heating in the drying process or physical impact force in the external addition process may cause the resin particles to be formed into a film. The entire shell layer is not necessarily formed integrally. The shell layer may be a single film or an assembly of a plurality of films (islands) that are separated from each other.
シェル層は、実質的に熱硬化性樹脂のみからなってもよいし、実質的に熱可塑性樹脂(より具体的には、前述の好適な熱可塑性樹脂等)のみからなってもよいし、熱硬化性樹脂と熱可塑性樹脂との両方を含有していてもよい。シェル層が熱硬化性樹脂と熱可塑性樹脂との両方を含有する場合、シェル層における熱可塑性樹脂と熱硬化性樹脂との割合は任意である。熱可塑性樹脂と熱硬化性樹脂との割合の例としては、1:1、1:2、1:3、1:4、1:5、2:1、3:1、4:1、又は5:1(それぞれ質量比で、熱可塑性樹脂:熱硬化性樹脂)が挙げられる。 The shell layer may be substantially made of only a thermosetting resin, may be substantially made of only a thermoplastic resin (more specifically, the above-mentioned preferred thermoplastic resin or the like), You may contain both curable resin and thermoplastic resin. When the shell layer contains both a thermosetting resin and a thermoplastic resin, the ratio of the thermoplastic resin and the thermosetting resin in the shell layer is arbitrary. Examples of the ratio of thermoplastic resin to thermosetting resin include 1: 1, 1: 2, 1: 3, 1: 4, 1: 5, 2: 1, 3: 1, 4: 1, or 5 : 1 (each in a mass ratio, thermoplastic resin: thermosetting resin).
トナーの耐熱保存性を向上させるためには、シェル層が、熱硬化性樹脂、又は軟化点(Tm)100℃以上の樹脂を含有することが好ましい。また、トナーの耐熱保存性及び低温定着性の両立を図るためには、軟化点100℃以上のアクリル酸系樹脂を含有することが特に好ましい。耐熱性樹脂(詳しくは、熱硬化性樹脂、又は軟化点(Tm)100℃以上の樹脂)を含有するシェル層をトナーコアの表面に均一に形成するためには、粉砕法で作製されたトナーコアの表面にシェル層が湿式法で形成されることが好ましい。 In order to improve the heat resistant storage stability of the toner, the shell layer preferably contains a thermosetting resin or a resin having a softening point (Tm) of 100 ° C. or higher. In order to achieve both heat-resistant storage stability and low-temperature fixability of the toner, it is particularly preferable to contain an acrylic resin having a softening point of 100 ° C. or higher. In order to uniformly form a shell layer containing a heat-resistant resin (specifically, a thermosetting resin or a resin having a softening point (Tm) of 100 ° C. or higher) on the surface of the toner core, the toner core produced by the pulverization method is used. A shell layer is preferably formed on the surface by a wet method.
熱硬化性樹脂は、1種以上の熱硬化性モノマーを架橋反応(重合)させることで得られる。また、架橋剤を用いることで、熱可塑性モノマーにより熱硬化性樹脂を合成することもできる。なお、熱硬化性モノマーは、架橋性を有するモノマーである。例えば、同種のモノマー同士が「−CH2−」を介して3次元的につながって熱硬化性樹脂になる場合、そのモノマーは「熱硬化性モノマー」に相当する。シェル層を構成する熱硬化性樹脂としては、例えば、メラミン系樹脂、尿素系樹脂、スルホンアミド系樹脂、グリオキザール系樹脂、グアナミン系樹脂、アニリン系樹脂、ポリイミド樹脂(より具体的には、マレイミド重合体又はビスマレイミド重合体等)、又はキシレン系樹脂が好ましい。熱硬化性モノマーの好適な例としては、メチロールメラミン、メラミン、メチロール化尿素(より具体的には、ジメチロールジヒドロキシエチレン尿素等)、尿素、ベンゾグアナミン、アセトグアナミン、又はスピログアナミンが挙げられる。 The thermosetting resin can be obtained by crosslinking (polymerizing) one or more thermosetting monomers. Moreover, a thermosetting resin can also be synthesize | combined with a thermoplastic monomer by using a crosslinking agent. The thermosetting monomer is a monomer having crosslinkability. For example, when monomers of the same kind are three-dimensionally connected via “—CH 2 —” to become a thermosetting resin, the monomer corresponds to a “thermosetting monomer”. Examples of the thermosetting resin constituting the shell layer include melamine resin, urea resin, sulfonamide resin, glyoxal resin, guanamine resin, aniline resin, polyimide resin (more specifically, maleimide resin). And a xylene-based resin are preferable. Preferable examples of the thermosetting monomer include methylol melamine, melamine, methylolated urea (more specifically, dimethylol dihydroxyethylene urea), urea, benzoguanamine, acetoguanamine, or spiroguanamine.
トナーコアの凝集を抑制しつつトナーコアの表面に良質のシェル層を形成するためには、シェル層形成工程において界面活性剤及び凝集剤を使用する(ひいては、形成されたシェル層が界面活性剤及び凝集剤を含有する)ことが好ましい。界面活性剤としては、例えば、硫酸エステル塩、スルホン酸塩、リン酸エステル塩、又は石鹸を好適に使用できる。凝集剤としては、例えば、無機金属塩(より具体的には、硫酸ナトリウム、塩化ナトリウム、塩化カルシウム、塩化マグネシウム、塩化アルミニウム、又は硫酸アルミニウム、ポリ塩化アルミニウム、又はポリ水酸化アルミニウム等)、又は無機アンモニウム塩(より具体的には、硫酸アンモニウム、塩化アンモニウム、又は硝酸アンモニウム等)を好適に使用できる。 In order to form a good-quality shell layer on the surface of the toner core while suppressing aggregation of the toner core, a surfactant and an aggregating agent are used in the shell layer forming step (as a result, the formed shell layer is used as the surfactant and the aggregating agent). Containing an agent). As the surfactant, for example, sulfate ester salts, sulfonate salts, phosphate ester salts, or soaps can be suitably used. Examples of the flocculant include inorganic metal salts (more specifically, sodium sulfate, sodium chloride, calcium chloride, magnesium chloride, aluminum chloride, or aluminum sulfate, polyaluminum chloride, or polyaluminum hydroxide) or inorganic. An ammonium salt (more specifically, ammonium sulfate, ammonium chloride, ammonium nitrate, or the like) can be preferably used.
[外添剤]
トナー母粒子の表面に外添剤を付着させてもよい。外添剤は、例えばトナーの流動性又は取扱性を向上させるために使用される。トナーの流動性又は取扱性を向上させるためには、外添剤の量が、トナー母粒子100質量部に対して、0.5質量部以上10質量部以下であることが好ましい。また、トナーの流動性又は取扱性を向上させるためには、外添剤の粒子径は0.01μm以上1.0μm以下であることが好ましい。
[External additive]
An external additive may be attached to the surface of the toner base particles. The external additive is used, for example, to improve the fluidity or handleability of the toner. In order to improve the fluidity or handleability of the toner, the amount of the external additive is preferably 0.5 parts by mass or more and 10 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the toner base particles. In order to improve the fluidity or handleability of the toner, the particle diameter of the external additive is preferably 0.01 μm or more and 1.0 μm or less.
外添剤としては、無機粒子が好ましく、シリカ粒子、又は金属酸化物(より具体的には、アルミナ、酸化チタン、酸化マグネシウム、酸化亜鉛、チタン酸ストロンチウム、又はチタン酸バリウム等)の粒子が特に好ましい。1種類の外添剤を単独で使用してもよいし、複数種の外添剤を併用してもよい。 As the external additive, inorganic particles are preferable, and particles of silica particles or metal oxides (more specifically, alumina, titanium oxide, magnesium oxide, zinc oxide, strontium titanate, barium titanate, etc.) are particularly preferable. preferable. One type of external additive may be used alone, or a plurality of types of external additives may be used in combination.
[トナーの製造方法]
以下、上記構成を有する本実施形態に係るトナーを製造する方法の一例について説明する。
[Toner Production Method]
Hereinafter, an example of a method for producing the toner according to the exemplary embodiment having the above configuration will be described.
(トナーコアの準備)
トナーコアは、粉砕法により作製されることが好ましい。例えば、結着樹脂と、内添剤(例えば、着色剤、離型剤、電荷制御剤、及び磁性粉の少なくとも1つ)とを混合する。続けて、得られた混合物を溶融混練する。続けて、得られた溶融混練物を粉砕及び分級する。その結果、所望の粒子径を有するトナーコアが得られる。
(Preparation of toner core)
The toner core is preferably produced by a pulverization method. For example, the binder resin and an internal additive (for example, at least one of a colorant, a release agent, a charge control agent, and magnetic powder) are mixed. Subsequently, the obtained mixture is melt-kneaded. Subsequently, the obtained melt-kneaded product is pulverized and classified. As a result, a toner core having a desired particle size can be obtained.
(シェル層の形成)
まず、水性媒体(例えば、イオン交換水)を準備する。シェル層形成時におけるトナーコア成分(特に、結着樹脂及び離型剤)の溶解又は溶出を抑制するためには、水性媒体中でシェル層を形成することが好ましい。水性媒体は、水を主成分とする媒体(より具体的には、純水、又は水と極性媒体との混合液等)である。水性媒体は溶媒として機能してもよい。水性媒体中に溶質が溶けていてもよい。水性媒体は分散媒として機能してもよい。水性媒体中に分散質が分散していてもよい。水性媒体中の極性媒体としては、例えば、アルコール(より具体的には、メタノール又はエタノール等)を使用できる。水性媒体の沸点は約100℃である。
(Formation of shell layer)
First, an aqueous medium (for example, ion exchange water) is prepared. In order to suppress dissolution or elution of the toner core components (particularly the binder resin and the release agent) during the formation of the shell layer, it is preferable to form the shell layer in an aqueous medium. The aqueous medium is a medium containing water as a main component (more specifically, pure water or a mixed liquid of water and a polar medium). The aqueous medium may function as a solvent. A solute may be dissolved in the aqueous medium. The aqueous medium may function as a dispersion medium. The dispersoid may be dispersed in the aqueous medium. As a polar medium in the aqueous medium, for example, alcohol (more specifically, methanol or ethanol) can be used. The boiling point of the aqueous medium is about 100 ° C.
続けて、水性媒体にトナーコアとシェル材料と界面活性剤(例えば、ラウリル硫酸ナトリウム)とを添加して、分散液を得る。シェル材料としては、例えば、樹脂粒子(より具体的には、耐熱性樹脂の粒子等)の分散液を使用できる。シェル材料は、液中でトナーコアの表面に付着する。トナーコアの表面に均一にシェル材料を付着させるためには、液を攪拌するなどして、シェル材料を含む液中にトナーコアを高度に分散させることが好ましい。 Subsequently, a toner core, a shell material, and a surfactant (for example, sodium lauryl sulfate) are added to the aqueous medium to obtain a dispersion. As the shell material, for example, a dispersion of resin particles (more specifically, heat-resistant resin particles or the like) can be used. The shell material adheres to the surface of the toner core in the liquid. In order to uniformly adhere the shell material to the surface of the toner core, it is preferable to highly disperse the toner core in the liquid containing the shell material, for example, by stirring the liquid.
続けて、分散液のpHを所定のpH(例えば、7.5以上9.0以下から選ばれるpH)に調整する。続けて、pHが調整された分散液(例えば、アルカリ性の分散液)に、凝集剤(例えば、塩化マグネシウム六水和物水溶液)を添加する。 Subsequently, the pH of the dispersion is adjusted to a predetermined pH (for example, a pH selected from 7.5 to 9.0). Subsequently, a flocculant (for example, magnesium chloride hexahydrate aqueous solution) is added to the dispersion (for example, alkaline dispersion) whose pH has been adjusted.
続けて、上記トナーコア、シェル材料、界面活性剤、及び凝集剤を含む液を攪拌しながら液の温度を所定の速度(例えば、0.1℃/分以上3.0℃/分以下から選ばれる速度)で所定の保持温度(例えば、50℃以上85℃以下から選ばれる温度)まで上昇させる。その後、液を冷却することで、トナー母粒子の分散液が得られる。液の温度を高温に保っている間に、トナーコアとシェル材料との間で反応(シェル層の固定化)が進行すると考えられる。界面活性剤がトナーコアの凝集を抑制し、凝集剤がトナーコアの表面にシェル材料を吸着させると考えられる。シェル材料がトナーコアと結合することで、シェル層が形成される。シェル材料として耐熱性を有する樹脂粒子を使用する場合には、トナーコアの表面で樹脂粒子(シェル材料)が2次元的に連なって、粒状感のある膜(シェル層)が形成されると考えられる。また、凝集剤の存在により、樹脂粒子(シェル材料)の膜化(合一化)が促進されると考えられる。 Subsequently, the temperature of the liquid is selected from a predetermined speed (for example, 0.1 ° C./min to 3.0 ° C./min) while stirring the liquid containing the toner core, shell material, surfactant, and aggregating agent. Speed) to a predetermined holding temperature (for example, a temperature selected from 50 ° C. to 85 ° C.). Thereafter, the liquid is cooled to obtain a dispersion of toner base particles. It is considered that the reaction (immobilization of the shell layer) proceeds between the toner core and the shell material while the temperature of the liquid is kept high. It is considered that the surfactant suppresses the aggregation of the toner core, and the aggregating agent adsorbs the shell material on the surface of the toner core. The shell material is combined with the toner core to form a shell layer. In the case where resin particles having heat resistance are used as the shell material, it is considered that the resin particles (shell material) are two-dimensionally connected on the surface of the toner core to form a granular film (shell layer). . Moreover, it is thought that the film formation (unification) of the resin particles (shell material) is promoted by the presence of the flocculant.
(洗浄工程)
得られたトナー母粒子を洗浄してもよい。トナー母粒子の洗浄方法としては、例えば、トナー母粒子を含む分散液を固液分離して、ウェットケーキ状のトナー母粒子を回収し、回収されたウェットケーキ状のトナー母粒子を水で洗浄する方法が好ましい。また、トナー母粒子の洗浄方法としては、トナー母粒子を含む分散液中のトナー母粒子を沈降させ、上澄み液を水と置換し、置換後にトナー母粒子を水に再分散させる方法が好ましい。
(Washing process)
The obtained toner base particles may be washed. As a method for cleaning the toner base particles, for example, the dispersion containing the toner base particles is solid-liquid separated to collect the wet cake-like toner base particles, and the collected wet cake-like toner base particles are washed with water. Is preferred. As a method for cleaning the toner base particles, a method is preferred in which the toner base particles in the dispersion containing the toner base particles are settled, the supernatant liquid is replaced with water, and the toner base particles are redispersed in water after the replacement.
(乾燥工程)
洗浄工程の後、トナー母粒子を乾燥してもよい。例えば、乾燥機(より具体的には、スプレードライヤー、流動層乾燥機、真空凍結乾燥器、又は減圧乾燥機等)を用いてトナー母粒子を乾燥することができる。乾燥中のトナー母粒子の凝集を抑制するためには、スプレードライヤーを用いてトナー母粒子を乾燥することが好ましい。スプレードライヤーを用いる場合には、例えば、外添剤が分散した分散液をトナー母粒子に噴霧することで、乾燥工程と後述の外添工程とを同時に行うことが可能になる。
(Drying process)
After the cleaning step, the toner base particles may be dried. For example, the toner base particles can be dried using a dryer (more specifically, a spray dryer, a fluidized bed dryer, a vacuum freeze dryer, a vacuum dryer, or the like). In order to suppress aggregation of the toner base particles during drying, it is preferable to dry the toner base particles using a spray dryer. In the case of using a spray dryer, for example, by spraying a dispersion liquid in which an external additive is dispersed onto the toner base particles, the drying step and the external addition step described later can be performed simultaneously.
(外添工程)
その後、必要に応じて、混合機(例えば、日本コークス工業株式会社製のFMミキサー)を用いてトナー母粒子と外添剤とを混合して、トナー母粒子の表面に外添剤を付着させてもよい。こうして、トナー粒子を多数含むトナーが得られる。
(External addition process)
Thereafter, if necessary, the toner base particles and the external additive are mixed using a mixer (for example, FM mixer manufactured by Nippon Coke Kogyo Co., Ltd.), and the external additive is adhered to the surface of the toner base particles. May be. In this way, a toner containing a large number of toner particles is obtained.
なお、上記トナーの製造方法の内容及び順序はそれぞれ、要求されるトナーの構成又は特性等に応じて任意に変更することができる。例えば、液中で材料(例えば、シェル材料)を反応させる場合、液に材料を添加した後、所定の時間、液中で材料を反応させてもよいし、長時間かけて液に材料を添加して、液に材料を添加しながら液中で材料を反応させてもよい。また、シェル材料は、一度に液に添加されてもよいし、複数回に分けて液に添加されてもよい。外添工程の後で、トナーを篩別してもよい。また、必要のない工程は割愛してもよい。例えば、市販品をそのまま材料として用いることができる場合には、市販品を用いることで、その材料を調製する工程を割愛できる。また、液のpHを調整しなくても、シェル層を形成するための反応が良好に進行する場合には、pH調整工程を割愛してもよい。また、外添剤が不要であれば、外添工程を割愛してもよい。トナー母粒子の表面に外添剤を付着させない(外添工程を割愛する)場合には、トナー母粒子がトナー粒子に相当する。トナーコア材料とシェル材料とはそれぞれ、前述の化合物(樹脂を合成するための各種モノマー等)に限られない。例えば、必要に応じて、前述の化合物の誘導体をトナーコア材料又はシェル材料として使用してもよいし、モノマーに代えてプレポリマーを使用してもよい。また、前述の化合物を得るために、原料として、その化合物の塩、エステル、水和物、又は無水物を使用してもよい。効率的にトナーを製造するためには、多数のトナー粒子を同時に形成することが好ましい。同時に製造されたトナー粒子は、互いに略同一の構成を有すると考えられる。 The contents and order of the toner manufacturing method can be arbitrarily changed according to the required configuration or characteristics of the toner. For example, when reacting a material (for example, a shell material) in a liquid, the material may be reacted in the liquid for a predetermined time after the material is added to the liquid, or the material is added to the liquid over a long period of time. Then, the material may be reacted in the liquid while adding the material to the liquid. Further, the shell material may be added to the liquid at once, or may be added to the liquid in a plurality of times. The toner may be sieved after the external addition step. Further, unnecessary steps may be omitted. For example, when a commercially available product can be used as a material as it is, the step of preparing the material can be omitted by using a commercially available product. Moreover, even if it does not adjust pH of a liquid, when reaction for forming a shell layer advances favorably, you may omit a pH adjustment process. If an external additive is unnecessary, the external addition process may be omitted. When the external additive is not attached to the surface of the toner base particles (the step of external addition is omitted), the toner base particles correspond to the toner particles. The toner core material and the shell material are not limited to the above-described compounds (such as various monomers for synthesizing the resin). For example, if necessary, a derivative of the aforementioned compound may be used as the toner core material or shell material, or a prepolymer may be used instead of the monomer. Further, in order to obtain the above-mentioned compound, a salt, ester, hydrate, or anhydride of the compound may be used as a raw material. In order to produce the toner efficiently, it is preferable to form a large number of toner particles simultaneously. The toner particles produced at the same time are considered to have substantially the same configuration.
本発明の実施例について説明する。表1に、実施例又は比較例に係るトナーTA−1〜TA−3、TB−1〜TB−2、TC−1〜TC−2、TD−1〜TD−5、及びTE−1〜TE−2(それぞれ静電潜像現像用トナー)を示す。 Examples of the present invention will be described. Table 1 shows toners TA-1 to TA-3, TB-1 to TB-2, TC-1 to TC-2, TD-1 to TD-5, and TE-1 to TE according to Examples or Comparative Examples. -2 (each electrostatic toner developing toner).
以下、トナーTA−1〜TE−2の製造方法、評価方法、及び評価結果について、順に説明する。なお、誤差が生じる評価においては、誤差が十分小さくなる相当数の測定値を得て、得られた測定値の算術平均を評価値とした。また、Tm(軟化点)、数平均分子量(Mn)、及び質量平均分子量(Mw)の測定方法は、何ら規定していなければ、次に示すとおりである。 Hereinafter, a manufacturing method, an evaluation method, and an evaluation result of toners TA-1 to TE-2 will be described in order. In the evaluation in which an error occurs, a considerable number of measurement values with sufficiently small errors are obtained, and the arithmetic average of the obtained measurement values is used as the evaluation value. Moreover, the measurement methods of Tm (softening point), number average molecular weight (Mn), and mass average molecular weight (Mw) are as follows unless otherwise specified.
<Tmの測定方法>
高化式フローテスター(株式会社島津製作所製「CFT−500D」)に試料(例えば、樹脂)をセットし、ダイス細孔径1mm、プランジャー荷重20kg/cm2、昇温速度6℃/分の条件で、1cm3の試料を溶融流出させて、試料のS字カーブ(縦軸:ストローク、横軸:温度)を求めた。続けて、得られたS字カーブから試料のTmを読み取った。例えば、S字カーブにおいて、ストロークの最大値をS1とし、低温側のベースラインのストローク値をS2とすると、S字カーブ中のストロークの値が「(S1+S2)/2」となる温度が、試料のTm(軟化点)に相当する。
<Tm measurement method>
A sample (for example, resin) is set on a Koka type flow tester (“CFT-500D” manufactured by Shimadzu Corporation), a die pore diameter of 1 mm, a plunger load of 20 kg / cm 2 , and a temperature rising rate of 6 ° C./min. Then, a 1 cm 3 sample was melted out and the S curve (vertical axis: stroke, horizontal axis: temperature) of the sample was obtained. Subsequently, the Tm of the sample was read from the obtained S-shaped curve. For example, if the maximum stroke value is S 1 and the baseline stroke value on the low temperature side is S 2 , the stroke value in the S curve is “(S 1 + S 2 ) / 2”. This temperature corresponds to the Tm (softening point) of the sample.
<Mn及びMwの測定方法>
樹脂の数平均分子量(Mn)及び質量平均分子量(Mw)は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)により下記条件で測定した。
<Measuring method of Mn and Mw>
The number average molecular weight (Mn) and the mass average molecular weight (Mw) of the resin were measured by gel permeation chromatography (GPC) under the following conditions.
(1)非結晶性樹脂の分子量測定
(1−1)測定試料:非結晶性樹脂の溶液
溶離液:THF(テトラヒドロフラン)
溶液濃度:3.0mg/mL
前処理:孔径0.45μmのフィルターによるろ過
注入量:100μL
(1−2)GPC測定条件
装置:HLC−8220GPC(東ソー株式会社製)
カラム:TSKgel GMHXL(東ソー株式会社製)
カラム本数:2本(直列接続)
カラム温度:40℃
キャリア溶媒:THF(テトラヒドロフラン)
キャリア流速:1mL/分
検出器:RI(屈折率)検出器
検量線:標準ポリスチレンを用いて作製された検量線
(1) Molecular weight measurement of amorphous resin (1-1) Measurement sample: solution of amorphous resin Eluent: THF (tetrahydrofuran)
Solution concentration: 3.0 mg / mL
Pretreatment: Filtration through a filter with a pore size of 0.45 μm Injection volume: 100 μL
(1-2) GPC measurement conditions Apparatus: HLC-8220 GPC (manufactured by Tosoh Corporation)
Column: TSKgel GMHXL (manufactured by Tosoh Corporation)
Number of columns: 2 (series connection)
Column temperature: 40 ° C
Carrier solvent: THF (tetrahydrofuran)
Carrier flow rate: 1 mL / min Detector: RI (refractive index) detector Calibration curve: Calibration curve prepared using standard polystyrene
(2)結晶性樹脂の分子量測定
(2−1)測定試料:結晶性樹脂の溶液
溶離液:THF(テトラヒドロフラン)
溶液濃度:3.0mg/mL
前処理:孔径0.45μmのフィルターによるろ過
注入量:100μL
(2−2)GPC測定条件
装置:HLC−8220GPC(東ソー株式会社製)
カラム:TSKgel GMHXL−L(東ソー株式会社製)
カラム本数:2本(直列接続)
カラム温度:40℃
キャリア溶媒:THF(テトラヒドロフラン)
キャリア流速:1mL/分
検出器:RI(屈折率)検出器
検量線:標準ポリスチレンを用いて作製された検量線
(2) Molecular weight measurement of crystalline resin (2-1) Measurement sample: Crystalline resin solution Eluent: THF (tetrahydrofuran)
Solution concentration: 3.0 mg / mL
Pretreatment: Filtration through a filter with a pore size of 0.45 μm Injection volume: 100 μL
(2-2) GPC measurement conditions Apparatus: HLC-8220 GPC (manufactured by Tosoh Corporation)
Column: TSKgel GMHXL-L (manufactured by Tosoh Corporation)
Number of columns: 2 (series connection)
Column temperature: 40 ° C
Carrier solvent: THF (tetrahydrofuran)
Carrier flow rate: 1 mL / min Detector: RI (refractive index) detector Calibration curve: Calibration curve prepared using standard polystyrene
[トナーの製造方法]
(トナーコア材料A1の調製)
温度計(熱電対)、分留管付き脱水装置(分留管に98℃の熱水を通した状態で使用)、窒素導入管、及び攪拌装置を備えた容量10Lの4つ口フラスコ内に、ポリエステル樹脂を合成するためのモノマー(アルコール成分:エチレングリコール2236g、酸成分:セバシン酸7647g)を入れた。続けて、窒素雰囲気かつ温度140℃の条件で、フラスコ内容物を6時間反応させた。続けて、窒素雰囲気で、フラスコ内容物の温度を10℃/時の速度で200℃まで昇温させた。続けて、窒素雰囲気かつ温度200℃の条件で、反応率が80質量%以上になるまで、フラスコ内容物を反応させた。反応率は、式「反応率=100×実際の反応生成水量/理論生成水量」に従って計算した。
[Toner Production Method]
(Preparation of toner core material A1)
In a 10 L four-necked flask equipped with a thermometer (thermocouple), a dehydrator with a fractionation tube (used with 98 ° C hot water passed through the fractionation tube), a nitrogen inlet tube, and a stirring device A monomer for synthesizing the polyester resin (alcohol component: 2236 g of ethylene glycol, acid component: 7647 g of sebacic acid) was added. Subsequently, the contents of the flask were reacted for 6 hours under conditions of a nitrogen atmosphere and a temperature of 140 ° C. Subsequently, the temperature of the flask contents was raised to 200 ° C. at a rate of 10 ° C./hour in a nitrogen atmosphere. Subsequently, the contents of the flask were reacted in a nitrogen atmosphere and at a temperature of 200 ° C. until the reaction rate reached 80% by mass or more. The reaction rate was calculated according to the formula “reaction rate = 100 × actual amount of reaction product water / theoretical product water amount”.
続けて、フラスコ内に2−エチルヘキサン酸錫(II)20gを加えた後、窒素雰囲気かつ温度200℃の条件で、フラスコ内容物をさらに2時間反応させた。続けて、減圧雰囲気(圧力8kPa)かつ温度200℃の条件で、フラスコ内容物をさらに2時間反応させた。その結果、フラスコ内に低分子量樹脂が得られた。 Subsequently, 20 g of tin (II) 2-ethylhexanoate was added to the flask, and then the contents of the flask were further reacted for 2 hours in a nitrogen atmosphere and at a temperature of 200 ° C. Subsequently, the contents of the flask were further reacted for 2 hours under the conditions of a reduced pressure atmosphere (pressure 8 kPa) and a temperature of 200 ° C. As a result, a low molecular weight resin was obtained in the flask.
続けて、上記のようにして得た低分子量樹脂を、機械式粉砕機(フロイント・ターボ株式会社製「ターボミル T250」)を用いて設定粒子径30μmの条件で粉砕して、粉砕物を得た。続けて、得られた粉砕物200gと、1N−水酸化ナトリウム水溶液30gと、メタノール385gとを混合して、分散液を得た。続けて、得られた分散液にイオン交換水を加えて、全量1000gのスラリーを調製した。 Subsequently, the low molecular weight resin obtained as described above was pulverized using a mechanical pulverizer (“Turbo Mill T250” manufactured by Freund Turbo Co., Ltd.) under the condition of a set particle diameter of 30 μm to obtain a pulverized product. . Subsequently, 200 g of the obtained pulverized product, 30 g of 1N sodium hydroxide aqueous solution, and 385 g of methanol were mixed to obtain a dispersion. Subsequently, ion-exchanged water was added to the obtained dispersion to prepare a slurry having a total amount of 1000 g.
続けて、攪拌装置及びコンデンサー(熱交換器)を備えた容量2Lのステンレス製丸底容器に、上記のようにして得たスラリー1000gを投入した。続けて、温度50℃かつ回転速度(攪拌羽根)200rpmの条件で、容器内容物を30分間攪拌した。その後、容器内容物を室温(約25℃)まで急冷した。続けて、300メッシュのフィルターを用いて容器内容物から水相を分離除去し、樹脂微粒子を得た。その後、得られた樹脂微粒子を、水洗した後、乾燥して、トナーコア材料A1(結晶性ポリエステル低分子量樹脂の粉体)を得た。 Subsequently, 1000 g of the slurry obtained as described above was charged into a 2 L stainless steel round bottom container equipped with a stirrer and a condenser (heat exchanger). Subsequently, the container contents were stirred for 30 minutes under the conditions of a temperature of 50 ° C. and a rotation speed (stirring blade) of 200 rpm. Thereafter, the container contents were rapidly cooled to room temperature (about 25 ° C.). Subsequently, the aqueous phase was separated and removed from the contents of the container using a 300 mesh filter to obtain resin fine particles. Thereafter, the obtained resin fine particles were washed with water and dried to obtain toner core material A1 (crystalline polyester low molecular weight resin powder).
(トナーコア材料A2の調製)
トナーコア材料A2(結晶性ポリエステル低分子量樹脂の粉体)の調製方法は、エチレングリコールの添加量を2236gから2190gに変更した以外は、トナーコア材料A1の調製方法と同じであった。
(Preparation of toner core material A2)
The preparation method of the toner core material A2 (crystalline polyester low molecular weight resin powder) was the same as the preparation method of the toner core material A1 except that the addition amount of ethylene glycol was changed from 2236 g to 2190 g.
(トナーコア材料A3の調製)
トナーコア材料A3(結晶性ポリエステル低分子量樹脂の粉体)の調製方法は、エチレングリコールの添加量を2236gから2163gに変更した以外は、トナーコア材料A1の調製方法と同じであった。
(Preparation of toner core material A3)
The preparation method of the toner core material A3 (crystalline polyester low molecular weight resin powder) was the same as the preparation method of the toner core material A1 except that the addition amount of ethylene glycol was changed from 2236 g to 2163 g.
(トナーコア材料A4の調製)
トナーコア材料A4(結晶性ポリエステル低分子量樹脂の粉体)の調製方法は、エチレングリコールの添加量を2236gから2240gに変更した以外は、トナーコア材料A1の調製方法と同じであった。
(Preparation of toner core material A4)
The preparation method of toner core material A4 (crystalline polyester low molecular weight resin powder) was the same as the preparation method of toner core material A1 except that the addition amount of ethylene glycol was changed from 2236 g to 2240 g.
(トナーコア材料A5の調製)
トナーコア材料A5(結晶性ポリエステル低分子量樹脂の粉体)の調製方法は、エチレングリコールの添加量を2236gから2159gに変更した以外は、トナーコア材料A1の調製方法と同じであった。
(Preparation of toner core material A5)
The preparation method of the toner core material A5 (crystalline polyester low molecular weight resin powder) was the same as the preparation method of the toner core material A1 except that the addition amount of ethylene glycol was changed from 2236 g to 2159 g.
(トナーコア材料A6の調製)
トナーコア材料A6(結晶性ポリエステル低分子量樹脂の粉体)の調製方法は、エチレングリコールの添加量を2236gから2139gに変更した以外は、トナーコア材料A1の調製方法と同じであった。
(Preparation of toner core material A6)
The preparation method of the toner core material A6 (crystalline polyester low molecular weight resin powder) was the same as the preparation method of the toner core material A1, except that the addition amount of ethylene glycol was changed from 2236 g to 2139 g.
(トナーコア材料A7の調製)
トナーコア材料A7(結晶性ポリエステル低分子量樹脂の粉体)の調製方法は、エチレングリコールの添加量を2236gから2160gに変更した以外は、トナーコア材料A1の調製方法と同じであった。
(Preparation of toner core material A7)
The preparation method of the toner core material A7 (crystalline polyester low molecular weight resin powder) was the same as the preparation method of the toner core material A1 except that the addition amount of ethylene glycol was changed from 2236 g to 2160 g.
(トナーコア材料A1〜A7の物性)
トナーコア材料A1〜A7に関して、結晶性ポリエステル樹脂粒子のTm(軟化点)、Mw(質量平均分子量)、Mn(数平均分子量)、及びMw/Mn(分子量分布)は、表2に示すとおりであった。
(Physical properties of toner core materials A1 to A7)
Regarding toner core materials A1 to A7, Tm (softening point), Mw (mass average molecular weight), Mn (number average molecular weight), and Mw / Mn (molecular weight distribution) of the crystalline polyester resin particles are as shown in Table 2. It was.
(トナーコア材料Bの調製)
ビスフェノールA−PO(プロピレンオキサイド)付加物25質量部と、ビスフェノールA−EO(エチレンオキサイド)付加物25質量部と、フマル酸46質量部と、トリメリット酸4質量部とを、触媒(二酸化チタン)の存在下で反応させることにより、トナーコア材料B(非結晶性ポリエステル中分子量樹脂の粉体)を調製した。得られたトナーコア材料Bに含まれる樹脂粒子に関しては、Tmが85℃、Mwが5000、Mnが2500、Mw/Mnが2であった。
(Preparation of toner core material B)
25 parts by mass of a bisphenol A-PO (propylene oxide) adduct, 25 parts by mass of a bisphenol A-EO (ethylene oxide) adduct, 46 parts by mass of fumaric acid, and 4 parts by mass of trimellitic acid were added to a catalyst (titanium dioxide). ) To prepare toner core material B (a powder of molecular weight resin in non-crystalline polyester). Regarding the resin particles contained in the obtained toner core material B, Tm was 85 ° C., Mw was 5000, Mn was 2500, and Mw / Mn was 2.
(トナーコア材料Cの調製)
ビスフェノールA−PO付加物25質量部と、ビスフェノールA−EO付加物25質量部と、フマル酸44質量部と、トリメリット酸6質量部とを、触媒(二酸化チタン)の存在下で反応させることにより、トナーコア材料C(非結晶性ポリエステル高分子量樹脂の粉体)を調製した。得られたトナーコア材料Cに含まれる樹脂粒子に関しては、Tmが97℃、Mwが6800、Mnが3400、Mw/Mnが2であった。
(Preparation of toner core material C)
Reaction of 25 parts by mass of a bisphenol A-PO adduct, 25 parts by mass of a bisphenol A-EO adduct, 44 parts by mass of fumaric acid, and 6 parts by mass of trimellitic acid in the presence of a catalyst (titanium dioxide). Thus, a toner core material C (amorphous polyester high molecular weight resin powder) was prepared. Regarding the resin particles contained in the obtained toner core material C, Tm was 97 ° C., Mw was 6800, Mn was 3400, and Mw / Mn was 2.
(シェル材料の準備)
シェル材料として、固形分濃度25質量%のアクリル樹脂の分散液を準備した。準備された分散液に含まれる樹脂粒子に関しては、個数平均粒子径が110nm、Tmが120℃、Mwが15000、Mnが5000、Mw/Mnが3であった。
(Preparation of shell material)
As a shell material, an acrylic resin dispersion having a solid concentration of 25% by mass was prepared. Regarding the resin particles contained in the prepared dispersion, the number average particle diameter was 110 nm, Tm was 120 ° C., Mw was 15000, Mn was 5000, and Mw / Mn was 3.
(トナーコアの作製)
FMミキサー(日本コークス工業株式会社製「FM−20B」)を用いて、結着樹脂(低分子量樹脂、中分子量樹脂、及び高分子量樹脂)100質量部と、着色剤(C.I.ピグメントブルー15:3、成分:銅フタロシアニン顔料)5質量部と、離型剤(日油株式会社製「ニッサンエレクトール(登録商標)WEP−3」、成分:エステルワックス、溶融温度:73℃)5質量部とを混合した。低分子量樹脂としては、各トナーに定められた、表1に示されるトナーコア材料A1〜A7のいずれかを使用した。また、中分子量樹脂としてはトナーコア材料Bを使用し、高分子量樹脂としてはトナーコア材料Cを使用した。結着樹脂の添加量100質量部のうち、低分子量樹脂(トナーコア材料A1〜A7のいずれか)、中分子量樹脂(トナーコア材料B)、及び高分子量樹脂(トナーコア材料C)の各々の添加量(質量比)は、表1に示されるような量とされた。例えば、トナーTA−1の製造では、トナーコア材料A1を7.5質量部、トナーコア材料Bを32.5質量部、トナーコア材料Cを60質量部、それぞれ結着樹脂として添加した。
(Production of toner core)
Using an FM mixer (“FM-20B” manufactured by Nippon Coke Kogyo Co., Ltd.), 100 parts by mass of a binder resin (low molecular weight resin, medium molecular weight resin, and high molecular weight resin) and a colorant (CI Pigment Blue) 15: 3, component: copper phthalocyanine pigment) 5 parts by mass, release agent (“Nissan Electol (registered trademark) WEP-3” manufactured by NOF Corporation, component: ester wax, melting temperature: 73 ° C.) 5 mass Part. As the low molecular weight resin, any one of toner core materials A1 to A7 shown in Table 1 defined for each toner was used. Further, toner core material B was used as the medium molecular weight resin, and toner core material C was used as the high molecular weight resin. Of 100 parts by mass of binder resin added, each of low molecular weight resin (any of toner core materials A1 to A7), medium molecular weight resin (toner core material B), and high molecular weight resin (toner core material C) ( The mass ratio was as shown in Table 1. For example, in the production of the toner TA-1, 7.5 parts by mass of the toner core material A1, 32.5 parts by mass of the toner core material B, and 60 parts by mass of the toner core material C were added as binder resins.
続けて、得られた混合物を、2軸押出機(株式会社池貝製「PCM−30」)を用いて溶融混練した。その後、得られた混練物を冷却した。続けて、冷却された混練物を、粉砕機(フロイント・ターボ株式会社製「ターボミル RS型」)を用いて、設定粒子径6μmの条件で粉砕した。続けて、得られた粉砕物を、分級機(日鉄鉱業株式会社製「エルボージェットEJ−LABO型」)を用いて分級した。その結果、体積平均粒子径(MV)6.6μm、円形度0.931のトナーコアが得られた。 Subsequently, the obtained mixture was melt-kneaded using a twin-screw extruder (“PCM-30” manufactured by Ikegai Co., Ltd.). Thereafter, the obtained kneaded material was cooled. Subsequently, the cooled kneaded product was pulverized using a pulverizer (“Turbomill RS type” manufactured by Freund Turbo Co., Ltd.) under the condition of a set particle diameter of 6 μm. Subsequently, the obtained pulverized product was classified using a classifier (“Elbow Jet EJ-LABO type” manufactured by Nippon Steel Mining Co., Ltd.). As a result, a toner core having a volume average particle size (MV) of 6.6 μm and a circularity of 0.931 was obtained.
(シェル層の形成)
室温(約25℃)環境下で、攪拌装置及びコンデンサー(熱交換器)を備えた容量2Lのステンレス製丸底容器に、前述の手順で得たトナーコア100g及びシェル材料(固形分濃度25質量%)30gと、アニオン界面活性剤(花王株式会社製「エマール(登録商標)0」、成分:ラウリル硫酸ナトリウム)3gと、イオン交換水870gとを投入した。続けて、室温(約25℃)かつ回転速度(攪拌羽根)200rpmの条件で容器内容物を攪拌しながら、容器内に1N−水酸化ナトリウム水溶液を加えて容器内容物のpHを8に調整した。その後、室温(約25℃)かつ回転速度(攪拌羽根)200rpmの条件で容器内容物を攪拌し続け、pH調整終了から10分間経過後、凝集剤(固形分濃度50質量%の塩化マグネシウム六水和物水溶液)の滴下を開始して、さらに容器内容物の攪拌を続けながら容器内にその凝集剤10gを5分間かけて滴下した。その後、さらに容器内容物の攪拌を続けながら、0.5℃/分の速度で容器内容物の温度を65℃まで昇温させた。この昇温中に、トナーコアの表面にシェル層が形成された。その結果、容器内容物としてトナー母粒子の分散液が得られた。
(Formation of shell layer)
Under a room temperature (about 25 ° C.) environment, in a stainless steel round bottom container having a capacity of 2 L equipped with a stirrer and a condenser (heat exchanger), 100 g of the toner core and the shell material (solid content concentration: 25% by mass) obtained in the above-described procedure. ) 30 g, 3 g of an anionic surfactant (“Emar (registered trademark) 0” manufactured by Kao Corporation, component: sodium lauryl sulfate) and 870 g of ion-exchanged water were added. Subsequently, while stirring the contents of the container at room temperature (about 25 ° C.) and a rotation speed (stirring blade) of 200 rpm, a 1N sodium hydroxide aqueous solution was added to the container to adjust the pH of the container contents to 8. . Thereafter, the contents of the container were continuously stirred at room temperature (about 25 ° C.) and at a rotational speed (stirring blade) of 200 rpm, and after 10 minutes from the end of pH adjustment, a flocculant (magnesium chloride hexahydrate with a solid content concentration of 50 mass%) was obtained. Then, 10 g of the flocculant was dropped into the container over 5 minutes while continuing to stir the contents of the container. Thereafter, the temperature of the container contents was increased to 65 ° C. at a rate of 0.5 ° C./min while continuing to stir the container contents. During this temperature increase, a shell layer was formed on the surface of the toner core. As a result, a dispersion of toner base particles was obtained as the container contents.
(洗浄工程)
上記のようにして得られたトナー母粒子の分散液を、25℃まで冷却した後、ブフナー漏斗を用いて吸引ろ過(固液分離)した。その結果、ウェットケーキ状のトナー母粒子が得られた。その後、得られたウェットケーキ状のトナー母粒子をイオン交換水に再分散させた。さらに、分散とろ過とを合計6回繰り返して、トナー母粒子を洗浄した。
(Washing process)
The toner mother particle dispersion obtained as described above was cooled to 25 ° C., and then suction filtered (solid-liquid separation) using a Buchner funnel. As a result, toner base particles in the form of wet cake were obtained. Thereafter, the obtained wet cake-like toner base particles were redispersed in ion-exchanged water. Further, dispersion and filtration were repeated a total of 6 times to wash the toner base particles.
(乾燥工程)
続けて、得られたトナー母粒子を、濃度50質量%のエタノール水溶液に分散させた。これにより、トナー母粒子のスラリーが得られた。続けて、連続式表面改質装置(フロイント産業株式会社製「コートマイザー(登録商標)」)を用いて、熱風温度45℃かつブロアー風量2m3/分の条件で、スラリー中のトナー母粒子を乾燥させた。また、乾燥時に、トナー母粒子100質量部に対して、第1外添剤(日本アエロジル株式会社製「AEROSIL(登録商標)REA200」:シリカ粒子)0.2質量部を含むエタノールを噴霧した。その結果、第1外添剤を備えるトナー母粒子(以下、第1外添トナー粒子と記載する)が得られた。得られた第1外添トナー粒子に関して、体積平均粒子径(MV)は6.6μm、円形度は0.960であった。
(Drying process)
Subsequently, the obtained toner base particles were dispersed in an aqueous ethanol solution having a concentration of 50% by mass. As a result, a slurry of toner base particles was obtained. Subsequently, the toner base particles in the slurry were removed under the conditions of a hot air temperature of 45 ° C. and a blower air volume of 2 m 3 / min using a continuous surface reformer (“Coat Mizer (registered trademark)” manufactured by Freund Sangyo Co., Ltd.). Dried. Further, at the time of drying, ethanol containing 0.2 parts by mass of the first external additive (“AEROSIL (registered trademark) REA200” manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd .: silica particles) was sprayed on 100 parts by mass of the toner base particles. As a result, toner mother particles including the first external additive (hereinafter referred to as first external additive toner particles) were obtained. The obtained first externally added toner particles had a volume average particle diameter (MV) of 6.6 μm and a circularity of 0.960.
(外添工程)
上記乾燥後、第1外添トナー粒子にさらなる外添を行った。詳しくは、FMミキサー(日本コークス工業株式会社製「FM−10C/I」)を用いて、第1外添トナー粒子100質量部と、第2外添剤(個数平均1次粒子径20nmのシリカ粒子(日本アエロジル株式会社製「AEROSIL90G」)の表面をシリコーンオイル及びアミノシランで処理した正帯電性シリカ粒子)0.4質量部とを5分間混合することにより、トナー母粒子の表面に第2外添剤(シリカ粒子)を付着させた。その後、得られた粉体を、300メッシュ(目開き48μm)の篩を用いて篩別した。その結果、多数のトナー粒子を含むトナー(トナーTA−1〜TA−3、TB−1〜TB−2、TC−1〜TC−2、TD−1〜TD−5、及びTE−1〜TE−2)が得られた。
(External addition process)
After the drying, further external addition was performed on the first externally added toner particles. Specifically, using an FM mixer (“FM-10C / I” manufactured by Nippon Coke Kogyo Co., Ltd.), 100 parts by mass of the first external additive toner particles and the second external additive (silica having a number average primary particle diameter of 20 nm). By mixing 0.4 parts by mass of particles (“AEROSIL90G” manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd., the surface of which is treated with silicone oil and aminosilane) for 5 minutes, a second outer surface is formed on the surface of the toner base particles. Additives (silica particles) were deposited. Thereafter, the obtained powder was sieved using a 300 mesh (aperture 48 μm) sieve. As a result, toner containing a large number of toner particles (toners TA-1 to TA-3, TB-1 to TB-2, TC-1 to TC-2, TD-1 to TD-5, and TE-1 to TE -2) was obtained.
[評価方法]
各試料(トナーTA−1〜TE−2)の評価方法は、以下のとおりである。
[Evaluation method]
The evaluation method of each sample (toner TA-1 to TE-2) is as follows.
(耐熱保存性)
試料(トナー)3gを容量20mLのポリエチレン製容器に入れて、その容器を、5分間タッピング処理した後、60℃に設定された恒温器内に8時間静置した。その後、恒温器から取り出したトナーを室温(約25℃)まで冷却して、評価用トナーを得た。
(Heat resistant storage stability)
3 g of a sample (toner) was put in a 20 mL polyethylene container, and the container was tapped for 5 minutes, and then left in an incubator set at 60 ° C. for 8 hours. Thereafter, the toner taken out from the thermostat was cooled to room temperature (about 25 ° C.) to obtain an evaluation toner.
続けて、得られた評価用トナーを、質量既知の300メッシュ(目開き48μm)の篩に載せた。そして、トナーを含む篩の質量を測定し、篩別前のトナーの質量を求めた。続けて、パウダーテスター(ホソカワミクロン株式会社製)に篩をセットし、パウダーテスターのマニュアルに従い、レオスタッド目盛り5の条件で30秒間、篩を振動させ、評価用トナーを篩別した。そして、篩別後に、トナーを含む篩の質量を測定することで、篩上に残留したトナーの質量を求めた。篩別前のトナーの質量と、篩別後のトナーの質量(篩別後に篩上に残留したトナーの質量)とから、次の式に基づいて凝集度(質量%)を求めた。
凝集度(質量%)=100×篩別後のトナーの質量/篩別前のトナーの質量
Subsequently, the obtained toner for evaluation was placed on a sieve having a known mass of 300 mesh (aperture 48 μm). Then, the mass of the sieve containing the toner was measured, and the mass of the toner before sieving was determined. Subsequently, a sieve was set on a powder tester (manufactured by Hosokawa Micron Co., Ltd.), and according to the manual of the powder tester, the sieve was vibrated for 30 seconds under the conditions of the rheostat scale 5, and the evaluation toner was sieved. Then, after sieving, the mass of the toner remaining on the sieve was determined by measuring the mass of the sieve containing the toner. From the mass of the toner before sieving and the mass of the toner after sieving (the mass of the toner remaining on the sieving after sieving), the degree of aggregation (% by mass) was determined based on the following formula.
Aggregation degree (% by mass) = 100 × mass of toner after sieving / mass of toner before sieving
凝集度が10質量%以下であれば○(良い)と評価し、凝集度が10質量%を超えれば×(良くない)と評価した。 When the degree of aggregation was 10% by mass or less, it was evaluated as “good”, and when the degree of aggregation exceeded 10% by mass, it was evaluated as “poor” (not good).
(現像剤の調製)
MnO換算で39.7モル%、MgO換算で9.9モル%、Fe2O3換算で49.6モル%、SrO換算で0.8モル%になるように各原材料(MnO、MgO、Fe2O3、及びSrOの各原材料)を適量配合し、原材料に水を加えた。続けて、湿式ボールミルを用いて原材料を10時間かけて粉砕した後、混合した。続けて、得られた混合物を乾燥させた。続けて、乾燥した混合物に温度950℃の熱処理を4時間行った。
(Preparation of developer)
39.7 mol% in terms of MnO, 9.9 mol% in terms of MgO, 49.6 mol% calculated as Fe 2 O 3, each raw material (MnO to be 0.8 mol% in terms of SrO, MgO, Fe 2 O 3 and SrO raw materials) were mixed in appropriate amounts, and water was added to the raw materials. Subsequently, the raw materials were ground using a wet ball mill for 10 hours and then mixed. Subsequently, the resulting mixture was dried. Subsequently, the dried mixture was subjected to heat treatment at a temperature of 950 ° C. for 4 hours.
続けて、湿式ボールミルを用いて、上記熱処理後の混合物を24時間かけて粉砕して、スラリーを調製した。続けて、得られたスラリーを造粒した後、乾燥させた。続けて、乾燥した造粒物を、温度1270℃かつ酸素濃度2%の雰囲気中に6時間保持した後、解砕した。その後、粒度調整を行うことで、3000(103/4π・A/m)の印加磁場での飽和磁化が70Am2/kgであるMn−Mg−Srフェライト粒子(磁性キャリアコア)の粉体(個数平均1次粒子径35μm)が得られた。 Subsequently, using a wet ball mill, the mixture after the heat treatment was pulverized over 24 hours to prepare a slurry. Subsequently, the obtained slurry was granulated and then dried. Subsequently, the dried granulated product was crushed after being held in an atmosphere at a temperature of 1270 ° C. and an oxygen concentration of 2% for 6 hours. Thereafter, by adjusting the particle size, powder of Mn—Mg—Sr ferrite particles (magnetic carrier core) having a saturation magnetization of 70 Am 2 / kg in an applied magnetic field of 3000 (10 3 / 4π · A / m) ( A number average primary particle size of 35 μm) was obtained.
続けて、ポリアミドイミド樹脂(無水トリメリット酸と4,4’−ジアミノジフェニルメタンとの共重合体)をメチルエチルケトンで希釈して、固形分濃度10質量%の樹脂溶液を調製した。続けて、得られた樹脂溶液中にFEP(テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体)を分散させて、さらに樹脂全体量に対して2質量%の割合で酸化珪素を加えて、固形分換算で150gのキャリアコート液を得た。得られたキャリアコート液に関して、ポリアミドイミド樹脂とFEPとの質量比(ポリアミドイミド樹脂:FEP)は2:8であった。 Subsequently, a polyamideimide resin (a copolymer of trimellitic anhydride and 4,4'-diaminodiphenylmethane) was diluted with methyl ethyl ketone to prepare a resin solution having a solid content concentration of 10% by mass. Subsequently, FEP (tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer) is dispersed in the obtained resin solution, and silicon oxide is added at a ratio of 2% by mass with respect to the total amount of the resin, and converted to solid content. 150 g of a carrier coating solution was obtained. With respect to the obtained carrier coat solution, the mass ratio of polyamideimide resin to FEP (polyamideimide resin: FEP) was 2: 8.
続けて、転動流動層コーティング装置(岡田精工株式会社製「スピラコータ(登録商標)SP−25」)を用いて、上記のようにして得た磁性キャリアコア(Mn−Mg−Srフェライト粒子)10kgを上記キャリアコート液で被覆した。その後、樹脂で被覆された磁性キャリアコアを220℃で1時間焼成した。その結果、評価用キャリアが得られた。樹脂被覆量は、キャリア全体に対して3質量%であった。 Subsequently, 10 kg of the magnetic carrier core (Mn—Mg—Sr ferrite particles) obtained as described above using a rolling fluidized bed coating apparatus (“Spiracoater (registered trademark) SP-25” manufactured by Okada Seiko Co., Ltd.). Was coated with the carrier coating solution. Thereafter, the resin-coated magnetic carrier core was baked at 220 ° C. for 1 hour. As a result, an evaluation carrier was obtained. The resin coating amount was 3% by mass with respect to the entire carrier.
上記のようにして調製した評価用キャリア100質量部と、試料(トナー)5質量部とを、ボールミルを用いて30分間混合して、2成分現像剤を調製した。 100 parts by mass of the evaluation carrier prepared as described above and 5 parts by mass of the sample (toner) were mixed for 30 minutes using a ball mill to prepare a two-component developer.
(評価機の準備)
評価機として、定着器を備えるカラー複合機(京セラドキュメントソリューションズ株式会社製「TASKalfa5551ci」)を用いた。定着器の加熱ロールの表面材質は、膜厚30μm±10μm、面粗度(Ra:算術平均粗さ)5μmのPFA(テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体)チューブであった。上述のようにして調製した2成分現像剤を評価機の現像器に投入し、試料(補給用トナー)を評価機のトナーコンテナに投入した。
(Preparation of evaluation machine)
As an evaluation machine, a color multifunction machine (“TASKalfa 5551ci” manufactured by Kyocera Document Solutions Co., Ltd.) equipped with a fixing device was used. The surface material of the heating roll of the fixing device was a PFA (tetrafluoroethylene / perfluoroalkyl vinyl ether copolymer) tube having a film thickness of 30 μm ± 10 μm and a surface roughness (Ra: arithmetic average roughness) of 5 μm. The two-component developer prepared as described above was put into the developing device of the evaluation machine, and the sample (supplementary toner) was put into the toner container of the evaluation machine.
(定着性)
温度25℃かつ湿度50%RHの環境下、上記評価機を用いて、紙(A4サイズの普通紙)に、線速300mm/秒(紙の向き:横送り)、トナー載り量15mgの条件で、大きさ25cm×25cmのソリッド画像を形成した。続けて、画像が形成された紙を評価機の定着器に通した。定着温度(定着器の加熱ロール)の評価範囲は80℃〜240℃であった。
(Fixability)
Using the above-mentioned evaluation machine under the environment of a temperature of 25 ° C. and a humidity of 50% RH, the paper (A4 size plain paper) is subjected to a linear speed of 300 mm / second (paper direction: landscape feed) and a toner loading of 15 mg. A solid image having a size of 25 cm × 25 cm was formed. Subsequently, the paper on which the image was formed was passed through the fixing device of the evaluation machine. The evaluation range of the fixing temperature (heating roll of the fixing device) was 80 ° C to 240 ° C.
最低定着温度の評価では、定着温度を80℃から5℃ずつ上昇させて、ソリッド画像(トナー像)を紙に定着できる最低温度(最低定着温度)を測定した。トナーを定着させることができたか否かは、以下に示すような折擦り試験で確認した。詳しくは、定着器に通した評価用紙を、画像を形成した面が内側となるように折り曲げ、布帛で被覆した1kgの分銅を用いて、折り目上の画像を5往復摩擦した。続けて、紙を広げ、紙の折り曲げ部(ソリッド画像が形成された部分)を観察した。そして、折り曲げ部のトナーの剥がれの長さ(剥がれ長)を測定した。剥がれ長が1mm以下となる定着温度のうちの最低温度を、最低定着温度とした。 In the evaluation of the minimum fixing temperature, the fixing temperature was increased by 5 ° C. from 80 ° C., and the lowest temperature (minimum fixing temperature) at which a solid image (toner image) can be fixed on paper was measured. Whether or not the toner could be fixed was confirmed by a rubbing test as shown below. Specifically, the evaluation paper passed through the fixing device was bent so that the surface on which the image was formed was on the inside, and the image on the fold was rubbed 5 times with a 1 kg weight coated with a cloth. Subsequently, the paper was spread and the bent portion of the paper (the portion where the solid image was formed) was observed. Then, the length (peeling length) of toner peeling at the bent portion was measured. The lowest temperature among the fixing temperatures at which the peeling length was 1 mm or less was defined as the lowest fixing temperature.
最高定着温度の評価では、定着器の定着温度を150℃から5℃ずつ上昇させて、オフセットが発生しない最高温度(最高定着温度)を測定した。定着器に通した評価用紙について、目視によりオフセットが発生した(定着ローラーにトナーが付着した)か否かを確認した。 In the evaluation of the maximum fixing temperature, the fixing temperature of the fixing device was increased from 150 ° C. by 5 ° C., and the maximum temperature at which no offset occurred (maximum fixing temperature) was measured. With respect to the evaluation paper passed through the fixing device, it was confirmed whether or not an offset was visually observed (toner adhered to the fixing roller).
測定された最高定着温度及び最低定着温度に基づいて、「定着幅=最高定着温度−最低定着温度」で表される定着幅を算出した。最低定着温度が100℃以下であり、かつ、定着幅が100℃以上であれば、○(良い)と評価し、最低定着温度が100℃よりも高い場合、又は、定着幅が100℃未満である場合には、×(良くない)と評価した。 Based on the measured maximum fixing temperature and minimum fixing temperature, the fixing width represented by “fixing width = maximum fixing temperature−minimum fixing temperature” was calculated. If the minimum fixing temperature is 100 ° C. or less and the fixing width is 100 ° C. or more, it is evaluated as “good”. If the minimum fixing temperature is higher than 100 ° C., or the fixing width is less than 100 ° C. In some cases, it was evaluated as x (not good).
(耐融着性)
温度25℃かつ湿度50%RHの環境下、上記評価機を用いて、300000枚の紙(A4サイズの普通紙)全面に印字率50%のハーフトーン画像を連続印刷した。連続印刷中、1000枚ごとに、評価機の現像スリーブ及び感光体ドラムの各々の表面を目視で観察し、トナー融着の有無を確認した。300000枚の連続印刷中において、現像スリーブ及び感光体ドラムのいずれにもトナーが融着しなかった場合には○(良い)と評価し、現像スリーブ及び感光体ドラムのいずれかにトナーが融着した場合には×(良くない)と評価した。
(Fusion resistance)
A halftone image having a printing rate of 50% was continuously printed on the entire surface of 300,000 sheets of paper (A4 size plain paper) using the above-described evaluation machine in an environment of a temperature of 25 ° C. and a humidity of 50% RH. During continuous printing, the surface of each of the developing sleeve and the photosensitive drum of the evaluator was visually observed for every 1000 sheets to confirm the presence or absence of toner fusion. During continuous printing of 300000 sheets, if the toner does not fuse to either the developing sleeve or the photosensitive drum, it is evaluated as “good”, and the toner is fused to either the developing sleeve or the photosensitive drum. In that case, it was evaluated as x (not good).
[評価結果]
各試料(トナーTA−1〜TE−2)についての評価結果(定着性:最低定着温度及び定着幅、耐熱保存性:凝集度、耐融着性:トナー融着の有無)を、表3に示す。なお、耐融着性の評価結果に関する表3中の枚数(括弧内の数値)は、トナー融着が発生したタイミング(トナー融着が発生するまでに印刷した枚数)を示している。
[Evaluation results]
Table 3 shows the evaluation results (fixability: minimum fixing temperature and fixing width, heat-resistant storage stability: aggregation degree, fusing resistance: presence / absence of toner fusing) for each sample (toners TA-1 to TE-2). Show. The number of sheets (number in parentheses) in Table 3 relating to the evaluation result of anti-fusing property indicates the timing at which toner fusing occurs (number of sheets printed before toner fusing occurs).
トナーTA−1〜TA−3、TB−1〜TB−2、及びTC−1〜TC−2(実施例1〜7に係るトナー)はそれぞれ、前述の基本構成を有していた。詳しくは、実施例1〜7に係るトナーではそれぞれ、表1及び表2に示すように、トナーコアが、低分子量樹脂(数平均分子量(Mn)1000以上2500以下、かつ、質量平均分子量(Mw)1000以上2500以下の樹脂)を、結着樹脂全部に対して5質量%以上10質量%以下の割合で含有していた。また、表1及び表2に示すように、トナーコアに含有される低分子量樹脂の軟化点(Tm)は50℃以上70℃以下であった。また、表1及び表2に示すように、トナーコアに含有される低分子量樹脂の分子量分布(Mw/Mn)は1.00以上1.20以下であった。 Toners TA-1 to TA-3, TB-1 to TB-2, and TC-1 to TC-2 (toners according to Examples 1 to 7) each had the above-described basic configuration. Specifically, in the toners according to Examples 1 to 7, as shown in Tables 1 and 2, the toner core has a low molecular weight resin (number average molecular weight (Mn) 1000 to 2500 and mass average molecular weight (Mw)). 1000 or more and 2500 or less resin) in a ratio of 5% by mass or more and 10% by mass or less with respect to the entire binder resin. As shown in Tables 1 and 2, the softening point (Tm) of the low molecular weight resin contained in the toner core was 50 ° C. or higher and 70 ° C. or lower. Further, as shown in Tables 1 and 2, the molecular weight distribution (Mw / Mn) of the low molecular weight resin contained in the toner core was 1.00 or more and 1.20 or less.
トナーTA−1〜TA−3、TB−1〜TB−2、及びTC−1〜TC−2(実施例1〜7に係るトナー)はそれぞれ、耐熱保存性、定着性、及び耐融着性に優れていた。 Toners TA-1 to TA-3, TB-1 to TB-2, and TC-1 to TC-2 (toners according to Examples 1 to 7) are respectively heat-resistant storage stability, fixing property, and anti-fusing property. It was excellent.
本発明に係る静電潜像現像用トナーは、例えば複写機、プリンター、又は複合機において画像を形成するために用いることができる。 The toner for developing an electrostatic latent image according to the present invention can be used for forming an image in, for example, a copying machine, a printer, or a multifunction machine.
Claims (7)
前記コアは、数平均分子量1000以上2500以下、かつ、質量平均分子量1000以上2500以下の低分子量樹脂を、前記結着樹脂全部に対して5質量%以上10質量%以下の割合で含有し、
前記低分子量樹脂の軟化点は50℃以上70℃以下であり、
前記低分子量樹脂の、数平均分子量に対する質量平均分子量の比率は、1.00以上1.20以下である、静電潜像現像用トナー。 An electrostatic latent image developing toner comprising a plurality of toner particles comprising a core containing a binder resin and a shell layer covering the surface of the core,
The core contains a low molecular weight resin having a number average molecular weight of 1000 or more and 2500 or less and a weight average molecular weight of 1000 or more and 2500 or less in a proportion of 5% by mass or more and 10% by mass or less with respect to the whole binder resin.
The softening point of the low molecular weight resin is 50 ° C. or higher and 70 ° C. or lower,
The toner for developing an electrostatic latent image, wherein a ratio of a mass average molecular weight to a number average molecular weight of the low molecular weight resin is from 1.00 to 1.20.
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