JP7134762B2 - Toner and image forming method - Google Patents
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Description
本発明は、電子写真及び静電印刷の如き画像形成方法に用いられる静電荷像を現像するためのトナーに関する。 The present invention relates to toners for developing electrostatic images used in image forming processes such as electrophotography and electrostatic printing.
近年、複写機やプリンターに対する要求は多岐に渡り、その中でも高画質化は特に求められている。高画質化する手法としてトナーの転写性の向上が挙げられるが、安定した転写を達成するために中間転写ベルトのような中間転写体を用いた転写方法が有効である。トナーの転写性を向上させる手法として、特許文献1ではトナー粒子表面をケイ素化合物で均一に覆い、トナーの付着力を下げることで転写性の改善を図っている。 In recent years, demands for copiers and printers are diversified, and among them, high image quality is particularly demanded. Improving the transferability of toner can be cited as a technique for improving image quality, and a transfer method using an intermediate transfer member such as an intermediate transfer belt is effective for achieving stable transfer. As a technique for improving the transferability of toner, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-200000 discloses that the surfaces of toner particles are evenly covered with a silicon compound to reduce the adhesive force of the toner, thereby improving the transferability.
中間転写体を用いてフルカラー画像を形成する場合、中間転写体上に複数の色のトナーを転写するため、上流側で中間転写体上に転写したトナーが、下流側の色の転写時に中間転写体から感光体上に移動してしまう現象(再転写)が発生する場合がある。特許文献1では感光体と中間転写体のニップ内放電を受けトナーがポジ化して再転写が発生してしまう場合があった。
本発明の目的は、耐久を通して転写性と、再転写抑制に優れるトナーおよびそのトナーを用いる画像形成装置を提供するものである。
When an intermediate transfer member is used to form a full-color image, multiple colors of toner are transferred onto the intermediate transfer member. A phenomenon (retransfer) in which the toner moves from the body onto the photoreceptor may occur. In Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-100001, the discharge in the nip between the photoreceptor and the intermediate transfer member may cause the toner to become positive, resulting in re-transfer.
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a toner which is excellent in transferability and resistance to re-transfer through durability, and an image forming apparatus using the toner.
本発明は、結着樹脂及び顔料を含有するトナー粒子を有するトナー(前記トナー粒子が、イオン性官能基を有しpKaが6.0以上9.0以下である樹脂を含む場合を除く。)であって、
前記トナー粒子が、有機ケイ素重合体を含有する表層を有し、
前記顔料が、塩基性部位を有する有機色素を含有し、
前記塩基性部位を有する有機色素が、後述の式(1)で示される構造を有し、
前記顔料のpKbが、3.0以上7.0以下である、
ことを特徴とするトナーである。
(前記pKbは、前記顔料1.0質量部、トルエン14.0質量部及びエタノール6.0質量部を混合し、0.8mmガラスビーズ30.0質量部と共にペイントシェーカーで3hr分散して得られた分散液を0.1mol/L HCl/EtOH中和試験によって測定されたpKbである。
前記イオン性官能基を有しpKaが6.0以上9.0以下である樹脂0.100gを250mLのトールビーカーに精秤し、THF150mLを加え、30分かけて溶解し、この溶液にpH電極を入れ、サンプルのTHF溶液のpHを読み取り、その後、0.1mol/L水酸化カリウムエチルアルコール溶液を10μLずつ添加し、その都度pHを読み取り、滴定を行い、pHが10以上となり、30μL添加してもpHの変化がなくなるまで0.1mol/L水酸化カリウムエチルアルコール溶液を加え、得られた結果から0.1mol/L水酸化カリウムエチルアルコール溶液添加量に対するpHをプロットし、滴定曲線を得、得られた滴定曲線からpH変化の傾きが一番大きいところを中和点とする。前記pKaは、前記中和点までに必要とした0.1mol/L水酸化カリウムエチルアルコール溶液量の半分量でのpHと同じ値であり、滴定曲線から半分量でのpHを読み取る。)
また、本発明は、像担持体に接触する帯電部材を用いて該像担持体を帯電する帯電工程、
前記像担持体に静電潜像を形成する静電潜像形成工程、
前記静電潜像を、トナーを用いて現像し、トナー像を形成する現像工程、
前記トナー像を、中間転写体を介して記録媒体に転写する転写工程、及び
前記記録媒体に転写された前記トナー像を加熱定着する工程、
を有する画像形成方法であって、
前記トナーとして上記構成のトナーを用いることを特徴とする画像形成方法である。
The present invention is a toner having toner particles containing a binder resin and a pigment (excluding the case where the toner particles contain a resin having an ionic functional group and a pKa of 6.0 or more and 9.0 or less). ) and
the toner particles having a surface layer containing an organosilicon polymer;
the pigment contains an organic dye having a basic site,
The organic dye having a basic moiety has a structure represented by the following formula (1),
The pKb of the pigment is 3.0 or more and 7.0 or less .
This toner is characterized by:
(The pKb is obtained by mixing 1.0 parts by mass of the pigment, 14.0 parts by mass of toluene and 6.0 parts by mass of ethanol, and dispersing the mixture together with 30.0 parts by mass of 0.8 mm glass beads with a paint shaker for 3 hours. is the pKb measured by the 0.1 mol/L HCl/EtOH neutralization test of the dispersion.
Accurately weigh 0.100 g of the resin having an ionic functional group and a pKa of 6.0 or more and 9.0 or less in a 250 mL tall beaker, add 150 mL of THF, dissolve over 30 minutes, and add a pH electrode to this solution. , read the pH of the THF solution of the sample, then add 10 μL of 0.1 mol / L potassium hydroxide ethyl alcohol solution at a time, read the pH each time, perform titration, pH becomes 10 or more, add 30 μL Add 0.1 mol/L potassium hydroxide ethyl alcohol solution until there is no change in pH, and plot the pH against the amount of 0.1 mol/L potassium hydroxide ethyl alcohol solution added from the obtained results to obtain a titration curve. The neutralization point is defined as the point where the slope of the pH change is greatest from the obtained titration curve. The pKa is the same value as the pH at half the amount of the 0.1 mol/L potassium hydroxide ethyl alcohol solution required up to the neutralization point, and the pH at half the amount is read from the titration curve. )
The present invention also provides a charging step of charging an image carrier using a charging member that contacts the image carrier;
an electrostatic latent image forming step of forming an electrostatic latent image on the image carrier;
a developing step of developing the electrostatic latent image with toner to form a toner image;
a transfer step of transferring the toner image onto a recording medium via an intermediate transfer member; and
heat-fixing the toner image transferred onto the recording medium;
An image forming method comprising
The image forming method is characterized in that the toner having the above composition is used as the toner.
本発明によれば、耐久を通して転写性と、再転写抑制に優れるトナーを提供するものである。 According to the present invention, it is possible to provide a toner that is excellent in transferability and retransfer suppression through durability.
本発明者らは、鋭意検討の結果、結着樹脂および顔料を含有するトナー粒子を有するトナーであって、トナー粒子は有機ケイ素重合体を含有する表層を有し、顔料は3.0以上7.0以下のpKbを有することで上記課題を解決するに至った。 As a result of intensive studies, the present inventors have found a toner having toner particles containing a binder resin and a pigment, wherein the toner particles have a surface layer containing an organosilicon polymer, and the pigment is 3.0 or more. By having a pKb of 0.0 or less, the above problems have been solved.
前記pKbは、顔料1.0質量部、トルエン14.0質量部及びエタノール6.0質量部を混合し、0.8mmガラスビーズ30.0質量部と共にペイントシェーカーで3hr分散して得られた分散液を0.1mol/L HCl/EtOH中和試験によって測定されたpKbである。詳細な測定方法に関しては後述する。 The pKb is a dispersion obtained by mixing 1.0 parts by mass of a pigment, 14.0 parts by mass of toluene and 6.0 parts by mass of ethanol, and dispersing the mixture together with 30.0 parts by mass of 0.8 mm glass beads with a paint shaker for 3 hours. pKb measured by 0.1 mol/L HCl/EtOH neutralization test. A detailed measurement method will be described later.
本発明者らは、有機ケイ素重合体を含有するトナー粒子を有するトナーを検討し、トナーの付着力を下げることで、転写性を改善し高画質化を図ってきた。そしてさらに顔料のpKbを3.0以上7.0以下に制御することで再転写抑制の向上という予期しない効果が得られることを見出した。 The present inventors have investigated a toner having toner particles containing an organosilicon polymer, and have attempted to improve the transferability and the image quality by reducing the adhesion force of the toner. Furthermore, they have found that by controlling the pKb of the pigment to 3.0 or more and 7.0 or less, an unexpected effect of improving retransfer suppression can be obtained.
本発明のトナーによって再転写抑制が向上するメカニズムは明らかではないが、以下のように推察している。 Although the mechanism by which the toner of the present invention improves retransfer suppression is not clear, it is speculated as follows.
再転写は、上流側の画像形成部で中間転写体に転写(1次転写)されたトナーが、下流側の画像形成部で感光体の非画像部の電位部を通過する際に放電が生じ、ネガからポジに極性が反転することで感光体上に転移してしまうことで発生すると考えられる。 Retransfer occurs when the toner transferred (primary transfer) onto the intermediate transfer member in the image forming section on the upstream side passes through the potential portion of the non-image portion of the photoreceptor in the image forming section on the downstream side. , is considered to occur because the polarity is reversed from negative to positive and transferred onto the photoreceptor.
本発明のトナーの有機ケイ素重合体を含有する表層はネガ性であり、pKbが3.0以上7.0以下の顔料はポジ性を示すと考えられる。上記組み合わせの場合、トナーが放電を受けた場合でもすみやかにトナー粒子内およびトナー粒子間で電荷の授受が行われ、トナー表面のポジ化を抑制でき再転写抑制が良好になると考えている。 It is considered that the surface layer containing the organosilicon polymer of the toner of the present invention is negative, and the pigment having a pKb of 3.0 to 7.0 is positive. In the case of the above combination, even when the toner is discharged, it is believed that the transfer of electric charge occurs immediately within the toner particles and between the toner particles, so that the toner surface can be prevented from becoming positive and the retransfer can be effectively suppressed.
pKbが3.0未満である場合、ポジ性が強すぎるためトナーが帯電しにくくなり転写性が悪化してしまう。一方、pKbが7.0より大きい場合はポジ性が弱く、トナー粒子内およびトナー粒子間で電荷の授受が速やかに行われず再転写抑制が悪化してしまう。顔料のpKbは、4.5以上6.5以下であることがより好ましい。 If the pKb is less than 3.0, the positive property is too strong and the toner becomes difficult to be charged, resulting in poor transferability. On the other hand, when the pKb is more than 7.0, the positive property is weak, and the transfer of charges within and between the toner particles does not occur quickly, resulting in deterioration of retransfer inhibition. More preferably, the pKb of the pigment is 4.5 or more and 6.5 or less.
[有機ケイ素重合体]
本発明の有機ケイ素重合体は、材料の選択として有機ケイ素重合体のケイ素原子に直接結合している炭素原子の数や炭素鎖長などによって極性を調整することが可能である。トナー粒子が、有機ケイ素重合体を含有する表層を有し、該有機ケイ素重合体のケイ素原子に直接結合している炭素原子の数が1個以上3個以下(好ましくは1個以上2個以下、より好ましくは1個)であることが好ましい。
[Organosilicon polymer]
The polarity of the organosilicon polymer of the present invention can be adjusted by selecting materials such as the number of carbon atoms directly bonded to the silicon atoms of the organosilicon polymer and the length of the carbon chain. The toner particles have a surface layer containing an organosilicon polymer, and the number of carbon atoms directly bonded to the silicon atoms of the organosilicon polymer is 1 to 3 (preferably 1 to 2). , more preferably one).
また、有機ケイ素重合体を含有する表層の凸凹形状や凸間を繋ぐネットワーク構造の調整などにより、極性を制御することが可能である。 In addition, the polarity can be controlled by adjusting the uneven shape of the surface layer containing the organosilicon polymer and adjusting the network structure connecting the protrusions.
これらの調整は、有機ケイ素重合体を添加するタイミングや形態、有機ケイ素重合体を前処理する際のpH、温度、時間などによって調整可能である。 These adjustments can be made by adjusting the timing and form of addition of the organosilicon polymer, and the pH, temperature, time, etc. when pretreating the organosilicon polymer.
以下に有機ケイ素重合体を含有する表層の形成工程について具体例を説明するがこれに限定されるわけではない。 A specific example of the process of forming the surface layer containing the organosilicon polymer will be described below, but the process is not limited to this.
まず、結着樹脂及び顔料を含有する、トナーのコア粒子を作製して水系媒体に分散し、コア粒子分散液を得る。この時のコア粒子濃度は、コア粒子分散液総量に対して、コア粒子の固形分が10質量%以上40質量%以下であることが好ましい。そして、該コア粒子分散液の温度は35℃以上に調整しておくことが好ましい。また、該コア粒子分散液のpHは下記に述べる有機ケイ素化合物の縮合が進みにくいpHに調整することが好ましい。有機ケイ素重合体の縮合が進みにくいpHは物質によって異なるため、最も反応が進みにくいpHを中心として、±0.5以内が好ましい。 First, toner core particles containing a binder resin and a pigment are prepared and dispersed in an aqueous medium to obtain a core particle dispersion. At this time, the core particle concentration is preferably such that the solid content of the core particles is 10% by mass or more and 40% by mass or less with respect to the total amount of the core particle dispersion. The temperature of the core particle dispersion is preferably adjusted to 35° C. or higher. Further, it is preferable to adjust the pH of the core particle dispersion to a pH at which condensation of the organosilicon compound described below does not easily proceed. Since the pH at which the condensation of the organosilicon polymer is difficult to proceed differs depending on the substance, it is preferably within ±0.5 around the pH at which the reaction is most difficult to proceed.
一方、有機ケイ素化合物は加水分解処理を行ったものを用いることが好ましい。例えば、有機ケイ素化合物の前処理として別容器で加水分解しておく方法が挙げられる。加水分解の仕込み濃度は有機ケイ素化合物の量を100質量部とした場合、イオン交換水やRO水などイオン分を除去した水40質量部以上500質量部以下であることが好ましく、より好ましくは水100質量部以上400質量部以下である。 On the other hand, it is preferable to use the organosilicon compound that has been hydrolyzed. For example, as a pretreatment of the organosilicon compound, hydrolysis may be carried out in a separate container. When the amount of the organosilicon compound is 100 parts by mass, the charge concentration for hydrolysis is preferably 40 parts by mass or more and 500 parts by mass or less of water from which ions have been removed, such as ion-exchanged water or RO water, and more preferably water. It is 100 mass parts or more and 400 mass parts or less.
加水分解の条件としては、好ましくは、pHが2以上7以下、温度が15℃以上80℃以下、時間が30分以上600分以下である。 The hydrolysis conditions are preferably pH 2 or more and 7 or less, temperature 15° C. or more and 80° C. or less, and time 30 minutes or more and 600 minutes or less.
得られた加水分解液とコア粒子分散液とを混合して縮合に適したpH(好ましくは6以上12以下、又は1以上3以下、より好ましくは8以上12以下)に調整することで、有機ケイ素化合物を縮合させながらトナーのコア粒子表面に表層付けすることができる。縮合と表層付けは35℃以上で60分間以上取ることが好ましい。また、縮合に適したpHに調整する前に35℃以上で保持する時間を調整することで表面のマクロ構造を調整可能であり、3分以上120分以下が好ましい。 By mixing the obtained hydrolyzate and the core particle dispersion and adjusting the pH to a value suitable for condensation (preferably 6 or more and 12 or less, or 1 or more and 3 or less, more preferably 8 or more and 12 or less), organic The silicon compound can be condensed to form a surface layer on the core particle surface of the toner. Condensation and surface layering are preferably carried out at 35° C. or higher for 60 minutes or longer. In addition, the surface macrostructure can be adjusted by adjusting the holding time at 35° C. or higher before adjustment to a pH suitable for condensation, and the time is preferably 3 minutes or more and 120 minutes or less.
上記方法により、有機ケイ素重合体中の反応残基が減って-Si-O-Si-構造の比率が増加することで強固なネットワークが形成されると考えられる。 It is believed that the above method reduces the reactive residues in the organosilicon polymer and increases the ratio of the —Si—O—Si— structure, thereby forming a strong network.
本発明のトナーは、有機ケイ素重合体の含有量が0.5質量%以上10.0質量%以下であることが好ましい。より好ましくは1.0質量%以上7.0質量%以下である。含有量が上記範囲にあることでトナーの耐久性を向上することができる。有機ケイ素重合体の含有量は有機ケイ素重合体形成に用いる有機ケイ素化合物の種類及び量、有機ケイ素重合体形成時のトナー粒子の製造方法、反応温度、反応時間、反応溶媒及びpHによって制御することができる。有機ケイ素重合体の含有量の測定方法は後述する。 In the toner of the present invention, the content of the organosilicon polymer is preferably 0.5% by mass or more and 10.0% by mass or less. More preferably, it is 1.0% by mass or more and 7.0% by mass or less. When the content is within the above range, durability of the toner can be improved. The content of the organosilicon polymer is controlled by the type and amount of the organosilicon compound used to form the organosilicon polymer, the method of producing toner particles during the formation of the organosilicon polymer, reaction temperature, reaction time, reaction solvent and pH. can be done. A method for measuring the content of the organosilicon polymer will be described later.
本発明のトナーは、有機ケイ素重合体の固着率が90.0%以上であることが好ましい。固着率が上範囲であれば有機ケイ素重合体の剥がれや脱離が少なく、カートリッジ内における部材に融着しないため、耐久を通してスジが良化する。有機ケイ素重合体の固着率の測定方法は後述する。 In the toner of the present invention, the fixation rate of the organosilicon polymer is preferably 90.0% or more. If the fixation rate is in the upper range, peeling and detachment of the organosilicon polymer is small, and since it is not fused to members in the cartridge, streaks are improved throughout the durability. A method for measuring the fixation rate of the organosilicon polymer will be described later.
有機ケイ素重合体は、下記式(RaT3)で表される部分構造を有する重合体であることが好ましい。
Ra-SiO3/2 (RaT3)
(式中、Raは、炭素数が1以上6以下の炭化水素基、アリール基、又は下記式(i)あるいは式(ii)で表される構造を表す。)
The organosilicon polymer is preferably a polymer having a partial structure represented by the following formula (R a T3).
R a —SiO 3/2 (R a T3)
(In the formula, R a represents a hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms, an aryl group, or a structure represented by the following formula (i) or formula (ii).)
有機ケイ素重合体が上記部分構造を有することで、トナー表面の電荷が速やかに流れ、トナーの帯電立ち上がりが良化する。その結果ベタ画像を出力した直後でも現像ローラ上のトナーが供給されベタ追従性が良化する。 Since the organosilicon polymer has the above partial structure, the charge on the surface of the toner flows quickly, and the charging rise of the toner is improved. As a result, the toner on the developing roller is supplied even immediately after the solid image is output, and the solid followability is improved.
上記式(RaT3)中のSi原子の4個の原子価について1個はRaと、残り3個はO原子と結合している。O原子は、原子価2個がいずれもSiと結合している状態、つまり、シロキサン結合(Si-O-Si)を構成する。有機ケイ素重合体としてのSi原子とO原子を考えると、Si原子2個でO原子3個を有することになるため、-SiO3/2と表現される。 Of the four valences of Si atoms in the above formula (R a T3), one is bonded to R a and the remaining three are bonded to O atoms. The O atom forms a state in which both of its two valences are bonded to Si, that is, a siloxane bond (Si--O--Si). Considering Si atoms and O atoms as an organosilicon polymer, since it has two Si atoms and three O atoms, it is expressed as —SiO 3/2 .
式(RaT3)中の、シロキサン系重合体部-SiO3/2の存在は、トナー粒子のテトラヒドロフラン不溶分の29Si-NMRの測定によって確認できる。また式(i)および式(ii)で表されるビニル系重合体部の存在は、トナー粒子のテトラヒドロフラン不溶分の13C-NMRの測定によって確認できる。 The presence of the siloxane-based polymer moiety —SiO 3/2 in the formula (R a T3) can be confirmed by 29 Si-NMR measurement of the tetrahydrofuran-insoluble portion of the toner particles. The presence of the vinyl polymer moiety represented by formula (i) and formula (ii) can be confirmed by 13 C-NMR measurement of the tetrahydrofuran-insoluble portion of the toner particles.
本発明に用いることのできる有機ケイ素重合体の代表的な製造例としては、ゾルゲル法と呼ばれる方法が挙げられる。ゾルゲル法は液体原料を出発原料に用いて、加水分解及び縮合重合させ、ゾル状態を経て、ゲル化する方法であり、ガラス、セラミックス、有機-無機ハイブリット、ナノコンポジットを合成する方法に用いられる。この製造方法を用いれば、表層、繊維、バルク体、微粒子などの種々の形状の機能性材料を液相から低温で作製することができる。 A typical production example of the organosilicon polymer that can be used in the present invention is a method called a sol-gel method. The sol-gel method is a method in which a liquid raw material is used as a starting material, hydrolyzed and condensation-polymerized, and then gelated through a sol state, and is used in a method for synthesizing glass, ceramics, organic-inorganic hybrids, and nanocomposites. By using this production method, functional materials in various shapes such as surface layers, fibers, bulk bodies, and fine particles can be produced from the liquid phase at low temperatures.
トナー粒子の表層に存在する有機ケイ素重合体は、具体的には、アルコキシシランに代表されるケイ素化合物の加水分解及び縮重合によって生成されることが好ましい。 Specifically, the organosilicon polymer present on the surface layer of the toner particles is preferably produced by hydrolysis and polycondensation of a silicon compound represented by alkoxysilane.
この有機ケイ素重合体を含有する表層をトナー粒子に設けることによって、環境安定性が向上し、かつ、長期使用時におけるトナーの性能低下が生じにくく、保存安定性に優れたトナーを得ることができる。 By providing the surface layer containing the organosilicon polymer on the toner particles, it is possible to obtain a toner with improved environmental stability, less deterioration in toner performance during long-term use, and excellent storage stability. .
さらに、ゾルゲル法は、液体から出発し、その液体をゲル化することによって材料を形成しているため、様々な微細構造及び形状をつくることができる。特に、トナー粒子が水系媒体中で製造される場合には、有機ケイ素化合物のシラノール基のような親水基による親水性によってトナー粒子の表面に析出させやすくなる。上記微細構造及び形状は反応温度、反応時間、反応溶媒、pHや有機金属化合物の種類及び量などによって調整することができる。 Furthermore, the sol-gel method starts from a liquid and forms a material by gelling the liquid, so various microstructures and shapes can be produced. In particular, when the toner particles are produced in an aqueous medium, the particles are easily precipitated on the surface of the toner particles due to the hydrophilicity of the hydrophilic group such as the silanol group of the organosilicon compound. The fine structure and shape can be adjusted by the reaction temperature, reaction time, reaction solvent, pH, the type and amount of the organometallic compound, and the like.
本発明における前記有機ケイ素重合体は、下記式(Z)で表される構造を有する有機ケイ素化合物を縮重合させて得られるものであることが好ましい。 The organosilicon polymer in the present invention is preferably obtained by condensation polymerization of an organosilicon compound having a structure represented by the following formula (Z).
R1の炭化水素基により疎水性を向上することができ、環境安定性に優れたトナー粒子を得ることができる。また、炭化水素基として芳香族炭化水素基であるアリール基、例えばフェニル基を用いることもできる。R1の疎水性が大きい場合、様々な環境において帯電量変動が大きくなる傾向を示すことから、環境安定性を鑑みてR1は炭素数1以上3以下の炭化水素基であることがより好ましい。 Hydrophobicity can be improved by the hydrocarbon group of R 1 , and toner particles with excellent environmental stability can be obtained. In addition, an aryl group that is an aromatic hydrocarbon group such as a phenyl group can also be used as the hydrocarbon group. When the hydrophobicity of R 1 is high, the variation in charge amount tends to increase in various environments. Therefore, in view of environmental stability, R 1 is more preferably a hydrocarbon group having 1 to 3 carbon atoms. .
R2、R3及びR4は、それぞれ独立して、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、アセトキシ基、又は、アルコキシ基である(以下、反応基ともいう)。これらの反応基が加水分解、付加重合及び縮重合させて架橋構造を形成し、耐部材汚染及び現像耐久性に優れたトナーを得ることができる。加水分解性が室温で穏やかであり、トナー粒子の表面への析出性と被覆性の観点から、アルコキシ基であることが好ましく、メトキシ基やエトキシ基であることがより好ましい。また、R2、R3及びR4の加水分解、付加重合及び縮合重合は、反応温度、反応時間、反応溶媒及びpHによって制御することができる。 R 2 , R 3 and R 4 are each independently a halogen atom, a hydroxy group, an acetoxy group, or an alkoxy group (hereinafter also referred to as a reactive group). These reactive groups are hydrolyzed, addition-polymerized and polycondensed to form a cross-linked structure, and a toner excellent in member contamination resistance and development durability can be obtained. It is preferably an alkoxy group, and more preferably a methoxy group or an ethoxy group, from the viewpoints of moderate hydrolyzability at room temperature and deposition and coating properties on the surface of the toner particles. Also, the hydrolysis, addition polymerization and condensation polymerization of R 2 , R 3 and R 4 can be controlled by reaction temperature, reaction time, reaction solvent and pH.
本発明に用いられる有機ケイ素重合体を得るには、上記に示す式(Z)中のR1を除く一分子中に3つの反応基(R2、R3及びR4)を有する有機ケイ素化合物(以下、三官能性シランともいう)を1種又は複数種を組み合わせて用いるとよい。 To obtain the organosilicon polymer used in the present invention, an organosilicon compound having three reactive groups (R 2 , R 3 and R 4 ) in one molecule excluding R 1 in the above formula (Z) (hereinafter also referred to as trifunctional silane) may be used singly or in combination.
上記式(Z)としては以下のものが挙げられる。 Examples of the above formula (Z) include the following.
ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルジエトキシメトキシシラン、ビニルエトキシジメトキシシラン、ビニルトリクロロシラン、ビニルメトキシジクロロシラン、ビニルエトキシジクロロシラン、ビニルジメトキシクロロシラン、ビニルメトキシエトキシクロロシラン、ビニルジエトキシクロロシラン、ビニルトリアセトキシシラン、ビニルジアセトキシメトキシシラン、ビニルジアセトキシエトキシシラン、ビニルアセトキシジメトキシシラン、ビニルアセトキシメトキシエトキシシラン、ビニルアセトキシジエトキシシラン、ビニルトリヒドロキシシラン、ビニルメトキシジヒドロキシシラン、ビニルエトキシジヒドロキシシラン、ビニルジメトキシヒドロキシシラン、ビニルエトキシメトキシヒドロキシシラン、ビニルジエトキシヒドロキシシラン、の如き三官能性のビニルシラン;アリルトリメトキシシラン、アリルトリエトキシシラン、アリルジエトキシメトキシシラン、アリルエトキシジメトキシシラン、アリルトリクロロシラン、アリルメトキシジクロロシラン、アリルエトキシジクロロシラン、アリルジメトキシクロロシラン、アリルメトキシエトキシクロロシラン、アリルジエトキシクロロシラン、アリルトリアセトキシシラン、アリルジアセトキシメトキシシラン、アリルジアセトキシエトキシシラン、アリルアセトキシジメトキシシラン、アリルアセトキシメトキシエトキシシラン、アリルアセトキシジエトキシシラン、アリルトリヒドロキシシラン、アリルメトキシジヒドロキシシラン、アリルエトキシジヒドロキシシラン、アリルジメトキシヒドロキシシラン、アリルエトキシメトキシヒドロキシシラン、アリルジエトキシヒドロキシシラン、の如き三官能性のアリルシラン;p-スチリルトリメトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、メチルジエトキシメトキシシラン、メチルエトキシジメトキシシラン、メチルトリクロロシラン、メチルメトキシジクロロシラン、メチルエトキシジクロロシラン、メチルジメトキシクロロシラン、メチルメトキシエトキシクロロシラン、メチルジエトキシクロロシラン、メチルトリアセトキシシラン、メチルジアセトキシメトキシシラン、メチルジアセトキシエトキシシラン、メチルアセトキシジメトキシシラン、メチルアセトキシメトキシエトキシシラン、メチルアセトキシジエトキシシラン、メチルトリヒドロキシシラン、メチルメトキシジヒドロキシシラン、メチルエトキシジヒドロキシシラン、メチルジメトキシヒドロキシシラン、メチルエトキシメトキシヒドロキシシラン、メチルジエトキシヒドロキシシラン、の如き三官能性のメチルシラン;エチルトリメトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、エチルトリクロロシラン、エチルトリアセトキシシラン、エチルトリヒドロキシシラン、の如き三官能性のエチルシラン;プロピルトリメトキシシラン、プロピルトリエトキシシラン、プロピルトリクロロシラン、プロピルトリアセトキシシラン、プロピルトリヒドロキシシラン、の如き三官能性のプロピルシラン;ブチルトリメトキシシラン、ブチルトリエトキシシラン、ブチルトリクロロシラン、ブチルトリアセトキシシラン、ブチルトリヒドロキシシラン、の如き三官能性のブチルシラン;ヘキシルトリメトキシシラン、ヘキシルトリエトキシシラン、ヘキシルトリクロロシラン、ヘキシルトリアセトキシシラン、ヘキシルトリヒドロキシシラン、の如き三官能性のヘキシルシラン;フェニルトリメトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、フェニルトリクロロシラン、フェニルトリアセトキシシラン、フェニルトリヒドロキシシランの如き三官能性のフェニルシラン。有機ケイ素化合物は単独で用いても、或いは2種類以上を複合して用いてもよい。 Vinyltrimethoxysilane, Vinyltriethoxysilane, Vinyldiethoxymethoxysilane, Vinylethoxydimethoxysilane, Vinyltrichlorosilane, Vinylmethoxydichlorosilane, Vinylethoxydichlorosilane, Vinyldimethoxychlorosilane, Vinylmethoxyethoxychlorosilane, Vinyldiethoxychlorosilane, Vinyl Triacetoxysilane, Vinyldiacetoxymethoxysilane, Vinyldiacetoxyethoxysilane, Vinylacetoxydimethoxysilane, Vinylacetoxymethoxyethoxysilane, Vinylacetoxydiethoxysilane, Vinyltrihydroxysilane, Vinylmethoxydihydroxysilane, Vinylethoxydihydroxysilane, Vinyldimethoxysilane trifunctional vinylsilanes such as hydroxysilane, vinylethoxymethoxyhydroxysilane, vinyldiethoxyhydroxysilane; allyltrimethoxysilane, allyltriethoxysilane, allyldiethoxymethoxysilane, allylethoxydimethoxysilane, allyltrichlorosilane, allylmethoxysilane; dichlorosilane, allylethoxydichlorosilane, allyldimethoxychlorosilane, allylmethoxyethoxychlorosilane, allyldiethoxychlorosilane, allyltriacetoxysilane, allyldiacetoxymethoxysilane, allyldiacetoxyethoxysilane, allylacetoxydimethoxysilane, allylacetoxymethoxyethoxysilane, trifunctional allylsilanes such as allylacetoxydiethoxysilane, allyltrihydroxysilane, allylmethoxydihydroxysilane, allylethoxydihydroxysilane, allyldimethoxyhydroxysilane, allylethoxymethoxyhydroxysilane, allyldiethoxyhydroxysilane; p-styryltri Methoxysilane, Methyltrimethoxysilane, Methyltriethoxysilane, Methyldiethoxymethoxysilane, Methylethoxydimethoxysilane, Methyltrichlorosilane, Methylmethoxydichlorosilane, Methylethoxydichlorosilane, Methyldimethoxychlorosilane, Methylmethoxyethoxychlorosilane, Methyldiethoxy chlorosilane, methyltriacetoxysilane, methyldiacetoxymethoxysilane, methyldiacetoxyethoxysilane, methylacetoxydimethoxysilane, methylacetoxymethoxyethoxysilane, methylacetoxydiethoxysilane, trifunctional methylsilanes such as methyltrihydroxysilane, methylmethoxydihydroxysilane, methylethoxydihydroxysilane, methyldimethoxyhydroxysilane, methylethoxymethoxyhydroxysilane, methyldiethoxyhydroxysilane; ethyltrimethoxysilane, ethyltriethoxysilane, trifunctional ethylsilanes such as ethyltrichlorosilane, ethyltriacetoxysilane, ethyltrihydroxysilane; trifunctional such as propyltrimethoxysilane, propyltriethoxysilane, propyltrichlorosilane, propyltriacetoxysilane, propyltrihydroxysilane; trifunctional butylsilanes such as butyltrimethoxysilane, butyltriethoxysilane, butyltrichlorosilane, butyltriacetoxysilane, butyltrihydroxysilane; hexyltrimethoxysilane, hexyltriethoxysilane, hexyltrichlorosilane; , hexyltriacetoxysilane, hexyltrihydroxysilane; trifunctional phenylsilanes such as phenyltrimethoxysilane, phenyltriethoxysilane, phenyltrichlorosilane, phenyltriacetoxysilane, phenyltrihydroxysilane; Silane. The organosilicon compounds may be used alone or in combination of two or more.
加水分解重縮合の結果、前記式(Z)を満たす有機ケイ素化合物の含有量は、有機ケイ素重合体中の50モル%以上が好ましく、より好ましくは60モル%以上である。 As a result of hydrolytic polycondensation, the content of the organosilicon compound satisfying the formula (Z) is preferably 50 mol % or more, more preferably 60 mol % or more, in the organosilicon polymer.
また、加水分解重縮合の結果、前記式(Z)の構造を有する有機ケイ素化合物と共に、一分子中に4つの反応基を有する有機ケイ素化合物(四官能性シラン)、一分子中に3つの反応基を有する有機ケイ素化合物(三官能性シラン)、一分子中に2つの反応基を有する有機ケイ素化合物(二官能性シラン)または1つの反応基を有する有機ケイ素化合物(一官能性シラン)を併用して得られた有機ケイ素重合体を用いてもよい。併用してもよい有機ケイ素化合物としては以下のようなものが挙げられる。ジメチルジエトキシシラン、テトラエトキシシラン、ヘキサメチルジシラザン、3-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3-グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、3-グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、3-グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、2-(3,4-エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、3-メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、3-メタクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン、3-メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、3-アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3-アミノプロピルトリメトキシシラン、3-アミノプロピルトリエメトキシシラン、N-2-(アミノエチル)-3-アミノプロピルトリメトキシシラン、N-2-(アミノエチル)-3-アミノプロピルトリエトキシシラン、N-2-(アミノエチル)-3-アミノプロピルメチルジメトキシシラン、N-フェニル-3-アミノプロピルトリメトキシシラン、3-ウレイドプロピルトリエトキシシラン、3-クロロプロピルトリメトキシシラン、3-アニリノプロピルトリメトキシシラン、3-メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン、3-メルカプトプロピルトリメトキシシラン、3-メルカプトプロピルトリエトキシシラン、ビス(トリエトキシシリルプロピル)テトラスルフィド、トリメチルシリルクロライド、トリエチルシリルクロライド、トリイソプロピルシリルクロライド、t-ブチルジメチルシリルクロライド、N,N‘-ビス(トリメチルシリル)ウレア、N,O-ビス(トリメチルシリル)トリフロロアセトアミド、トリメチルシリルトリフロロメタンスルホネート、1,3-ジクロロ-1,1,3,3-テトライソプロピルジシロキサン、トリメチルシリルアセチレン、ヘキサメチルジシラン、3-イソシアネートプロピルトリエトキシシラン、テトライソシアネートシラン、メチルトリイソシアネートシラン、ビニルトリイソシアネートシラン。 Further, as a result of hydrolytic polycondensation, an organosilicon compound having the structure of the formula (Z) and an organosilicon compound having four reactive groups in one molecule (tetrafunctional silane), three reactions in one molecule A combination of an organosilicon compound having a group (trifunctional silane), an organosilicon compound having two reactive groups in one molecule (bifunctional silane), or an organosilicon compound having one reactive group (monofunctional silane) You may use the organosilicon polymer obtained by carrying out. Examples of organic silicon compounds that may be used in combination include the following. dimethyldiethoxysilane, tetraethoxysilane, hexamethyldisilazane, 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropylmethyldimethoxysilane, 3-glycidoxypropylmethyldiethoxysilane, 3-glycidoxy propyltriethoxysilane, 2-(3,4-epoxycyclohexyl)ethyltrimethoxysilane, 3-methacryloxypropylmethyldimethoxysilane, 3-methacryloxypropylmethyldiethoxysilane, 3-methacryloxypropyltriethoxysilane, 3- Acryloxypropyltrimethoxysilane, 3-aminopropyltrimethoxysilane, 3-aminopropyltriemethoxysilane, N-2-(aminoethyl)-3-aminopropyltrimethoxysilane, N-2-(aminoethyl)-3 -aminopropyltriethoxysilane, N-2-(aminoethyl)-3-aminopropylmethyldimethoxysilane, N-phenyl-3-aminopropyltrimethoxysilane, 3-ureidopropyltriethoxysilane, 3-chloropropyltrimethoxysilane Silane, 3-anilinopropyltrimethoxysilane, 3-mercaptopropylmethyldimethoxysilane, 3-mercaptopropyltrimethoxysilane, 3-mercaptopropyltriethoxysilane, bis(triethoxysilylpropyl)tetrasulfide, trimethylsilyl chloride, triethylsilyl chloride, triisopropylsilyl chloride, t-butyldimethylsilyl chloride, N,N'-bis(trimethylsilyl)urea, N,O-bis(trimethylsilyl)trifluoroacetamide, trimethylsilyltrifluoromethanesulfonate, 1,3-dichloro-1 , 1,3,3-tetraisopropyldisiloxane, trimethylsilylacetylene, hexamethyldisilane, 3-isocyanatopropyltriethoxysilane, tetraisocyanatosilane, methyltriisocyanatosilane, vinyltriisocyanatosilane.
本発明において、有機ケイ素重合体を含有する表層とコアの部分は、隙間なく接していることが好ましい。これにより、トナー粒子の表層よりも内部の樹脂成分や離型剤等によるブリードの発生が抑えられ、保存安定性、環境安定性及び現像耐久性に優れたトナーを得ることができる。 In the present invention, the surface layer containing the organosilicon polymer and the core portion are preferably in contact with each other without any gap. As a result, the occurrence of bleeding due to the resin component, release agent, etc. inside the toner particles is suppressed from the surface layer of the toner particles, and a toner excellent in storage stability, environmental stability and development durability can be obtained.
表層には上記の有機ケイ素重合体の他に、スチレン-アクリル系共重合体樹脂、ポリエステル樹脂、ウレタン樹脂などの樹脂や各種添加剤などが含有されていてもよい。 The surface layer may contain resins such as styrene-acrylic copolymer resins, polyester resins and urethane resins, various additives, and the like, in addition to the organosilicon polymer described above.
[顔料]
本発明の顔料は表面に塩基性部位を有する表面処理顔料であることが好ましい。具体的には、塩基性部位を有する有機色素(以下、「処理剤」とも言う)を含む顔料、又は、塩基性官能基を有する顔料であることが好ましい。
[Pigment]
The pigment of the present invention is preferably a surface-treated pigment having a basic site on its surface. Specifically, it is preferably a pigment containing an organic dye having a basic site (hereinafter also referred to as a "treatment agent") or a pigment having a basic functional group.
塩基性部位を有する有機色素(処理剤)を含む顔料は、例えば、顔料に塩基性部位を有する有機色素(処理剤)を混合して得ることができる。また、塩基性官能基を有する顔料は、例えば、顔料を直接化学修飾して一部を塩基性化して得ることができる。どちらの態様でも構わないが、顔料のpKbの調整のしやすさ、顔料種への展開のしやすさから塩基性部位を有する有機色素(処理剤)を含む顔料であることが好ましい。 A pigment containing an organic dye (treatment agent) having a basic site can be obtained, for example, by mixing an organic dye (treatment agent) having a basic site with a pigment. A pigment having a basic functional group can be obtained, for example, by directly chemically modifying a pigment to partially basify it. Either mode may be used, but a pigment containing an organic dye (treatment agent) having a basic moiety is preferable because of ease of adjustment of the pKb of the pigment and ease of development into pigment species.
本発明における塩基性部位を有する有機色素(処理剤)は、好ましくは下記式(1)で示される構造を有する。この構造は、アミノ基に由来する塩基性化合物がアルキル基を介して有機色素に結合したものである。 The organic dye (treatment agent) having a basic moiety in the invention preferably has a structure represented by the following formula (1). This structure is obtained by bonding a basic compound derived from an amino group to an organic dye via an alkyl group.
Pは有機色素であり、顔料に吸着可能な構造体であることが好ましい。より好ましくは、Pはフタロシアニン骨格又はキナクリドン骨格を有する有機色素である。具体的には、銅フタロシアニン、亜鉛フタロシアニン、2,9-ジメチルキナクリドン、キナクリドンなどが挙げられる。 P is an organic dye, and preferably has a structure that can be adsorbed on the pigment. More preferably, P is an organic dye having a phthalocyanine skeleton or quinacridone skeleton. Specific examples include copper phthalocyanine, zinc phthalocyanine, 2,9-dimethylquinacridone, and quinacridone.
yは、有機色素に結合した塩基性部位の平均個数(有機色素一分子あたりの平均)であり、1以上4以下(好ましくは2以上4以下)の値である。 y is the average number of basic moieties bound to the organic dye (average per organic dye molecule), and is a value of 1 or more and 4 or less (preferably 2 or more and 4 or less).
R1、R2は、それぞれ独立して水素原子、炭素数1以上4以下の直鎖若しくは分岐のアルキル基、又は、R1及びR2が結合して5員環を形成した構造であることが、立体障害が抑制され処理剤が吸着しやすくなるため好ましい。R1とR2が結合して複素環を形成する場合には、環構造中に式(2)中のNの他に、窒素原子や酸素原子を含んでいてもよい。 R 1 and R 2 each independently represent a hydrogen atom, a linear or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, or a structure in which R 1 and R 2 combine to form a 5-membered ring. However, it is preferable because steric hindrance is suppressed and the treatment agent is easily adsorbed. When R 1 and R 2 combine to form a heterocyclic ring, the ring structure may contain a nitrogen atom or an oxygen atom in addition to N in formula (2).
上記式(1)中の-NR1R2に該当する塩基性官能基の具体的な例としては、1級アミンとしてアミノ基、2級アミンとしてモノメチルアミノ基、モノエチルアミノ基、モノプロピルアミノ基、モノイソプロピルアミノ基、モノブチルアミノ基、モノイソブチルアミノ基、モノ-tert-ブチルアミノ基、モノペンチルアミノ基、モノへキシルアミノ基、3級アミンとしてジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、ジプロピルアミノ基、ジイソプロピルアミノ基、ジブチルアミノ基、ジイソブチルアミノ基、ジ-tert-ブチルアミノ基、ジペンチルアミノ基、ジへキシルアミノ基、メチルエチルアミノ基、メチルプロピルアミノ基、メチルブチルアミノ基、エチルプロピルアミノ基、エチルブチルアミノ基、ピロリジニル基、ピペリジニル基、ピペラジニル基、モルホリノ基、ピローリル基等が挙げられる。 Specific examples of basic functional groups corresponding to —NR 1 R 2 in the above formula (1) include an amino group as a primary amine, and a monomethylamino group, a monoethylamino group and a monopropylamino group as a secondary amine. group, monoisopropylamino group, monobutylamino group, monoisobutylamino group, mono-tert-butylamino group, monopentylamino group, monohexylamino group, dimethylamino group as tertiary amine, diethylamino group, dipropylamino group , diisopropylamino group, dibutylamino group, diisobutylamino group, di-tert-butylamino group, dipentylamino group, dihexylamino group, methylethylamino group, methylpropylamino group, methylbutylamino group, ethylpropylamino group, ethylbutylamino group, pyrrolidinyl group, piperidinyl group, piperazinyl group, morpholino group, pyrrolyl group and the like.
上記の通り、塩基性化合物に由来する構造を有する顔料は、塩基性官能基を有する顔料であってもよい。該塩基性官能基は、下記式(2)で示されることが好ましい。 As described above, the pigment having a structure derived from a basic compound may be a pigment having a basic functional group. The basic functional group is preferably represented by the following formula (2).
式(2)中、*は該顔料との結合部位を表し、zは1又は2である。R3、R4は、それぞれ独立に、水素原子、直鎖若しくは分岐のアルキル基、又はR3とR4が結合して(好ましくは炭素数3以上6以下の)複素環を形成するのに必要な基を示す。 In formula (2), * represents a binding site with the pigment, and z is 1 or 2. R 3 and R 4 each independently represent a hydrogen atom, a linear or branched alkyl group, or R 3 and R 4 combine to form a heterocyclic ring (preferably having 3 to 6 carbon atoms) Indicate the required groups.
R3、R4の好ましい態様などは、上記R1、R2と同様である。-NR3R4に該当する基についての態様も、上記-NR1R2に該当する官能基と同様である。 Preferred embodiments of R 3 and R 4 are the same as those of R 1 and R 2 above. The mode of the group corresponding to -NR 3 R 4 is also the same as the functional group corresponding to -NR 1 R 2 above.
塩基性官能基を有する顔料は、例えば、顔料を直接化学修飾して一部を塩基性化することなどによって得ることができる。具体的な方法としては、フタロシアニン顔料を濃硫酸中でパラホルムアルデヒドとフタルイミドと反応させることによって塩基性化された銅フタロシアニンを得ることができる。 A pigment having a basic functional group can be obtained, for example, by directly chemically modifying a pigment to partially basify it. As a specific method, a basified copper phthalocyanine can be obtained by reacting a phthalocyanine pigment with paraformaldehyde and phthalimide in concentrated sulfuric acid.
塩基性化合物に由来する構造を有する顔料は、塩基性部位を有する有機色素(処理剤)を含む顔料であることが好ましい。塩基性処理顔料に用いることができる顔料としては、以下に列挙した従来公知のものが挙げられる。 The pigment having a structure derived from a basic compound is preferably a pigment containing an organic dye (treatment agent) having a basic site. Pigments that can be used for the basic-treated pigment include conventionally known pigments listed below.
ブラック顔料としては、例えば、カーボンブラックなどが挙げられる。 Examples of black pigments include carbon black.
イエロー顔料としては、例えば、縮合顔料、イソインドリノン化合物、アンスラキノン化合物、アゾ金属錯体メチン化合物、アリルアミド化合物に代表される化合物などが挙げられる。より具体的には、例えば、C.I.Pigment Yellow 3、7、10、12、13、14、15、17、23、24、60、62、74、75、83、93、94、95、99、100、101、104、108、109、110、111、117、123、128、129、138、139、147、148、150、155、166、168、169、177、179、180、181、183、185、191:1、191、192、193、199などが挙げられる。
Examples of yellow pigments include compounds represented by condensation pigments, isoindolinone compounds, anthraquinone compounds, azo metal complex methine compounds, and allylamide compounds. More specifically, for example, C.I. I.
マゼンタ顔料としては、例えば、縮合顔料、ジケトピロロピロール化合物、アントラキノン化合物、キナクリドン化合物、塩基染料レーキ化合物、ナフトール化合物、ベンズイミダゾロン化合物、チオインジゴ化合物、ペリレン化合物などが挙げられる。より具体的には、例えば、C.I.Pigment Red 2、3、5、6、7、23、48:2、48:3、48:4、57:1、81:1、122、146、150、166、169、177、184、185、202、206、220、221、238、254、269、C.I.Pigment Violet19などが挙げられる。 Examples of magenta pigments include condensation pigments, diketopyrrolopyrrole compounds, anthraquinone compounds, quinacridone compounds, basic dye lake compounds, naphthol compounds, benzimidazolone compounds, thioindigo compounds, and perylene compounds. More specifically, for example, C.I. I. Pigment Red 2, 3, 5, 6, 7, 23, 48:2, 48:3, 48:4, 57:1, 81:1, 122, 146, 150, 166, 169, 177, 184, 185, 202, 206, 220, 221, 238, 254, 269, C.I. I. Pigment Violet 19 and the like.
シアン顔料としては、例えば、フタロシアニン化合物、フタロシアニン化合物の誘導体、アントラキノン化合物,塩基染料レーキ化合物などが挙げられる。より具体的には、C.I.Pigment Blue 1、7、15、15:1、15:2、15:3、15:4、60、62、66などが挙げられる。 Examples of cyan pigments include phthalocyanine compounds, derivatives of phthalocyanine compounds, anthraquinone compounds, basic dye lake compounds, and the like. More specifically, C.I. I. Pigment Blue 1, 7, 15, 15:1, 15:2, 15:3, 15:4, 60, 62, 66 and the like.
これらの顔料は1種を単独で又は2種以上を併用して処理剤と混合してもよい。 These pigments may be used singly or in combination of two or more and mixed with the treatment agent.
顔料の含有量はトナー粒子中に1.0質量%以上15.0質量%以下であることが好ましい。より好ましくは3.0質量%以上10.0質量%以下である。 The content of the pigment is preferably 1.0% by mass or more and 15.0% by mass or less in the toner particles. More preferably, it is 3.0% by mass or more and 10.0% by mass or less.
トナー粒子における顔料の含有量に対する有機ケイ素重合体の含有量の比率が0.20以上1.00以下であることが好ましい。上記範囲であることで有機ケイ素重合体がコア粒子に対して密着性が高まり、剥がれを抑えることができるため現像ローラの汚染を防止することができる。そのため、耐久を通して帯電性が安定する。より好ましくは0.30以上0.80以下である。 The ratio of the content of the organosilicon polymer to the content of the pigment in the toner particles is preferably 0.20 or more and 1.00 or less. Within the above range, the adhesion of the organosilicon polymer to the core particles is enhanced, and peeling can be suppressed, so that contamination of the developing roller can be prevented. Therefore, chargeability is stabilized throughout durability. It is more preferably 0.30 or more and 0.80 or less.
本発明においては、顔料の塩基価が0.9mgKOH/g以上3.0mgKOH/g以下であることが好ましく、1.3mgKOH/g以上2.5mgKOH/g以下であることがより好ましい。塩基価が0.9mgKOH/g以上であれば処理剤の絶対量が足りるため、顔料分散性が向上し、着色力が向上しやすい。また、3.0mgKOH/g以下であれば、十分な着色力を維持した上で、耐久性、耐熱保存性が向上し易い。塩基性処理顔料の塩基価は、処理剤の添加量を調整することによって制御することができる。なお、塩基価の測定法については後述する。 In the present invention, the base number of the pigment is preferably 0.9 mgKOH/g or more and 3.0 mgKOH/g or less, more preferably 1.3 mgKOH/g or more and 2.5 mgKOH/g or less. If the base value is 0.9 mgKOH/g or more, the absolute amount of the treating agent is sufficient, so the dispersibility of the pigment is improved, and the coloring power is likely to be improved. Moreover, if it is 3.0 mgKOH/g or less, it is easy to improve durability and heat-resistant storage stability while maintaining sufficient coloring power. The base number of the basic treated pigment can be controlled by adjusting the amount of treatment agent added. The method for measuring the base number will be described later.
本発明における処理剤の製法は、特に限定されず、従来公知の方法により得ることができる。具体的には、特許第4484171号に記載の製法例を本発明の処理剤の製法に適用することができる。 The method for producing the processing agent in the present invention is not particularly limited, and it can be obtained by a conventionally known method. Specifically, the manufacturing method example described in Japanese Patent No. 4484171 can be applied to the manufacturing method of the processing agent of the present invention.
[結着樹脂]
本発明のトナーは、結着樹脂を含有するものである。結着樹脂は特段限定されず、従来公知のものを用いることができる。結着樹脂はビニル系樹脂、ポリエステル樹脂などが好ましく例示できる。ビニル系樹脂、ポリエステル樹脂及びその他の結着樹脂として、以下の樹脂又は重合体が例示できる。
[Binder resin]
The toner of the present invention contains a binder resin. The binder resin is not particularly limited, and conventionally known ones can be used. Preferred examples of the binder resin include vinyl-based resins and polyester resins. Examples of vinyl resins, polyester resins and other binder resins include the following resins or polymers.
ポリスチレン、ポリビニルトルエンのようなスチレン及びその置換体の単重合体;スチレン-プロピレン共重合体、スチレン-ビニルトルエン共重合体、スチレン-ビニルナフタリン共重合体、スチレン-アクリル酸メチル共重合体、スチレン-アクリル酸エチル共重合体、スチレン-アクリル酸ブチル共重合体、スチレン-アクリル酸オクチル共重合体、スチレン-アクリル酸ジメチルアミノエチル共重合体、スチレン-メタクリル酸メチル共重合体、スチレン-メタクリル酸エチル共重合体、スチレン-メタクリル酸ブチル共重合体、スチレン-メタクリ酸ジメチルアミノエチル共重合体、スチレン-ビニルメチルエーテル共重合体、スチレン-ビニルエチルエーテル共重合体、スチレン-ビニルメチルケトン共重合体、スチレン-ブタジエン共重合体、スチレン-イソプレン共重合体、スチレン-マレイン酸共重合体、スチレン-マレイン酸エステル共重合体のようなスチレン系共重合体;ポリメチルメタクリレート、ポリブチルメタクリレート、ポリ酢酸ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリビニルブチラール、シリコーン樹脂、ポリアミド樹脂、エポキシ樹脂、ポリアクリル樹脂、ロジン、変性ロジン、テルペン樹脂、フェノール樹脂、脂肪族又は脂環族炭化水素樹脂、芳香族系石油樹脂。これら結着樹脂は単独或いは混合して使用できる。 Homopolymers of styrene and substituted products thereof such as polystyrene and polyvinyltoluene; styrene-propylene copolymers, styrene-vinyltoluene copolymers, styrene-vinylnaphthalene copolymers, styrene-methyl acrylate copolymers, styrene - ethyl acrylate copolymer, styrene-butyl acrylate copolymer, styrene-octyl acrylate copolymer, styrene-dimethylaminoethyl acrylate copolymer, styrene-methyl methacrylate copolymer, styrene-methacrylic acid Ethyl copolymer, styrene-butyl methacrylate copolymer, styrene-dimethylaminoethyl methacrylate copolymer, styrene-vinyl methyl ether copolymer, styrene-vinyl ethyl ether copolymer, styrene-vinyl methyl ketone copolymer Styrenic copolymers such as coalescence, styrene-butadiene copolymer, styrene-isoprene copolymer, styrene-maleic acid copolymer, styrene-maleic acid ester copolymer; polymethyl methacrylate, polybutyl methacrylate, poly Vinyl acetate, polyethylene, polypropylene, polyvinyl butyral, silicone resin, polyamide resin, epoxy resin, polyacrylic resin, rosin, modified rosin, terpene resin, phenol resin, aliphatic or alicyclic hydrocarbon resin, aromatic petroleum resin. These binder resins can be used alone or in combination.
本発明においては結着樹脂がカルボキシル基を含有することが帯電性の観点で好ましく、カルボキシル基を含む重合性単量体を用いて製造された樹脂であることが好ましい。例えばα-エチルアクリル酸、クロトン酸などの(メタ)アクリル酸、およびα-アルキル誘導体あるいはβ-アルキル誘導体;フマル酸、マレイン酸、シトラコン酸、イタコン酸等の不飽和ジカルボン酸;コハク酸モノアクリロイルオキシエチルエステル、コハク酸モノアクリロイルオキシエチレンエステル、フタル酸モノアクリロイルオキシエチルエステル、フタル酸モノメタクリロイルオキシエチルエステルなどの不飽和ジカルボン酸モノエステル誘導体など。 In the present invention, the binder resin preferably contains a carboxyl group from the viewpoint of chargeability, and is preferably a resin produced using a polymerizable monomer containing a carboxyl group. (Meth)acrylic acids, such as α-ethylacrylic acid, crotonic acid, and α-alkyl or β-alkyl derivatives; unsaturated dicarboxylic acids, such as fumaric acid, maleic acid, citraconic acid, itaconic acid; monoacryloyl succinate; unsaturated dicarboxylic acid monoester derivatives such as oxyethyl ester, monoacryloyloxyethylene succinate, monoacryloyloxyethyl phthalate and monomethacryloyloxyethyl phthalate;
ポリエステル樹脂としては、下記に挙げるカルボン酸成分とアルコール成分とを縮重合させたものを用いることができる。カルボン酸成分としては、テレフタル酸、イソフタル酸、フタル酸、フマル酸、マレイン酸、シクロヘキサンジカルボン酸、及び、トリメリット酸が挙げられる。アルコール成分としては、ビスフェノールA、水素添加ビスフェノール、ビスフェノールAのエチレンオキサイド付加物、ビスフェノールAのプロピレンオキサイド付加物、グリセリン、トリメチロールプロパン、及び、ペンタエリスリトールが挙げられる。 As the polyester resin, those obtained by condensation polymerization of the following carboxylic acid component and alcohol component can be used. Carboxylic acid components include terephthalic acid, isophthalic acid, phthalic acid, fumaric acid, maleic acid, cyclohexanedicarboxylic acid, and trimellitic acid. Alcohol components include bisphenol A, hydrogenated bisphenol, ethylene oxide adduct of bisphenol A, propylene oxide adduct of bisphenol A, glycerin, trimethylolpropane, and pentaerythritol.
また、ポリエステル樹脂は、ウレア基を含有したポリエステル樹脂であってもよい。ポリエステル樹脂としては末端などのカルボキシル基はキャップしないことが好ましい。 Moreover, the polyester resin may be a polyester resin containing a urea group. As for the polyester resin, it is preferable not to cap carboxyl groups such as terminals.
本発明のトナーにおいては、高温時におけるトナーの粘度変化の改良を目的として樹脂が重合性官能基を有していてもよい。重合性官能基としては、ビニル基、イソシアナート基、エポキシ基、アミノ基、カルボンサンキシル基、ヒドロキシ基が挙げられる。 In the toner of the present invention, the resin may have a polymerizable functional group for the purpose of improving the viscosity change of the toner at high temperatures. Polymerizable functional groups include vinyl groups, isocyanate groups, epoxy groups, amino groups, carboxyl groups, and hydroxy groups.
[架橋剤]
トナー粒子を構成する結着樹脂の分子量をコントロールする為に、重合性単量体の重合に際して、架橋剤を添加してもよい。
[Crosslinking agent]
In order to control the molecular weight of the binder resin constituting the toner particles, a cross-linking agent may be added during the polymerization of the polymerizable monomer.
例えば、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、ジビニルベンゼン、ビス(4-アクリロキシポリエトキシフェニル)プロパン、エチレングリコールジアクリレート、1,3-ブチレングリコールジアクリレート、1,4-ブタンジオールジアクリレート、1,5-ペンタンジオールジアクリレート、1,6-ヘキサンジオールジアクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、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アクリレート、テトラエチレングリコールジアクリレート、ポリエチレングリコール#200、#400、#600の各ジアクリレート、ジプロピレングリコールジアクリレート、ポリプロピレングリコールジアクリレート、ポリエステル型ジアクリレート(MANDA 日本化薬)、及び以上のアクリレートをメタクリレートに変えたもの。 For example, ethylene glycol dimethacrylate, ethylene glycol diacrylate, diethylene glycol dimethacrylate, diethylene glycol diacrylate, triethylene glycol dimethacrylate, triethylene glycol diacrylate, neopentyl glycol dimethacrylate, neopentyl glycol diacrylate, divinylbenzene, bis(4 -acryloxypolyethoxyphenyl)propane, ethylene glycol diacrylate, 1,3-butylene glycol diacrylate, 1,4-butanediol diacrylate, 1,5-pentanediol diacrylate, 1,6-hexanediol diacrylate, Neopentyl glycol diacrylate, diethylene glycol diacrylate, triethylene glycol diacrylate, tetraethylene glycol diacrylate, polyethylene glycol #200, #400, #600 diacrylates, dipropylene glycol diacrylate, polypropylene glycol diacrylate, polyester type Diacrylates (MANDA, Nippon Kayaku), and methacrylates of the above acrylates.
架橋剤の添加量としては、重合性単量体に対して0.001質量%以上15.000質量%以下であることが好ましい。 The amount of the cross-linking agent to be added is preferably 0.001% by mass or more and 15.000% by mass or less based on the polymerizable monomer.
[離型剤について]
本発明において、トナー粒子を構成する材料の1つとして、離型剤を含有することが好ましい。前記トナー粒子に使用可能な離型剤としては、パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、ペトロラタムのような石油系ワックス及びその誘導体、モンタンワックス及びその誘導体、フィッシャートロプシュ法による炭化水素ワックス及びその誘導体、ポリエチレン、ポリプロピレンのようなポリオレフィンワックス及びその誘導体、カルナバワックス、キャンデリラワックスのような天然ワックス及びその誘導体、高級脂肪族アルコール、ステアリン酸、パルミチン酸のような脂肪酸、あるいはその化合物、酸アミドワックス、エステルワックス、ケトン、硬化ヒマシ油及びその誘導体、植物系ワックス、動物性ワックス、シリコ-ン樹脂が挙げられる。なお、誘導体には酸化物や、ビニル系モノマーとのブロック共重合物、グラフト変性物を含む。なお、離型剤の含有量は、結着樹脂又は重合性単量体100.0質量部に対して5.0質量部以上20.0質量部以下であることが好ましい。
[About mold release agent]
In the present invention, it is preferable to contain a releasing agent as one of the materials constituting the toner particles. Examples of releasing agents that can be used for the toner particles include paraffin wax, microcrystalline wax, petroleum wax and its derivatives such as petrolatum, montan wax and its derivatives, hydrocarbon wax and its derivatives obtained by the Fischer-Tropsch process, polyethylene, Polyolefin waxes such as polypropylene and derivatives thereof, natural waxes such as carnauba wax and candelilla wax and derivatives thereof, higher aliphatic alcohols, fatty acids such as stearic acid and palmitic acid, or compounds thereof, acid amide waxes, ester waxes , ketones, hydrogenated castor oil and its derivatives, vegetable waxes, animal waxes, and silicone resins. Derivatives include oxides, block copolymers with vinyl-based monomers, and graft-modified products. The content of the release agent is preferably 5.0 parts by mass or more and 20.0 parts by mass or less with respect to 100.0 parts by mass of the binder resin or polymerizable monomer.
[荷電制御剤]
本発明において、トナー粒子は荷電制御剤を含有してもよい。荷電制御剤としては、公知のものが使用できる。特に帯電スピードが速く、かつ、一定の帯電量を安定して維持できる荷電制御剤が好ましい。さらに、トナー粒子を直接重合法により製造する場合には、重合阻害性が低く、水系媒体への可溶化物が実質的にない荷電制御剤が特に好ましい。
[Charge control agent]
In the present invention, the toner particles may contain a charge control agent. A known charge control agent can be used. In particular, a charge control agent that has a high charging speed and can stably maintain a constant charge amount is preferred. Furthermore, when the toner particles are produced by a direct polymerization method, a charge control agent which has a low polymerization inhibitory property and substantially no solubilized substances in an aqueous medium is particularly preferred.
荷電制御剤として、トナー粒子を負荷電性に制御するものとしては、以下のものが挙げられる。 Examples of charge control agents that control toner particles to be negatively chargeable include the following.
有機金属化合物及びキレート化合物として、モノアゾ金属化合物、アセチルアセトン金属化合物、芳香族オキシカルボン酸、芳香族ダイカルボン酸、オキシカルボン酸及びダイカルボン酸系の金属化合物。他には、芳香族オキシカルボン酸、芳香族モノ及びポリカルボン酸及びその金属塩、無水物、又はエステル類、ビスフェノールのようなフェノール誘導体類なども含まれる。さらに、尿素誘導体、含金属サリチル酸系化合物、含金属ナフトエ酸系化合物、ホウ素化合物、4級アンモニウム塩、カリックスアレーンが挙げられる。 As organometallic compounds and chelate compounds, monoazo metal compounds, acetylacetone metal compounds, aromatic oxycarboxylic acids, aromatic dicarboxylic acids, oxycarboxylic acids and dicarboxylic acid metal compounds. Others include aromatic oxycarboxylic acids, aromatic mono- and polycarboxylic acids and their metal salts, anhydrides, or esters, phenol derivatives such as bisphenol, and the like. Furthermore, urea derivatives, metal-containing salicylic acid-based compounds, metal-containing naphthoic acid-based compounds, boron compounds, quaternary ammonium salts, and calixarenes are included.
一方、トナー粒子を正荷電性に制御する荷電制御剤としては、以下のものが挙げられる。 On the other hand, examples of the charge control agent for controlling the toner particles to be positively charged include the following.
ニグロシン及び脂肪酸金属塩のようなによるニグロシン変性物;グアニジン化合物;イミダゾール化合物;トリブチルベンジルアンモニウム-1-ヒドロキシ-4-ナフトスルフォン酸塩、テトラブチルアンモニウムテトラフルオロボレートのような4級アンモニウム塩、及びこれらの類似体であるホスホニウム塩のようなオニウム塩及びこれらのレーキ顔料;トリフェニルメタン染料及びこれらのレーキ顔料(レーキ化剤としては、リンタングステン酸、リンモリブデン酸、リンタングステンモリブデン酸、タンニン酸、ラウリン酸、没食子酸、フェリシアン化物、フェロシアン化物など);高級脂肪酸の金属塩;樹脂系荷電制御剤。 nigrosine and nigrosine modifications such as fatty acid metal salts; guanidine compounds; imidazole compounds; tributylbenzylammonium-1-hydroxy-4-naphthosulfonate; and their lake pigments; triphenylmethane dyes and their lake pigments (the lake agents include phosphotungstic acid, phosphomolybdic acid, phosphotungsten molybdic acid, tannic acid, lauric acid, gallic acid, ferricyanide, ferrocyanide, etc.); metal salts of higher fatty acids; resin charge control agents.
これら荷電制御剤は単独で或いは2種類以上組み合わせて含有することができる。これらの荷電制御剤の添加量としては、結着樹脂100.00質量部に対して、0.01質量部以上10.00質量部以下であることが好ましい。 These charge control agents may be contained singly or in combination of two or more. The amount of these charge control agents to be added is preferably 0.01 parts by mass or more and 10.00 parts by mass or less with respect to 100.00 parts by mass of the binder resin.
〔外添剤〕
本発明のトナー粒子は、外添せずに本発明のトナーを構成することもできるが、流動性、帯電性、クリーニング性などを改良するために、いわゆる外添剤である流動化剤、クリーニング助剤などを添加して本発明のトナーを構成してもよい。
[External additive]
The toner particles of the present invention can constitute the toner of the present invention without external additives. The toner of the present invention may be configured by adding an auxiliary agent or the like.
外添剤としては、例えば、シリカ微粒子、アルミナ微粒子、酸化チタン微粒子などよりなる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、あるいは、チタン酸ストロンチウム、チタン酸亜鉛などの無機チタン酸化合物微粒子などが挙げられる。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。これら無機微粒子は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、シリコーンオイルなどによって、耐熱保管性の向上、環境安定性の向上のために、光沢処理が行われていることが好ましい。外添剤のBET比表面積は、10m2/g以上450m2/g以下であることが好ましい。 Examples of external additives include inorganic oxide fine particles such as silica fine particles, alumina fine particles and titanium oxide fine particles; inorganic stearic acid compound fine particles such as aluminum stearate fine particles and zinc stearate fine particles; Examples include fine particles of inorganic titanate compounds such as zinc oxide. These can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types. These inorganic fine particles are preferably gloss-treated with a silane coupling agent, a titanium coupling agent, a higher fatty acid, a silicone oil, or the like, in order to improve heat-resistant storage stability and environmental stability. The BET specific surface area of the external additive is preferably 10 m 2 /g or more and 450 m 2 /g or less.
BET比表面積は、BET法(好ましくはBET多点法)に従って、動的定圧法による低温ガス吸着法により求めることができる。例えば、比表面積測定装置(商品名:ジェミニ2375 Ver.5.0、(株)島津製作所製)を用いて、試料表面に窒素ガスを吸着させ、BET多点法を用いて測定することにより、BET比表面積(m2/g)を算出することができる。 The BET specific surface area can be determined by a low temperature gas adsorption method using a dynamic constant pressure method according to the BET method (preferably the BET multipoint method). For example, using a specific surface area measuring device (trade name: Gemini 2375 Ver.5.0, manufactured by Shimadzu Corporation), nitrogen gas is adsorbed on the surface of the sample, and the BET multipoint method is used for measurement. BET specific surface area (m 2 /g) can be calculated.
これらの種々の外添剤の添加量は、その合計が、トナー100質量部に対して0.05質量部以上5質量部以下、好ましくは0.1質量部以上3質量部以下とされる。また、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。 The total amount of these external additives added is 0.05 parts by mass or more and 5 parts by mass or less, preferably 0.1 parts by mass or more and 3 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the toner. In addition, various external additives may be used in combination.
〔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。
[Developer]
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.
キャリアとしては、例えば鉄、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、これらの中ではフェライト粒子を用いることが好ましい。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樹脂分散型キャリアなどを用いてもよい。
キャリアとしては、体積平均粒径が15μm以上100μm以下のものが好ましく、25μm以上80μm以下のものがより好ましい。
As the carrier, 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 can be used. is preferably used. As the carrier, a coated carrier in which the surfaces of magnetic particles are coated with a coating agent such as a resin, or a resin-dispersed carrier in which magnetic fine powder is dispersed in a binder resin may be used.
The carrier preferably has a volume average particle size of 15 μm or more and 100 μm or less, more preferably 25 μm or more and 80 μm or less.
[トナー粒子の製造方法について]
本発明のトナー粒子の製造方法は公知の手段を用いることができ、混練粉砕法や湿式製造法を用いることができる。粒子径の均一化や形状制御性の観点からは湿式製造法を好ましく用いることができる。更に湿式製造法には懸濁重合法、溶解懸濁法、乳化重合凝集法、乳化凝集法などを挙げることができる。
[Method for producing toner particles]
The toner particles of the present invention can be produced by known means such as a kneading pulverization method or a wet production method. A wet production method can be preferably used from the viewpoint of uniformity of particle size and shape controllability. Furthermore, the wet production method includes a suspension polymerization method, a dissolution suspension method, an emulsion polymerization aggregation method, an emulsion aggregation method, and the like.
ここでは懸濁重合法について説明する。懸濁重合法においてはまず、結着樹脂を合成するための重合性単量体および顔料をボールミル、超音波分散機の如き分散機を用いてこれらを均一に溶解あるいは分散させた重合性単量体組成物を調製する(重合性単量体組成物の調製工程)。このとき、必要に応じて多官能性単量体や連鎖移動剤、また、離型剤としてのワックスや荷電制御剤、可塑剤などを適宜加えることができる。 Here, the suspension polymerization method will be explained. In the suspension polymerization method, first, polymerizable monomers and pigments for synthesizing the binder resin are uniformly dissolved or dispersed using a dispersing machine such as a ball mill or an ultrasonic dispersing machine. A body composition is prepared (step of preparing a polymerizable monomer composition). At this time, if necessary, a polyfunctional monomer, a chain transfer agent, a wax as a release agent, a charge control agent, a plasticizer, and the like can be appropriately added.
懸濁重合法における重合性単量体として、以下に示すビニル系重合性単量体が好適に例示できる。スチレン;α-メチルスチレン、β-メチルスチレン、o-メチルスチレン、m-メチルスチレン、p-メチルスチレン、2,4-ジメチルスチレン、p-n-ブチルスチレン、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、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、p-メトキシスチレン、p-フェニルスチレンの如きスチレン誘導体;メチルアクリレート、エチルアクリレート、n-プロピルアクリレート、iso-プロピルアクリレート、n-ブチルアクリレート、iso-ブチルアクリレート、tert-ブチルアクリレート、n-アミルアクリレート、n-ヘキシルアクリレート、2-エチルヘキシルアクリレート、n-オクチルアクリレート、n-ノニルアクリレート、シクロヘキシルアクリレート、ベンジルアクリレート、ジメチルフォスフェートエチルアクリレート、ジエチルフォスフェートエチルアクリレート、ジブチルフォスフェートエチルアクリレート、2-ベンゾイルオキシエチルアクリレートの如きアクリル系重合性単量体;メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、n-プロピルメタクリレート、iso-プロピルメタクリレート、n-ブチルメタクリレート、iso-ブチルメタクリレート、tert-ブチルメタクリレート、n-アミルメタクリレート、n-ヘキシルメタクリレート、2-エチルヘキシルメタクリレート、n-オクチルメタクリレート、n-ノニルメタクリレート、ジエチルフォスフェートエチルメタクリレート、ジブチルフォスフェートエチルメタクリレートの如きメタクリル系重合性単量体;メチレン脂肪族モノカルボン酸エステル類;酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、安息香酸ビニル、酪酸ビニル、安息香酸ビニル、蟻酸ビニルの如きビニルエステル;ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル、ビニルイソブチルエーテルの如きビニルエーテル;ビニルメチルケトン、ビニルヘキシルケトン、ビニルイソプロピルケトン。 As the polymerizable monomer in the suspension polymerization method, the following vinyl-based polymerizable monomers can be suitably exemplified. Styrene; α-methylstyrene, β-methylstyrene, o-methylstyrene, m-methylstyrene, p-methylstyrene, 2,4-dimethylstyrene, pn-butylstyrene, p-tert-butylstyrene, p- Styrene derivatives such as n-hexylstyrene, pn-octyl, pn-nonylstyrene, pn-decylstyrene, pn-dodecylstyrene, p-methoxystyrene, p-phenylstyrene; methyl acrylate, ethyl Acrylate, n-propyl acrylate, iso-propyl acrylate, n-butyl acrylate, iso-butyl acrylate, tert-butyl acrylate, n-amyl acrylate, n-hexyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, n-octyl acrylate, n-nonyl Acrylic polymerizable monomers such as acrylate, cyclohexyl acrylate, benzyl acrylate, dimethyl phosphate ethyl acrylate, diethyl phosphate ethyl acrylate, dibutyl phosphate ethyl acrylate, 2-benzoyloxyethyl acrylate; methyl methacrylate, ethyl methacrylate, n- Propyl methacrylate, iso-propyl methacrylate, n-butyl methacrylate, iso-butyl methacrylate, tert-butyl methacrylate, n-amyl methacrylate, n-hexyl methacrylate, 2-ethylhexyl methacrylate, n-octyl methacrylate, n-nonyl methacrylate, diethylphos methacrylic polymerizable monomers such as phosphate ethyl methacrylate and dibutyl phosphate ethyl methacrylate; methylene aliphatic monocarboxylic acid esters; vinyl acetate, vinyl propionate, vinyl benzoate, vinyl butyrate, vinyl benzoate, and vinyl formate vinyl ester; vinyl ether such as vinyl methyl ether, vinyl ethyl ether, vinyl isobutyl ether; vinyl methyl ketone, vinyl hexyl ketone, vinyl isopropyl ketone.
次に、上記重合性単量体組成物を予め用意しておいた水系媒体中に投入し、高せん断力を有する撹拌機や分散機により、重合性単量体組成物からなる液滴を所望のコア粒子のサイズに形成する(造粒工程)。 Next, the polymerizable monomer composition is put into an aqueous medium prepared in advance, and droplets of the polymerizable monomer composition are formed by a stirrer or a disperser having a high shear force. core particle size (granulation step).
造粒工程における水系媒体は分散安定剤を含有していることが、コア粒子の粒径制御、粒度分布のシャープ化、製造過程におけるコア粒子の合一を抑制するために好ましい。分散安定剤としては、一般的に立体障害による反発力を発現させる高分子と、静電気的な反発力で分散安定化を図る難水溶性無機化合物とに大別される。難水溶性無機化合物の微粒子は、酸やアルカリにより溶解するため、重合後に酸やアルカリで洗浄することにより溶解させて容易に除去することができるため、好適に用いられる。 It is preferable that the aqueous medium in the granulation step contains a dispersion stabilizer in order to control the particle size of the core particles, sharpen the particle size distribution, and suppress coalescence of the core particles in the production process. Dispersion stabilizers are generally classified broadly into macromolecules that generate a repulsive force due to steric hindrance and poorly water-soluble inorganic compounds that stabilize dispersion by electrostatic repulsive force. Fine particles of poorly water-soluble inorganic compounds are preferably used because they are dissolved by acid or alkali and can be dissolved and easily removed by washing with acid or alkali after polymerization.
難水溶性無機化合物の分散安定剤としては、マグネシウム、カルシウム、バリウム、亜鉛、アルミニウム、リンのいずれかが含まれているものが好ましく用いられる。より好ましくは、マグネシウム、カルシウム、アルミニウム、リンのいずれかが含まれていることが望まれる。具体的には、以下のものが挙げられる。 As the dispersion stabilizer for the sparingly water-soluble inorganic compound, one containing any one of magnesium, calcium, barium, zinc, aluminum and phosphorus is preferably used. More preferably, one of magnesium, calcium, aluminum and phosphorus is desired. Specifically, the following are mentioned.
リン酸マグネシウム、リン酸三カルシウム、リン酸アルミニウム、リン酸亜鉛、炭酸マグネシウム、炭酸カルシウム、水酸化マグネシウム、水酸化カルシウム、水酸化アルミニウム、メタケイ酸カルシウム、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、ヒドロキシアパタイド。 Magnesium phosphate, tricalcium phosphate, aluminum phosphate, zinc phosphate, magnesium carbonate, calcium carbonate, magnesium hydroxide, calcium hydroxide, aluminum hydroxide, calcium metasilicate, calcium sulfate, barium sulfate, hydroxyapatide.
上記分散安定剤に有機系化合物、例えばポリビニルアルコール、ゼラチン、メチルセルロース、メチルヒドロキシプロピルセルロース、エチルセルロース、カルボキシメチルセルロースのナトリウム塩、デンプンを併用しても構わない。これら分散安定剤は、重合性単量体100質量部に対して、0.01質量部以上2.00質量部以下使用することが好ましい。さらに、これら分散安定剤の微細化のため0.001質量%以上0.1質量%以下の界面活性剤を併用してもよい。具体的には市販のノニオン、アニオン、カチオン型の界面活性剤が利用できる。例えばドデシル硫酸ナトリウム、テトラデシル硫酸ナトリウム、ペンタデシル硫酸ナトリウム、オクチル硫酸ナトリウム、オレイン酸ナトリウム、ラウリル酸ナトリウム、ステアリン酸カリウム、オレイン酸カルシウムが好ましく用いられる。 Organic compounds such as polyvinyl alcohol, gelatin, methyl cellulose, methylhydroxypropyl cellulose, ethyl cellulose, sodium salts of carboxymethyl cellulose, and starch may be used in combination with the dispersion stabilizer. It is preferable to use 0.01 parts by mass or more and 2.00 parts by mass or less of these dispersion stabilizers with respect to 100 parts by mass of the polymerizable monomer. Furthermore, a surfactant of 0.001% by mass or more and 0.1% by mass or less may be used in combination to make these dispersion stabilizers finer. Specifically, commercially available nonionic, anionic, and cationic surfactants can be used. For example, sodium dodecyl sulfate, sodium tetradecyl sulfate, sodium pentadecyl sulfate, sodium octyl sulfate, sodium oleate, sodium laurate, potassium stearate and calcium oleate are preferably used.
造粒工程の後、若しくは造粒工程を行いながら、一般的には50℃以上90℃以下の温度に設定して重合を行い、コア粒子分散液を得る(重合工程)。 After the granulation step or while performing the granulation step, polymerization is generally performed at a temperature of 50° C. or higher and 90° C. or lower to obtain a core particle dispersion (polymerization step).
重合工程では処理液の温度がコア粒子の定着性能に大きな影響を与えるため、一般的には容器内の温度分布が均一になる様に攪拌操作を行う。重合開始剤を添加する場合、任意の時期と所要時間で行うことができる。また、所望の分子量分布を得る目的で重合反応後半に昇温してもよく、さらに、未反応の重合性単量体、副生成物などを系外に除去するために反応後半、または反応終了後に、一部水系媒体を蒸留操作により留去してもよい。蒸留操作は常圧もしくは減圧下で行うことができる。 In the polymerization process, the temperature of the treatment liquid has a great effect on the fixing performance of the core particles. Therefore, the stirring operation is generally carried out so that the temperature distribution in the container becomes uniform. When a polymerization initiator is added, it can be added at any desired time and required time. Further, in order to obtain a desired molecular weight distribution, the temperature may be raised in the second half of the polymerization reaction, and further, in order to remove unreacted polymerizable monomers, by-products, etc. from the system, the second half of the reaction or the end of the reaction may be heated. Afterwards, a portion of the aqueous medium may be distilled off by a distillation operation. The distillation operation can be performed under normal pressure or reduced pressure.
懸濁重合法において使用する重合開始剤としては、一般的に油溶性開始剤が用いられる。例えば、以下のものが挙げられる。 An oil-soluble initiator is generally used as the polymerization initiator used in the suspension polymerization method. For example:
2,2’-アゾビスイソブチロニトリル、2,2’-アゾビス-2,4-ジメチルバレロニトリル、1,1’-アゾビス(シクロヘキサン-1-カルボニトリル)、2,2’-アゾビス-4-メトキシ-2,4-ジメチルバレロニトリルのようなアゾ化合物;アセチルシクロヘキシルスルホニルパーオキサイド、ジイソプロピルパーオキシカーボネート、デカノニルパーオキサイド、ラウロイルパーオキサイド、ステアロイルパーオキサイド、プロピオニルパーオキサイド、アセチルパーオキサイド、tert-ブチルパーオキシ-2-エチルヘキサノエート、ベンゾイルパーオキサイド、tert-ブチルパーオキシイソブチレート、シクロヘキサノンパーオキサイド、メチルエチルケトンパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド、tert-ブチルヒドロパーオキサイド、ジ-tert-ブチルパーオキサイド、tert-ブチルパーオキシピバレート、クメンヒドロパーオキサイドのようなパーオキサイド系開始剤。 2,2'-azobisisobutyronitrile, 2,2'-azobis-2,4-dimethylvaleronitrile, 1,1'-azobis(cyclohexane-1-carbonitrile), 2,2'-azobis-4 - azo compounds such as methoxy-2,4-dimethylvaleronitrile; acetylcyclohexylsulfonyl peroxide, diisopropyl peroxycarbonate, decanonyl peroxide, lauroyl peroxide, stearoyl peroxide, propionyl peroxide, acetyl peroxide, tert- Butyl peroxy-2-ethylhexanoate, benzoyl peroxide, tert-butyl peroxyisobutyrate, cyclohexanone peroxide, methyl ethyl ketone peroxide, dicumyl peroxide, tert-butyl hydroperoxide, di-tert-butylperoxide peroxide initiators such as oxide, tert-butyl peroxypivalate and cumene hydroperoxide;
重合開始剤は必要に応じて水溶性開始剤を併用しても良く、以下のものが挙げられる。 If necessary, a water-soluble initiator may be used in combination with the polymerization initiator, and examples thereof include the following.
過硫酸アンモニウム、過硫酸カリウム、2,2’-アゾビス(N,N’-ジメチレンイソブチロアミジン)塩酸塩、2,2’-アゾビス(2-アミノジノプロパン)塩酸塩、アゾビス(イソブチルアミジン)塩酸塩、2,2’-アゾビスイソブチロニトリルスルホン酸ナトリウム、硫酸第一鉄または過酸化水素。 ammonium persulfate, potassium persulfate, 2,2'-azobis(N,N'-dimethyleneisobutyroamidine) hydrochloride, 2,2'-azobis(2-aminodinopropane) hydrochloride, azobis(isobutylamidine) hydrochloride, sodium 2,2'-azobisisobutyronitrile sulfonate, ferrous sulfate or hydrogen peroxide.
これらの重合開始剤は単独あるいは併用して使用でき、重合性単量体の重合度を制御するために、連鎖移動剤、重合禁止剤等をさらに添加し用いることも可能である。
重合工程後に先に述べた通り有機ケイ素重合体を含有する表層の形成を行い、トナー粒子の分散液を得る(表層形成工程)。
These polymerization initiators can be used alone or in combination, and in order to control the degree of polymerization of the polymerizable monomer, a chain transfer agent, a polymerization inhibitor, etc. can be further added and used.
After the polymerization step, the surface layer containing the organosilicon polymer is formed as described above to obtain a toner particle dispersion (surface layer forming step).
本発明におけるトナー粒子の粒径は、高精細かつ高解像の画像を得るという観点から重量平均粒径が3.0μm以上10.0μm以下であることが好ましい。トナーの重量平均粒径は細孔電気抵抗法により測定することができる。例えば「コールター・カウンター Multisizer 3」(ベックマン・コールター(株)製)用いて測定することができる。こうして得られたトナー粒子分散液は、トナー粒子と水系媒体を固液分離する濾過工程へと送られる。 Regarding the particle size of the toner particles in the present invention, the weight average particle size is preferably 3.0 μm or more and 10.0 μm or less from the viewpoint of obtaining a high-definition and high-resolution image. The weight average particle size of the toner can be measured by a pore electric resistance method. For example, it can be measured using "Coulter Counter Multisizer 3" (manufactured by Beckman Coulter, Inc.). The toner particle dispersion thus obtained is sent to a filtration step for solid-liquid separation of the toner particles and the aqueous medium.
得られたトナー粒子分散液からトナー粒子を得るための固液分離は、一般的な濾過方法で行うことができ、その後トナー粒子表面から除去しきれなかった異物を除去するため、リスラリーや洗浄水のかけ洗いなどによって更に洗浄を行うことが好ましい。十分な洗浄が行なわれた後に、再び固液分離してトナーケーキを得る。その後、公知の乾燥手段により乾燥され、必要であれば分級により所定外の粒径を有する粒子群を分離してトナー粒子を得る。このとき分離された所定外の粒径を有する粒子群は最終的な収率を向上させるために再利用しても良い。 Solid-liquid separation for obtaining toner particles from the obtained toner particle dispersion can be carried out by a general filtration method. It is preferable to carry out further washing, such as by spraying. After sufficient washing is performed, solid-liquid separation is performed again to obtain a toner cake. Thereafter, it is dried by a known drying means, and if necessary, is classified to separate a particle group having a particle size other than the predetermined one to obtain toner particles. The separated particle group having an irregular particle size may be reused in order to improve the final yield.
[画像形成装置]
以下に、本発明に係る画像形成装置の例について説明する。
[Image forming apparatus]
An example of an image forming apparatus according to the present invention will be described below.
本発明に係る画像形成装置は、像担持体に接触する帯電部材を用いて該像担持体を帯電する帯電工程、該像担持体に静電潜像を形成する静電潜像形成工程、該静電潜像を、トナーを用いて現像し、トナー像を形成する現像工程、該トナー像を、中間転写体を介して記録媒体に転写する転写工程、および該記録媒体に転写された該トナー像を加熱定着する工程を有する画像形成装置である。より具体的には、図1に示したように、複数色の電子写真ステーションを中間転写ベルトの回転方向に並べて配置した、所謂タンデム型の構成を有するものが好適に用いられる。なお、以下の説明では、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色に関する構成の符号に、それぞれ、Y、M、C、kの添え字を付しているが、同様の構成については添え字を省略する場合もある。 An image forming apparatus according to the present invention comprises a charging step of charging an image carrier using a charging member that contacts the image carrier, an electrostatic latent image forming step of forming an electrostatic latent image on the image carrier, and A development step of developing an electrostatic latent image with toner to form a toner image, a transfer step of transferring the toner image onto a recording medium via an intermediate transfer member, and the toner transferred onto the recording medium. An image forming apparatus having a process of heat-fixing an image. More specifically, as shown in FIG. 1, one having a so-called tandem type configuration in which electrophotographic stations of a plurality of colors are arranged side by side in the rotation direction of the intermediate transfer belt is preferably used. In the following description, suffixes Y, M, C, and k are attached to the reference numerals for the respective colors of yellow, magenta, cyan, and black, but the suffixes are omitted for similar configurations. sometimes.
図1において、感光ドラム(像担持体)1Y、1M、1C、1kの周囲には、帯電装置2Y、2M、2C、2k、露光装置3Y、3M、3C、現像装置4Y、4M、4C、4k、中間転写ベルト(中間転写体)6が配置されている。感光ドラム1は、矢印Fの方向に所定の周速度(プロセススピード)で回転駆動される。帯電装置2は、感光ドラム1の周面を所定の極性、電位に帯電する(1次帯電)。露光装置3としてのレーザビームスキャナーは、不図示のイメージスキャナー、コンピュータ等の外部機器から入力される画像情報に対応してオン/オフ変調したレーザ光を出力して、感光ドラム1上の帯電処理面を走査露光する。この走査露光により感光ドラム1面上に目的の画像情報に応じた静電潜像が形成される。
In FIG. 1, charging
現像装置4Y、4M、4C、4kは、それぞれイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(k)の各色成分のトナーを内包している。そして、画像情報に基づいて使用する現像装置4を選択し感光ドラム1面上に現像剤(トナー)が現像され、静電潜像がトナー像として可視化される。本実施形態では、このように静電潜像の露光部にトナーを付着させて現像する反転現像方式が用いられる。また、このような帯電装置、露光装置、現像装置により電子写真手段を構成している。
The developing
また、中間転写ベルト6は、無端状のベルトで、感光ドラム1の表面に当接されるよう配設され、複数の張架ローラ20、21、22に張架されている。そして、矢印Gの方向へ回動するようになっている。本実施形態では、張架ローラ20は中間転写ベルト6の張力を一定に制御するようにしたテンションローラ、張架ローラ22は中間転写ベルト6の駆動ローラ、張架ローラ21は2次転写用の対向ローラである。また、中間転写ベルト6を挟んで感光ドラム1と対向する1次転写位置には、それぞれ、1次転写ローラ5Y、5M、5C、5kが配置されている。
The intermediate transfer belt 6 is an endless belt, which is arranged so as to contact the surface of the photosensitive drum 1 and stretched over a plurality of
感光ドラム1にそれぞれ形成された各色未定着トナー像は、1次転写ローラ5に定電圧源または定電流源によりトナーの帯電極性と逆極性の1次転写バイアスを印加することにより、中間転写ベルト6上に順次静電的に1次転写される。そして、中間転写ベルト6上に4色の未定着トナー像が重ね合わされたフルカラー画像を得る。中間転写ベルト6は、このように感光ドラム1から転写されたトナー像を担持しつつ回転する。1次転写後の感光ドラム1の1回転毎に感光ドラム1表面は、クリーニング装置11で転写残トナーをクリーニングし繰り返し作像工程に入る。 The unfixed toner image of each color formed on the photosensitive drum 1 is transferred to the intermediate transfer belt by applying a primary transfer bias having a polarity opposite to that of the charged toner to the primary transfer roller 5 from a constant voltage source or a constant current source. 6 are electrostatically primary-transferred successively. Then, a full-color image is obtained on the intermediate transfer belt 6 by superposing unfixed toner images of four colors. The intermediate transfer belt 6 rotates while bearing the toner image transferred from the photosensitive drum 1 in this manner. After the primary transfer, the surface of the photosensitive drum 1 is cleaned of transfer residual toner by the cleaning device 11 each time the photosensitive drum 1 rotates, and the image forming process is repeated.
また、記録材7の搬送経路に面した中間転写ベルト6の2次転写位置には、中間転写ベルト6のトナー像担持面側に2次転写ローラ(転写部)9を圧接配置している。また、2次転写位置の中間転写ベルト6の裏面側には、2次転写ローラ9の対向電極をなし、バイアスが印加される対向ローラ21が配設されている。中間転写ベルト6上のトナー像を記録材7に転写する際、対向ローラ21にはトナーと同極性のバイアスが転写バイアス印加手段28により印加され、例えば-1000~-3000Vが印加されて-10~-50μAの電流が流れる。このときの転写電圧は転写高圧検知手段29により検知される。更に、2次転写位置の下流側には、2次転写後の中間転写ベルト6上に残留したトナーを除去するクリーニング装置(ベルトクリーナ)12が設けられている。
At the secondary transfer position of the intermediate transfer belt 6 facing the conveying path of the recording material 7 , a secondary transfer roller (transfer portion) 9 is placed in pressure contact with the toner image bearing surface of the intermediate transfer belt 6 . Further, on the back side of the intermediate transfer belt 6 at the secondary transfer position, a
2次転写位置に導入された記録材7は、2次転写位置で挾持搬送され、その時に、2次転写ローラ9の対向ローラ21に2次転写バイアス印加手段28から所定の値に制御された定電圧バイアス(転写バイアス)が印加される。対向ローラ21にはトナーと同極性の転写バイアスが印加されることで転写部位において中間転写ベルト6上に重ね合わされた4色のフルカラー画像(トナー像)を記録材7へ一括転写し、記録材上にフルカラーの未定着トナー像が形成される。トナー画像の転写を受けた記録材7は不図示の定着器へ導入され加熱定着される。
The recording material 7 introduced to the secondary transfer position is nipped and conveyed at the secondary transfer position, and at that time, the opposing
<処理剤の構造解析>
処理剤の構造決定及び塩基性部位の母体骨格への平均導入量は、核磁気共鳴分光分析(1H-NMR)により行う。
測定装置:JNM-EX400(日本電子社製)
測定周波数:400MHz
パルス条件:5.0μs
周波数範囲:10500Hz
積算回数:1024回
測定溶媒:DMSO-d6
<Structural analysis of treatment agent>
Determination of the structure of the treating agent and the average introduction amount of the basic site into the parent skeleton are performed by nuclear magnetic resonance spectroscopy ( 1 H-NMR).
Measuring device: JNM-EX400 (manufactured by JEOL Ltd.)
Measurement frequency: 400MHz
Pulse condition: 5.0 μs
Frequency range: 10500Hz
Accumulation times: 1024 times Measurement solvent: DMSO-d6
サンプルを可能な限り溶解させ、上記条件で測定を行う。得られるスペクトルのケミカルシフト値及びプロトン比より、処理剤の構造及び母体骨格への平均導入量を算出する。 Dissolve the sample as much as possible and measure under the above conditions. From the chemical shift value and proton ratio of the obtained spectrum, the structure of the treating agent and the average introduction amount to the matrix skeleton are calculated.
<顔料の塩基価及びpKbの測定方法>
顔料の塩基価は、試料1gに含まれる酸を中和するために必要な塩酸の化学当量に対する水酸化カリウムのmg数である。顔料の塩基価の測定は、以下の手順に従って測定する。
<Method for measuring base number and pKb of pigment>
The base number of a pigment is the number of mg of potassium hydroxide to the chemical equivalent of hydrochloric acid required to neutralize the acid contained in 1 g of sample. The base number of the pigment is measured according to the following procedure.
0.1モル/L塩酸エタノール溶液を用いて滴定を行う。上記0.1モル/L塩酸は、JIS K 8001-1998に準じて作成されたものを用いる。 Titration is performed using a 0.1 mol/L hydrochloric acid ethanol solution. The above 0.1 mol/L hydrochloric acid is prepared according to JIS K 8001-1998.
下記に塩基価測定の際の測定条件を示す。
滴定装置:電位差滴定装置AT-510(京都電子工業株式会社製)
電極:複合ガラス電極ダブルジャンクション型(京都電子工業株式会社製)
滴定装置用制御ソフトウエア:AT-WIN
滴定解析ソフト:Tview
滴定時における滴定パラメータ及び制御パラメータは下記のように行う。
滴定パラメータ
滴定モード:ブランク滴定
滴定様式:全量滴定
最大滴定量:20ml
滴定前の待ち時間:30秒
滴定方向:自動
制御パラメータ
終点判断電位:30dE
終点判断電位値:50dE/dmL
終点検出判断:設定しない
制御速度モード:標準
ゲイン:1
データ採取電位:4mV
データ採取滴定量:0.1ml
Measurement conditions for base number measurement are shown below.
Titrator: potentiometric titrator AT-510 (manufactured by Kyoto Electronics Industry Co., Ltd.)
Electrode: Composite glass electrode double junction type (manufactured by Kyoto Electronics Industry Co., Ltd.)
Control software for titrator: AT-WIN
Titration analysis software: Tview
Titration parameters and control parameters at the time of titration are performed as follows.
Titration parameters Titration mode: blank titration Titration mode: whole volume titration Maximum titration volume: 20ml
Waiting time before titration: 30 seconds Titration direction: automatic control parameter Endpoint judgment potential: 30 dE
End point judgment potential value: 50 dE / dmL
End point detection judgment: Not set Control speed mode: Standard gain: 1
Data acquisition potential: 4 mV
Data collection titer volume: 0.1 ml
本試験;
顔料10.0g、トルエン140.0g及びエタノール60.0g(7:3)の混合溶液200.0gと0.8mmガラスビーズ250gを耐圧容器に入れ、ペイントシェーカー(株式会社東洋精機製作所製)を用いて5時間分散して顔料分散液を得る。この顔料分散液100.0gをトールビーカーに精秤する。
Main test;
200.0 g of a mixed solution of 10.0 g of pigment, 140.0 g of toluene and 60.0 g of ethanol (7:3) and 250 g of 0.8 mm glass beads are placed in a pressure-resistant container, and a paint shaker (manufactured by Toyo Seiki Seisakusho Co., Ltd.) is used. to obtain a pigment dispersion liquid. 100.0 g of this pigment dispersion is precisely weighed in a tall beaker.
上記電位差滴定装置を用い、上記塩酸エタノール溶液を用いて滴定する。 Using the potentiometric titrator, the ethanol solution of hydrochloric acid is used for titration.
空試験;
試料を用いない(すなわちトルエン140.0g及びエタノール60.0gの混合溶液のみとする)以外は、上記操作と同様の滴定を行う。
blank test;
Titration is performed in the same manner as described above, except that no sample is used (that is, only a mixed solution of 140.0 g of toluene and 60.0 g of ethanol is used).
塩基価の算出;
得られた結果を下記式に代入して、塩基価を算出する。
BV=[(C-B)×f×5.611]/S
(式中、BV:塩基価(mgKOH/g)、B:空試験の塩酸エタノール溶液の添加量(ml)、C:本試験の塩酸エタノール溶液の添加量(ml)、f:水酸化カリウム溶液のファクター、S:試料(g)である。)
Calculation of base number;
Substitute the obtained results into the following formula to calculate the base number.
BV=[(CB)×f×5.611]/S
(Wherein, BV: Base value (mgKOH/g), B: Added amount of hydrochloric ethanol solution for blank test (ml), C: Added amount of hydrochloric ethanol solution for main test (ml), f: Potassium hydroxide solution factor, S: sample (g).)
pKbの決定;
塩基価測定の際に得られた滴定曲線からpH変化の傾きが一番大きいところを中和点とする。顔料のpKbは次のようにして求める。中和点までに必要とした0.1モル/l塩酸エタノール溶液量の半分量でのpHを滴定曲線から読み取り、読み取ったpHの値をpKbとする。ただし、塩基価が0.1未満で中和点の判断が困難な場合、滴定開始時点のpHをpKbとする。
pKb determination;
The neutralization point is defined as the point where the slope of the pH change is greatest on the titration curve obtained during the measurement of the base number. The pKb of a pigment is determined as follows. The pH at half the amount of the 0.1 mol/l hydrochloric ethanol solution required to reach the neutralization point is read from the titration curve, and the read pH value is defined as pKb. However, if the base number is less than 0.1 and it is difficult to determine the neutralization point, the pH at the start of titration is taken as pKb.
<トナー中の有機ケイ素重合体量>
トナー中の有機ケイ素重合体量を以下の方法で評価した。
<Organosilicon Polymer Amount in Toner>
The amount of organosilicon polymer in the toner was evaluated by the following method.
有機ケイ素重合体量の測定は、波長分散型蛍光X線分析装置「Axios」(PANalytical社製)と、測定条件設定及び測定データ解析をするための付属の専用ソフト「SuperQ ver.4.0F」(PANalytical社製)を用いる。尚、X線管球のアノードとしてはRhを用い、測定雰囲気は真空、測定径(コリメーターマスク径)は27mm、測定時間10秒とする。また、軽元素を測定する場合にはプロポーショナルカウンタ(PC)、重元素を測定する場合にはシンチレーションカウンタ(SC)で検出する。 The amount of the organosilicon polymer was measured using a wavelength dispersive X-ray fluorescence spectrometer "Axios" (manufactured by PANalytical) and the attached dedicated software "SuperQ ver.4.0F" for setting measurement conditions and analyzing measurement data. (manufactured by PANalytical) is used. Rh is used as the anode of the X-ray tube, the measurement atmosphere is vacuum, the measurement diameter (collimator mask diameter) is 27 mm, and the measurement time is 10 seconds. A proportional counter (PC) is used to measure light elements, and a scintillation counter (SC) is used to measure heavy elements.
測定サンプルとしては、専用のプレス用アルミリングの中にトナー粒子4gを入れて平らにならし、錠剤成型圧縮機「BRE-32」(前川試験機製作所社製)を用いて、20MPaで、60秒間加圧し、厚さ2mm、直径39mmに成型したペレットを用いる。 As a measurement sample, 4 g of toner particles were placed in a special aluminum ring for press, flattened, and compressed at 20 MPa and 60 using a tableting compressor "BRE-32" (manufactured by Mayekawa Test Instruments Co., Ltd.). A pellet molded to a thickness of 2 mm and a diameter of 39 mm by pressing for 2 seconds is used.
有機ケイ素重合体を含まないトナー粒子100質量部に対して、シリカ(SiO2)微粉末を0.5質量部となるように添加し、コーヒーミルを用いて充分混合する。同様にして、シリカ微粉末を5.0質量部、10.0質量部となるようにトナー粒子とそれぞれ混合し、これらを検量線用の試料とする。 0.5 parts by mass of silica (SiO 2 ) fine powder is added to 100 parts by mass of toner particles containing no organosilicon polymer, and the mixture is thoroughly mixed using a coffee mill. Similarly, 5.0 parts by mass and 10.0 parts by mass of fine silica powder are mixed with the toner particles, respectively, and these are used as samples for the calibration curve.
それぞれの試料について、錠剤成型圧縮機を用いて上記のようにして検量線用の試料のペレットを作製し、PETを分光結晶に用いた際に回折角(2θ)=109.08°に観測されるSi-Kα線の計数率(単位:cps)を測定する。この際、X線発生装置の加速電圧、電流値はそれぞれ、24kV、100mAとする。得られたX線の計数率を縦軸に、各検量線用試料中のSiO2添加量を横軸として、一次関数の検量線を得る。 For each sample, a pellet of the sample for the calibration curve was prepared as described above using a tablet press, and when PET was used as the analyzing crystal, the diffraction angle (2θ) was observed at 109.08°. Measure the count rate (unit: cps) of Si-Kα rays. At this time, the acceleration voltage and current value of the X-ray generator are set to 24 kV and 100 mA, respectively. A linear function calibration curve is obtained with the obtained X-ray count rate on the vertical axis and the amount of SiO 2 added in each calibration curve sample on the horizontal axis.
次に、分析対象のトナーを錠剤成型圧縮機を用いて上記のようにしてペレットとし、そのSi-Kα線の計数率を測定する。そして、上記の検量線からトナー中の有機ケイ素重合体量を求める。 Next, the toner to be analyzed is made into pellets using a tablet press as described above, and the Si--Kα ray count rate of the pellets is measured. Then, the amount of the organosilicon polymer in the toner is determined from the above calibration curve.
<式(RaT3)で表わされる部分構造の確認方法>
本発明において、下記式(RaT3)で表わされる部分構造のうち、ケイ素原子に結合する炭化水素基のユニットについては、13C-NMR(固体)測定により確認した。以下に測定条件及び試料調製方法を示す。
Ra-SiO3/2 (RaT3)
(式中、Raは、炭素数が1以上6以下の炭化水素基、アリール基、又は下記式(i)あるいは式(ii)で表される構造を表す。
<Method for Confirming Partial Structure Represented by Formula (R a T3)>
In the present invention, in the partial structure represented by the following formula (R a T3), the unit of the hydrocarbon group bonded to the silicon atom was confirmed by 13 C-NMR (solid state) measurement. Measurement conditions and sample preparation methods are shown below.
R a —SiO 3/2 (R a T3)
(In the formula, R a represents a hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms, an aryl group, or a structure represented by the following formula (i) or formula (ii).
「13C-NMR(固体)の測定条件」
装置:JEOL RESONANCE製 JNM-ECX500II
試料管:3.2mmφ
試料:NMR測定用のトナー粒子のテトラヒドロフラン不溶分(調製方法は以下)150mg
測定温度:室温
パルスモード:CP/MAS
測定核周波数:123.25MHz(13C)
基準物質:アダマンタン(外部標準:29.5ppm)
試料回転数:20kHz
コンタクト時間:2ms
遅延時間:2s
積算回数:1024回
" 13 C-NMR (solid) measurement conditions"
Device: JNM-ECX500II manufactured by JEOL RESONANCE
Sample tube: 3.2 mmφ
Sample: 150 mg of tetrahydrofuran-insoluble matter of toner particles for NMR measurement (preparation method below)
Measurement temperature: Room temperature Pulse mode: CP/MAS
Measurement nuclear frequency: 123.25 MHz ( 13 C)
Reference substance: adamantane (external standard: 29.5 ppm)
Sample rotation speed: 20 kHz
Contact time: 2ms
Delay time: 2s
Accumulated times: 1024 times
「試料調製方法」
測定試料の調製:トナー粒子10.0gを秤量し、円筒濾紙(東洋濾紙製No.86R)に入れてソックスレー抽出器にかけ、溶媒としてテトラヒドロフラン200mlを用いて20時間抽出し、円筒濾紙中のろ物を40℃で数時間真空乾燥して得られたものをNMR測定用のサンプルとする。
"Sample preparation method"
Preparation of measurement sample: 10.0 g of toner particles were weighed, placed in a filter paper thimble (No. 86R manufactured by Toyo Roshi Kaisha Ltd.), put in a Soxhlet extractor, and extracted with 200 ml of tetrahydrofuran as a solvent for 20 hours. was vacuum-dried at 40° C. for several hours to obtain a sample for NMR measurement.
なお、本発明において、トナーに上記有機微粉体又は無機微粉体が外添されている場合は、下記方法によって、該有機微粉体又は無機微粉体を除去し、トナー粒子を得る。 In the present invention, when the above organic fine powder or inorganic fine powder is externally added to the toner, the organic fine powder or inorganic fine powder is removed by the following method to obtain toner particles.
イオン交換水100mLにスクロース(キシダ化学製)160gを加え、湯せんをしながら溶解させ、ショ糖濃厚液を調製する。遠心分離用チューブに上記ショ糖濃厚液を31gと、コンタミノンN(非イオン界面活性剤、陰イオン界面活性剤、有機ビルダーからなるpH7の精密測定器洗浄用中性洗剤の10質量%水溶液、和光純薬工業社製)を6mL入れ分散液を作製する。この分散液にトナー1.0gを添加し、スパチュラなどでトナーのかたまりをほぐす。 160 g of sucrose (manufactured by Kishida Chemical Co., Ltd.) is added to 100 mL of ion-exchanged water and dissolved in a hot water bath to prepare a concentrated sucrose solution. In a centrifugation tube, 31 g of the concentrated sucrose solution, Contaminon N (a 10% by mass aqueous solution of a neutral detergent for cleaning precision measuring instruments at pH 7 consisting of a nonionic surfactant, an anionic surfactant, and an organic builder, (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) is added to prepare a dispersion. 1.0 g of toner is added to this dispersion, and clumps of toner are loosened with a spatula or the like.
遠心分離用チューブをシェイカーにて350spm(strokes per min)、20minで振とうする。振とう後、溶液をスイングローター用ガラスチューブ(50mL)に入れ替えて、遠心分離機にて3500rpm、30minの条件で分離する。この操作により、トナー粒子と外れた外添剤が分離する。トナーと水溶液が十分に分離されていることを目視で確認し、最上層に分離したトナーをスパチュラ等で採取する。採取したトナーを減圧濾過器で濾過した後、乾燥機で1時間以上乾燥し、トナー粒子を得る。この操作を複数回実施して、必要量を確保する。 The centrifuge tube is shaken on a shaker at 350 spm (strokes per min) for 20 minutes. After shaking, the solution is replaced in a swing rotor glass tube (50 mL) and separated in a centrifuge at 3500 rpm for 30 minutes. This operation separates the toner particles from the detached external additive. It is visually confirmed that the toner and the aqueous solution are sufficiently separated, and the separated toner on the uppermost layer is collected with a spatula or the like. After filtering the collected toner with a vacuum filter, it is dried with a dryer for 1 hour or more to obtain toner particles. This operation is carried out multiple times to ensure the required amount.
上記式(RaT3)において、Raが、上記式(i)表される部分構造の場合、ケイ素原子に結合しているメチン基(>CH-Si)に起因するシグナルの有無により、上記式(RaT3)で表される部分構造の存在を確認した。 In the above formula (R a T3), when R a is a partial structure represented by the above formula (i), depending on the presence or absence of a signal due to a methine group (>CH—Si) bonded to a silicon atom, the above The existence of the partial structure represented by the formula (R a T3) was confirmed.
上記式(RaT3)において、Raが、上記式(ii)表される部分構造の場合、ケイ素原子に結合しているメチレン基(Si-CH2-)、エチレン基(Si-C2H4-)などのアルキレン基または又はアリーレン基、例えばフェニレン基(Si-C6H4-)などに起因するシグナルの有無により、上記式(RaT3)で表されるユニットの存在を確認した。 In the above formula (R a T3), when R a is a partial structure represented by the above formula (ii), a methylene group (Si—CH 2 —) or an ethylene group (Si—C 2 H 4 —) or other alkylene group or arylene group, such as a phenylene group (Si—C 6 H 4 —), confirms the existence of the unit represented by the above formula (R a T3). did.
上記式(RaT3)において、Raが、炭素数が1以上6以下の炭化水素基、アリール基で表される部分構造の場合、ケイ素原子に結合しているメチル基(Si-CH3)、エチル基(Si-C2H5)、プロピル基(Si-C3H7)、ブチル基(Si-C4H9)、ペンチル基(Si-C5H11)、ヘキシル基(Si-C6H13)またはアリール基、例えばフェニル基(Si-C6H5-)などに起因するシグナルの有無により、上記式(RaT3)で表されるユニットの存在を確認した。 In the above formula (R a T3), when R a is a partial structure represented by a hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms or an aryl group, a methyl group (Si—CH 3 ), ethyl group (Si—C 2 H 5 ), propyl group (Si—C 3 H 7 ), butyl group (Si—C 4 H 9 ), pentyl group (Si—C 5 H 11 ), hexyl group (Si —C 6 H 13 ) or an aryl group, such as a phenyl group (Si—C 6 H 5 —), confirmed the existence of the unit represented by the above formula (R a T3).
<トナー粒子のテトラヒドロフラン不溶分の29Si-NMRにおいて測定される、式(RaT3)の構造に帰属されるピーク面積の測定方法>
本発明において、トナー粒子のテトラヒドロフラン不溶分の29Si-NMR(固体)測定は、以下の測定条件で行った。
<Method for Measuring Peak Area Assigned to Structure of Formula (R a T3), Measured in 29 Si-NMR of Tetrahydrofuran-Insoluble Content of Toner Particles>
In the present invention, the 29 Si-NMR (solid) measurement of the tetrahydrofuran-insoluble portion of the toner particles was carried out under the following measurement conditions.
「29Si-NMR(固体)の測定条件」
装置:JEOL RESONANCE製 JNM-ECX500II
試料管:3.2mmφ
試料:NMR測定用のトナー粒子のテトラヒドロフラン不溶分(調製方法は以下)150mg
測定温度:室温
パルスモード:CP/MAS
測定核周波数:97.38MHz(29Si)
基準物質:DSS(外部標準:1.534ppm)
試料回転数:10kHz
コンタクト時間:10ms
遅延時間:2s
積算回数:2000~8000回
" 29 Si-NMR (solid) measurement conditions"
Device: JNM-ECX500II manufactured by JEOL RESONANCE
Sample tube: 3.2 mmφ
Sample: 150 mg of tetrahydrofuran-insoluble matter of toner particles for NMR measurement (preparation method below)
Measurement temperature: Room temperature Pulse mode: CP/MAS
Measurement nuclear frequency: 97.38 MHz ( 29 Si)
Reference substance: DSS (external standard: 1.534 ppm)
Sample rotation speed: 10 kHz
Contact time: 10ms
Delay time: 2s
Accumulated times: 2000 to 8000 times
上記測定後に、トナー粒子のテトラヒドロフラン不溶分の、置換基及び結合基の異なる複数のシラン成分をカーブフィティングにて下記X1構造、X2構造、X3構造、及びX4構造にピーク分離して、それぞれピーク面積を算出した。
X1構造:(Ri)(Rj)(Rk)SiO1/2 式(12)
X2構造:(Rg)(Rh)Si(O1/2)2 式(13)
X3構造:RmSi(O1/2)3 式(14)
X4構造:Si(O1/2)4 式(15)
After the above measurement, a plurality of silane components having different substituents and bonding groups in the tetrahydrofuran-insoluble portion of the toner particles were peak-separated into the following X1 structure, X2 structure, X3 structure, and X4 structure by curve fitting. Area was calculated.
X1 structure: (Ri) (Rj) (Rk) SiO 1/2 formula (12)
X2 structure: (Rg)(Rh)Si(O1 /2 ) 2 Formula (13)
X3 structure: RmSi(O 1/2 ) 3 formula (14)
X4 structure: Si(O 1/2 ) 4 formula (15)
本発明においては、トナー粒子のテトラヒドロフラン不溶分の29Si-NMRの測定で得られるチャートにおいて、上記X3構造中の置換基及び結合基の異なる複数のシラン成分を、化学シフト値によって特定した。それらをカーブフィッティングにてピーク分離し、ピーク面積を求めた。上記手法により有機ケイ素重合体の全ピーク面積に対する式(RaT3)の構造に帰属されるピーク面積の割合を算出した。 In the present invention, a plurality of silane components having different substituents and bonding groups in the X3 structure were specified by chemical shift values in the chart obtained by 29 Si-NMR measurement of the tetrahydrofuran-insoluble portion of the toner particles. These peaks were separated by curve fitting to obtain peak areas. The ratio of the peak area attributed to the structure of the formula (R a T3) to the total peak area of the organosilicon polymer was calculated by the above method.
なお、上記式(RaT3)で表される部分構造をさらに詳細に確認する必要がある場合、上記13C-NMR及び29Si-NMRの測定結果と共に1H-NMRの測定結果によって同定してもよい。 When it is necessary to confirm the partial structure represented by the above formula (R a T3) in more detail, it is identified by the measurement results of 1 H-NMR together with the measurement results of 13 C-NMR and 29 Si-NMR. may
<有機ケイ素重合体の固着率の測定方法>
イオン交換水100mLにスクロース(キシダ化学製)160gを加え、湯せんをしながら溶解させ、ショ糖濃厚液を調製する。遠心分離用チューブに上記ショ糖濃厚液を31gと、コンタミノンN(非イオン界面活性剤、陰イオン界面活性剤、有機ビルダーからなるpH7の精密測定器洗浄用中性洗剤の10質量%水溶液、和光純薬工業社製)を6mL入れ分散液を作製する。この分散液にトナー1gを添加し、スパチュラなどでトナーのかたまりをほぐす。
<Method for measuring fixation rate of organosilicon polymer>
160 g of sucrose (manufactured by Kishida Chemical Co., Ltd.) is added to 100 mL of ion-exchanged water and dissolved in a hot water bath to prepare a concentrated sucrose solution. In a centrifugation tube, 31 g of the concentrated sucrose solution, Contaminon N (a 10% by mass aqueous solution of a neutral detergent for cleaning precision measuring instruments at pH 7 consisting of a nonionic surfactant, an anionic surfactant, and an organic builder, (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) is added to prepare a dispersion. 1 g of toner is added to this dispersion, and clumps of toner are loosened with a spatula or the like.
遠心分離用チューブをシェイカーにて350rpm、20minで振とうして水洗する。振とう後、溶液をスイングローター用ガラスチューブ(50mL)に入れ替えて、遠心分離機にて3500rpm,30minの条件で分離する。トナーと水溶液が十分に分離されていることを目視で確認し、最上層に分離したトナーをスパチュラ等で採取する。採取したトナーを含む水溶液を減圧濾過器で濾過した後、乾燥機で1時間以上乾燥する。乾燥品をスパチュラで解砕し、蛍光X線で外添剤量を測定する。水洗後のトナーと初期のトナーの測定対象の元素量比から固着率(%)を計算する。 The tube for centrifugation is shaken with a shaker at 350 rpm for 20 minutes and washed with water. After shaking, the solution is replaced in a swing rotor glass tube (50 mL), and centrifuged at 3500 rpm for 30 minutes. It is visually confirmed that the toner and the aqueous solution are sufficiently separated, and the separated toner on the uppermost layer is collected with a spatula or the like. After the collected aqueous solution containing the toner is filtered with a vacuum filter, it is dried with a dryer for 1 hour or longer. The dried product is pulverized with a spatula, and the amount of the external additive is measured using fluorescent X-rays. The fixation rate (%) is calculated from the ratio of the amount of element to be measured between the toner after water washing and the initial toner.
各元素の蛍光X線の測定は、JIS K 0119-1969に準ずるが、具体的には以下の通りである。 Fluorescent X-ray measurement of each element conforms to JIS K 0119-1969, but is specifically as follows.
測定装置としては、波長分散型蛍光X線分析装置「Axios」(PANalytical社製)と、測定条件設定及び測定データ解析をするための付属の専用ソフト「SuperQ ver.4.0F」(PANalytical社製)を用いる。尚、X線管球のアノードとしてはRhを用い、測定雰囲気は真空、測定径(コリメーターマスク径)は10mm、測定時間10秒とする。また、軽元素を測定する場合にはプロポーショナルカウンタ(PC)、重元素を測定する場合にはシンチレーションカウンタ(SC)で検出する。 As a measurement device, a wavelength dispersive X-ray fluorescence spectrometer "Axios" (manufactured by PANalytical) and attached dedicated software "SuperQ ver.4.0F" (manufactured by PANalytical) for setting measurement conditions and analyzing measurement data ) is used. Rh is used as the anode of the X-ray tube, the measurement atmosphere is vacuum, the measurement diameter (collimator mask diameter) is 10 mm, and the measurement time is 10 seconds. A proportional counter (PC) is used to measure light elements, and a scintillation counter (SC) is used to measure heavy elements.
測定サンプルとしては、専用のプレス用アルミリング直径10mmの中に水洗後のトナーと初期のトナーを約1g入れて平らにならし、錠剤成型圧縮機「BRE-32」(前川試験機製作所社製)を用いて、20MPaで60秒間加圧し、厚さ約2mmに成型したペレットを用いる。 As a measurement sample, about 1 g of the toner after washing with water and the initial toner was placed in a dedicated press aluminum ring with a diameter of 10 mm, and the toner was flattened. ), pressurized at 20 MPa for 60 seconds, and used pellets molded to a thickness of about 2 mm.
上記条件で測定を行い、得られたX線のピーク位置をもとに元素を同定し、単位時間あたりのX線光子の数である計数率(単位:cps)からその濃度を算出する。 Measurement is performed under the above conditions, the element is identified based on the obtained X-ray peak position, and the concentration is calculated from the count rate (unit: cps), which is the number of X-ray photons per unit time.
トナー中の定量方法としては、例えばケイ素量はトナー粒子100質量部に対して、例えば、シリカ(SiO2)微粉末を0.5質量部となるように添加し、コーヒーミルを用いて充分混合する。同様にして、シリカ微粉末を2.0質量部、5.0質量部となるようにトナー粒子とそれぞれ混合し、これらを検量線用の試料とする。 As a method for quantifying the amount of silicon in the toner, for example, silica (SiO 2 ) fine powder is added to 100 parts by mass of toner particles so as to be 0.5 parts by mass, and the mixture is sufficiently mixed using a coffee mill. do. Similarly, 2.0 parts by mass and 5.0 parts by mass of fine silica powder are mixed with the toner particles, respectively, and these are used as samples for the calibration curve.
それぞれの試料について、錠剤成型圧縮機を用いて上記のようにして検量線用の試料のペレットを作製し、PETを分光結晶に用いた際に回折角(2θ)=109.08°に観測されるSi-Kα線の計数率(単位:cps)を測定する。この際、X線発生装置の加速電圧、電流値はそれぞれ、24kV、100mAとする。得られたX線の計数率を縦軸に、各検量線用試料中のSiO2添加量を横軸として、一次関数の検量線を得る。 For each sample, a pellet of the sample for the calibration curve was prepared as described above using a tablet press, and when PET was used as the analyzing crystal, the diffraction angle (2θ) was observed at 109.08°. Measure the count rate (unit: cps) of Si-Kα rays. At this time, the acceleration voltage and current value of the X-ray generator are set to 24 kV and 100 mA, respectively. A linear function calibration curve is obtained with the obtained X-ray count rate on the vertical axis and the amount of SiO 2 added in each calibration curve sample on the horizontal axis.
次に、分析対象のトナーを錠剤成型圧縮機を用いて上記のようにしてペレットとし、そのSi-Kα線の計数率を測定する。そして、上記の検量線からトナー中のSiO2含有量を求める。上記方法により算出した初期のトナーの元素量に対して、水洗後のトナーの元素量の比率を求め固着率(%)とした。ケイ素以外の元素についても検量線の試料を選択することで、同様の方法で求めることができる。 Next, the toner to be analyzed is made into pellets using a tablet press as described above, and the Si--Kα ray count rate of the pellets is measured. Then, the SiO 2 content in the toner is obtained from the above calibration curve. The ratio of the elemental amount of the toner after washing with water to the elemental amount of the initial toner calculated by the above method was obtained and defined as the fixation rate (%). Elements other than silicon can also be determined in a similar manner by selecting calibration curve samples.
以下、実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。実施例中及び比較例中の各材料の「部」は特に断りがない場合、全て質量基準である。 EXAMPLES The present invention will be specifically described below with reference to Examples, but the present invention is not limited to these Examples. All "parts" of each material in Examples and Comparative Examples are based on mass unless otherwise specified.
[顔料の製造例]
特許第4484171号に記載の製造方法に則り、顔料を製造した。
[Pigment production example]
A pigment was produced according to the production method described in Japanese Patent No. 4484171.
<処理剤1の製造>
撹拌羽根、コンデンサー、温度計、窒素導入管をセットした反応容器に、98質量%硫酸91.4部、25質量%発煙硫酸36.7部、ジエチルアミン6.3部、92質量%パラホルムアルデヒド2.8部を40℃で仕込んだ。40℃で30分間撹拌した後、銅フタロシアニン8.0部をゆっくり添加した。添加後、反応液を昇温し、80℃で5時間反応を行った。反応終了後、反応液を室温まで冷却し、水750部に取出してスラリーを濾過、水洗、乾燥してジエチルアミノメチル基が導入された処理剤1を得た。
<Production of treatment agent 1>
91.4 parts of 98% by mass sulfuric acid, 36.7 parts of 25% by mass fuming sulfuric acid, 6.3 parts of diethylamine, 92% by mass of paraformaldehyde2. 8 parts were charged at 40°C. After stirring at 40° C. for 30 minutes, 8.0 parts of copper phthalocyanine was slowly added. After the addition, the temperature of the reaction solution was raised, and the reaction was carried out at 80° C. for 5 hours. After completion of the reaction, the reaction solution was cooled to room temperature, taken out into 750 parts of water, and the slurry was filtered, washed with water and dried to obtain a treatment agent 1 into which a diethylaminomethyl group was introduced.
得られた処理剤1をNMRで分析した結果、ジエチルアミノメチル基が平均2.1個導入されていた。処理剤1の物性を表1に示す。 NMR analysis of the resulting treatment agent 1 revealed that an average of 2.1 diethylaminomethyl groups had been introduced. Table 1 shows the physical properties of the treatment agent 1.
<処理剤2~7の製造>
アミン化合物の構造及び母体骨格を変更したこと以外は、処理剤1の製造と同様の方法により、表1に示す処理剤2~7を製造した。表1中、構造のCuPcは銅フタロシアニンを、Qdは2,9-ジメチルキナクリドンを示す。
<Production of processing agents 2 to 7>
Treatment agents 2 to 7 shown in Table 1 were produced in the same manner as treatment agent 1, except that the structure and base skeleton of the amine compound were changed. In Table 1, CuPc in the structure indicates copper phthalocyanine, and Qd indicates 2,9-dimethylquinacridone.
<顔料1の製造>
C.I.PigmentBlue15:3(100.0部)に処理剤1を2.0部加えて24時間振とう混合し、塩基性処理顔料1を調製した。得られた塩基性処理顔料1の物性について表2に示す。
<Production of Pigment 1>
C. I. To Pigment Blue 15:3 (100.0 parts) was added 2.0 parts of the treatment agent 1, and the mixture was shaken and mixed for 24 hours to prepare a basic treated pigment 1. Table 2 shows the physical properties of the obtained basic-treated pigment 1.
<顔料2~8の製造>
処理剤種、顔料種及びそれぞれの混合比を適宜変更したこと以外は、顔料1の製造と同様の方法により、下記表2に示す顔料2~8を製造した。表2中の顔料種のCBはカーボンブラックである。
<Production of pigments 2 to 8>
Pigments 2 to 8 shown in Table 2 below were produced in the same manner as the production of Pigment 1, except that the type of treatment agent, the type of pigment and their mixing ratio were appropriately changed. Pigment type CB in Table 2 is carbon black.
[実施例1]
(水系媒体1の調製工程)
反応容器中のイオン交換水1000.0部に、リン酸ナトリウム(ラサ工業社製・12水和物)14.0部を投入し、窒素パージしながら65℃で1.0時間保温した。
[Example 1]
(Preparation step of aqueous medium 1)
To 1000.0 parts of ion-exchanged water in a reaction vessel, 14.0 parts of sodium phosphate (12 hydrate, manufactured by Rasa Kogyo Co., Ltd.) was added, and the mixture was kept at 65° C. for 1.0 hour while purging with nitrogen.
T.K.ホモミクサー(特殊機化工業株式会社製)を用いて、12000rpmにて攪拌しながら、イオン交換水10.0部に9.2部の塩化カルシウム(2水和物)を溶解した塩化カルシウム水溶液を一括投入し、分散安定剤を含む水系媒体を調製した。さらに、水系媒体に10質量%塩酸を投入し、pHを6.0に調整し、水系媒体1を得た。 T. K. Using a homomixer (manufactured by Tokushu Kika Kogyo Co., Ltd.), while stirring at 12000 rpm, a calcium chloride aqueous solution obtained by dissolving 9.2 parts of calcium chloride (dihydrate) in 10.0 parts of ion-exchanged water is mixed together. to prepare an aqueous medium containing a dispersion stabilizer. Furthermore, 10% by mass hydrochloric acid was added to the aqueous medium to adjust the pH to 6.0, and an aqueous medium 1 was obtained.
(重合性単量体組成物の調製工程)
・スチレン:60.0部
・顔料1:6.2部
前記材料をアトライター(三井三池化工機株式会社製)に投入し、さらに直径1.7mmのジルコニア粒子を用いて、220rpmで5.0時間分散させて、顔料分散液を調製した。
(Preparation step of polymerizable monomer composition)
・Styrene: 60.0 parts ・Pigment 1: 6.2 parts A pigment dispersion was prepared by time dispersion.
前記顔料分散液に下記材料を加えた。
・スチレン:15.0部
・n-ブチルアクリレート:25.0部
・架橋剤 ジビニルベンゼン:0.3部
・飽和ポリエステル樹脂:4.0部
(プロピレンオキサイド変性ビスフェノールA(2モル付加物)とテレフタル酸との重縮合物(モル比10:12)、ガラス転移温度Tg=68℃、重量平均分子量Mw=10000、分子量分布Mw/Mn=5.12)
・フィッシャートロプシュワックス(融点78℃):9.0部
The following materials were added to the pigment dispersion.
・Styrene: 15.0 parts ・n-Butyl acrylate: 25.0 parts ・Crosslinking agent divinylbenzene: 0.3 parts ・Saturated polyester resin: 4.0 parts (propylene oxide-modified bisphenol A (2 mol adduct) and terephthal Polycondensate with acid (molar ratio 10:12), glass transition temperature Tg = 68 ° C., weight average molecular weight Mw = 10000, molecular weight distribution Mw / Mn = 5.12)
・Fischer-Tropsch wax (melting point 78°C): 9.0 parts
これを65℃に保温し、T.K.ホモミクサー(特殊機化工業株式会社製)を用いて、500rpmにて均一に溶解、分散し、重合性単量体組成物を調製した。 This was kept at 65° C. and T.I. K. A homomixer (manufactured by Tokushu Kika Kogyo Co., Ltd.) was used to uniformly dissolve and disperse at 500 rpm to prepare a polymerizable monomer composition.
(表層用有機ケイ素化合物の加水分解工程)
撹拌機、温度計を備えた反応容器に、イオン交換水60.0部を秤量し、10質量%の塩酸を用いてpHを3.0に調整した。これを撹拌しながら加熱し、温度を70℃にした。その後、メチルトリエトキシシラン40.0部を添加して2時間撹拌して表層用有機ケイ素化合物の加水分解を行った。加水分解の終点は目視にて油水が分離せず1層になったことで確認を行い、冷却して表層用有機ケイ素化合物の加水分解液を得た。
(Hydrolysis step of organosilicon compound for surface layer)
60.0 parts of ion-exchanged water was weighed into a reactor equipped with a stirrer and a thermometer, and the pH was adjusted to 3.0 using 10% by mass hydrochloric acid. This was heated with stirring to bring the temperature to 70°C. Thereafter, 40.0 parts of methyltriethoxysilane was added and stirred for 2 hours to hydrolyze the organosilicon compound for the surface layer. The end point of the hydrolysis was visually confirmed by confirming that the oil and water did not separate and became one layer, and then cooled to obtain a hydrolyzate of the organosilicon compound for the surface layer.
(造粒工程)
水系媒体1の温度を70℃、撹拌装置の回転数を12000rpmに保ちながら、水系媒体1中に上記重合性単量体組成物を投入し、重合開始剤であるt-ブチルパーオキシピバレート9.0部を添加した。そのまま該撹拌装置にて12000rpmを維持しつつ10分間造粒した。
(Granulation process)
While maintaining the temperature of the aqueous medium 1 at 70° C. and the rotation speed of the stirrer at 12000 rpm, the above polymerizable monomer composition was introduced into the aqueous medium 1, and t-butyl peroxypivalate 9 as a polymerization initiator. .0 parts were added. The mixture was granulated for 10 minutes while maintaining 12000 rpm with the stirring device.
(重合、表層形成工程)
高速撹拌装置からプロペラ撹拌羽根に撹拌機を代え、150rpmで攪拌しながら70℃を保持して5.0時間重合を行い、95℃に昇温して2.0時間加熱することで重合反応を行い、トナー粒子のスラリーを得た。その後、スラリーの温度を60℃に冷却してpHを測定したところ、pH=5.0だった。60℃で撹拌を継続したまま、表層用有機ケイ素化合物の加水分解液を25.0部添加してトナーの表層形成を開始した。そのまま60分保持した後に、水酸化ナトリウム水溶液を用いてスラリーを縮合完結用にpH=9.0に調整して更に300分保持して表層を形成させた。
(Polymerization, surface layer formation process)
The agitator was replaced with a propeller agitating blade from the high-speed agitator, and the polymerization reaction was carried out by maintaining the temperature at 70°C while stirring at 150 rpm for 5.0 hours and then heating the mixture to 95°C for 2.0 hours. to obtain a slurry of toner particles. After that, the temperature of the slurry was cooled to 60° C. and the pH was measured to be pH=5.0. While stirring was continued at 60° C., 25.0 parts of the hydrolyzate of the organosilicon compound for the surface layer was added to start forming the surface layer of the toner. After holding for 60 minutes as it is, the pH of the slurry was adjusted to 9.0 for completion of condensation using an aqueous sodium hydroxide solution and held for an additional 300 minutes to form a surface layer.
(洗浄、乾燥工程)
重合工程終了後、トナー粒子のスラリーを冷却し、トナー粒子のスラリーに塩酸を加えpH=1.5以下に調整して1時間撹拌放置してから加圧ろ過器で固液分離し、トナーケーキを得た。これをイオン交換水でリスラリーして再び分散液とした後に、前述のろ過器で固液分離した。リスラリーと固液分離とを、ろ液の電気伝導度が5.0μS/cm以下となるまで繰り返した後に、最終的に固液分離してトナーケーキを得た。得られたトナーケーキは気流乾燥機フラッシュジェットドライヤー(セイシン企業製)にて乾燥を行い、更にコアンダ効果を利用した多分割分級機を用いて微粗粉をカットしてトナー粒子1を得た。乾燥の条件は吹き込み温度90℃、乾燥機出口温度40℃、トナーケーキの供給速度はトナーケーキの含水率に応じて出口温度が40℃から外れない速度に調整した。
(Washing and drying process)
After completion of the polymerization process, the slurry of toner particles is cooled, and hydrochloric acid is added to the slurry of toner particles to adjust the pH to 1.5 or less, and the mixture is left with stirring for 1 hour, followed by solid-liquid separation with a pressurized filter to form a toner cake. got This was reslurried with ion-exchanged water to form a dispersion again, and then subjected to solid-liquid separation with the aforementioned filter. After reslurry and solid-liquid separation were repeated until the electrical conductivity of the filtrate became 5.0 μS/cm or less, solid-liquid separation was finally performed to obtain a toner cake. The resulting toner cake was dried with a flash jet dryer (manufactured by Seishin Enterprise Co., Ltd.). The drying conditions were a blowing temperature of 90.degree. C., a dryer outlet temperature of 40.degree.
本実施例においては、得られたトナー粒子1を外添せずにそのままトナー1として用いた。トナー1が有機ケイ素重合体を有することを発明を実施するための形態で述べた方法により確認した。得られたトナーの物性を表4に示す。トナー1について行った評価について、その方法を以下に述べる。評価結果については表5に示す。 In this example, the obtained toner particles 1 were used as the toner 1 as they were without being externally added. It was confirmed by the method described in the mode for carrying out the invention that Toner 1 contained an organosilicon polymer. Table 4 shows the physical properties of the obtained toner. The method for evaluating Toner 1 is described below. Table 5 shows the evaluation results.
<レーザービームプリンターでのトナー現像性評価>
市販のキヤノン製レーザービームプリンタLBP7600C(中間転写ベルトを有するタンデム型のフルカラー電子写真装置)の改造機を用いた。改造点は、評価機本体のギア及びソフトウェアを変更することにより、現像ローラーの回転数をドラムに対して2倍の周速で回転するように設定した。LBP7600Cのトナーカートリッジの中に入っているトナーを抜き取り、エアーブローにて内部を清掃した後トナー50gを装填し、シアンステーションにセットした。
<Evaluation of Toner Developability with Laser Beam Printer>
A commercially available Canon laser beam printer LBP7600C (a tandem-type full-color electrophotographic apparatus having an intermediate transfer belt) modified was used. The modifications were made by changing the gears and software of the main body of the evaluation machine so that the number of revolutions of the developing roller was twice that of the drum. The toner contained in the LBP7600C toner cartridge was removed, the inside was cleaned by an air blow, 50 g of toner was loaded, and the toner cartridge was set in the cyan station.
常温常湿下(23℃、60%RH)、受像紙として、LETTERサイズのXEROX4200用紙(XEROX社製、75g/m2)を用い、印字率1%チャートを7,000枚連続して画出しした。 Under normal temperature and humidity (23° C., 60% RH), LETTER size XEROX4200 paper (manufactured by XEROX, 75 g/m 2 ) was used as the image receiving paper, and 7,000 sheets of a 1% printing rate chart were continuously printed. I did.
画出し後に、転写性の評価、再転写性の評価、現像スジの評価、かぶり評価、帯電性の評価を行った。本発明においてはC以上が本発明の効果が得られる。 After image formation, evaluation of transferability, evaluation of retransferability, evaluation of development streaks, evaluation of fogging, and evaluation of chargeability were performed. In the present invention, the effect of the present invention can be obtained with C or more.
(1)転写性の評価
画出し後、感光体上のトナー載り量が0.60mg/cm2になるように現像電圧調整した条件でベタ画像を出力し、ベタ画像形成時の感光体上の転写残トナーを、マイラーテープによりテーピングして剥ぎ取った。
(1) Evaluation of Transferability After image formation, a solid image was output under the condition that the development voltage was adjusted so that the amount of toner laid on the photoreceptor was 0.60 mg/cm 2 . The untransferred toner was removed by taping with Mylar tape.
剥ぎ取ったテープをXEROX 4200用紙(XEROX社製、75g/m2)に貼ったものの反射率T1から、テープのみを紙上に貼ったものの反射率T0を差し引いた反射率差をそれぞれ算出した。その反射率差の値から、以下のようにして判定した。なお、反射率は東京電色社製のREFLECTMETER MODEL TC-6DSを使用して測定した。数値が小さいほど、転写性が良好であることを示している。 The difference in reflectance was calculated by subtracting the reflectance T0 of the stripped tape pasted on paper from the reflectance T1 of the stripped tape pasted on XEROX 4200 paper (manufactured by XEROX, 75 g/m 2 ), and the reflectance T0 of the tape only pasted onto paper. Judgment was made as follows from the value of the reflectance difference. The reflectance was measured using a REFLECTMETER MODEL TC-6DS manufactured by Tokyo Denshoku Co., Ltd. A smaller value indicates better transferability.
(評価基準)
A:反射率差が2.0%以下
B:反射率差が2.0%超5.0%以下
C:反射率差が5.0%超10.0%以下
D:反射率差が10.0%超
(Evaluation criteria)
A: Reflectance difference is 2.0% or less B: Reflectance difference is more than 2.0% and 5.0% or less C: Reflectance difference is more than 5.0% and 10.0% or less D: Reflectance difference is 10 more than 0.0%
(2)再転写抑制の評価
まずブラックステーションにトナーを入れていないカートリッジをセットし、シアンステーションに画出し後のカートリッジをセットした。そして感光体上のトナーの載り量が0.60mg/cm2となるように現像電圧を調整し、ベタ画像を出力した。次いでブラックステーションのカートリッジの感光体に再転写するトナーをマイラーテープでテーピングして剥ぎ取った。
(2) Evaluation of Suppression of Retransfer First, a cartridge containing no toner was set in the black station, and a cartridge after image formation was set in the cyan station. Then, the developing voltage was adjusted so that the amount of toner applied on the photosensitive member was 0.60 mg/cm 2 , and a solid image was output. The toner to be retransferred to the photoreceptor of the black station cartridge was then taped off with Mylar tape.
剥ぎ取ったテープをXEROX 4200用紙(XEROX社製、75g/m2)に貼ったものの反射率T1から、テープのみを紙上に貼ったものの反射率T0を差し引いた反射率差をそれぞれ算出した。その反射率差の値から、以下のようにして判定した。なお、反射率は東京電色社製のREFLECTMETER MODEL TC-6DSを使用して測定した。数値が小さいほど、再転写が抑制されていることになる。 The difference in reflectance was calculated by subtracting the reflectance T0 of the stripped tape pasted on paper from the reflectance T1 of the stripped tape pasted on XEROX 4200 paper (manufactured by XEROX, 75 g/m 2 ), and the reflectance T0 of the tape only pasted onto paper. Judgment was made as follows from the value of the reflectance difference. The reflectance was measured using a REFLECTMETER MODEL TC-6DS manufactured by Tokyo Denshoku Co., Ltd. The smaller the numerical value, the more the retransfer is suppressed.
(評価基準)
A:反射率差が2.0%以下
B:反射率差が2.0%超5.0%以下
C:反射率差が5.0%超10.0%以下
D:反射率差が10.0%超
(Evaluation criteria)
A: Reflectance difference is 2.0% or less B: Reflectance difference is more than 2.0% and 5.0% or less C: Reflectance difference is more than 5.0% and 10.0% or less D: Reflectance difference is 10 more than 0.0%
(3)現像スジの評価
画出し後に現像ローラー上に現れた縦スジの本数で評価した。
(3) Evaluation of development streaks Evaluation was made by the number of vertical streaks appearing on the development roller after image formation.
(評価基準)
A:現像ローラー上に縦スジは見られない。
B:現像ローラーの両端に周方向の細いスジが3本以下見られる。
C:現像ローラーの両端に周方向の細いスジが4本以上10本以下見られる。
D:現像ローラー上に11本以上のスジが見られる。
(Evaluation criteria)
A: No vertical streak is observed on the developing roller.
B: Three or less thin streaks in the circumferential direction are observed on both ends of the developing roller.
C: 4 or more and 10 or less thin circumferential streaks are observed on both ends of the developing roller.
D: 11 or more streaks are observed on the developing roller.
(4)かぶりの評価
画出し後にベタ白画像1枚を出力し、得られたベタ白画像に対し、カブリの評価を行った。なお、カブリ濃度(%)の測定は、「REFLECTMETER MODEL TC-6DS」(東京電色社製)を用い、測定した画像の白地部分の白色度と転写紙の白色度の差から、カブリ濃度(%)を算出することにより行った。フィルターは、シアントナーについては、アンバーフィルターを用いた。
(4) Evaluation of Fog One sheet of solid white image was output after image formation, and fog was evaluated for the obtained solid white image. The fog density (%) was measured using "REFLECTMETER MODEL TC-6DS" (manufactured by Tokyo Denshoku Co., Ltd.), and the fog density ( %). As for the filter, an amber filter was used for the cyan toner.
(評価基準)
A:カブリ濃度0.5%未満
B:カブリ濃度0.5%以上1.0%未満
C:カブリ濃度1.0%以上2.0%未満
D:カブリ濃度2.0%以上
(Evaluation criteria)
A: Less than 0.5% fog density B: 0.5% to less than 1.0% fog density C: 1.0% to less than 2.0% fog density D: 2.0% or more fog density
(5)帯電性の評価
画出し後にベタ黒画像を3枚出力する。3枚目の出力中に強制的にマシンを停止して、規制ブレードを通過した直後の現像ローラー上のトナー帯電量を測定する。現像ローラー上の帯電量の測定は、図2の透視図に示すファラデーケージを用いて行った。内部(図の右側)を減圧状態にして現像ローラー上のトナーが吸い込まれるようにし、トナーフィルターを設けてトナーを捕集した。この捕集したトナーの重量Mとクーロンメーターにて直接測定した電荷Qより、単位質量当たりの電荷量Q/M(μC/g)を計算し、トナー帯電量(Q/M)とする。
(5) Evaluation of chargeability Three solid black images are output after image output. The machine is forcibly stopped during the output of the third sheet, and the toner charge amount on the developing roller immediately after passing the regulation blade is measured. A Faraday cage shown in the perspective view of FIG. 2 was used to measure the amount of charge on the developing roller. The inside (on the right side of the figure) was depressurized so that the toner on the developing roller was sucked in, and a toner filter was provided to collect the toner. From the weight M of the collected toner and the charge Q directly measured with a coulomb meter, the charge amount Q/M (μC/g) per unit mass is calculated and defined as the toner charge amount (Q/M).
(評価基準)
A:-30μC/g未満
B:-30μC/g以上-20μC/g未満
C:-20μC/g以上-10μC/g未満
D:-10μC/g以上
(Evaluation criteria)
A: Less than -30 μC/g B: -30 μC/g or more and less than -20 μC/g C: -20 μC/g or more and less than -10 μC/g D: -10 μC/g or more
[実施例2~実施例16、比較例1、2]
実施例1において、(重合性単量体組成物の調製工程)における顔料の種類と量、及び(表層用有機ケイ素化合物の加水分解工程)における有機ケイ素化合物の種類と量を表3の如く変えた以外は、実施例1と同様の方法でトナーを作製した。トナーが有機ケイ素重合体を有することを発明を実施するための形態で述べた方法により確認した。得られたトナーの物性を表4に、評価結果を表5に示す。
[Examples 2 to 16, Comparative Examples 1 and 2]
In Example 1, the type and amount of the pigment in (the step of preparing the polymerizable monomer composition) and the type and amount of the organosilicon compound in the (step of hydrolyzing the organosilicon compound for the surface layer) were changed as shown in Table 3. A toner was produced in the same manner as in Example 1, except for the above. It was confirmed by the method described in the detailed description that the toner contained an organosilicon polymer. Table 4 shows the physical properties of the obtained toner, and Table 5 shows the evaluation results.
[比較例3]
実施例1において、(表層用有機ケイ素化合物の加水分解工程)は行わなかった。(重合工程)ではトナー粒子のスラリーを得た後に加水分解液の添加を行わず、pH調整とその後の保持のみ行った。それ以外は実施例1と同様の方法でトナー粒子17を作製した。
[Comparative Example 3]
In Example 1, the step of hydrolyzing the organosilicon compound for the surface layer was not performed. In the (polymerization step), the hydrolyzate was not added after the slurry of toner particles was obtained, and only pH adjustment and subsequent maintenance were performed. Toner particles 17 were produced in the same manner as in Example 1 except for the above.
上記トナー粒子17 100.0部に対して、乾式法で合成された未処理のシリカ微粉末(商品名アエロジル#200、比表面積約200m2/gアエロジル社製)2.0部を三井ヘンシェルミキサ(三井三池化工機株式会社)で3000rpmで15分間混合してトナー17を得た。得られたトナーの物性を表4に、評価結果を表5に示す。 To 100.0 parts of the above toner particles 17, 2.0 parts of untreated silica fine powder (trade name: Aerosil #200, specific surface area: about 200 m 2 /g, manufactured by Aerosil Co., Ltd.) synthesized by a dry method was added in a Mitsui Henschel mixer. (Mitsui Miike Kakoki Co., Ltd.) at 3000 rpm for 15 minutes to obtain toner 17 . Table 4 shows the physical properties of the obtained toner, and Table 5 shows the evaluation results.
Claims (6)
前記トナー粒子が、有機ケイ素重合体を含有する表層を有し、
前記顔料が、塩基性部位を有する有機色素を含有し、
前記塩基性部位を有する有機色素が、下記式(1)で示される構造を有し、
(式(1)中、Pは、有機色素を示す。R 1 及びR 2 は、それぞれ独立に、水素原子、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基若しくはtert-ブチル基を示す、又は、R 1 及びR 2 が結合して複素環を形成するのに必要な基を示す。xは、1又は2である。yは、1以上4以下の値である。)
前記顔料のpKbが、3.0以上7.0以下である、
ことを特徴とするトナー。
(前記pKbは、前記顔料1.0質量部、トルエン14.0質量部及びエタノール6.0質量部を混合し、0.8mmガラスビーズ30.0質量部と共にペイントシェーカーで3hr分散して得られた分散液を0.1mol/L HCl/EtOH中和試験によって測定されたpKbである。
前記イオン性官能基を有しpKaが6.0以上9.0以下である樹脂0.100gを250mLのトールビーカーに精秤し、THF150mLを加え、30分かけて溶解し、この溶液にpH電極を入れ、サンプルのTHF溶液のpHを読み取り、その後、0.1mol/L水酸化カリウムエチルアルコール溶液を10μLずつ添加し、その都度pHを読み取り、滴定を行い、pHが10以上となり、30μL添加してもpHの変化がなくなるまで0.1mol/L水酸化カリウムエチルアルコール溶液を加え、得られた結果から0.1mol/L水酸化カリウムエチルアルコール溶液添加量に対するpHをプロットし、滴定曲線を得、得られた滴定曲線からpH変化の傾きが一番大きいところを中和点とする。前記pKaは、前記中和点までに必要とした0.1mol/L水酸化カリウムエチルアルコール溶液量の半分量でのpHと同じ値であり、滴定曲線から半分量でのpHを読み取る。) A toner having toner particles containing a binder resin and a pigment (excluding the case where the toner particles contain a resin having an ionic functional group and a pKa of 6.0 or more and 9.0 or less) ,
the toner particles having a surface layer containing an organosilicon polymer;
the pigment contains an organic dye having a basic site,
The organic dye having a basic moiety has a structure represented by the following formula (1),
(In formula (1), P represents an organic dye. R 1 and R 2 each independently represent a hydrogen atom, a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, a butyl group, an isobutyl group, or a tert-butyl represents a group, or represents a group necessary for R 1 and R 2 to combine to form a heterocyclic ring, x is 1 or 2, and y is a value of 1 or more and 4 or less.)
The pKb of the pigment is 3.0 or more and 7.0 or less .
A toner characterized by:
(The pKb is obtained by mixing 1.0 parts by mass of the pigment, 14.0 parts by mass of toluene and 6.0 parts by mass of ethanol, and dispersing the mixture together with 30.0 parts by mass of 0.8 mm glass beads with a paint shaker for 3 hours. is the pKb measured by the 0.1 mol/L HCl/EtOH neutralization test of the dispersion.
Accurately weigh 0.100 g of the resin having an ionic functional group and a pKa of 6.0 or more and 9.0 or less in a 250 mL tall beaker, add 150 mL of THF, dissolve over 30 minutes, and add a pH electrode to this solution. , read the pH of the THF solution of the sample, then add 10 μL of 0.1 mol / L potassium hydroxide ethyl alcohol solution at a time, read the pH each time, perform titration, pH becomes 10 or more, add 30 μL Add 0.1 mol/L potassium hydroxide ethyl alcohol solution until there is no change in pH, and plot the pH against the amount of 0.1 mol/L potassium hydroxide ethyl alcohol solution added from the obtained results to obtain a titration curve. The neutralization point is defined as the point where the slope of the pH change is greatest from the obtained titration curve. The pKa is the same value as the pH at half the amount of the 0.1 mol/L potassium hydroxide ethyl alcohol solution required up to the neutralization point, and the pH at half the amount is read from the titration curve. )
Ra-SiO3/2 (RaT3)
(式(RaT3)中、Raは、炭素数が1以上6以下の炭化水素基若しくはアリール基、又は、下記式(i)若しくは(ii)で示される構造を示す。)
(式(i)及び(ii)中、*は、前記式(RaT3)で示される部分構造中のケイ素原子との結合部位を示す。式(ii)中、Lは、アルキレン基又はアリーレン基を示す。) 4. The toner according to any one of claims 1 to 3, wherein the organosilicon polymer has a partial structure represented by the following formula (RaT3).
Ra—SiO 3/2 (RaT3)
(In formula (RaT3) , Ra represents a hydrocarbon group or aryl group having 1 to 6 carbon atoms, or a structure represented by formula (i) or (ii) below .)
(In formulas (i) and (ii) , * indicates a bonding site with the silicon atom in the partial structure represented by the formula ( RaT3) . In formula (ii) , L is an alkylene group or arylene indicates the group.)
前記像担持体に静電潜像を形成する静電潜像形成工程、
前記静電潜像を、トナーを用いて現像し、トナー像を形成する現像工程、
前記トナー像を、中間転写体を介して記録媒体に転写する転写工程、及び
前記記録媒体に転写された前記トナー像を加熱定着する工程、
を有する画像形成方法であって、
前記トナーが、請求項1~5のいずれか1項に記載のトナーである、
ことを特徴とする画像形成方法。 a charging step of charging the image carrier using a charging member in contact with the image carrier;
an electrostatic latent image forming step of forming an electrostatic latent image on the image carrier;
a developing step of developing the electrostatic latent image with toner to form a toner image;
a transfer step of transferring the toner image onto a recording medium via an intermediate transfer member; and
heat-fixing the toner image transferred onto the recording medium;
An image forming method comprising
The toner is the toner according to any one of claims 1 to 5 ,
An image forming method characterized by:
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