JP6597319B2 - Toner for developing electrostatic latent image and method for producing the same - Google Patents
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Description
本発明は、静電潜像現像用トナーおよびその製造方法に関する。 The present invention relates to an electrostatic latent image developing toner and a method for producing the same.
近年、電子写真方式の画像形成装置は、益々高速化、高画質化、用途拡大の要求が高まり、それに用いる静電潜像現像用トナー(以下、単に「トナー」とも称する)においても、それらの市場からの要求に対応可能なトナーの開発が進められている。地球環境の温暖化防止対策の観点から、電子写真方式の画像形成装置に対しても、省エネルギー化の要請が高まっており、少ないエネルギーで定着できる低温定着トナーの開発が進められている。トナーの定着温度を下げるための代表的な検討として、結晶性材料を用いたものが挙げられる。また、低温定着性を追求すると熱で溶融しやすくなるため耐熱保管性が課題になることがある。よって、低温定着性と耐熱保管性とを高いレベルで両立できる非晶性ポリエステル樹脂をメインの結着樹脂としたトナーの開発も進められている。 In recent years, electrophotographic image forming apparatuses have been increasingly demanded for higher speed, higher image quality, and wider application, and electrostatic latent image developing toner (hereinafter also simply referred to as “toner”) used therefor. Toners that can meet the demands of the market are being developed. From the viewpoint of global warming prevention measures, there is an increasing demand for energy saving for electrophotographic image forming apparatuses, and development of low-temperature fixing toner capable of fixing with less energy is in progress. As a typical study for lowering the fixing temperature of toner, one using a crystalline material can be cited. In addition, when pursuing low-temperature fixability, it is easy to melt with heat, so heat-resistant storage properties may be an issue. Therefore, development of a toner using an amorphous polyester resin capable of achieving both low-temperature fixability and heat-resistant storage stability at a high level is being promoted.
たとえば、特許文献1には、結晶性ポリエステル樹脂と離型剤とを含むトナーであって、ルテニウム染色した該トナー断面に該結晶性ポリエステル樹脂が該離型剤と接触した構造体が存在し、該構造体の断面積をA、該離型剤単独の断面積をB、該結晶性ポリエステル樹脂単独の断面積をCとしたとき、40≦100×A/(A+B+C)≦70、10≦100×B/(A+B+C)≦30、20≦100×C/(A+B+C)≦30であることを特徴とする静電荷現像用トナーが開示されている。 For example, Patent Document 1 is a toner containing a crystalline polyester resin and a release agent, and there is a structure in which the crystalline polyester resin is in contact with the release agent on the cross section of the toner dyed with ruthenium. When the cross-sectional area of the structure is A, the cross-sectional area of the release agent alone is B, and the cross-sectional area of the crystalline polyester resin alone is C, 40 ≦ 100 × A / (A + B + C) ≦ 70, 10 ≦ 100 There is disclosed an electrostatic charge developing toner characterized in that xB / (A + B + C) ≦ 30 and 20 ≦ 100 × C / (A + B + C) ≦ 30.
また、特許文献2には、トナー粒子が、ビニル樹脂よりなるマトリクス相中に、結晶性ポリエステル樹脂Aによる第1ドメイン相と、結晶性ポリエステル樹脂Bによる第2ドメイン相とが各々分散されてなるドメイン−マトリクス構造を有し、前記第1ドメイン相の平均径が400〜900nmであり、前記第2ドメイン相の平均径が10〜200nmであり、前記結晶性ポリエステル樹脂Aおよび前記結晶性ポリエステル樹脂Bの融点がいずれも95℃以下であることを特徴とする静電荷像現像用トナーが開示されている。 Patent Document 2 discloses that toner particles are dispersed in a matrix phase made of vinyl resin in which a first domain phase made of crystalline polyester resin A and a second domain phase made of crystalline polyester resin B are dispersed. The crystalline polyester resin A and the crystalline polyester resin having a domain-matrix structure, an average diameter of the first domain phase being 400 to 900 nm, an average diameter of the second domain phase being 10 to 200 nm An electrostatic charge image developing toner is disclosed in which all of B have a melting point of 95 ° C. or less.
上記特許文献1および2は、いずれも、結晶性材料として結晶性ポリエステル樹脂を用い、トナー粒子中の存在状態を制御することで画像折り曲げ耐性と耐熱保存性との両立(特許文献1)、または低温定着性と耐熱保存性との両立(特許文献2)を達成している。しかし、これらのトナーは、高温高湿環境に長期にわたって晒されると、低温定着性の確保が難しくなり、光沢ムラが見られ、画質も低下するという問題があった。 Patent Documents 1 and 2 both use a crystalline polyester resin as a crystalline material, and control the presence state in toner particles to achieve both image folding resistance and heat-resistant storage stability (Patent Document 1), or Both low-temperature fixability and heat-resistant storage stability are achieved (Patent Document 2). However, when these toners are exposed to a high-temperature and high-humidity environment for a long period of time, it is difficult to ensure low-temperature fixability, gloss unevenness is observed, and image quality is deteriorated.
そこで本発明は、高温高湿環境に長期にわたって晒されても、低温定着性を確保することができ、光沢ムラを抑制し、かつ高画質を得ることができる静電潜像現像用トナーを提供することを目的とする。 Therefore, the present invention provides a toner for developing an electrostatic latent image that can ensure low-temperature fixability even when exposed to a high temperature and high humidity environment for a long period of time, suppress gloss unevenness, and obtain high image quality. The purpose is to do.
本発明者らは、上記の課題を解決すべく、鋭意研究を行った。その結果、トナー母体粒子の断面に、離型剤とは接触していない糸状結晶構造と、結晶性樹脂と離型剤とが接触している構造体と、離型剤とは接触していないラメラ状結晶構造を有する結晶性樹脂とを含む、静電潜像現像用トナーにより、上記課題が解決されることを見出し、本発明を完成させるに至った。 The present inventors have conducted intensive research to solve the above problems. As a result, the cross-section of the toner base particles is not in contact with the release agent and the thread crystal structure that is not in contact with the release agent, the structure in which the crystalline resin and the release agent are in contact It has been found that the above problems can be solved by a toner for developing an electrostatic latent image containing a crystalline resin having a lamellar crystal structure, and the present invention has been completed.
本発明によれば、高温高湿環境に長期にわたって晒されても、低温定着性を確保することができ、光沢ムラを抑制し、かつ高画質を得ることができる静電潜像現像用トナーが提供される。 According to the present invention, there is provided an electrostatic latent image developing toner capable of ensuring low temperature fixability even when exposed to a high temperature and high humidity environment for a long period of time, suppressing uneven glossiness and obtaining high image quality. Provided.
以下、本発明の実施の形態を説明する。なお、本発明は、以下の実施の形態のみには限定されない。 Embodiments of the present invention will be described below. In addition, this invention is not limited only to the following embodiment.
本明細書において、範囲を示す「X〜Y」は「X以上Y以下」を意味し、特記しない限り、操作および物性等の測定は、室温(20〜25℃)/相対湿度40〜50%RHの条件で測定する。 In this specification, “X to Y” indicating a range means “X or more and Y or less”, and unless otherwise specified, measurement of operation and physical properties is performed at room temperature (20 to 25 ° C.) / Relative humidity 40 to 50%. Measure under RH conditions.
本発明は、少なくとも主成分としてのビニル樹脂および結晶性樹脂を含む樹脂成分と、離型剤と、を含有するトナー母体粒子を含む静電潜像現像用トナーであって、前記トナー母体粒子は、前記離型剤とは接触していない糸状結晶構造(以下、単に「糸状構造」とも称する)を有する前記結晶性樹脂と、前記結晶性樹脂と前記離型剤とが接触している構造体(以下、単に「構造体」とも称する)と、前記離型剤とは接触していないラメラ状結晶構造(以下、単に「ラメラ状構造」とも称する)を有する前記結晶性樹脂とを含む、静電潜像現像用トナーである。このような構成を有する本発明のトナーは、高温高湿環境に長期にわたって晒されても、低温定着性を確保することができ、光沢ムラを抑制し、かつ高画質も得ることができるという優れた効果を有する。 The present invention is an electrostatic latent image developing toner comprising toner base particles containing at least a resin component containing a vinyl resin and a crystalline resin as main components, and a release agent, wherein the toner base particles are The crystalline resin having a thread crystal structure that is not in contact with the release agent (hereinafter, also simply referred to as “thread structure”), and the structure in which the crystalline resin and the release agent are in contact with each other (Hereinafter also simply referred to as “structure”) and the crystalline resin having a lamellar crystal structure that is not in contact with the release agent (hereinafter also simply referred to as “lamellar structure”). This is a toner for developing an electrostatic latent image. The toner of the present invention having such a configuration is excellent in that low temperature fixability can be secured even when exposed to a high temperature and high humidity environment for a long period of time, gloss unevenness can be suppressed, and high image quality can be obtained. It has the effect.
ここで、「糸状結晶構造(糸状構造)」とは、結晶性樹脂が分子鎖の折り畳みにより結晶化することなく形成された構造であって、一本または数本の分子鎖からなる糸状の構造を意味する。また、「ラメラ状結晶構造(ラメラ状構造)」とは、結晶性樹脂の折り畳みによる結晶化で生じた層状構造を意味するものである。当該構造に係る詳細な説明は後述する。 Here, the “thread-like crystal structure (thread-like structure)” is a structure in which a crystalline resin is formed without crystallization by folding molecular chains, and is a thread-like structure composed of one or several molecular chains. Means. The “lamellar crystal structure (lamellar structure)” means a layered structure generated by crystallization by folding a crystalline resin. A detailed description of the structure will be described later.
上記した特許文献1および2のように、従来、結晶性材料として結晶性ポリエステル樹脂を用いることにより、トナー粒子中の存在状態を制御することで画像折り曲げ耐性と熱保存性との両立(特許文献1)や、低温定着性と耐熱保存性との両立(特許文献2)を達成している。しかしながら、このような従来技術によるトナーは、製品として輸送する際や実機内で、高温高湿環境に長期にわたって晒されると結晶性材料の結晶成長が発生するという現象が起こることが分かった。そのため、トナー表面に微細な凸凹が発生して流動性が悪化し、トナー熱溶融時に結晶性材料の溶融が不十分となって低温定着性が確保できなくなるという問題があった。また、結晶成長によってトナー表面に微細な凸凹が発生してトナー流動性が悪化することにより、現像機内におけるトナー搬送性が不安定となり、トナー補給が安定せず、現像機内での攪拌混合が不十分となる。その結果、帯電均一性を確保できずに画質が悪化してしまうという問題も発生することが分かった。 As described in Patent Documents 1 and 2, conventionally, by using a crystalline polyester resin as a crystalline material, it is possible to achieve both image folding resistance and heat storage stability by controlling the presence state in toner particles (Patent Document). 1) and achieving both low-temperature fixability and heat-resistant storage stability (Patent Document 2). However, it has been found that such a conventional toner causes a crystal growth of a crystalline material when it is exposed to a high temperature and high humidity environment for a long time when transported as a product or in an actual machine. For this reason, fine irregularities are generated on the toner surface, the fluidity is deteriorated, and there is a problem that the low-temperature fixability cannot be secured because the crystalline material is insufficiently melted when the toner is melted by heat. In addition, fine unevenness is generated on the toner surface due to crystal growth and the toner fluidity is deteriorated, so that the toner transportability in the developing machine becomes unstable, the toner replenishment is not stable, and the stirring and mixing in the developing machine is not stable. It will be enough. As a result, it has been found that there is a problem that the image quality is deteriorated because the charging uniformity cannot be ensured.
これに対し、本発明のトナーは結晶性樹脂が特定の状態で存在することにより、低温定着性が向上する。その理由は以下のようであると考えられる。第一に、本発明に係るトナー母体粒子に含まれるビニル樹脂に結晶性樹脂が相溶して可塑化することで低温定着性が促進される。特に、糸状構造は細長くなることから、その体積と比較して、ビニル樹脂に対する接触面積が広くなるため、ビニル樹脂と結晶性樹脂とが相溶しやすいことで、低温定着性の効果が表れやすいと考えられる。第二に、結晶性樹脂の結晶体が素早く溶融して変形することによりトナー変形が促進され、低温定着性が向上する。この効果は、結晶構造として厚みをもっているラメラ状構造や、結晶性樹脂と離型剤とが接触している構造体によって発揮される。このトナー変形は、糸状構造とビニル樹脂との相溶によってビニル樹脂が柔らかくなっていることで、より顕著に促進される。本発明のトナーは、これらの作用によって低温定着性の大幅な改善が図ることができると考えられる。 On the other hand, the toner of the present invention has improved low-temperature fixability due to the presence of the crystalline resin in a specific state. The reason is considered as follows. First, the low temperature fixability is promoted by the plasticization of the crystalline resin that is compatible with the vinyl resin contained in the toner base particles according to the present invention. In particular, since the thread-like structure is elongated, the contact area with the vinyl resin is wide compared to its volume, and the effect of low-temperature fixability is likely to appear because the vinyl resin and the crystalline resin are easily compatible. it is conceivable that. Secondly, the crystalline resin crystal is rapidly melted and deformed, whereby toner deformation is promoted and low-temperature fixability is improved. This effect is exhibited by a lamellar structure having a thickness as a crystal structure or a structure in which a crystalline resin and a release agent are in contact with each other. This toner deformation is promoted more remarkably because the vinyl resin is softened by the compatibility between the thread-like structure and the vinyl resin. It is considered that the toner of the present invention can greatly improve the low-temperature fixability by these actions.
さらに、本発明に係るトナー母体粒子においては、結晶性樹脂が、糸状構造、構造体、およびラメラ状構造の3つの状態で存在している。本発明のトナーが高温高湿環境に長期にわたって晒されても、この3つの状態が同時に結晶成長するので、いずれの状態も急激な結晶成長は抑制される。また、仮に結晶成長が発生しても、ビニル樹脂と相溶しやすい糸状構造の存在により、ビニル樹脂が柔らかくなるため、結晶成長によるトナー表面の凸凹発生を緩和することができる。これにより、高温高湿環境に長期にわたって晒されても、トナー流動性の悪化を防ぐことができ、高画質を確保することができる。 Furthermore, in the toner base particles according to the present invention, the crystalline resin exists in three states of a thread-like structure, a structure, and a lamellar structure. Even if the toner of the present invention is exposed to a high-temperature and high-humidity environment for a long period of time, crystal growth of these three states occurs at the same time. Even if crystal growth occurs, the vinyl resin becomes soft due to the presence of a thread-like structure that is easily compatible with the vinyl resin, so that unevenness of the toner surface due to crystal growth can be mitigated. As a result, even when exposed to a high temperature and high humidity environment for a long period of time, deterioration of toner fluidity can be prevented and high image quality can be ensured.
本発明のトナーでは、結晶性樹脂の結晶体が素早く溶融して変形することによりトナー変形が促進され、このトナー変形によって離型剤の浸みだしは促進される。しかしながら、離型剤は結晶性樹脂と構造体を形成しているので、離型剤は全て浸みだすことはなく結着樹脂内部に一部留まる。このようにして、離型剤の浸みだしを適正に制御できるため、本発明のトナーでは、離型剤が過剰に浸みだすことがなく、光沢ムラを抑制することができる。 In the toner of the present invention, the crystalline resin crystal is rapidly melted and deformed to accelerate the deformation of the toner, and the toner deformation promotes the seepage of the release agent. However, since the release agent forms a structure with the crystalline resin, all of the release agent does not bleed out and remains partially inside the binder resin. In this way, since the release of the release agent can be appropriately controlled, the toner of the present invention does not excessively release the release agent and can suppress uneven gloss.
なお、上記メカニズムは推測によるものであり、本発明は上記メカニズムに何ら制限されるものではない。 In addition, the said mechanism is based on estimation and this invention is not restrict | limited to the said mechanism at all.
以下、本発明の静電潜像現像用トナーを詳細に説明する。なお、本発明に係る「トナー」は、上述したように「トナー母体粒子」を含有する。「トナー母体粒子」は、外添剤の添加によって「トナー粒子」と称される。そして、「トナー」とは、「トナー粒子」の集合体のことをいう。 Hereinafter, the electrostatic latent image developing toner of the present invention will be described in detail. The “toner” according to the present invention contains “toner base particles” as described above. The “toner base particles” are referred to as “toner particles” by adding an external additive. The “toner” refers to an aggregate of “toner particles”.
[トナー母体粒子]
本発明に係るトナー母体粒子は、主成分としてのビニル樹脂および結晶性樹脂を含む樹脂成分を含有するものである。また、トナー母体粒子は、離型剤を含み、その他必要に応じて、着色剤、磁性粉、荷電制御剤などの他のトナー構成成分を含有してもよい。
[Toner base particles]
The toner base particles according to the present invention contain a resin component including a vinyl resin and a crystalline resin as main components. The toner base particles contain a release agent and may contain other toner components such as a colorant, magnetic powder, and a charge control agent, if necessary.
<樹脂成分(ビニル樹脂および結晶性樹脂)>
本発明に係るトナー母体粒子は、主成分としてのビニル樹脂および結晶性樹脂を含む樹脂成分を含む。
<Resin components (vinyl resin and crystalline resin)>
The toner base particles according to the present invention include a resin component including a vinyl resin and a crystalline resin as main components.
≪ビニル樹脂≫
ビニル樹脂とは、少なくともビニル単量体を用いた重合により得られる樹脂である。ビニル樹脂として、具体的には、アクリル樹脂、スチレンアクリル共重合体樹脂などが挙げられる。また、ビニル樹脂セグメントとビニル樹脂以外の樹脂セグメント(たとえば非晶性ポリエステル樹脂セグメント)とが化学的に結合したハイブリッドビニル樹脂を含んでもよい。
≪Vinyl resin≫
The vinyl resin is a resin obtained by polymerization using at least a vinyl monomer. Specific examples of the vinyl resin include acrylic resin and styrene acrylic copolymer resin. Further, a hybrid vinyl resin in which a vinyl resin segment and a resin segment other than the vinyl resin (for example, an amorphous polyester resin segment) are chemically bonded may be included.
なかでも、ビニル樹脂としては、スチレン単量体および(メタ)アクリル酸エステル単量体を用いて形成されるスチレンアクリル共重合体樹脂が好ましい。なお、ビニル樹脂は、単独でもまたは2種以上組み合わせて用いてもよい。 Especially, as a vinyl resin, the styrene acrylic copolymer resin formed using a styrene monomer and a (meth) acrylic acid ester monomer is preferable. The vinyl resins may be used alone or in combination of two or more.
本発明のトナーにおいては、ビニル樹脂がトナーに含まれる樹脂成分の主成分であることを特徴の一つとする。ここで、主成分とは、トナーが含有する樹脂成分の中で最も含有割合が高い樹脂であることを意味する。特にビニル樹脂が主成分であると、糸状構造およびラメラ状構造が存在しやすくなる。これにより、高温高湿環境に長期にわたって晒されても、低温定着性を確保することができ、光沢ムラを抑制し、かつ高画質を得ることができる静電潜像現像用トナーが得られる。ビニル樹脂が主成分であることで、特に結晶性樹脂が結晶性ポリエステル樹脂の場合、結晶性ポリエステル樹脂が結晶構造を保ったまま存在しやすくなる。 One feature of the toner of the present invention is that the vinyl resin is the main component of the resin component contained in the toner. Here, the main component means a resin having the highest content ratio among the resin components contained in the toner. In particular, when a vinyl resin is the main component, a thread-like structure and a lamellar structure are likely to exist. Thereby, even when exposed to a high temperature and high humidity environment for a long time, a low temperature fixability can be secured, gloss unevenness can be suppressed, and a toner for developing an electrostatic latent image capable of obtaining high image quality can be obtained. When the vinyl resin is the main component, particularly when the crystalline resin is a crystalline polyester resin, the crystalline polyester resin tends to exist while maintaining the crystal structure.
ビニル樹脂は、上記のように、トナーが含有する樹脂成分の中で最も含有割合が高い樹脂であるが、その含有量はトナー中の樹脂成分全体を100質量%としたとき、50質量%を超えて99質量%以下であることが好ましく、50質量%を超えて95質量%以下であることがより好ましく、65〜95質量%であることがさらに好ましい。ビニル樹脂の含有量が50質量%を超えると、結晶性樹脂との相溶をある程度抑制するとともに、帯電性向上の効果が大きくなり、65質量%以上であると、さらにその効果が大きくなる傾向がある。また、低温定着性向上の観点から、含有量は99質量%以下であることが好ましく、95質量%以下であることがより好ましい。 As described above, the vinyl resin is the resin having the highest content ratio among the resin components contained in the toner. The content of the vinyl resin is 50% by mass when the total resin component in the toner is 100% by mass. It is preferably 99% by mass or less, more preferably 50% by mass or more and 95% by mass or less, and even more preferably 65 to 95% by mass. When the content of the vinyl resin exceeds 50% by mass, the compatibility with the crystalline resin is suppressed to some extent and the effect of improving the charging property is increased. When the content is 65% by mass or more, the effect is further increased. There is. Further, from the viewpoint of improving low-temperature fixability, the content is preferably 99% by mass or less, and more preferably 95% by mass or less.
なお、上記のビニル樹脂の含有量とは、トナー中に含有される樹脂成分全体に対する全てのビニル樹脂の含有量である。たとえば、樹脂成分が、結晶性樹脂やビニル樹脂以外の樹脂がビニル樹脂とのハイブリッド構造を取ったハイブリッド樹脂を含む場合には、トナー中に含有される主成分としてのビニル樹脂の含有量に加えて、ハイブリッド樹脂中のビニル樹脂セグメントの含有量も、上記のビニル樹脂の含有量に含むものとする。 The content of the vinyl resin is the content of all vinyl resins with respect to the entire resin component contained in the toner. For example, when the resin component includes a hybrid resin in which a resin other than a crystalline resin or a vinyl resin has a hybrid structure with the vinyl resin, in addition to the content of the vinyl resin as a main component contained in the toner Thus, the content of the vinyl resin segment in the hybrid resin is also included in the content of the vinyl resin.
ビニル樹脂を形成するビニル単量体としては、下記のものから選択される1種または2種以上が用いられうる。
(1)スチレン単量体
スチレン、o−メチルスチレン、m−メチルスチレン、p−メチルスチレン、α−メチルスチレン、p−フェニルスチレン、p−エチルスチレン、2,4−ジメチルスチレン、p−tert−ブチルスチレン、p−n−ヘキシルスチレン、p−n−オクチルスチレン、p−n−ノニルスチレン、p−n−デシルスチレン、p−n−ドデシルスチレンおよびこれらの誘導体など。
(2)(メタ)アクリル酸エステル単量体
(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−ブチル、(メタ)アクリル酸イソプロピル、(メタ)アクリル酸イソブチル、(メタ)アクリル酸t−ブチル、(メタ)アクリル酸n−オクチル、(メタ)アクリル酸2−エチルヘキシル、(メタ)アクリル酸ステアリル、(メタ)アクリル酸ラウリル、(メタ)アクリル酸フェニル、(メタ)アクリル酸ジエチルアミノエチル、(メタ)アクリル酸ジメチルアミノエチルおよびこれらの誘導体など。
(3)ビニルエステル類
プロピオン酸ビニル、酢酸ビニル、ベンゾエ酸ビニルなど。
(4)ビニルエーテル類
ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテルなど。
(5)ビニルケトン類
ビニルメチルケトン、ビニルエチルケトン、ビニルヘキシルケトンなど。
(6)N−ビニル化合物類
N−ビニルカルバゾール、N−ビニルインドール、N−ビニルピロリドンなど。
(7)その他
ビニルナフタレン、ビニルピリジンなどのビニル化合物類、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、アクリルアミドなどのアクリル酸あるいはメタクリル酸誘導体など。
As the vinyl monomer forming the vinyl resin, one or more selected from the following can be used.
(1) Styrene monomer styrene, o-methyl styrene, m-methyl styrene, p-methyl styrene, α-methyl styrene, p-phenyl styrene, p-ethyl styrene, 2,4-dimethyl styrene, p-tert- Butyl styrene, pn-hexyl styrene, pn-octyl styrene, pn-nonyl styrene, pn-decyl styrene, pn-dodecyl styrene, and derivatives thereof.
(2) (meth) acrylic acid ester monomer (methyl) (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, n-butyl (meth) acrylate, isopropyl (meth) acrylate, isobutyl (meth) acrylate, ( T-butyl (meth) acrylate, n-octyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, stearyl (meth) acrylate, lauryl (meth) acrylate, phenyl (meth) acrylate, (meth) Diethylaminoethyl acrylate, dimethylaminoethyl (meth) acrylate, and derivatives thereof.
(3) Vinyl esters Vinyl propionate, vinyl acetate, vinyl benzoate and the like.
(4) Vinyl ethers such as vinyl methyl ether and vinyl ethyl ether.
(5) Vinyl ketones Vinyl methyl ketone, vinyl ethyl ketone, vinyl hexyl ketone and the like.
(6) N-vinyl compounds N-vinylcarbazole, N-vinylindole, N-vinylpyrrolidone and the like.
(7) Other vinyl compounds such as vinyl naphthalene and vinyl pyridine, acrylic acid or methacrylic acid derivatives such as acrylonitrile, methacrylonitrile and acrylamide.
また、ビニル単量体としては、たとえばカルボキシル基、スルホン酸基、リン酸基などのイオン性解離基を有する単量体を用いることが好ましい。具体的には、以下のものがある。 Moreover, as a vinyl monomer, it is preferable to use the monomer which has ionic dissociation groups, such as a carboxyl group, a sulfonic acid group, and a phosphoric acid group, for example. Specifically, there are the following.
カルボキシル基を有する単量体としては、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、イタコン酸、ケイ皮酸、フマル酸、マレイン酸モノアルキルエステル、イタコン酸モノアルキルエステルなどが挙げられる。また、スルホン酸基を有する単量体としては、スチレンスルホン酸、アリルスルホコハク酸、2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸などが挙げられる。さらに、リン酸基を有する単量体としてはアシドホスホオキシエチルメタクリレートなどが挙げられる。 Examples of the monomer having a carboxyl group include acrylic acid, methacrylic acid, maleic acid, itaconic acid, cinnamic acid, fumaric acid, maleic acid monoalkyl ester, and itaconic acid monoalkyl ester. Examples of the monomer having a sulfonic acid group include styrene sulfonic acid, allyl sulfosuccinic acid, and 2-acrylamido-2-methylpropane sulfonic acid. Furthermore, examples of the monomer having a phosphate group include acid phosphooxyethyl methacrylate.
さらに、ビニル単量体として、多官能性ビニル類を使用し、ビニル樹脂を、架橋構造を有するものとすることもできる。多官能性ビニル類としては、ジビニルベンゼン、エチレングリコールジメタクリレート、エチレングリコールジアクリレート、ジエチレングリコールジメタクリレート、ジエチレングリコールジアクリレート、トリエチレングリコールジメタクリレート、トリエチレングリコールジアクリレート、ネオペンチルグリコールジメタクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレートなどが挙げられる。 Furthermore, polyfunctional vinyls can be used as the vinyl monomer, and the vinyl resin can have a crosslinked structure. Polyfunctional vinyls include divinylbenzene, ethylene glycol dimethacrylate, ethylene glycol diacrylate, diethylene glycol dimethacrylate, diethylene glycol diacrylate, triethylene glycol dimethacrylate, triethylene glycol diacrylate, neopentyl glycol dimethacrylate, neopentyl glycol Examples include diacrylate.
ビニル樹脂の製造方法は、特に制限されず、上記単量体の重合に通常用いられる過酸化物、過硫化物、過硫酸塩、アゾ化合物などの任意の重合開始剤を用い、塊状重合、溶液重合、乳化重合法、ミニエマルション法、分散重合法など公知の重合手法により重合を行う方法が挙げられる。 The method for producing the vinyl resin is not particularly limited, and bulk polymerization, solution using any polymerization initiator such as peroxide, persulfide, persulfate, azo compound and the like usually used for the polymerization of the above monomers. Examples of the polymerization method include polymerization, emulsion polymerization, mini-emulsion, and dispersion polymerization.
ビニル樹脂は、ガラス転移点(Tg)が25〜60℃である非晶性樹脂であることが好ましく、ガラス転移点(Tg)が35〜55℃である非晶性樹脂であることがより好ましい。なお、本明細書において、樹脂のガラス転移点(Tg)は、「ダイヤモンドDSC」(株式会社パーキンエルマージャパン製)を用いて測定される値である。測定手順としては、測定試料(樹脂)3.0mgをアルミニウム製パンに封入し、ホルダーにセットする。リファレンスは空のアルミニウム製パンを使用した。測定条件としては、測定温度0℃〜200℃、昇温速度10℃/分、降温速度10℃/分で、Heat−cool−Heatの温度制御で行い、その2nd.Heatにおけるデータをもとに解析を行い、第1の吸熱ピークの立ち上がり前のベースラインの延長線と、第1のピークの立ち上がり部分からピーク頂点までの間で最大傾斜を示す接線を引き、その交点をガラス転移点とする。 The vinyl resin is preferably an amorphous resin having a glass transition point (Tg) of 25 to 60 ° C., and more preferably an amorphous resin having a glass transition point (Tg) of 35 to 55 ° C. . In the present specification, the glass transition point (Tg) of the resin is a value measured using “Diamond DSC” (manufactured by PerkinElmer Japan Co., Ltd.). As a measurement procedure, 3.0 mg of a measurement sample (resin) is sealed in an aluminum pan and set in a holder. The reference used an empty aluminum pan. The measurement conditions were a measurement temperature of 0 ° C. to 200 ° C., a temperature increase rate of 10 ° C./min, a temperature decrease rate of 10 ° C./min, and heat-cool-heat temperature control. Perform analysis based on the data in Heat, draw a baseline extension before the rise of the first endothermic peak, and a tangent line indicating the maximum slope between the rise of the first peak and the peak apex, Let the intersection be the glass transition point.
また、ビニル樹脂のゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)によって測定される分子量は、重量平均分子量(Mw)で10,000〜100,000であることが好ましい。なお、本明細書において、樹脂のGPCによる分子量は、以下のようにして測定される値である。すなわち、装置「HLC−8120GPC」(東ソー株式会社製)およびカラム「TSKguardcolumn+TSKgelSuperHZ−M3連」(東ソー株式会社製)を用い、カラム温度を40℃に保持しながら、キャリア溶媒としてテトラヒドロフラン(THF)を流速0.2mL/minで流し、測定試料(樹脂)を室温において超音波分散機を用いて5分間処理を行う溶解条件で濃度1mg/mlになるようにテトラヒドロフランに溶解させる。次いで、ポアサイズ0.2μmのメンブランフィルターで処理して試料溶液を得、この試料溶液10μLを上記のキャリア溶媒と共に装置内に注入し、屈折率検出器(RI検出器)を用いて検出し、測定試料の有する分子量分布を単分散のポリスチレン標準粒子を用いて測定した検量線を用いて算出される。検量線測定用のポリスチレンとしては10点用いる。 Moreover, it is preferable that the molecular weight measured by the gel permeation chromatography (GPC) of a vinyl resin is 10,000-100,000 in a weight average molecular weight (Mw). In addition, in this specification, the molecular weight by GPC of resin is a value measured as follows. That is, using an apparatus “HLC-8120GPC” (manufactured by Tosoh Corporation) and a column “TSKguardcolumn + TSKgelSuperHZ-M3 series” (manufactured by Tosoh Corporation), while maintaining the column temperature at 40 ° C., tetrahydrofuran (THF) was used as a carrier solvent at a flow rate. Flow at 0.2 mL / min, and dissolve the measurement sample (resin) in tetrahydrofuran to a concentration of 1 mg / ml under dissolution conditions in which treatment is performed for 5 minutes using an ultrasonic disperser at room temperature. Next, a sample solution is obtained by processing with a membrane filter having a pore size of 0.2 μm, and 10 μL of this sample solution is injected into the apparatus together with the above carrier solvent, and is detected using a refractive index detector (RI detector) and measured. The molecular weight distribution of the sample is calculated using a calibration curve measured using monodisperse polystyrene standard particles. Ten polystyrenes are used for calibration curve measurement.
≪結晶性樹脂≫
結晶性樹脂としては、結晶性を有する樹脂であれば特に制限はなく、本技術分野における従来公知の結晶性樹脂を用いることができる。その具体例としては、結晶性ポリエステル樹脂、結晶性ポリウレタン樹脂、結晶性ポリウレア樹脂、結晶性ポリアミド樹脂、結晶性ポリエーテル樹脂等が挙げられる。結晶性樹脂は、単独でもまたは2種以上組み合わせても用いることができる。
≪Crystalline resin≫
The crystalline resin is not particularly limited as long as the resin has crystallinity, and a conventionally known crystalline resin in this technical field can be used. Specific examples thereof include a crystalline polyester resin, a crystalline polyurethane resin, a crystalline polyurea resin, a crystalline polyamide resin, and a crystalline polyether resin. Crystalline resins can be used singly or in combination of two or more.
なかでも結晶性樹脂は、結晶性ポリエステル樹脂を含むことが好ましい。ここで、「結晶性ポリエステル樹脂」とは、2価以上のカルボン酸(多価カルボン酸)およびその誘導体と、2価以上のアルコール(多価アルコール)およびその誘導体との重縮合反応によって得られる公知のポリエステル樹脂のうち、示差走査熱量測定(DSC)において、階段状の吸熱変化ではなく、明確な吸熱ピークを有する樹脂をいう。明確な吸熱ピークとは、具体的には、示差走査熱量測定(DSC)において、昇温速度10℃/minで測定した際に、吸熱ピークの半値幅が15℃以内であるピークのことを意味する。多価カルボン酸誘導体としては、多価カルボン酸のアルキルエステル、酸無水物および酸塩化物が例示でき、多価アルコール誘導体としては、多価アルコールのエステル化合物およびヒドロキシカルボン酸が例示できる。 Especially, it is preferable that crystalline resin contains crystalline polyester resin. Here, the “crystalline polyester resin” is obtained by a polycondensation reaction of a divalent or higher carboxylic acid (polyvalent carboxylic acid) and a derivative thereof with a divalent or higher alcohol (polyhydric alcohol) and a derivative thereof. Among known polyester resins, in differential scanning calorimetry (DSC), it refers to a resin having a clear endothermic peak rather than a stepwise endothermic change. The clear endothermic peak specifically means a peak in which the half-value width of the endothermic peak is within 15 ° C. when measured at a rate of temperature increase of 10 ° C./min in differential scanning calorimetry (DSC). To do. Examples of the polyvalent carboxylic acid derivatives include alkyl esters, acid anhydrides, and acid chlorides of polyvalent carboxylic acids. Examples of the polyhydric alcohol derivatives include ester compounds of polyhydric alcohols and hydroxycarboxylic acids.
多価カルボン酸とは、1分子中にカルボキシル基を2個以上含有する化合物である。このうち、2価のカルボン酸は1分子中にカルボキシル基を2個含有する化合物であり、たとえば、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、アジピン酸、ピメリン酸、セバシン酸、アゼライン酸、n−ドデシルコハク酸、1,9−ノナンジカルボン酸、1,10−デカンジカルボン酸、1,11−ウンデカンジカルボン酸、1,12−ドデカンジカルボン酸(テトラデカン二酸)、1,13−トリデカンジカルボン酸、1,14−テトラデカンジカルボン酸などの飽和脂肪族ジカルボン酸;シクロヘキサンジカルボン酸などの脂環式ジカルボン酸;マレイン酸、フマル酸、シトラコン酸、イタコン酸などの不飽和脂肪族ジカルボン酸;フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸などの芳香族ジカルボン酸等を挙げることができる。また、2価のカルボン酸以外の多価カルボン酸としては、たとえば、トリメリット酸、ピロメリット酸などの3価以上の多価カルボン酸を挙げることができる。また、多価カルボン酸の誘導体として、これらカルボン酸化合物の無水物、あるいは炭素数1〜3のアルキルエステルなどが挙げられる。これらは、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。 The polyvalent carboxylic acid is a compound containing two or more carboxyl groups in one molecule. Among these, divalent carboxylic acid is a compound containing two carboxyl groups in one molecule. For example, oxalic acid, malonic acid, succinic acid, adipic acid, pimelic acid, sebacic acid, azelaic acid, n-dodecyl Succinic acid, 1,9-nonanedicarboxylic acid, 1,10-decanedicarboxylic acid, 1,11-undecanedicarboxylic acid, 1,12-dodecanedicarboxylic acid (tetradecanedioic acid), 1,13-tridecanedicarboxylic acid, 1 Saturated aliphatic dicarboxylic acids such as 1,14-tetradecanedicarboxylic acid; cycloaliphatic dicarboxylic acids such as cyclohexanedicarboxylic acid; unsaturated aliphatic dicarboxylic acids such as maleic acid, fumaric acid, citraconic acid, itaconic acid; phthalic acid, isophthalic acid And aromatic dicarboxylic acids such as terephthalic acid. Examples of polyvalent carboxylic acids other than divalent carboxylic acids include trivalent or higher polyvalent carboxylic acids such as trimellitic acid and pyromellitic acid. Examples of the derivative of the polyvalent carboxylic acid include anhydrides of these carboxylic acid compounds or alkyl esters having 1 to 3 carbon atoms. These may be used individually by 1 type and may be used in combination of 2 or more type.
多価アルコールとは、1分子中に水酸基を2個以上含有する化合物である。このうち、2価のポリオール(ジオール)は1分子中にヒドロキシ基を2個含有する化合物であり、たとえば、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、1,5−ペンタンジオール、1,6−へキサンジオール、1,7−へプタンジオール、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、1,12−ドデカンジオール、ネオペンチルグリコール、1,4−ブテンジオールなどの脂肪族ジオールを挙げることができる。また、2価のポリオール以外のポリオールとしては、グリセリン、ペンタエリスリトール、トリメチロールプロパン、ソルビトールなどの3価以上の多価アルコールなどが挙げられる。これらは、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。 A polyhydric alcohol is a compound containing two or more hydroxyl groups in one molecule. Of these, divalent polyols (diols) are compounds containing two hydroxy groups in one molecule, such as ethylene glycol, 1,2-propanediol, 1,3-propanediol, 1,4-butane. Diol, 1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, 1,7-heptanediol, 1,8-octanediol, 1,9-nonanediol, 1,10-decanediol, 1,12- Mention may be made of aliphatic diols such as dodecanediol, neopentyl glycol, 1,4-butenediol. Examples of polyols other than divalent polyols include trihydric or higher polyhydric alcohols such as glycerin, pentaerythritol, trimethylolpropane, and sorbitol. These may be used individually by 1 type and may be used in combination of 2 or more type.
また、上記多価カルボン酸の価数、上記多価アルコールの価数の選択などによって一部枝分かれや架橋などを有していてもよい。 Further, it may be partially branched or cross-linked by selecting the valence of the polyvalent carboxylic acid or the valence of the polyhydric alcohol.
さらに、本発明に係る結晶性樹脂は、ラメラ状結晶構造をトナー母体粒子中に有するため、ハイブリッド構造を有する結晶性樹脂を含んでいると好ましい。ハイブリッド構造を有する結晶性樹脂(以下、「ハイブリッド結晶性樹脂」または「ハイブリッド樹脂」とも称し、複数のセグメントを有さない結晶性樹脂を単に「ノンハイブリッド結晶性樹脂」とも称する)とは、結晶性樹脂セグメントと結晶性樹脂以外の樹脂セグメントとが化学的に結合した樹脂である。結晶性樹脂セグメントとは、結晶性樹脂に由来する部分を示し、結晶性樹脂以外の樹脂セグメントとは、結晶性樹脂以外の樹脂に由来する部分を示す。結晶性樹脂以外の樹脂としては、たとえば、スチレンアクリル樹脂などのビニル樹脂、ウレタン樹脂、ウレア樹脂、結晶性を持たないポリエステル樹脂などが挙げられる。結晶性樹脂以外の樹脂セグメントは、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせてもよい。 Furthermore, since the crystalline resin according to the present invention has a lamellar crystal structure in the toner base particles, it preferably includes a crystalline resin having a hybrid structure. A crystalline resin having a hybrid structure (hereinafter also referred to as “hybrid crystalline resin” or “hybrid resin”, and a crystalline resin not having a plurality of segments is also simply referred to as “non-hybrid crystalline resin”) Resin in which the crystalline resin segment and the resin segment other than the crystalline resin are chemically bonded. The crystalline resin segment indicates a portion derived from a crystalline resin, and the resin segment other than the crystalline resin indicates a portion derived from a resin other than the crystalline resin. Examples of the resin other than the crystalline resin include vinyl resins such as styrene acrylic resin, urethane resins, urea resins, and polyester resins having no crystallinity. Resin segments other than the crystalline resin may be used alone or in combination of two or more.
上記の中でも、ハイブリッド結晶性樹脂は、結晶性樹脂セグメントとしての結晶性ポリエステル樹脂セグメントと、結晶性樹脂以外の樹脂セグメントとしてポリエステル樹脂以外の非晶性樹脂セグメントとが化学結合して形成されたハイブリッド結晶性ポリエステル樹脂であると好ましい。かような態様であると、結晶性樹脂による低温定着性の向上効果が得られやすくなる。 Among the above, the hybrid crystalline resin is a hybrid formed by chemically bonding a crystalline polyester resin segment as a crystalline resin segment and an amorphous resin segment other than a polyester resin as a resin segment other than the crystalline resin. A crystalline polyester resin is preferred. In such an embodiment, the effect of improving the low-temperature fixability by the crystalline resin is easily obtained.
この際、上記非晶性樹脂セグメントは、ビニル樹脂セグメントであると好ましい。すなわち、ハイブリッド結晶性樹脂は、結晶性ポリエステル樹脂セグメントと、ビニル樹脂セグメントとが化学的に結合したハイブリッド結晶性ポリエステル樹脂であることが好ましい。さらに、これらのセグメントは、両反応性単量体を介して結合されていることが好ましい。さらにまた、ラメラ状結晶構造を形成しやすいという観点から、結晶性樹脂は、ビニル樹脂セグメントを幹(主鎖)、結晶性ポリエステル樹脂を枝(側鎖)としたグラフト共重合体であると好ましい。 At this time, the amorphous resin segment is preferably a vinyl resin segment. That is, the hybrid crystalline resin is preferably a hybrid crystalline polyester resin in which a crystalline polyester resin segment and a vinyl resin segment are chemically bonded. Furthermore, these segments are preferably bound via both reactive monomers. Furthermore, from the viewpoint of easily forming a lamellar crystal structure, the crystalline resin is preferably a graft copolymer having a vinyl resin segment as a trunk (main chain) and a crystalline polyester resin as a branch (side chain). .
このように、結晶性樹脂中にビニル樹脂セグメントを含むハイブリッド結晶性樹脂を含むことで、ラメラ状結晶構造の分子鎖折り畳みによる厚さをある程度厚くすることができ(すなわち結晶性を高くすることができ)、後述するラメラ状結晶構造のドメイン径等を好ましい範囲内に制御しやすくなる。これは、ハイブリッド結晶性樹脂に導入されるビニル樹脂セグメントは結着樹脂に含まれるビニル樹脂との親和性が高いことに起因して、ハイブリッド結晶性樹脂がビニル樹脂となじみやすく(固定化されやすく)なり、その結果、結晶性樹脂の分子鎖が配列しやすくなることによるものと考えられる。 Thus, by including the hybrid crystalline resin including the vinyl resin segment in the crystalline resin, the thickness of the lamellar crystal structure due to molecular chain folding can be increased to some extent (that is, the crystallinity can be increased). It is easy to control the domain diameter of the lamellar crystal structure described later within a preferable range. This is because the vinyl resin segment introduced into the hybrid crystalline resin has a high affinity with the vinyl resin contained in the binder resin, so that the hybrid crystalline resin is easily compatible with the vinyl resin (easily fixed). As a result, it is considered that the molecular chains of the crystalline resin are easily arranged.
以下、本発明において好ましく用いられる、結晶性ポリエステル樹脂セグメントとビニル樹脂セグメントとが化学結合して形成されたハイブリッド結晶性ポリエステル樹脂について説明する。 Hereinafter, a hybrid crystalline polyester resin formed by chemically bonding a crystalline polyester resin segment and a vinyl resin segment, which is preferably used in the present invention, will be described.
<ハイブリッド結晶性ポリエステル樹脂>
・ビニル樹脂セグメント
ハイブリッド結晶性ポリエステル樹脂を構成するビニル樹脂セグメントは、ビニル単量体を重合して得られた樹脂から構成される。ここで、ビニル単量体としては、ビニル樹脂を構成する単量体として上述したものが同様に用いられうるため、ここでは詳細な説明を省略する。なお、ハイブリッド結晶性ポリエステル樹脂中におけるポリエステル樹脂以外の非晶性樹脂セグメント(ビニル樹脂セグメント)の含有量(ハイブリッド化率(後述する実施例に記載の「HB率」;質量比))について特に制限はない。しかしながら、当該ハイブリッド結晶性ポリエステル樹脂のハイブリッド化率は、5〜30質量%の範囲内であることがより好ましく、5〜20質量%の範囲内であることがさらに好ましく、5〜15質量%の範囲内であることが特に好ましい。ハイブリッド結晶性樹脂におけるハイブリッド化率の値がこの範囲内であると、本発明に係るトナーの特徴的な構成であるラメラ状結晶構造を形成しやすくなるという利点がある。ハイブリッド結晶性ポリエステル樹脂はノンハイブリッド結晶性ポリエステル樹脂に比べて、もともと結晶性樹脂セグメント部分が集まっているため、結晶化時にこの結晶性樹脂セグメント部分が均一に配列しやすく、ラメラ状に結晶構造が出現しやすい。ハイブリッド結晶性樹脂の中でも、後述の図1に示すような櫛形状のハイブリッド構造を有するものは、特に整った結晶配列になりやすく、ラメラ状結晶構造を取りやすい。
<Hybrid crystalline polyester resin>
-Vinyl resin segment The vinyl resin segment which comprises a hybrid crystalline polyester resin is comprised from resin obtained by superposing | polymerizing a vinyl monomer. Here, as a vinyl monomer, since what was mentioned above as a monomer which comprises a vinyl resin can be used similarly, detailed description is abbreviate | omitted here. The content of the amorphous resin segment (vinyl resin segment) other than the polyester resin in the hybrid crystalline polyester resin (hybridization rate (“HB rate” described in Examples described later; mass ratio)) is particularly limited. There is no. However, the hybridization rate of the hybrid crystalline polyester resin is more preferably in the range of 5 to 30% by mass, further preferably in the range of 5 to 20% by mass, and 5 to 15% by mass. It is particularly preferable that it is within the range. When the value of the hybridization rate in the hybrid crystalline resin is within this range, there is an advantage that it becomes easy to form a lamellar crystal structure which is a characteristic configuration of the toner according to the present invention. Compared to non-hybrid crystalline polyester resins, the hybrid crystalline polyester resin originally has crystalline resin segment portions, so that the crystalline resin segment portions are easily arranged uniformly during crystallization, and the crystalline structure is lamellar. It is easy to appear. Among the hybrid crystalline resins, those having a comb-shaped hybrid structure as shown in FIG. 1 to be described later tend to have a particularly well-arranged crystal arrangement and a lamellar crystal structure.
・結晶性ポリエステル樹脂セグメント
ハイブリッド結晶性ポリエステル樹脂を構成する結晶性ポリエステル樹脂セグメントは、多価カルボン酸と多価アルコールとを触媒の存在下で、重縮合反応を行うことにより製造された結晶性ポリエステル樹脂から構成される。ここで、多価カルボン酸および多価アルコールの具体的な種類については、上述した通りであるため、ここでは詳細な説明を省略する。
Crystalline polyester resin segment The crystalline polyester resin segment constituting the hybrid crystalline polyester resin is a crystalline polyester produced by polycondensation reaction of polyvalent carboxylic acid and polyhydric alcohol in the presence of a catalyst. Consists of resin. Here, specific types of the polyvalent carboxylic acid and the polyhydric alcohol are as described above, and thus detailed description thereof is omitted here.
・両反応性単量体
「両反応性単量体」とは、結晶性ポリエステル樹脂セグメントとビニル樹脂セグメントとを結合する単量体で、分子内に、結晶性ポリエステル樹脂セグメントを形成するヒドロキシ基、カルボキシル基、エポキシ基、第1級アミノ基および第2級アミノ基から選択される基と、ビニル樹脂セグメントを形成するエチレン性不飽和基との双方を有する単量体である。両反応性単量体は、好ましくはヒドロキシ基またはカルボキシル基とエチレン性不飽和基とを有する単量体であることが好ましい。さらに好ましくは、カルボキシル基とエチレン性不飽和基とを有する単量体であることが好ましい。すなわち、ビニル系カルボン酸であることが好ましい。
・ Amotropic monomer “Amotropic monomer” is a monomer that binds a crystalline polyester resin segment and a vinyl resin segment, and has a hydroxy group that forms a crystalline polyester resin segment in the molecule. , A monomer having both a group selected from a carboxyl group, an epoxy group, a primary amino group and a secondary amino group and an ethylenically unsaturated group forming a vinyl resin segment. Both reactive monomers are preferably monomers having a hydroxy group or a carboxyl group and an ethylenically unsaturated group. More preferably, it is a monomer having a carboxyl group and an ethylenically unsaturated group. That is, it is preferably a vinyl carboxylic acid.
両反応性単量体の具体例としては、たとえば、アクリル酸、メタクリル酸、フマル酸、マレイン酸等が挙げられ、さらにこれらのヒドロキシアルキル(炭素原子数1〜3個)のエステルであってもよいが、反応性の観点からアクリル酸、メタクリル酸またはフマル酸が好ましい。この両反応性単量体を介して結晶性ポリエステル樹脂セグメントとビニル樹脂セグメントとが結合される。 Specific examples of the both reactive monomers include, for example, acrylic acid, methacrylic acid, fumaric acid, maleic acid and the like, and even esters of these hydroxyalkyls (1 to 3 carbon atoms). Acrylic acid, methacrylic acid or fumaric acid is preferred from the viewpoint of reactivity. The crystalline polyester resin segment and the vinyl resin segment are bonded via the both reactive monomers.
両反応性単量体の使用量は、トナーの低温定着性、耐高温オフセット性および耐久性を向上させる観点から、ビニル樹脂セグメントを構成するビニル単量体の総量100質量部に対して1〜15質量部が好ましく、4〜13質量部がより好ましい。 From the viewpoint of improving the low-temperature fixability, high-temperature offset resistance and durability of the toner, the amount of both reactive monomers used is 1 to 100 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the total amount of vinyl monomers constituting the vinyl resin segment. 15 mass parts is preferable and 4-13 mass parts is more preferable.
・ハイブリッド結晶性ポリエステル樹脂の製造方法
ハイブリッド結晶性ポリエステル樹脂を製造する方法としては、既存の一般的なスキームを使用することができる。代表的な方法としては、次の三つが挙げられる。
-Manufacturing method of hybrid crystalline polyester resin As a method of manufacturing a hybrid crystalline polyester resin, the existing general scheme can be used. The following three methods are listed as typical methods.
(1)結晶性ポリエステル樹脂セグメントを予め重合しておき、当該結晶性ポリエステル樹脂セグメントに両反応性単量体を反応させ、さらに、ビニル樹脂セグメントを形成するための芳香族ビニル単量体および(メタ)アクリル酸エステル単量体を反応させることにより、ハイブリッド結晶性ポリエステル樹脂を形成する方法;
(2)ビニル樹脂セグメントを予め重合しておき、当該ビニル樹脂セグメントに両反応性単量体を反応させ、さらに、結晶性ポリエステル樹脂セグメントを形成するための多価カルボン酸および多価アルコールを反応させることにより、結晶性ポリエステル樹脂セグメントを形成する方法;
(3)結晶性ポリエステル樹脂セグメントおよびビニル樹脂セグメントをそれぞれ予め重合しておき、これらに両反応性単量体を反応させることにより、両者を結合させる方法。
(1) A crystalline polyester resin segment is polymerized in advance, the reactive polyester is reacted with the crystalline polyester resin segment, and an aromatic vinyl monomer for forming a vinyl resin segment and ( A method of forming a hybrid crystalline polyester resin by reacting a (meth) acrylate monomer;
(2) The vinyl resin segment is polymerized in advance, the reactive monomer is reacted with the vinyl resin segment, and the polyvalent carboxylic acid and polyhydric alcohol for forming the crystalline polyester resin segment are further reacted. A method of forming a crystalline polyester resin segment by
(3) A method in which a crystalline polyester resin segment and a vinyl resin segment are respectively polymerized in advance, and both are reacted with each other by reacting them with each other.
本発明においては、上記製造方法のうち、いずれも用いることができるが、好ましくは、上記(2)項の方法が好ましい。具体的には、結晶性ポリエステル樹脂セグメントを形成する多価カルボン酸および多価アルコール、ならびにビニル樹脂セグメントを形成するビニル単量体および両反応性単量体を混合し、重合開始剤を加えてビニル単量体と両反応性単量体を付加重合させてビニル樹脂セグメントを形成した後、エステル化触媒を加えて、重縮合反応を行うことが好ましい。 In the present invention, any of the above production methods can be used, but the method of the above item (2) is preferred. Specifically, the polyvalent carboxylic acid and polyhydric alcohol that form the crystalline polyester resin segment, the vinyl monomer that forms the vinyl resin segment, and the both reactive monomers are mixed, and a polymerization initiator is added. It is preferable to carry out a polycondensation reaction by adding an esterification catalyst after addition polymerization of a vinyl monomer and an amphoteric monomer to form a vinyl resin segment.
ここで、結晶性ポリエステル樹脂セグメントを合成するための触媒としては、従来公知の種々の触媒を使用することができる。また、エステル化触媒としては、酸化ジブチルスズ、2−エチルヘキサン酸スズ(II)等のスズ化合物、テトラノルマルブチルチタネート、テトライソプロピルチタネート、テトラメチルチタネート、テトラステアリルチタネートなどのチタンアルコキシド等が挙げられ、エステル化助触媒としては、没食子酸等が挙げられる。 Here, as a catalyst for synthesizing the crystalline polyester resin segment, conventionally known various catalysts can be used. Examples of the esterification catalyst include tin compounds such as dibutyltin oxide and tin (II) 2-ethylhexanoate, titanium alkoxides such as tetranormal butyl titanate, tetraisopropyl titanate, tetramethyl titanate, and tetrastearyl titanate. Examples of the esterification promoter include gallic acid.
結晶性樹脂の融点(Tc)は、55〜90℃であることが好ましく、70〜85℃であることがより好ましい。結晶性樹脂の融点が55〜90℃の範囲内であれば、十分な低温定着性および優れた耐ホットオフセット性が得られる。なお、結晶性樹脂の融点は、樹脂組成によって制御することができる。結晶性樹脂の融点は、示差熱量分析装置(DSC)により測定することができる。 The melting point (Tc) of the crystalline resin is preferably 55 to 90 ° C, and more preferably 70 to 85 ° C. When the melting point of the crystalline resin is within the range of 55 to 90 ° C., sufficient low-temperature fixability and excellent hot offset resistance can be obtained. Note that the melting point of the crystalline resin can be controlled by the resin composition. The melting point of the crystalline resin can be measured with a differential calorimeter (DSC).
たとえば、DSC−7示差走査カロリメーター(株式会社パーキンエルマージャパン製)、TAC7/DX熱分析装置コントローラー(株式会社パーキンエルマージャパン製)を用いて行うことができる。具体的には、試料4.50mgをアルミニウム製パン(KITNo.0219−0041)に封入し、これを「DSC−7」のサンプルホルダーにセットし、リファレンスの測定には空のアルミニウム製パンを使用し、昇温速度10℃/分で0℃から200℃まで昇温する第1昇温過程、冷却速度10℃/分で200℃から0℃まで冷却する冷却過程、および昇温速度10℃/分で0℃から200℃まで昇温する第2昇温過程をこの順に経る測定条件(昇温・冷却条件)によってデータを取得する。この測定によって得られるDSC曲線に基づいて、その第2昇温過程における結晶性樹脂に由来する吸熱ピーク(半値幅が15℃以内である吸熱ピーク)のピークトップの温度を融点とする。 For example, DSC-7 differential scanning calorimeter (manufactured by Perkin Elmer Japan Co., Ltd.), TAC7 / DX thermal analyzer controller (manufactured by Perkin Elmer Japan Co., Ltd.) can be used. Specifically, 4.50 mg of a sample is sealed in an aluminum pan (KIT No. 0219-0041), which is set in a sample holder of “DSC-7”, and an empty aluminum pan is used for measuring the reference. A first heating process for raising the temperature from 0 ° C. to 200 ° C. at a heating rate of 10 ° C./min, a cooling process for cooling from 200 ° C. to 0 ° C. at a cooling rate of 10 ° C./min, Data is acquired by measurement conditions (temperature increase / cooling conditions) that pass through a second temperature increase process in this order in which the temperature is increased from 0 ° C. to 200 ° C. in minutes. Based on the DSC curve obtained by this measurement, the temperature at the peak top of the endothermic peak (endothermic peak whose half-value width is within 15 ° C.) derived from the crystalline resin in the second temperature raising process is defined as the melting point.
結晶性樹脂として好ましい樹脂である結晶性ポリエステル樹脂のゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)によって測定される重量平均分子量(Mw)は、5,000〜100,000の範囲内であることが好ましく、より好ましくは10,000〜50,000の範囲内である。分子量が5,000以上であると、ビニル樹脂と相溶することが抑制され、耐熱性がより向上する。100,000以下であると、低温定着性の悪化を抑制することができる。 The weight average molecular weight (Mw) measured by gel permeation chromatography (GPC) of a crystalline polyester resin which is a preferred resin as the crystalline resin is preferably in the range of 5,000 to 100,000, more Preferably it exists in the range of 10,000-50,000. When the molecular weight is 5,000 or more, the compatibility with the vinyl resin is suppressed, and the heat resistance is further improved. When it is 100,000 or less, deterioration of low-temperature fixability can be suppressed.
結晶性樹脂の含有量は、トナー中の樹脂成分全体を100質量%としたとき、1質量%以上50質量%未満であることが好ましく、5質量%以上50質量%未満であることがより好ましく、5質量%以上35質量%以下であることがさらに好ましい。結晶性樹脂の含有量が1質量%以上であると、低温定着性の効果をより発揮することができ、5質量%以上であるとさらにその効果が大きくなる傾向がある。また、帯電量の環境依存性やトナーの耐熱保管性向上の観点から、結晶性樹脂の含有量は50質量%未満であることが好ましい。 The content of the crystalline resin is preferably 1% by mass or more and less than 50% by mass, more preferably 5% by mass or more and less than 50% by mass, when the total resin component in the toner is 100% by mass. More preferably, it is 5 mass% or more and 35 mass% or less. When the content of the crystalline resin is 1% by mass or more, the effect of low-temperature fixability can be further exhibited, and when it is 5% by mass or more, the effect tends to be further increased. Further, from the viewpoint of the environmental dependency of the charge amount and the improvement of the heat-resistant storage property of the toner, the content of the crystalline resin is preferably less than 50% by mass.
なお、上記の結晶性樹脂の含有量とは、トナー中に含有される樹脂成分全体に対する全ての結晶性樹脂の含有量である。たとえば、結晶性樹脂として、ハイブリッド結晶性樹脂を含む場合には、トナー中に含有されるハイブリッド構造を有さない結晶性樹脂の含有量に加えて、ハイブリッド結晶性樹脂中の結晶性樹脂セグメントの含有量も、上記の結晶性樹脂の含有量に含むものとする。 The content of the crystalline resin is the content of all the crystalline resins with respect to the entire resin component contained in the toner. For example, when the crystalline resin includes a hybrid crystalline resin, in addition to the content of the crystalline resin not having a hybrid structure contained in the toner, the crystalline resin segment in the hybrid crystalline resin The content is also included in the content of the crystalline resin.
結晶性樹脂として好ましい結晶性ポリエステル樹脂の形成方法は特に制限されず、公知のエステル化触媒を利用して、上記多価カルボン酸および多価アルコールを重縮合する(エステル化する)ことにより当該樹脂を形成することができる。製造方法の詳細については後述する。 A method for forming a crystalline polyester resin preferable as a crystalline resin is not particularly limited, and the resin is obtained by polycondensing (esterifying) the polyvalent carboxylic acid and the polyhydric alcohol using a known esterification catalyst. Can be formed. Details of the manufacturing method will be described later.
なお、本発明のトナーに含まれる樹脂成分として、ビニル樹脂および結晶性樹脂以外に非晶性ポリエステル樹脂等の他の非晶性樹脂を含んでいてもよい。他の非晶性樹脂の含有量は、トナー中の樹脂成分全体に対して、30質量%以下であることが好ましく、含有量が0質量%であること、すなわち非晶性樹脂が含まれないことがより好ましい。 The resin component contained in the toner of the present invention may contain other amorphous resin such as amorphous polyester resin in addition to vinyl resin and crystalline resin. The content of the other amorphous resin is preferably 30% by mass or less with respect to the entire resin component in the toner, and the content is 0% by mass, that is, the amorphous resin is not included. It is more preferable.
トナー母体粒子が糸状構造、構造体、およびラメラ状構造を有する本発明のトナーにおいては、結晶性樹脂として、ハイブリッド結晶性ポリエステル樹脂とノンハイブリッド結晶性ポリエステル樹脂とを併用することが好ましい。 In the toner of the present invention in which the toner base particles have a thread-like structure, a structure, and a lamellar structure, it is preferable to use a hybrid crystalline polyester resin and a non-hybrid crystalline polyester resin in combination as the crystalline resin.
<離型剤>
本発明に係るトナー母体粒子は、離型剤を含む。離型剤の具体例としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン等の低分子量ポリオレフィン類、加熱により軟化点を示すシリコーン類;オレイン酸アミド、エルカ酸アミド、リシノール酸アミド、ステアリン酸アミド等の脂肪酸アミド類;カルナウバワックス、ライスワックス、キャンデリラワックス、木ロウ、ホホバ油等の植物系ワックス;ミツロウ等の動物系ワックス;パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、フィッシャートロプシュワックス等の炭化水素ワックス類、ステアリン酸ステアリル、ベヘン酸ベヘニル、ステアリン酸ブチル、オレイン酸プロピル、モノステアリン酸グリセリド、ジステアリン酸グリセリド、ペンタエリスリトールテトラベヘン酸エステル、ジエチレングリコールモノステアレート、ジプロピレングリコールジステアレート、ジステアリン酸ジグリセリド、ソルビタンモノステアレート、コレステリルステアレート等のエステルワックス類などを挙げることができる。これら離型剤は、1種単独でもまたは2種以上を組み合わせても用いることができる。
<Release agent>
The toner base particles according to the present invention include a release agent. Specific examples of the release agent include low molecular weight polyolefins such as polyethylene, polypropylene, and polybutene; silicones that exhibit a softening point upon heating; fatty acid amides such as oleic acid amide, erucic acid amide, ricinoleic acid amide, and stearic acid amide ; Plant waxes such as carnauba wax, rice wax, candelilla wax, tree wax, jojoba oil; animal waxes such as beeswax; hydrocarbon waxes such as paraffin wax, microcrystalline wax, Fischer-Tropsch wax, stearyl stearate , Behenyl behenate, butyl stearate, propyl oleate, glyceryl monostearate, glyceryl distearate, pentaerythritol tetrabehenate, diethylene glycol monostearate, Propylene glycol distearate, may be mentioned distearate diglycerides, sorbitan monostearate, ester waxes such as cholesteryl stearate and the like. These release agents can be used singly or in combination of two or more.
離型剤としてモノエステルワックス類を用いると、本発明に係る離型剤と接触していない糸状構造を形成しやすくなる傾向がある。一方、離型剤として、炭素鎖の分岐が少なく、分子量分布の小さな炭化水素ワックスを用いると、本発明に係る構造体を形成しやすくなる傾向がある。この理由は定かではないが、結晶性樹脂や周囲の樹脂との親和性のバランスにより、本発明に係る離型剤と接触していない糸状構造を形成したり、本発明に係る構造体を形成したりするものと推測している。このため、糸状構造、構造体、およびラメラ状構造を共存させるためには、種類の異なる離型剤を二種類併用することが好ましい。たとえば、炭素鎖の分岐が少なく、分子量分布の小さな炭化水素ワックスとエステル結合を一つ有するモノエステルワックス類とを組み合わせて使用することで、糸状構造、構造体、およびラメラ状構造を共存させやすくなる傾向が見られる。また、離型剤を単独で用いた場合にも、結晶性樹脂や周囲の樹脂との親和性のバランスをとることで、糸状構造、構造体、およびラメラ状構造を共存させることができると考えられる。具体的には、たとえば、炭素鎖の分岐が多く、比較的分子量分布の大きな炭化水素ワックスやエステル結合を複数有する多価エステルワックス類、変性により二種類以上の官能基を有するなど機能分離された構造を有する離型剤を用いることでも、糸状構造、構造体、およびラメラ状構造を共存させやすくなる。すなわち、上述したような本発明に特徴的な「トナー母体粒子の断面に、離型剤とは接触していない糸状構造を有する結晶性樹脂と、結晶性樹脂と離型剤とが接触している構造体と、離型剤とは接触していないラメラ状構造を有する結晶性樹脂とが存在する」という構成を実現するための方法の一つとして、離型剤を適宜選択するという方法が挙げられる。 When monoester waxes are used as the release agent, there is a tendency that a thread-like structure not in contact with the release agent according to the present invention is easily formed. On the other hand, when a hydrocarbon wax with few carbon chain branches and a small molecular weight distribution is used as the release agent, the structure according to the present invention tends to be easily formed. The reason for this is not clear, but due to the balance of affinity with the crystalline resin and the surrounding resin, a thread-like structure that is not in contact with the release agent according to the present invention or a structure according to the present invention is formed. I guess that. For this reason, in order to make a thread-like structure, a structure, and a lamellar structure coexist, it is preferable to use two types of different release agents in combination. For example, by using a combination of a hydrocarbon wax with few carbon chain branches and a small molecular weight distribution and monoester waxes having one ester bond, it is easy to coexist with a thread-like structure, structure, and lamellar structure. There is a tendency to become. In addition, even when a release agent is used alone, it is considered that the thread-like structure, the structure, and the lamellar structure can coexist by balancing the affinity with the crystalline resin and the surrounding resin. It is done. Specifically, for example, hydrocarbon waxes having many carbon chain branches and polyvalent ester waxes having a plurality of ester bonds having a relatively large molecular weight distribution, and functional separation of two or more functional groups by modification. The use of a release agent having a structure also facilitates the coexistence of a thread-like structure, a structure, and a lamellar structure. That is, the characteristic feature of the present invention as described above is that the cross section of the toner base particles has a crystalline resin having a thread-like structure that is not in contact with the release agent, and the crystalline resin and the release agent are in contact with each other. As one of the methods for realizing the structure that the structure and the crystalline resin having a lamellar structure that is not in contact with the release agent are present, there is a method of appropriately selecting the release agent. Can be mentioned.
一例として、離型剤として、分子量分布の小さな炭化水素ワックスとエステル結合を一つ有するモノエステルワックス類とを組み合わせて使用する場合の使用量の比は、炭化水素ワックス:モノエステルワックス=10:90〜90:10(質量比)であることが好ましい。 As an example, when a hydrocarbon wax having a small molecular weight distribution and a monoester wax having one ester bond are used in combination as a release agent, the ratio of the amount used is hydrocarbon wax: monoester wax = 10: It is preferable that it is 90-90: 10 (mass ratio).
炭化水素ワックスの炭素鎖の分岐や分子量分布については、たとえば、ガスクロマトグラフ分析により、n−パラフィン率や炭素数の分布の幅を解析することで得ることができる。 The carbon chain branching and molecular weight distribution of the hydrocarbon wax can be obtained, for example, by analyzing the width of the n-paraffin ratio and the carbon number distribution by gas chromatographic analysis.
ここで、本明細書において、炭素鎖の分岐が少ないとは、具体的には、n−パラフィン率が85%以上であることを意味する。また、炭素数の分岐が多いとは、具体的には、n−パラフィン率が85%未満であることを意味する。 Here, in the present specification, the phrase “there is little carbon chain branching” specifically means that the n-paraffin ratio is 85% or more. Moreover, that there are many branches of carbon number specifically means that the n-paraffin ratio is less than 85%.
さらに、本明細書において、炭化水素ワックスの分子量分布とは、具体的には、ガスクロマトグラフ分析により、0.1%以上の面積割合で検出された炭化水素のうち、炭素数が最も多い炭化水素の炭素数と炭素数が最も少ない炭化水素の炭素数との差に対して1を加えた数を表す。たとえば、炭素数が最も多い炭化水素の炭素数が30であり、炭素数が最も少ない炭化水素の炭素数が10である場合、分子量分布は21となる。 Further, in the present specification, the molecular weight distribution of the hydrocarbon wax specifically refers to a hydrocarbon having the largest number of carbon atoms among hydrocarbons detected by gas chromatographic analysis at an area ratio of 0.1% or more. The number obtained by adding 1 to the difference between the number of carbon atoms and the number of carbon atoms of the hydrocarbon having the smallest number of carbon atoms. For example, when the number of carbons of the hydrocarbon having the largest number of carbons is 30 and the number of carbons of the hydrocarbon having the smallest number of carbons is 10, the molecular weight distribution is 21.
さらに、本明細書において、「分子量分布が小さい」とは、分子量分布が37以下であることを示し、「分子量分布が大きい」とは、分子量分布が38以上であることを示す。 Further, in the present specification, “small molecular weight distribution” means that the molecular weight distribution is 37 or less, and “large molecular weight distribution” means that the molecular weight distribution is 38 or more.
離型剤としては、トナーの低温定着性および離型性を確実に得る観点から、その融点が50〜95℃であるものを用いることが好ましい。トナー中の離型剤の含有割合は、トナー中の樹脂成分と離型剤との合計を100質量%として、2〜20質量%であることが好ましい。 As the releasing agent, it is preferable to use a releasing agent having a melting point of 50 to 95 ° C. from the viewpoint of reliably obtaining low-temperature fixability and releasing property of the toner. The content of the release agent in the toner is preferably 2 to 20% by mass, where the total of the resin component and the release agent in the toner is 100% by mass.
<結晶性樹脂の存在状態>
本発明においては、トナー母体粒子の断面に、離型剤と接触していない糸状構造を有する結晶性樹脂と、結晶性樹脂と離型剤とが接触している構造体と、離型剤と接触していないラメラ状構造を有する結晶性樹脂とを含む点に特徴の1つがある。ここで、結晶性樹脂と離型剤とが一点でも接触して存在しているものであれば、本発明に係る「構造体」に包含され、結晶性樹脂と離型剤との複合体を意味する。
<Presence state of crystalline resin>
In the present invention, on the cross section of the toner base particles, a crystalline resin having a thread structure that is not in contact with the release agent, a structure in which the crystalline resin and the release agent are in contact, and a release agent, One of the features is that it includes a crystalline resin having a lamellar structure that is not in contact. Here, as long as the crystalline resin and the release agent are in contact with each other even at one point, they are included in the “structure” according to the present invention, and a composite of the crystalline resin and the release agent is included. means.
図1は、ラメラ状結晶構造を形成している結晶性ポリエステル樹脂の一例である、ハイブリッド結晶性ポリエステル樹脂10の模式図を示したものである。ハイブリッド結晶性ポリエステル樹脂10は、主鎖となるビニル樹脂セグメント11に、結晶性ポリエステル樹脂セグメント12が、側鎖として、化学的に結合した構造をしている。図1に示すように、結晶性ポリエステル樹脂セグメント12は、ビニル樹脂セグメント11に、櫛形状に結合している。このような櫛型の構造は、結晶性ポリエステル樹脂セグメント12が、ビニル樹脂中で、重なりあって結晶化することにより形成される。その結果、ラメラ状結晶構造が形成される。 FIG. 1 shows a schematic diagram of a hybrid crystalline polyester resin 10 which is an example of a crystalline polyester resin forming a lamellar crystal structure. The hybrid crystalline polyester resin 10 has a structure in which a crystalline polyester resin segment 12 is chemically bonded as a side chain to a vinyl resin segment 11 serving as a main chain. As shown in FIG. 1, the crystalline polyester resin segment 12 is bonded to the vinyl resin segment 11 in a comb shape. Such a comb-shaped structure is formed by crystallizing the crystalline polyester resin segment 12 by overlapping in a vinyl resin. As a result, a lamellar crystal structure is formed.
なお、上記では、ラメラ状構造を形成する好ましい樹脂としてハイブリッド結晶性ポリエステル樹脂を説明したが、ラメラ状構造は上記形態に限定されない。結晶性ポリエステル樹脂のみであっても、重なり合った構造をとることができ、その結果、ラメラ状構造を形成することができる。 In addition, although the hybrid crystalline polyester resin was demonstrated as preferable resin which forms a lamellar structure in the above, a lamellar structure is not limited to the said form. Even with only the crystalline polyester resin, an overlapping structure can be taken, and as a result, a lamellar structure can be formed.
糸状構造、構造体およびラメラ状構造の有無を確認する方法としては、たとえば、トナー粒子から外添剤を取り除いて得られたトナー母体粒子をルテニウム染色により染色した後、トナー母体粒子の断面を透過型電子顕微鏡(TEM)により観察する方法が挙げられる。 As a method for confirming the presence or absence of a thread-like structure, a structure, and a lamellar structure, for example, toner base particles obtained by removing external additives from toner particles are dyed by ruthenium dyeing, and then transmitted through the cross section of the toner base particles. The method of observing with a type | mold electron microscope (TEM) is mentioned.
図2は、本発明の一実施形態によるトナー母体粒子の断面をルテニウム染色した後、TEM(透過型電子顕微鏡)を用いて二次電子像にて観察した際の模式図である。図2に示すように、本発明の一実施形態によるトナー母体粒子の断面には、マトリックスとしてのビニル樹脂6の中に、離型剤とは接触していない糸状構造を有する結晶性樹脂3のドメイン(図2の実線で囲った部分)、結晶性樹脂1と離型剤2(図2の1点鎖線で囲った部分)とが接触している構造体4のドメイン(図2の間隔が狭い点線で囲った部分)、および離型剤とは接触していないラメラ状構造を有する結晶性樹脂5のドメイン(図2の間隔が広い点線で囲った部分)、が存在している。 FIG. 2 is a schematic view when a cross-section of the toner base particles according to an embodiment of the present invention is stained with ruthenium and then observed with a secondary electron image using a TEM (transmission electron microscope). As shown in FIG. 2, the cross section of the toner base particle according to the embodiment of the present invention includes a crystalline resin 3 having a thread-like structure that is not in contact with the release agent in the vinyl resin 6 as a matrix. Domains (portions surrounded by solid lines in FIG. 2), domains of the structure 4 in which the crystalline resin 1 and the release agent 2 (portions surrounded by one-dot chain lines in FIG. 2) are in contact (intervals in FIG. 2 are And a domain of the crystalline resin 5 having a lamellar structure that is not in contact with the release agent (portion surrounded by a dotted line having a wide interval in FIG. 2).
コントラストでは、より白いコントラストの部分を離型剤と判断する。離型剤以外の樹脂成分は、二重結合部分を多く有し四酸化ルテニウムによって染色されるため、離型剤部分と離型剤以外の樹脂部分とを識別できる。すなわち、図2に示すように、ルテニウム染色により、離型剤が一番薄く染色され、次いで糸状構造を有する結晶性樹脂、構造体を形成する結晶性樹脂、およびラメラ状構造を有する結晶性樹脂が濃く染色され、ビニル樹脂が一番濃く染色される。 In contrast, a whiter contrast portion is determined as a release agent. Since the resin component other than the release agent has many double bond portions and is dyed with ruthenium tetroxide, the release agent portion can be distinguished from the resin portion other than the release agent. That is, as shown in FIG. 2, the release agent is dyed lightest by ruthenium dyeing, and then the crystalline resin having a thread-like structure, the crystalline resin forming the structure, and the crystalline resin having a lamellar structure Is dyed darkly, and vinyl resin is dyed darkest.
具体的には、トナー母体粒子の断面は、たとえば、以下のような観察方法で観察できる。 Specifically, the cross section of the toner base particles can be observed by, for example, the following observation method.
<トナー母体粒子の断面観察方法>
・観察条件
装置:透過型電子顕微鏡「JSM−2000FX」(日本電子株式会社製)
試料:四酸化ルテニウム(RuO4)によって染色したトナー母体粒子の切片(切片の厚さ:60〜100nm)
加速電圧:30kV
倍率:10,000倍、明視野像。
<Method for observing cross section of toner base particles>
Observation conditions Device: Transmission electron microscope “JSM-2000FX” (manufactured by JEOL Ltd.)
Sample: A section of toner base particles stained with ruthenium tetroxide (RuO 4 ) (section thickness: 60 to 100 nm)
Acceleration voltage: 30 kV
Magnification: 10,000 times, bright field image.
・染色トナー母体粒子の切片の作製方法
作製したトナーを3質量部、ポリオキシエチルフェニルエーテルの0.2質量%水溶液35質量部に添加して分散させた後、超音波(日本精機株式会社製、US−1200T)により25℃で5分間処理を行い、外添剤をトナー表面から取り除き、TEM観察用のトナー母体粒子を得る。
-Method for preparing a section of dyed toner base particles 3 parts by weight of the prepared toner was dispersed in 35 parts by weight of a 0.2% by weight aqueous solution of polyoxyethyl phenyl ether, followed by ultrasonication (manufactured by Nippon Seiki Co., Ltd.). , US-1200T) at 25 ° C. for 5 minutes to remove the external additive from the toner surface to obtain toner base particles for TEM observation.
得られたトナー母体粒子1〜2mgを10mlサンプル瓶に広げるように入れ、下記に示す四酸化ルテニウム(RuO4)蒸気染色条件下で処理後、光硬化性樹脂「D−800」(日本電子株式会社製)中に分散させ、UV光硬化させてブロックを形成する。次いで、ダイヤモンド歯を備えたミクロトームを用いて、上記のブロックから厚さ60〜100nmの超薄片状のサンプルを切り出す。 1 to 2 mg of the obtained toner base particles are put in a 10 ml sample bottle and treated under the ruthenium tetroxide (RuO 4 ) vapor dyeing conditions shown below, followed by photocurable resin “D-800” (JEOL Ltd.) In the company) and UV-cured to form blocks. Next, an ultrathin sample having a thickness of 60 to 100 nm is cut out from the above block using a microtome equipped with diamond teeth.
・四酸化ルテニウム染色条件
染色は、真空電子染色装置VSC1R1(フィルジェン株式会社製)を用いて行う。装置手順に従い、染色装置本体に四酸化ルテニウムが入った昇華室を設置し、作製した上記超薄切片を染色チャンバー内に導入後、四酸化ルテニウムによる染色条件として、室温(24〜25℃)、濃度3(300Pa)、時間10分の条件下で染色する。
-Ruthenium tetroxide dyeing | staining conditions Dyeing is performed using the vacuum electron dyeing | staining apparatus VSC1R1 (made by Filgen Corporation). In accordance with the apparatus procedure, a sublimation chamber containing ruthenium tetroxide was installed in the staining apparatus body, and after the prepared ultrathin section was introduced into the staining chamber, the staining conditions with ruthenium tetroxide were room temperature (24-25 ° C.), Staining is performed under conditions of a concentration of 3 (300 Pa) and a time of 10 minutes.
・結晶構造の観察
染色後、24時間以内に透過型電子顕微鏡「JSM−7401F」(日本電子株式会社製)にて観察する。
-Observation of crystal structure It observes with a transmission electron microscope "JSM-7401F" (made by JEOL Ltd.) within 24 hours after dyeing | staining.
上記の方法で任意のトナー母体粒子100個の断面を観察した際、その断面において、糸状構造、構造体、およびラメラ状構造が存在するトナー母体粒子が全体の60%(60個)以上存在していればよく、80%(80個)以上存在していることが好ましい。このような範囲であれば、高温高湿環境に長期にわたって晒されても、低温定着性を確保することができ、光沢ムラを抑制し、かつ高画質を得ることができるトナーが得られる。 When a cross section of 100 arbitrary toner base particles is observed by the above-described method, 60% (60) or more of the toner base particles having a thread-like structure, a structure, and a lamellar structure are present in the cross section. 80% (80 pieces) or more is preferable. Within such a range, a toner capable of ensuring low-temperature fixability, suppressing gloss unevenness and obtaining high image quality even when exposed to a high-temperature and high-humidity environment for a long period of time can be obtained.
≪構造体≫
構造体の形状は特に制限はない。しかしながら、構造体の平均ドメイン径は、100nm以上3000nm以下であることが好ましく、150nm以上2700nm以下であることがより好ましく、200nm以上2500nm以下であることがさらに好ましい。構造体の平均ドメイン径が100nm以上であれば、トナーの熱溶融時の変形が十分となり、低温定着性を確保することができる。一方、構造体の平均ドメイン径が3000nm以下であると、離型剤の過剰な浸みだしを抑制することができ、定着部材における画像部と非画像部との離型剤残量に差が生じにくく、次に印刷する面において、光沢ムラを抑制することができる。
≪Structure≫
The shape of the structure is not particularly limited. However, the average domain diameter of the structure is preferably 100 nm or more and 3000 nm or less, more preferably 150 nm or more and 2700 nm or less, and further preferably 200 nm or more and 2500 nm or less. When the average domain diameter of the structure is 100 nm or more, the toner is sufficiently deformed during heat melting, and low-temperature fixability can be secured. On the other hand, when the average domain diameter of the structure is 3000 nm or less, excessive bleeding of the release agent can be suppressed, and a difference occurs in the remaining amount of the release agent between the image portion and the non-image portion in the fixing member. It is difficult to suppress uneven glossiness on the surface to be printed next.
≪糸状構造≫
糸状構造のドメインの平均長径は、100nm以上2500nm以下であることが好ましく、150nm以上2200nm以下であることがより好ましく、200nm以上2000nm以下であることがさらに好ましい。糸状構造のドメインの平均長径が100nm以上であれば、糸状構造を有する結晶性樹脂の結着樹脂への相溶が適度に進行し、高温高湿環境に保存した際のドメイン成長によってトナー内部に生じる変形に対する結着樹脂の追随を防いで、トナー表面に凹凸が生じるのを防ぐことができ、高画質を得ることができる。一方、糸状構造のドメインの平均長径が2500nm以下であれば、定着工程においてトナーを加熱することにより、糸状構造が十分に溶融し、低温定着性を確保することができる。
≪Filamentary structure≫
The average major axis of the filamentous domain is preferably 100 nm or more and 2500 nm or less, more preferably 150 nm or more and 2200 nm or less, and further preferably 200 nm or more and 2000 nm or less. If the average major axis of the domain of the thread-like structure is 100 nm or more, the compatibility of the crystalline resin having the thread-like structure with the binder resin proceeds appropriately, and the inside of the toner is caused by domain growth when stored in a high-temperature and high-humidity environment. By preventing the binder resin from following the deformation that occurs, it is possible to prevent unevenness on the toner surface, and high image quality can be obtained. On the other hand, if the average major axis of the domains of the thread-like structure is 2500 nm or less, heating the toner in the fixing step can sufficiently melt the thread-like structure and ensure low-temperature fixability.
糸状構造のドメインの平均短径は、5nm以上1500nm以下であることが好ましく、10nm以上1000nm以下であることがより好ましく、10nm以上500nm以下であることがさらに好ましい。 The average minor axis of the domains of the thread-like structure is preferably 5 nm or more and 1500 nm or less, more preferably 10 nm or more and 1000 nm or less, and further preferably 10 nm or more and 500 nm or less.
糸状構造のドメインの平均長径および平均短径は、たとえば、結晶性樹脂の添加量や組成で制御することができ、また、結晶性樹脂の分散液を用いてトナーを作製した場合には、結晶性樹脂分散液中の結晶性樹脂の分散径で制御することができる。結晶性樹脂として、ハイブリッド構造を有さない構造のもの(ノンハイブリッド結晶性ポリエステル樹脂)を用いると、より糸状構造を形成しやすくなる傾向が見られる。さらにノンハイブリッド結晶性ポリエステル樹脂を用いた場合には、ノンハイブリッド結晶性ポリエステル樹脂の添加量を増やしたり、ノンハイブリッド結晶性ポリエステル樹脂分散液中のノンハイブリッド結晶性ポリエステル樹脂の分散径を大きくしたりすると、糸状構造が大きくなる傾向がある。 The average major axis and the average minor axis of the domains of the thread-like structure can be controlled by, for example, the amount and composition of the crystalline resin, and when a toner is prepared using a crystalline resin dispersion, The dispersion diameter of the crystalline resin in the crystalline resin dispersion can be controlled. When a crystalline resin having a structure not having a hybrid structure (non-hybrid crystalline polyester resin) is used, a tendency to form a thread-like structure more easily is observed. Furthermore, when non-hybrid crystalline polyester resin is used, the amount of non-hybrid crystalline polyester resin added is increased, or the dispersion diameter of non-hybrid crystalline polyester resin in the non-hybrid crystalline polyester resin dispersion is increased. Then, there exists a tendency for a thread-like structure to become large.
≪ラメラ状構造≫
ラメラ状構造の平均ドメイン径は、50nm以上2500nm以下であることが好ましく、70nm以上2200nm以下であることがより好ましく、100nm以上2000nm以下であることがさらに好ましい。上記平均ドメイン径を50nm以上とすることにより、トナーの熱溶融時の変形が十分となり、低温定着性を確保することができる。一方、上記平均ドメイン径を2500nm以下とすることにより、トナーを高温高湿環境に保存した際に、トナー表面に生じる凹凸を小さくすることができ、高画質を得ることができる。
≪Lamellar structure≫
The average domain diameter of the lamellar structure is preferably 50 nm or more and 2500 nm or less, more preferably 70 nm or more and 2200 nm or less, and further preferably 100 nm or more and 2000 nm or less. By setting the average domain diameter to 50 nm or more, the toner is sufficiently deformed at the time of heat melting, and low temperature fixability can be secured. On the other hand, by setting the average domain diameter to 2500 nm or less, unevenness generated on the toner surface when the toner is stored in a high temperature and high humidity environment can be reduced, and high image quality can be obtained.
ラメラ状構造の平均ドメイン径は、たとえば、結晶性樹脂の添加量や組成で制御することができ、また、結晶性樹脂の分散液を用いてトナーを作製した場合には、結晶性樹脂分散液中の結晶性樹脂の分散径で制御することができる。結晶性樹脂として、ハイブリッド構造を有するもの(ハイブリッド結晶性ポリエステル樹脂)を用いると、よりラメラ状構造を形成しやすくなる傾向が見られる。さらに、ハイブリッド結晶性ポリエステル樹脂を用いた場合には、ハイブリッド結晶性ポリエステル樹脂の添加量を増やしたり、ハイブリッド結晶性ポリエステル樹脂分散液中のハイブリッド結晶性ポリエステル樹脂の分散径を大きくしたりすると、ラメラ状構造が大きくなる傾向がある。 The average domain diameter of the lamellar structure can be controlled by, for example, the amount and composition of the crystalline resin. When a toner is prepared using a crystalline resin dispersion, the crystalline resin dispersion It can be controlled by the dispersion diameter of the crystalline resin therein. When a resin having a hybrid structure (hybrid crystalline polyester resin) is used as the crystalline resin, it tends to form a lamellar structure more easily. Furthermore, when a hybrid crystalline polyester resin is used, increasing the amount of the hybrid crystalline polyester resin added, or increasing the dispersion diameter of the hybrid crystalline polyester resin in the hybrid crystalline polyester resin dispersion, Tend to be larger.
なお、本明細書中、「ドメイン」とは、連続相であるマトリクス中に、閉じた界面(相と相との境界)を有する島状の相として存在する構造のものを称し、その長さをドメイン径と定義する。 In this specification, “domain” refers to a structure having an island-like phase having a closed interface (boundary between phases) in a matrix that is a continuous phase, and its length. Is defined as the domain diameter.
≪糸状構造、構造体およびラメラ状構造の大きさ(ドメイン径、平均長径、平均短径)の測定方法≫
糸状構造、構造体およびラメラ状構造の大きさ(ドメイン径、平均長径、平均短径)は、TEMを用いて観察した画像を市販の画像処理ソフトを利用して算出することができる。
≪Method for measuring the size of filamentous structures, structures and lamellar structures (domain diameter, average major axis, average minor axis) ≫
The size (domain diameter, average major axis, average minor axis) of the thread-like structure, the structure, and the lamellar structure can be calculated using commercially available image processing software for an image observed using a TEM.
トナー母体粒子の断面における構造体およびラメラ状構造の大きさ(ドメイン径)は、水平方向フェレ径(FERE H)として算出する。具体的には、上記と同様にして作製したトナー母体粒子の断面を、透過型電子顕微鏡JEM−2000FX(日本電子株式会社製)により、加速電圧80kVにて50000倍で撮影し、写真画像をスキャナーにより取り込み、画像処理解析装置LUZEX AP(株式会社ニレコ製)を用いて、構造体およびラメラ状構造の水平方向フェレ径(FERE H)を測定する。また、同様にして、糸状構造の長径(長軸)は水平方向フェレ径(FERE H)の代わりに、最大長(MX LNG)を、短径(短軸)は水平方向フェレ径(FERE H)の代わりに、幅(BR’DTH)をそれぞれ測定する。なお、幅(BR’DTH)は、最大長(MX LNG)に平行な2本の直線で画像を挟んだときの2直線間の最短距離である。上記の平均ドメイン径、平均長径、および平均短径の測定は、トナー母体粒子100個のうち、糸状構造、構造体およびラメラ状構造がすべて観察されたものについての算術平均値として算出する。 The size (domain diameter) of the structure and the lamellar structure in the cross section of the toner base particles is calculated as a horizontal ferret diameter (FERE H). Specifically, a cross section of the toner base particles produced in the same manner as described above was taken with a transmission electron microscope JEM-2000FX (manufactured by JEOL Ltd.) at an acceleration voltage of 80 kV at a magnification of 50,000 times, and a photographic image was scanned. And measuring the horizontal ferret diameter (FERE H) of the structure and the lamellar structure using an image processing analyzer LUZEX AP (manufactured by Nireco Corporation). Similarly, the long diameter (major axis) of the filamentous structure is the maximum length (MX LNG) instead of the horizontal ferret diameter (FERE H), and the short diameter (short axis) is the horizontal ferret diameter (FERE H). Instead of each, the width (BR′DTH) is measured. The width (BR′DTH) is the shortest distance between two straight lines when an image is sandwiched between two straight lines parallel to the maximum length (MX LNG). The average domain diameter, the average major axis, and the average minor axis are calculated as arithmetic average values for all of the toner base particles in which the thread-like structure, the structure, and the lamellar structure are observed.
≪構造体、糸状構造、および離型剤の断面積比率≫
トナー母体粒子の断面積に対する糸状構造の断面積の比率をA、トナー母体粒子の断面積に対する構造体の断面積の比率をB、トナー母体粒子の断面積に対するラメラ状構造の断面積の比率をC、およびトナー母体粒子の断面積に対する構造体を形成していない離型剤の断面積の比率をDとした際、B/(A+B+C+D)が0.30〜0.70であることが好ましく、0.35〜0.65であることがより好ましい。B/(A+B+C+D)が0.30以上であれば、離型剤の過剰な浸みだしを抑制することができ、定着部材における画像部と非画像部との離型剤残量に差が生じにくく、次に印刷する面において、光沢ムラを抑制することができる。一方、0.70以下であれば、糸状構造やラメラ状構造の断面積比率が好適な範囲となり、トナーを高温高湿環境に保存した際に、トナー表面に生じる凹凸を小さくすることができ、高画質を得ることができる。
≪Cross-sectional area ratio of structure, thread structure, and release agent≫
The ratio of the cross-sectional area of the thread structure to the cross-sectional area of the toner base particles is A, the ratio of the cross-sectional area of the structure to the cross-sectional area of the toner base particles is B, and the ratio of the cross-sectional area of the lamellar structure to the cross-sectional area of the toner base particles is B / (A + B + C + D) is preferably from 0.30 to 0.70, where D is the ratio of the cross-sectional area of the release agent not forming the structure to the cross-sectional area of C and toner base particles. More preferably, it is 0.35-0.65. If B / (A + B + C + D) is 0.30 or more, excessive bleeding of the release agent can be suppressed, and a difference in the remaining amount of the release agent between the image portion and the non-image portion in the fixing member is unlikely to occur. Further, gloss unevenness can be suppressed on the surface to be printed next. On the other hand, if it is 0.70 or less, the cross-sectional area ratio of the thread-like structure or the lamellar structure becomes a suitable range, and when the toner is stored in a high-temperature and high-humidity environment, the unevenness generated on the toner surface can be reduced. High image quality can be obtained.
上記A、B、C、およびDは、たとえば、上述した糸状構造、構造体およびラメラ状構造の大きさの測定方法と同様の装置および条件により測定することができ、水平方向フェレ径(FERE H)の代わりに、画像処理解析装置 LUZEX AP(株式会社ニレコ製)の「面積AREA」を用いて測定することができる。なお、各断面積は、外側の輪郭で囲まれた領域(たとえば、糸状構造は図2の実線で囲った領域、構造体は図2の間隔が狭い点線で囲った領域、ラメラ状構造は図2の間隔が広い点線で囲った領域)を測定する。この断面積比率についても、トナー母体粒子100個のうち、糸状構造、構造体およびラメラ状構造が共に観察されたものについての算術平均値として算出する。 The above A, B, C, and D can be measured by, for example, the same apparatus and conditions as the above-described method for measuring the size of the thread-like structure, the structure, and the lamellar structure, and the horizontal ferret diameter (FERE H ) Can be measured using “area AREA” of an image processing analysis apparatus LUZEX AP (manufactured by Nireco Corporation). Each cross-sectional area is an area surrounded by an outer contour (for example, a thread-shaped structure is an area surrounded by a solid line in FIG. 2, a structure is an area surrounded by a dotted line with a narrow interval in FIG. 2, and a lamellar structure is a figure. 2), a region surrounded by a dotted line with a wide interval is measured. This cross-sectional area ratio is also calculated as an arithmetic average value of the 100 toner base particles in which both the thread-like structure, the structure and the lamellar structure are observed.
<着色剤>
本発明に係るトナーにおいて、トナー母体粒子は着色剤を含んでもよい。着色剤の例としては、カーボンブラック、黒色酸化鉄、染料、顔料等が挙げられる。
<Colorant>
In the toner according to the present invention, the toner base particles may contain a colorant. Examples of the colorant include carbon black, black iron oxide, dye, and pigment.
カーボンブラックとしては、たとえば、チャンネルブラック、ファーネスブラック、アセチレンブラック、サーマルブラック、ランプブラックなどが挙げられ、黒色酸化鉄としては、たとえばマグネタイト、ヘマタイト、三酸化チタン鉄などが挙げられる。 Examples of carbon black include channel black, furnace black, acetylene black, thermal black, and lamp black. Examples of black iron oxide include magnetite, hematite, and iron iron trioxide.
染料としては、たとえばC.I.ソルベントレッド1、同49、同52、同58、同63、同111、同122、C.I.ソルベントイエロー19、同44、同77、同79、同81、同82、同93、同98、同103、同104、同112、同162、C.I.ソルベントブルー25、同36、同60、同70、同93、同95などが挙げられる。 Examples of the dye include C.I. I. Solvent Red 1, 49, 52, 58, 63, 111, 122, C.I. I. Solvent Yellow 19, 44, 77, 79, 81, 82, 93, 98, 103, 104, 112, 162, C.I. I. Solvent Blue 25, 36, 60, 70, 93, 95 and the like.
顔料としては、たとえばC.I.ピグメントレッド5、同48:1、同48:3、同53:1、同57:1、同81:4、同122、同139、同144、同149、同150、同166、同177、同178、同222、同238、同269、C.I.ピグメントオレンジ31、同43、C.I.ピグメントイエロー14、同17、同74、同93、同94、同138、同155、同156、同158、同180、同185、C.I.ピグメントグリーン7、C.I.ピグメントブルー15:3、同60などが挙げられる。 Examples of the pigment include C.I. I. Pigment Red 5, 48: 1, 48: 3, 53: 1, 57: 1, 81: 4, 122, 139, 144, 149, 150, 166, 177, 178, 222, 238, 269, C.I. I. Pigment Orange 31 and 43, C.I. I. Pigment yellow 14, 17, 74, 93, 94, 138, 155, 156, 158, 180, 185, C.I. I. Pigment green 7, C.I. I. Pigment Blue 15: 3, 60, and the like.
各色のトナーを得るための着色剤は、各色について、1種単独で、または2種以上を組み合わせて使用することができる。トナー母体粒子中の着色剤の含有割合は、1〜10質量%であることが好ましい。 The colorant for obtaining the toner of each color can be used singly or in combination of two or more for each color. The content ratio of the colorant in the toner base particles is preferably 1 to 10% by mass.
<荷電制御剤>
本発明に係るトナー母体粒子は荷電制御剤を含んでもよい。荷電制御剤の例としては、たとえば、サリチル酸誘導体の亜鉛やアルミニウムによる金属錯体(サリチル酸金属錯体)、カリックスアレーン化合物、有機ホウ素化合物、および含フッ素4級アンモニウム塩化合物などを挙げることができる。
<Charge control agent>
The toner base particles according to the present invention may contain a charge control agent. Examples of the charge control agent include metal complexes of salicylic acid derivatives such as zinc and aluminum (salicylic acid metal complexes), calixarene compounds, organic boron compounds, and fluorine-containing quaternary ammonium salt compounds.
荷電制御剤の含有割合は、トナー中の樹脂成分100質量部に対して通常0.1〜10質量部であることが好ましく、0.5〜5質量部であることがより好ましい。 The content of the charge control agent is usually preferably 0.1 to 10 parts by mass, more preferably 0.5 to 5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the resin component in the toner.
<外添剤>
本発明に係るトナー母体粒子は、そのままトナー粒子として使用することが可能であるが、トナーとしての帯電性能や流動性、またはクリーニング性を向上させる観点から、その表面に公知の無機微粒子や有機微粒子などの粒子、滑剤等を外添剤として添加することが好ましい。外添剤としては種々のものを組み合わせて使用してもよい。粒子としては、たとえば、シリカ微粒子、アルミナ微粒子およびチタニア微粒子などの無機酸化物微粒子や、ステアリン酸アルミニウム微粒子、ステアリン酸亜鉛微粒子などの無機ステアリン酸化合物微粒子、またはチタン酸ストロンチウム微粒子、チタン酸亜鉛微粒子などの無機チタン酸化合物微粒子などが挙げられる。また、滑剤としては、ステアリン酸の亜鉛、アルミニウム、銅、マグネシウム、カルシウム等の塩、オレイン酸の亜鉛、マンガン、鉄、銅、マグネシウム等の塩、パルミチン酸の亜鉛、銅、マグネシウム、カルシウム等の塩、リノール酸の亜鉛、カルシウム等の塩、リシノール酸の亜鉛、カルシウム等の塩等の高級脂肪酸の金属塩が挙げられる。これら外添剤は、耐熱保管性および環境安定性の観点から、シランカップリング剤やチタンカップリング剤、高級脂肪酸またはシリコーンオイルなどによって表面処理が行われたものであってもよい。
<External additive>
The toner base particles according to the present invention can be used as toner particles as they are, but from the viewpoint of improving the charging performance, fluidity, and cleaning properties of the toner, known inorganic fine particles and organic fine particles are formed on the surface thereof. It is preferable to add particles such as a lubricant and the like as external additives. Various external additives may be used in combination. Examples of the particles include inorganic oxide fine particles such as silica fine particles, alumina fine particles, and titania fine particles, inorganic stearate compound fine particles such as aluminum stearate fine particles and zinc stearate fine particles, strontium titanate fine particles, and zinc titanate fine particles. And inorganic titanic acid compound fine particles. Moreover, as a lubricant, a salt such as zinc stearate, aluminum, copper, magnesium, calcium, a salt of zinc oleate, manganese, iron, copper, magnesium, etc., zinc palmitate, copper, magnesium, calcium, etc. And salts of higher fatty acids such as salts, zinc of linoleic acid, salts of calcium, etc., zinc of ricinoleic acid, salts of calcium, etc. These external additives may be subjected to surface treatment with a silane coupling agent, a titanium coupling agent, a higher fatty acid, silicone oil, or the like from the viewpoint of heat-resistant storage stability and environmental stability.
これらの外添剤の添加量は、トナー母体粒子100質量部に対して、好ましくは0.05〜5質量部である。 The amount of these external additives added is preferably 0.05 to 5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the toner base particles.
<トナーのガラス転移点>
本発明のトナーのガラス転移点(Tg)は、25〜65℃であることが好ましく、より好ましくは35〜55℃である。本発明のトナーのガラス転移点が上記の範囲にあることにより、十分な低温定着性および耐熱保管性を有するトナーが得られる。なお、トナーのガラス転移点は、測定試料としてトナーを用いたことの他は、上記と同様にして測定されるものである。
<Glass transition point of toner>
The glass transition point (Tg) of the toner of the present invention is preferably 25 to 65 ° C, more preferably 35 to 55 ° C. When the glass transition point of the toner of the present invention is in the above range, a toner having sufficient low-temperature fixing property and heat-resistant storage property can be obtained. The glass transition point of the toner is measured in the same manner as described above except that the toner is used as a measurement sample.
<トナーの粒径>
本発明に係るトナーの平均粒径は、たとえば体積基準のメジアン径で3〜8μmであることが好ましく、5〜8μmであることがより好ましい。この平均粒径は、製造時において使用する凝集剤の濃度や有機溶媒の添加量、融着時間、樹脂成分の組成などによって制御することができる。体積基準のメジアン径が上記の範囲にあることにより、1200dpiレベルの非常に微小なドット画像を忠実に再現することなどができる。トナーの体積基準のメジアン径は「マルチサイザー3」(ベックマン・コールター株式会社製)に、データ処理用ソフト「Software V3.51」を搭載したコンピューターシステムを接続した測定装置を用いて測定・算出されるものである。具体的には、測定試料(トナー)0.02gを、界面活性剤溶液20mL(トナー粒子の分散を目的として、たとえば界面活性剤成分を含む中性洗剤を純水で10倍希釈した界面活性剤溶液)に添加して馴染ませた後、超音波分散を1分間行い、トナー分散液を調製し、このトナー分散液を、サンプルスタンド内の「ISOTONII」(ベックマン・コールター株式会社製)の入ったビーカーに、測定装置の表示濃度が8%になるまでピペットにて注入する。ここで、この濃度範囲にすることにより、再現性のある測定値を得ることができる。そして、測定装置において、測定粒子カウント数を25000個、アパチャー径を100μmにし、測定範囲である2〜60μmの範囲を256分割して頻度値を算出し、体積積算分率の大きい方から50%の粒子径が体積基準のメジアン径とされる。
<Toner particle size>
The average particle diameter of the toner according to the present invention is preferably 3 to 8 μm, and more preferably 5 to 8 μm, for example, on a volume basis median diameter. This average particle diameter can be controlled by the concentration of the flocculant used during production, the amount of organic solvent added, the fusing time, the composition of the resin component, and the like. When the volume-based median diameter is in the above range, a very small dot image of 1200 dpi level can be faithfully reproduced. The volume-based median diameter of the toner is measured and calculated using a measuring apparatus in which a computer system equipped with data processing software “Software V3.51” is connected to “Multisizer 3” (manufactured by Beckman Coulter, Inc.). Is. Specifically, 0.02 g of a measurement sample (toner) was added to 20 mL of a surfactant solution (for example, a surfactant obtained by diluting a neutral detergent containing a surfactant component 10 times with pure water for the purpose of dispersing toner particles). The solution was added to the solution and allowed to acclimate, and then ultrasonic dispersion was performed for 1 minute to prepare a toner dispersion. This toner dispersion was placed in “ISOTONII” (manufactured by Beckman Coulter, Inc.) in the sample stand. Pipette into beaker until display concentration of measuring device is 8%. Here, a reproducible measurement value can be obtained by setting this concentration range. In the measuring apparatus, the measurement particle count is set to 25000, the aperture diameter is set to 100 μm, the frequency range is calculated by dividing the measurement range of 2 to 60 μm into 256, and the volume integrated fraction is 50% from the larger one. The particle diameter of is a volume-based median diameter.
<トナーの平均円形度>
本発明に係るトナーにおいては、このトナーを構成する個々のトナー粒子について、帯電特性の安定性、低温定着性の観点から、平均円形度が0.920〜1.000であることが好ましく、0.950〜0.995であることがより好ましい。平均円形度が上記の範囲であることにより、個々のトナー粒子が破砕しにくくなって摩擦帯電付与部材の汚染が抑制されてトナーの帯電性が安定し、また、形成される画像において画質が高いものとなる。トナーの平均円形度は、「FPIA−2100」(シスメックス株式会社製)を用いて測定した値である。具体的には、測定試料(トナー)を界面活性剤入り水溶液にてなじませ、超音波分散処理を1分間行って分散させた後、「FPIA−2100」(シスメックス株式会社製)によって、測定条件HPF(高倍率撮像)モードにて、HPF検出数3,000〜10,000個の適正濃度で撮影を行い、個々のトナー粒子について下記式に従って円形度を算出し、各トナー粒子の円形度を加算し、全トナー粒子数で除することにより算出した値である。HPF検出数が上記の範囲であれば、再現性が得られる。
<Average circularity of toner>
In the toner according to the present invention, the individual toner particles constituting the toner preferably have an average circularity of 0.920 to 1.000 from the viewpoint of stability of charging characteristics and low-temperature fixability. More preferably, it is from 950 to 0.995. When the average circularity is within the above range, the individual toner particles are less likely to be crushed, the contamination of the frictional charge imparting member is suppressed, the toner chargeability is stabilized, and the image quality of the formed image is high. It will be a thing. The average circularity of the toner is a value measured using “FPIA-2100” (manufactured by Sysmex Corporation). Specifically, the measurement sample (toner) was blended with an aqueous solution containing a surfactant, subjected to ultrasonic dispersion treatment for 1 minute to disperse, and then subjected to measurement conditions using “FPIA-2100” (manufactured by Sysmex Corporation). In the HPF (high magnification imaging) mode, photographing is performed at an appropriate density of 3,000 to 10,000 HPF detections, and the circularity of each toner particle is calculated according to the following formula. It is a value calculated by adding and dividing by the total number of toner particles. If the number of HPF detections is in the above range, reproducibility can be obtained.
円形度=(粒子像と同じ投影面積をもつ円の周囲長)/(粒子投影像の周囲長)
[トナーの製造方法]
本発明のトナーを製造する方法としては、たとえば、粉砕法、ミニエマルション法、乳化凝集法、その他の公知の方法などを挙げることができる。しかしながら、上述したような本発明に特徴的な「トナー母体粒子の断面に、離型剤とは接触していない糸状構造を有する結晶性樹脂と、結晶性樹脂と離型剤とが接触している構造体と、離型剤とは接触していないラメラ状構造を有する結晶性樹脂と、が存在する」という構成を実現するための製造方法としては、トナー母体粒子の粒径や形状制御を行った後に冷却する工程を有する製造方法であることが好ましい。
Circularity = (perimeter of a circle having the same projection area as the particle image) / (perimeter of the particle projection image)
[Toner Production Method]
Examples of the method for producing the toner of the present invention include a pulverization method, a miniemulsion method, an emulsion aggregation method, and other known methods. However, the characteristic feature of the present invention as described above is that the cross section of the toner base particles has a crystalline resin having a thread-like structure that is not in contact with the release agent, and the crystalline resin and the release agent are in contact with each other. As a manufacturing method for realizing a configuration in which there is a structure having a lamellar structure that is not in contact with the release agent, the particle size and shape of the toner base particles are controlled. It is preferable that it is a manufacturing method which has the process of cooling after performing.
この冷却する工程を行うことにより、結晶化物質(たとえば結晶性樹脂や離型剤)の凝集を防ぐことができるため、糸状構造、構造体、およびラメラ状構造の共存状態を作りやすくなると推測している。なお、冷却する工程においては、急冷を行うことが好ましい。急冷とは、冷却前の温度および冷却後の目標温度にもよるが、目安としては降温速度が8℃/分以上である。この冷却工程(好ましくは急冷)を、トナー母体粒子の粒径や形状制御を行った後に行うことで、離型剤とは接触しておらず独立して存在している糸状構造の結晶性樹脂、結晶性樹脂が離型剤と接触している構造体、および離型剤とは接触しておらず独立して存在しているラメラ状構造の結晶性樹脂の共存状態をより保ちやすくなる。また、乳化凝集法によれば、製造コストおよび製造安定性の観点から、トナー母体粒子の小粒径化を容易に図ることができるのでより好ましい。したがって、乳化凝集法を用いた場合、所望の粒子径となるまで凝集させ、さらに樹脂粒子間の融着を行うことにより形状制御を行った後に冷却(好ましくは急冷)を行うことがより好ましい。 By performing this cooling step, it is possible to prevent aggregation of crystallized substances (for example, crystalline resins and mold release agents), so it is assumed that it is easy to create a coexistence state of the thread-like structure, the structure, and the lamellar structure. ing. In the cooling step, it is preferable to perform rapid cooling. The rapid cooling is based on the temperature before cooling and the target temperature after cooling, but as a guideline, the cooling rate is 8 ° C./min or more. By performing this cooling step (preferably rapid cooling) after controlling the particle size and shape of the toner base particles, a crystalline resin having a thread-like structure that is not in contact with the release agent and exists independently The structure in which the crystalline resin is in contact with the release agent and the crystalline resin having a lamellar structure that is not in contact with the release agent and exists independently can be more easily maintained. Further, the emulsion aggregation method is more preferable because the toner base particles can be easily reduced in size from the viewpoint of production cost and production stability. Therefore, when the emulsion aggregation method is used, it is more preferable to perform cooling (preferably rapid cooling) after shape control is performed by aggregating until a desired particle diameter is achieved and further fusing between resin particles.
乳化凝集法とは、乳化によって製造された樹脂の粒子(以下、「樹脂粒子」ともいう)の分散液を、必要に応じて着色剤の粒子(以下、「着色剤粒子」ともいう)の分散液と混合し、所望の粒子径となるまで凝集させ、さらに樹脂粒子間の融着を行うことにより形状制御を行って、トナー母体粒子を製造する方法である。ここで、樹脂粒子は、離型剤や必要に応じて荷電制御剤などを含有していてもよい。 The emulsion aggregation method is a dispersion of resin particles (hereinafter also referred to as “resin particles”) produced by emulsification, and dispersion of colorant particles (hereinafter also referred to as “colorant particles”) as necessary. In this method, toner base particles are produced by mixing with a liquid, agglomerating until a desired particle diameter is obtained, and further controlling the shape by fusing resin particles. Here, the resin particles may contain a mold release agent and, if necessary, a charge control agent.
以下、好ましい製造方法である乳化凝集法について説明する。 Hereinafter, the emulsion aggregation method which is a preferable production method will be described.
<乳化凝集法>
上述したように、乳化凝集法は、界面活性剤や分散安定剤によって分散された樹脂粒子の分散液を、必要に応じて着色剤粒子などのトナー母体粒子の構成成分の分散液と混合し、凝集剤を添加することによって所望の粒径となるまで凝集させ、その後または凝集と同時に、樹脂微粒子間の融着を行い、形状制御を行うことにより、トナー母体粒子を形成する方法である。
<Emulsion aggregation method>
As described above, in the emulsion aggregation method, a dispersion of resin particles dispersed by a surfactant or a dispersion stabilizer is mixed with a dispersion of constituent components of toner base particles such as colorant particles, if necessary. In this method, toner particles are aggregated by adding an aggregating agent to a desired particle diameter, and thereafter or simultaneously with aggregation, fusion between resin fine particles is performed, and shape control is performed to form toner base particles.
たとえば、結晶性樹脂粒子の水系分散液と、離型剤含有ビニル樹脂粒子の水系分散液と、着色剤粒子の水系分散液とを混合し、それぞれの粒子を凝集し、次いで、融着させることによって、本発明に係るトナー母体粒子とすることができる。また、離型剤含有ビニル樹脂粒子の水系分散液ではなく、離型剤粒子の水系分散液とビニル樹脂粒子の水系分散液とを別々に作製し混合してもよく、結晶性樹脂含有ビニル樹脂粒子の水系分散液や、結晶性樹脂および離型剤含有ビニル樹脂粒子の水系分散液を用いることもできる。 For example, an aqueous dispersion of crystalline resin particles, an aqueous dispersion of release resin-containing vinyl resin particles, and an aqueous dispersion of colorant particles are mixed, and the respective particles are aggregated and then fused. Thus, the toner base particles according to the present invention can be obtained. Further, instead of the aqueous dispersion of release agent-containing vinyl resin particles, the aqueous dispersion of release agent particles and the aqueous dispersion of vinyl resin particles may be separately prepared and mixed. An aqueous dispersion of particles or an aqueous dispersion of crystalline resin and release agent-containing vinyl resin particles can also be used.
トナー母体粒子を乳化凝集法によって製造する場合、たとえば、以下の各工程を含む製造方法が採用される。ここで、以下の例は、ビニル樹脂粒子が離型剤を含有するものであり、結晶性樹脂粒子が結晶性ポリエステル樹脂粒子であり、さらにトナー母体粒子が着色剤を含有するものである場合について記載したものであり、本発明の技術的範囲がこれらの形態に限定されるわけではない。 When the toner base particles are manufactured by an emulsion aggregation method, for example, a manufacturing method including the following steps is employed. Here, in the following examples, the vinyl resin particles contain a release agent, the crystalline resin particles are crystalline polyester resin particles, and the toner base particles contain a colorant. The technical scope of the present invention is not limited to these forms.
(a)水系媒体中で、結晶性ポリエステル樹脂粒子の分散液を調製する工程
(b)水系媒体中で、離型剤を含有するビニル樹脂粒子を含む分散液を調製する工程
(c)水系媒体中で、着色剤粒子の分散液を調製する工程
(d)前記結晶性ポリエステル樹脂粒子の分散液と、前記離型剤含有ビニル樹脂粒子の分散液と、前記着色剤粒子の分散液とを混合する工程
(e)前記結晶性ポリエステル樹脂粒子と、前記離型剤含有ビニル樹脂粒子と、前記着色剤粒子とを凝集、融着する工程
(f)熱エネルギーにより熟成させて、トナー母体粒子の形状を調整する熟成工程
(g)トナー母体粒子の分散液を冷却する冷却工程
上記(g)の工程の後、さらに、(h−1)トナー母体粒子の水系分散液からトナー母体粒子を濾別し、当該トナー母体粒子から界面活性剤などを除去する洗浄し、洗浄処理されたトナー母体粒子を乾燥する洗浄、乾燥工程、(h−2)乾燥処理されたトナー母体粒子に外添剤を添加する外添剤処理工程、等を必要に応じて行うことで、トナー粒子を製造することができる。
(A) Step of preparing a dispersion of crystalline polyester resin particles in an aqueous medium (b) Step of preparing a dispersion containing vinyl resin particles containing a release agent in an aqueous medium (c) An aqueous medium (D) mixing the dispersion of the crystalline polyester resin particles, the dispersion of the release agent-containing vinyl resin particles, and the dispersion of the colorant particles. (E) A step of agglomerating and fusing the crystalline polyester resin particles, the release agent-containing vinyl resin particles, and the colorant particles. (F) The shape of the toner base particles after aging by heat energy. (G) Cooling step for cooling the dispersion of the toner base particles After the step (g), further, (h-1) separating the toner base particles from the aqueous dispersion of the toner base particles. , Toner base particles Cleaning to remove the surfactant and the like, and drying and drying the washed toner base particles; (h-2) external additive processing step of adding an external additive to the dried toner base particles The toner particles can be produced by performing as necessary.
≪(a)結晶性ポリエステル樹脂粒子の分散液を調製する工程≫
本工程は、下記工程を含んで構成されることが好ましい:
(A−1)結晶性ポリエステル樹脂合成工程
(A−2)結晶性ポリエステル樹脂粒子分散液調製工程。
<< (a) Step of preparing a dispersion of crystalline polyester resin particles >>
This step preferably comprises the following steps:
(A-1) Crystalline polyester resin synthesis step (A-2) Crystalline polyester resin particle dispersion preparation step.
(A−1)結晶性ポリエステル樹脂合成工程
結晶性ポリエステル樹脂の製造方法としては、特に制限はなく、多価カルボン酸および多価アルコールとを反応させる一般的なポリエステル重合法で製造することができ、たとえば、直接重縮合、エステル交換法等を、モノマーの種類によって使い分けて製造する。結晶性ポリエステル樹脂の製造の際に使用可能な触媒としては、上述の結晶性ポリエステル樹脂セグメントを合成するための触媒と同様のものが用いられるため、ここでは詳細な説明は省略する。
(A-1) Crystalline polyester resin synthesis step The method for producing the crystalline polyester resin is not particularly limited, and can be produced by a general polyester polymerization method in which a polyvalent carboxylic acid and a polyhydric alcohol are reacted. For example, direct polycondensation, transesterification, and the like are separately used depending on the type of monomer. As the catalyst that can be used in the production of the crystalline polyester resin, the same catalyst as the catalyst for synthesizing the above-described crystalline polyester resin segment is used, and thus detailed description thereof is omitted here.
多価アルコールと多価カルボン酸との使用比率は、多価アルコールのヒドロキシ基[OH]と多価カルボン酸のカルボキシル基[COOH]との当量比[OH]/[COOH]が、1.5/1〜1/1.5であることが好ましく、1.2/1〜1/1.2であることがより好ましい。また、重合温度や重合時間は特に限定されるものではなく、重合中には必要に応じて反応系内を減圧にしてもよい。 The use ratio of the polyhydric alcohol to the polycarboxylic acid is such that the equivalent ratio [OH] / [COOH] of the hydroxy group [OH] of the polyhydric alcohol to the carboxyl group [COOH] of the polyhydric carboxylic acid is 1.5. /1/1/1.5 is preferable, and 1.2 / 1 to 1 / 1.2 is more preferable. Further, the polymerization temperature and the polymerization time are not particularly limited, and the inside of the reaction system may be decompressed as necessary during the polymerization.
(A−2)結晶性ポリエステル樹脂粒子分散液調製工程
結晶性ポリエステル樹脂粒子分散液調製工程は、上記で合成した結晶性ポリエステル樹脂を水系媒体中に微粒子状に分散させて結晶性ポリエステル樹脂粒子の分散液を調製する工程である。
(A-2) Crystalline polyester resin particle dispersion preparation step The crystalline polyester resin particle dispersion preparation step is a step of dispersing the crystalline polyester resin synthesized above in the form of fine particles in an aqueous medium. This is a step of preparing a dispersion.
結晶性ポリエステル樹脂粒子分散液の調製方法としては、たとえば(i)溶媒を用いることなく、水系媒体中において結晶性ポリエステル樹脂の分散処理を行う方法、あるいは(ii)結晶性ポリエステル樹脂を酢酸エチル、メチルエチルケトン、トルエンなどの溶剤に溶解させて溶液とし、分散機を用いて当該溶液を水系媒体中に乳化分散させた後、脱溶剤処理を行う(脱溶剤工程)方法などが挙げられる。 As a method for preparing the crystalline polyester resin particle dispersion, for example, (i) a method in which a crystalline polyester resin is dispersed in an aqueous medium without using a solvent, or (ii) the crystalline polyester resin is treated with ethyl acetate, Examples include a method of dissolving in a solvent such as methyl ethyl ketone and toluene to form a solution, emulsifying and dispersing the solution in an aqueous medium using a disperser, and then performing a solvent removal treatment (solvent removal step).
上記(i)および(ii)で用いられる「水系媒体」とは、少なくとも水が50質量%以上含有されたものをいい、水以外の成分としては、水に溶解する有機溶剤を挙げることができ、たとえばメタノール、エタノール、イソプロパノール、ブタノール、アセトン、メチルエチルケトン、ジメチルホルムアミド、メチルセルソルブ、テトラヒドロフランなどが挙げられる。これらのうち、樹脂を溶解しない有機溶剤であるメタノール、エタノール、イソプロパノール、ブタノールのようなアルコール系有機溶剤を使用することが好ましい。より好ましくは、水系媒体として水のみを使用する。 The “aqueous medium” used in the above (i) and (ii) means a medium containing at least 50% by mass of water, and examples of components other than water include organic solvents that dissolve in water. Examples thereof include methanol, ethanol, isopropanol, butanol, acetone, methyl ethyl ketone, dimethylformamide, methyl cellosolve, and tetrahydrofuran. Of these, it is preferable to use an alcohol-based organic solvent such as methanol, ethanol, isopropanol, or butanol, which is an organic solvent that does not dissolve the resin. More preferably, only water is used as the aqueous medium.
さらに、水系媒体中には、水相に安定に乳化させて乳化を円滑に進めるために、アミンやアンモニアが溶解されていてもよく、また油滴の分散安定性を向上させる目的で、界面活性剤や樹脂微粒子などが添加されていてもよい。 Further, in the aqueous medium, amine or ammonia may be dissolved in order to stably emulsify in the aqueous phase and facilitate the emulsification, and in order to improve the dispersion stability of the oil droplets, the surface activity An agent or resin fine particles may be added.
界面活性剤としては、公知のアニオン性界面活性剤、カチオン性界面活性剤、非イオン界面活性剤、両性界面活性剤を用いることができる。界面活性剤としては、結晶性ポリエステル樹脂による油滴の分散安定性に優れ、また、温度変化に対する安定性が得られることから、アニオン性界面活性剤を用いることが好ましい。アニオン性界面活性剤としては、たとえば、オレイン酸ナトリウムなどの高級脂肪酸塩類;ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウムなどのアルキルアリールスルホン酸塩類;ラウリル硫酸ナトリウム(ドデシル硫酸ナトリウム)などのアルキル硫酸エステル塩類;ポリオキシエチレンラウリルエーテル硫酸ナトリウム、ポリエトキシエチレンラウリルエーテル硫酸ナトリウム(ポリオキシエチレン(2)ドデシルエーテル硫酸ナトリウム)などのポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸エステル塩類;ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル硫酸ナトリウムなどのポリオキシエチレンアルキルアリールエーテル硫酸エステル塩類;モノオクチルスルホコハク酸ナトリウム、ジオクチルスルホコハク酸ナトリウム、ポリオキシエチレンラウリルスルホコハク酸ナトリウムなどのアルキルスルホコハク酸エステル塩、およびその誘導体類などを挙げることができる。以上の界面活性剤は、所望に応じて、1種単独でまたは2種以上を組み合わせて使用することができる。 As the surfactant, known anionic surfactants, cationic surfactants, nonionic surfactants, and amphoteric surfactants can be used. As the surfactant, it is preferable to use an anionic surfactant because it is excellent in dispersion stability of oil droplets by the crystalline polyester resin and stability against temperature change is obtained. Examples of the anionic surfactant include higher fatty acid salts such as sodium oleate; alkyl aryl sulfonates such as sodium dodecylbenzene sulfonate; alkyl sulfate salts such as sodium lauryl sulfate (sodium dodecyl sulfate); polyoxyethylene Polyoxyethylene alkyl ether sulfates such as sodium lauryl ether sulfate and polyethoxyethylene sodium lauryl ether sulfate (polyoxyethylene (2) sodium dodecyl ether sulfate); polyoxyethylene alkylaryl such as polyoxyethylene nonylphenyl ether sodium sulfate Ether sulfates; sodium monooctylsulfosuccinate, sodium dioctylsulfosuccinate, polyoxyethylene Alkyl sulfosuccinate ester salts such as Lil sodium sulfosuccinate, and derivatives thereof, and the like. The above surfactants can be used singly or in combination of two or more as desired.
また、分散安定性の向上のための樹脂微粒子としては、ポリメタクリル酸メチル樹脂微粒子、ポリスチレン樹脂微粒子、ポリスチレン−アクリロニトリル樹脂微粒子などが挙げられる。 Examples of the resin fine particles for improving dispersion stability include polymethyl methacrylate resin fine particles, polystyrene resin fine particles, and polystyrene-acrylonitrile resin fine particles.
上記(ii)では、合成した結晶性ポリエステル樹脂を有機溶剤に溶解し、結晶性ポリエステル樹脂溶液を調製する。その後、当該結晶性ポリエステル樹脂溶液を、水系媒体中に乳化分散させることにより、結晶性ポリエステル溶液よりなる油滴を形成する。この工程においては、転相乳化法により調製されたものを用いると、ポリエステルのカルボキシル基の安定性を変化させることによって油滴を均一分散させることができ、機械乳化法のように無理矢理せん断力で分散させない点で優れている。「転相乳化法」では、有機溶媒に樹脂を溶解し、樹脂溶解液を得る溶解工程と、樹脂溶解液に中和剤を投入する中和工程と、中和後の樹脂溶解液を水系分散媒中に乳化分散させ、樹脂乳化液を得る乳化工程と、樹脂乳化液から有機溶媒を除去する脱溶媒工程と、を経ることで、樹脂微粒子の分散液が得られる。 In the above (ii), the synthesized crystalline polyester resin is dissolved in an organic solvent to prepare a crystalline polyester resin solution. Thereafter, the crystalline polyester resin solution is emulsified and dispersed in an aqueous medium to form oil droplets made of the crystalline polyester solution. In this process, oil prepared by the phase inversion emulsification method can be used to uniformly disperse the oil droplets by changing the stability of the carboxyl group of the polyester. It is excellent in that it is not dispersed. In the “phase inversion emulsification method”, a resin is dissolved in an organic solvent to obtain a resin solution, a neutralization step in which a neutralizer is added to the resin solution, and the neutralized resin solution is dispersed in an aqueous system. By passing through an emulsification step of emulsifying and dispersing in a medium to obtain a resin emulsion, and a desolvation step of removing the organic solvent from the resin emulsion, a dispersion of resin fine particles is obtained.
上記(i)および(ii)における分散処理(乳化分散)は、機械的エネルギーを利用して行うことができ、分散機としては、特に限定されるものではなく、湿式乳化分散機、ホモジナイザー、低速せん断式分散機、高速せん断式分散機、摩擦式分散機、高圧ジェット式分散機、超音波分散機、高圧衝撃式分散機アルティマイザーなどが挙げられる。 The dispersion treatment (emulsification dispersion) in the above (i) and (ii) can be performed using mechanical energy, and the disperser is not particularly limited, and is a wet emulsification disperser, a homogenizer, a low speed Examples thereof include a shearing disperser, a high-speed shearing disperser, a friction disperser, a high-pressure jet disperser, an ultrasonic disperser, and a high-pressure impact disperser.
なお、分散液中の結晶性ポリエステル樹脂粒子の粒径は、中和剤添加量を調整する、すなわち中和度を調整することによって制御可能である。中和剤添加量が少ない、すなわち、中和度が低いほど、分散液中の樹脂粒子の粒径は大きくなる傾向が見られる。 The particle size of the crystalline polyester resin particles in the dispersion can be controlled by adjusting the amount of neutralizing agent added, that is, adjusting the degree of neutralization. There is a tendency that the smaller the neutralizer addition amount, that is, the lower the neutralization degree, the larger the particle size of the resin particles in the dispersion.
上記(ii)の方法においては、形成された油滴から、有機溶剤を留去することにより、結晶性ポリエステル樹脂の粒子が生成され、結晶性ポリエステル樹脂粒子の分散液が調製される。有機溶剤の留去は、具体的には、真空度が400〜50000Paの範囲内とされた状態において、かつ、30〜50℃の範囲内の温度において行うことが好ましい。 In the method (ii), the organic solvent is distilled off from the formed oil droplets to produce crystalline polyester resin particles, and a dispersion of crystalline polyester resin particles is prepared. Specifically, the organic solvent is preferably distilled off in a state where the degree of vacuum is in the range of 400 to 50000 Pa and at a temperature in the range of 30 to 50 ° C.
結晶性ポリエステル樹脂の粒子の粒径は、たとえば体積基準のメジアン径で30〜500nmの範囲内にあることが好ましい。結晶性ポリエステル樹脂の粒子の粒径は、たとえば、「マイクロトラックUPA−150」(日機装株式会社製)を用いて動的光散乱法によって測定することができる。なお、この油滴の分散径は、乳化分散時の機械的エネルギーの大きさなどによってコントロールすることができる。 The particle size of the crystalline polyester resin particles is preferably in the range of 30 to 500 nm, for example, on a volume basis median diameter. The particle size of the crystalline polyester resin particles can be measured by a dynamic light scattering method using, for example, “Microtrac UPA-150” (manufactured by Nikkiso Co., Ltd.). The dispersion diameter of the oil droplets can be controlled by the magnitude of mechanical energy during emulsification dispersion.
また、結晶性ポリエステル樹脂粒子分散液における結晶性ポリエステル樹脂粒子の含有量は、分散液100質量%に対して10〜50質量%の範囲とすることが好ましく、15〜40質量%の範囲がより好ましい。このような範囲であると、粒度分布の広がりを抑制し、トナー特性を向上させることができる。 The content of the crystalline polyester resin particles in the crystalline polyester resin particle dispersion is preferably in the range of 10 to 50% by mass with respect to 100% by mass of the dispersion, and more preferably in the range of 15 to 40% by mass. preferable. Within such a range, the spread of the particle size distribution can be suppressed and the toner characteristics can be improved.
≪(b)離型剤を含有するビニル樹脂粒子を含む分散液(離型剤含有ビニル樹脂粒子分散液)を調製する工程≫
本工程は、トナー母体粒子を構成するビニル樹脂を合成し、このビニル樹脂を水系媒体中に粒子状に分散させ、さらに離型剤を添加してビニル樹脂粒子の分散液を調製する工程である。
<< (b) Step of Preparing a Dispersion Containing Vinyl Resin Particles Containing Release Agent (Release Agent-Containing Vinyl Resin Particle Dispersion >>
This step is a step of synthesizing a vinyl resin constituting the toner base particles, dispersing the vinyl resin in the form of particles in an aqueous medium, and adding a release agent to prepare a dispersion of vinyl resin particles. .
ビニル樹脂の重合方法の具体例は、上記した通りである。 Specific examples of the vinyl resin polymerization method are as described above.
ビニル樹脂を水系媒体中に分散させる方法としては、ビニル樹脂を得るための単量体からビニル樹脂粒子を形成し、当該ビニル樹脂粒子の水系分散液を調製する方法(I)や、ビニル樹脂を有機溶媒(溶剤)中に溶解または分散させて油相液を調製し、油相液を、転相乳化などによって水系媒体中に分散させて、所望の粒径に制御された状態の油滴を形成させた後、有機溶媒(溶剤)を除去する方法(II)などが挙げられる。これらの方法(I)および(II)において、ビニル樹脂単量体(またはビニル樹脂)と共に、離型剤を添加すると好ましい。 As a method for dispersing the vinyl resin in the aqueous medium, a method (I) of forming vinyl resin particles from a monomer for obtaining the vinyl resin and preparing an aqueous dispersion of the vinyl resin particles, An oil phase liquid is prepared by dissolving or dispersing in an organic solvent (solvent), and the oil phase liquid is dispersed in an aqueous medium by phase inversion emulsification or the like, and oil droplets in a state of being controlled to a desired particle diameter are formed. Examples thereof include a method (II) for removing the organic solvent (solvent) after the formation. In these methods (I) and (II), it is preferable to add a release agent together with the vinyl resin monomer (or vinyl resin).
方法(I)では、まず、ビニル樹脂を得るための単量体を重合開始剤と共に水系媒体中に添加して重合し、基礎粒子を得る。次に、当該基礎粒子が分散している分散液中に、ビニル樹脂を得るためのラジカル重合性単量体および重合開始剤を添加し、上記基礎粒子にラジカル重合性単量体をシード重合する手法を用いることが好ましい。このラジカル重合性単量体および重合開始剤を添加する際に、離型剤も同時に添加することが好ましい。 In the method (I), first, a monomer for obtaining a vinyl resin is added to an aqueous medium together with a polymerization initiator and polymerized to obtain basic particles. Next, a radical polymerizable monomer and a polymerization initiator for obtaining a vinyl resin are added to the dispersion in which the basic particles are dispersed, and the radical polymerizable monomer is seed-polymerized on the basic particles. It is preferable to use a technique. When adding the radical polymerizable monomer and the polymerization initiator, it is preferable to add a release agent at the same time.
このとき、重合開始剤としては、水溶性重合開始剤を用いることができる。水溶性重合開始剤としては、たとえば過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウムなどの水溶性ラジカル重合開始剤を好適に用いることができる。 At this time, a water-soluble polymerization initiator can be used as the polymerization initiator. As the water-soluble polymerization initiator, for example, a water-soluble radical polymerization initiator such as potassium persulfate or ammonium persulfate can be suitably used.
また、ビニル樹脂粒子を得るためのシード重合反応系には、ビニル樹脂の分子量を調整することを目的として、一般的に用いられる連鎖移動剤を用いることができる。連鎖移動剤としては、オクチルメルカプタン、ドデシルメルカプタン、t−ドデシルメルカプタン、n−オクチル−3−メルカプトプロピオネート、ステアリル−3−メルカプトプロピオネート、スチレンダイマーなどを用いることができる。 Moreover, the chain transfer agent generally used can be used for the seed polymerization reaction system for obtaining a vinyl resin particle for the purpose of adjusting the molecular weight of a vinyl resin. As the chain transfer agent, octyl mercaptan, dodecyl mercaptan, t-dodecyl mercaptan, n-octyl-3-mercaptopropionate, stearyl-3-mercaptopropionate, styrene dimer and the like can be used.
方法(II)において、油相液の調製に使用される有機溶媒(溶剤)としては、上記と同様に、油滴の形成後の除去処理が容易である観点から、沸点が低く、かつ、水への溶解性が低いものが好ましく、具体的には、たとえば酢酸メチル、酢酸エチル、メチルエチルケトン、イソプロピルアルコール、メチルイソブチルケトン、トルエン、キシレンなどが挙げられる。これらは1種単独であるいは2種以上組み合わせて用いることができる。 In the method (II), as the organic solvent (solvent) used for the preparation of the oil phase liquid, as described above, from the viewpoint of easy removal after the formation of oil droplets, the boiling point is low and water is used. Those having low solubility in water are preferred, and specific examples include methyl acetate, ethyl acetate, methyl ethyl ketone, isopropyl alcohol, methyl isobutyl ketone, toluene, xylene and the like. These can be used alone or in combination of two or more.
有機溶媒(溶剤)の使用量(2種類以上使用する場合はその合計使用量)は、ビニル樹脂100質量部に対して、通常10〜500質量部、好ましくは100〜450質量部、さらに好ましくは200〜400質量部である。 The amount of the organic solvent (solvent) used (when two or more types are used, the total amount used) is usually 10 to 500 parts by weight, preferably 100 to 450 parts by weight, more preferably 100 parts by weight of the vinyl resin. 200 to 400 parts by mass.
水系媒体の使用量は、油相液100質量部に対して、50〜2,000質量部であることが好ましく、100〜1,000質量部であることがより好ましい。水系媒体の使用量を上記の範囲とすることで、水系媒体中において油相液を所望の粒径に乳化分散させることができる。 The amount of the aqueous medium used is preferably 50 to 2,000 parts by mass and more preferably 100 to 1,000 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the oil phase liquid. By making the usage-amount of an aqueous medium into said range, an oil phase liquid can be emulsified and dispersed to a desired particle size in an aqueous medium.
また、上記と同様に、水系媒体中には、分散安定剤が溶解されていてもよく、また油滴の分散安定性を向上させる目的で、界面活性剤や樹脂微粒子などが添加されていてもよい。このような油相液の乳化分散は、上記と同様に、機械的エネルギーを利用して行うことができ、乳化分散を行うための分散機としては、特に限定されるものではなく、上記(A−2)において説明したものを用いることができる。 Similarly to the above, a dispersion stabilizer may be dissolved in the aqueous medium, and a surfactant or resin fine particles may be added for the purpose of improving the dispersion stability of the oil droplets. Good. Such emulsification and dispersion of the oil phase liquid can be performed using mechanical energy in the same manner as described above, and the disperser for performing the emulsification and dispersion is not particularly limited. -2) can be used.
油滴の形成後における有機溶媒の除去は、ビニル樹脂粒子が水系媒体中に分散された状態の分散液全体を、徐々に攪拌状態で昇温し、一定の温度域において強い攪拌を与えた後、脱溶媒を行うなどの操作により行うことができる。あるいは、エバポレータ等の装置を用いて減圧しながら除去することができる。 The removal of the organic solvent after the formation of the oil droplets is performed by gradually heating the whole dispersion liquid in which the vinyl resin particles are dispersed in the aqueous medium in a stirring state and giving strong stirring in a certain temperature range. It can be carried out by an operation such as desolvation. Alternatively, it can be removed while reducing the pressure using an apparatus such as an evaporator.
方法(II)においては、得られたビニル樹脂粒子を含む分散液中に、別途作製した離型剤の水系分散液(離型剤粒子分散液)を添加し、離型剤含有ビニル樹脂粒子分散液を調製する。 In the method (II), an aqueous dispersion (release agent particle dispersion) of a release agent prepared separately is added to the obtained dispersion containing vinyl resin particles, and the release agent-containing vinyl resin particle dispersion is added. Prepare the solution.
離型剤の水系分散液において用いられる水系媒体、界面活性剤、樹脂微粒子等は、上記(A−2)で説明したものと同様のものが用いられうる。また、離型剤の分散は、機械的エネルギーを利用して行うことができ、このような分散機としては、特に限定されるものではなく、上記(A−2)で説明したものと同様のものを用いることができる。 As the aqueous medium, the surfactant, the resin fine particles and the like used in the aqueous dispersion of the release agent, the same ones as described in the above (A-2) can be used. Further, the release agent can be dispersed using mechanical energy, and such a disperser is not particularly limited, and is the same as described in (A-2) above. Things can be used.
離型剤粒子分散液における離型剤粒子の含有量は、10〜50質量%の範囲とすることが好ましく、15〜40質量%の範囲とすることがより好ましい。このような範囲であると、ホットオフセット防止および分離性確保の効果が得られる。 The content of the release agent particles in the release agent particle dispersion is preferably in the range of 10 to 50% by mass, and more preferably in the range of 15 to 40% by mass. Within such a range, effects of preventing hot offset and ensuring separability can be obtained.
上記方法(I)または(II)によって準備されたビニル樹脂粒子分散液におけるビニル樹脂粒子(油滴)の分散径は、体積基準のメジアン径(体積平均粒径)で、60〜1000nmが好ましく、80〜500nmがより好ましい。なお、この油滴の分散径は、乳化分散時の機械的エネルギーの大きさなどによりコントロールすることができる。このビニル樹脂粒子分散液中のビニル樹脂粒子の分散径は、たとえば、「マイクロトラックUPA−150」(日機装株式会社製)を用いて動的光散乱法によって測定することができる。 The dispersion diameter of the vinyl resin particles (oil droplets) in the vinyl resin particle dispersion prepared by the method (I) or (II) is a volume-based median diameter (volume average particle diameter), preferably 60 to 1000 nm. 80 to 500 nm is more preferable. The dispersion diameter of the oil droplets can be controlled by the magnitude of mechanical energy during emulsification dispersion. The dispersion diameter of the vinyl resin particles in the vinyl resin particle dispersion can be measured by a dynamic light scattering method using, for example, “Microtrac UPA-150” (manufactured by Nikkiso Co., Ltd.).
また、ビニル樹脂粒子分散液におけるビニル樹脂粒子の含有量は、5〜50質量%の範囲とすることが好ましく、10〜30質量%の範囲がより好ましい。このような範囲であると、粒度分布の広がりを抑制し、トナー特性を向上させることができる。 Moreover, it is preferable to make content of the vinyl resin particle in a vinyl resin particle dispersion into the range of 5-50 mass%, and the range of 10-30 mass% is more preferable. Within such a range, the spread of the particle size distribution can be suppressed and the toner characteristics can be improved.
ここで、ビニル樹脂粒子は、組成の異なる樹脂よりなる2層以上の構成とする複数層で形成された複合粒子とすることもできる。 Here, the vinyl resin particles may be composite particles formed of a plurality of layers having two or more layers made of resins having different compositions.
≪(c)着色剤粒子分散液調製工程≫
着色剤粒子分散液調製工程は、着色剤を水系媒体中に粒子状に分散させて着色剤粒子の分散液を調製する工程である。着色剤の分散処理は、着色剤が均一に分散されることから、水系媒体中において界面活性剤濃度を臨界ミセル濃度(CMC)以上にした状態で行われることが好ましい。
<< (c) Colorant particle dispersion preparation process >>
The colorant particle dispersion preparation step is a step of preparing a dispersion of colorant particles by dispersing a colorant in the form of particles in an aqueous medium. The colorant dispersion treatment is preferably performed in a state where the surfactant concentration in the aqueous medium is not less than the critical micelle concentration (CMC) since the colorant is uniformly dispersed.
当該水系媒体は上記(A−2)で説明した通りであり、この水系媒体中には、分散安定性を向上させる目的で、界面活性剤や樹脂微粒子などが添加されていてもよい。また、着色剤の分散は、機械的エネルギーを利用して行うことができ、このような分散機としては、特に限定されるものではなく、上記(A−2)において説明したものを用いることができる。 The aqueous medium is as described in (A-2) above, and a surfactant or resin fine particles may be added to the aqueous medium for the purpose of improving dispersion stability. Further, the colorant can be dispersed using mechanical energy, and such a disperser is not particularly limited, and those described in (A-2) above may be used. it can.
着色剤粒子分散液中の着色剤粒子の分散径は、体積基準のメジアン径で10〜300nmの範囲内であることが好ましい。この着色剤粒子分散液中の着色剤粒子の分散径は、たとえば、「マイクロトラックUPA−150」(日機装株式会社製)を用いて動的光散乱法によって測定することができる。 The dispersion diameter of the colorant particles in the colorant particle dispersion is preferably in the range of 10 to 300 nm in terms of volume-based median diameter. The dispersion diameter of the colorant particles in this colorant particle dispersion can be measured by a dynamic light scattering method using, for example, “Microtrack UPA-150” (manufactured by Nikkiso Co., Ltd.).
着色剤粒子分散液における着色剤の含有量は、10〜50質量%の範囲とすることが好ましく、15〜40質量%の範囲とすることがより好ましい。このような範囲であると、色再現性確保の効果がある。 The content of the colorant in the colorant particle dispersion is preferably in the range of 10 to 50% by mass, and more preferably in the range of 15 to 40% by mass. Within such a range, there is an effect of ensuring color reproducibility.
≪(d)混合液調製工程および(e)凝集・融着工程≫
混合液調製工程は、上記(a)および(b)の工程にて調製した各粒子分散液を混合する。このとき、必要に応じて上記(c)の工程にて調製した着色剤分散液をさらに混合してもよい。各分散液の添加順序等は特に制限されず、また、攪拌速度等の条件も特に制限されない。また、この工程では、上述の各分散液に加え、必要に応じて荷電制御剤、その他トナー母体粒子の構成成分を混合してもよい。
≪ (d) Liquid mixture preparation process and (e) Aggregation / fusion process≫
In the mixed liquid preparation step, each particle dispersion prepared in the steps (a) and (b) is mixed. At this time, if necessary, the colorant dispersion prepared in the step (c) may be further mixed. The order of addition of the respective dispersions is not particularly limited, and the conditions such as the stirring speed are not particularly limited. In this step, in addition to the above-described dispersions, a charge control agent and other constituents of the toner base particles may be mixed as necessary.
上記混合液調製工程の後、または同時に行われる凝集・融着工程は、水系媒体中で前述の結晶性ポリエステル樹脂粒子、離型剤含有ビニル樹脂粒子と、および必要に応じて着色剤粒子、荷電制御剤、その他トナー母体粒子の構成成分を凝集させ、凝集させると同時にこれら粒子を融着させてトナー母体粒子を得る工程である。 The agglomeration / fusion step performed after or simultaneously with the mixed liquid preparation step includes the above-described crystalline polyester resin particles, release agent-containing vinyl resin particles, and, if necessary, colorant particles, charging in an aqueous medium. This is a step of aggregating the control agent and other constituent components of the toner base particles, and simultaneously aggregating the particles to obtain toner base particles.
結晶性ポリエステル樹脂粒子、離型剤含有ビニル樹脂粒子および必要に応じて用いられる着色剤粒子を凝集、融着する具体的な方法としては、水系媒体中に凝集剤を臨界凝集濃度以上となるよう添加し、次いで、樹脂粒子のガラス転移点以上であって、かつ、これら混合物の融解ピーク温度以下の温度に加熱することによって、結晶性ポリエステル樹脂粒子、離型剤含有ビニル樹脂粒子および着色剤粒子などの粒子の塩析を進行させると同時に融着を並行して進める。そして、所望の粒子径まで成長したところで、凝集停止剤を添加して粒子成長を停止させ、さらに、必要に応じて粒子形状を制御するために加熱を継続して行う方法が挙げられる。この方法においては、凝集剤を添加した後に放置する時間をできるだけ短くして速やかに、これらの樹脂粒子のガラス転移点以上であって、かつ、これら混合物の融解ピーク温度以下の温度に加熱することが好ましい。この理由は明確ではないが、塩析した後の放置時間によっては粒子の凝集状態が変動して粒径分布が不安定になったり、融着させた粒子の表面性が変動したりする問題が発生することが懸念されるためである。この昇温までの時間としては通常30分以内であることが好ましく、10分以内であることがより好ましい。また、昇温速度としては1℃/分以上であることが好ましい。昇温速度の上限は特に規定されるものではないが、急速な融着の進行による粗大粒子の発生を抑制する観点から、15℃/分以下とすることが好ましい。さらに、反応系がガラス転移点以上の温度に到達した後、当該反応系の温度を一定時間保持することにより、融着を継続させることが肝要である。これにより、トナー母体粒子の成長と、融着とを効果的に進行させることができ、最終的に得られるトナー粒子の耐久性を向上することができる。本発明においては、凝集・融着工程で、結晶性ポリエステル樹脂粒子の分散液および離型剤含有ビニル樹脂粒子の分散液は、一段目と二段目とに分割して投入してもよい。 As a specific method for aggregating and fusing the crystalline polyester resin particles, the release agent-containing vinyl resin particles, and the colorant particles used as necessary, the coagulant in the aqueous medium is set to a critical aggregation concentration or more. And then heating to a temperature not lower than the glass transition point of the resin particles and not higher than the melting peak temperature of the mixture, thereby producing crystalline polyester resin particles, release agent-containing vinyl resin particles and colorant particles. As the salting out of the particles proceeds, the fusion is proceeded in parallel. And when it grows to a desired particle diameter, the method of adding a coagulation terminator and stopping particle growth and continuing heating in order to control a particle shape as needed is mentioned. In this method, the time allowed to stand after adding the flocculant is shortened as quickly as possible, and immediately heated to a temperature above the glass transition point of these resin particles and below the melting peak temperature of these mixtures. Is preferred. The reason for this is not clear, but depending on the standing time after salting out, the aggregation state of the particles may fluctuate and the particle size distribution may become unstable, and the surface properties of the fused particles may vary. This is because there is concern about the occurrence. The time until this temperature rise is usually preferably within 30 minutes, more preferably within 10 minutes. Moreover, it is preferable that it is 1 degree-C / min or more as a temperature increase rate. The upper limit of the heating rate is not particularly specified, but is preferably 15 ° C./min or less from the viewpoint of suppressing the generation of coarse particles due to rapid progress of fusion. Furthermore, after the reaction system reaches a temperature equal to or higher than the glass transition point, it is important to continue the fusion by maintaining the temperature of the reaction system for a certain time. Thereby, the growth and fusion of the toner base particles can be effectively advanced, and the durability of the finally obtained toner particles can be improved. In the present invention, in the aggregation / fusion process, the dispersion of the crystalline polyester resin particles and the dispersion of the release agent-containing vinyl resin particles may be divided into the first stage and the second stage.
この凝集・融着工程において使用する凝集剤としては、特に限定されるものではないが、金属塩から選択されるものが好適に使用される。金属塩としては、たとえばナトリウム、カリウムおよびリチウムなどのアルカリ金属などの1価の金属塩;カルシウム、マグネシウム、マンガンおよび銅などの2価の金属塩;鉄およびアルミニウムなどの3価の金属塩などが挙げられる。具体的な金属塩としては、塩化ナトリウム、塩化カリウム、塩化リチウム、塩化カルシウム、塩化マグネシウム、塩化亜鉛、硫酸銅、硫酸マグネシウムおよび硫酸マンガンなどを挙げることができ、これらの中で、より少量で凝集を進めることができることから、2価の金属塩を用いることが特に好ましい。これらは1種単独でまたは2種以上を組み合わせて用いることができる。この凝集・融着工程において得られるトナー母体粒子の粒径は、たとえば、体積基準のメジアン径(体積平均粒径)が2〜9μmの範囲内であることが好ましく、より好ましくは4〜7μmの範囲内である。トナー母体粒子の体積基準のメジアン径は、たとえば、「粒度分布測定装置 マルチサイザー 3」(ベックマン・コールター株式会社製)によって測定することができる。 The flocculant used in the agglomeration / fusion step is not particularly limited, but a material selected from metal salts is preferably used. Examples of the metal salt include monovalent metal salts such as alkali metals such as sodium, potassium and lithium; divalent metal salts such as calcium, magnesium, manganese and copper; and trivalent metal salts such as iron and aluminum. Can be mentioned. Specific metal salts include sodium chloride, potassium chloride, lithium chloride, calcium chloride, magnesium chloride, zinc chloride, copper sulfate, magnesium sulfate, and manganese sulfate. Among these, agglomerates in a smaller amount. It is particularly preferable to use a divalent metal salt. These can be used alone or in combination of two or more. The toner base particles obtained in this agglomeration / fusion step preferably have a volume-based median diameter (volume average particle diameter) in the range of 2 to 9 μm, more preferably 4 to 7 μm. Within range. The volume-based median diameter of the toner base particles can be measured by, for example, “Particle Size Distribution Measuring Device Multisizer 3” (manufactured by Beckman Coulter, Inc.).
なお、コア−シェル構造のトナーを得る場合には、本工程において、シェル部を形成する樹脂の水系分散液をさらに添加し、上記で得られた単層構造の樹脂の粒子(コア粒子)の表面にシェル部を形成する樹脂を凝集、融着させる。これにより、コア−シェル構造を有するトナー母体粒子が得られる(シェル化工程)。この際、シェル化工程に引き続き、コア粒子表面へのシェルの凝集、融着をより強固にし、かつ粒子の形状が所望の形状になるまで、さらに反応系の加熱処理、すなわち後述の(f)熟成工程を行うとよい。この反応系の加熱処理は、コア−シェル構造を有するトナー母体粒子の平均円形度が、上記平均円形度の範囲になるまで行えばよい。 When obtaining a toner having a core-shell structure, an aqueous dispersion of a resin that forms a shell portion is further added in this step, and the single-layered resin particles (core particles) obtained above are added. The resin forming the shell part on the surface is aggregated and fused. Thereby, toner base particles having a core-shell structure are obtained (shell forming step). At this time, subsequent to the shelling step, the agglomeration and fusion of the shell to the surface of the core particles are further strengthened, and the reaction system is further heat-treated until the particles have a desired shape, that is, (f) described later. A maturing step may be performed. The heat treatment of the reaction system may be performed until the average circularity of the toner base particles having a core-shell structure falls within the above average circularity range.
≪(f)熟成工程≫
上記の凝集・融着工程における加熱温度の制御により、ある程度トナーにおけるトナー母体粒子の形状の均一化を図ることができるが、さらなる形状の均一化を図るために、熟成工程を経ることが好ましい。この熟成工程は、加熱温度および加熱時間の制御を行うことにより、粒径が一定で分布が狭く形成したトナー母体粒子の表面が、平滑で均一な形状を有するものとなるよう制御する。具体的には、凝集・融着工程において加熱温度を低めにして樹脂粒子同士の融着の進行を抑制させて均一化を促進させ、この熟成工程においても加熱温度を低めに、かつ、時間を長くしてトナー母体粒子を所望の平均円形度となる、すなわち表面が均一な形状のものとなるよう制御する。上記したように、該平均円形度は、好ましくは0.920〜1.000である。
≪ (f) Aging process≫
Although the shape of the toner base particles in the toner can be made uniform to some extent by controlling the heating temperature in the above aggregation / fusion process, it is preferable to go through an aging step in order to further make the shape uniform. In this aging step, by controlling the heating temperature and the heating time, the surface of the toner base particles having a uniform particle diameter and a narrow distribution is controlled to have a smooth and uniform shape. Specifically, the heating temperature is lowered in the agglomeration / fusion process to suppress the progress of fusion between the resin particles to promote homogenization, and in this aging process, the heating temperature is lowered and time is reduced. The toner base particles are controlled to be longer so that the toner particles have a desired average circularity, that is, a surface having a uniform shape. As described above, the average circularity is preferably 0.920 to 1.000.
≪(g)冷却工程≫
トナー母体粒子が所望の平均円形度となった後、分散液の冷却を行う。この際、冷却条件を制御することで、それぞれのトナー母体粒子を構成する材料のトナー母体粒子中での存在状態(たとえば、各材料のドメイン径や形状等)が変化する。冷却速度を遅くすると、たとえば、結晶化物質の凝集が促進され、結晶成長をすることが起こり得る。一方、冷却速度を速くすると、たとえば、結晶化物質の凝集が抑制され、結晶化が促進せずに熟成工程での構造を保ったままになる傾向がある。上述したように、本発明の特徴である、糸状構造、構造体、およびラメラ状構造の共存状態を作りやすくなる降温速度の目安としては8℃/分以上が好ましい。
≪ (g) Cooling process≫
After the toner base particles have a desired average circularity, the dispersion is cooled. At this time, by controlling the cooling conditions, the existence state (for example, domain diameter and shape of each material) of the material constituting each toner base particle in the toner base particle is changed. When the cooling rate is decreased, for example, aggregation of the crystallized substance is promoted, and crystal growth may occur. On the other hand, when the cooling rate is increased, for example, the aggregation of the crystallized substance is suppressed, and the structure in the aging process tends to be maintained without promoting the crystallization. As described above, 8 ° C./min or more is preferable as a guideline for the temperature lowering rate at which the coexistence state of the thread-like structure, the structure, and the lamellar structure, which is a feature of the present invention, can be easily made.
冷却方法としては特に限定されるものではなく、反応容器の外部より冷媒を導入して冷却する方法や、冷水を直接反応系に投入して冷却する方法を例示することができる。 The cooling method is not particularly limited, and examples thereof include a method of cooling by introducing a refrigerant from the outside of the reaction vessel, and a method of cooling by directly introducing cold water into the reaction system.
≪(h−1)洗浄、乾燥工程≫
洗浄・乾燥工程は、公知の種々の方法を採用して行うことができる。すなわち、上記熟成工程にて所望の平均円形度まで熟成し、冷却した後、たとえば遠心分離機などの公知の装置を用いて、固液分離し洗浄を行う。洗浄処理は、濾液の電気伝導度が、たとえば5〜10μS/cmレベルになるまで水洗処理を行うものである。
≪ (h-1) Cleaning and drying process≫
The washing / drying step can be performed by employing various known methods. That is, after aging to the desired average circularity in the aging step and cooling, solid-liquid separation and washing are performed using a known device such as a centrifuge. The washing treatment is a washing treatment until the electric conductivity of the filtrate reaches, for example, a level of 5 to 10 μS / cm.
乾燥工程では、洗浄処理されたトナー母体粒子に乾燥処理が施される。乾燥は、必要に応じて減圧乾燥により有機溶媒が除去された後、さらに、フラッシュジェットドライヤーおよび流動層乾燥装置など公知の乾燥装置にて水分および微量の有機溶媒を除去する。乾燥温度は、トナー母体粒子が融着しない範囲であればよい。乾燥処理されたトナー母体粒子に含有される水分量は、5質量%以下であることが好ましく、より好ましくは2質量%以下である。 In the drying step, the toner base particles that have been subjected to the cleaning process are subjected to a drying process. In the drying, after the organic solvent is removed by drying under reduced pressure as necessary, moisture and a trace amount of the organic solvent are further removed by a known drying device such as a flash jet dryer and a fluidized bed drying device. The drying temperature may be in a range where the toner base particles are not fused. The amount of water contained in the dried toner base particles is preferably 5% by mass or less, more preferably 2% by mass or less.
また、乾燥処理されたトナー母体粒子同士が弱い粒子間引力で凝集している場合には、解砕処理を行ってもよい。 In addition, when the dried toner base particles are aggregated with a weak interparticle attractive force, a crushing process may be performed.
≪(h−2)外添剤処理工程≫
この外添剤処理工程は、乾燥処理したトナー母体粒子に必要に応じて外添剤を添加、混合することにより、トナー粒子を調製する工程である。外添剤の種類や好ましい添加量は上述したとおりであるため、ここでは説明を省略する。外添剤の添加方法としては、乾燥されたトナー母体粒子に外添剤を粉体で添加する乾式法が挙げられ、混合装置としては、ヘンシェルミキサー、コーヒーミル等の機械式の混合装置が挙げられる。
<< (h-2) External additive treatment process >>
This external additive treatment step is a step of preparing toner particles by adding and mixing external additives as necessary to the dried toner base particles. Since the types and preferred addition amounts of the external additives are as described above, the description thereof is omitted here. Examples of the method for adding the external additive include a dry method in which the external additive is added in powder form to the dried toner base particles. Examples of the mixing device include mechanical mixing devices such as a Henschel mixer and a coffee mill. It is done.
[静電潜像現像用現像剤]
本発明のトナーは、磁性または非磁性の一成分現像剤として使用することもできるが、キャリアと混合して二成分現像剤として使用してもよい。トナーを二成分現像剤として使用する場合において、キャリアとしては、鉄、フェライト、マグネタイトなどの金属、それらの金属とアルミニウム、鉛などの金属との合金などの従来から公知の材料からなる磁性粒子を用いることができ、特にフェライト粒子が好ましい。また、キャリアとしては、磁性粒子の表面を樹脂などの被覆剤で被覆したコートキャリアや、バインダー樹脂中に磁性体微粉末を分散してなる分散型キャリアなど用いてもよい。
[Developer for electrostatic latent image development]
The toner of the present invention can be used as a magnetic or non-magnetic one-component developer, but may be mixed with a carrier and used as a two-component developer. When the toner is used as a two-component developer, the carrier includes magnetic particles made of conventionally known materials such as metals such as iron, ferrite and magnetite, and alloys of these metals with metals such as aluminum and lead. In particular, ferrite particles are preferable. Further, as the carrier, a coated carrier in which the surface of magnetic particles is coated with a coating agent such as a resin, a dispersion type carrier in which a magnetic fine powder is dispersed in a binder resin, or the like may be used.
キャリアの体積基準のメジアン径としては20〜100μmであることが好ましく、25〜80μmであることがより好ましい。キャリアの体積基準のメジアン径は、代表的には湿式分散機を備えたレーザー回折式粒度分布測定装置「ヘロス(HELOS)」(シンパティック社製)により測定することができる。 The volume-based median diameter of the carrier is preferably 20 to 100 μm, and more preferably 25 to 80 μm. The volume-based median diameter of the carrier can be typically measured by a laser diffraction particle size distribution measuring apparatus “HELOS” (manufactured by Sympathic) equipped with a wet disperser.
[電子写真画像形成方法]
本発明に係る静電潜像現像用トナーおよび現像剤は、電子写真方式の公知の種々の画像形成方法において用いることができる。たとえば、モノクロの画像形成方法やフルカラーの画像形成方法に用いることができる。フルカラーの画像形成方法では、イエロー、マゼンタ、シアンおよびブラックの各々に係る4種類のカラー現像装置と、一つの静電潜像担持体(「電子写真感光体」または単に「感光体」とも称する)とにより構成される4サイクル方式の画像形成方法や、各色に係るカラー現像装置および静電潜像担持体を有する画像形成ユニットを、それぞれ色別に搭載するタンデム方式の画像形成方法など、いずれの画像形成方法も用いることができる。
[Electrophotographic image forming method]
The electrostatic latent image developing toner and developer according to the present invention can be used in various known electrophotographic image forming methods. For example, it can be used in a monochrome image forming method or a full color image forming method. In the full-color image forming method, four types of color developing devices for yellow, magenta, cyan, and black, and one electrostatic latent image carrier (also referred to as “electrophotographic photosensitive member” or simply “photosensitive member”) Any image, such as a four-cycle image forming method comprising: a color developing device for each color and an image forming unit having an electrostatic latent image carrier for each color. A formation method can also be used.
電子写真画像形成方法としては、具体的には、本発明に係る静電潜像現像用現像剤を使用して、たとえば静電潜像担持体上に帯電装置にて帯電(帯電工程)し、像露光することにより静電的に形成された静電潜像(露光工程)を、現像装置において本発明に係る静電潜像現像用現像剤中のキャリアでトナーを帯電させて現像することにより顕像化させてトナー画像を得る(現像工程)。そして、このトナー画像を記録媒体に転写(転写工程)し、その後、記録媒体上に転写されたトナー画像を接触加熱方式の定着処理によって記録媒体に定着(定着工程)させることにより、可視画像が得られる。 Specifically, as the electrophotographic image forming method, the electrostatic latent image developing developer according to the present invention is used, for example, charged on the electrostatic latent image carrier with a charging device (charging process), By developing an electrostatic latent image (exposure process) electrostatically formed by image exposure by charging toner with a carrier in the developer for developing an electrostatic latent image according to the present invention in a developing device. A toner image is obtained by developing the image (development process). Then, the toner image is transferred to a recording medium (transfer process), and then the toner image transferred onto the recording medium is fixed on the recording medium by a contact heating type fixing process (fixing process). can get.
本発明の効果を、以下の実施例および比較例を用いて説明する。ただし、本発明の技術的範囲が以下の実施例のみに制限されるわけではない。 The effects of the present invention will be described using the following examples and comparative examples. However, the technical scope of the present invention is not limited only to the following examples.
[結晶性樹脂の作製]
<結晶性樹脂(結晶性ポリエステル樹脂)(cn−1)の作製>
エチレングリコール 45質量部、1,4−ブタンジオール 135質量部、およびアジピン酸 330質量部を三つ口フラスコに入れ、触媒としてジブチルスズオキシド 0.7質量部、およびハイドロキノン 0.4質量部を加えて、窒素ガス雰囲気下、160℃で5時間反応させた。さらに、8.3kPaにて所望の融点の樹脂が得られるまで160℃で反応させて結晶性樹脂(cn−1)を得た。この結晶性樹脂(cn−1)をDSCにて昇温速度10℃/分で測定したところ、明確なピークを有し、ピークトップの温度は78℃であり、ピークの半値幅は10℃であった。また、結晶性樹脂(cn−1)の重量平均分子量は、24,800であった。
[Production of crystalline resin]
<Preparation of Crystalline Resin (Crystalline Polyester Resin) (cn-1)>
45 parts by mass of ethylene glycol, 135 parts by mass of 1,4-butanediol, and 330 parts by mass of adipic acid were placed in a three-necked flask, and 0.7 parts by mass of dibutyltin oxide and 0.4 parts by mass of hydroquinone were added as catalysts. The reaction was carried out at 160 ° C. for 5 hours in a nitrogen gas atmosphere. Furthermore, it was made to react at 160 degreeC until resin of desired melting | fusing point was obtained at 8.3 kPa, and crystalline resin (cn-1) was obtained. When this crystalline resin (cn-1) was measured by DSC at a temperature rising rate of 10 ° C./min, it had a clear peak, the peak top temperature was 78 ° C., and the peak half-width was 10 ° C. there were. Moreover, the weight average molecular weight of crystalline resin (cn-1) was 24,800.
<結晶性樹脂(結晶性ポリエステル樹脂)(cn−2)〜(cn−3)の作製>
添加した多価カルボン酸および多価アルコールの種類および量を下記表1のように変更したこと以外は、上記<結晶性樹脂(cn−1)の作製>と同様にして結晶性樹脂(cn−2)〜(cn−3)を作製した。
<Preparation of Crystalline Resin (Crystalline Polyester Resin) (cn-2) to (cn-3)>
The crystalline resin (cn-) was prepared in the same manner as in <Preparation of Crystalline Resin (cn-1)> except that the types and amounts of the added polycarboxylic acid and polyhydric alcohol were changed as shown in Table 1 below. 2) to (cn-3) were prepared.
<ハイブリッド結晶性ポリエステル樹脂(cm−1)の合成>
両反応性単量体を含む、下記に示す組成の付加重合系樹脂(スチレンアクリル樹脂:StAc1)セグメントの原料モノマーおよびラジカル重合開始剤を滴下ロートに入れた。
<Synthesis of Hybrid Crystalline Polyester Resin (cm-1)>
A raw material monomer of an addition polymerization resin (styrene acrylic resin: StAc1) segment having the following composition and containing both reactive monomers and a radical polymerization initiator were placed in a dropping funnel.
スチレン 58質量部
n−ブチルアクリレート 20質量部
アクリル酸 3.4質量部
重合開始剤(ジ−t−ブチルパーオキサイド) 7質量部。
Styrene 58 parts by mass n-butyl acrylate 20 parts by mass Acrylic acid 3.4 parts by mass Polymerization initiator (di-t-butyl peroxide) 7 parts by mass.
また、下記の重縮合系樹脂(結晶性ポリエステル樹脂:CPEs1)セグメントの原料モノマーを、窒素導入管、脱水管、攪拌器および熱電対を装備した四つ口フラスコに入れ、170℃に加熱し溶解させた。 In addition, the raw material monomer of the following polycondensation resin (crystalline polyester resin: CPEs1) segment is put into a four-necked flask equipped with a nitrogen introduction tube, a dehydration tube, a stirrer and a thermocouple, and heated to 170 ° C. to dissolve. I let you.
エチレングリコール 45質量部
1,4−ブタンジオール 135質量部
アジピン酸 330質量部。
Ethylene glycol 45 parts by mass 1,4-butanediol 135 parts by mass Adipic acid 330 parts by mass.
次いで、フラスコの内容物を攪拌しながら、付加重合系樹脂(StAc1)の原料モノマーを90分かけて滴下し、60分間熟成を行った後、減圧下(8kPa)にて未反応の付加重合系樹脂の原料モノマーを除去した。なお、このとき除去されたモノマー量は、上記の樹脂の原料モノマー比に対してごく微量であった。 Next, while stirring the contents of the flask, the raw material monomer of the addition polymerization resin (StAc1) was dropped over 90 minutes, and after aging for 60 minutes, an unreacted addition polymerization system was performed under reduced pressure (8 kPa). The raw material monomer of the resin was removed. The amount of monomer removed at this time was very small with respect to the raw material monomer ratio of the resin.
その後、エステル化触媒としてTi(OBu)4を0.8質量部投入し、235℃まで昇温し、常圧下(101.3kPa)にて5時間反応させ、さらに減圧下(8kPa)にて1時間反応を行った。 Thereafter, 0.8 part by mass of Ti (OBu) 4 was added as an esterification catalyst, heated to 235 ° C., reacted for 5 hours under normal pressure (101.3 kPa), and further reduced under reduced pressure (8 kPa) to 1 Time reaction was performed.
次に200℃まで冷却した後、減圧下(20kPa)にて1時間反応させることによりハイブリッド結晶性ポリエステル樹脂(cm−1)を得た。ハイブリッド結晶性ポリエステル樹脂(cm−1)の全量100質量%に対するCPEs以外の樹脂(StAc)セグメントの含有量(HB率)は13.8質量%であり、また、得られた樹脂は、StAcセグメントが主鎖であり、結晶性ポリエステル樹脂(CPEs)セグメントが側鎖としてグラフト化した形態の樹脂であった。ハイブリッド結晶性ポリエステル樹脂(cm−1)の重量平均分子量(Mw)は27,800、融点(Tc)は76℃であった。 Next, after cooling to 200 ° C., a hybrid crystalline polyester resin (cm−1) was obtained by reacting under reduced pressure (20 kPa) for 1 hour. The content (HB ratio) of the resin (StAc) segment other than CPEs with respect to 100% by mass of the total amount of the hybrid crystalline polyester resin (cm-1) is 13.8% by mass, and the obtained resin is the StAc segment. Is a main chain, and a crystalline polyester resin (CPEs) segment is grafted as a side chain. The hybrid crystalline polyester resin (cm-1) had a weight average molecular weight (Mw) of 27,800 and a melting point (Tc) of 76 ° C.
<ハイブリッド結晶性ポリエステル樹脂(cm−2、cm−3)の合成>
ハイブリッド結晶性ポリエステル樹脂(cm−1)の合成において、多価アルコールおよび多価カルボン酸の種類および量を下記表2のように変更したこと以外は、上記<ハイブリッド結晶性ポリエステル樹脂(cm−1)の作製>と同様にして、ハイブリッド結晶性ポリエステル樹脂(cm−2)〜(cm−3)を作製した。
<Synthesis of Hybrid Crystalline Polyester Resin (cm-2, cm-3)>
In the synthesis of the hybrid crystalline polyester resin (cm-1), the above <hybrid crystalline polyester resin (cm-1) except that the types and amounts of polyhydric alcohol and polyvalent carboxylic acid were changed as shown in Table 2 below. Preparation of hybrid crystalline polyester resins (cm−2) to (cm−3) in the same manner as described above.
結晶性樹脂cn−1〜cn−3の性状を下記表1に、ハイブリッド結晶性ポリエステル樹脂cm−1〜cm−3の性状を下記表2に、それぞれ示す。 The properties of the crystalline resins cn-1 to cn-3 are shown in Table 1 below, and the properties of the hybrid crystalline polyester resins cm-1 to cm-3 are shown in Table 2 below.
<結晶性樹脂(結晶性ポリエステル樹脂)粒子分散液(CA−1)の作製>
結晶性樹脂(cn−1)を300質量部溶融させて溶融状態のまま、乳化分散機「キャビトロンCD1010」(株式会社ユーロテック製)に対して毎分100質量部の移送速度で移送した。また、この溶融状態の結晶性樹脂(cn−1)の移送と同時に、当該乳化分散機に対して、水性溶媒タンクにおいて試薬アンモニア水をイオン交換水で希釈した濃度0.37質量%の希アンモニア水を、熱交換機で100℃に加熱しながら毎分0.1リットルの移送速度で移送した。そして、この乳化分散機を、回転子の回転速度60Hz、圧力5kg/cm2の条件で運転することにより、結晶性樹脂粒子分散液(CA−1)を調製した。なお、希アンモニア水は中和度が45%になるように添加した。結晶性樹脂粒子分散液(CA−1)中の結晶性樹脂粒子の分散径は、体積基準のメジアン径で203nmであった。
<Preparation of Crystalline Resin (Crystalline Polyester Resin) Particle Dispersion (CA-1)>
300 parts by mass of the crystalline resin (cn-1) was melted and transferred to the emulsification disperser “Cabitron CD1010” (manufactured by Eurotech Co., Ltd.) at a transfer rate of 100 parts by mass per minute. Simultaneously with the transfer of the crystalline resin (cn-1) in the molten state, dilute ammonia having a concentration of 0.37% by mass obtained by diluting reagent ammonia water with ion-exchanged water in an aqueous solvent tank with respect to the emulsifier / disperser. Water was transferred at a transfer rate of 0.1 liters per minute while heating to 100 ° C. with a heat exchanger. Then, the emulsification disperser was operated under the conditions of a rotor rotation speed of 60 Hz and a pressure of 5 kg / cm 2 to prepare a crystalline resin particle dispersion (CA-1). The diluted ammonia water was added so that the neutralization degree was 45%. The dispersion diameter of the crystalline resin particles in the crystalline resin particle dispersion (CA-1) was 203 nm in terms of volume-based median diameter.
<結晶性樹脂粒子分散液(CA−2)〜(CA−5)、(CB−1)〜(CB−5)の作製>
結晶性樹脂の種類および中和度を下記表3のように変更したこと以外は、上記<結晶性樹脂粒子分散液(CA−1)の作製>と同様にして、結晶性樹脂粒子分散液(CA−2)〜(CA−5)、および(CB−1)〜(CB−5)を作製した。
<Preparation of Crystalline Resin Particle Dispersions (CA-2) to (CA-5), (CB-1) to (CB-5)>
The crystalline resin particle dispersion (in the same manner as <Preparation of crystalline resin particle dispersion (CA-1)> except that the type and neutralization degree of the crystalline resin were changed as shown in Table 3 below. CA-2) to (CA-5) and (CB-1) to (CB-5) were prepared.
なお、中和度は、中和に用いたアンモニアの量を、中和に用いるKOH量に換算した上で、下記数式(1)で算出される値を中和度(単位:%)とした。 In addition, the neutralization degree converted the amount of ammonia used for neutralization into the amount of KOH used for neutralization, and the value calculated by the following formula (1) was defined as the degree of neutralization (unit:%). .
<ビニル樹脂粒子分散液(VD−1)の作製>
攪拌装置、温度センサー、冷却管、および窒素導入装置を取り付けた反応容器に、ドデシル硫酸ナトリウム 0.65質量部をイオン交換水 95質量部に溶解させた溶液を仕込み、窒素気流下230rpmの攪拌速度で攪拌しながら内温を80℃に昇温させた。昇温後、過硫酸カリウム 0.47質量部をイオン交換水 18質量部に溶解させた溶液を添加し、再度液温を80℃とし、下記モノマー混合液1を1時間かけて滴下後、80℃で2時間加熱後、攪拌することにより重合を行い、樹脂粒子〔1H〕を調製した:
<モノマー混合液1>
スチレン 30質量部
アクリル酸n−ブチル 7質量部
メタクリル酸 2質量部。
<Preparation of vinyl resin particle dispersion (VD-1)>
A reaction vessel equipped with a stirrer, temperature sensor, cooling tube, and nitrogen introducing device was charged with a solution prepared by dissolving 0.65 parts by mass of sodium dodecyl sulfate in 95 parts by mass of ion-exchanged water, and a stirring speed of 230 rpm under a nitrogen stream. The internal temperature was raised to 80 ° C. with stirring. After the temperature increase, a solution in which 0.47 parts by mass of potassium persulfate was dissolved in 18 parts by mass of ion-exchanged water was added, the liquid temperature was again adjusted to 80 ° C., and the following monomer mixture 1 was added dropwise over 1 hour, and then 80 Polymerization was carried out by stirring at 2 ° C. for 2 hours to prepare resin particles [1H]:
<Monomer mixture 1>
Styrene 30 parts by mass n-butyl acrylate 7 parts by mass Methacrylic acid 2 parts by mass.
下記モノマー混合液2を攪拌しながら90℃に加熱し、この混合液に離型剤として炭化水素ワックスW−1(パラフィンワックス、n−パラフィン率:90%、分子量分布:26、融点:75℃)56質量部と、モノエステルワックスW−2(ベヘン酸ベヘニル、融点:73℃)56質量部とを溶解させ、離型剤を含有したモノマー混合液3を調製した:
<モノマー混合液2>
スチレン 280質量部
アクリル酸n−ブチル 78質量部
n−オクチル−3−メルカプトプロピオネート 5.5質量部。
The following monomer mixture 2 was heated to 90 ° C. while stirring, and hydrocarbon wax W-1 (paraffin wax, n-paraffin ratio: 90%, molecular weight distribution: 26, melting point: 75 ° C. as a release agent in this mixture. ) 56 parts by mass and monoester wax W-2 (behenyl behenate, melting point: 73 ° C.) 56 parts by mass were dissolved to prepare a monomer mixture 3 containing a release agent:
<Monomer mixture 2>
Styrene 280 parts by mass n-butyl acrylate 78 parts by mass n-octyl-3-mercaptopropionate 5.5 parts by mass.
攪拌装置、温度センサー、冷却管、および窒素導入装置を取り付けた反応容器に、ポリオキシエチレン(2)ドデシルエーテル硫酸ナトリウム 5質量部をイオン交換水 780質量部に溶解させた溶液を仕込み、98℃に加熱後、上記離型剤を含有したモノマー混合液3を添加し、循環経路を有する機械式分散機「CLEARMIX(登録商標)」(エム・テクニック株式会社製)により1時間混合分散させ、乳化粒子(油滴)を含む分散液を調製した。この分散液を、上記樹脂粒子〔1H〕39質量部(固形分換算)とイオン交換水 1000質量部とが添加され、攪拌回転数90rpm、内温82℃にて設定した攪拌装置、温度センサー、冷却管、および窒素導入装置を取り付けた反応容器に投入した。次いで、この分散液に、過硫酸カリウム 4.55質量部をイオン交換水 87質量部に溶解させた開始剤溶液を添加し、この系を82℃にて1時間にわたって加熱攪拌することにより重合を行い、樹脂粒子〔1HM〕を得た。さらに、過硫酸カリウム 6.07質量部をイオン交換水 120質量部に溶解させた溶液を添加し、82℃の温度条件下に、
スチレン 205質量部
アクリル酸n−ブチル 100質量部
メタクリル酸 18質量部
n−オクチル−3−メルカプトプロピオネート 4.4質量部
からなるモノマー混合液を1時間かけて滴下した。滴下終了後、2時間にわたって加熱攪拌することにより重合を行った後、28℃まで冷却して、離型剤とビニル樹脂粒子とを含有するビニル樹脂粒子分散液(VD−1)を得た。
A reaction vessel equipped with a stirrer, a temperature sensor, a cooling tube, and a nitrogen introducing device was charged with a solution in which 5 parts by mass of polyoxyethylene (2) sodium dodecyl ether sulfate was dissolved in 780 parts by mass of ion-exchanged water, and 98 ° C. After heating, the monomer mixture 3 containing the above releasing agent was added, and the mixture was dispersed and dispersed for 1 hour by a mechanical disperser “CLEARMIX (registered trademark)” (manufactured by M Technique Co., Ltd.) having a circulation path. A dispersion containing particles (oil droplets) was prepared. To this dispersion, 39 parts by mass (in terms of solid content) of resin particles [1H] and 1000 parts by mass of ion-exchanged water were added, and a stirrer set at 90 rpm stirring and an internal temperature of 82 ° C., a temperature sensor, The reactor was charged with a cooling tube and a nitrogen introducing device. Next, an initiator solution in which 4.55 parts by mass of potassium persulfate was dissolved in 87 parts by mass of ion-exchanged water was added to this dispersion, and the system was heated and stirred at 82 ° C. for 1 hour for polymerization. This gave resin particles [1HM]. Furthermore, a solution prepared by dissolving 6.07 parts by mass of potassium persulfate in 120 parts by mass of ion-exchanged water was added, and the temperature was 82 ° C.
Styrene 205 parts by weight n-butyl acrylate 100 parts by weight Methacrylic acid 18 parts by weight n-octyl-3-mercaptopropionate A monomer mixed solution consisting of 4.4 parts by weight was added dropwise over 1 hour. After completion of the dropwise addition, polymerization was carried out by heating and stirring for 2 hours, followed by cooling to 28 ° C. to obtain a vinyl resin particle dispersion (VD-1) containing a release agent and vinyl resin particles.
得られたビニル樹脂粒子分散液(VD−1)中のビニル樹脂粒子の分散径は、体積基準のメジアン径で230nmであり、ガラス転移点(Tg)は44℃であり、重量平均分子量(Mw)は34,000であった。 The dispersion diameter of the vinyl resin particles in the obtained vinyl resin particle dispersion (VD-1) is 230 nm in terms of volume-based median diameter, the glass transition point (Tg) is 44 ° C., and the weight average molecular weight (Mw ) Was 34,000.
<ビニル樹脂粒子分散液(VD−2)〜(VD−10)の作製>
ビニル樹脂粒子分散液(VD−1)の作製方法において、添加する離型剤の量を下記表4のように変更したこと以外は、上記<ビニル樹脂粒子分散液(VD−1)の作製>と同様にして、ビニル樹脂粒子分散液(VD−2)〜(VD−10)を作製した。
<Preparation of vinyl resin particle dispersions (VD-2) to (VD-10)>
<Production of vinyl resin particle dispersion (VD-1)> except that the amount of release agent added in the production method of vinyl resin particle dispersion (VD-1) was changed as shown in Table 4 below. In the same manner, vinyl resin particle dispersions (VD-2) to (VD-10) were produced.
<着色剤粒子分散液の作製>
ドデシル硫酸ナトリウム 90質量部をイオン交換水 1600質量部に攪拌溶解した。この溶液を攪拌しながら、カーボンブラック「リーガル(登録商標)330R」(キャボット社製)420質量部を徐々に添加し、次いで、攪拌装置「クレアミックス(登録商標)」(エム・テクニック株式会社製)を用いて分散処理することにより、着色剤粒子を分散して有する着色剤粒子分散液を調製した。この分散液中の着色剤粒子の分散径を、マイクロトラックUPA−150(日機装株式会社製)を用いて測定したところ、体積基準のメジアン径で117nmであった。
<Preparation of colorant particle dispersion>
90 parts by mass of sodium dodecyl sulfate was stirred and dissolved in 1600 parts by mass of ion-exchanged water. While stirring this solution, 420 parts by mass of carbon black “Regal (registered trademark) 330R” (manufactured by Cabot) was gradually added, and then a stirring device “Claremix (registered trademark)” (manufactured by M Technique Co., Ltd.). ) Was used for dispersion treatment to prepare a colorant particle dispersion having dispersed colorant particles. When the dispersion diameter of the colorant particles in this dispersion was measured using Microtrac UPA-150 (manufactured by Nikkiso Co., Ltd.), the volume-based median diameter was 117 nm.
[トナーの作製]
<トナー1の作製>
(凝集・融着工程)
攪拌装置、冷却管、および温度センサーを備えた5リットルのステンレス製反応器に、「結晶性樹脂粒子分散液(CA−2)」を30質量部(固形分換算)、「結晶性樹脂粒子分散液(CB−1)」を30質量部(固形分換算)、「ビニル樹脂粒子分散液(VD−1)」を380質量部(固形分換算)、および「着色剤粒子分散液」を40質量部(固形分換算)投入し、さらにイオン交換水 380質量部を投入して、攪拌しながら5(モル/リットル)の水酸化ナトリウム水溶液を用いてpHを10に調整した。次いで、攪拌下、塩化マグネシウム・六水和物 40質量部をイオン交換水 40質量部に溶解した塩化マグネシウム水溶液を10分間かけて滴下した。内温を80℃まで昇温させ、マルチサイザー 3(ベックマン・コールター株式会社製、アパチャー径;50μm)を用いて粒径を測定し、体積基準のメジアン径で6.0μmに到達した時点で、塩化ナトリウム 160質量部をイオン交換水 640質量部に溶解させた塩化ナトリウム水溶液を加えた。さらに、加熱攪拌を続けてフロー式粒子像測定装置「FPIA−2100」(シスメックス株式会社製)を用い、平均円形度が0.960になった時点で15℃/分の冷却速度で内温を50℃まで冷却し、その後8℃/分の冷却速度で25℃まで冷却し、「トナー母体粒子1」の分散液を得た。
[Production of toner]
<Preparation of Toner 1>
(Aggregation / fusion process)
In a 5-liter stainless steel reactor equipped with a stirrer, a cooling tube, and a temperature sensor, 30 parts by mass (in terms of solid content) of “crystalline resin particle dispersion (CA-2)” and “crystalline resin particle dispersion” "Liquid (CB-1)" 30 parts by mass (solid content conversion), "Vinyl resin particle dispersion (VD-1)" 380 parts by mass (solid content conversion), and "Colorant particle dispersion" 40 masses. Part (solid content conversion) was added, and 380 parts by mass of ion-exchanged water was added, and the pH was adjusted to 10 using a 5 (mol / liter) aqueous sodium hydroxide solution while stirring. Subsequently, a magnesium chloride aqueous solution in which 40 parts by mass of magnesium chloride hexahydrate was dissolved in 40 parts by mass of ion-exchanged water was added dropwise over 10 minutes with stirring. The internal temperature was raised to 80 ° C., the particle size was measured using Multisizer 3 (Beckman Coulter, Inc., aperture diameter; 50 μm), and when the volume-based median diameter reached 6.0 μm, A sodium chloride aqueous solution in which 160 parts by mass of sodium chloride was dissolved in 640 parts by mass of ion-exchanged water was added. Furthermore, using the flow particle image measuring device “FPIA-2100” (manufactured by Sysmex Corporation) with continuous heating and stirring, when the average circularity reaches 0.960, the internal temperature is reduced at a cooling rate of 15 ° C./min. The mixture was cooled to 50 ° C. and then cooled to 25 ° C. at a cooling rate of 8 ° C./min to obtain a dispersion liquid of “toner base particle 1”.
(洗浄・乾燥)
凝集・融着工程にて生成したトナー母体粒子1の分散液を、バスケット型遠心分離機を用いて、固液分離し、トナー母体粒子のウェットケーキを形成した。このウェットケーキを、上記バスケット型遠心分離機で濾液の電気伝導度が5μS/cmになるまで35℃のイオン交換水で洗浄し、その後「フラッシュジェットドライヤー(株式会社セイシン企業製)」に移し、水分量が0.5質量%となるまで乾燥して「トナー母体粒子1」を作製した。
(Washing and drying)
The dispersion of toner base particles 1 produced in the aggregation / fusion process was subjected to solid-liquid separation using a basket-type centrifuge to form a wet cake of toner base particles. The wet cake was washed with ion exchange water at 35 ° C. until the electrical conductivity of the filtrate reached 5 μS / cm with the basket-type centrifuge, and then transferred to “flash jet dryer (manufactured by Seishin Enterprise Co., Ltd.)” The toner was dried until the water content became 0.5% by mass to prepare “toner base particles 1”.
(外添剤処理工程)
上記の「トナー母体粒子1」100質量部に対して、疎水性シリカ(数平均一次粒子径=12nm)1質量部および疎水性チタニア(数平均一次粒子径=20nm)0.3質量部を添加し、ヘンシェルミキサーにより混合して、トナー1を作製した。
(External additive treatment process)
1 part by weight of hydrophobic silica (number average primary particle diameter = 12 nm) and 0.3 part by weight of hydrophobic titania (number average primary particle diameter = 20 nm) are added to 100 parts by weight of the above “toner base particle 1”. The toner 1 was prepared by mixing with a Henschel mixer.
<トナー2〜トナー20の作製>
添加する結晶性樹脂分散液およびビニル樹脂分散液の種類および添加量を下記表5のように変更したこと以外は、上記<トナー1の作製>と同様にしてトナー2〜トナー20を作製した。なお、トナー18は、樹脂成分として、ノンハイブリッド結晶性ポリエステル樹脂を含有しないトナーである。トナー20は、樹脂成分として、ハイブリッド結晶性ポリエステル樹脂を含有しないトナーである。
<Preparation of Toner 2 to Toner 20>
Toners 2 to 20 were prepared in the same manner as in <Preparation of Toner 1> except that the types and addition amounts of the crystalline resin dispersion and vinyl resin dispersion to be added were changed as shown in Table 5 below. The toner 18 is a toner that does not contain a non-hybrid crystalline polyester resin as a resin component. The toner 20 is a toner that does not contain a hybrid crystalline polyester resin as a resin component.
トナー1〜20は、粒径が5.8〜6.5μmの範囲にあり、平均円形度が0.958〜0.965の範囲にあった。 Toners 1 to 20 had a particle size in the range of 5.8 to 6.5 μm and an average circularity in the range of 0.958 to 0.965.
<現像剤の作製>
フェライトコア100質量部とシクロヘキシルメタクリレート/メチルメタクリレート(共重合比5/5)の共重合体樹脂粒子5質量部とを、攪拌羽根付き高速混合機に投入し、120℃で30分間攪拌混合して機械的衝撃力の作用でフェライトコアの表面に樹脂コート層を形成し、体積基準メジアン径40μmのキャリアを得た。
<Production of developer>
100 parts by mass of ferrite core and 5 parts by mass of copolymer resin particles of cyclohexyl methacrylate / methyl methacrylate (copolymerization ratio 5/5) are put into a high-speed mixer equipped with stirring blades and stirred and mixed at 120 ° C. for 30 minutes. A resin coat layer was formed on the surface of the ferrite core by the action of mechanical impact force to obtain a carrier having a volume-based median diameter of 40 μm.
キャリアの体積基準メジアン径は、湿式分散機を備えたレーザー回折式粒度分布測定装置「へロス(HELOS)」(シンパティック社製)により測定した。上記キャリアにトナー1〜32をそれぞれトナー濃度が7質量%になるように添加し、ミクロ型V型混合機(筒井理化学器械株式会社)に投入し、回転速度45rpmで30分間混合し、現像剤1〜20を作製した。 The volume-based median diameter of the carrier was measured with a laser diffraction particle size distribution measuring apparatus “HELOS” (manufactured by Sympathic) equipped with a wet disperser. Toners 1 to 32 are added to the carrier so that the toner concentration is 7% by mass, and the toner is introduced into a micro-type V-type mixer (Tsujii Chemical Co., Ltd.), mixed at a rotational speed of 45 rpm for 30 minutes, and developed. 1-20 were produced.
[評価]
<トナー母体粒子の断面観察>
下記に示す観察方法に従って、作製したトナー1〜トナー20の断面を観察した。比較例であるトナー18には糸状構造が観察されず、トナー19には構造体が観察されず、トナー20にはラメラ状構造が、それぞれ観察されなかった。また、トナー1〜17においては、トナー母体粒子100個のうち60%(60個)以上の粒子の断面に、構造体、糸状構造、およびラメラ状構造の3種類が確認された。さらに、トナー1〜トナー17の断面においては、糸状構造、構造体、およびラメラ状構造以外の構造を有する結晶性樹脂は観察されなかった。構造体およびラメラ状構造のドメイン径、糸状構造の平均長径、ならびに構造体の断面積比率(B/(A+B+C+D))の測定結果を下記表7に示す。
[Evaluation]
<Section observation of toner base particles>
According to the observation method shown below, cross sections of the produced toner 1 to toner 20 were observed. No thread-like structure was observed in the toner 18 as a comparative example, no structure was observed in the toner 19, and no lamellar structure was observed in the toner 20. In the toners 1 to 17, three types of structures, a thread-like structure and a lamellar structure were confirmed on the cross section of 60% (60) or more of the 100 toner base particles. Further, in the cross sections of the toners 1 to 17, no crystalline resin having a structure other than the thread-like structure, the structure, and the lamellar structure was observed. Table 7 below shows the measurement results of the domain diameter of the structure and the lamellar structure, the average long diameter of the filamentous structure, and the cross-sectional area ratio (B / (A + B + C + D)) of the structure.
≪トナー母体粒子断面の観察方法≫
・観察条件
装置:透過型電子顕微鏡「JSM−7401F」(日本電子株式会社製)
試料:四酸化ルテニウム(RuO4)によって染色したトナー母体粒子の切片(切片の厚さ:60〜100nm)
加速電圧:30kV
倍率:10,000倍
観察条件:透過電子検出器、明視野像。
<Method for observing toner base particle cross section>
Observation conditions Device: Transmission electron microscope “JSM-7401F” (manufactured by JEOL Ltd.)
Sample: A section of toner base particles stained with ruthenium tetroxide (RuO 4 ) (section thickness: 60 to 100 nm)
Acceleration voltage: 30 kV
Magnification: 10,000 times Observation conditions: transmission electron detector, bright field image.
・染色トナー母体粒子の切片の作製方法
作製したトナー1を3質量部、ポリオキシエチルフェニルエーテルの0.2質量%水溶液35質量部に添加して分散させた後、超音波(日本精機株式会社製、US−1200T)により25℃で5分間処理を行い、外添剤をトナー表面から取り除き、TEM観察用のトナー母体粒子を得た。他のトナーについても上記と同様にして外添剤を除去し、TEM観察用のトナー母体粒子を得た。
-Method for preparing section of dyed toner base particles 3 parts by weight of the prepared toner 1 and 35 parts by weight of 0.2% by weight aqueous solution of polyoxyethyl phenyl ether were dispersed and then subjected to ultrasonic (Nippon Seiki Co., Ltd.) Manufactured by US-1200T) for 5 minutes at 25 ° C., the external additive was removed from the toner surface, and toner base particles for TEM observation were obtained. For other toners, the external additive was removed in the same manner as described above to obtain toner base particles for TEM observation.
得られたトナー母体粒子1〜2mgを10mlサンプル瓶に広げるように入れ、下記に示す四酸化ルテニウム(RuO4)蒸気染色条件下で処理後、光硬化性樹脂「D−800」(日本電子株式会社製)中に分散させ、UV光硬化させてブロックを形成した。次いで、ダイヤモンド歯を備えたミクロトームを用いて、上記のブロックから厚さ60〜100nmの超薄片状のサンプルを切り出した。 1 to 2 mg of the obtained toner base particles are put in a 10 ml sample bottle and treated under the ruthenium tetroxide (RuO 4 ) vapor dyeing conditions shown below, followed by photocurable resin “D-800” (JEOL Ltd.) In the company) and UV-cured to form blocks. Next, an ultrathin sample having a thickness of 60 to 100 nm was cut out from the above block using a microtome equipped with diamond teeth.
その後、切り出したサンプルを再び下記処理条件にて処理し、染色した。 Thereafter, the cut-out sample was again processed and stained under the following processing conditions.
・四酸化ルテニウム染色条件
四酸化ルテニウム処理は、真空電子染色装置VSC1R1(フィルジェン株式会社製)を用いて行った。装置手順に従い、染色装置本体に四酸化ルテニウムが入った昇華室を設置し、トナーまたは上記超薄切片を染色チャンバー内に導入後、四酸化ルテニウムによる染色条件として、室温(24〜25℃)、濃度3(300Pa)、時間10分の条件下で染色を行った。
-Ruthenium tetroxide dyeing | staining conditions The ruthenium tetroxide process was performed using the vacuum electron dyeing | staining apparatus VSC1R1 (made by Philgen Corporation). According to the apparatus procedure, a sublimation chamber containing ruthenium tetroxide is installed in the main body of the staining apparatus, and after introducing the toner or the ultrathin section into the staining chamber, the staining condition with ruthenium tetroxide is room temperature (24 to 25 ° C.), Dyeing was performed under conditions of a concentration of 3 (300 Pa) and a time of 10 minutes.
・結晶構造の観察
染色後、24時間以内に透過型電子顕微鏡「JSM−7401F」(日本電子株式会社製)にて観察した。
-Observation of crystal structure It observed with the transmission electron microscope "JSM-7401F" (made by JEOL Ltd.) within 24 hours after dyeing | staining.
・糸状構造、構造体、ラメラ状構造の大きさ(ドメイン径、平均長径)の測定方法
トナー母体粒子の断面における構造体およびラメラ状構造の大きさ(ドメイン径)は、水平方向フェレ径(FERE H)として算出した。具体的には、上記と同様にして作製したトナー母体粒子の断面を、透過型電子顕微鏡JEM−2000FX(日本電子株式会社製)により、加速電圧80kVにて50000倍で撮影し、写真画像をスキャナーにより取り込み、画像処理解析装置LUZEX AP(株式会社ニレコ製)を用いて、構造体およびラメラ状構造の水平方向フェレ径(FERE H)を測定した。また、同様にして、糸状構造の長径(長軸)は、水平方向フェレ径(FERE H)の代わりに、最大長(MX LNG)を測定した。構造体およびラメラ状構造の平均ドメイン径、ならびに糸状構造の平均長径の測定は、トナー100個のうち、構造体、糸状構造、およびラメラ状構造がすべて観察されたものについての算術平均値として算出した。
-Measuring method of size of filamentous structure, structure, lamellar structure (domain diameter, average major axis) The size of the structure and lamellar structure (domain diameter) in the cross section of the toner base particle is the horizontal ferret diameter (FERE). H). Specifically, a cross section of the toner base particles produced in the same manner as described above was taken with a transmission electron microscope JEM-2000FX (manufactured by JEOL Ltd.) at an acceleration voltage of 80 kV at a magnification of 50,000 times, and a photographic image was scanned. And the horizontal ferret diameter (FERE H) of the structure and the lamellar structure was measured using an image processing analysis apparatus LUZEX AP (manufactured by Nireco Corporation). Similarly, the maximum length (MX LNG) of the long diameter (major axis) of the thread-like structure was measured instead of the horizontal ferret diameter (FERE H). The average domain diameter of the structure and the lamellar structure and the average major axis of the thread-like structure are calculated as an arithmetic average value of all the toners in which the structure, the thread-like structure, and the lamellar structure are observed. did.
・構造体、糸状構造、ラメラ状構造、および離型剤の断面積比率
上述した構造体、糸状構造、ラメラ状構造の大きさの測定方法と同様の方法により測定した。トナー母体粒子の断面積に対する糸状構造の断面積比率A、トナー母体粒子の断面積に対する構造体の断面積比率B、トナー母体粒子の断面積に対するラメラ状構造の断面積比率C、およびトナー母体粒子の断面積に対する構造体を形成していない離型剤の断面積比率Dを、画像処理解析装置 LUZEX AP(株式会社ニレコ製)の「面積AREA」を用いて測定した。なお、面積は外側の輪郭で囲まれた領域(構造体は図2の間隔が狭い点線で囲った領域、糸状構造は図2の実線で囲った領域、ラメラ状構造は図2の間隔が広い点線で囲った領域)を測定した。この断面積比率についても、トナー母体粒子100個のうち、糸状構造、構造体、およびラメラ状構造が共に観察されたものについての算術平均値として算出した。
-Cross-sectional area ratio of structure, thread-like structure, lamellar-like structure, and release agent It measured by the method similar to the measuring method of the magnitude | size of a structure, a thread-like structure, and a lamellar structure mentioned above. The cross-sectional area ratio A of the thread-like structure to the cross-sectional area of the toner base particles, the cross-sectional area ratio B of the structural body to the cross-sectional area of the toner base particles, the cross-sectional area ratio C of the lamellar structure to the cross-sectional area of the toner base particles, and the toner base particles The cross-sectional area ratio D of the release agent that does not form a structure with respect to the cross-sectional area was measured using “Area AREA” of LUZEX AP (manufactured by Nireco Corporation). The area is a region surrounded by the outer contour (the structure is a region surrounded by a dotted line with a narrow interval in FIG. 2, the thread-like structure is a region surrounded by a solid line in FIG. 2, and the lamellar structure has a wide interval in FIG. The area surrounded by a dotted line) was measured. This cross-sectional area ratio was also calculated as an arithmetic average value for the 100 toner base particles in which both the thread-like structure, the structure, and the lamellar structure were observed.
・画像形成方法
画像評価は、市販のカラー複合機「bizhub PRESS(登録商標)C6000(コニカミノルタ株式会社製)」において、定着温度、トナー付着量、およびシステム速度を自由に設定できるように改造した改造機Aを作製した。この改造機Aの現像装置に、上記で作製したトナー1〜20と現像剤とを順次装填して評価を行った。
Image formation method Image evaluation was modified so that the fixing temperature, toner adhesion amount, and system speed can be freely set in a commercially available color multifunction peripheral “bizhub PRESS (registered trademark) C6000 (manufactured by Konica Minolta Co., Ltd.)”. A modified machine A was produced. The developing device of the modified machine A was evaluated by sequentially loading the toners 1 to 20 prepared above and the developer.
・低温定着性(アンダーオフセット)
評価は、常温常湿(温度20℃、湿度50%RH)の環境下において、トナー付着量8g/m2のベタ画像を定着させる定着実験を、定着下ローラの温度は定着上ベルトよりも20℃低く設定し、定着上ベルトの温度を110℃から5℃刻みで増加させるように変更しながら20℃まで繰り返し行った。この実験を、定着速度を300mm/secで実施した。A4サイズのNPI上質127.9g/m2(日本製紙株式会社製)を用いて評価を行った。
・ Low temperature fixability (under offset)
The evaluation is based on a fixing experiment in which a solid image with a toner adhesion amount of 8 g / m 2 is fixed in an environment of normal temperature and normal humidity (temperature 20 ° C., humidity 50% RH). The temperature was set low and the temperature of the upper fixing belt was changed from 110 ° C. in increments of 5 ° C. to 20 ° C. repeatedly. This experiment was performed at a fixing speed of 300 mm / sec. Evaluation was performed using an A4-size NPI fine 127.9 g / m 2 (manufactured by Nippon Paper Industries Co., Ltd.).
アンダーオフセットとは、定着機を通過する際に、与えられた熱によるトナー層の溶融が不十分であるために記録紙等の転写材から剥離してしまう画像欠陥をいう。上記の方法で画像を形成した際に、アンダーオフセットが発生しない定着上ベルトの定着下限温度を評価し、低温定着性の指標とした。この定着下限温度が低ければ低い程、定着性が優れており、140℃未満を合格とした。 Under-offset refers to an image defect that peels from a transfer material such as recording paper because the toner layer is not sufficiently melted by the applied heat when passing through the fixing device. When an image was formed by the above method, the lower limit fixing temperature of the upper fixing belt where no under-offset occurred was evaluated and used as an index for low temperature fixability. The lower this fixing minimum temperature is, the better the fixing property is, and a temperature lower than 140 ° C. is considered acceptable.
この低温定着性の評価を、温度50℃、相対湿度80%RHで24時間保管(HH保管)したトナーと、HH保管前のトナーとの両方について行った。 This low-temperature fixability was evaluated for both the toner stored for 24 hours (HH storage) at a temperature of 50 ° C. and a relative humidity of 80% RH, and the toner before HH storage.
・光沢ムラ
評価は、常温常湿(温度20℃、相対湿度50%RH)の環境下において、トナー付着量8g/m2に設定して行った。記録媒体1枚の画像前半は半分がベタ画像で半分が印字無しで、記録媒体1枚の画像後半はベタ画像であるチャートを定着させる定着実験を行った。定着下ローラの温度は定着上ベルトよりも20℃低く設定し、定着上ベルトの温度を上記アンダーオフセット発生温度+20℃で行った。この実験を、定着速度を300mm/secで実施した。A3サイズのPODグロスコート128.0g/m2(王子製紙株式会社製)を用いて評価を行い、画像前半と画像後半との光沢差について、目視でランク付けを行った。
Gloss unevenness Evaluation was performed by setting the toner adhesion amount to 8 g / m 2 in an environment of normal temperature and normal humidity (temperature 20 ° C., relative humidity 50% RH). A fixing experiment was conducted in which the first half of the image of one recording medium was a solid image and half was not printed, and the second half of the image of one recording medium was fixed as a solid image. The temperature of the lower fixing roller was set to be 20 ° C. lower than that of the upper fixing belt, and the temperature of the upper fixing belt was the above-described under-offset temperature + 20 ° C. This experiment was performed at a fixing speed of 300 mm / sec. Evaluation was performed using an A3 size POD gloss coat 128.0 g / m 2 (manufactured by Oji Paper Co., Ltd.), and the gloss difference between the first half of the image and the second half of the image was visually ranked.
この光沢ムラの評価を、50℃、相対湿度80%RHで24時間保管(HH保管)したトナーと、HH保管前のトナーとの両方について目視で行い、下記ランクに基づき評価した。n=2で評価を行い、評価の平均値を算出した。ランク2.5〜5が実用可能である。 The gloss unevenness was evaluated visually for both a toner stored at 50 ° C. and a relative humidity of 80% RH for 24 hours (HH storage) and a toner before HH storage, and evaluated based on the following rank. Evaluation was performed at n = 2, and an average value of evaluation was calculated. Ranks 2.5 to 5 are practical.
ランク1:明らかに光沢差があり、使用できない
ランク2:画像を傾けてみると、光沢差が認識される
ランク3:光沢差がごくわずかに認識されるものの、なんとか使用できる
ランク4:光沢差はほとんど認識されない
ランク5:光沢差は全くない。
Rank 1: Clearly there is a gloss difference and cannot be used Rank 2: When the image is tilted, the gloss difference is recognized Rank 3: The gloss difference is recognized only slightly, but it can be used somehow Rank 4: Gloss difference Is almost unrecognized Rank 5: There is no gloss difference.
・画像濃度安定性
トナーをボトルに充填し、高温高湿(温度40℃、相対湿度60%RH)の環境下において該トナーボトルを12時間放置した後、実機に装填し、5cm×5cmのベタ画像を1000枚印字して、100枚おきに濃度を測定して最大と最小との差を比較した。濃度測定は、蛍光分光濃度計FD−7(コニカミノルタ株式会社製)を用い、Bk濃度を測定した。濃度差が3.5以下であれば、実用可能である。
Image density stability The toner is filled in a bottle, and the toner bottle is left for 12 hours in an environment of high temperature and high humidity (temperature: 40 ° C., relative humidity: 60% RH). 1000 images were printed and the density was measured every 100 sheets to compare the difference between the maximum and minimum. The concentration measurement was performed by measuring the Bk concentration using a fluorescence spectral densitometer FD-7 (manufactured by Konica Minolta Co., Ltd.). If the density difference is 3.5 or less, it is practical.
実施例および比較例の各トナーの性状を下記表6に、トナーの評価結果を下記表7に、それぞれ示す。なお、表6における比率は、樹脂成分と離型剤との合計の質量を100質量%としたときの比率を表す。 The properties of the toners of Examples and Comparative Examples are shown in Table 6 below, and the evaluation results of the toners are shown in Table 7 below. In addition, the ratio in Table 6 represents a ratio when the total mass of the resin component and the release agent is 100% by mass.
<考察>
上記表7から明らかなように、トナーが含有する樹脂成分の主成分がビニル樹脂であり、トナー母体粒子の断面観察をした際に、離型剤とは接触していない糸状構造を有する結晶性樹脂、結晶性樹脂と離型剤とが接触して形成されている構造体、および離型剤とは接触していないラメラ状構造を有する結晶性樹脂が共存しているトナー1〜トナー17は、高温高湿環境で保存した後でも、低温定着性を確保することができ、光沢ムラを抑制し、かつ高画質を得ることができることが分かった。
<Discussion>
As is apparent from Table 7 above, the main component of the resin component contained in the toner is vinyl resin, and the crystallinity having a thread-like structure that is not in contact with the release agent when the cross section of the toner base particles is observed. Toners 1 to 17 in which a resin, a structure formed by contacting a crystalline resin and a release agent, and a crystalline resin having a lamellar structure not in contact with the release agent coexist It has been found that, even after storage in a high temperature and high humidity environment, low temperature fixability can be ensured, gloss unevenness can be suppressed, and high image quality can be obtained.
一方、比較例であるトナー18〜トナー20は、トナー母体粒子中に、離型剤とは接触していない糸状構造を有する結晶性樹脂、結晶性樹脂と離型剤とが接触して形成されている構造体、および離型剤とは接触していないラメラ状構造を有する結晶性樹脂のいずれか1つが存在していない。このようなトナー18〜トナー20は、高温高湿環境保存後の低温定着性、光沢ムラ、および画像濃度安定性の少なくとも一つに問題があり、実用化可能なレベルにないことがわかった。 On the other hand, toners 18 to 20 as comparative examples are formed in toner base particles by contacting a crystalline resin having a thread-like structure that is not in contact with the release agent, or a crystalline resin and the release agent. None of the structure and the crystalline resin having a lamellar structure that is not in contact with the release agent. It has been found that such toners 18 to 20 have problems in at least one of low-temperature fixability after storage in a high-temperature and high-humidity environment, gloss unevenness, and image density stability, and are not at a practical level.
1 結晶性樹脂、
2 離型剤、
3 離型剤とは接触していない糸状構造を有する結晶性樹脂、
4 構造体、
5 離型剤とは接触していないラメラ状構造を有する結晶性樹脂、
6 ビニル樹脂、
10 ハイブリッド結晶性ポリエステル樹脂、
11 ビニル樹脂セグメント、
12 結晶性ポリエステル樹脂セグメント。
1 crystalline resin,
2 release agents,
3 crystalline resin having a thread-like structure not in contact with the release agent,
4 structures,
5 crystalline resin having a lamellar structure that is not in contact with the release agent;
6 Vinyl resin,
10 Hybrid crystalline polyester resin,
11 Vinyl resin segment,
12 Crystalline polyester resin segment.
Claims (8)
前記トナー母体粒子は、
前記離型剤とは接触していない糸状結晶構造を有する前記結晶性樹脂と、
前記結晶性樹脂と前記離型剤とが接触している構造体と
前記離型剤とは接触していないラメラ状結晶構造を有する前記結晶性樹脂と、
を含み、
前記トナー母体粒子の断面積に対する前記糸状構造の断面積の比率をAとし、
前記トナー母体粒子の断面積に対する前記構造体の断面積の比率をBとし、
前記トナー母体粒子の断面積に対する前記ラメラ状構造の断面積の比率をCとし、
前記トナー母体粒子の断面積に対する前記構造体を形成していない前記離型剤の断面積の比率をDとしたとき、B/(A+B+C+D)が0.35〜0.65であり、
前記結晶性樹脂の含有量は、トナー中の前記樹脂成分全体を100質量%としたとき1質量%以上50質量%未満であり、
トナー中の前記離型剤の含有割合は、トナー中の前記樹脂成分と前記離型剤との合計を100質量%として、2〜20質量%である、静電潜像現像用トナー。 A toner for developing an electrostatic latent image, comprising toner base particles containing a resin component containing at least a vinyl resin and a crystalline resin as main components, and a release agent,
The toner base particles are:
The crystalline resin having a thread crystal structure that is not in contact with the release agent;
A structure in which the crystalline resin and the release agent are in contact; and the crystalline resin having a lamellar crystal structure that is not in contact with the release agent;
Only including,
The ratio of the cross-sectional area of the thread-like structure to the cross-sectional area of the toner base particles is A,
The ratio of the cross-sectional area of the structure to the cross-sectional area of the toner base particles is B,
The ratio of the cross-sectional area of the lamellar structure to the cross-sectional area of the toner base particles is C,
B / (A + B + C + D) is 0.35 to 0.65, where D is the ratio of the cross-sectional area of the release agent not forming the structure to the cross-sectional area of the toner base particles.
The content of the crystalline resin is 1% by mass or more and less than 50% by mass when the total resin component in the toner is 100% by mass,
The toner for developing an electrostatic latent image , wherein the content of the release agent in the toner is 2 to 20% by mass, where the total of the resin component and the release agent in the toner is 100% by mass .
結晶性樹脂粒子の水系分散液と、離型剤を含有するビニル樹脂粒子の水系分散液と、を混合し、
前記結晶性樹脂粒子および前記ビニル樹脂粒子を凝集および融着させることを含む、静電潜像現像用トナーの製造方法。 A method for producing a toner for developing an electrostatic latent image according to any one of claims 1 to 7,
Mixing an aqueous dispersion of crystalline resin particles and an aqueous dispersion of vinyl resin particles containing a release agent,
A method for producing a toner for developing an electrostatic latent image, comprising aggregating and fusing the crystalline resin particles and the vinyl resin particles.
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