JP2010102142A - Toner and method for producing toner - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は複写機、レーザプリンタ、普通紙FAX、カラーPPC、カラーレーザプリンタ、カラーFAX及びこれらの複合機に用いられるトナー及びトナーの製造方法に関するものである。 The present invention relates to a toner used in a copying machine, a laser printer, plain paper FAX, a color PPC, a color laser printer, a color FAX, and a complex machine thereof, and a toner manufacturing method.
近年、プリンタなどの画像形成装置はオフィスユースの目的からパーソナルユースへと移行しつつあり、小型化、高速化、高画質化又はカラー化を実現する技術が求められている。そのためカラー画像の高速出力を可能とするタンデムカラープロセスや、定着時にオフセット防止のための定着オイルを使用せずとも高光沢性を有するカラー画像と、非オフセット性とを両立させるオイルレス定着が要求される。そして、これらの機能は同時に両立させる必要があり、プロセスのみならずトナーの特性向上が重要な要素である。 In recent years, image forming apparatuses such as printers are shifting from the purpose of office use to personal use, and there is a demand for a technology that realizes miniaturization, high speed, high image quality, and colorization. Therefore, a tandem color process that enables high-speed output of color images, and oilless fixing that achieves both high-gloss color images and non-offset properties without using fixing oil to prevent offset during fixing are required. Is done. These functions need to be compatible at the same time, and improving the characteristics of the toner as well as the process is an important factor.
カラープリンタでは、定着プロセスにおいては、カラー画像ではカラートナーを溶融混色させ透光性を上げる必要がある。トナーの溶融不良が起こるとトナー画像表面又は内部に於いて光の散乱が生じて、トナーの色調が損なわれると共に、異なる色のトナーが重なった部分では下層まで光が入射せず、色再現性が低下する。従ってトナーは透光性を有することが必要である。また定着ローラにシリコーンオイル等を使用しないオイルレス定着の実現が要求される。これを可能とするため、シャープメルト特性を有する結着樹脂中にワックス等の離型剤を添加する構成が実用化されている。 In a color printer, in a fixing process, it is necessary to melt and mix color toners in a color image to increase translucency. When toner fusing failure occurs, light scattering occurs on the surface or inside of the toner image, and the color tone of the toner is impaired. In addition, light does not enter the lower layer in the overlapping part of different color toners, and color reproducibility. Decreases. Therefore, the toner needs to have translucency. Further, it is required to realize oilless fixing without using silicone oil or the like for the fixing roller. In order to make this possible, a configuration in which a release agent such as wax is added to a binder resin having sharp melt characteristics has been put into practical use.
しかし、ワックス等の離型剤を添加したトナーの課題は、トナーの凝集性が強くなる傾向になるため、転写時のトナー像乱れ、転写不良が生じ、転写と定着の両立が困難となる。またトナーとキャリア粒子からなる二成分現像として使用する際、粒子間の衝突や摩擦、又は粒子と現像器との機械的な衝突や摩擦による発熱により、キャリア表面にトナーの低融点成分が付着するいわゆるスペント現象が生じ易く、そのスペント現象はキャリアの帯電能力を低下させ、現像剤の長寿命化を妨げる。 However, the problem of the toner to which a release agent such as wax is added tends to increase the cohesiveness of the toner, so that the toner image is disturbed during transfer and transfer failure occurs, making it difficult to achieve both transfer and fixing. When used as two-component development consisting of toner and carrier particles, the low melting point component of the toner adheres to the carrier surface due to heat generated by collision or friction between the particles or mechanical collision or friction between the particles and the developer. A so-called spent phenomenon is likely to occur, and the spent phenomenon lowers the charging ability of the carrier and prevents the life of the developer from being extended.
トナーは、一般的に、結着樹脂である樹脂成分、顔料、電荷制御剤、更に必要に応じて離型剤などの添加成分によって構成される。これらの材料を適当な割合で予備混合し、熱溶融によって加熱混練し、気流式衝突板方式等により微粉砕し、微粉分級してトナー母体粒子が完成する。また化学重合法によりトナー母体粒子が作成される方法も提案されている。
このトナー母体粒子に、例えば疎水性シリカなどの外添剤を外添処理してトナーが完成する。一成分現像はトナーのみで構成され、二成分現像剤はトナーと磁性粒子からなるキャリアとから構成される。
The toner is generally composed of a resin component that is a binder resin, a pigment, a charge control agent, and, if necessary, an additive component such as a release agent. These materials are premixed at an appropriate ratio, heated and kneaded by heat melting, finely pulverized by an airflow type impact plate method or the like, and finely powder classified to complete toner base particles. There has also been proposed a method in which toner base particles are prepared by a chemical polymerization method.
The toner base particles are externally treated with an external additive such as hydrophobic silica to complete the toner. One-component development is composed only of toner, and the two-component developer is composed of toner and a carrier made of magnetic particles.
従来の混練粉砕法では、経済的、性能的に現実に生産できるトナーの粒径には限界がある。そこで、混練粉砕法とは異なる種々の重合法を用いたトナーの製造方法が検討されている。
下記特許文献1では、少なくともキナクリドン系顔料とナフトール系顔料を含み、離型剤分散液を用いて製造された静電荷現像用マゼンタトナーであって、着色剤が以下の条件(a),(b)を満足するものであって、(a)キナクリドン顔料の平均1次粒径D50と、ナフトール系顔料の平均1次粒径D50が、キナクリドン顔料の平均1次粒径D50<ナフトール系顔料の平均1次粒径D50、の関係にあり、(b)前記キナクリドン顔料の平均1次粒径D50が、前記キナクリドン顔料の平均1次粒径D50>20nmで、かつ、ナフトール系顔料の平均1次粒径D50が、ナフトール系顔料の平均1次粒径D50<200nm、の関係にあるトナーが開示され、発色性をはじめ、現像性、転写性、帯電性、定着性などに優れたキナクリドン顔料とナフトール顔料を用いた時に、画像保存性を他色と同等に改善することが記載されている。
下記特許文献2では、樹脂粒子を分散させてなる樹脂粒子分散液と、着色剤を水系媒体に分散させてなる着色剤分散液とを混合し、該樹脂粒子と該着色剤とを凝集させて凝集粒子を形成し凝集粒子分散液を調製する工程、及び、前記凝集粒子を加熱し融合してトナー粒子を形成する工程を含む静電荷像現像用トナーの製造方法において、該着色剤分散液における着色剤の平均粒径が大きくとも350nmであり、かつ該着色剤分散液における着色剤の累積体積84%の粒径が大きくとも500nmであって、かつ、前記凝集粒子分散液を調製する工程の後、該凝集粒子分散液中に、微粒子を分散させてなる微粒子分散液を添加混合して前記凝集粒子に前記微粒子を付着させて付着粒子を形成する工程を更に含むトナーの製造方法が開示され、帯電性、現像性、転写性、定着性、クリーニング性等の諸特性、特に光透過性、着色性に優れ、高画質と高信頼性とを満足するトナー等を提供するが記載されている。
マゼンタトナーにおいて使用される主な顔料としては、キナクリドン系顔料、ナフトール系顔料又はアゾ系顔料が挙げられる。しかしいずれも着色力、マゼンタ色相、トナーの帯電性、転写性又は粒子形成の諸特性を満足させるレベルには至っていないのが現状である。
着色力、マゼンタ色相の改善のため、キナクリドン系顔料及びナフトール系顔料を混合して使用する場合には、水系中における凝集粒子形成において、コア粒子の形状が不定形になりやすく、均一なコア粒子の形成が困難になる傾向にある。
また、トナーの粒度分布がブロードになり小粒径粒子の生成が困難になる場合がある。また、樹脂粒子、顔料粒子及びワックス粒子の凝集のバランスが乱れやすく、顔料粒子がコア粒子に凝集せずに水系中に残留しやすい傾向にある。
In Patent Document 1 below, a magenta toner for electrostatic charge development, which contains at least a quinacridone pigment and a naphthol pigment and is produced using a release agent dispersion, the colorant has the following conditions (a), (b (A) The average primary particle size D50 of the quinacridone pigment and the average primary particle size D50 of the naphtholic pigment are the average primary particle size D50 of the quinacridone pigment <the average of the naphtholic pigment (B) The average primary particle size D50 of the quinacridone pigment is the average primary particle size D50 of the quinacridone pigment, and the average primary particle of the naphthol pigment is A toner in which the diameter D50 is in the relationship of an average primary particle diameter D50 <200 nm of a naphthol pigment is disclosed, and quinac excellent in color development, developability, transferability, chargeability, fixability, etc. When using Don pigment and naphthol pigments, it is described to improve image storability and equivalent to other colors.
In the following Patent Document 2, a resin particle dispersion in which resin particles are dispersed and a colorant dispersion in which a colorant is dispersed in an aqueous medium are mixed to aggregate the resin particles and the colorant. In the method for producing a toner for developing an electrostatic charge image, comprising the steps of forming aggregated particles to prepare an aggregated particle dispersion, and heating and coalescing the aggregated particles to form toner particles. The average particle size of the colorant is 350 nm at most, the particle size of the cumulative volume of 84% of the colorant in the colorant dispersion is at most 500 nm, and the step of preparing the aggregated particle dispersion A method for producing a toner is further disclosed, which further includes a step of adding and mixing a fine particle dispersion in which fine particles are dispersed in the aggregated particle dispersion to adhere the fine particles to the aggregated particles to form adhered particles. , Conductive, developing property, transferring property, fixing property, properties of the cleaning and the like, in particular optically transparent, excellent in coloring property, provides a toner and the like that satisfy the image quality and high reliability have been described.
Main pigments used in the magenta toner include quinacridone pigments, naphthol pigments, and azo pigments. However, at present, none of them has reached a level that satisfies the coloring power, magenta hue, toner chargeability, transferability or particle formation characteristics.
When mixing and using quinacridone pigments and naphthol pigments to improve tinting strength and magenta hue, the shape of the core particles tends to be indefinite in the formation of aggregated particles in the aqueous system. Tends to be difficult to form.
In addition, the toner particle size distribution may be broad and it may be difficult to produce small particle size particles. In addition, the balance of aggregation of the resin particles, pigment particles and wax particles tends to be disturbed, and the pigment particles tend to remain in the aqueous system without being aggregated into the core particles.
本発明は、マゼンタ着色力、マゼンタ色相を改善し、安定したコア粒子を形成し、狭粒度分布を有する小粒径のトナーを、分級工程不要で作成できるトナー及びトナーの製造方法を提供することを目的とする。
また、定着ローラにオイルを使用しないオイルレス定着において、トナー中にワックス等の離型剤を使用して低温定着性と、高温非オフセット性、定着ローラ等との紙の分離性及び高温状態に保存時の貯蔵安定性の両立を実現するトナー及びトナーの製造方法を提供することを目的とする。
また、転写時の中抜けや飛び散りを防止し、高転写効率が得られるトナー及びトナーの製造方法を提供することを目的とする。
The present invention provides a toner that can improve magenta tinting strength and magenta hue, can form stable core particles, and can produce a small particle size toner having a narrow particle size distribution without a classification step, and a toner manufacturing method. With the goal.
Also, in oilless fixing without using oil in the fixing roller, a release agent such as wax is used in the toner to achieve low temperature fixing property, high temperature non-offset property, paper separating property from the fixing roller, etc. and high temperature state. It is an object of the present invention to provide a toner and a method for producing the toner that achieve both storage stability during storage.
It is another object of the present invention to provide a toner and a method for producing the toner that can prevent a void or scatter during transfer and can achieve high transfer efficiency.
本発明は、水系媒体中において、少なくとも樹脂粒子を分散させた樹脂粒子分散液、顔料粒子を分散させた顔料粒子分散液及びワックス粒子を分散させたワックス粒子分散液を混合し、凝集して生成される着色粒子を含むトナーであって、前記顔料粒子が、少なくともキナクリドン系顔料及びナフトール系顔料を含み、
前記キナクリドン系顔料と、前記ナフトール系顔料の重量配合比率が1:1〜1:9であり、前記キナクリドン系顔料粒子を分散させた前記キナクリドン系顔料粒子分散液の体積粒径分布において、小粒径側から累積したときの体積粒径累積分布において、累積16%となる粒径をPQ16、累積50%となる粒径をPQ50、累積84%となる粒径をPQ84とすると、PQ16が20〜150nm、PQ50が40〜250nm、PQ84が350nm以下、PQ84/PQ16が1.2〜2.5であり、
前記ナフトール系顔料粒子を分散させた前記ナフトール系顔料粒子分散液の体積粒径分布において、小粒径側から累積したときの体積粒径累積分布において、累積16%となる粒径をPN16、累積50%となる粒径をPN50、累積84%となる粒径をPN84とすると、PN16が20〜150nm、PN50が40〜250nm、PN84が350nm以下、PN84/PN16が1.2〜2.5であるトナーである。
また、本発明は、水系媒体中において、少なくとも、樹脂粒子を分散させた樹脂粒子分散液、顔料粒子を分散させた顔料粒子分散液及びワックス粒子を分散させたワックス粒子分散液を混合して混合液を生成する工程と、前記混合液に、凝集剤を添加し、前記樹脂粒子、前記顔料粒子及び前記ワックス粒子を凝集して着色粒子を生成する工程を有するトナーの製造方法であって、
前記顔料粒子が、少なくともキナクリドン系顔料及びナフトール系顔料を含み、
前記キナクリドン系顔料と、前記ナフトール系顔料の重量配合比率が1:1〜1:9であり、
前記キナクリドン系顔料粒子を分散させた前記キナクリドン系顔料粒子分散液の体積粒径分布において、小粒径側から累積したときの体積粒径累積分布において、累積16%となる粒径をPQ16、累積50%となる粒径をPQ50、累積84%となる粒径をPQ84とすると、PQ16が20〜150nm、PQ50が40〜250nm、PQ84が350nm以下、PQ84/PQ16が1.2〜2.5であり、
前記ナフトール系顔料粒子を分散させた前記ナフトール系顔料粒子分散液の体積粒径分布において、小粒径側から累積したときの体積粒径累積分布において、累積16%となる粒径をPN16、累積50%となる粒径をPN50、累積84%となる粒径をPN84とすると、PN16が20〜150nm、PN50が40〜250nm、PN84が350nm以下、PN84/PN16が1.2〜2.5であるトナーの製造方法である。
The present invention is produced by mixing and aggregating at least a resin particle dispersion in which resin particles are dispersed, a pigment particle dispersion in which pigment particles are dispersed, and a wax particle dispersion in which wax particles are dispersed in an aqueous medium. A toner containing colored particles, wherein the pigment particles include at least a quinacridone pigment and a naphthol pigment,
In the volume particle size distribution of the quinacridone pigment particle dispersion in which the weight blending ratio of the quinacridone pigment and the naphthol pigment is 1: 1 to 1: 9 and the quinacridone pigment particles are dispersed, In the cumulative volume particle size distribution from the diameter side, if PQ16 is the cumulative particle size of 16%, PQ50 is the particle size of 50% cumulative and PQ84 is the particle size of 84% cumulative, PQ16 is 20 ~ 150 nm, PQ50 is 40 to 250 nm, PQ84 is 350 nm or less, PQ84 / PQ16 is 1.2 to 2.5,
In the volume particle size distribution of the naphthol pigment particle dispersion in which the naphthol pigment particles are dispersed, the cumulative particle size distribution from the small particle size side is PN16. Assuming that the particle size of 50% is PN50 and the particle size of 84% is PN84, PN16 is 20 to 150 nm, PN50 is 40 to 250 nm, PN84 is 350 nm or less, and PN84 / PN16 is 1.2 to 2.5. It is a certain toner.
The present invention also includes mixing and mixing at least a resin particle dispersion in which resin particles are dispersed, a pigment particle dispersion in which pigment particles are dispersed, and a wax particle dispersion in which wax particles are dispersed in an aqueous medium. A method for producing a toner, comprising: a step of generating a liquid; and a step of adding a flocculant to the mixed solution to aggregate the resin particles, the pigment particles, and the wax particles to generate colored particles,
The pigment particles include at least a quinacridone pigment and a naphthol pigment,
The weight blending ratio of the quinacridone pigment and the naphthol pigment is 1: 1 to 1: 9,
In the volume particle size distribution of the quinacridone pigment particle dispersion in which the quinacridone pigment particles are dispersed, in the volume particle size cumulative distribution when accumulated from the small particle size side, the particle size that becomes 16% cumulative is PQ16. Assuming that the particle size of 50% is PQ50 and the particle size of 84% cumulative is PQ84, PQ16 is 20 to 150 nm, PQ50 is 40 to 250 nm, PQ84 is 350 nm or less, and PQ84 / PQ16 is 1.2 to 2.5. Yes,
In the volume particle size distribution of the naphthol pigment particle dispersion in which the naphthol pigment particles are dispersed, the cumulative particle size distribution from the small particle size side is PN16. Assuming that the particle size of 50% is PN50 and the particle size of 84% is PN84, PN16 is 20 to 150 nm, PN50 is 40 to 250 nm, PN84 is 350 nm or less, and PN84 / PN16 is 1.2 to 2.5. This is a method for producing a toner.
上記の手段により、水系媒体中での凝集反応時に、複数種の顔料をコア粒子中に均一に分散でき、マゼンタ着色力、マゼンタ色相を改善し、狭粒度分布を有する小粒径のトナーの形成を可能とする。
また、低温定着性、高温非オフセット性及び貯蔵安定性の両立を図ることが出来る。
By the above means, at the time of agglomeration reaction in an aqueous medium, plural types of pigments can be uniformly dispersed in the core particles, improving magenta tinting strength and magenta hue, and forming a small particle size toner having a narrow particle size distribution. Is possible.
Moreover, it is possible to achieve both low-temperature fixability, high-temperature non-offset property, and storage stability.
また、複数の感光体及び現像部を有する像形成ステーションを並べて配置し、転写体に順次各色のトナーを連続して転写プロセスを実行するタンデムカラープロセスにおいて、転写時の中抜けや逆転写を防止し、高転写効率を得ることが出来る。 In addition, in the tandem color process where image forming stations with multiple photoconductors and development units are arranged side by side and the toner of each color is successively transferred to the transfer body, it is possible to prevent voids and reverse transfer during transfer. In addition, high transfer efficiency can be obtained.
(1)重合及び凝集
樹脂粒子分散液は、ビニル系単量体を界面活性剤中で乳化重合やシード重合等することにより、ビニル系単量体の単独重合体又は共重合体(ビニル系樹脂)の樹脂粒子を界面活性剤に分散させてなる分散液を生成することにより調製することができる。その手段としては、例えば、高速回転型乳化装置、高圧乳化装置、コロイド型乳化装置、メデイアを有するボールミル、サンドミル又はダイノミル等の公知の分散装置が挙げられる。
(1) Polymerization and aggregation The resin particle dispersion is obtained by homopolymerizing or copolymerizing a vinyl monomer (vinyl resin) by subjecting the vinyl monomer to emulsion polymerization or seed polymerization in a surfactant. ) Resin particles are dispersed in a surfactant to produce a dispersion. Examples of the means include known dispersion devices such as a high-speed rotation type emulsifying device, a high-pressure emulsifying device, a colloid type emulsifying device, a ball mill having a media, a sand mill, or a dyno mill.
樹脂粒子が、前記ビニル系単量体の単独重合体又は共重合体以外の樹脂である場合、該樹脂が水への溶解度が比較的低い油性溶剤に溶解するのであれば、該樹脂を該油性溶剤に溶解させ、この溶液をホモジナイザー等の分散機を用いて界面活性剤や高分子電解質と共に水中に微粒子分散し、その後、加熱又は減圧して該油性溶剤を蒸散させることにより、ビニル系樹脂以外の樹脂粒子を界面活性剤に分散させてなる分散液が調製される。 When the resin particles are a resin other than the homopolymer or copolymer of the vinyl monomer, the resin is dissolved in an oily solvent as long as the resin is dissolved in an oily solvent having a relatively low solubility in water. Dissolve in solvent, disperse fine particles in water together with surfactant and polymer electrolyte using a disperser such as a homogenizer, and then heat or reduce pressure to evaporate the oily solvent. A dispersion is prepared by dispersing the resin particles in a surfactant.
顔料粒子分散液は、水系中に顔料粒子を添加し、前記した適当な分散手段を用いて分散させることにより調製される。 The pigment particle dispersion is prepared by adding pigment particles in an aqueous system and dispersing them using the appropriate dispersing means described above.
ワックス粒子分散液は、水系中にワックス粒子を添加し、前記した適当な分散手段を用いて分散させることにより調製される。
本発明に係るトナー又はトナーの製造方法は、水系媒体中において、少なくとも、樹脂粒子を分散させた樹脂粒子分散液、顔料粒子を分散させた顔料粒子分散液及びワックス粒子を分散させたワックス粒子分散液を混合して混合液を生成し、その混合液に、凝集剤を添加し、樹脂粒子、顔料粒子及びワックス粒子を凝集して着色粒子を生成される着色粒子を含むトナーである。
そして、その顔料粒子が、少なくともキナクリドン系顔料及びナフトール系顔料を含み、キナクリドン系顔料と、ナフトール系顔料の重量配合比率が1:1〜1:9であり、キナクリドン系顔料粒子を分散させたキナクリドン系顔料粒子分散液の体積粒径分布において、小粒径側から累積したときの体積粒径累積分布において、累積16%となる粒径をPQ16、累積50%となる粒径をPQ50、累積84%となる粒径をPQ84とすると、PQ16が20〜150nm、PQ50が40〜250nm、PQ84が350nm以下、PQ84/PQ16が1.2〜2.5であり、
前記ナフトール系顔料粒子を分散させた前記ナフトール系顔料粒子分散液の体積粒径分布において、小粒径側から累積したときの体積粒径累積分布において、累積16%となる粒径をPN16、累積50%となる粒径をPN50、累積84%となる粒径をPN84とすると、PN16が20〜150nm、PN50が40〜250nm、PN84が350nm以下、PN84/PN16が1.2〜2.5である。
キナクリドン系顔料と、ナフトール系顔料の重量配合比率は、好ましくは1:1〜1:8、より好ましくは1:2〜1:5、さらに好ましくは1:2〜1:4である。マゼンタ色相及びマゼンタ色濃度の確保のため、好ましい範囲である。またナフトール系顔料を多めに含むことにより、均一なコア凝集粒子生成に有利である。
好ましくは、PQ16が20〜80nm、PQ50が40〜180nm、PQ84が250nm以下、PQ84/PQ16が1.2〜2.0、
より好ましくは、PQ16が20〜60nm、PQ50が40〜120nm、PQ84が220nm以下、PQ84/PQ16が1.2〜2.0である。
また、好ましくは、PN16が20〜80nm、PN50が40〜180nm、PN84が250nm以下、PN84/PN16が1.2〜1.8、
より好ましくは、PN16が20〜60nm、PN50が40〜120nm、PN84が220nm以下、PN84/PN16が1.2〜1.8である。
樹脂粒子分散液、顔料粒子分散液及びワックス粒子分散液とを混合凝集してコア粒子を形成するとき、樹脂粒子及びワックス粒子との凝集を均一に行える。コア粒子に取り込まれずに、水中に残留する粒子を低減できる。
PQ16が150nmより大きく、PQ50が250nmより大きく、PQ84が350nmよりも大きく、PQ84/PQ16が2.5よりも大きくなると、顔料粒子がコア粒子に取り込まれにくく、水系中に残留する顔料粒子が増大しやすくなる傾向にある。またコア粒子中での顔料粒子が偏在しやすく、均一分散が得られにくくなる。
また、200nm以下の粒子が70体積%以上存在し、450nmを越える粒子が10体積%以下であることも好ましい。
また、PQ16が20nmより小さく、PQ50が40nmより小さく、PQ84/PQ16が1.2よりも小さくすることは、顔料分散液生成時の負荷が大きくなり、発熱が大きくなり、生産性が低下する傾向となる。顔料分散液顔料粒子の分散状態を維持しづらく、顔料粒子の再凝集が発生しやすい傾向となる。
PN16が150nmより大きく、PN50が250nmより大きく、PN84が350nmよりも大きく、PN84/PN16が2.5よりも大きくなると、顔料粒子がコア粒子に取り込まれにくく、水系中に残留する顔料粒子が増大しやすくなる傾向にある。またコア粒子中での顔料粒子が偏在しやすく、均一分散が得られにくくなる。
また、200nm以下の粒子が65体積%以上存在し、500nmを越える粒子が10体積%以下であることも好ましい。
また、PN16が20nmより小さく、PN50が40nmより小さく、PN84/PN16が1.2よりも小さくすることは、顔料分散液生成時の負荷が大きくなり、発熱が大きくなり、生産性が低下する傾向となる。顔料分散液顔料粒子の分散状態を維持しづらく、顔料粒子の再凝集が発生しやすい傾向となる。
界面活性剤を添加した水系媒体中に、顔料を顔料濃度約10〜30wt%程度添加し、固定体と一定のギャップを介して高速回転する回転体により生じる高せん断力作用により乳化分散させることにより、顔料粒子を微細に乳化分散できる。
例えば、図3、4に示す一定容量の槽内の槽壁に、0.1mm〜10mm程度のギャップを設けて、回転体を30m/s以上、好ましくは40m/s以上、より好ましくは50m/s以上の高速で回転することにより、水系に強力なずりせん断力が作用し、微細な顔料粒子の乳化分散液が得られる。処理時間は30s〜5min程度の処理で分散液が形成できる。
また図5、6に示すような固定した固定体に対し、1〜100μm程度のギャップを設けて30m/s以上、好ましくは40m/s以上、より好ましくは50m/s以上で回転する回転体との強いせん断力作用を付加することにより、微細な顔料粒子分散液を作成することができる。
ホモジナイザーのような分散機よりも、小粒径で狭い粒度分布の粒子を形成できる。また長時間の放置でも分散液を形成した微粒子が再凝集することなく、安定した分散状態を保つことができ、粒度分布の放置安定性が向上する。
粒度測定は堀場製作所レーザ回折粒度測定器(LA920)、島津製作所レーザ回折粒度測定器(SALD2100)などを用いて測定することができる。LA920においては、測定可能レンジは0.022〜2000μmであり、平均粒度及び分布は、測定される粒度分布を基にして一定範囲で分割された粒度範囲毎に頻度(%)が計算される。
本発明のトナー又はトナーの製造方法において、キナクリドン系顔料粒子分散液とナフトール系顔料粒子分散液が、(数1)の関係を満足することも好ましい。
The wax particle dispersion is prepared by adding wax particles in an aqueous system and dispersing them using the appropriate dispersing means described above.
The toner or toner manufacturing method according to the present invention includes at least a resin particle dispersion in which resin particles are dispersed, a pigment particle dispersion in which pigment particles are dispersed, and a wax particle dispersion in which wax particles are dispersed in an aqueous medium. This is a toner containing colored particles in which a liquid mixture is produced by adding a flocculant to the liquid mixture, and resin particles, pigment particles and wax particles are aggregated to produce colored particles.
The pigment particles include at least a quinacridone pigment and a naphthol pigment, the weight blending ratio of the quinacridone pigment and the naphthol pigment is 1: 1 to 1: 9, and the quinacridone in which the quinacridone pigment particles are dispersed. In the volume particle size distribution of the system pigment particle dispersion liquid, the cumulative particle size distribution from the small particle size side is PQ16, the particle size of cumulative 50% is PQ16, and the cumulative particle size of PQ50 is 84. %, When PQ84 is 20 to 150 nm, PQ50 is 40 to 250 nm, PQ84 is 350 nm or less, and PQ84 / PQ16 is 1.2 to 2.5,
In the volume particle size distribution of the naphthol pigment particle dispersion in which the naphthol pigment particles are dispersed, the cumulative particle size distribution from the small particle size side is PN16. Assuming that the particle size of 50% is PN50 and the particle size of 84% is PN84, PN16 is 20 to 150 nm, PN50 is 40 to 250 nm, PN84 is 350 nm or less, and PN84 / PN16 is 1.2 to 2.5. is there.
The weight blending ratio of the quinacridone pigment and the naphthol pigment is preferably 1: 1 to 1: 8, more preferably 1: 2 to 1: 5, and still more preferably 1: 2 to 1: 4. This is a preferable range for securing the magenta hue and the magenta color density. Further, the inclusion of a large amount of naphthol pigment is advantageous for producing uniform core aggregated particles.
Preferably, PQ16 is 20 to 80 nm, PQ50 is 40 to 180 nm, PQ84 is 250 nm or less, PQ84 / PQ16 is 1.2 to 2.0,
More preferably, PQ16 is 20 to 60 nm, PQ50 is 40 to 120 nm, PQ84 is 220 nm or less, and PQ84 / PQ16 is 1.2 to 2.0.
Preferably, PN16 is 20 to 80 nm, PN50 is 40 to 180 nm, PN84 is 250 nm or less, PN84 / PN16 is 1.2 to 1.8,
More preferably, PN16 is 20 to 60 nm, PN50 is 40 to 120 nm, PN84 is 220 nm or less, and PN84 / PN16 is 1.2 to 1.8.
When the core particles are formed by mixing and aggregating the resin particle dispersion, the pigment particle dispersion, and the wax particle dispersion, the aggregation between the resin particles and the wax particles can be performed uniformly. Particles remaining in water without being taken into core particles can be reduced.
When PQ16 is larger than 150 nm, PQ50 is larger than 250 nm, PQ84 is larger than 350 nm, and PQ84 / PQ16 is larger than 2.5, the pigment particles are difficult to be incorporated into the core particles, and the pigment particles remaining in the aqueous system increase. It tends to be easy to do. In addition, the pigment particles in the core particles are likely to be unevenly distributed, and uniform dispersion is difficult to obtain.
It is also preferred that particles of 200 nm or less are present in an amount of 70% by volume or more, and particles exceeding 450 nm are 10% by volume or less.
Further, when PQ16 is smaller than 20 nm, PQ50 is smaller than 40 nm, and PQ84 / PQ16 is smaller than 1.2, the load at the time of generating the pigment dispersion increases, heat generation increases, and productivity tends to decrease. It becomes. Pigment dispersion liquid It is difficult to maintain the dispersion state of the pigment particles, and reaggregation of the pigment particles tends to occur.
When PN16 is greater than 150 nm, PN50 is greater than 250 nm, PN84 is greater than 350 nm, and PN84 / PN16 is greater than 2.5, the pigment particles are less likely to be incorporated into the core particles and the pigment particles remaining in the aqueous system increase. It tends to be easy to do. In addition, the pigment particles in the core particles are likely to be unevenly distributed, and uniform dispersion is difficult to obtain.
It is also preferable that particles of 200 nm or less are present in an amount of 65% by volume or more, and particles exceeding 500 nm are 10% by volume or less.
In addition, when PN16 is smaller than 20 nm, PN50 is smaller than 40 nm, and PN84 / PN16 is smaller than 1.2, the load at the time of pigment dispersion generation increases, heat generation increases, and productivity tends to decrease. It becomes. Pigment dispersion liquid It is difficult to maintain the dispersion state of the pigment particles, and reaggregation of the pigment particles tends to occur.
By adding a pigment concentration of about 10 to 30 wt% in an aqueous medium to which a surfactant is added, and emulsifying and dispersing the pigment by a high shearing force generated by a rotating body that rotates at high speed through a fixed gap. The pigment particles can be finely emulsified and dispersed.
For example, a gap of about 0.1 mm to 10 mm is provided on the tank wall in the tank of a certain capacity shown in FIGS. 3 and 4, and the rotating body is 30 m / s or more, preferably 40 m / s or more, more preferably 50 m / s. By rotating at a high speed of s or more, a strong shearing force acts on the aqueous system, and an emulsified dispersion of fine pigment particles is obtained. The treatment liquid can be formed by a treatment for about 30 seconds to 5 minutes.
A rotating body that rotates at a speed of 30 m / s or more, preferably 40 m / s or more, more preferably 50 m / s or more, with a gap of about 1 to 100 μm provided to a fixed stationary body as shown in FIGS. By adding a strong shearing force action, a fine pigment particle dispersion can be prepared.
Compared with a disperser such as a homogenizer, particles having a small particle size and a narrow particle size distribution can be formed. Further, even if the particles are left for a long time, the fine particles forming the dispersion liquid do not re-aggregate and can maintain a stable dispersion state, and the storage stability of the particle size distribution is improved.
The particle size can be measured using a Horiba laser diffraction particle size measuring device (LA920), a Shimadzu laser diffraction particle size measuring device (SALD2100), or the like. In LA920, the measurable range is 0.022 to 2000 μm, and the average particle size and distribution are calculated as a frequency (%) for each particle size range divided in a certain range based on the measured particle size distribution.
In the toner or toner production method of the present invention, it is also preferable that the quinacridone pigment particle dispersion and the naphthol pigment particle dispersion satisfy the relationship of (Equation 1).
上記した範囲により、ナフトール系顔料粒子の分散粒子径を、キナクリドン系顔料粒子の分散粒子径よりも、小さくすることにより、ナフトール系顔料の着色力を引き出すことができ、マゼンタ色相を改善することができる。またコア凝集粒子形成においてもナフトール系顔料に起因すると思われる表面の平滑性の低下を抑えることができる。好ましくは、PN50は、PQ50×0.5〜PQ50×0.8、より好ましくは、PN50はPQ50×0.6〜PQ50×0.8である。
本発明のトナー又はトナーの製造方法において、キナクリドン系顔料粒子を分散させたキナクリドン系顔料粒子分散液において、非イオン系界面活性剤及びアニオン系界面活性剤を、重合配合比1:1〜5:1で含むことが好ましい。
また、ナフトール系顔料粒子を分散させたナフトール系顔料粒子分散液において、非イオン系界面活性剤及びアニオン系界面活性剤を、重合配合比1:1〜5:1で含むことが好ましい。
樹脂粒子、ワックス粒子、キナクリドン系顔料粒子及びナフトール系顔料粒子を均一に凝集して小粒径のコア粒子生成に効果が得られる。好ましくは重合配合比1.5:1〜4:1、より好ましくは重合配合比2:1〜3:1で含むことが好ましい。
また、ナフトール系顔料粒子分散液における非イオン系界面活性剤の重量配合量が、キナクリドン系顔料粒子分散液における非イオン系界面活性剤の1.1〜5倍であることも好ましい。コア凝集粒子形成においてもナフトール系顔料に起因すると思われる表面が凹凸状になり、平滑性が低下すことを抑えることが狙いである。好ましくは1.2〜4倍、より好ましくは1.5〜3倍である。
本発明のトナー又はトナーの製造方法において、キナクリドン系顔料粒子分散体又はナフトール系顔料粒子分散体に使用する非イオン系界面活性剤のHLB(Hydrophile-Lipophile Balance)が13.3〜18.6であることが好ましい。非イオン界面活性剤のHLBが18.6よりも小さく、13.3よりも大きいことで、樹脂粒子、ワックス粒子、キナクリドン系顔料粒子及びナフトール系顔料粒子を均一に凝集して小粒径のコア粒子生成に効果が得られる。好ましくは15.2〜17.6、より好ましくは16〜17.6の範囲とすることが好ましい。
ここで、HLB値とは、界面活性剤の水と油(水に不溶性の有機化合物)への親和性の程度を表す値である。
特に、非イオン界面活性剤のHLB値(Hydrophile-Lipophile Balance)は界面活性剤の親油性部分の分子量をML、親水性部分の分子量をMHとすると、HLB=(MH×20)/(MH+ML)で表すことができる(グリフィン法)。
非イオン界面活性剤(ノニオン系分散剤)としては、高級アルコールエチレンオキサイド付加物、アルキルフェノールエチレンオキサイド付加物、脂肪酸エチレンオキサイド付加物、多価アルコール脂肪酸エステルエチレンオキサイド付加物、脂肪酸アミドエチレンオキサイド付加物、多価アルコールのアルキルエーテル、油脂のエチレンオキサイド付加物、ポリプロピレングリコールエチレンオキサイド付加物等のポリエチレングリコール型の非イオン界面活性剤、グリセロールの脂肪酸エステル、ペンタエリスリトールの脂肪酸エステル、ソルビトール及びソルビタンの脂肪酸エステル、ショ糖の脂肪酸エステル、他価アルコールのアルキルエーテル、アルカノールアミン類の脂肪酸アミド等の多価アルコール型の非イオン界面活性剤などが好ましく使用出来る。
本発明のトナー又はトナーの製造方法において、キナクリドン系顔料粒子分散体又はナフトール系顔料粒子分散体に使用するアニオン系界面活性剤としては、高級アルコール硫酸エステル塩又は高級アルキルエーテル硫酸エステル塩等の硫酸エステル塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキルナフタレンスルホン酸塩又は高級アルキルスルホン酸塩等のスルホン酸塩、高級アルコール燐酸エステル塩等の燐酸エステル塩(例えば、ナトリウム、カリウム、リチウム、又はカルシウムとの塩)、の他、
ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸アンモニウム塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸ナトリウム塩、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル硫酸アンモニウム塩、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル硫酸ナトリウム塩、アルキルエーテルカルボン酸塩又はジアルキルスルホコハク酸塩(例えば、スルホコハク酸ジー2−エチルヘキシルエステルナトリウム塩)、等を挙げることができる。
その中で、高級アルコール硫酸エステル塩であるラウリルアルコール硫酸エステルナトリウム塩、高級アルキルエーテル硫酸エステル塩であるラウリルエーテル硫酸エステルナトリウム塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩である炭素数12〜16のアルキルベンゼンスルホン酸ナトリウム(例えばドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム) 、又はアルキルナフタレンスルホン酸塩が特に好ましい材料である。
(2)ワックス
定着ローラにオイルを使用しないオイルレス定着において、低温定着性、高温非オフセット性、定着時に複写用紙等の加熱ローラ等との分離性改良及び高温下での貯蔵安定性を確保するため、ワックスを添加する構成が好ましく、さらには複数のワックスを添加することも好ましい。
本発明に係るトナー又はトナーの製造方法において、ワックス粒子分散液にポリプロピレングリコールエチレンオキサイド付加物を一定量で配合することも好ましい。
ポリプロピレングリコールエチレンオキサイド付加物は、ワックス粒子100重量部に対し3〜20重量部とすることが好ましい。ワックス分散液のポットライフ(分散安定性)を維持し、かつ樹脂粒子、ワックス粒子、キナクリドン系顔料粒子及びナフトール系顔料粒子を均一に凝集して小粒径のコア粒子生成に効果を有する。特にワックス粒子の凝集速度を適正化し、ワックス粒子とともに顔料粒子のコア粒子中での均一な分散性を得ることが出来る。結果、単位面積あたりのカラー色濃度が高められ、トナー消費量低減につながるものである。
好ましくは、ポリプロピレングリコールエチレンオキサイド付加物は、ワックス粒子100重量部に対し3〜15重量部、さらに好ましくは3〜10重量部である。
ポリプロピレングリコールエチレンオキサイド付加物としては、プロピレングリコールにエチレンオキサイドを付加させた非イオン界面活性剤で、プルロニック型非イオン界面活性剤と呼ばれるものが好ましい。
ポリプロピレングリコールエチレンオキサイド付加物の総分子中のエチレンオキシドは、40wt%以上80wt%以下が好ましい。好ましくは50wt%以上80wt%以下、より好ましくは70wt%以上80wt%以下が好ましい。
樹脂粒子、ワックス粒子、キナクリドン系顔料粒子及びナフトール系顔料粒子との凝集速度をあわせて、均一に凝集したコア粒子を形成するための適正な範囲である。疎水性と親水性のバランスが取れる範囲である。
疎水基であるプロピレングリコール部分の重量平均分子量は、1750以上で3850以下のものが好ましい。好ましくは2250以上で3850以下のものが好ましい。さらに好ましくは2750以上で3850以下のものが好ましい。
プロピレングリコールは水溶性が小で、分子量数百のものまでは水に溶けるが,それ以上の分子量のものは溶けない。1750以上とすることで、ワックス粒子への吸着サイトを確保し、ワックス粒子に適度な疎水性を持たせるためである。3850以下とすることで、ワックス粒子の凝集が過度に進行することを防ぐ効果が得られる。
その化学構造式を(化1)に示す。この非イオン界面活性剤は、疎水基を中にはさんで、両端に親水基が位置した形をしている。a,b,cは整数で、プロピレングリコール部分の重量平均分子量や、ポリプロピレングリコールエチレンオキサイド付加物の総分子中のエチレンオキシドの重量比の調整のため、随時設定される。
By making the dispersion particle size of the naphthol pigment particles smaller than the dispersion particle size of the quinacridone pigment particles, the coloring power of the naphthol pigment can be extracted and the magenta hue can be improved. it can. In addition, in the formation of the core aggregated particles, it is possible to suppress a decrease in surface smoothness that seems to be caused by the naphthol pigment. Preferably, PN50 is PQ50 × 0.5 to PQ50 × 0.8, and more preferably, PN50 is PQ50 × 0.6 to PQ50 × 0.8.
In the toner or toner manufacturing method of the present invention, in the quinacridone pigment particle dispersion in which the quinacridone pigment particles are dispersed, the nonionic surfactant and the anionic surfactant are mixed in a polymerization blend ratio of 1: 1 to 5: 1 is preferable.
In addition, in the naphthol pigment particle dispersion in which naphthol pigment particles are dispersed, it is preferable to include a nonionic surfactant and an anionic surfactant in a polymerization blend ratio of 1: 1 to 5: 1.
Resin particles, wax particles, quinacridone pigment particles, and naphthol pigment particles are uniformly agglomerated to produce an effect in producing small core particles. It is preferable that it is contained at a polymerization blending ratio of 1.5: 1 to 4: 1, more preferably at a polymerization blending ratio of 2: 1 to 3: 1.
Moreover, it is also preferable that the weight compounding amount of the nonionic surfactant in the naphthol pigment particle dispersion is 1.1 to 5 times that of the nonionic surfactant in the quinacridone pigment particle dispersion. In the formation of the core aggregated particles, the aim is to suppress the surface from appearing to be uneven due to the naphthol-based pigment, and to reduce the smoothness. Preferably it is 1.2 to 4 times, more preferably 1.5 to 3 times.
In the toner or toner production method of the present invention, the nonionic surfactant HLB (Hydrophile-Lipophile Balance) used in the quinacridone pigment particle dispersion or naphthol pigment particle dispersion is 13.3 to 18.6. Preferably there is. Since the nonionic surfactant HLB is smaller than 18.6 and larger than 13.3, the resin particles, wax particles, quinacridone pigment particles and naphthol pigment particles are uniformly agglomerated to form a small particle size core. Effective for particle generation. The range is preferably 15.2 to 17.6, and more preferably 16 to 17.6.
Here, the HLB value is a value representing the degree of affinity of the surfactant to water and oil (an organic compound insoluble in water).
Particularly, the HLB value (Hydrophile-Lipophile Balance) of the nonionic surfactant is HLB = (MH × 20) / (MH + ML) where ML is the molecular weight of the lipophilic part of the surfactant and MH is the molecular weight of the hydrophilic part. (Griffin method).
Nonionic surfactants (nonionic dispersants) include higher alcohol ethylene oxide adducts, alkylphenol ethylene oxide adducts, fatty acid ethylene oxide adducts, polyhydric alcohol fatty acid ester ethylene oxide adducts, fatty acid amide ethylene oxide adducts, Polyalkyl alcohol alkyl ethers, fat and oil ethylene oxide adducts, polyethylene glycol type nonionic surfactants such as polypropylene glycol ethylene oxide adducts, glycerol fatty acid esters, pentaerythritol fatty acid esters, sorbitol and sorbitan fatty acid esters, Polyhydric alcohol type nonionic surfactants such as fatty acid esters of sucrose, alkyl ethers of other alcohols, fatty acid amides of alkanolamines, etc. Can be preferably used.
In the toner or toner manufacturing method of the present invention, the anionic surfactant used in the quinacridone pigment particle dispersion or naphthol pigment particle dispersion may be sulfuric acid such as higher alcohol sulfate ester salt or higher alkyl ether sulfate ester salt. Phosphate salts such as ester salts, alkylbenzene sulfonates, alkyl naphthalene sulfonates or higher alkyl sulfonates, higher alcohol phosphate salts (for example, salts with sodium, potassium, lithium, or calcium) And other
Polyoxyethylene alkyl ether sulfate ammonium salt, polyoxyethylene alkyl ether sulfate sodium salt, polyoxyethylene alkyl phenyl ether ammonium sulfate salt, polyoxyethylene alkylphenyl ether sulfate sodium salt, alkyl ether carboxylate or dialkyl sulfosuccinate (e.g., sulfosuccinate) Acid 2-ethylhexyl ester sodium salt).
Among them, lauryl alcohol sulfate sodium salt, which is a higher alcohol sulfate, sodium lauryl ether sulfate, which is a higher alkyl ether sulfate, sodium alkylbenzene sulfonate having 12 to 16 carbon atoms, which is an alkylbenzene sulfonate ( For example, sodium dodecylbenzenesulfonate) or alkyl naphthalenesulfonate is a particularly preferable material.
(2) In oilless fixing that does not use oil in the wax fixing roller, low temperature fixing property, high temperature non-offset property, improvement of separation from a heating roller such as copy paper during fixing, and storage stability at high temperature are ensured. Therefore, it is preferable to add a wax, and it is also preferable to add a plurality of waxes.
In the toner or toner manufacturing method according to the present invention, it is also preferable to add a certain amount of polypropylene glycol ethylene oxide adduct to the wax particle dispersion.
The amount of the polypropylene glycol ethylene oxide adduct is preferably 3 to 20 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the wax particles. The pot life (dispersion stability) of the wax dispersion is maintained, and the resin particles, wax particles, quinacridone pigment particles, and naphthol pigment particles are uniformly agglomerated to produce a core particle having a small particle size. In particular, the aggregation speed of the wax particles can be optimized, and uniform dispersibility in the core particles of the pigment particles can be obtained together with the wax particles. As a result, the color density per unit area is increased, leading to a reduction in toner consumption.
Preferably, the amount of the polypropylene glycol ethylene oxide adduct is 3 to 15 parts by weight, more preferably 3 to 10 parts by weight, based on 100 parts by weight of the wax particles.
As the polypropylene glycol ethylene oxide adduct, a nonionic surfactant obtained by adding ethylene oxide to propylene glycol, which is called a pluronic type nonionic surfactant, is preferable.
The ethylene oxide in the total molecule of the polypropylene glycol ethylene oxide adduct is preferably 40 wt% or more and 80 wt% or less. Preferably they are 50 wt% or more and 80 wt% or less, More preferably, 70 wt% or more and 80 wt% or less are preferable.
This is an appropriate range for forming uniformly agglomerated core particles by combining the aggregation speeds of resin particles, wax particles, quinacridone pigment particles and naphthol pigment particles. This is a range where the balance between hydrophobicity and hydrophilicity can be taken.
The weight average molecular weight of the propylene glycol moiety which is a hydrophobic group is preferably 1750 or more and 3850 or less. Preferably 2250 or more and 3850 or less are preferable. More preferably 2750 or more and 3850 or less.
Propylene glycol has low water solubility and is soluble in water up to several hundred molecular weights, but not higher molecular weights. This is because by setting it to 1750 or more, the adsorption site to the wax particles is secured, and the wax particles have appropriate hydrophobicity. By setting it to 3850 or less, an effect of preventing agglomeration of wax particles from proceeding excessively can be obtained.
Its chemical structural formula is shown in (Chemical Formula 1). This nonionic surfactant has a shape in which a hydrophilic group is located at both ends with a hydrophobic group in between. a, b, and c are integers, and are set as needed to adjust the weight average molecular weight of the propylene glycol moiety and the weight ratio of ethylene oxide in the total molecule of the polypropylene glycol ethylene oxide adduct.
本発明に係るトナー又はトナーの製造方法において、ワックス粒子分散液にポリマー系分散剤を含むことも好ましい。
水系中での凝集反応時に、コア粒子中でキナクリドン系顔料粒子及びナフトール系顔料粒子が偏在して凝集する現象を抑え、コア粒子中で顔料粒子の分散性を高める効果が得られる。そして色濃度の薄い粒子の生成を抑え、マゼンタカラー色の濃い粒子形成を可能とする。結果、単位面積あたりのマゼンタカラー色濃度が高められ、トナー消費量低減につながるものである。
ポリマー系分散剤は、ワックス粒子100重量部に対し0.1〜10重量部とすることが好ましい。より好ましくは、0.5〜8重量部、さらに好ましくは1〜5重量部である。
ポリマー系分散剤としては、ポリビニルアルコール、又は部分ケン化ポリビニルアルコールのアルコール類が好ましい。
また、親水性部分と疎水性部分とを分子中に有する共重合体樹脂、例えば、スチレン−アクリル酸共重合体、スチレン−アクリル酸−アクリル酸アルキルエステル共重合体、スチレン−メタクリル酸共重合体又はスチレン−メタクリル酸−アクリル酸アルキルエステル共重合体等のアクリル酸系分散剤、
例えば、スチレン−マレイン酸共重合体、スチレン−マレイン酸ハーフエステル共重合体、アクリル酸エステル−マレイン酸共重合体、又はスチレン−アクリル酸エステル−マレイン酸共重合体等のマレイン酸系分散剤、
例えば、アクリル酸エステル−スチレンスルホン酸共重合体、スチレン−メタクリルスルホン酸共重合体、又はアクリル酸エステル−アリルスルホン酸共重合体等のスルホン酸系分散剤、あるいはこれらの塩を挙げることができる。
あるいは、水酸基を含有するアクリル系単量体としては、アクリル酸β−ヒドロキシエチル、メタクリル酸β−ヒドロキシエチル、アクリル酸βーヒドロキシプロピル、メタクリル酸β−ヒドロキシプロピル、アクリル酸γ−ヒドロキシプロピル、メタクリル酸γーヒドロキシプロピル、アクリル酸3−クロロ−2−ヒドロキシプロピル、メタクリル酸3−クロロ−2−ヒドロキシプロピル、ジエチレングリコールモノアクリル酸エステル、ジエチレングリコールモノメタクリル酸エステル、グリセリンモノアクリル酸エステル、グリセリンモノメタクリル酸エステル、N−メチロールアクリルアミド、N−メチロールメタクリルアミドなど等の水溶性高分子が好ましい。
あるいは、水溶性ウレタン樹脂(ポリエチレングリコール、ポリカプロラクトンジオール等とポリイソシアネートの反応生成物等)などが好ましい。
あるいは、ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル、ビニルプロピルエーテル等の水溶性高分子が好ましい。
あるいは、ビニルアルコールとカルボキシル基を含有する化合物のエステル類、例えば酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、酪酸ビニル、アクリルアミド、メタクリルアミド、ジアセトンアクリルアミドあるいはこれらのメチロール化合物、アクリル酸クロライド、メタクリル酸クロライドなどの酸クロライド類等の水溶性高分子が好ましい。
あるいは、ビニルピリジン、ビニルピロリドン、ビニルイミダゾール、エチレンイミンなどの窒素原子又はその複素環を有するものなどのホモポリマー又は共重合体等の水溶性高分子が好ましい。
あるいは、ポリオキシエチレン、ポリオキシプロピレン、ポリオキシエチレンアルキルアミン、ポリオキシプロピレンアルキルアミン、ポリオキシエチレンアルキルアミド、ポリオキシプロピレンアルキルアミド、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンラウリルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルフェニルエステル、ポリオキシエチレンノニルフエニルエステルなどのポリオキシエチレン系等の水溶性高分子が好ましい。
あるいは、アルキルセルロース、ヒドロキシ−アルキルセルロース、カルボキシアルキルセルロース、例えばメチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロースなどのセルロース類等の水溶性高分子が好ましい。これらのセルロース類は、水に対し25℃で0.5%以上溶解させることの出来、エーテル化度が0.6〜1.5で、平均重合度が50〜3000のものが好ましい。
これらの中で、スチレン−アクリル酸共重合体、スチレン−アクリル酸−アクリル酸アルキルエステル共重合体、スチレン−メタクリル酸共重合体若しくはスチレン−メタクリル酸−アクリル酸アルキルエステル共重合体等のアクリル酸系分散剤、
スチレン−マレイン酸共重合体、スチレン−マレイン酸ハーフエステル共重合体、アクリル酸エステル−マレイン酸共重合体若しくはスチレン−アクリル酸エステル−マレイン酸共重合体等のマレイン酸系分散剤、
アクリル酸エステル−スチレンスルホン酸共重合体、スチレン−メタクリルスルホン酸共重合体若しくはアクリル酸エステル−アリルスルホン酸共重合体等のスルホン酸系分散剤又はこれらの塩が好ましい。
ワックスへの吸着性を高められる効果を有するものとして、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィンを使用したポリオレフィンマレイン酸エステルナトリウム(Na)塩が好ましく使用できる。さらには炭素数10〜30を有するポリオレフィンマレイン酸エステルナトリウム(Na)塩も好ましく使用できる。
ポリマー系分散剤内のマレイン酸又はアクリル酸部分で塩を形成させることにより、そのポリマー系分散剤を溶解させるのが好ましい。アルカリ中和剤としては、例えば、アミノメチルプロパノール、2−アミノイソプロパノール、トリエタノールアミン又はアンモニア水等を挙げることができる。
または、水酸化ナトリウム、水酸化リチウム又は水酸化カリウム等のアルカリ金属の水酸物等の無機アルカリ剤等を挙げることができる。
アルカリ中和剤の含有量は、カウンターイオンとしてポリマー系分散剤を中和することのできる量(中和当量)又はそれ以上であることができ、中和当量のほぼ1.2〜1.5倍の量で含有すると、凝集性等の点から好ましい。
分散液の分散状態、コア粒子の凝集反応温度に対する凝集性、現像性、定着性の観点からポリマー系分散剤のガラス転移点は40〜150℃、軟化点は90〜220℃、重量平均分子量は3000〜5万、酸価が50〜350mgKOH/gが好ましい。
より好ましくは、ガラス転移点は50〜130℃、軟化点は100〜200℃、重量平均分子量は5000〜3万、酸価が80〜250、さらに好ましくは、ガラス転移点は90〜130℃、軟化点は130〜190℃、重量平均分子量は7000〜4万、酸価が100〜200が好ましい。
ガラス転移点を40℃以上、150℃以下とすることにより、水系媒体中での凝集反応において、過度に凝集反応が早くなることで、生成されるコア粒子が粗大化することや、ワックス粒子がコア粒子中に取り込まれずに水系中で残留することを抑制できる傾向にある。
軟化点を90℃以上、220℃以下とすることで、生成されるコア粒子の粗大化や、ワックス粒子がコア粒子中に取り込まれずに水系中での残留現象を抑制できる傾向にある。
重量平均分子量を3000以上、5万以下とすることにより、コア粒子の粗大化、ワックス粒子がコア粒子中に取り込まれずに水系中で残留する現象を抑制できる傾向にある。
酸価を50以上、350以下とすることにより、ワックス分散液の分散安定性を維持し、凝集の進行を安定化させ、生成されるコア粒子の粗大化を抑制できる傾向にある。
特に、ポリマー系分散剤のガラス転移点は、コア粒子を凝集させる温度以上であることが好ましい。そのガラス転移点としては90℃以上であることが好ましい。この理由としては、水系中の温度が上昇する過程において、ポリマー分散剤のガラス転移点を超える温度領域から、ワックス粒子同士で凝集が生じやすくなり、それが顔料粒子をも取り込んで、水系中に浮遊した大きな残渣物となりやすい傾向にある。ポリマー分散剤のガラス転移点がコア粒子の凝集温度以上であるときは、水系中に浮遊した大きな残渣物が発生しにくい傾向にある。
酸価は試料1g中に含まれる酸を中和するのに要する水酸化カリウムのミリグラム数をいう。試料をアルコールーエーテルに溶かして、これにフェノールフタレインを指示薬として0.5Nの水酸化カリウムで滴定する。JIS−K−0070に準拠して行う。
また、ポリプロピレングリコールエチレンオキサイド付加物とともにポリマー系分散剤を併用することも好ましく、その重量配合比率は50:1〜1:20とすることが好ましい。より好ましくは20:1〜1:1、さらに好ましくは2:1〜1:1である。樹脂粒子、ワックス粒子、キナクリドン系顔料粒子及びナフトール系顔料粒子との凝集速度を調整することができ、コア粒子中でワックス粒子や顔料粒子同士が固まって凝集して偏在した状態を抑制でき、顔料粒子やワックス粒子が均一に分散される効果が発揮できる比率である。
本発明のトナー又はトナーの製造方法において、ワックスは少なくとも、吸熱ピーク温度が30〜90℃のエステル系ワックスを含むことが好ましい。エステル系ワックスの配合により、樹脂粒子、キナクリドン系顔料粒子及びナフトール系顔料粒子との凝集において、ナフトール系顔料粒子の影響と思われるコア粒子表面が凹凸状の荒れを低減し、平滑性を出せ、顔料粒子やワックス粒子がコア凝集粒子中で均一に分散でき、マゼンタカラー色濃度が高める効果が得られる。
好ましくは40〜85℃、より好ましくは45〜80℃、さらに好ましくは、50〜74℃である。30℃以上とすることで貯蔵安定性を向上させ、90℃以下とすることで、低温定着性、カラー光沢性を向上させ、またコア凝集粒子の表面平滑性が改善される。
好ましいエステル系ワックスとしては、炭素数が16〜24の高級アルコール及び炭素数16〜24の高級脂肪酸の少なくとも一方からなるエステル系ワックスが好ましい。
また、好ましいエステル系ワックスとしては、ヨウ素価が25以下、けん化価が30〜300からなるエステル系ワックスが好ましい。
また、本発明のトナー又はトナーの製造方法において、ワックスの好ましい実施形態として、複数のワックスを添加する構成も好ましい。
その好ましい第一のワックス形態として、ワックスが少なくとも第一のワックス及び第二のワックスを含み、第一のワックスのDSC法による吸熱ピーク温度(融点Tmw1(℃)と称す)が30〜90℃で、かつ第二のワックスのDSC法による吸熱ピーク温度(融点Tmw2(℃))が80〜120℃とすることが好ましい。
Tmw1は好ましくは40〜85℃、より好ましくは45〜80℃、さらに好ましくは、50〜74℃である。Tmw2はより好ましくは85〜100℃、さらに好ましくは90〜100℃であることが好ましい。
融点の異なるワックスの使用により、ワックスの機能を分離することで、低温定着及び高温非オフセット性を両立し定着温度領域の広い特性を得ることができる。
Tmw1が30℃よりも小さいと、生成するコア粒子が粗大化しやすく、また貯蔵安定性が悪化する傾向にある。90℃よりも高いとき、低温定着性、カラー光沢性が向上しない傾向にある。
Tmw2が80℃より小さくなると、高温非オフセット性及び紙の分離性が弱くなる傾向にある。120℃を超えると、ワックスの凝集性が低下し、水系中にコア粒子中に取り込まれずに浮遊、残留するワックス粒子や顔料粒子が増加し、形状が不均一になりやすい傾向にある。
また、好ましい第ニの形態として、ワックスが少なくとも第一のワックス及び第二のワックスを含み、第一のワックスが、炭素数が16〜24の高級アルコール及び炭素数16〜24の高級脂肪酸の少なくとも一方からなるエステルワックスを含み、かつ第二のワックスが、脂肪族炭化水素系ワックスを含むことが好ましい。
また、好ましい第三の形態として、ワックスが少なくとも第一のワックス及び第二のワックスを含み、第一のワックスが、ヨウ素価が25以下、けん化価が30〜300からなるワックスを含み、第二のワックスが、脂肪族炭化水素系ワックスを含むことが好ましい。
ワックスとして、特定の脂肪族炭化水素系ワックスを含む第二のワックスとともに、特定のワックスを含む第一のワックスを含むワックスを使用することにより、コア粒子中に取り込まれずに、浮遊、残留する脂肪族炭化水素系ワックス粒子の発生を抑え、またコア粒子の粒度分布がブロードになることを抑え、さらにはシェル化する際にコア粒子が急激に粗大化する現象を抑制することができる。
加熱凝集の際、第一のワックスが樹脂と相溶化が進むことで、脂肪族炭化水素系ワックスの樹脂との凝集が助長され、均一に取り込まれ、コア粒子中に取り込まれずに、浮遊、残留するワックス粒子の発生を防止することが出来るものと思われる。さらには、第一のワックスは樹脂と相溶化が一部進むことで、低温定着性がより向上する傾向にある。そして、脂肪族炭化水素系ワックスは樹脂との相溶化は進みにくいため、このワックスは高温オフセット性や複写用紙の定着ローラとの分離性を良化する機能を発揮させることが出来る。つまり、この第一のワックスは脂肪族炭化水素系ワックスの乳化分散処理時の分散助剤としての機能、更には低温定着助剤としての機能を有することになる。
ワックスとして好ましい第一、第二又は第三の形態において、融点の異なるワックス粒子を水系中にて樹脂粒子、顔料粒子と凝集させてコア粒子を形成する際に、第一のワックス、第二のワックスそれぞれ別々に乳化分散処理した分散液を、樹脂分散液及び顔料分散液と混合して、加熱凝集させると、ワックスの溶融速度の差から、ワックスがコア粒子中に取り込まれずに浮遊するワックス粒子の存在や、コア粒子の凝集が進まずに粒度分布が広がりやすい傾向にある。
そこで、ワックス粒子分散液生成において、第一のワックスと第二のワックスを混合乳化分散処理して作成することが好ましい。乳化分散装置内に第一のワックスと第二のワックスを一定配合比で加熱乳化分散処理する方法である。投入は別々でも同時でもかまわないが、最終得られる分散液には第一のワックスと第二のワックスが混合した状態で含まれていることが好ましい。
また、ワックスとして好ましい第一、第二又は第三の形態において、ワックス粒子分散液中のワックス100重量部に対する第一のワックス重量割合をES1、第二のワックスの重量割合をFT2とすると、FT2/ES1が0.2〜10が好ましい。より好ましくは1〜9、更に好ましくは1.5〜3の範囲である。0.2よりも小さい、すなわち第一のワックス重量割合が多くなりすぎると、高温非オフセット性の効果が得られず、また貯蔵安定性が悪化する傾向となる。10よりも大きい、すなわち第二のワックス重量割合が多くなりすぎると、低温定着が実現できず、また上記したコア粒子が粗大化しやすい傾向となる。さらにFT2の配合割合をES1に対して1.5倍以上3倍以下とすることは、低温定着性、高温貯蔵安定性及び定着高温非オフセット性の両立できるバランスの良い割合である。
ワックスとして好ましい第一、第二又は第三の形態において、全ワックス添加量は結着樹脂100重量部に対して、5〜30重量部が好ましい。好ましくは8〜25重量部、より好ましくは10〜20重量部が好ましい。5重量部より少ないと、低温定着性、高温非オフセット性及び複写用紙の定着ローラとの分離性が悪化する傾向となる。30重量部よりも多くなると小粒径の粒子制御が困難になる傾向となる。
ワックスとして好ましい第一、第二又は第三の形態において、Tmw2が、Tmw1よりも5℃以上高温であり、50℃以下とすることが好ましい。より好ましくは10℃以上高温であり40℃以下、さらに好ましくは15℃以上高温であり35℃以下とすることが好ましい。複数のワックスの機能を効率よく分離でき、低温定着性、高温非オフセット性及び紙の分離性を両立させる効果がある。5℃よりも低温度になると低温定着性、高温非オフセット性及び複写用紙の定着ローラとの分離性を両立させる効果が出にくくなる傾向となる。50℃よりも高温度になると、第一のワックスと第二のワックスが相分離し、トナー粒子中に均一に取り込まれにくくなる傾向となる。
好ましい第一のワックスとしては、炭素数が16〜24の高級アルコール及び炭素数16〜24の高級脂肪酸の少なくとも一方からなるエステルを少なくとも1種含む。このワックスを使用することにより、脂肪族炭化水素系ワックスがコア粒子中に取り込まれずに、水中で浮遊、残留するワックス粒子の存在を抑え、またコア粒子の粒度分布がブロードになることを抑え、さらにはシェル化する際にコア粒子が急激に粗大化する現象を緩和することができる。また低温定着化を進めることが出来る。第二のワックスとの併用により、高温非オフセット性や複写用紙の定着ローラとの分離性の改善とともに粒度の粗大化を防ぎ、小粒径で狭い粒度分布のコア粒子の生成が可能となる。
アルコール成分としては、メチル、エチル、プロピル又はブチル等のモノアルコールの外、エチレングリコール又はプロピレングリコール等のグリコール類又はその多量体、グリセリン等のトリオール類又はその多量体、ペンタエリスリトール等の多価アルコール、ソルビタン又はコレステロール等が好適である。これらのアルコール成分が多価アルコールである場合の前記高級脂肪酸は、モノ置換体であってもよいし、多価置換体であってもよい。
具体的には、ステアリン酸ステアリル、パルミチン酸パルミチル、ベヘン酸ベヘニル又はモンタン酸ステアリル等の炭素数16〜24の高級アルコールと炭素数16〜24の高級脂肪酸とからなるエステル類、
ステアリン酸ブチル、ベヘン酸イソブチル、モンタン酸プロピル又はオレイン酸2−エチルヘキシル等の炭素数16〜24の高級脂肪酸と低級モノアルコールとからなるエステル類、
モンタン酸モノエチレングリコールエステル、エチレングリコールジステアレート、モノステアリン酸グリセリド、モノベヘン酸グリセリド、トリパルミチン酸グリセリド、ペンタエリスリトールモノベヘネート、ペンタエリスリトールジリノレート、ペンタエリスリトールトリオレエート又はペンタエリスリトールテトラステアレート等の炭素数16〜24の高級脂肪酸と多価アルコールとからなるエステル類、若しくは、
ジエチレングリコールモノベヘネート、ジエチレングリコールジベヘネート、ジプロピレングリコールモノステアレート、ジステアリン酸ジグリセリド、テトラステアリン酸トリグリセリド、ヘキサベヘン酸テトラグリセリド又はデカステアリン酸デカグリセリド等の炭素数16〜24の高級脂肪酸と多価アルコール多量体とからなるエステル類などが好適に挙げられる。これらのワックスは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
アルコール成分及び/又は酸成分の炭素数は16未満であると分散助剤としての機能が発揮しにくく、24を越えると低温定着助剤としての機能が発揮しにくくなる。
In the toner or toner manufacturing method according to the present invention, it is also preferable that the wax particle dispersion contains a polymer dispersant.
During the agglomeration reaction in the aqueous system, the phenomenon in which the quinacridone pigment particles and the naphthol pigment particles are unevenly distributed and aggregated in the core particles can be suppressed, and the dispersibility of the pigment particles in the core particles can be improved. In addition, generation of particles having a light color density is suppressed, and formation of particles having a magenta color is possible. As a result, the magenta color density per unit area is increased, leading to a reduction in toner consumption.
The polymer dispersant is preferably 0.1 to 10 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the wax particles. More preferably, it is 0.5-8 weight part, More preferably, it is 1-5 weight part.
As the polymer dispersant, polyvinyl alcohol or alcohol of partially saponified polyvinyl alcohol is preferable.
Copolymer resins having a hydrophilic part and a hydrophobic part in the molecule, for example, styrene-acrylic acid copolymer, styrene-acrylic acid-acrylic acid alkyl ester copolymer, styrene-methacrylic acid copolymer Or acrylic acid-based dispersants such as styrene-methacrylic acid-acrylic acid alkyl ester copolymers,
For example, a maleic acid dispersant such as a styrene-maleic acid copolymer, a styrene-maleic acid half ester copolymer, an acrylic ester-maleic acid copolymer, or a styrene-acrylic acid ester-maleic acid copolymer,
For example, sulfonic acid-based dispersants such as acrylic acid ester-styrene sulfonic acid copolymer, styrene-methacryl sulfonic acid copolymer, or acrylic acid ester-allyl sulfonic acid copolymer, or salts thereof can be mentioned. .
Alternatively, acrylic monomers containing hydroxyl groups include β-hydroxyethyl acrylate, β-hydroxyethyl methacrylate, β-hydroxypropyl acrylate, β-hydroxypropyl methacrylate, γ-hydroxypropyl acrylate, methacryl Acid γ-hydroxypropyl, 3-chloro-2-hydroxypropyl acrylate, 3-chloro-2-hydroxypropyl methacrylate, diethylene glycol monoacrylate, diethylene glycol monomethacrylate, glycerol monoacrylate, glycerol monomethacrylate Water-soluble polymers such as esters, N-methylol acrylamide and N-methylol methacrylamide are preferred.
Alternatively, a water-soluble urethane resin (such as a reaction product of polyethylene glycol, polycaprolactone diol and the like and polyisocyanate) is preferable.
Alternatively, water-soluble polymers such as vinyl methyl ether, vinyl ethyl ether, and vinyl propyl ether are preferable.
Or esters of compounds containing vinyl alcohol and a carboxyl group, such as vinyl acetate, vinyl propionate, vinyl butyrate, acrylamide, methacrylamide, diacetone acrylamide or their methylol compounds, acrylic acid chloride, methacrylic acid chloride and other acids Water-soluble polymers such as chlorides are preferred.
Alternatively, water-soluble polymers such as homopolymers or copolymers such as those having a nitrogen atom such as vinylpyridine, vinylpyrrolidone, vinylimidazole, ethyleneimine or a heterocyclic ring thereof are preferable.
Alternatively, polyoxyethylene, polyoxypropylene, polyoxyethylene alkylamine, polyoxypropylene alkylamine, polyoxyethylene alkylamide, polyoxypropylene alkylamide, polyoxyethylene nonylphenyl ether, polyoxyethylene lauryl phenyl ether, polyoxy Polyoxyethylene-based water-soluble polymers such as ethylene stearyl phenyl ester and polyoxyethylene nonyl phenyl ester are preferred.
Alternatively, water-soluble polymers such as alkyl cellulose, hydroxy-alkyl cellulose, carboxyalkyl cellulose, and celluloses such as methyl cellulose, carboxymethyl cellulose, hydroxyethyl cellulose, and hydroxypropyl cellulose are preferable. These celluloses can be dissolved in water at 25 ° C. at 0.5% or more, and those having an etherification degree of 0.6 to 1.5 and an average degree of polymerization of 50 to 3000 are preferable.
Among these, acrylic acid such as styrene-acrylic acid copolymer, styrene-acrylic acid-acrylic acid alkyl ester copolymer, styrene-methacrylic acid copolymer, or styrene-methacrylic acid-alkyl acrylate copolymer. Dispersants,
Maleic acid-based dispersants such as styrene-maleic acid copolymer, styrene-maleic acid half ester copolymer, acrylic acid ester-maleic acid copolymer or styrene-acrylic acid ester-maleic acid copolymer,
A sulfonic acid dispersant such as an acrylate-styrene sulfonic acid copolymer, a styrene-methacryl sulfonic acid copolymer, or an acrylate-allyl sulfonic acid copolymer, or a salt thereof is preferable.
Polyolefin maleate sodium (Na) salts using polyolefins such as polyethylene and polypropylene can be preferably used as those having the effect of enhancing the adsorptivity to wax. Further, a polyolefin maleate sodium (Na) salt having 10 to 30 carbon atoms can be preferably used.
It is preferable to dissolve the polymer dispersant by forming a salt at the maleic acid or acrylic acid moiety in the polymer dispersant. Examples of the alkali neutralizer include aminomethylpropanol, 2-aminoisopropanol, triethanolamine, and aqueous ammonia.
Or inorganic alkali agents, such as alkali metal hydroxides, such as sodium hydroxide, lithium hydroxide, or potassium hydroxide, etc. can be mentioned.
The content of the alkali neutralizer can be an amount (neutralization equivalent) or more that can neutralize the polymer dispersant as a counter ion, and is approximately 1.2 to 1.5 of the neutralization equivalent. It is preferable from the point of cohesion etc. to contain in double quantity.
From the viewpoint of the dispersion state of the dispersion, the agglomeration property with respect to the agglomeration reaction temperature of the core particles, the developability, and the fixability, the polymer-based dispersant has a glass transition point of 40 to 150 ° C., a softening point of 90 to 220 ° C., and a weight average molecular weight of 3000-50,000 and an acid value of 50-350 mgKOH / g are preferable.
More preferably, the glass transition point is 50 to 130 ° C., the softening point is 100 to 200 ° C., the weight average molecular weight is 5000 to 30,000, the acid value is 80 to 250, and more preferably, the glass transition point is 90 to 130 ° C. The softening point is preferably 130 to 190 ° C, the weight average molecular weight is 7,000 to 40,000, and the acid value is preferably 100 to 200.
By setting the glass transition point to 40 ° C. or more and 150 ° C. or less, the agglomeration reaction in the aqueous medium is excessively accelerated so that the generated core particles are coarsened, and the wax particles are It tends to be able to suppress remaining in the aqueous system without being taken into the core particles.
By setting the softening point to 90 ° C. or higher and 220 ° C. or lower, the generated core particles tend to be coarse and the residual phenomenon in the aqueous system can be suppressed without the wax particles being taken into the core particles.
By setting the weight average molecular weight to 3000 or more and 50,000 or less, it is possible to suppress the coarsening of the core particles and the phenomenon that the wax particles remain in the aqueous system without being taken into the core particles.
By setting the acid value to 50 or more and 350 or less, the dispersion stability of the wax dispersion liquid is maintained, the progress of aggregation is stabilized, and the coarsening of the produced core particles tends to be suppressed.
In particular, the glass transition point of the polymer dispersant is preferably equal to or higher than the temperature at which the core particles are aggregated. The glass transition point is preferably 90 ° C. or higher. The reason for this is that in the process of increasing the temperature in the aqueous system, the wax particles are likely to aggregate from the temperature range exceeding the glass transition point of the polymer dispersant, which also incorporates the pigment particles into the aqueous system. It tends to be a large floating residue. When the glass transition point of the polymer dispersant is equal to or higher than the aggregation temperature of the core particles, a large residue floating in the aqueous system tends not to be generated.
The acid value refers to the number of milligrams of potassium hydroxide required to neutralize the acid contained in 1 g of a sample. The sample is dissolved in alcohol-ether and titrated with 0.5N potassium hydroxide using phenolphthalein as an indicator. Performed in accordance with JIS-K-0070.
It is also preferable to use a polymer dispersant together with the polypropylene glycol ethylene oxide adduct, and the weight blending ratio is preferably 50: 1 to 1:20. More preferably, it is 20: 1 to 1: 1, and further preferably 2: 1 to 1: 1. The aggregation rate of resin particles, wax particles, quinacridone pigment particles and naphthol pigment particles can be adjusted, and the state in which the wax particles and pigment particles are agglomerated and aggregated in the core particles can be suppressed, and the pigment can be suppressed. The ratio is such that the effect of uniformly dispersing the particles and wax particles can be exhibited.
In the toner or toner manufacturing method of the present invention, the wax preferably contains at least an ester wax having an endothermic peak temperature of 30 to 90 ° C. By blending ester wax, the core particle surface, which seems to be affected by naphthol pigment particles, in the aggregation with resin particles, quinacridone pigment particles and naphthol pigment particles can reduce unevenness and give smoothness. The pigment particles and wax particles can be uniformly dispersed in the core aggregated particles, and the effect of increasing the magenta color density can be obtained.
Preferably it is 40-85 degreeC, More preferably, it is 45-80 degreeC, More preferably, it is 50-74 degreeC. When the temperature is 30 ° C. or higher, storage stability is improved, and when the temperature is 90 ° C. or lower, low-temperature fixability and color gloss are improved, and the surface smoothness of the core aggregated particles is improved.
A preferable ester wax is an ester wax composed of at least one of a higher alcohol having 16 to 24 carbon atoms and a higher fatty acid having 16 to 24 carbon atoms.
Moreover, as a preferable ester wax, an ester wax having an iodine value of 25 or less and a saponification value of 30 to 300 is preferable.
In the toner or toner production method of the present invention, as a preferred embodiment of the wax, a configuration in which a plurality of waxes are added is also preferred.
As the preferred first wax form, the wax contains at least a first wax and a second wax, and the endothermic peak temperature (referred to as melting point Tmw1 (° C.)) of the first wax by DSC method is 30 to 90 ° C. The endothermic peak temperature (melting point Tmw2 (° C.)) of the second wax by DSC method is preferably 80 to 120 ° C.
Tmw1 is preferably 40 to 85 ° C, more preferably 45 to 80 ° C, and still more preferably 50 to 74 ° C. Tmw2 is more preferably 85 to 100 ° C, further preferably 90 to 100 ° C.
By using waxes having different melting points, the functions of the wax are separated, so that both low temperature fixing and high temperature non-offset properties can be achieved, and a wide fixing temperature region characteristic can be obtained.
When Tmw1 is smaller than 30 ° C., the generated core particles tend to be coarse and the storage stability tends to deteriorate. When it is higher than 90 ° C., the low-temperature fixability and the color gloss tend not to be improved.
When Tmw2 is smaller than 80 ° C., the high temperature non-offset property and the paper separation property tend to be weakened. When the temperature exceeds 120 ° C., the cohesiveness of the wax decreases, and the wax particles and pigment particles that float and remain without being taken into the core particles in the aqueous system increase, and the shape tends to be nonuniform.
As a preferred second form, the wax contains at least a first wax and a second wax, and the first wax is at least a higher alcohol having 16 to 24 carbon atoms and a higher fatty acid having 16 to 24 carbon atoms. It is preferable that the ester wax comprises one and the second wax contains an aliphatic hydrocarbon wax.
As a preferred third form, the wax contains at least a first wax and a second wax, the first wax contains a wax having an iodine value of 25 or less and a saponification value of 30 to 300, and the second wax. The wax preferably contains an aliphatic hydrocarbon wax.
By using the wax containing the first wax containing the specific wax together with the second wax containing the specific aliphatic hydrocarbon wax as the wax, the fat that remains floating without being taken into the core particles. The generation of the group hydrocarbon wax particles can be suppressed, the particle size distribution of the core particles can be prevented from becoming broad, and the phenomenon that the core particles can be rapidly coarsened when shelled can be suppressed.
During the heat aggregation, the first wax is compatibilized with the resin, which promotes the aggregation of the aliphatic hydrocarbon wax with the resin, is uniformly incorporated, is not incorporated into the core particles, is suspended, and remains. It seems that the generation of wax particles can be prevented. Furthermore, the first wax tends to be improved in low-temperature fixability due to partial progress of compatibilization with the resin. In addition, since the aliphatic hydrocarbon wax hardly compatibilizes with the resin, this wax can exhibit the function of improving the high temperature offset property and the separation property of the copy paper from the fixing roller. That is, the first wax has a function as a dispersion aid during the emulsification dispersion treatment of the aliphatic hydrocarbon wax, and further has a function as a low-temperature fixing aid.
In the first, second or third preferred form of the wax, when the core particles are formed by aggregating the wax particles having different melting points with the resin particles and pigment particles in the aqueous system, the first wax, the second wax When the dispersions emulsified and dispersed separately for each wax are mixed with the resin dispersion and the pigment dispersion and heated to agglomerate, the wax particles float without being incorporated into the core particles due to the difference in the melting rate of the wax. And the particle size distribution tends to be widened without agglomeration of the core particles.
Therefore, in the production of the wax particle dispersion, it is preferable that the first wax and the second wax are mixed and emulsified and dispersed. In this method, the first wax and the second wax are heated and emulsified and dispersed in the emulsifying and dispersing apparatus at a constant blending ratio. The charging may be performed separately or simultaneously, but it is preferable that the final dispersion liquid contains the first wax and the second wax in a mixed state.
Further, in the first, second or third embodiment preferable as the wax, when the weight ratio of the first wax with respect to 100 parts by weight of the wax in the wax particle dispersion is ES1, and the weight ratio of the second wax is FT2, FT2 / ES1 is preferably 0.2 to 10. More preferably, it is 1-9, More preferably, it is the range of 1.5-3. If it is less than 0.2, that is, if the weight ratio of the first wax is too large, the effect of high temperature non-offset property cannot be obtained, and the storage stability tends to deteriorate. If it is larger than 10, that is, if the weight ratio of the second wax is too large, low-temperature fixing cannot be realized, and the above-mentioned core particles tend to be coarse. Further, setting the blending ratio of FT2 to 1.5 times or more and 3 times or less of ES1 is a well-balanced ratio capable of satisfying both low temperature fixing property, high temperature storage stability and fixing high temperature non-offset property.
In the first, second, or third embodiment preferable as the wax, the total amount of added wax is preferably 5 to 30 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the binder resin. Preferably it is 8-25 weight part, More preferably, 10-20 weight part is preferable. When the amount is less than 5 parts by weight, the low temperature fixing property, the high temperature non-offset property, and the separation property of the copying paper from the fixing roller tend to deteriorate. When the amount is more than 30 parts by weight, it tends to be difficult to control particles having a small particle diameter.
In the 1st, 2nd or 3rd form preferable as a wax, Tmw2 is 5 degreeC or more higher than Tmw1, and it is preferable to set it as 50 degrees C or less. More preferably, the temperature is 10 ° C. or higher and 40 ° C. or lower, more preferably 15 ° C. or higher and 35 ° C. or lower. The functions of a plurality of waxes can be efficiently separated, and there is an effect of achieving both low-temperature fixing properties, high-temperature non-offset properties, and paper separation properties. When the temperature is lower than 5 ° C., the effect of achieving both low-temperature fixability, high-temperature non-offset property, and separation property of the copy paper from the fixing roller tends to be difficult to obtain. When the temperature is higher than 50 ° C., the first wax and the second wax are phase-separated and tend not to be uniformly incorporated in the toner particles.
The preferred first wax contains at least one ester composed of at least one of a higher alcohol having 16 to 24 carbon atoms and a higher fatty acid having 16 to 24 carbon atoms. By using this wax, the aliphatic hydrocarbon wax is not taken into the core particles, the presence of wax particles floating and remaining in water is suppressed, and the particle size distribution of the core particles is prevented from becoming broad, Furthermore, it is possible to alleviate the phenomenon that the core particles rapidly become coarse when shelled. Moreover, low temperature fixing can be promoted. The combined use with the second wax improves the high temperature non-offset property and separability of the copy paper from the fixing roller and prevents coarsening of the particle size, and enables generation of core particles having a small particle size and a narrow particle size distribution.
As alcohol components, in addition to monoalcohols such as methyl, ethyl, propyl or butyl, glycols such as ethylene glycol or propylene glycol or multimers thereof, triols such as glycerin or multimers thereof, and polyhydric alcohols such as pentaerythritol Sorbitan or cholesterol is preferred. When the alcohol component is a polyhydric alcohol, the higher fatty acid may be a mono-substituted product or a poly-substituted product.
Specifically, esters comprising a higher alcohol having 16 to 24 carbon atoms and a higher fatty acid having 16 to 24 carbon atoms, such as stearyl stearate, palmityl palmitate, behenyl behenate or stearyl montanate,
Esters comprising a higher fatty acid having 16 to 24 carbon atoms such as butyl stearate, isobutyl behenate, propyl montanate or 2-ethylhexyl oleate and a lower monoalcohol,
Montanic acid monoethylene glycol ester, ethylene glycol distearate, monostearic acid glyceride, monobehenic acid glyceride, tripalmitic acid glyceride, pentaerythritol monobehenate, pentaerythritol dilinoleate, pentaerythritol trioleate or pentaerythritol tetrastearate, etc. Esters comprising a higher fatty acid having 16 to 24 carbon atoms and a polyhydric alcohol, or
Higher fatty acids having 16 to 24 carbon atoms and polyhydric alcohols such as diethylene glycol monobehenate, diethylene glycol dibehenate, dipropylene glycol monostearate, distearic diglyceride, tetrastearic acid triglyceride, hexabehenic acid tetraglyceride or decastearic acid decaglyceride Preferable examples include esters composed of multimers. These waxes may be used alone or in combination of two or more.
When the alcohol component and / or the acid component has less than 16 carbon atoms, the function as a dispersion aid is hardly exhibited, and when it exceeds 24, the function as a low-temperature fixing aid is hardly exhibited.
また、好ましい第一のワックスとして、ヨウ素価が25以下、けん化価が30〜300からなるワックスを含む。第二のワックスとの併用により、コア粒子が粗大化することを防ぎ、小粒径で狭い粒度分布のコア粒子の生成が可能となる。ヨウ素価を規定することで、ワックスの分散安定性を向上させる効果が得られ、樹脂粒子、顔料粒子とのコア粒子形成が均一にでき、小粒径で狭い粒度分布のコア粒子形成を可能とする。好ましくはヨウ素価が20以下、けん化価が30〜200、より好ましくはヨウ素価が10以下、けん化価が30〜150である。
ヨウ素価が25より大きいと、逆に樹脂粒子、顔料粒子とのコア粒子形成が均一に行えず、ワックスがコア粒子中に取り込まれずに、水中で浮遊、残留するワックス粒子が増え、コア粒子の粗大化、ブロードな粒度分布になりやすい傾向となる。けん化価が30より小さくなると、小粒径の均一なコア粒子形成が困難となり、またトナーの帯電性が低下し、連続使用時の帯電性の低下を招く傾向となる。300より大きくなると水系中での浮遊物が増大し、またカブリやトナー飛散の増大を招く傾向となる。
A preferred first wax includes a wax having an iodine value of 25 or less and a saponification value of 30 to 300. By using together with the second wax, it is possible to prevent the core particles from becoming coarse and to produce core particles having a small particle size and a narrow particle size distribution. By defining the iodine value, the effect of improving the dispersion stability of the wax can be obtained, the core particles can be formed uniformly with the resin particles and the pigment particles, and the core particles with a small particle size and a narrow particle size distribution can be formed. To do. The iodine value is preferably 20 or less, the saponification value is 30 to 200, more preferably the iodine value is 10 or less, and the saponification value is 30 to 150.
If the iodine value is larger than 25, the core particles cannot be uniformly formed with the resin particles and the pigment particles. Wax is not taken into the core particles, and the wax particles floating and remaining in water increase. It tends to become coarse and have a broad particle size distribution. When the saponification value is less than 30, it becomes difficult to form uniform core particles having a small particle diameter, and the chargeability of the toner is lowered, and the chargeability during continuous use tends to be lowered. If it exceeds 300, suspended matter in the aqueous system increases, and fog and toner scattering tend to increase.
ヨウ素価、けん化価を規定したワックスの220℃における加熱減量は8重量%以下であることが好ましい。加熱減量が8重量%より大きくなると、トナーのガラス転移点を低下させ、トナーの貯蔵安定性を損なう傾向となる。また現像特性に悪影響を与え、カブリや感光体フィルミングを生じさせる傾向となる。生成されるトナーの粒度分布がブロードになってしまう傾向となる。 It is preferable that the heat loss at 220 ° C. of the wax having a defined iodine value and saponification value is 8% by weight or less. If the loss on heating is more than 8% by weight, the glass transition point of the toner is lowered and the storage stability of the toner tends to be impaired. Further, it adversely affects the development characteristics, and tends to cause fogging and photoconductor filming. The particle size distribution of the generated toner tends to be broad.
第一のワックスとしては、メドウフォーム油誘導体、カルナウバワックス誘導体、ホホバ油誘導体、木ロウ、ミツロウ、オゾケライト、カルナウバワックス、キャンデリアワックス、セレシンワックス又はライスワックス等の材料も好ましく、またこれらの誘導体も好適に使用される。そして一種類又は二種類以上組み合わせての使用も可能である。 The first wax is preferably a material such as a meadow foam oil derivative, carnauba wax derivative, jojoba oil derivative, wood wax, beeswax, ozokerite, carnauba wax, canderia wax, ceresin wax or rice wax. Derivatives are also preferably used. One type or a combination of two or more types can be used.
メドウフォーム油誘導体としては、メドウフォーム油脂肪酸、メドウフォーム油脂肪酸の金属塩、メドウフォーム油脂肪酸エステル、水素添加メドウフォーム油又はメドウフォーム油トリエステルも好ましく使用できる。小粒径の均一な粒度分布の乳化分散液を作成することができる。オイルレス定着における低温定着性と現像剤の長寿命化、転写性改良に効果が得られる好ましい材料である。これらは1種又は2種以上組み合せての使用が可能である。 As the meadow foam oil derivative, meadow foam oil fatty acid, metal salt of meadow foam oil fatty acid, meadow foam oil fatty acid ester, hydrogenated meadow foam oil or meadow foam oil triester can be preferably used. An emulsion dispersion having a small particle size and a uniform particle size distribution can be prepared. It is a preferable material that is effective for low-temperature fixability in oilless fixing, prolonging the life of the developer, and improving transferability. These can be used alone or in combination of two or more.
メドウフォーム油をけん化分解して得られるメドウフォーム油脂肪酸は4〜30個の炭素原子を有する脂肪酸からなるものが好ましい。その金属塩はナトリウム、カリウム、カルシウム、マグネシウム、バリウム、亜鉛、マンガン又はアルミニウムなどの金属塩が使用することが出来る。高温非オフセット性が良好である。 The meadow foam oil fatty acid obtained by saponification and decomposition of meadow foam oil is preferably composed of a fatty acid having 4 to 30 carbon atoms. As the metal salt, a metal salt such as sodium, potassium, calcium, magnesium, barium, zinc, manganese or aluminum can be used. High temperature non-offset property is good.
メドウフォーム油脂肪酸エステルとしては例えば、メチル、エチル、ブチル、グリセリン、ペンタエリスリトール、ポリプロピレングリコール又はトリメチロールプロパンなどのエステルであり、特に、メドウフォーム油脂肪酸ペンタエリスリトールモノエステル、メドウフォーム油脂肪酸ペンタエリスリトールトリエステル又はメドウフォーム油脂肪酸トリメチロールプロパンエステルなどが好ましい。低温定着性に効果がある。 Meadowfoam oil fatty acid esters include, for example, esters such as methyl, ethyl, butyl, glycerin, pentaerythritol, polypropylene glycol, or trimethylolpropane, and in particular, meadow foam oil fatty acid pentaerythritol monoester, meadowfoam oil fatty acid pentaerythritol triester. Ester or meadow foam oil fatty acid trimethylolpropane ester is preferred. Effective for low-temperature fixability.
水素添加メドウフォーム油はメドウフォーム油に水素添加して不飽和結合を飽和結合としたものである。低温定着性、光沢性を向上できる。 Hydrogenated Meadowfoam oil is obtained by hydrogenating Meadowfoam oil to make unsaturated bonds saturated bonds. Low temperature fixability and glossiness can be improved.
ホホバ油誘導体としては、ホホバ油脂肪酸、ホホバ油脂肪酸の金属塩、ホホバ油脂肪酸エステル、水素添加ホホバ油、ホホバ油トリエステル、エポキシ化ホホバ油のマレイン酸誘導体、ホホバ油脂肪酸多価アルコールエステルのイソシアネート重合物、ハロゲン化変性ホホバ油も好ましく使用できる。小粒径の均一な粒度分布の乳化分散液を作成することができる。樹脂とワックスの均一混合分散が行いやすい。オイルレス定着における低温定着性と現像剤の長寿命化、転写性改良に効果が得られる好ましい材料である。これらは1種又は2種以上組み合せての使用が可能である。 As jojoba oil derivatives, jojoba oil fatty acid, metal salt of jojoba oil fatty acid, jojoba oil fatty acid ester, hydrogenated jojoba oil, jojoba oil triester, maleic acid derivative of epoxidized jojoba oil, isocyanate of jojoba oil fatty acid polyhydric alcohol ester Polymers and halogenated modified jojoba oil can also be preferably used. An emulsion dispersion having a small particle size and a uniform particle size distribution can be prepared. Easy mixing and dispersion of resin and wax. It is a preferable material that is effective for low-temperature fixability in oilless fixing, prolonging the life of the developer, and improving transferability. These can be used alone or in combination of two or more.
ホホバ油をけん化分解して得られるホホバ油脂肪酸は4〜30個の炭素原子を有する脂肪酸からなる。その金属塩はナトリウム、カリウム、カルシウム、マグネシウム、バリウム、亜鉛又はアルミニウムなどの金属塩が使用することが出来る。高温非オフセット性が良好である。 Jojoba oil fatty acid obtained by saponifying and decomposing jojoba oil consists of fatty acids having 4 to 30 carbon atoms. As the metal salt, a metal salt such as sodium, potassium, calcium, magnesium, barium, zinc or aluminum can be used. High temperature non-offset property is good.
ホホバ油脂肪酸エステルとしては例えば、メチル、エチル、ブチル、グリセリン、ペンタエリスリトール、ポリプロピレングリコール、トリメチロールプロパンなどのエステルであり、特に、ホホバ油脂肪酸ペンタエリスリトールモノエステル、ホホバ油脂肪酸ペンタエリスリトールトリエステル、ホホバ油脂肪酸トリメチロールプロパンエステルなどが好ましい。低温定着性に効果がある。 Examples of jojoba oil fatty acid esters include methyl, ethyl, butyl, glycerin, pentaerythritol, polypropylene glycol, trimethylolpropane and the like, and in particular, jojoba oil fatty acid pentaerythritol monoester, jojoba oil fatty acid pentaerythritol triester, jojoba Oil fatty acid trimethylolpropane ester and the like are preferable. Effective for low-temperature fixability.
水素添加ホホバ油はホホバ油に水素添加して不飽和結合を飽和結合としたものである。低温定着性、光沢性を向上に効果がある。
第ニのワックスとしては、ポリプロピレンワックス、ポリエチレンワックス、ポリプロピレンポリエチレン共重合体ワックス、マイクロクリスタリンワックス、パラフィンワックス又はフィッシャートトプッシュワックス等の脂肪族炭化水素系ワックスが好適に使用できる。
Hydrogenated jojoba oil is obtained by hydrogenating jojoba oil to make unsaturated bonds saturated bonds. Effective for improving low-temperature fixability and gloss.
As the second wax, an aliphatic hydrocarbon wax such as polypropylene wax, polyethylene wax, polypropylene polyethylene copolymer wax, microcrystalline wax, paraffin wax or Fischer-to-push wax can be preferably used.
ケン化価は、試料1gをけん化するのに要する水酸化カリウムのミリグラム数をいう。ワックスの場合、そのエステル結合を切断するために必要なアルカリ量がケン化価であり、ケン化価が高いワックスは、エステル結合の数が多いことを意味し、低い場合は、不ケン化物、炭化水素などの存在が多いことが考えられる。ケン化価値を測定するには約0.5Nの水酸化カリウムのアルコール溶液中で試料をケン化する。 The saponification value refers to the number of milligrams of potassium hydroxide required to saponify 1 g of a sample. In the case of a wax, the alkali amount necessary for cleaving the ester bond is the saponification value, and a wax having a high saponification value means that the number of ester bonds is large. It is considered that there are many hydrocarbons. To determine the saponification value, a sample is saponified in an alcohol solution of about 0.5 N potassium hydroxide.
ヨウ素価は試料にハロゲンを作用させたときに、吸収されるハロゲンの量をヨウ素に換算し、試料100gに対するg数で表したものをいう。吸収されるヨウ素のグラム数であり、この値が大きいほど試料中の脂肪酸の不飽和度が高いことを示す。試料のクロロホルム又は四塩化炭素溶液にヨウ素と塩化水銀(II)のアルコール溶液又は塩化ヨウ素の氷酢酸溶液を加えて、放置後反応しないで残ったヨウ素をチオ硫酸ナトリウム標準液で滴定して吸収ヨウ素量を算出する。 The iodine value refers to the amount of halogen absorbed when halogen is allowed to act on a sample, and expressed in terms of g relative to 100 g of the sample. It is the number of grams of iodine absorbed, and the higher this value, the higher the degree of unsaturation of the fatty acid in the sample. Add iodine and mercury (II) chloride alcohol solution or iodine glacial acetic acid solution to chloroform or carbon tetrachloride solution of the sample, and titrate the remaining iodine without reacting with sodium thiosulfate standard solution to absorb iodine Calculate the amount.
加熱減量の測定は試料セルの重量を0.1mgまで精秤(W1mg)し、これに試料10〜15mgを入れ、0.1mgまで精秤する(W2mg)。試料セルを示差熱天秤にセットし、秤量感度を5mgにして測定開始する。測定後、チャートにより試料温度が220℃になった時点での重量減を0.1mgまで読み取る(W3mg)。装置は、真空理工製TGD−3000、昇温速度は10℃/min、最高温度は220℃、保持時間は1minで、加熱減量(%)=W3/(W2−W1)×100、で求められる。
ワックスのDSCによる吸熱ピーク温度(融点℃)、オンセット温度の測定は、TAインスツルメンツ社製、Q100型(冷却には純正の電気冷凍機を使用)を使用し、測定モードを「標準」、パージガス(N2)流量を50ml/minで、電源投入後、測定セル内の温度を30℃に設定し、その状態で1時間放置した後,純正のアルミパンに被測定試料をサンプル量として10mg±2mg入れ、試料が入ったアルミパンを測定機器内に投入した。その後5℃で5min間保持し、昇温速度1℃/minで150℃まで昇温した。解析は、装置に付属の「Universal Analysis Version 4.0」を使用した。グラフにおいて、横軸に槽内温度、縦軸にヒートフローを取り、ベースラインから吸熱曲線が立ち上がり始める温度をオンセット温度、吸熱曲線のピーク値を吸熱ピーク温度(融点)とした。
(3)コア又はシェル凝集工程
本発明に係るトナーの製造方法は、水系媒体中において、少なくとも、樹脂粒子を分散させた樹脂粒子分散液、顔料粒子を分散させた顔料粒子分散液及びワックス粒子を分散させたワックス粒子分散液を混合して混合液を生成する工程と、その混合液に、凝集剤を添加し、樹脂粒子、顔料粒子及びワックス粒子を凝集して着色粒子を生成する工程を有するトナーの製造方法である。
この顔料粒子には、少なくともキナクリドン系顔料及びナフトール系顔料を含み、前記した特性を有するものである。
本発明のトナーの製造方法において、水系媒体中で、樹脂粒子分散液、顔料粒子分散液及びワックス粒子分散液とを混合した混合分散液のpHを9.5〜12.2の範囲に調整することが好ましい。好ましくは、pHは10〜11.5、さらに好ましくは、pHは10.5〜11の範囲に調整することが好ましい。1NのNaOHを添加することでpHの調整が可能である。
pH値を9.5以上とすることで、凝集に加わらずに遊離するワックス粒子や顔料粒子の発生を抑え、小粒径で狭粒度分布のコア粒子形成を可能とできる。pH値が12.2以下とすることで粗大化せずに各粒子が均一に分散した小粒径のコア粒子形成を可能とできる。
その後、混合分散液に水溶性無機塩を添加し、樹脂粒子のガラス転移点温度(Tg)以上及び/又はワックスの融点以上に加熱処理することにより、少なくとも樹脂粒子、顔料粒子及びワックス粒子が、少なくとも一部が溶融し凝集した所定の体積平均粒径のコア粒子が形成される。
この所定の体積平均粒径のコア粒子が形成されたときの液のpHが7.0〜9.5の範囲に保持されることが好ましく、これにより顔料粒子やワックス粒子の遊離が少なく、各粒子が均一に分散したコア粒子が得られる効果がある。
添加するNaOH量、凝集剤種や量、乳化重合樹脂分散液のpH、顔料分散液のpH、ワックス分散液のpHの設定値や、加熱温度、時間は適宜選択される。粒子が形成されたときの液のpHが7.0未満であると凝集不良で遊離した顔料又はワックスが多くなり、凝集に時間を要する結果、生成されるコア粒子が大きくなる傾向になる。pHが9.5を超えると、コア粒子が粗大化する傾向になる。またコア粒子同士の二次凝集が生じやすくなる傾向にある。
For the measurement of the loss on heating, the weight of the sample cell is precisely weighed to 0.1 mg (W1 mg), 10 to 15 mg of the sample is put in this, and it is precisely weighed to 0.1 mg (W2 mg). The sample cell is set on a differential thermobalance, the measurement is started with a weighing sensitivity of 5 mg. After the measurement, the weight loss when the sample temperature reaches 220 ° C. is read to 0.1 mg by the chart (W3 mg). The apparatus is TGD-3000 manufactured by Vacuum Riko Co., Ltd., the heating rate is 10 ° C./min, the maximum temperature is 220 ° C., the holding time is 1 min, and the heating loss (%) = W 3 / (W 2 −W 1) × 100. .
Measurement of endothermic peak temperature (melting point ° C) and onset temperature of wax by DSC uses TA Instruments, Q100 type (use a genuine electric refrigerator for cooling), measurement mode is “standard”, purge gas (N2) The flow rate is 50 ml / min, the power is turned on, the temperature in the measurement cell is set to 30 ° C., and the sample is left in that state for 1 hour. The aluminum pan containing the sample was put into the measuring instrument. Thereafter, the temperature was maintained at 5 ° C. for 5 minutes, and the temperature was increased to 150 ° C. at a temperature increase rate of 1 ° C./min. For the analysis, “Universal Analysis Version 4.0” attached to the apparatus was used. In the graph, the abscissa represents the temperature in the tank, the ordinate represents the heat flow, the temperature at which the endothermic curve starts to rise from the baseline was the onset temperature, and the peak value of the endothermic curve was the endothermic peak temperature (melting point).
(3) Core or shell agglomeration step The toner production method according to the present invention comprises at least a resin particle dispersion in which resin particles are dispersed, a pigment particle dispersion in which pigment particles are dispersed, and wax particles in an aqueous medium. A step of mixing the dispersed wax particle dispersion to generate a mixed solution, and a step of adding a flocculant to the mixed solution to aggregate resin particles, pigment particles and wax particles to generate colored particles. A toner manufacturing method.
The pigment particles include at least a quinacridone pigment and a naphthol pigment, and have the above-described characteristics.
In the toner production method of the present invention, the pH of the mixed dispersion obtained by mixing the resin particle dispersion, the pigment particle dispersion, and the wax particle dispersion in an aqueous medium is adjusted to a range of 9.5 to 12.2. It is preferable. The pH is preferably adjusted to 10 to 11.5, and more preferably adjusted to the range of 10.5 to 11. The pH can be adjusted by adding 1N NaOH.
By setting the pH value to 9.5 or more, it is possible to suppress the generation of wax particles and pigment particles that are released without being aggregated, and to form core particles having a small particle size and a narrow particle size distribution. By setting the pH value to 12.2 or less, it is possible to form core particles having a small particle diameter in which each particle is uniformly dispersed without being coarsened.
Thereafter, a water-soluble inorganic salt is added to the mixed dispersion, and heat treatment is performed at a temperature higher than the glass transition temperature (Tg) of the resin particles and / or higher than the melting point of the wax, whereby at least resin particles, pigment particles, and wax particles are obtained. Core particles having a predetermined volume average particle diameter, at least partially melted and aggregated, are formed.
The pH of the liquid when the core particles having the predetermined volume average particle diameter are formed is preferably maintained in the range of 7.0 to 9.5, whereby the release of pigment particles and wax particles is small, There is an effect that core particles in which particles are uniformly dispersed can be obtained.
The amount of NaOH to be added, the type and amount of flocculant, the pH of the emulsion polymerization resin dispersion, the pH of the pigment dispersion, the pH of the wax dispersion, the heating temperature, and the time are appropriately selected. If the pH of the liquid when the particles are formed is less than 7.0, the amount of pigment or wax released due to poor aggregation increases, and as a result of the time required for aggregation, the generated core particles tend to increase. When the pH exceeds 9.5, the core particles tend to become coarse. In addition, secondary aggregation between core particles tends to occur.
pH(水素イオン濃度)の測定は、被測定液を液槽内からピペットを用いてサンプルを10ml採取し、同容量程度のビーカーに入れる。このビーカーを冷水に浸漬し、サンプルを室温(30℃以下)まで冷却する。pHメータ(セブンマルチ:メトラートレド社製)を用い、室温まで冷やしたサンプルに測定プローブを浸す。メータの表示が安定したらその数値を読み取り、pHの値とする。
混合分散液の昇温速度は0.1〜10℃/minが好ましい。0.1℃/minよりも遅いと生産性が低くなる。10℃/minよりも早いと粒子表面が平滑にならないうちに形状が球形に進みすぎる傾向にある。
樹脂粒子、顔料粒子及びワックス粒子の総和100重量部に対し、凝集剤は1〜50重量部滴下することが好ましい。好ましくは5〜20重量部、より好ましくは5〜15重量部である。凝集剤は、1重量部よりも少ない場合、凝集反応が進行せず、50重量部よりも多すぎる場合、生成粒子が粗大化する傾向にある。
本発明のトナー製造方法において、樹脂粒子、顔料粒子及びワックス粒子が凝集したコア粒子が分散したコア粒子分散液中のpHを、さらに0.5〜5酸性側にシフトさせる工程を有することも好ましい。
一定の粒子径のコア粒子が形成された後、さらにpHを調整することにより、加熱処理を1時間〜3時間続けてもコア粒子が粗大化することを抑えることができる。コア粒子の表面をより平滑にできることや、形状を球形状に近づけることができる。また次の工程でのシェル樹脂の付着を促進する効果が得られる。
一定の粒子径のコア粒子が形成されたときの液中のpHは7.0〜9.5の範囲であり、ここからさらに酸性側に0.5〜5シフトさせて、pHは2〜9の範囲にシフトすることが好ましい。
好ましくは酸性側に1.5〜4シフトさせてpHは3〜8にシフトすること、さらに好ましくは酸性側に2〜3シフトさせてpHは4〜7.5にシフトすることが好ましい。
(4)シェル凝集工程
本発明のトナー製造方法において、コア粒子が分散したコア粒子分散液に、シェル樹脂粒子を分散させたシェル樹脂粒子分散液を添加混合し、加熱処理してコア粒子に、シェル樹脂粒子をコア粒子に融着させてトナー母体粒子を生成する構成も好ましい。この場合、コア粒子に使用する樹脂粒子を第一の樹脂粒子又はコア樹脂粒子と称する場合がある。
コア粒子表面上にシェル樹脂粒子の融着層を形成することで帯電の安定化に対する効果を得ることできる(シェル層と称することもある)。また、トナーの高温状態での貯蔵安定性を高める観点から、ガラス転移点(Tg(℃))の高い樹脂粒子を、高温での耐オフセット性を確保する観点から、高分子量の乳化樹脂微粒子を、帯電安定性の観点から電荷制御剤を含有した樹脂粒子をシェル層として形成しても望ましい。
コア粒子分散液にシェル樹脂粒子分散液を滴下する条件として、生成されたコア粒子量100重量部に対し、シェル樹脂粒子の滴下速度が、0.14重量部/min〜2重量部/minの滴下条件で滴下して生成する構成が好ましい。好ましくは0.15重量部/min〜1重量部/min、さらに好ましくは、0.2重量部/min〜0.8重量部/minである。
シェル樹脂粒子分散液の添加時期は、コア粒子が所定の粒径に達したら、そのまま添加される。添加は一定量を定量的に連続して滴下することが好ましい。所定全量を一気に添加したり、2重量部/minを超えるとシェル樹脂粒子のみ同士の凝集が生じやすく、粒度分布がブロードになりやすい。また、投入量が多くなると、液温度が急激に低下し凝集反応の進行が止まることになり、シェル樹脂粒子の一部がコア粒子への付着に加わらずに水系中で浮遊した状態で残ってしまう場合がある。
また、0.14重量部/minよりも少ないと、単位時間当たりのシェル樹脂粒子のコア粒子への付着量が減量し、加熱を続けていく際に、コア粒子同士の凝集が生じて、コア粒子が粗大化、粒度分布がブロードになりやすい。
シェル樹脂粒子分散液の滴下条件を適正化することで、コア粒子同士の凝集やシェル樹脂粒子のみ同士の凝集を防いで、小粒径で粒度分布の狭い粒子の生成を可能とする。
生成されたコア粒子が分散されたコア粒子分散液の液温度の変動を10%以内に抑えるように、シェル樹脂粒子分散液を滴下するような構成が好ましい。
シェル樹脂粒子をコア粒子に融着させる構成において、コア粒子分散液に、シェル樹脂粒子を分散させたシェル樹脂粒子分散液を添加し、加熱処理してコア粒子に、シェル樹脂粒子をコア粒子に融着させる樹脂融着層を形成する際の条件として、シェル樹脂粒子分散液のpH値を一定範囲に調整した後に添加することが好ましい。
シェル樹脂粒子分散液のpH値を一定範囲に調整してシェル樹脂粒子分散液を添加することにより、コア粒子に融着せずに水中に浮遊、残留するシェル樹脂粒子の発生を抑え、コア粒子へのシェル樹脂粒子の融着を良好なものとし、あるいはコア粒子同士の二次凝集の発生を抑えることが狙いである。
シェル樹脂粒子分散液のpH値を一定範囲に調整する構成において、アルカリ状態に調整したシェル樹脂粒子分散液のpH値は7.5〜10.5の範囲とすることが好ましい。好ましくは8.5〜10、より好ましくは9〜9.5である。シェル樹脂粒子分散液を上記したアルカリ状態に調整することで、シェル樹脂同士が凝集した白粒子の発生及び、コア粒子同士が凝集した二次粒子の発生を抑え、シェル樹脂をコア粒子への融着を促進させる効果が得られる。
また、pH値をアルカリ状態に調整したシェル樹脂粒子を分散させたシェル樹脂粒子分散液を、pH値が7以下2以上の範囲にあるコア粒子分散液に添加することが好ましい。コア粒子分散液のpH値を上記した範囲とすることで、コア粒子へのシェル樹脂粒子の融着を促進させ、コア粒子に融着せずに水中に浮遊、残留するシェル樹脂粒子の発生を抑え、コア粒子同士の二次凝集の発生を抑えて、小粒径で狭い粒度分布を形成することが可能となる。また、コア粒子分散液のpH値を7以下として酸性状態とすることにより、凝集剤として例えば硫酸マグネシウムを使用した場合、残存する水酸化マグネシウムを除去する効果が得られる。水酸化マグネシウムが残留すると、トナーが高湿度下に放置した時に水分を吸湿する傾向にあるため、吸収を抑えることが狙いでもある。
さらに、シェル樹脂粒子分散液のpH値と、コア粒子分散液のpH値とを一定の関係を持させることで、水系中のpHのバランスを一部乱すことで、コア粒子へのシェル樹脂粒子の融着を促進させ、コア粒子に融着せずに水中に浮遊、残留するシェル樹脂粒子の発生を抑え、さらにはコア粒子同士の二次凝集の発生を抑えることが狙いである。
コア粒子分散液のpH値は7以下2以上の範囲とし、かつシェル樹脂粒子分散液のpH値を7.5〜10.5に調整した後に添加することで、コア粒子へのシェル樹脂粒子の融着を促進させ、コア粒子に融着せずに水中に浮遊、残留するシェル樹脂粒子の発生を抑え、コア粒子同士の二次凝集の発生を抑えて、小粒径で狭い粒度分布を形成することが可能となる。
コア粒子分散液のpH値が2より小さく、かつシェル樹脂粒子分散液のpH値が7.5より小さいとき、コア粒子へのシェル樹脂粒子の付着が進行せず、シェル樹脂粒子はコア粒子へ融着せず、浮遊したままの状態となる傾向にある。コア粒子分散液のpH値が7よりも大きく、かつシェル樹脂粒子分散液のpH値が10.5よりも大きいとき、コア粒子へのシェル樹脂粒子の付着が進行せず、生成される粒子が粗大化する傾向にある。pH値の調整には水酸化ナトリウムや塩酸溶液を添加することで調整することができる。
For the measurement of pH (hydrogen ion concentration), 10 ml of a sample to be measured is collected from the liquid tank using a pipette and placed in a beaker having the same volume. This beaker is immersed in cold water, and the sample is cooled to room temperature (30 ° C. or lower). Using a pH meter (Seven Multi: manufactured by METTLER TOLEDO), immerse the measurement probe in the sample cooled to room temperature. When the meter display is stable, read the value and use it as the pH value.
The heating rate of the mixed dispersion is preferably from 0.1 to 10 ° C./min. When it is slower than 0.1 ° C./min, the productivity is lowered. If it is faster than 10 ° C./min, the shape tends to advance too spherically before the particle surface becomes smooth.
It is preferable that 1 to 50 parts by weight of the flocculant is dropped with respect to 100 parts by weight of the total of the resin particles, pigment particles and wax particles. Preferably it is 5-20 weight part, More preferably, it is 5-15 weight part. When the amount of the flocculant is less than 1 part by weight, the aggregation reaction does not proceed. When the amount is more than 50 parts by weight, the generated particles tend to be coarse.
The toner production method of the present invention preferably further includes a step of shifting the pH in the core particle dispersion liquid in which the core particles in which the resin particles, pigment particles and wax particles are aggregated is dispersed to 0.5 to 5 acid side. .
After the core particles having a certain particle diameter are formed, the core particles can be prevented from becoming coarse even if the heat treatment is continued for 1 to 3 hours by further adjusting the pH. The surface of the core particle can be made smoother, and the shape can be made close to a spherical shape. Moreover, the effect which accelerates | stimulates adhesion of shell resin in the following process is acquired.
The pH in the liquid when core particles having a certain particle diameter are formed is in the range of 7.0 to 9.5, and is further shifted 0.5 to 5 to the acidic side, so that the pH is 2 to 9 It is preferable to shift to this range.
Preferably, the pH is shifted 1.5 to 4 to the acidic side and the pH is shifted to 3 to 8, more preferably the pH is shifted to 2 to 3 and the pH is preferably shifted to 4 to 7.5.
(4) Shell agglomeration step In the toner production method of the present invention, the core particle dispersion in which the core particles are dispersed is added and mixed with the shell resin particle dispersion in which the shell resin particles are dispersed. A configuration in which the toner base particles are generated by fusing the shell resin particles to the core particles is also preferable. In this case, the resin particles used for the core particles may be referred to as first resin particles or core resin particles.
By forming a fused layer of shell resin particles on the surface of the core particles, an effect on stabilization of charging can be obtained (sometimes referred to as a shell layer). In addition, from the viewpoint of improving the storage stability of the toner at a high temperature, resin particles having a high glass transition point (Tg (° C.)) are used, and from the viewpoint of ensuring offset resistance at high temperatures, high-molecular weight emulsified resin fine particles are used. From the viewpoint of charging stability, it is desirable to form resin particles containing a charge control agent as a shell layer.
As a condition for dropping the shell resin particle dispersion into the core particle dispersion, the dropping rate of the shell resin particles is 0.14 parts by weight / min to 2 parts by weight / min with respect to 100 parts by weight of the generated core particles. The structure which produces | generates by dripping on dripping conditions is preferable. Preferably it is 0.15 weight part / min-1 weight part / min, More preferably, it is 0.2 weight part / min-0.8 weight part / min.
The addition time of the shell resin particle dispersion is added as it is when the core particles reach a predetermined particle size. The addition is preferably carried out by dropping a constant amount quantitatively continuously. When the predetermined total amount is added all at once or exceeds 2 parts by weight / min, only the shell resin particles tend to aggregate and the particle size distribution tends to be broad. In addition, when the input amount is increased, the liquid temperature rapidly decreases and the agglomeration reaction stops, and a part of the shell resin particles remain floating in the aqueous system without being attached to the core particles. May end up.
On the other hand, when the amount is less than 0.14 parts by weight / min, the amount of the shell resin particles adhered to the core particles per unit time is reduced, and when the heating is continued, the core particles are aggregated, Particles become coarse and particle size distribution tends to be broad.
By optimizing the dropping conditions of the shell resin particle dispersion, aggregation of the core particles or aggregation of only the shell resin particles can be prevented, thereby enabling generation of particles having a small particle size and a narrow particle size distribution.
A configuration in which the shell resin particle dispersion is dropped so as to suppress the fluctuation of the liquid temperature of the core particle dispersion in which the produced core particles are dispersed within 10% is preferable.
In the configuration in which the shell resin particles are fused to the core particles, the shell resin particle dispersion in which the shell resin particles are dispersed is added to the core particle dispersion, and heat treatment is performed on the core particles, and the shell resin particles on the core particles. As a condition for forming the resin fusion layer to be fused, it is preferable to add after adjusting the pH value of the shell resin particle dispersion to a certain range.
By adjusting the pH value of the shell resin particle dispersion to a certain range and adding the shell resin particle dispersion, the generation of shell resin particles floating and remaining in water without being fused to the core particles is suppressed, and the core particles are dispersed. The aim is to improve the fusion of the shell resin particles, or to suppress the occurrence of secondary aggregation between the core particles.
In the configuration in which the pH value of the shell resin particle dispersion is adjusted to a certain range, the pH value of the shell resin particle dispersion adjusted to an alkaline state is preferably in the range of 7.5 to 10.5. Preferably it is 8.5-10, More preferably, it is 9-9.5. By adjusting the shell resin particle dispersion to the above-described alkaline state, generation of white particles in which the shell resins are aggregated and generation of secondary particles in which the core particles are aggregated are suppressed, and the shell resin is fused to the core particles. The effect of promoting wearing is obtained.
Moreover, it is preferable to add the shell resin particle dispersion liquid in which the shell resin particles whose pH value is adjusted to an alkaline state is dispersed to the core particle dispersion liquid having a pH value of 7 or less and 2 or more. By adjusting the pH value of the core particle dispersion to the above-described range, the fusion of the shell resin particles to the core particles is promoted, and the generation of shell resin particles floating and remaining in the water without being fused to the core particles is suppressed. It is possible to form a narrow particle size distribution with a small particle size by suppressing the occurrence of secondary aggregation between the core particles. Moreover, when the pH value of the core particle dispersion is set to 7 or less to be in an acidic state, for example, when magnesium sulfate is used as the flocculant, the effect of removing the remaining magnesium hydroxide can be obtained. If magnesium hydroxide remains, the toner tends to absorb moisture when left under high humidity, so it is also aimed to suppress absorption.
Furthermore, by having a certain relationship between the pH value of the shell resin particle dispersion and the pH value of the core particle dispersion, the balance of the pH in the aqueous system is partially disturbed, so that the shell resin particles to the core particles The aim is to promote the fusion of the core particles, suppress the generation of shell resin particles that remain floating and remain in the water without being fused to the core particles, and further suppress the occurrence of secondary aggregation between the core particles.
The pH value of the core particle dispersion is in the range of 7 or less and 2 or more, and the pH value of the shell resin particle dispersion is adjusted to 7.5 to 10.5 and then added, whereby the shell resin particles are added to the core particles. Promotes fusion, suppresses the generation of shell resin particles that float and remain in water without fusing to the core particles, suppresses the occurrence of secondary aggregation between the core particles, and forms a narrow particle size distribution with a small particle size It becomes possible.
When the pH value of the core particle dispersion is smaller than 2 and the pH value of the shell resin particle dispersion is smaller than 7.5, the adhesion of the shell resin particles to the core particles does not proceed, and the shell resin particles become the core particles. There is a tendency to remain in a floating state without fusing. When the pH value of the core particle dispersion is greater than 7 and the pH value of the shell resin particle dispersion is greater than 10.5, the adhesion of the shell resin particles to the core particles does not proceed, and the produced particles It tends to be coarse. The pH value can be adjusted by adding sodium hydroxide or hydrochloric acid solution.
これらのシェル樹脂粒子分散液及びコア粒子分散液のpH値を一定関係に保つことが好ましく、シェル樹脂粒子を分散させたシェル樹脂粒子分散液のpH値は、コア粒子が分散したコア粒子分散液のpH値よりも高い値、つまりよりアルカリ状態に調整して添加する構成とすることが好ましい。
シェル樹脂粒子を分散させたシェル樹脂粒子分散液のpH値は、コア粒子が分散したコア粒子分散液のpH値よりも0.5以上高い構成とすることが好ましい。より好ましくは1以上、さらに好ましくは2以上、好ましくは5以下である。0.5よりも小さいとき、コア粒子に融着せずに、水中で浮遊したままのシェル樹脂粒子の発生が増える傾向にある。逆に差が5を超えるとコア粒子同士の二次凝集が発生し、生成される粒子が粗大化する傾向にある。
シェル樹脂粒子を分散させたシェル樹脂粒子分散液のpH値が、コア粒子が分散したコア粒子分散液のpH値よりも低い値のときも、コア粒子に融着しないシェル樹脂粒子の発生が増える傾向にあり、液は白濁したままの状態が続く。
また、コア粒子表面にシェル樹脂粒子が付着させた後、さらに水系中のpHを3.2〜6.8の範囲に調整した後、シェル樹脂粒子のガラス転移点温度以上の温度で0.5〜5時間加熱処理する方法を採ることも好ましい。このpH値の範囲とすることにより、コア粒子相互の二次凝集を抑制しながら、かつ粒子形状の表面平滑性をより進めることができる。また凝集剤として添加する水溶性無機塩である硫酸マグネシウムを使用した系において、一部アルカリ性状態で凝集反応が進行することで生成される水酸化マグネシウムを酸状態で酸化し、水溶性として除去させることでトナーが水を吸収しやすくなる現象である吸湿を下げる効果も得られる。
トナーの耐久性、貯蔵安定性、高温非オフセット性を良好なものとするため、シェル樹脂粒子の融着した樹脂層の厚さは0.5μm〜2μmが好ましい。樹脂層の厚さは、0.5μmよりも薄い場合、貯蔵安定性、高温非オフセット性の効果が発揮せず、2μmよりも厚い場合、低温定着性が阻害される。
コア樹脂粒子分散液又はシェル樹脂粒子分散液に用いる界面活性剤の主成分を非イオン界面活性剤とする構成が好ましく、さらには、界面活性剤が非イオン界面活性剤とイオン型界面活性剤の混合とする組成も好ましく、このときの構成は非イオン界面活性剤が界面活性剤全体に対して、50〜95wt%有することが好ましい。より好ましくは55〜90wt%、さらに好ましくは、60〜85wt%有することが好ましい。50wt%以上とすることで、コア粒子に対するシェル樹脂粒子微粒子の付着を促進させることができる。95wt%以下とすることにより、で樹脂粒子分散液中の樹脂粒子自体の分散を安定させる効果がある。
凝集反応に使用する好ましい反応釜としてガラスライニング処理したSUS製の釜で、分散液を攪拌するための攪拌羽根としては特に限定はしないが、深さ方向に幅の広い翼形状(平板翼)が有効である。その平板翼としては、住友重機社製商品名マックスブレンド翼や神鋼パンテック社製商品名フルゾーン翼などが有効である。
マックスブレンド翼の構成を図7に概略図、図8に上から見た平面図を示す。また、フルゾーン翼の構成を図9に概略図、図10に上から見た平面図を示す。301は軸で図示しない攪拌モータにつながれている。302は攪拌槽、303は液の水面、304は平面マックスブレンド翼で翼内に305の孔が設けられて、液の攪拌強度の調整の役目をしている。306は平面の長方形翼、その下部に攪拌翼307が設けられ、先端部において約130度程度屈曲されている。308は攪拌翼の長さを示している。
攪拌翼の回転速度は、分散液中の粒子濃度や、狙いの粒径により変動するが、好ましくは0.5〜2.0m/sである。より好ましくは0.7〜1.8m/s、さらに好ましくは1.0〜1.6m/sである。0.5m/sよりも低速になりすぎると生成される粒子の粒径が大きく、かつ粒度分布が広がる傾向にある。一方、2.0m/sよりも高速になりすぎると、粒子の凝集が阻害され、形状が不定形になりやすく、粒子生成ができにくくなる。
It is preferable to maintain the pH value of the shell resin particle dispersion and the core particle dispersion in a certain relationship, and the pH value of the shell resin particle dispersion in which the shell resin particles are dispersed is the core particle dispersion in which the core particles are dispersed. It is preferable to adjust the pH to a value higher than the pH value, that is, to be added in an alkaline state.
The pH value of the shell resin particle dispersion in which the shell resin particles are dispersed is preferably 0.5 or more higher than the pH value of the core particle dispersion in which the core particles are dispersed. More preferably, it is 1 or more, More preferably, it is 2 or more, Preferably it is 5 or less. When it is smaller than 0.5, there is a tendency that the generation of shell resin particles that remain floating in water without being fused to the core particles tends to increase. Conversely, when the difference exceeds 5, the secondary agglomeration between the core particles occurs, and the generated particles tend to be coarse.
Even when the pH value of the shell resin particle dispersion in which the shell resin particles are dispersed is lower than the pH value of the core particle dispersion in which the core particles are dispersed, the generation of shell resin particles that are not fused to the core particles increases. The liquid continues to be cloudy.
Further, after the shell resin particles are adhered to the surface of the core particles, the pH in the aqueous system is further adjusted to the range of 3.2 to 6.8, and then the temperature is 0.5 or higher at a temperature equal to or higher than the glass transition temperature of the shell resin particles. It is also preferable to employ a method of heat treatment for ˜5 hours. By setting the pH within this range, it is possible to further promote the surface smoothness of the particle shape while suppressing secondary aggregation between the core particles. In addition, in a system using magnesium sulfate, which is a water-soluble inorganic salt added as a flocculant, magnesium hydroxide produced by the progress of the agglomeration reaction in a partially alkaline state is oxidized in an acid state to be removed as water-soluble. As a result, the effect of reducing moisture absorption, which is a phenomenon in which the toner easily absorbs water, can also be obtained.
In order to improve the durability, storage stability, and high temperature non-offset property of the toner, the thickness of the resin layer fused with the shell resin particles is preferably 0.5 μm to 2 μm. When the thickness of the resin layer is less than 0.5 μm, the effects of storage stability and high temperature non-offset properties are not exhibited, and when it is thicker than 2 μm, the low temperature fixability is inhibited.
It is preferable that the main component of the surfactant used in the core resin particle dispersion or the shell resin particle dispersion is a nonionic surfactant. Further, the surfactant is composed of a nonionic surfactant and an ionic surfactant. A composition to be mixed is also preferable, and the configuration at this time is preferably such that the nonionic surfactant has 50 to 95 wt% with respect to the entire surfactant. More preferably, it is 55-90 wt%, More preferably, it is preferable to have 60-85 wt%. By setting it to 50 wt% or more, adhesion of the shell resin particle fine particles to the core particles can be promoted. By setting it to 95 wt% or less, there is an effect of stabilizing the dispersion of the resin particles themselves in the resin particle dispersion.
A glass-lined SUS kettle as a preferred reaction kettle used for the agglomeration reaction is not particularly limited as an agitation blade for agitating the dispersion, but a blade shape having a wide width in the depth direction (flat blade) is used. It is valid. As the flat plate wing, a trade name Max Blend wing manufactured by Sumitomo Heavy Industries, Ltd. or a full zone wing manufactured by Shinko Pantech Co., Ltd. is effective.
FIG. 7 is a schematic diagram showing the configuration of the Max Blend wing, and FIG. 8 is a plan view seen from above. Moreover, the structure of a full zone blade | wing is shown in the schematic in FIG. 9, and the top view seen from the top in FIG. A shaft 301 is connected to a stirring motor (not shown). 302 is a stirring tank, 303 is a water surface of the liquid, 304 is a flat max blend blade, and 305 holes are provided in the blade to adjust the stirring strength of the liquid. Reference numeral 306 denotes a flat rectangular blade, and a stirring blade 307 is provided below the flat rectangular blade. The tip is bent about 130 degrees. Reference numeral 308 denotes the length of the stirring blade.
The rotational speed of the stirring blade varies depending on the particle concentration in the dispersion and the target particle size, but is preferably 0.5 to 2.0 m / s. More preferably, it is 0.7-1.8 m / s, More preferably, it is 1.0-1.6 m / s. When the speed is too low than 0.5 m / s, the particle size of the generated particles tends to be large and the particle size distribution tends to be widened. On the other hand, when the speed is higher than 2.0 m / s, the aggregation of the particles is hindered, the shape is likely to be indefinite, and it is difficult to generate particles.
水系中にて粒子が形成された後、任意の洗浄工程、固液分離工程、及び乾燥工程を経て、トナー母体粒子を得ることができる。この洗浄工程においては、帯電性を向上させる観点より、イオン交換水による洗浄を行うのが好ましい。また、酸とアルカリを使用して洗浄する方法も好ましい。
固液分離工程における分離方法としては、特に制限はなく、生産性の観点から、吸引濾過法や加圧濾過法などの公知のろ過方法が好ましく挙げられる。
乾燥工程における乾燥方法としては、特に制限はなく、生産性の観点から、フラッシュジェット乾燥方法、流動乾燥方法、及び振動型流動乾燥方法などの公知の乾燥方法が好ましく挙げられる。
After the particles are formed in the aqueous system, toner base particles can be obtained through an arbitrary washing step, solid-liquid separation step, and drying step. In this cleaning step, it is preferable to perform cleaning with ion-exchanged water from the viewpoint of improving the chargeability. A method of washing using an acid and an alkali is also preferable.
There is no restriction | limiting in particular as a separation method in a solid-liquid separation process, From a viewpoint of productivity, well-known filtration methods, such as a suction filtration method and a pressure filtration method, are mentioned preferably.
There is no restriction | limiting in particular as a drying method in a drying process, From a viewpoint of productivity, well-known drying methods, such as a flash jet drying method, a fluidized drying method, and a vibration type fluidized drying method, are mentioned preferably.
凝集剤としては、水溶性無機塩が選択され、アルカリ金属塩及びアルカリ土類金属塩を挙げることができる。アルカリ金属としては、リチウム、カリウム、ナトリウム等が挙げられ、アルカリ土類金属としては、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、バリウム等が挙げられる。これらのうち、カリウム、ナトリウム、マグネシウム、カルシウム、バリウムが好ましい。前記アルカリ金属又はアルカリ土類金属の対イオン(塩を構成する陰イオン)としては、塩化物イオン、臭化物イオン、ヨウ化物イオン、炭酸イオン、硫酸イオン等が挙げられる。イオン交換水等で一定濃度に調整して使用することも好ましい。
水系媒体としては、蒸留水、イオン交換水等の水、アルコール類などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。前記極性を有する分散剤における前記極性界面活性剤の含有量としては、一概に規定することはできず、目的に応じて適宜選択することができる。
ノニオン系分散剤(非イオン界面活性剤)としては、高級アルコールエチレンオキサイド付加物、アルキルフェノールエチレンオキサイド付加物、脂肪酸エチレンオキサイド付加物、多価アルコール脂肪酸エステルエチレンオキサイド付加物、脂肪酸アミドエチレンオキサイド付加物、多価アルコールのアルキルエーテル、油脂のエチレンオキサイド付加物、ポリプロピレングリコールエチレンオキサイド付加物等のポリエチレングリコール型の非イオン界面活性剤、グリセロールの脂肪酸エステル、ペンタエリスリトールの脂肪酸エステル、ソルビトール及びソルビタンの脂肪酸エステル、ショ糖の脂肪酸エステル、他価アルコールのアルキルエーテル、アルカノールアミン類の脂肪酸アミド等の多価アルコール型の非イオン界面活性剤などが挙げられる。
(5)顔料
本発明のトナー又はトナーの製造方法において、キナクリドン顔料としては、ピグメントレッド(PR)122,202,209が好適に使用できる。PR122がより好ましい。
ナフトール顔料としては、ピグメントレッド(PR)146,147,176,238,269が好適に使用できる。PR269がより好ましい。
イエロー顔料は、C.I.ピグメント・イエロー1,3,74,97又は98等のアセト酢酸アリールアミド系モノアゾ黄色顔料、C.I.ピグメント・イエロー12,13,14,17等のアセト酢酸アリールアミド系ジスアゾ黄色顔料、C.I.ソルベンイエロー19,77,79又はC.I.ディスパース・イエロー164が配合され、特に好ましくはC.I.ピグメント・イエロー93,180,185のベンズイミダゾロン系顔料が好適である。
シアン顔料は、C.I.ピグネント・ブルー15:3等のフタロシアニン及びその誘導体の青色染顔料が好ましく使用できる。添加量は結着樹脂100重量部に対し、3〜8重量部が好ましい。
ブラックトナーの顔料としてカーボンブラックを使用する場合、カーボンブラックのDBP(ジブチルフタレート)吸油量が45〜70(ml/100g)のカーボンブラックを含むことが好ましい。好ましくは45〜63、より好ましくは45〜60、さらに好ましくは45〜53である。45よりも小さいカーボンブラックは適当なサンプルが生産されていない。
DBP吸油量が45〜70(ml/100g)のカーボンブラックを使用することにより、カーボンブラックの凝集が異常に早く進行することを緩和し、カーボンブラック粒子がコア粒子中に取り込まれやすくなる傾向にある。また、後述するコア粒子にシェル樹脂粒子を付着させたシェル構造とする場合、生成粒子の窒素吸着によるBET比表面積値が小さくなる傾向にある。結果、現像時での非画像部へのトナー付着であるカブリが低減する傾向にある。カーボンブラックの分散状態が表面状態に影響を与えているものと思われる。
カーボンブラックは他のフタロシアニン系、キナクリドン系、アゾ系等の有機系顔料に比べ、無機系に近い特性を示し、ワックス粒子、樹脂粒子との凝集反応において、その凝集性(凝集剤添加時の粒子の凝集速度)が相違する傾向にある。そのため、カーボンブラックにおいて一定の吸油量特性を有するカーボンブラックの使用が好ましいものと思われる。
また、一定の融点を有するワックスとの使用において、溶融状態のワックスと粉の状態のカーボンブラック粒子の凝集反応において、カーボンブラック粒子のDBP吸油量特性を規定することにより、カーボンブラック粒子がコア粒子中に取り込まれて、コア粒子分散液中に凝集に加わらずに残留するカーボンブラック粒子を解消できる効果が得られる。また、ワックスの定着性機能が低下する現象を抑えられる効果が得られる。
As the flocculant, a water-soluble inorganic salt is selected, and examples thereof include alkali metal salts and alkaline earth metal salts. Examples of the alkali metal include lithium, potassium, and sodium, and examples of the alkaline earth metal include magnesium, calcium, strontium, and barium. Of these, potassium, sodium, magnesium, calcium, and barium are preferable. Examples of the counter ion (anion constituting the salt) of the alkali metal or alkaline earth metal include chloride ion, bromide ion, iodide ion, carbonate ion and sulfate ion. It is also preferable to use it after adjusting it to a certain concentration with ion exchange water or the like.
Examples of the aqueous medium include water such as distilled water and ion exchange water, and alcohols. These may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together. The content of the polar surfactant in the dispersant having the polarity cannot be generally defined and can be appropriately selected according to the purpose.
Nonionic dispersants (nonionic surfactants) include higher alcohol ethylene oxide adducts, alkylphenol ethylene oxide adducts, fatty acid ethylene oxide adducts, polyhydric alcohol fatty acid ester ethylene oxide adducts, fatty acid amide ethylene oxide adducts, Polyalkyl alcohol alkyl ethers, fats and oils ethylene oxide adducts, polyethylene glycol type nonionic surfactants such as polypropylene glycol ethylene oxide adducts, glycerol fatty acid esters, pentaerythritol fatty acid esters, sorbitol and sorbitan fatty acid esters, Polyhydric alcohol type nonionic surfactants such as fatty acid esters of sucrose, alkyl ethers of other alcohols, fatty acid amides of alkanolamines, etc. And the like.
(5) Pigment Pigment Red (PR) 122, 202, and 209 can be preferably used as the quinacridone pigment in the toner of the present invention or the toner production method. PR122 is more preferable.
As the naphthol pigment, pigment red (PR) 146, 147, 176, 238, 269 can be preferably used. PR269 is more preferred.
The yellow pigment is C.I. I. Acetoacetic acid arylamide monoazo yellow pigments such as C.I. Pigment Yellow 1, 3, 74, 97 or 98; I. Acetoacetic acid arylamide disazo yellow pigments such as C.I. Pigment Yellow 12, 13, 14, and 17; I. Solven Yellow 19, 77, 79 or C.I. I. Disperse Yellow 164 is blended, and C.I. I. Benzimidazolone pigments of CI Pigment Yellow 93, 180 and 185 are preferred.
The cyan pigment is C.I. I. A blue dyed pigment of phthalocyanine and its derivatives such as Pigment Blue 15: 3 can be preferably used. The addition amount is preferably 3 to 8 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the binder resin.
When carbon black is used as the pigment of the black toner, it is preferable that carbon black has a DBP (dibutyl phthalate) oil absorption of 45 to 70 (ml / 100 g). Preferably it is 45-63, More preferably, it is 45-60, More preferably, it is 45-53. Carbon black smaller than 45 has not produced a suitable sample.
By using carbon black having a DBP oil absorption of 45 to 70 (ml / 100 g), the tendency of carbon black aggregation to proceed abnormally quickly is mitigated, and the carbon black particles tend to be easily incorporated into the core particles. is there. Moreover, when it is set as the shell structure which adhered the shell resin particle to the core particle mentioned later, it exists in the tendency for the BET specific surface area value by nitrogen adsorption | suction of a production | generation particle to become small. As a result, fog that is toner adhesion to the non-image area during development tends to be reduced. It is considered that the dispersion state of carbon black affects the surface state.
Carbon black has characteristics close to inorganic, compared to other organic pigments such as phthalocyanine, quinacridone, and azo, and its aggregating properties (particles when aggregating agent is added) Tend to be different. Therefore, it seems preferable to use carbon black having a certain oil absorption characteristic in carbon black.
In addition, in the use of a wax having a certain melting point, by defining the DBP oil absorption characteristics of the carbon black particles in the agglomeration reaction between the molten wax and the carbon black particles in the powder state, the carbon black particles become the core particles. The effect of eliminating carbon black particles that are taken in and remain in the core particle dispersion without being aggregated is obtained. Moreover, the effect of suppressing the phenomenon that the fixability function of the wax is lowered can be obtained.
例えば、三菱化学社製の#52(粒径27nm,DBP吸油量63ml/100g),#50(同28nm,同65ml/100g),#47(同23nm,同64ml/100g),#45(同24nm,同53ml/100g)、#45L(同24nm,同45ml/100g)、キャボット社製のREGAL250R(同35nm、同46ml/100g)、REGAL330R(同25nm、同65ml/100g)、MOGULL(同24nm、同60ml/100g)がこのましい材料である。より好ましくは#45、#45、REGAL250Rである。粒径はSEM電子顕微鏡観察による平均径を取っている。カーボンブラックの粒子径は20〜40nmが好ましい。好ましくは、20〜35nmである。粒子径が40nmよりも大きいと着色力が低下する傾向となる。粒子径が20nm小さいと、液中での分散が困難になる傾向となる。
DBP吸油量は粒子の鎖状集合状態(ストラクチャー)を定量的に表したもので、化学的結合による一次ストラクチャーと、ファンデルワールス力による物理的結合の2次的ストラクチャーから表される。
DBP吸油量の測定(JISK6217)は、150℃±1℃で1時間乾燥した試料20g(Ag)をアブソープトメータ(Brabender社製、スプリング張力2.68kg/cm)の混合室に投入し、予めリミットスイッチを最大トルクの約70%に設定した後、混合機を回転する。同時に自動ビューレットからDBP(比重1.045〜1.050g/cm3)を4ml/minの割合で添加する。終点近くになるとトルクが急速に増加してリミットスイッチが切れる。それまでに添加したDBP量(Bml)と試料重量から試料100gあたりのDBP吸油量(=Bx100/A)(ml/100g)が求められる。
(6)樹脂
本実施形態のトナーの樹脂微粒子としては、例えば熱可塑性結着樹脂が挙げられる。具体的には、スチレン、パラクロロスチレン、α−メチルスチレン等のスチレン類、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸n−プロピル、アクリル酸ラウリル、アクリル酸2−エチルヘキシル等のアクリル系単量体、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸n−プロピル、メタクリル酸ラウリル、メタクリル酸2−エチルヘキシル等のメタクリル系単量体、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、フマル酸などのカルボキシル基を解離基として有する不飽和多価カルボン酸系単量体などの単独重合体、それらの単量体を2種以上組み合せた共重合体、又はそれらの混合物等を挙げることができる。
重合開始剤としては、2,2’−アゾビスー(2,4−ジメチルバレロニトリル)、2,2’−アゾビスイソブチロニトリル、1,1’−アゾビス(シクロヘキサンー1−カルボニトリル)、2,2’−アゾビスー4−メトキシー2,4−ジメチルバレロニトリル、アゾビスイソブチロニトリル等のアゾ系又はジアゾ系重合開始剤、や過硫酸塩(過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウム等)、アゾ系化合物(4,4’−アゾビス4−シアノ吉草酸及びその塩、2,2’−アゾビス(2−アミジノプロパン)塩等)、パーオキシド化合物等が挙げられる。
For example, Mitsubishi Chemical Corporation # 52 (particle size 27 nm, DBP oil absorption 63 ml / 100 g), # 50 (28 nm, 65 ml / 100 g), # 47 (23 nm, 64 ml / 100 g), # 45 (same as above) 24 nm, 53 ml / 100 g), # 45L (24 nm, 45 ml / 100 g), Cabot REGAL 250R (35 nm, 46 ml / 100 g), REGAL 330R (25 nm, 65 ml / 100 g), MOGULL (24 nm) , 60 ml / 100 g). More preferred are # 45, # 45 and REGAL250R. The particle diameter is the average diameter observed by SEM electron microscope. The particle size of carbon black is preferably 20 to 40 nm. Preferably, it is 20-35 nm. When the particle diameter is larger than 40 nm, the coloring power tends to decrease. When the particle diameter is 20 nm smaller, dispersion in the liquid tends to be difficult.
The DBP oil absorption is a quantitative representation of the chain aggregate state (structure) of the particles, and is represented by a primary structure by chemical bonding and a secondary structure by physical bonding by van der Waals force.
DBP oil absorption (JISK6217) was measured by putting 20 g (Ag) of sample dried at 150 ° C. ± 1 ° C. for 1 hour into a mixing chamber of an absorber meter (manufactured by Brabender, spring tension 2.68 kg / cm), After setting the limit switch to about 70% of the maximum torque in advance, the mixer is rotated. DBP (specific gravity 1.045~1.050g / cm 3) is added at a rate of 4 ml / min from the automatic burette at the same time. As the end point is approached, the torque increases rapidly and the limit switch is turned off. The DBP oil absorption (= Bx100 / A) (ml / 100 g) per 100 g of the sample is determined from the DBP amount (Bml) added so far and the sample weight.
(6) Resin Examples of the resin fine particles of the toner according to the exemplary embodiment include a thermoplastic binder resin. Specifically, styrenes such as styrene, parachlorostyrene, and α-methylstyrene, acrylic monomers such as methyl acrylate, ethyl acrylate, n-propyl acrylate, lauryl acrylate, and 2-ethylhexyl acrylate , Methacrylic monomers such as methyl methacrylate, ethyl methacrylate, n-propyl methacrylate, lauryl methacrylate, 2-ethylhexyl methacrylate, carboxyl groups such as acrylic acid, methacrylic acid, maleic acid, fumaric acid Homopolymers such as unsaturated polyvalent carboxylic acid monomers, and the like, copolymers obtained by combining two or more of these monomers, and mixtures thereof.
As polymerization initiators, 2,2′-azobis- (2,4-dimethylvaleronitrile), 2,2′-azobisisobutyronitrile, 1,1′-azobis (cyclohexane-1-carbonitrile), 2 , 2'-azobis-4-methoxy-2,4-dimethylvaleronitrile, azobisisobutyronitrile and other azo or diazo polymerization initiators, persulfates (potassium persulfate, ammonium persulfate, etc.), azo compounds (4,4′-azobis-4-cyanovaleric acid and salts thereof, 2,2′-azobis (2-amidinopropane) salt, etc.), peroxide compounds and the like.
樹脂粒子分散液における樹脂粒子の含有量としては、通常5〜50重量%であり、好ましくは10〜40重量%である。
狭い粒度分布の粒子を形成するために、コア樹脂粒子のガラス転移点は45℃〜60℃、軟化点が90℃〜140℃である構成が好ましい。より好ましくは、ガラス転移点が45℃〜55℃、軟化点が90℃〜135℃、さらに好ましくは、ガラス転移点が45℃〜52℃、軟化点が90℃〜130℃、である構成が好ましい。
また、コア樹脂粒子として、重量平均分子量(Mw)が1万〜6万、重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)の比Mw/Mnが1.5〜6である構成が好ましい。好ましくは重量平均分子量(Mw)が1万〜5万、重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)の比Mw/Mnが1.5〜3.9である構成が好ましい。さらに好ましくは重量平均分子量(Mw)が1万〜3万、重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)の比Mw/Mnが1.5〜3である構成が好ましい。コア粒子の粗大化を防ぎ、狭い粒度分布の粒子を効率よく生成することができる。また、低温定着性を可能とし、さらに画像光沢度の定着温度に対する変化を少なくし、画像光沢を一定に出来る効果がある。
樹脂粒子のガラス転移点が45℃よりも小さいと、コア粒子が粗大化する。貯蔵安定性や耐熱性が低下する。60℃よりも大きいと低温定着性が悪化する。Mwが1万よりも小さいとコア粒子が粗大化する。貯蔵安定性や耐熱性が低下する。6万よりも大きいと低温定着性が悪化する。Mw/Mnが6よりも大きいと、コア粒子の形状が安定せず、不定形になりやすく、粒子表面に凹凸が残り、表面平滑性の劣るものとなる。
The content of the resin particles in the resin particle dispersion is usually 5 to 50% by weight, preferably 10 to 40% by weight.
In order to form particles having a narrow particle size distribution, it is preferable that the core resin particles have a glass transition point of 45 ° C to 60 ° C and a softening point of 90 ° C to 140 ° C. More preferably, the glass transition point is 45 ° C to 55 ° C, the softening point is 90 ° C to 135 ° C, and still more preferably, the glass transition point is 45 ° C to 52 ° C, and the softening point is 90 ° C to 130 ° C. preferable.
The core resin particles preferably have a weight average molecular weight (Mw) of 10,000 to 60,000 and a weight average molecular weight (Mw) to number average molecular weight (Mn) ratio Mw / Mn of 1.5 to 6. It is preferable that the weight average molecular weight (Mw) is 10,000 to 50,000 and the ratio Mw / Mn of the weight average molecular weight (Mw) to the number average molecular weight (Mn) is 1.5 to 3.9. More preferably, the weight average molecular weight (Mw) is 10,000 to 30,000, and the ratio Mw / Mn of the weight average molecular weight (Mw) to the number average molecular weight (Mn) is 1.5 to 3. It is possible to prevent coarsening of the core particles and efficiently generate particles having a narrow particle size distribution. In addition, low-temperature fixability is possible, and further, there is an effect that the image gloss can be made constant by reducing the change of the image gloss to the fixing temperature.
When the glass transition point of the resin particles is smaller than 45 ° C., the core particles are coarsened. Storage stability and heat resistance are reduced. When it is higher than 60 ° C., the low-temperature fixability deteriorates. When Mw is smaller than 10,000, the core particles become coarse. Storage stability and heat resistance are reduced. If it exceeds 60,000, the low-temperature fixability deteriorates. When Mw / Mn is larger than 6, the shape of the core particles is not stable, tends to be indefinite, and irregularities remain on the particle surfaces, resulting in poor surface smoothness.
コア樹脂粒子はトナー全樹脂に対して60wt%以上であることが好ましく、より好ましくは70wt%以上、さらに好ましくは80wt%以上が好ましい。
また、コア粒子にシェル樹脂粒子を融着して樹脂融着層を形成する構成において、そのシェル樹脂粒子の特性としては、ガラス転移点が55℃〜75℃、軟化点が140℃〜180℃、ゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)によって測定された重量平均分子量(Mw)が5万〜50万、重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)の比Mw/Mnが2〜10である構成が好ましい。より好ましくは、ガラス転移点が60℃〜70℃、軟化点が145℃〜180℃、Mwが8万〜50万、Mw/Mnが2〜7である構成が好ましい。さらに好ましくは、ガラス転移点が65℃〜70℃、軟化点が150℃〜180℃、Mwが12万〜50万、Mw/Mnが2〜5である構成が好ましい。
コア粒子表面のへの融着を促進し、軟化点を高め設定とすることにより、耐久性、耐高温オフセット性、複写用紙と定着ローラとの分離性を向上させることが狙いである。シェル樹脂粒子のガラス転移点が55℃よりも低いと二次凝集を生じやすい。また貯蔵安定性が悪化する。75℃よりも高いと、芯粒子表面への熱融着性が低下し、均一付着性が低下する。シェル樹脂粒子の軟化点が140℃よりも小さいと耐久性、耐高温オフセット性、分離性が低下する。180℃よりも大きいと光沢性、透光性が低下する。Mw/Mnを小さくして分子量分布を単分散に近づける構成により、コア粒子表面へのシェル樹脂粒子の熱融着が均一に行うことが出来きる。シェル樹脂粒子のMwが5万よりも小さいと耐久性、高温非オフセット性、複写用紙と定着ローラとの分離性が低下する。50万よりも大きいと低温定着性、光沢性、透光性が低下する。
The core resin particles are preferably 60 wt% or more, more preferably 70 wt% or more, still more preferably 80 wt% or more with respect to the total toner resin.
Moreover, in the structure which fuse | melts a shell resin particle to a core particle and forms a resin melt | fusion layer, as a characteristic of the shell resin particle, a glass transition point is 55 to 75 degreeC, and a softening point is 140 to 180 degreeC. The weight average molecular weight (Mw) measured by gel permeation chromatography (GPC) is 50,000 to 500,000, and the ratio Mw / Mn of the weight average molecular weight (Mw) and the number average molecular weight (Mn) is 2 to 10. Is preferred. More preferably, the glass transition point is 60 ° C to 70 ° C, the softening point is 145 ° C to 180 ° C, the Mw is 80,000 to 500,000, and the Mw / Mn is 2 to 7. More preferably, the glass transition point is 65 ° C to 70 ° C, the softening point is 150 ° C to 180 ° C, Mw is 120,000 to 500,000, and Mw / Mn is 2 to 5.
The aim is to improve the durability, high-temperature offset resistance, and separation between the copy paper and the fixing roller by promoting fusion to the surface of the core particles and increasing the softening point. If the glass transition point of the shell resin particles is lower than 55 ° C., secondary aggregation tends to occur. Moreover, storage stability deteriorates. When it is higher than 75 ° C., the heat-fusibility to the core particle surface is lowered, and the uniform adhesion is lowered. When the softening point of the shell resin particles is lower than 140 ° C., durability, high-temperature offset resistance, and separation properties are deteriorated. When it is higher than 180 ° C., glossiness and translucency are lowered. By making Mw / Mn small and making the molecular weight distribution close to monodisperse, the thermal fusion of the shell resin particles to the surface of the core particles can be performed uniformly. When the Mw of the shell resin particles is less than 50,000, durability, high temperature non-offset property, and separation between the copy paper and the fixing roller are deteriorated. If it exceeds 500,000, the low-temperature fixability, glossiness, and translucency are lowered.
ポリマー分散剤、樹脂、ワックス及びトナーの分子量は、数種の単分散ポリスチレンを標準サンプルとするゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)によって測定された値である。 The molecular weights of the polymer dispersant, resin, wax and toner are values measured by gel permeation chromatography (GPC) using several types of monodisperse polystyrene as standard samples.
装置は、東ソー社製HLC8120GPCシリーズ、カラムはTSKgel superHM−H H4000/H3000/H2000(6.0mmI.D.−150mm×3)、溶離液THF(テトラヒドロフラン)、流量0.6mL/min、試料濃度0.1%、注入量20μL、検出器RI、測定温度40℃、測定前処理は試料をTHFに溶解後一晩放置後、0.45μmのメンブランフィルターでろ過し、シリカ等の添加剤を除去した樹脂成分を測定する。測定条件は、対象試料の分子量分布が、数種の単分散ポリスチレン標準試料により得られる検量線における分子量の対数とカウント数が直線となる範囲内に包含される条件である。
ポリマー分散剤、結着樹脂の軟化点は、島津製作所の定荷重押出し形細管式レオメータフローテスタ(CFT500)により測定する。
まず、試料をシリンダに充てんし、周囲から熱して溶融させ、上部からピストンによって一定の圧力を加える。溶融した試料は細い穴(直径1mm、長さ1mm)を持ったダイを通して押し出され、フローレート(cm3/g)から試料の流動性、すなわち溶融粘度が求められる。
まず、シリンダ、ダイを取り囲む加熱炉を設け、50℃に設定する。1gの試料をシリンダに充てんする。荷重をかけずに50℃で2.5min保持する。試料中の空気を抜くために荷重をかける。このとき加熱炉から出ているピストンの長さが12〜15mm程度になるようにする。総保持時間が5minになったら昇温を開始する。
The apparatus is HLC8120GPC series manufactured by Tosoh Corporation, the column is TSKgel super HM-H H4000 / H3000 / H2000 (6.0 mm ID-150 mm × 3), eluent THF (tetrahydrofuran), flow rate 0.6 mL / min, sample concentration 0 .1%, injection amount 20 μL, detector RI, measurement temperature 40 ° C., pre-measurement treatment was performed by dissolving the sample in THF and allowing it to stand overnight, followed by filtration through a 0.45 μm membrane filter to remove additives such as silica. The resin component is measured. The measurement conditions are conditions in which the molecular weight distribution of the target sample is included in a range in which the logarithm of the molecular weight and the count number are linear in a calibration curve obtained with several types of monodisperse polystyrene standard samples.
The softening point of the polymer dispersant and the binder resin is measured by a constant load extrusion type capillary rheometer flow tester (CFT500) manufactured by Shimadzu Corporation.
First, a sample is filled in a cylinder, heated from the surroundings and melted, and a certain pressure is applied from above by a piston. The molten sample is extruded through a die having a narrow hole (diameter 1 mm, length 1 mm), and the fluidity of the sample, that is, the melt viscosity is determined from the flow rate (cm 3 / g).
First, a heating furnace surrounding the cylinder and die is provided and set to 50 ° C. Fill the cylinder with 1 g of sample. Hold at 50 ° C. for 2.5 min without applying load. A load is applied to remove air from the sample. At this time, the length of the piston coming out of the heating furnace is set to about 12 to 15 mm. When the total holding time reaches 5 min, the temperature rise is started.
ピストンに9.8×105N/m2の荷重を与え、昇温速度6℃/分で加熱する。試料が溶融を始めるとピストンの下方への移動が始まる。ピストンの移動が停止した時点で昇温、および加圧を停止する。 A load of 9.8 × 10 5 N / m 2 is applied to the piston, and the piston is heated at a heating rate of 6 ° C./min. When the sample starts to melt, the downward movement of the piston begins. When the movement of the piston stops, the temperature rise and pressurization are stopped.
このとき、下降するピストンの移動量と温度との関係において、昇温温度特性との関係から、各温度における粘度を測定することができる。
図11に流動曲線を示す。横軸に温度、縦軸に押し出されるピストンの移動量のイメージを示す。Aの時点では試料の固体の状態の領域であり、その後の昇温ともに、AからBは遷移域で、試料が圧縮荷重を受けて変形し、内部空隙が次第に減少していく段階である。Bは内部空隙が消失し、不均一な応力の分布を持ったまま外観上均一な1個の透明体となる温度である。
BからCは、有限な時間内ではピストンの位置に明瞭な変化はなく、かつ試料のダイからの流出は認めがたい領域で、この領域は試料のゴム状弾性域を含む。
Cは、試料が流動を開始し始め、ピストンが降下しはじめる温度で、試料が流れ出す温度(流出開始温度(Tfb))と定義する。
CからDを経てEにいたる領域は、試料が明らかにダイより流出する流動領域で、Eが試料の流出が終了した点である。
結着樹脂の軟化点は、1/2法における溶融温度(軟化点Ts℃)で定義する。具体的には流出開始温度から流出終了温度までのピストンの総移動距離に対し、流出開始温度からピストンが50%移動した時点での温度を軟化点と定義する。
図11に示す昇温温度とピストン移動量と関係において、まずピストンが降下しはじめる温度(試料が流れ出す温度)を測定する。これが流出開始温度(Tfb)である。このときのピストン位置を読み取り、それを最低値(Smin)とする。
その後、昇温とともに、試料がダイから流出しつづけ、試料の流出が終了した流出終了点Eでの温度と、ピストンの位置を読み取り、それを流出終了点(Smax)とする。
流出終了点(Smax)と、最低値(Smin)の差の1/2を求め(X=(Smax−Smin)/2)、Xと曲線の最低値Sminを加えた点Dの位置における温度を算出する。これが1/2法における溶融温度(軟化点Ts℃)となる。
At this time, the viscosity at each temperature can be measured from the relationship with the temperature rise temperature characteristic in the relationship between the moving amount of the descending piston and the temperature.
FIG. 11 shows a flow curve. The horizontal axis shows the temperature, and the vertical axis shows the image of the piston movement. At the time of A, it is a region of the solid state of the sample, and as the temperature rises thereafter, A to B are transition regions, and the sample is deformed by receiving a compressive load, and the internal voids gradually decrease. B is a temperature at which the internal voids disappear and a single transparent body having a uniform appearance with a non-uniform stress distribution is obtained.
B to C are regions where there is no clear change in the piston position within a finite time, and it is difficult for the sample to flow out of the die, and this region includes the rubbery elastic region of the sample.
C is defined as a temperature at which the sample starts to flow (outflow start temperature (Tfb)) at a temperature at which the sample starts to flow and the piston starts to descend.
The region from C to D through E is the flow region where the sample clearly flows out of the die, where E is the point where the sample has finished flowing out.
The softening point of the binder resin is defined by the melting temperature in the 1/2 method (softening point Ts ° C.). Specifically, the softening point is defined as the temperature at which the piston moves 50% from the outflow start temperature with respect to the total movement distance of the piston from the outflow start temperature to the outflow end temperature.
11, the temperature at which the piston starts to descend (temperature at which the sample flows) is first measured. This is the outflow start temperature (Tfb). The piston position at this time is read and made the minimum value (Smin).
Thereafter, as the temperature rises, the sample continues to flow out of the die, and the temperature at the outflow end point E at which the outflow of the sample is completed and the position of the piston are read and set as the outflow end point (Smax).
1/2 of the difference between the outflow end point (Smax) and the minimum value (Smin) is obtained (X = (Smax−Smin) / 2), and the temperature at the position of the point D where X and the minimum value Smin of the curve are added is calculated. calculate. This is the melting temperature (softening point Ts ° C.) in the 1/2 method.
ポリマー分散剤、結着樹脂のガラス転移点は示差走査熱量計(TAインスツルメンツ社製、Q100型(冷却には純正の電気冷凍機を使用))を使用し、測定モードを「標準」、パージガス(N2)流量を50ml/minで、電源投入後、測定セル内の温度を30℃に設定し、その状態で1時間放置した後,純正のアルミパンに被測定試料をサンプル量として10mg±2mg入れ、試料が入ったアルミパンを測定機器内に投入した。その後5℃で5min間保持し、昇温速度1℃/minで150℃まで昇温した。解析は、装置に付属の「Universal Analysis Version 4.0」を使用した。グラフにおいて、ガラス転移点以下のベースラインの延長線とピークの立上り部分からピークの頂点までの間での最大傾斜を示す接線との交点の温度を言う。
これらの樹脂の熱特性の測定においては、乳化重合で得られたエマルジョンから樹脂粒子の固形分を抽出する必要がある。このエマルジョンから樹脂粒子の固形分を抽出する方法としては、トナーの凝集工程に沿った構成で行う。まず、乳液20gに対し1N NaOH2ml添加し、硫酸マグネシウム6gとイオン交換水20gを添加した後、85℃に昇温して、1時間加熱する。そのあと冷却し,1N HCl 0.5ml添加し、濾過し、沈殿したサンプルを乾燥し、得られたポリマーの分子量、軟化点、ガラス転移点等の測定を実施する。
(7)外添剤
本実施形態では外添剤として無機微粉末が混合添加される。外添剤としては、シリカ、アルミナ、酸化チタン、ジルコニア、マグネシア、フェライト、マグネタイト等の金属酸化物微粉末、チタン酸バリウム、チタン酸カルシウム、チタン酸ストロンチウム等のチタン酸塩、ジルコン酸バリウム、ジルコン酸カルシウム、ジルコン酸ストロンチウム等のジルコン酸塩あるいはこれらの混合物が用いられる。外添剤は必要に応じて疎水化処理される。
Use a differential scanning calorimeter (TA Instruments, Q100 type (a genuine electric refrigerator is used for cooling)) for the glass transition point of the polymer dispersant and binder resin, the measurement mode is “standard”, purge gas ( N2) After turning on the power at a flow rate of 50 ml / min, set the temperature in the measurement cell to 30 ° C, leave it in that state for 1 hour, and put 10 mg ± 2 mg of the sample to be measured as a sample amount in a genuine aluminum pan The aluminum pan containing the sample was put into the measuring instrument. Thereafter, the temperature was maintained at 5 ° C. for 5 minutes, and the temperature was increased to 150 ° C. at a temperature increase rate of 1 ° C./min. For the analysis, “Universal Analysis Version 4.0” attached to the apparatus was used. In the graph, it refers to the temperature at the intersection of the extension of the baseline below the glass transition point and the tangent that indicates the maximum slope from the peak rise to the peak apex.
In measuring the thermal properties of these resins, it is necessary to extract the solid content of the resin particles from the emulsion obtained by emulsion polymerization. As a method for extracting the solid content of the resin particles from the emulsion, a configuration in accordance with the toner aggregation step is performed. First, 2 ml of 1N NaOH is added to 20 g of the emulsion, 6 g of magnesium sulfate and 20 g of ion-exchanged water are added, and then the temperature is raised to 85 ° C. and heated for 1 hour. Thereafter, the mixture is cooled, 0.5 ml of 1N HCl is added, filtered, the precipitated sample is dried, and the molecular weight, softening point, glass transition point, etc. of the obtained polymer are measured.
(7) External additive In this embodiment, inorganic fine powder is mixed and added as an external additive. External additives include silica, alumina, titanium oxide, zirconia, magnesia, ferrite, magnetite and other metal oxide fine powders, barium titanate, calcium titanate, titanates such as strontium titanate, barium zirconate, zircon Zirconates such as calcium acid and strontium zirconate, or mixtures thereof are used. The external additive is hydrophobized as necessary.
外添剤に処理されるシリコーンオイル系の材料としては、例えばジメチルシリコーンオイル、メチルハイドロジェンシリコーンオイル、メチルフェニルシリコーンオイル、エポキシ変性シリコーンオイル、カルボキシル変性シリコーンオイル、メタクリル変性シリコーンオイル、アルキル変性シリコーンオイル、フッ素変性シリコーンオイル、アミノ変性シリコーンオイル及びクロルフェニル変成シリコーンオイルのうちの少なくとも1種類以上で処理される外添剤が好適に使用される。例えば東レダウコーニングシリコーン社のSH200、SH510、SF230、SH203、BY16―823又はBY16―855B等が挙げられる。
処理は外添剤とシリコーンオイル等の材料とをヘンシェルミキサ(三井鉱山社製FM20B)などの混合機により混合する方法や、外添剤へシリコーンオイル系の材料を噴霧する方法、溶剤にシリコーンオイル系の材料を溶解或いは分散させた後、外添剤と混合した後、溶剤を除去して作成する方法等がある。外添剤100重量部に対して、シリコーンオイル系の材料は1〜20重量部配合されるのが好ましい。
Examples of the silicone oil-based material to be treated by the external additive include dimethyl silicone oil, methyl hydrogen silicone oil, methyl phenyl silicone oil, epoxy-modified silicone oil, carboxyl-modified silicone oil, methacryl-modified silicone oil, and alkyl-modified silicone oil. An external additive treated with at least one of fluorine-modified silicone oil, amino-modified silicone oil, and chlorophenyl-modified silicone oil is preferably used. Examples thereof include SH200, SH510, SF230, SH203, BY16-823 or BY16-855B manufactured by Toray Dow Corning Silicone.
For the treatment, the external additive and the material such as silicone oil are mixed with a mixer such as a Henschel mixer (FM20B manufactured by Mitsui Mining Co., Ltd.), the method of spraying the silicone oil-based material onto the external additive, the silicone oil as the solvent There is a method of preparing by dissolving or dispersing a system material, mixing with an external additive, and then removing the solvent. The silicone oil-based material is preferably blended in an amount of 1 to 20 parts by weight per 100 parts by weight of the external additive.
シランカップリング剤としては、ジメチルジクロロシラン、トリメチルクロルシラン、アリルジメチルクロルシラン、ヘキサメチルジシラザン、アリルフェニルジクロルシラン、ベンジルメチルクロルシラン、ビニルトリエトキシシラン、γ−メタクリルオキシプロピルトリメトキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン、ジビニルクロルシラン又はジメチルビニルクロルシラン等が好適に使用できる。シランカップリング剤処理は、外添剤を攪拌等によりクラウド状としたものに気化したシランカップリング剤を反応させる乾式処理、又は外添剤を溶媒中に分散させたシランカップリング剤を滴下反応させる湿式法等により処理される。 As silane coupling agents, dimethyldichlorosilane, trimethylchlorosilane, allyldimethylchlorosilane, hexamethyldisilazane, allylphenyldichlorosilane, benzylmethylchlorosilane, vinyltriethoxysilane, γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane, Vinyltriacetoxysilane, divinylchlorosilane, dimethylvinylchlorosilane, or the like can be preferably used. The silane coupling agent treatment is a dry treatment in which the vaporized silane coupling agent is reacted with the external additive made into a cloud by stirring or the like, or a silane coupling agent in which the external additive is dispersed in a solvent is dropped. It is processed by a wet method or the like.
またシランカップリング処理した後にシリコーンオイル系の材料を処理することも好ましい。 It is also preferable to treat the silicone oil-based material after the silane coupling treatment.
正極帯電性を有する外添剤はアミノシラン、アミノ変性シリコーンオイル又はエポキシ変性シリコーンオイルで処理される。 The external additive having positive electrode chargeability is treated with aminosilane, amino-modified silicone oil or epoxy-modified silicone oil.
また、疎水性処理を高めるため、ヘキサメチルジシラザンやジメチルジクロロシラン、他のシリコーンオイルによる処理の併用も好ましい。例えば、ジメチルシリコーンオイル、メチルフェニルシリコーンオイル又はアルキル変性シリコーンオイルのうちの少なくとも1種類以上で処理することが好ましい。 Moreover, in order to improve hydrophobic treatment, the combined use of treatment with hexamethyldisilazane, dimethyldichlorosilane, or other silicone oil is also preferable. For example, it is preferable to treat with at least one of dimethyl silicone oil, methylphenyl silicone oil, and alkyl-modified silicone oil.
また、脂肪酸エステル、脂肪酸アミド、脂肪酸及び脂肪酸金属塩の群より選ばれた1種又は2種以上(以下脂肪酸等)により外添剤の表面を処理することも好ましい。表面処理したシリカ又は酸化チタン微粉末がより好ましい。
脂肪酸又は脂肪酸金属塩としては、カプリル酸、カプリン酸、ウンデシル酸、ラウリル酸、ミスチリン酸、パリミチン酸、ステアリン酸、ベヘン酸、モンタン酸、ラクセル酸、オレイン酸、エルカ酸、ソルビン酸又はリノール酸等が挙げられる。中でも炭素数12〜22の脂肪酸が好ましい。
Moreover, it is also preferable to treat the surface of the external additive with one or more selected from the group of fatty acid esters, fatty acid amides, fatty acids and fatty acid metal salts (hereinafter referred to as fatty acids). Surface-treated silica or titanium oxide fine powder is more preferable.
Examples of fatty acids or fatty acid metal salts include caprylic acid, capric acid, undecylic acid, lauric acid, myristylic acid, parimitic acid, stearic acid, behenic acid, montanic acid, laccellic acid, oleic acid, erucic acid, sorbic acid or linoleic acid Is mentioned. Of these, fatty acids having 12 to 22 carbon atoms are preferred.
また脂肪酸金属塩を構成する金属としては、アルミニウム、亜鉛、カルシウム、マグネシウム、リチウム、ナトリウム、鉛又はバリウムが挙げられ、中でもアルミニウム、亜鉛又はナトリウムが好ましい。特に好ましくはジステアリン酸アルミニウム(Al(OH)(C17H35COO)2)、又はモノステアリン酸アルミニウム(Al(OH)2(C17H35COO))、等のジ脂肪酸アルミニウム、モノ脂肪酸アルミニウムが好ましい。OH基を有することが過帯電を防止し、転写不良を抑えることができる。また処理時に外添剤との処理性が向上するものと考えられる。
脂肪族アミドとしては、パルミチン酸アミド、パルミトレイン酸アミド、ステアリン酸アミド、オレイン酸アミド、アラキジン酸アミド、エイコセン酸アミド、ベヘニン酸アミド、エルカ酸アミド又はリグリノセリン酸アミド等の炭素数16〜24を有する飽和または1価の不飽和の脂肪族アミドが好ましく用いられる。
脂肪酸エステルとしては例えば、ステアリン酸ステアリル、パルミチン酸パルミチル、ベヘン酸ベヘニル又はモンタン酸ステアリル等の炭素数16〜24の高級アルコールと炭素数16〜24の高級脂肪酸とからなるエステル類、ステアリン酸ブチル、ベヘン酸イソブチル、モンタン酸プロピル又はオレイン酸2−エチルヘキシル等の炭素数16〜24の高級脂肪酸と低級モノアルコールとからなるエステル類、若しくは脂肪酸ペンタエリスリトールモノエステル、脂肪酸ペンタエリスリトールトリエステル、又は脂肪酸トリメチロールプロパンエステル等が好ましく用いられる。
ヒドロキシステアリン酸の誘導体、グリセリン脂肪酸エステル、グリコール脂肪酸エステル又はソルビタン脂肪酸エステル等の多価アルコール脂肪酸エステル等の材料が好ましく、一種類又は二種類以上組み合わせての使用も可能である。
表面処理の好ましい形態としては、処理される外添剤の表面をカツプリング剤及び/又はシリコ−ンオイル等のポリシロキサンにて処理を施した後に脂肪酸等により処理を施すことも好ましい。単に親水性シリカの脂肪酸を処理する場合よりも均一な処理が可能となり、トナーの高帯電化を図れることと、トナーに添加したときの流動性が向上する効果があるためである。またカツプリング剤及び/又はシリコ−ンオイルとともに脂肪酸等を処理する構成でも上記効果を奏する。
脂肪酸等をトルエン、キシレン又はヘキサン等の炭化水素系有機溶剤に溶解し、それとシリカ、酸化チタン、アルミナ等の外添剤とを分散機にかけ湿式混合して処理剤により、外添剤の表面に付着させて、表面処理を施し、その後に溶剤を溜去して乾燥処理を行うことにより生成される。
ポリシロキサンと脂肪酸等との混合割合が1:2〜20:1であることが好ましい。割合が1:2よりも脂肪酸等が多くなると、外添剤の帯電量が高くなり、画像濃度の低下、二成分現像においてはチャージアップが発生しやすくなる傾向となる。20:1よりも脂肪酸等が少なくなると、転写における中抜け、逆転写性への効果が低下する傾向となる。
このとき脂肪酸等を表面処理した外添剤の強熱減量は1.5〜25重量%であることが好ましい。より好ましくは5〜25重量%、更に好ましくは8〜20重量%である。1.5重量%より少ないと、処理剤の機能が十分に発揮されず、帯電性、転写性向上の効果が現れない。25重量%よりも多いと未処理剤が存在し、現像性や耐久性に悪影響を与える。
Moreover, as a metal which comprises a fatty-acid metal salt, aluminum, zinc, calcium, magnesium, lithium, sodium, lead, or barium is mentioned, Among these, aluminum, zinc, or sodium is preferable. Particularly preferred are aluminum distearate (Al (OH) (C 17 H 35 COO) 2 ) or aluminum monostearate (Al (OH) 2 (C 17 H 35 COO)), etc. Is preferred. Having an OH group can prevent overcharging and suppress poor transfer. Further, it is considered that the processability with the external additive is improved during the treatment.
The aliphatic amide has 16 to 24 carbon atoms such as palmitic acid amide, palmitoleic acid amide, stearic acid amide, oleic acid amide, arachidic acid amide, eicosenoic acid amide, behenic acid amide, erucic acid amide, or ligrinoceric acid amide. Saturated or monovalent unsaturated aliphatic amides are preferably used.
Examples of fatty acid esters include esters comprising higher alcohols having 16 to 24 carbon atoms and higher fatty acids having 16 to 24 carbon atoms such as stearyl stearate, palmityl palmitate, behenyl behenate or stearyl montanate, butyl stearate, Esters consisting of higher fatty acids having 16 to 24 carbon atoms and lower monoalcohols such as isobutyl behenate, propyl montanate or 2-ethylhexyl oleate, or fatty acid pentaerythritol monoester, fatty acid pentaerythritol triester, or fatty acid trimethylol Propane ester or the like is preferably used.
Materials such as hydroxystearic acid derivatives, polyhydric alcohol fatty acid esters such as glycerin fatty acid ester, glycol fatty acid ester or sorbitan fatty acid ester are preferred, and one kind or a combination of two or more kinds can also be used.
As a preferred form of the surface treatment, it is also preferred that the surface of the external additive to be treated is treated with a coupling agent and / or polysiloxane such as silicone oil and then treated with a fatty acid or the like. This is because a uniform treatment is possible as compared with the case where the fatty acid of the hydrophilic silica is simply treated, and the toner can be highly charged and the fluidity when added to the toner is improved. In addition, the above-described effects can be obtained even in a configuration in which a fatty acid or the like is processed together with a coupling agent and / or silicone oil.
Dissolve fatty acid in a hydrocarbon-based organic solvent such as toluene, xylene or hexane, and mix it with an external additive such as silica, titanium oxide, alumina, etc. It is produced by depositing, applying a surface treatment, and then removing the solvent and performing a drying treatment.
The mixing ratio of polysiloxane and fatty acid is preferably 1: 2 to 20: 1. When the ratio is higher than 1: 2, the amount of charge of the external additive increases, and the image density tends to decrease, and charge-up tends to occur in two-component development. If the amount of fatty acid or the like is less than 20: 1, the effect on transfer loss and reverse transferability tends to decrease.
At this time, the ignition loss of the external additive whose surface is treated with fatty acid or the like is preferably 1.5 to 25% by weight. More preferably, it is 5-25 weight%, More preferably, it is 8-20 weight%. When the amount is less than 1.5% by weight, the function of the treating agent is not sufficiently exhibited, and the effect of improving the chargeability and transferability does not appear. If it exceeds 25% by weight, an untreated agent is present, which adversely affects developability and durability.
本発明により生成されたトナー母体粒子表面は従来の粉砕方式と異なり、略樹脂のみで形成されているため、帯電の均一性という面からは有利であるが、帯電付与性、或いは帯電保持性に関して使用する外添剤との相性が重要となるためである。
平均粒子径6nm〜200nmである外添剤をトナー母体粒子100重量部に対し1〜6重量部外添処理する構成が好ましい。平均粒子径6nmよりも小さいと、浮遊粒子や感光体へのフィルミングが生じ易い傾向となる。転写時の逆転写が発生し易い傾向となる。200nmよりも大きくなると、トナーの流動性が悪化する傾向となる。1重量部よりも少ないとトナーの流動性が悪化する傾向となる。転写時の逆転写は発生し易い傾向となる。6重量部よりも多いと浮遊粒子や感光体へのフィルミングが生じ易い傾向となる。
Unlike the conventional pulverization method, the surface of the toner base particles produced according to the present invention is formed from only a resin, which is advantageous in terms of charge uniformity. This is because compatibility with the external additive used is important.
A configuration in which 1 to 6 parts by weight of an external additive having an average particle diameter of 6 nm to 200 nm is externally added to 100 parts by weight of the toner base particles is preferable. When the average particle diameter is smaller than 6 nm, filming on the suspended particles and the photoreceptor tends to occur. The reverse transfer during transfer tends to occur. If it exceeds 200 nm, the fluidity of the toner tends to deteriorate. When the amount is less than 1 part by weight, the fluidity of the toner tends to deteriorate. Reverse transfer during transfer tends to occur easily. When the amount is more than 6 parts by weight, the floating particles and the filming on the photoreceptor tend to occur easily.
また、平均粒子径が6nm〜20nmである外添剤をトナー母体粒子100重量部に対し0.5〜2.5重量部と、20nm〜200nmである外添剤をトナー母体粒子100重量部に対し0.5〜3.5重量部とを少なくとも外添処理する構成も好ましい。この構成により機能分離した外添剤の使用で、帯電付与性、帯電保持性が向上する、転写時の逆転写、中抜け、トナー飛散に対しよりマージンが取れる。このとき平均粒子径が6nm〜20nmの外添剤の強熱減量が0.5〜20重量%、平均粒子径が20nm〜200nmの強熱減量が1.5〜25重量%であることが好ましい。平均粒子径が20nm〜200nmの強熱減量を、平均粒子径が6nm〜20nmの外添剤の強熱減量よりも多くすることにより、帯電保持性がとともに転写時の逆転写、中抜けに効果が発揮される。 Further, an external additive having an average particle diameter of 6 nm to 20 nm is added to 0.5 to 2.5 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the toner base particles, and an external additive having an average particle diameter of 20 nm to 200 nm is added to 100 parts by weight of the toner base particles. On the other hand, a configuration in which at least 0.5 to 3.5 parts by weight is externally added is also preferable. By using an external additive that is functionally separated by this configuration, the charge imparting property and the charge retention property are improved, and a margin can be further taken against reverse transfer, dropout, and toner scattering during transfer. At this time, the ignition loss of the external additive having an average particle diameter of 6 nm to 20 nm is preferably 0.5 to 20% by weight, and the ignition loss of the average particle diameter of 20 nm to 200 nm is preferably 1.5 to 25% by weight. . By increasing the loss on ignition with an average particle size of 20 nm to 200 nm more than the loss on ignition of an external additive with an average particle size of 6 nm to 20 nm, it is effective for reverse transfer during transfer and voiding. Is demonstrated.
外添剤の強熱減量を特定することにより、転写時の逆転写、中抜け、飛散りに対しよりマージンが取れる。現像器内でのハンドリング性を向上させトナー濃度の均一性を上げることが出きる。 By specifying the loss on ignition of the external additive, a margin can be taken against reverse transfer, dropout, and scattering during transfer. It is possible to improve the handling property in the developing unit and increase the uniformity of the toner density.
平均粒子径が6nm〜20nmの強熱減量が0.5重量%よりも少ないと、逆転写、中抜けに対する転写マージンが狭くなる傾向となる。20重量%よりも多くなると、表面処理がムラになり、帯電のバラツキが生じる傾向となる。好ましくは強熱減量が1.5〜17重量%、より好ましくは4〜10重量%である。 If the loss on ignition with an average particle size of 6 nm to 20 nm is less than 0.5% by weight, the transfer margin for reverse transfer and hollow out tends to be narrow. If it exceeds 20% by weight, the surface treatment becomes uneven, and there is a tendency for variation in charging to occur. The ignition loss is preferably 1.5 to 17% by weight, more preferably 4 to 10% by weight.
平均粒子径が20nm〜200nmの強熱減量が1.5重量%よりも少ないと、逆転写、中抜けに対する転写マージンが狭くなる傾向となる。25重量%よりも多くなると、表面処理がムラになり、帯電のバラツキが生じる傾向となる。好ましくは強熱減量が2.5〜20重量%、より好ましくは5〜15重量%である。 If the loss on ignition with an average particle size of 20 nm to 200 nm is less than 1.5% by weight, the transfer margin for reverse transfer and hollow out tends to be narrow. If it exceeds 25% by weight, the surface treatment becomes uneven, and there is a tendency for variation in charging to occur. The ignition loss is preferably 2.5 to 20% by weight, more preferably 5 to 15% by weight.
また、平均粒子径が6nm〜20nm、強熱減量が0.5〜20重量%である外添剤をトナー母体粒子100重量部に対し0.5〜2重量部と、平均粒子径が20nm〜100nm、強熱減量が1.5〜25重量%である外添剤をトナー母体粒子100重量部に対し0.5〜3.5重量部、平均粒子径が100nm〜200nm、強熱減量が0.1〜10重量%である外添剤をトナー母体粒子100重量部に対し0.5〜2.5重量部とを少なくとも外添処理する構成も好ましい。この平均粒子径と強熱減量を特定した機能分離した外添剤の構成により帯電付与性、帯電保持性の向上、転写時の逆転写、中抜けの改善とともに、キャリアの表面への付着物の除去に効果が得られる。
さらには、平均粒子径6nm〜200nm、強熱減量が0.5〜25重量%である正帯電性を有する外添剤をさらにトナー母体粒子100重量部に対し0.2〜1.5重量部を外添処理する構成も好ましい。
The external additive having an average particle diameter of 6 nm to 20 nm and an ignition loss of 0.5 to 20% by weight is 0.5 to 2 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the toner base particles, and the average particle diameter is 20 nm to 0.5 to 3.5 parts by weight of an external additive having 100 nm and an ignition loss of 1.5 to 25% by weight based on 100 parts by weight of the toner base particles, an average particle diameter of 100 to 200 nm, and an ignition loss of 0 A configuration in which at least 0.5 to 2.5 parts by weight of the external additive of 1 to 10% by weight is added to 100 parts by weight of the toner base particles is also preferable. The structure of the external additive with the function of specifying the average particle size and loss on ignition improves the charge imparting property, charge retention, reverse transfer during transfer, and improvement of voids. Effective for removal.
Further, an external additive having a positive charging property with an average particle diameter of 6 nm to 200 nm and an ignition loss of 0.5 to 25% by weight is further added to 0.2 to 1.5 parts by weight based on 100 parts by weight of the toner base particles. It is also preferable to perform the external addition treatment.
正帯電性を有する外添剤を添加する効果は、トナーが長期連続使用の際に過帯電になることを抑え、より現像剤寿命を延ばすことが可能となる。さらには過帯電による転写時の飛散りを抑える効果も得られる。またキャリアへのスペントを防止できる。0.2重量部よりも少ないとその効果が得にくい。1.5重量部よりも多くなると、現像でのかぶりが増大する。強熱減量は好ましくは1.5〜20重量%、より好ましくは5〜19重量%である。
平均粒子径はSEM(走査型電子顕微鏡)にて拡大写真をとり、約100個の粒子の長軸と短軸の平均値を求めた値である。
乾燥減量(重量%)は、予め乾燥、放冷、精秤した容器に試料約1gを取り、精秤する。熱風乾燥器(105℃±1℃)で2時間乾燥する。デシケータ中で30分間放冷後その重量を精秤し次式より算出する。
The effect of adding an external additive having a positive charging property can prevent the toner from being overcharged during long-term continuous use, thereby further extending the developer life. Furthermore, the effect of suppressing scattering during transfer due to overcharging can also be obtained. In addition, spent on the carrier can be prevented. If the amount is less than 0.2 parts by weight, it is difficult to obtain the effect. If it exceeds 1.5 parts by weight, fogging during development increases. The ignition loss is preferably 1.5 to 20% by weight, more preferably 5 to 19% by weight.
The average particle diameter is a value obtained by taking an enlarged photograph with an SEM (scanning electron microscope) and obtaining an average value of major and minor axes of about 100 particles.
For loss on drying (% by weight), about 1 g of a sample is placed in a container that has been dried, allowed to cool, and precisely weighed in advance and weighed accurately. Dry in a hot air dryer (105 ° C ± 1 ° C) for 2 hours. After cooling in a desiccator for 30 minutes, the weight is precisely weighed and calculated from the following formula.
乾燥減量(重量%)=[乾燥による減量(g)/試料量(g)]×100。 Loss on drying (% by weight) = [Loss on drying (g) / Amount of sample (g)] × 100.
強熱減量は、予め乾燥、放冷、精秤した磁性ルツボに試料約1gを取り、精秤する。500℃に設定した電気炉中で2時間強熱する。デシケータ中で1時間放冷後その重量を精秤し次式より算出する。 For ignition loss, about 1 g of a sample is placed in a magnetic crucible that has been dried, allowed to cool, and precisely weighed in advance, and weighed accurately. Ignite for 2 hours in an electric furnace set to 500 ° C. After standing to cool in a desiccator for 1 hour, its weight is precisely weighed and calculated from the following formula.
強熱減量(重量%)=[強熱による減量(g)/試料量(g)]×100。 Loss on ignition (% by weight) = [Loss on ignition (g) / Sample amount (g)] × 100.
また処理された外添剤の水分吸着量が1重量%以下であることが好ましい。好ましくは0.5重量%以下、より好ましくは0.1重量%以下、さらに好ましくは0.05重量%以下である。1重量%より多いと、帯電性の低下、耐久時の感光体へのフィルミングを生じる。水分吸着量の測定は、水吸着装置については、連続蒸気吸着装置(BELSORP18:日本ベル株式会社)にて測定した。 Further, the moisture absorption amount of the treated external additive is preferably 1% by weight or less. Preferably it is 0.5 weight% or less, More preferably, it is 0.1 weight% or less, More preferably, it is 0.05 weight% or less. When the amount is more than 1% by weight, the chargeability is lowered, and filming on the photoconductor during durability is caused. The water adsorption amount was measured with a continuous vapor adsorption device (BELSORP18: Nippon Bell Co., Ltd.) for the water adsorption device.
疎水化度の測定は、メタノール滴定により測定し、250mlのビーカー中に装入した蒸留水50mlに試験すべき生成物0.2gを秤取する。先端に、液体中に浸威しているビュレットからメタノールを外添剤の総量がぬれるまで滴下する。その際不断に電磁攪拌機でゆっくりと攪拌する。完全に濡らすために必須なメタノール量a(ml)から次式により疎水化度が算出される。 The degree of hydrophobicity is determined by methanol titration, weighing 0.2 g of the product to be tested in 50 ml of distilled water charged in a 250 ml beaker. At the tip, methanol is dropped from a burette that is invaded in the liquid until the total amount of the external additive is wet. At that time, slowly stir slowly with an electromagnetic stirrer. The degree of hydrophobicity is calculated by the following equation from the amount of methanol a (ml) essential for complete wetting.
疎水化度=(a/(50+a))×100(%)。
(8)トナーの粉体物性
本実施形態では、結着樹脂、顔料及びワックスを含むトナー母体粒子の体積平均粒径が3〜6μm、体積基準の変動係数が10〜25%、個数基準分布における2.0〜3.63μmの粒径を有するトナー粒子の含有量が10〜85個数%、体積基準分布における3.5〜4.53μmの粒径を有するトナ−粒子が25〜75体積%、体積基準分布における6.06μm以上の粒径を有するトナ−粒子が5体積%以下で含有し、体積基準分布における3.5〜4.53μmの粒径を有するトナ−粒子の体積%をV34とし、個数基準分布における3.5〜4.53μmの粒径を有するトナ−粒子の個数%をP34としたとき、P34/V34が0.4〜2.2の範囲にあることが好ましい。
好ましくは、トナー母体粒子の体積平均粒径が3〜5μm、体積基準の変動係数が10〜20%、個数基準分布における2.0〜3.63μmの粒径を有するトナー粒子の含有量が15〜85個数%、体積基準分布における3.5〜4.53μmの粒径を有するトナ−粒子が30〜65体積%、体積基準分布における6.06μm以上の粒径を有するトナ−粒子が2体積%以下で含有し、P34/V34が0.5〜1.5の範囲にあることが好ましい。
さらに、好ましくは、トナー母体粒子の体積平均粒径が3〜5μm、体積基準の変動係数が10〜16%、個数基準分布における2.0〜3.63μmの粒径を有するトナー粒子の含有量が25〜85個数%、体積基準分布における3.5〜4.53μmの粒径を有するトナ−粒子が40〜60体積%、体積基準分布における6.06μm以上の粒径を有するトナ−粒子が0.5体積%以下で含有し、P34/V34が0.5〜0.9の範囲にあることが好ましい。
Hydrophobicity = (a / (50 + a)) × 100 (%).
(8) Toner powder physical properties In this embodiment, the toner base particles containing the binder resin, pigment and wax have a volume average particle size of 3 to 6 μm, a volume-based variation coefficient of 10 to 25%, and a number-based distribution. The content of toner particles having a particle size of 2.0 to 3.63 μm is 10 to 85% by number, and toner particles having a particle size of 3.5 to 4.53 μm in a volume-based distribution are 25 to 75% by volume, Toner particles having a particle size of 6.06 μm or more in the volume-based distribution are contained in an amount of 5% by volume or less, and volume percentage of toner particles having a particle size of 3.5 to 4.53 μm in the volume-based distribution is V34. When the number% of toner particles having a particle diameter of 3.5 to 4.53 μm in the number standard distribution is P34, P34 / V34 is preferably in the range of 0.4 to 2.2.
Preferably, the toner base particles have a volume average particle size of 3 to 5 μm, a volume-based variation coefficient of 10 to 20%, and a content of toner particles having a particle size of 2.0 to 3.63 μm in a number-based distribution is 15 ~ 85% by number, toner particles having a particle size of 3.5 to 4.53 μm in a volume-based distribution are 30 to 65% by volume, toner particles having a particle size of 6.06 μm or more in a volume-based distribution are 2 volumes % Or less, and P34 / V34 is preferably in the range of 0.5 to 1.5.
More preferably, the toner base particles have a volume average particle size of 3 to 5 μm, a volume-based variation coefficient of 10 to 16%, and a content of toner particles having a particle size of 2.0 to 3.63 μm in a number-based distribution. 25 to 85% by number, toner particles having a particle size of 3.5 to 4.53 μm in the volume-based distribution are 40 to 60% by volume, toner particles having a particle size of 6.06 μm or more in the volume-based distribution are It is preferably contained at 0.5% by volume or less, and P34 / V34 is preferably in the range of 0.5 to 0.9.
高解像度画質、さらにはタンデム構成において転写時の逆転写の防止、中抜けを防止し、オイルレス定着との両立を図ることを可能とできる。トナーの粒度分布はトナーの流動性、画質、貯蔵安定性、感光体や現像ローラ、転写体ヘのフィルミング、経時特性、転写性、特にタンデム方式での多層転写性に影響する。さらにはオイルレス定着での高温非オフセット性、光沢性に影響する。オイルレス定着実現のためにワックスを配合したトナーにおいて、タンデム転写性との両立において微粉量が影響する。 In a high resolution image quality, and further in a tandem configuration, it is possible to prevent reverse transfer during transfer and prevent voids and achieve both oil-less fixing. The toner particle size distribution affects toner fluidity, image quality, storage stability, filming on a photoreceptor, a developing roller, and a transfer body, aging characteristics, transferability, and in particular, multi-layer transfer in a tandem system. In addition, it affects the high temperature non-offset property and glossiness in oilless fixing. In a toner containing a wax for realizing oil-less fixing, the amount of fine powder affects the compatibility with tandem transferability.
体積平均粒径が6μmを超えると画質と転写の両立が図れない。体積平均粒径が3μm未満であると現像でのトナー粒子の搬送が困難となる傾向となる。
個数基準分布における2.0〜3.63μmの粒径を有するトナー粒子の含有量が10個数%未満になると、画質と転写の両立が図れない傾向となる。85個数%を超えると、現像でのトナーの搬送が困難となる傾向となる。また感光体、現像ローラ、転写体へのフィルミングが発生する場合がある。さらに微粉は熱ローラとの付着性も大きいため高温オフセットしやすい傾向にある。またタンデム方式において、トナーの凝集が強くなりやすく、多層転写時に2色目の転写不良を生じ易くなる傾向となる。適当な範囲が必要となる。
体積基準分布における3.5〜4.53μmの粒径を有するトナ−粒子が25体積%未満になると、画質の低下が生じる傾向となる。75体積%を超えると、画質と転写の両立が図れない傾向となる。
体積基準分布における6.06μm以上の粒径を有するトナ−粒子が5体積%を越えて含有すると、画質の低下が生じ、転写不良の原因となる傾向となる。
P34/V34が0.4よりも小さいとき、微粉存在量が過多になり、流動性の低下、転写性の悪化、地カブリが悪化する傾向となる。2.2よりも大きいときは、大きい粒子が多く存在しかつ粒度分布がブロードになり、高画質化を図ることが出来ない傾向となる。
P34/V34を規定する目的は、トナー粒子を小粒径にして、かつその粒度分布を狭くするための指標とできるものである。
When the volume average particle size exceeds 6 μm, it is impossible to achieve both image quality and transfer. When the volume average particle size is less than 3 μm, it tends to be difficult to convey toner particles during development.
When the content of toner particles having a particle size of 2.0 to 3.63 μm in the number-based distribution is less than 10% by number, it tends to be impossible to achieve both image quality and transfer. When it exceeds 85% by number, it tends to be difficult to convey the toner during development. Further, filming on the photosensitive member, the developing roller, and the transfer member may occur. Furthermore, fine powder tends to be offset at high temperature because of its high adhesion to the heat roller. In the tandem system, toner aggregation tends to be strong, and a transfer failure of the second color tends to occur during multilayer transfer. An appropriate range is required.
When toner particles having a particle size of 3.5 to 4.53 μm in the volume-based distribution are less than 25% by volume, the image quality tends to deteriorate. If it exceeds 75% by volume, it tends to be impossible to achieve both image quality and transfer.
If toner particles having a particle size of 6.06 μm or more in the volume-based distribution are contained in excess of 5% by volume, the image quality is deteriorated and tends to cause transfer defects.
When P34 / V34 is less than 0.4, the amount of fine powder present becomes excessive, and the fluidity, transferability, and background fog tend to deteriorate. When it is larger than 2.2, there are many large particles and the particle size distribution becomes broad, and the image quality tends not to be improved.
The purpose of defining P34 / V34 can be used as an index for making toner particles small and narrowing the particle size distribution.
変動係数とはトナーの粒径における標準偏差を平均粒径で割ったものである。コールターカウンタ(コールター社)を使用して測定した粒子径をもとにしたものである。標準偏差は、n個の粒子系の測定を行なった時の、各測定値の平均値からの差の2乗を(n−1)で割った値の平方根であらわされる。 The coefficient of variation is the standard deviation of the toner particle size divided by the average particle size. This is based on the particle diameter measured using a Coulter counter (Coulter). The standard deviation is expressed as the square root of the value obtained by dividing the square of the difference from the average value of each measured value when (n-1) is measured when n particle systems are measured.
つまり変動係数とは粒度分布の広がり具合を表したもので、体積粒径分布の変動係数が10%未満、又は個数粒径分布の変動係数が10%未満となると、生産的に困難であり、コストアップの要因となる。体積粒径分布の変動係数が25%より大、又は個数粒径分布の変動係数が28%より大きくなると、粒度分布がブロードとなり、トナーの凝集性が強くなり、感光体へのフィルミングや転写不良を生じる傾向となる。
また、トナーの形状指数としては1.25〜1.55が好ましく、より好ましくは1.33〜1.46、さらに好ましくは1.35〜1.42である。トナーの形状指数が1.25よりも小さくなって球形が進行しすぎるとゴムブレードによるクリーニング性が低下し、一方、トナーの形状指数が1.55よりも大きくなって不定形が進行しすぎると転写性の低下となる傾向になる。
また、トナー母体粒子の形状指数をSC、体積平均粒径をd50(μm)とすると、SCとd50の積(SC×d50)が3.9〜7.3であることが好ましい。好ましくは4.0〜6.6、より好ましくは4.1〜5.7である。
That is, the coefficient of variation represents the extent of the particle size distribution, and if the coefficient of variation of the volume particle size distribution is less than 10%, or the coefficient of variation of the number particle size distribution is less than 10%, it is difficult to produce, This will increase costs. When the coefficient of variation in volume particle size distribution is greater than 25% or the coefficient of variation in number particle size distribution is greater than 28%, the particle size distribution becomes broad and toner cohesion becomes stronger, and filming and transfer to a photoconductor. It tends to cause defects.
Further, the shape index of the toner is preferably 1.25 to 1.55, more preferably 1.33 to 1.46, and still more preferably 1.35 to 1.42. When the shape index of the toner is smaller than 1.25 and the sphere progresses too much, the cleaning performance by the rubber blade is deteriorated. On the other hand, when the shape index of the toner is larger than 1.55 and the irregular shape proceeds too much. It tends to be a decrease in transferability.
Further, when the shape index of the toner base particles is SC and the volume average particle diameter is d50 (μm), the product of SC and d50 (SC × d50) is preferably 3.9 to 7.3. Preferably it is 4.0-6.6, More preferably, it is 4.1-5.7.
この数値を規定することにより、粒子が小粒径にシフトしたとき形状の球形化が進行するとゴムブレードによるクリーニング性が悪化しやすい。また粒子が大粒径にシフトしたとき形状が不定形に進行すると転写性の低下や画質の低下を生じる傾向となる場合があり、小粒径粒子の場合には形状を不定形にシフトさせてクリーニング性を維持させ、大粒径粒子の場合には形状を球形にシフトさせて画質の維持を図るために、SCとd50の積を一定範囲としたものである。3.9よりも小さいとクリーニング性が悪化しやすい傾向となる。7.3よりも大きいと画質の低下を生じやすい傾向となる。 By prescribing this numerical value, the cleaning performance with the rubber blade tends to deteriorate when the spheroidization of the shape proceeds when the particle shifts to a small particle size. In addition, when the particles shift to a large particle size, if the shape progresses to an irregular shape, there is a tendency to deteriorate transferability and image quality. In the case of a small particle size, the shape is shifted to an irregular shape. In order to maintain the cleaning property and to maintain the image quality by shifting the shape to a spherical shape in the case of a large particle size particle, the product of SC and d50 is set within a certain range. If it is smaller than 3.9, the cleaning property tends to deteriorate. If it is larger than 7.3, the image quality tends to deteriorate.
粒度分布測定は、コールターカウンタTA−II型(コールターカウンタ社)を用い、個数分布、体積分布を出力するインターフェイス(日科機製)及びパーソナルコンピュータを接続して測定する。電解液は濃度1重量%となるよう界面活性剤(ラウリル硫酸ナトリウム)を加えたもの50ml程度に被測定トナーを2mg程度加え、試料を懸濁した電解液は超音波分散器で約3分間分散処理を行い、コールターカウンタTA−II型にてアパーチャー70μmのアパーチャーを用いた。70μmのアパーチャー系では、粒度分布測定範囲は1.26μm〜50.8μmであるが、2.0μm未満の領域は外来ノイズ等の影響で測定精度や測定の再現性が低いため実用的ではない。よって測定領域を2.0μm〜50.8μmとした。
形状指数はキーエンス社製のリアルサーフェイスビュー顕微鏡(VE7800)を使用し、1000倍に拡大したトナー母体粒子100個程度を取込み、最大長及び投影面積を測定し、下記の式にて求めた(d:トナー粒子の最大長、A:トナー粒子の投影面積)。
SC(形状係数)=π・d2/(4・A)
(9)オイルレスカラー定着
本実施形態では、トナーを定着する手段にオイルを使用しないオイルレス定着構成の定着プロセスを具備する電子写真装置に好適に使用される。その加熱手段としては電磁誘導加熱がウオームアップ時間の短縮、省エネの観点から好ましい構成である。磁場発生手段と、電磁誘導により発生する発熱層及び離型層を少なくとも有する回転加熱部材と、該回転加熱部材と一定のニップを形成している回転加圧部材とを少なくとも有する加熱加圧手段を使用して、回転加熱部材と回転加圧部材間にトナーが転写された複写紙等の転写媒体を通過させ、定着させる構成である。その特徴として、回転加熱部材のウオームアップ時間が従来のハロゲンランプを使用している場合に比べて、非常に早い立ち上がり性を示す。そのため回転加圧部材が十分に昇温していない状態で複写の動作に入るため、低温定着と広範囲な耐オフセット性が要求される。
The particle size distribution is measured by using a Coulter Counter TA-II type (Coulter Counter Co., Ltd.) and connecting an interface (manufactured by Nikkaki Co., Ltd.) for outputting the number distribution and volume distribution and a personal computer. The electrolyte solution is a surfactant (sodium lauryl sulfate) added to a concentration of 1% by weight. About 2 mg of the toner to be measured is added to about 50 ml, and the electrolyte solution in which the sample is suspended is dispersed by an ultrasonic disperser for about 3 minutes. Processing was performed, and an aperture of 70 μm was used with a Coulter counter TA-II type. In the 70 μm aperture system, the particle size distribution measurement range is 1.26 μm to 50.8 μm, but the region less than 2.0 μm is not practical because the measurement accuracy and measurement reproducibility are low due to the influence of external noise and the like. Therefore, the measurement area was set to 2.0 μm to 50.8 μm.
The shape index was obtained by the following formula using a real surface view microscope (VE7800) manufactured by Keyence Corporation, taking about 100 toner base particles magnified 1000 times, measuring the maximum length and the projected area (d : Maximum length of toner particles, A: projected area of toner particles).
SC (shape factor) = π · d 2 / (4 · A)
(9) Oilless Color Fixation In this embodiment, the present invention is suitably used for an electrophotographic apparatus having a fixing process having an oilless fixing configuration in which oil is not used as a toner fixing unit. As the heating means, electromagnetic induction heating is a preferable configuration from the viewpoint of shortening the warm-up time and saving energy. A heating and pressurizing unit having at least a magnetic field generating unit, a rotary heating member having at least a heat generation layer and a release layer generated by electromagnetic induction, and a rotary pressurizing member forming a fixed nip with the rotary heating member; In this configuration, a transfer medium such as copy paper on which toner is transferred is passed between the rotary heating member and the rotary pressure member, and is fixed. As a feature thereof, the warm-up time of the rotary heating member is very fast compared to the case where a conventional halogen lamp is used. For this reason, since the copying operation is started in a state where the temperature of the rotary pressure member is not sufficiently raised, low temperature fixing and a wide range of offset resistance are required.
構成としては、加熱部材と定着部材を分離した定着ベルトを使用した構成も好ましく使用される。そのベルトとしては耐熱性と変形自在性とを有するニッケル電鋳ベルトやポリイミドベルトの耐熱ベルトが好適に用いられる。離形性を向上するために表面層としてシリコーンゴム、フッ素ゴム、フッ素樹脂を用いるのが好ましい。 As a configuration, a configuration using a fixing belt in which a heating member and a fixing member are separated is also preferably used. As the belt, a heat resistant belt such as a nickel electroformed belt or a polyimide belt having heat resistance and deformability is preferably used. In order to improve releasability, it is preferable to use silicone rubber, fluororubber, or fluororesin as the surface layer.
これらの定着においては、従来は離型オイルを塗布してオフセットを防止してきた。オイルを使用せずに離型性を有するトナーであれば、離型オイルを塗布する必要はなくなる。そこで、本実施形態のトナーの使用により、オイルを使用せずとも低温定着と広範囲な耐オフセット性を実現でき、カラー高透光性を得ることができる。またトナーの過帯電性を抑制でき加熱部材又は定着部材との帯電作用によるトナーの飛びを抑えられる。 In such fixing, conventionally, release oil has been applied to prevent offset. If the toner has releasability without using oil, it is not necessary to apply release oil. Therefore, by using the toner of this embodiment, low-temperature fixing and a wide range of offset resistance can be realized without using oil, and high color translucency can be obtained. Further, the toner can be prevented from being overcharged, and toner flying due to the charging action with the heating member or the fixing member can be suppressed.
(キャリア製造例)
MnO換算で39.7mol%、MgO換算で9.9mol%、Fe2O3換算で49.6mol%及びSrO換算で0.8mol%湿式ボールミルで、10時間粉砕し、混合し乾燥させた後、950℃で4時間保持し、仮焼成を行った。これを湿式ボールミルで24時間粉砕し、次いでスプレードライヤにより造粒し、乾燥し、電気炉にて、酸素濃度2%雰囲気の中で1270℃で6時間保持し、本焼成を行った。その後、解砕し、さらに分級して平均粒径50μm、印加磁場が3000エルステットの時の飽和磁化が65emu/gであるフェライト粒子のコア材を得た。
(Example of carrier production)
39.7Mol% in terms of MnO, 9.9 mol% in terms of MgO, in 0.8 mol% wet ball mill 49.6Mol% and SrO terms in terms of Fe 2 O 3, and ground for 10 hours after mixing was dried, It was kept at 950 ° C. for 4 hours and pre-baked. This was pulverized with a wet ball mill for 24 hours, then granulated with a spray dryer, dried, and held in an electric furnace at 1270 ° C. for 6 hours in an atmosphere with an oxygen concentration of 2%, followed by firing. Then, it was crushed and further classified to obtain a ferrite particle core material having an average particle diameter of 50 μm and a saturation magnetization of 65 emu / g when the applied magnetic field was 3000 oersted.
次に、(化2)で示されるR1、R2がメチル基、すなわち(CH3)2SiO2/2単位が15.4mol%、(化3)で示されるR3がメチル基、すなわちCH3SiO3/2単位が84.6mol%であるポリオルガノシロキサン250gと、CF3CH2CH2Si(OCH3)321gとを反応させフッ素変性シリコーン樹脂を得た。さらにそのフッ素変性シリコーン樹脂を固形分換算で100gとアミノシランカップリング剤(γ−アミノプロピルトリエトキシシラン)10gとを秤量し、300ccのトルエン溶剤に溶解させた。 Next, R 1 and R 2 represented by (Chemical Formula 2 ) are methyl groups, that is, (CH 3 ) 2 SiO 2/2 units are 15.4 mol%, and R 3 represented by (Chemical Formula 3) is a methyl group, that is, 250 g of polyorganosiloxane having a CH 3 SiO 3/2 unit of 84.6 mol% and CF 3 CH 2 CH 2 Si (OCH 3 ) 3 21 g were reacted to obtain a fluorine-modified silicone resin. Further, 100 g of the fluorine-modified silicone resin in terms of solid content and 10 g of aminosilane coupling agent (γ-aminopropyltriethoxysilane) were weighed and dissolved in 300 cc of toluene solvent.
前記フェライト粒子10kgに対し、液浸乾燥式被覆装置を用い、上記被覆樹脂溶液を20分間攪拌することによりコーティングを行った。その後260℃で1時間焼き付けを行い、キャリアCA1を得た。
(2)樹脂粒子分散液の作成
次に本発明のトナーの実施例について説明するが、本発明はこれらの実施例に何ら限定されるものではない。
(表1)は、作成された樹脂粒子分散液(RL1〜RL3、RH1〜6)において得られた樹脂粒子の特性を示す。
なお、“Mn”は数平均分子量、“Mw”は重量平均分子量、“Mz”はZ平均分子量、“Mw/Mn”は重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)の比Mw/Mn、“Mz/Mn”はZ平均分子量(Mz)と数平均分子量(Mn)の比Mz/Mn、“Mp”は分子量のピーク値、Tg(℃)はガラス転移点、Ts(℃)は軟化点を表わす。
Coating was performed on 10 kg of the ferrite particles by stirring the coating resin solution for 20 minutes using an immersion drying type coating apparatus. Thereafter, baking was performed at 260 ° C. for 1 hour to obtain carrier CA1.
(2) Preparation of resin particle dispersion Next, examples of the toner of the present invention will be described, but the present invention is not limited to these examples.
(Table 1) shows the characteristics of the resin particles obtained in the prepared resin particle dispersions (RL1 to RL3, RH1 to 6).
“Mn” is the number average molecular weight, “Mw” is the weight average molecular weight, “Mz” is the Z average molecular weight, and “Mw / Mn” is the ratio Mw / Mn of the weight average molecular weight (Mw) to the number average molecular weight (Mn). , “Mz / Mn” is the ratio Mz / Mn of the Z average molecular weight (Mz) to the number average molecular weight (Mn), “Mp” is the peak value of molecular weight, Tg (° C.) is the glass transition point, and Ts (° C.) is softened. Represents a point.
(a)樹脂粒子分散液RL1の調製
スチレン240.1gと、n−ブチルアクリレート59.9gと、アクリル酸8gとからなるモノマー液を、イオン交換水440g中に、非イオン系界面活性剤(三洋化成社製:ノニポール400)7.2g、アニオン性界面活性剤(第一工業製薬製、ネオゲンS20−F(20重量%水溶液濃度))24g(実質アニオン量4.8g)、ドデカンチオール8gを用いて分散し、これに過硫酸カリウム4.5gを加えて、78℃で3時間乳化重合を行った。その後さらに90℃で4時間熟成処理を行い、樹脂粒子が分散した樹脂粒子分散液RL1を調製した。このときの樹脂分散液のpHは1.8であった。
(表2)に各樹脂粒子分散液に使用した界面活性剤のノニオン量(g)とアニオン量(g)と全界面活性剤量に対するノニオン量の比率(重量%)を示す。アニオン性界面活性剤(第一工業製薬製、ネオゲンS20−F(固形分20重量%濃度))を使用した液において、表2中の重量比は実質のアニオン量比を示している。
(表3) 、(表4)に各樹脂粒子分散液の乳化重合において、樹脂粒子分散液RL1の調製をベースに各樹脂粒子分散液に使用したアクリル酸、過硫酸カリウム等の配合量等を示す。過硫酸カリウムはモノマー成分100重量部に対する重量部を示す。
(a) Preparation of resin particle dispersion RL1 A monomer liquid consisting of 240.1 g of styrene, 59.9 g of n-butyl acrylate, and 8 g of acrylic acid was added to 440 g of ion-exchanged water (Sanyo). Kasei Co., Ltd .: Nonipol 400) 7.2 g, anionic surfactant (Daiichi Kogyo Seiyaku, Neogen S20-F (20 wt% aqueous solution concentration)) 24 g (substantial anion amount 4.8 g), dodecanethiol 8 g were used. Then, 4.5 g of potassium persulfate was added thereto, and emulsion polymerization was performed at 78 ° C. for 3 hours. Thereafter, aging treatment was further performed at 90 ° C. for 4 hours to prepare a resin particle dispersion RL1 in which resin particles were dispersed. The pH of the resin dispersion at this time was 1.8.
Table 2 shows the nonionic amount (g), the anionic amount (g), and the ratio of the nonionic amount (% by weight) to the total amount of the surfactant used in each resin particle dispersion. In the liquid using an anionic surfactant (Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd., Neogen S20-F (solid content 20% by weight concentration)), the weight ratio in Table 2 represents the actual anion amount ratio.
(Table 3) and (Table 4) show the blending amounts of acrylic acid, potassium persulfate, etc. used in each resin particle dispersion based on the preparation of resin particle dispersion RL1 in the emulsion polymerization of each resin particle dispersion. Show. Potassium persulfate indicates parts by weight based on 100 parts by weight of the monomer component.
(3)顔料分散液の作成
(a)顔料粒子分散液CPM1の調製
1Lのビーカーにイオン交換水300g、ノニオン系分散剤A(SN1)16g及びアニオン系分散剤B(SA1)4gを秤量し、マグネットスターラーで界面活性剤の固形分が溶解するまで撹拌した。この界面活性剤水溶液に顔料MQ1を80g添加し、さらに引き続いて、マグネットスターラーで10分間撹拌した。
次に、図3に攪拌分散装置(特殊機化社製T−Kフィルミックス)の概略図、図4に上から見た図を示す。801が外槽でその内部に冷却水を808から注入し、807から排出されるようにしている。802は被処理液がせき止める堰板で中央部に穴があけられており、ここから処理された液が順次805を通じて外部に取り出す。803が高速で回転する回転体でシャフト806に固定され、高速に回転できる。回転体の側面には、1〜5mm程度の穴があけられており、被処理液の移動を可能とする。槽は120mlで、被処理液はその2分の1程度投入する。回転体の速度MAXは50m/sまで可能である。回転体の径は52mm、槽の内径は56mmである。44は連続処理の場合の原料注入口である。高圧処理やバッチ式のときは封印している。
(3) Preparation of pigment dispersion
(a) Preparation of pigment particle dispersion CPM1 In a 1 L beaker, weigh 300 g of ion-exchanged water, 16 g of nonionic dispersant A (SN1) and 4 g of anionic dispersant B (SA1), and solidify the surfactant with a magnetic stirrer. Stir until the minutes are dissolved. 80 g of pigment MQ1 was added to this aqueous surfactant solution, and the mixture was further stirred with a magnetic stirrer for 10 minutes.
Next, FIG. 3 shows a schematic view of a stirring and dispersing apparatus (TK film mix manufactured by Tokushu Kika Co., Ltd.), and FIG. 4 shows a view from above. Reference numeral 801 denotes an outer tank, in which cooling water is injected from 808 and discharged from 807. Reference numeral 802 denotes a dam plate that stops the liquid to be processed, and a hole is formed in the central portion. Reference numeral 803 denotes a rotating body that rotates at a high speed and is fixed to the shaft 806 and can rotate at a high speed. A hole of about 1 to 5 mm is formed on the side surface of the rotating body, and the liquid to be processed can be moved. The tank is 120 ml, and about half of the liquid to be treated is charged. The speed MAX of the rotating body can be up to 50 m / s. The diameter of the rotating body is 52 mm, and the inner diameter of the tank is 56 mm. Reference numeral 44 denotes a raw material inlet for continuous processing. Sealed for high-pressure processing or batch processing.
前述した顔料MQ1が添加され、分散剤が溶解したイオン交換水を仕込み、回転体の速度は20m/sで4min、その後回転速度を45m/sに上げ、3min処理した。CPM2、CPM3、CPC1、CPY1及びCPB1は、CPM2の調整条件をベースに試作した。
(b) 顔料粒子分散液CPM6の調製
図5に攪拌分散装置の概略図、図6に上から見た図を示す。850は原料投入口、852は固定体でフローティング構造としている。851のばねにより押し付けられ、回転体853の高速回転力との押し上げ力とにより約1μm〜10μm狭ギャップを形成している。854はモータ(図示せず)につながるシャフトである。850から投入された原料は固定体と回転体とのギャップ間で強いせん断力を受け、液中で微細粒子に分散される。その処理された原料液は856から排出される。図6に上から見た図を示す。排出される原料液855は放射状に飛ばされ、それを密閉した容器に回収される。回転体の外径は100mmである。
1Lのビーカーにイオン交換水300g、ノニオン系分散剤A(SN2)20g及びアニオン系分散剤B(SA2)4gを秤量し、マグネットスターラーで界面活性剤の固形分が溶解するまで撹拌した。この界面活性剤水溶液に顔料MN1を80g添加し、マグネットスターラーで10分間撹拌した。そのプレ分散させた液を、投入口80から投入して、瞬時に微細化処理される。供給量は1kg/h、回転体の速度はMAX100m/sで回転させた。CPM7及びCPM8は、CPM6の調整条件をベースに試作した。
(c)顔料粒子分散液cpm4の調製
1Lのビーカーにイオン交換水308g、ノニオン系分散剤A(SN1)4.8g及びアニオン系分散剤B(SA1)6.4gを秤量し、マグネットスターラーで界面活性剤の固形分が溶解するまで撹拌した。この分散剤水溶液に顔料MQ1を80g添加し、マグネットスターラーで10分間撹拌した。次に、1Lのトールビーカーに内容物を移しかえ、ホモジナイザー(IKA製、T−25)を用いて回転数8500rpmで5分間分散した。cpm5,cpm9及びcpm10は、cpm4の調整条件をベースに試作した。
(表5)に使用した顔料、(表6)にノニオン系分散剤A、(表7)にアニオン系分散剤Bを示す。
The above-described pigment MQ1 was added and ion-exchanged water in which the dispersant was dissolved was charged. CPM2, CPM3, CPC1, CPY1, and CPB1 were prototyped based on the adjustment conditions of CPM2.
(b) Preparation of Pigment Particle Dispersion CPM6 FIG. 5 is a schematic view of a stirring and dispersing apparatus, and FIG. 6 is a top view. Reference numeral 850 denotes a raw material inlet, and reference numeral 852 denotes a fixed body having a floating structure. A narrow gap of about 1 μm to 10 μm is formed by the pressing force of the rotating body 853 and the pushing force of the rotating body 853. Reference numeral 854 denotes a shaft connected to a motor (not shown). The raw material charged from 850 receives a strong shearing force between the gap between the stationary body and the rotating body and is dispersed into fine particles in the liquid. The processed raw material liquid is discharged from 856. FIG. 6 shows a view from above. The discharged raw material liquid 855 is blown radially and collected in a sealed container. The outer diameter of the rotating body is 100 mm.
In a 1 L beaker, 300 g of ion-exchange water, 20 g of nonionic dispersant A (SN2) and 4 g of anionic dispersant B (SA2) were weighed and stirred with a magnetic stirrer until the solid content of the surfactant was dissolved. 80 g of the pigment MN1 was added to this aqueous surfactant solution and stirred with a magnetic stirrer for 10 minutes. The pre-dispersed liquid is charged from the charging port 80 and instantly refined. The supply amount was 1 kg / h, and the rotating body was rotated at a maximum speed of 100 m / s. CPM7 and CPM8 were prototyped based on the adjustment conditions of CPM6.
(c) Preparation of pigment particle dispersion cpm4 308 g of ion-exchanged water, 4.8 g of nonionic dispersant A (SN1) and 6.4 g of anionic dispersant B (SA1) were weighed into a 1 L beaker and interfaced with a magnetic stirrer. Stir until the solids of the activator are dissolved. 80 g of pigment MQ1 was added to this aqueous dispersant solution and stirred with a magnetic stirrer for 10 minutes. Next, the contents were transferred to a 1 L tall beaker and dispersed using a homogenizer (manufactured by IKA, T-25) at a rotational speed of 8500 rpm for 5 minutes. cpm5, cpm9 and cpm10 were made on the basis of the adjustment conditions of cpm4.
The pigments used in (Table 5), the nonionic dispersant A in (Table 6), and the anionic dispersant B in (Table 7) are shown.
(表8)に各顔料分散液に使用した顔料、使用した分散剤及び顔料分散液の条件を示す。括弧内数字は、顔料粒子100重量部に対する分散剤または界面活性剤の配合重量部である。 Table 8 shows the pigment used in each pigment dispersion, the dispersant used, and the conditions of the pigment dispersion. The numbers in parentheses are the parts by weight of the dispersant or surfactant based on 100 parts by weight of the pigment particles.
(表9)に分散液生成時の使用したイオン交換水、顔料重量(g)、分散剤量(g)、顔料濃度(重量%)等を、(表10)、(表11)に生成した各顔料分散体の、堀場製作所レーザ回折粒度測定器(LA920)にて測定したPQ16、PQ50、PQ84、PN16、PN50及びPN84を示す。 In (Table 9), ion-exchanged water, pigment weight (g), dispersant amount (g), pigment concentration (wt%), etc. used in the production of the dispersion were generated in (Table 10) and (Table 11). PQ16, PQ50, PQ84, PN16, PN50, and PN84 measured with a Horiba laser diffraction particle size measuring instrument (LA920) of each pigment dispersion are shown.
(4)ワックス分散液の作成
(a)ワックス粒子分散液WA11の調製
図3に攪拌分散装置(特殊機化社製T−Kフィルミックス)の概略図、図4に上から見た図を示す。801が外槽でその内部に冷却水を808から注入し、807から排出されるようにしている。802は被処理液がせき止める堰板で中央部に穴があけられており、ここから処理された液が順次805を通じて外部に取り出す。803が高速で回転する回転体でシャフト806に固定され、高速に回転できる。回転体の側面には、1〜5mm程度の穴があけられており、被処理液の移動を可能とする。槽は1Lで、被処理液はその2分の1程度投入する。回転体の速度MAXは50m/sまで可能である。
回転体の径は52mm、槽の内径は56mmである。804は連続処理の場合の原料注入口である。高圧処理やバッチ式のときは封印している。
(4) Preparation of wax dispersion
(a) Preparation of Wax Particle Dispersion WA11 FIG. 3 is a schematic view of a stirring and dispersing device (TK Film Mix manufactured by Tokushu Kika Co., Ltd.), and FIG. Reference numeral 801 denotes an outer tank, in which cooling water is injected from 808 and discharged from 807. Reference numeral 802 denotes a dam plate that stops the liquid to be processed, and a hole is formed in the central portion. Reference numeral 803 denotes a rotating body that rotates at a high speed and is fixed to the shaft 806 and can rotate at a high speed. A hole of about 1 to 5 mm is formed on the side surface of the rotating body, and the liquid to be processed can be moved. The tank is 1 L, and about half of the liquid to be treated is charged. The speed MAX of the rotating body can be up to 50 m / s.
The diameter of the rotating body is 52 mm, and the inner diameter of the tank is 56 mm. Reference numeral 804 denotes a raw material inlet for continuous processing. Sealed for high-pressure processing or batch processing.
槽内を常圧の状態で、ポリプロピレングリコールエチレンオキサイド付加物の分散剤B(EP1)27gを溶解したイオン交換水394gに、ワックス(W1)90gとワックス(W11)90gを仕込み、回転体の速度は30m/sで5min、その後回転速度を50m/sに上げ、2min処理した。ワックス粒子分散液WA11が形成された。
(表12)にワックス粒子分散液の作成において、それぞれ使用したポリマー系分散剤とそのガラス転移点(Tg)、軟化点(Tm)、重量平均分子量、酸価を示す。(表13)にポリプロピレングリコールエチレンオキサイド付加物の界面活性剤とその疎水基の重量平均分子量、EO(wt%)はポリプロピレングリコールエチレンオキサイド付加物に対するエチレンオキシドの重量%を示す。
In a tank at normal pressure, 90 g of wax (W1) and 90 g of wax (W11) were charged into 394 g of ion-exchanged water in which 27 g of dispersant B (EP1) of polypropylene glycol ethylene oxide adduct was dissolved. Was 30 min / s for 5 min, and then the rotational speed was increased to 50 m / s for 2 min. A wax particle dispersion WA11 was formed.
Table 12 shows the polymer dispersants used in the preparation of the wax particle dispersion, the glass transition point (Tg), the softening point (Tm), the weight average molecular weight, and the acid value. In Table 13, the weight average molecular weight of the surfactant of the polypropylene glycol ethylene oxide adduct and its hydrophobic group, and EO (wt%) indicate the weight% of ethylene oxide relative to the polypropylene glycol ethylene oxide adduct.
(表14)及び(表15)は、ワックス粒子分散液の作成において、それぞれ使用したワックス材料及びその特性を示す。 (Table 14) and (Table 15) show the wax materials and their properties used in the preparation of the wax particle dispersion, respectively.
(表16)及び(表17)にワックス粒子分散液WA11の調整条件をベースに、各ワックス粒子分散液ワックス粒子分散液(WA11〜WA15)に使用したワックス組成、使用した分散剤、その配合重量部及び重量(g)を示す。“第一のワックス”及び“第二のワックス”は、ワックス粒子分散液に仕込まれたワックス材料を示し、ワックスを示す符号末尾の括弧内の値は当該ワックスの配合重量比率(重量割合)を表わす。分散剤C、分散剤Dの括弧内数字は、ワックス粒子100重量部に対する界面活性剤の配合重量部である。 Based on the adjustment conditions of the wax particle dispersion WA11 in (Table 16) and (Table 17), the wax composition used for each wax particle dispersion wax particle dispersion (WA11-WA15), the dispersant used, and the blending weight thereof Parts and weight (g) are shown. “First wax” and “second wax” indicate the wax material charged in the wax particle dispersion, and the value in parentheses at the end of the symbol indicating the wax indicates the blending weight ratio (weight ratio) of the wax. Represent. The numbers in parentheses of Dispersant C and Dispersant D are the weight parts of the surfactant based on 100 parts by weight of the wax particles.
(5)トナー母体の作成
(a)トナー母体B1の作成(STD)
温度計、冷却管、pHメータ、攪拌翼を装着した円筒形の2Lのガラス容器に、コア樹脂粒子分散液(RL1)204g、顔料粒子分散液(CPM1)30g、顔料粒子分散液(CPM6)を25g、ワックス粒子分散液WA11を80g添加し、イオン交換水480mlを投入し、ホモジナイザー(IKA社製:ウルトラタラックスT25)を用いて10min混合して混合粒子分散液を調製した。
その後、得られた混合分散液に1N NaOHを投入し、pHを11.5とし、その後23重量%濃度の硫酸マグネシウム水溶液を280g添加し、10min攪拌した。その後1℃/minの速度で20℃から90℃まで昇温し、その後1.5時間加熱処理しコア粒子を得た。得られたコア粒子分散液のpHは9.1であった。そのコア粒子分散液のpHを6に調整し、1時間加熱した。
その後、水温を92℃とした状態で、pHを8に調整したシェル樹脂粒子分散液RH4を110g添加し、滴下終了後3.5時間加熱処理してシェル樹脂粒子が融着した粒子を得た。
そして、冷却後、反応生成物(トナー母体)をろ過し、イオン交換水にて洗浄を行い、その後得られたトナー母体を流動式乾燥機で、40℃で6時間乾燥させた。
トナー母体B1〜B10は、B1の条件をベースにして、コア樹脂粒子分散液、顔料粒子分散液、シェル樹脂粒子分散液等を変えて、試作評価した。(表18)に、トナー母体の作成例として作成したトナー母体についてそれぞれの組成を示す。
(5) Preparation of toner base
(a) Preparation of toner base B1 (STD)
204 g of core resin particle dispersion (RL1), 30 g of pigment particle dispersion (CPM1), and pigment particle dispersion (CPM6) are placed in a cylindrical 2 L glass container equipped with a thermometer, cooling pipe, pH meter, and stirring blade. 25 g and 80 g of wax particle dispersion WA11 were added, 480 ml of ion-exchanged water was added, and the mixture was mixed for 10 min using a homogenizer (manufactured by IKA: Ultra Turrax T25) to prepare a mixed particle dispersion.
Thereafter, 1N NaOH was added to the obtained mixed dispersion to adjust the pH to 11.5, and then 280 g of a 23 wt% magnesium sulfate aqueous solution was added and stirred for 10 min. Thereafter, the temperature was raised from 20 ° C. to 90 ° C. at a rate of 1 ° C./min, followed by heat treatment for 1.5 hours to obtain core particles. The obtained core particle dispersion had a pH of 9.1. The pH of the core particle dispersion was adjusted to 6 and heated for 1 hour.
Thereafter, 110 g of a shell resin particle dispersion RH4 having a pH adjusted to 8 was added in a state where the water temperature was 92 ° C., and heat treatment was performed for 3.5 hours after completion of the dropping to obtain particles in which shell resin particles were fused. .
Then, after cooling, the reaction product (toner base) was filtered, washed with ion exchange water, and then the obtained toner base was dried at 40 ° C. for 6 hours by a fluid dryer.
The toner bases B1 to B10 were experimentally evaluated by changing the core resin particle dispersion, the pigment particle dispersion, the shell resin particle dispersion, and the like based on the conditions of B1. Table 18 shows the composition of each toner matrix prepared as an example of toner matrix preparation.
(表19)に作成されたトナー母体において得られた特性を示す。d50(μm)はトナー母体粒子の体積平均粒径、体積変動係数を示す。 Table 19 shows the characteristics obtained with the toner base prepared. d50 (μm) represents the volume average particle diameter and volume variation coefficient of the toner base particles.
樹脂粒子と、顔料粒子及びワックス粒子とを凝集、融着させてコア粒子を製造する過程で、顔料微粒子およびワックス微粒子が樹脂粒子に囲まれてコア粒子に取り込まれているかどうかの確認は、凝集、融着反応中の反応液を一定時間おきに取り出し、遠心分離にかけることにより、判断できる。顔料粒子およびワックス粒子がコア粒子に取り込まれていれば、反応液は遠心分離にかけると、固液2層に分かれ、上澄み液は無色透明になる。ワックス粒子がコア粒子に取り込まれていない場合は、上澄み液が白濁する。また、顔料粒子がコア粒子に取り込まれていない場合は、上澄み液が顔料の色相を示す。
コア粒子の凝集性は、コア粒子凝集反応中にサンプリングした分散液は等量のイオン交換水で希釈した後、試験管に入れ、遠心分離器に3000min−1で5分間かけた。遠心分離した上澄み液の濁度を目視で判断した状態を示している。
B1〜B5、B8〜B10は1.5時間(h)〜3時間(h)で上澄み液が透明となり、小粒径で粒度分布の狭い粒子が得られている。図12、図13にB1及びB2のコア粒子のSEM像を示す。コア粒子は顔料粒子が取り残されている状態ではなく、その表面も均質で平滑性が得られている。
B6、B7は7時間の凝集反応でも顔料の凝集が進行せず、上澄み液はマゼンタ色の濁りが残った。図14、図15にB6及びB7のコア粒子のSEM像を示す。コア粒子に凝集されていない顔料粒子が表面に残っており、またコア粒子の表面がデコボコで平滑性に乏しく、粒子形成が不良である。顔料粒子の凝集性の不均一の影響と思われる、
(6)外添剤
次に、外添剤の例について述べる。(表20)は、本実施例で使用した外添剤(S1〜S4)について、それぞれの材料及びその特性を示す。
In the process of agglomerating and fusing resin particles, pigment particles, and wax particles to produce core particles, it is confirmed whether pigment particles and wax particles are surrounded by resin particles and taken into the core particles. It can be determined by taking out the reaction solution during the fusion reaction at regular intervals and centrifuging it. If pigment particles and wax particles are taken into the core particles, the reaction solution is separated into two layers of solid and liquid when centrifuged, and the supernatant becomes colorless and transparent. When the wax particles are not taken into the core particles, the supernatant liquid becomes cloudy. When the pigment particles are not taken into the core particles, the supernatant liquid shows the hue of the pigment.
For the coagulation property of the core particles, the dispersion sampled during the core particle aggregation reaction was diluted with an equal amount of ion-exchanged water, placed in a test tube, and placed in a centrifuge for 5 minutes at 3000 min- 1 . It shows a state in which the turbidity of the centrifuged supernatant is visually determined.
In B1 to B5 and B8 to B10, the supernatant liquid becomes transparent in 1.5 hours (h) to 3 hours (h), and particles having a small particle size and a narrow particle size distribution are obtained. 12 and 13 show SEM images of the core particles of B1 and B2. The core particles are not in a state where the pigment particles are left behind, and the surfaces thereof are uniform and smooth.
In B6 and B7, the aggregation of the pigment did not proceed even in the aggregation reaction for 7 hours, and the supernatant liquid remained magenta. 14 and 15 show SEM images of B6 and B7 core particles. Pigment particles that are not aggregated in the core particles remain on the surface, and the surface of the core particles is uneven and poor in smoothness, resulting in poor particle formation. It seems to be due to the non-uniform effect of the cohesiveness of the pigment particles.
(6) External additives Next, examples of external additives will be described. (Table 20) shows each material and its characteristic about the external additive (S1-S4) used by the present Example.
処理材料1と処理材料2の複数種で処理しているものは、()に各処理材料の配合重量割合を示している。“5分値”及び“30分値”は帯電量([μC/g])を表わし、これらは、ノンコートのフェライトキャリアとの摩擦帯電のブローオフ法により測定した。具体的には、25℃45RH%の環境下で、100mlのポリエチレン容器にキャリア50gとシリカなど0.1gを混合し、縦回転にて100min−1の速度で5分、30分間攪拌した後、0.3g採取し、窒素ガス1.96×104[Pa]で1分間ブローして測定した。 In the case of processing with a plurality of types of the processing material 1 and the processing material 2, the blending weight ratio of each processing material is shown in (). “5-minute value” and “30-minute value” represent the charge amount ([μC / g]), which were measured by the blow-off method of frictional charge with an uncoated ferrite carrier. Specifically, in an environment of 25 ° C. and 45 RH%, 50 g of carrier and 0.1 g such as silica are mixed in a 100 ml polyethylene container, and stirred for 5 minutes and 30 minutes at a speed of 100 min −1 by longitudinal rotation. 0.3 g was collected and measured by blowing with nitrogen gas at 1.96 × 10 4 [Pa] for 1 minute.
なお、負帯電性では、5分値が−100〜−800μC/gで、30分の値が−50〜−600μC/gであることが好ましい。高い帯電量のシリカでは少量の添加量でこのような特性を発揮できる。
(7)トナーの組成及び外添処理
次に、トナーの組成及び外添処理例について述べる。(表21)は、トナーの作成例として作成した本発明に係るトナーについて、それぞれの材料組成を示す。なお、外添剤欄において外添剤を示す符号末尾の()内の値は、トナー母体100重量部に対する当該外添剤の配合量(重量部)を表わす。外添処理は(ヘンシェルミキサーFM20B、三井鉱山社製)において、攪拌羽根Z0S0型、回転数2000min−1、処理時間5min、投入量1kgで行った。
For negative chargeability, the 5-minute value is preferably −100 to −800 μC / g, and the 30-minute value is preferably −50 to −600 μC / g. A high charge amount of silica can exhibit such characteristics with a small amount of addition.
(7) Toner Composition and External Addition Processing Next, a toner composition and an example of external addition processing will be described. Table 21 shows the material composition of the toner according to the present invention prepared as a toner preparation example. In the external additive column, the value in parentheses at the end of the symbol indicating the external additive represents the blending amount (part by weight) of the external additive with respect to 100 parts by weight of the toner base. In the external addition process (Henschel mixer FM20B, manufactured by Mitsui Mining Co., Ltd.), stirring blade Z0S0 type, rotation speed 2000 min −1 , treatment time 5 min, and input amount 1 kg were performed.
図1は本実施例で使用したフルカラー画像形成用の画像形成装置の構成を示す断面図である。図1において、カラー電子写真プリンタの外装筐は省略している。転写ベルトユニット17は、転写ベルト12、弾性体よりなる第1色(イエロー)転写ローラ10Y、第2色(マゼンタ)転写ローラ10M、第3色(シアン)転写ローラ10C、第4色(ブラック)転写ローラ10K、アルミローラよりなる駆動ローラ11、弾性体よりなる第2転写ローラ14、第2転写従動ローラ13、転写ベルト12上に残ったトナー像をクリーニングするベルトクリーナブレード16、クリーナブレードに対向する位置にローラ15を設けている。このとき、第1色(Y)転写位置から第2色(M)転写位置までの距離は70mm(第2色(M)転写位置から第3色(C)転写位置、第3色(C)転写位置から第4色(K)転写位置も同様距離)、感光体の周速度は125mm/sである。 FIG. 1 is a cross-sectional view showing a configuration of an image forming apparatus for forming a full-color image used in this embodiment. In FIG. 1, the outer casing of the color electrophotographic printer is omitted. The transfer belt unit 17 includes a transfer belt 12, a first color (yellow) transfer roller 10Y made of an elastic body, a second color (magenta) transfer roller 10M, a third color (cyan) transfer roller 10C, and a fourth color (black). Transfer roller 10K, drive roller 11 made of aluminum roller, second transfer roller 14 made of elastic body, second transfer driven roller 13, belt cleaner blade 16 for cleaning the toner image remaining on the transfer belt 12, and opposed to the cleaner blade A roller 15 is provided at a position to be used. At this time, the distance from the first color (Y) transfer position to the second color (M) transfer position is 70 mm (second color (M) transfer position to third color (C) transfer position, third color (C). The fourth color (K) transfer position is the same distance from the transfer position), and the peripheral speed of the photosensitive member is 125 mm / s.
転写ベルト12は、絶縁性ポリカーボネート樹脂中に導電性のフィラーを混練して押出機にてフィルム化して用いる。本実施例では、絶縁性樹脂としてポリカーボネート樹脂(たとえば三菱ガス化学製,ユーピロンZ300)95重量部に、導電性カーボン(たとえばケッチェンブラック)5重量部を加えてフィルム化したものを用いた。また、表面にフッ素樹脂をコートし、厚みは約100μm、体積抵抗は107〜1012Ω・cm、表面抵抗は107〜1012Ω/□である。ドット再現性を向上させるためもある。転写ベルト12の長期使用による弛みや,電荷の蓄積を有効に防止できるようにするためであり、表面をフッ素樹脂でコートしているのは、長期使用による転写ベルト表面へのトナーフィルミングを有効に防止できるようにするためである。体積抵抗が107Ω・cmよりも小さいと、再転写が生じ易く、一方、1012Ω・cmよりも大きいと転写効率が悪化する。 The transfer belt 12 is used by kneading a conductive filler in an insulating polycarbonate resin and forming a film with an extruder. In the present example, a film obtained by adding 5 parts by weight of conductive carbon (for example, ketjen black) to 95 parts by weight of polycarbonate resin (for example, Iupilon Z300, manufactured by Mitsubishi Gas Chemical) as the insulating resin was used. Further, the surface is coated with a fluororesin, the thickness is about 100 μm, the volume resistance is 10 7 to 10 12 Ω · cm, and the surface resistance is 10 7 to 10 12 Ω / □. This is also for improving dot reproducibility. This is to effectively prevent slack and charge accumulation due to long-term use of the transfer belt 12, and the coating of the surface with a fluororesin is effective for toner filming on the surface of the transfer belt after long-term use. This is to prevent it. If the volume resistance is less than 10 7 Ω · cm, retransfer is likely to occur, whereas if it is greater than 10 12 Ω · cm, the transfer efficiency deteriorates.
第1転写ローラは外径8mmのカーボン導電性の発泡ウレタンローラで、抵抗値は102〜106Ωである。第1転写動作時には、第1転写ローラ10は、転写ベルト12を介して感光体1に1.0〜9.8(N)の押圧力で圧接され、感光体上のトナーがベルト上に転写される。抵抗値が102Ωよりも小さいと、再転写が生じ易い。106Ωよりも大きいと転写不良が生じ易くなる。1.0(N)よりも小さいと転写不良を生じ、9.8(N)よりも大きいと転写文字抜けが生じる。 The first transfer roller is a carbon conductive urethane foam roller having an outer diameter of 8 mm, and the resistance value is 10 2 to 10 6 Ω. During the first transfer operation, the first transfer roller 10 is pressed against the photoreceptor 1 with a pressing force of 1.0 to 9.8 (N) via the transfer belt 12, and the toner on the photoreceptor is transferred onto the belt. Is done. If the resistance value is smaller than 10 2 Ω, retransfer is likely to occur. If it exceeds 10 6 Ω, transfer defects are likely to occur. If it is less than 1.0 (N), transfer defects occur, and if it is greater than 9.8 (N), transfer character omission occurs.
第2転写ローラ14は外径10mmのカーボン導電性の発泡ウレタンローラで、抵抗値は102〜106Ωである。第2転写ローラ14は、転写ベルト12及び紙、OHP等の転写媒体19とを介して転写ローラ13に圧接される。この転写ローラ13は転写ベルト12に従動回転可能に構成している。第2次転写での第2転写ローラ14と対向転写ローラ13とは5.0〜21.8(N)の押圧力で圧接され、紙等の記録材上19に転写ベルトからトナーが転写される。抵抗値が102Ωよりも小さいと、再転写が生じ易い。106Ωよりもおおきと転写不良が生じ易くなる。5.0(N)よりも小さいと転写不良となり、21.8(N)よりも大きいと負荷が大きくなり、ジッタが出やすくなる。 The second transfer roller 14 with carbon conductive urethane foam roller having an outer diameter of 10 mm, the resistance value is 10 2 to 10 6 Omega. The second transfer roller 14 is pressed against the transfer roller 13 via the transfer belt 12 and a transfer medium 19 such as paper or OHP. The transfer roller 13 is configured to be driven to rotate by the transfer belt 12. In the second transfer, the second transfer roller 14 and the counter transfer roller 13 are pressed against each other with a pressing force of 5.0 to 21.8 (N), and the toner is transferred from the transfer belt onto the recording material 19 such as paper. The If the resistance value is smaller than 10 2 Ω, retransfer is likely to occur. Larger transfer defects are more likely to occur than 10 6 Ω. If it is smaller than 5.0 (N), transfer failure occurs. If it is larger than 21.8 (N), the load increases and jitter tends to occur.
イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、黒(K)の各色用の4組の像形成ユニット18Y、18M、18C、18Kが、図のように直列状に配置されている。 Four sets of image forming units 18Y, 18M, 18C, and 18K for each color of yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K) are arranged in series as shown in the figure.
各像形成ユニット18Y、18M、18C、18K、中に入れた現像剤を除きそれぞれ同じ構成部材よりなるので、説明を簡略化するためY用の像形成ユニット18Yについて説明し、他色用のユニットの説明については省略する。 Each of the image forming units 18Y, 18M, 18C, and 18K is composed of the same constituent members except for the developer contained therein, so that the Y image forming unit 18Y will be described to simplify the description, and the units for other colors The description of is omitted.
像形成ユニットは以下のように構成されている。1は感光体、3は画素レーザ信号光、4は内部に1200ガウスの磁力を有する磁石を有するアルミよりなる外径10mmの現像ロ−ラで、感光体とギャップ0.3mmで対向し、矢印の方向に回転する。6は攪拌ローラで現像器内のトナーとキャリアを攪拌し、現像ローラへ供給する。キャリアとトナーの配合比を透磁率センサーにより読み取り(図示せず)、トナーホッパー(図示せず)から適時供給される構成である。5は金属製の磁性ブレードで現像ローラ上に現像剤の磁気フ゛ラシ層を規制する。現像剤量は150g投入している。ギャップは0.4mmとした。電源は、省略しているが、現像ローラ4には−500Vの直流と、1.5kV(p−p)、周波数6kHzの交流電圧が印加される。感光体と現像ローラ間の周速度比は1:1.6とした。またトナーとキャリアの混合比は93:7とし、現像器中の現像剤量は150gで行った。 The image forming unit is configured as follows. 1 is a photosensitive member, 3 is a pixel laser signal light, 4 is a developing roller having an outer diameter of 10 mm made of aluminum having a magnet having a magnetic force of 1200 gauss, and is opposed to the photosensitive member with a gap of 0.3 mm. Rotate in the direction of. 6 is a stirring roller that stirs the toner and carrier in the developing device and supplies them to the developing roller. The composition ratio of the carrier and the toner is read by a magnetic permeability sensor (not shown) and is supplied from a toner hopper (not shown) in a timely manner. A metal magnetic blade 5 regulates the magnetic brush layer of the developer on the developing roller. The developer amount is 150 g. The gap was 0.4 mm. Although the power supply is omitted, a DC voltage of −500 V and an AC voltage of 1.5 kV (pp) and a frequency of 6 kHz are applied to the developing roller 4. The peripheral speed ratio between the photoreceptor and the developing roller was 1: 1.6. The mixing ratio of toner and carrier was 93: 7, and the developer amount in the developing unit was 150 g.
2はエピクロルヒドリンゴムよりなる外径10mmの帯電ローラで直流バイアス−1.2kVが印加される。感光体1表面を−600Vに帯電する。8はクリーナ、9は廃トナーボックス、7は現像剤である。 A charging roller 2 having an outer diameter of 10 mm made of epichlorohydrin rubber is applied with a DC bias of -1.2 kV. The surface of the photoreceptor 1 is charged to −600V. 8 is a cleaner, 9 is a waste toner box, and 7 is a developer.
紙搬送は転写ユニット17の下方から搬送され、転写ベルト12と第2転写ローラ14との圧接されたニップ部に紙給送ローラ(図示せず)により紙19が送られてくるように、紙搬送路が形成されている。 The paper is transported from below the transfer unit 17 so that the paper 19 is fed by a paper feed roller (not shown) to the nip portion where the transfer belt 12 and the second transfer roller 14 are pressed. A conveyance path is formed.
転写ベルト12上のトナーは第2転写ローラ14に印加された+1000Vにより紙19に転写され、定着ローラ201、加圧ローラ202、定着ベルト203、加熱媒体ローラ204、インダクションヒータ部205から構成される定着部に搬送され、ここで定着される。 The toner on the transfer belt 12 is transferred to the paper 19 by +1000 V applied to the second transfer roller 14, and includes a fixing roller 201, a pressure roller 202, a fixing belt 203, a heating medium roller 204, and an induction heater unit 205. It is conveyed to the fixing unit and fixed there.
図2にその定着プロセス図を示す。定着ローラ201とヒートローラ204との間にベルト203がかけられている。定着ローラ201と加圧ローラ202との間に所定の加重がかけられており、ベルト203と加圧ローラ202との間でニップが形成される。ヒートローラ204の外部周面にはフェライトコア206、とコイル207よりなるインダクションヒータ部205が設けられ、外面には温度センサー208が配置されている。 FIG. 2 shows the fixing process. A belt 203 is placed between the fixing roller 201 and the heat roller 204. A predetermined load is applied between the fixing roller 201 and the pressure roller 202, and a nip is formed between the belt 203 and the pressure roller 202. An induction heater unit 205 including a ferrite core 206 and a coil 207 is provided on the outer peripheral surface of the heat roller 204, and a temperature sensor 208 is provided on the outer surface.
ベルトは30μmのNiを基体としてその上にシリコーンゴムを150μm、さらにその上にPFAチューブ30μmの重ねあわせた構成である。 The belt has a structure in which 30 μm of Ni is used as a base, silicone rubber is 150 μm thereon, and further, PFA tube is 30 μm.
加圧ローラ202は加圧バネ209により定着ローラ201に押しつけられている。トナー210を有する記録材19は、案内板211に沿って動く。 The pressure roller 202 is pressed against the fixing roller 201 by a pressure spring 209. The recording material 19 having the toner 210 moves along the guide plate 211.
定着部材としての定着ローラ201は、長さが250mm、外径が14mm、厚さ1mmのアルミニウム製中空ローラコア金213の表面に、JIS規格によるゴム硬度(JIS−A)が20度のシリコーンゴムからなる厚さ3mmの弾性層214を設けている。この上にシリコーンゴム層215が3mmの厚みで形成され外径が約26mmとなっている。図示しない駆動モータから駆動力を受けて125mm/sで回転する。 The fixing roller 201 as a fixing member is made of silicon rubber having a rubber hardness (JIS-A) of 20 degrees according to JIS standard on the surface of an aluminum hollow roller core metal 213 having a length of 250 mm, an outer diameter of 14 mm, and a thickness of 1 mm. An elastic layer 214 having a thickness of 3 mm is provided. A silicone rubber layer 215 is formed thereon with a thickness of 3 mm and has an outer diameter of about 26 mm. It receives a driving force from a driving motor (not shown) and rotates at 125 mm / s.
ヒートローラ204は肉厚1mm、外径20mmの中空パイプからなっている。定着ベルト表面温度はサーミスタを用いて表面温度170度に制御した。 The heat roller 204 is a hollow pipe having a thickness of 1 mm and an outer diameter of 20 mm. The surface temperature of the fixing belt was controlled to 170 ° using a thermistor.
加圧部材としての加圧ローラ202は、長さが250mm、外径20mmである。これは外径16mm、厚さ1mmのアルミニウムからなる中空ローラコア金216の表面にJIS規格によるゴム硬度(JIS−A)が55度のシリコーンゴムからなる厚さ2mmの弾性層217を設けている。この加圧ローラ202は、回転可能に設置されており、片側147Nのバネ加重のバネ209によって定着ローラ201との間で幅5.0mmのニップ幅を形成している。 The pressure roller 202 as a pressure member has a length of 250 mm and an outer diameter of 20 mm. This is provided with a 2 mm thick elastic layer 217 made of silicone rubber having a rubber hardness (JIS-A) of 55 degrees according to JIS standard on the surface of a hollow roller core metal 216 made of aluminum having an outer diameter of 16 mm and a thickness of 1 mm. The pressure roller 202 is rotatably installed, and a nip width of 5.0 mm is formed between the pressure roller 202 and the fixing roller 201 by a spring-loaded spring 209 on one side 147N.
以下、動作について説明する。フルカラーモードではY,M,C,Kのすべての第一転写ローラ10が押し上げられ、転写ベルト12を介して像形成ユニットの感光体1を押圧している。この時第一転写ローラには+800Vの直流バイアスが印加される。画像信号がレーザ光3から送られ、帯電ローラ2により表面が帯電された感光体1に入射し、静電潜像が形成される。感光体1と接触し回転する現像ローラ4上のトナーが感光体1に形成された静電潜像を顕像化する。 The operation will be described below. In the full color mode, all of the first transfer rollers 10 of Y, M, C, and K are pushed up and press the photoreceptor 1 of the image forming unit via the transfer belt 12. At this time, a DC bias of +800 V is applied to the first transfer roller. An image signal is sent from the laser beam 3 and is incident on the photoreceptor 1 whose surface is charged by the charging roller 2 to form an electrostatic latent image. The toner on the developing roller 4 that rotates in contact with the photoreceptor 1 visualizes the electrostatic latent image formed on the photoreceptor 1.
このとき像形成ユニット18Yの像形成の速度(感光体の周速に等しい125mm/s)と転写ベルト12の移動速度は感光体速度が転写ベルト速度よりも0.5〜1.5%遅くなるように設定されている。 At this time, the image forming speed of the image forming unit 18Y (125 mm / s equal to the peripheral speed of the photoconductor) and the moving speed of the transfer belt 12 are 0.5 to 1.5% slower than the transfer belt speed. Is set to
像形成工程により、Yの信号光3Yが像形成ユニット18Yに入力され、Yトナーによる像形成が行われる。像形成と同時に第1転写ローラ10Yの作用で、Yトナー像が感光体1Yから転写ベルト12に転写される。このとき第1転写ローラ10Yには+800Vの直流電圧を印加した。 In the image forming process, the Y signal light 3Y is input to the image forming unit 18Y, and image formation with Y toner is performed. Simultaneously with the image formation, the first transfer roller 10Y causes the Y toner image to be transferred from the photoreceptor 1Y to the transfer belt 12. At this time, a DC voltage of +800 V was applied to the first transfer roller 10Y.
第1色(Y)第一転写と第2色(M)第一転写間のタイムラグを持たせて、Mの信号光3Mが像形成ユニット18Mに入力され、Mトナーによる像形成が行われ、像形成と同時に第1転写ローラ10Mの作用で、Mトナー像が感光体1Mから転写ベルト12に転写される。このとき第一色(Y)トナーが形成されている上にMトナーが転写される。同様にC(シアン)、K(ブラック)トナーによる像形成が行われ、像形成と同時に第1転写ローラ10C、10Kの作用で、YMCKトナー像が転写ベルト12上に形成される。いわゆるタンデム方式と呼ばれる方式である。 With a time lag between the first color (Y) first transfer and the second color (M) first transfer, M signal light 3M is input to the image forming unit 18M, and image formation with M toner is performed. Simultaneously with the image formation, the M toner image is transferred from the photosensitive member 1M to the transfer belt 12 by the action of the first transfer roller 10M. At this time, the first color (Y) toner is formed and the M toner is transferred. Similarly, image formation with C (cyan) and K (black) toners is performed, and simultaneously with image formation, a YMCK toner image is formed on the transfer belt 12 by the action of the first transfer rollers 10C and 10K. This is a so-called tandem method.
転写ベルト12上には4色のトナー像が位置的に合致して重ね合わされカラー像が形成された。最後のKトナー像の転写後、4色のトナー像はタイミングを合わせて給紙カセット(図示せず)から送られる紙19に、第2転写ローラ14の作用で一括転写される。このとき転写ローラ13は接地し、第2転写ローラ14には+1kVの直流電圧を印加した。紙に転写されたトナー像は定着ローラ対201・202により定着された。紙はその後排出ローラ対(図示せず)を経て装置外に排出された。中間転写ベルト12上に残った転写残りのトナーは、クリーニングブレード16の作用で清掃され次の像形成に備えた。
(画像出し評価例)
次に、トナー及び二成分現像剤についての画像出し評価の例について述べる。ここでは、画像形成装置を用い、トナーとキャリアとの混合比率を変えた数種の二成分現像剤について、それぞれA4版出力で10万枚のランニング耐久試験を行って、帯電量及び画像濃度を測定すると共に、出力サンプルにおける非画像部での地かぶり、全面ベタ画像での均一性、及び転写性(転写時の文字飛び・逆転写・転写中抜け)、並びにトナーフィルミングについて評価した。画像濃度(ID)評価はMacbeth Division of Kollmorgen Instruments Corporate製の反射濃度計 RD−914を用いて黒ベタ部を測定した。
On the transfer belt 12, toner images of four colors are positioned and overlapped to form a color image. After the transfer of the last K toner image, the four color toner images are collectively transferred to the paper 19 fed from a paper feed cassette (not shown) at the same time by the action of the second transfer roller 14. At this time, the transfer roller 13 was grounded, and a DC voltage of +1 kV was applied to the second transfer roller 14. The toner image transferred to the paper was fixed by a pair of fixing rollers 201 and 202. The paper was then discharged out of the apparatus through a pair of discharge rollers (not shown). The residual transfer toner remaining on the intermediate transfer belt 12 was cleaned by the action of the cleaning blade 16 to prepare for the next image formation.
(Example of image evaluation)
Next, an example of image output evaluation for toner and two-component developer will be described. Here, an image forming apparatus is used, and several kinds of two-component developers with different mixing ratios of toner and carrier are subjected to a running durability test of 100,000 sheets each with A4 plate output to determine the charge amount and the image density. In addition to the measurement, the ground fog in the non-image area in the output sample, the uniformity in the entire solid image, the transferability (character skipping during transfer, reverse transfer, transfer omission), and toner filming were evaluated. Image density (ID) evaluation measured the black solid part using the reflection densitometer RD-914 made from Macbeth Division of Kollmorgen Instruments Corporate.
なお、帯電量は、フェライトキャリアとの摩擦帯電のブローオフ法により測定した。具体的には、25℃、相対湿度45%RHの環境下で、耐久性評価のサンプルを0.3g採取し、窒素ガス1.96×104Paで1分間ブローして測定した。
(表22)は、本実施例で使用した二成分現像剤(DB1〜DB10)のそれぞれについて、二成分現像剤としてのトナーとキャリアの構成、及びA4版の用紙で10万枚ランニング耐久試験を実施し評価した結果を示す。
The charge amount was measured by the blow-off method of frictional charging with the ferrite carrier. Specifically, 25 ° C., under an environment with a relative humidity of 45% RH, a sample of the durability evaluation was 0.3g collected was measured by blowing for 1 minute in a nitrogen gas 1.96 × 10 4 Pa.
(Table 22) shows, for each of the two-component developers (DB1 to DB10) used in this example, a configuration of toner and carrier as the two-component developer, and 100,000 sheets running durability test with A4 size paper. Results of implementation and evaluation are shown.
カブリレベルは、SpectrolinoSpectroScanにより、0.01以下であればより良好なレベル“A”、0.01よりも大きく、0.03以下であればややカブリが増加した程度のレベル“B”、0.03よりも大きいと問題あるレベル“C”を表わす。
全面ベタ画像均一性においては、A4サイズにおける全面にベタ画像サンプルを取ったときに、部分的に画像濃度に変化が少なく画像濃度差が小さいレベルであれば“A”、“A”の比べて画像濃度差がやや見られる程度のレベルであれば“B”、部分的に画像濃度の差が目立つレベルであれば“C”で表わす。
転写時の文字飛びにおいては、「轟、議、魏」の文字を印写したとき、線の周辺に存在するトナーの状態で評価し、線の周辺に存在するトナーが少なくレベルであれば“A”、線の周辺にトナーが少し存在するレベルであれば“B”、線の周辺に存在するトナーが多いレベルであれば“C”で表わす。
逆転写は、2色以上の画像サンプルを印字した時、1色目の色のトナーが感光体から転写ベルトに転写された後、2色目の色のトナーが感光体から転写ベルトに転写される際、1色目の色のトナーの一部が2色目の感光体に付着してしまう現象をいう。評価は、その1色目のトナーが2色目の感光体に付着してクレーニングブレードで感光体から除去され、廃トナーボックスに回収されるトナーの量を目視して評価する。1色目のトナーと2色目のトナーがほとんど混ざっていなければ“A”、1色目のトナーと2色目のトナーがやや混ざっているレベルであれば“B”、混ざっているのが明らかには分かれば“C”、で表わす。
転写中抜けにおいては、線が交差するパターン「+」を印字し、この交点においてトナーの存在状態を評価する。交点においてトナーが存在しているレベルであれば“A”、交点においてトナーの不存在の部分が少しあるレベルであれば“B”、交点においてトナーが存在しない状態であれば“C”で表わす。
本発明に係るトナーを使用した二成分現像剤DB1〜DB5、DB8〜DB10は、A4版の用紙(Panasonic指定紙(104g/m2))で10万枚ランニング耐久試験を実施した。ランニング試験前後での画像濃度について、画像濃度は1.35以上と変化が少なく安定した特性を示した。感光体上へのトナーフィルミングについて、いずれも、実用上問題ないレベルであった。なお、転写ベルトへのトナーフィルミングも実用上問題ないレベルであった。そして、転写ベルトのクリーニング不良も未発生であった。そして、3色が重なったフルカラー画像においても、定着ベルトへの紙の巻付きも発生しなかった。
When the fog level is 0.01 or less, the fog level is a better level “A”, and when the fog level is 0.01 or less and 0.03 or less, the fog level is slightly increased “B”. If it is greater than 03, it indicates a problematic level “C”.
As for the uniformity of the entire solid image, when a solid image sample is taken on the entire surface in A4 size, if the image density partially changes and the image density difference is small, the comparison between “A” and “A”. If the image density difference is a level that can be seen a little, "B" is indicated, and if the image density difference is partially noticeable, it is indicated by "C".
For character skipping at the time of transfer, when the characters “轟, 議, 魏” are printed, evaluation is performed with the state of toner present around the line. If the toner present around the line is low and the level is “ “A” is indicated by “B” if the toner level is slightly present around the line, and “C” if the toner level is high near the line.
In reverse transfer, when two or more color image samples are printed, the first color toner is transferred from the photoconductor to the transfer belt, and then the second color toner is transferred from the photoconductor to the transfer belt. A phenomenon in which part of the first color toner adheres to the second color photoconductor. In the evaluation, the toner of the first color adheres to the photoconductor of the second color, is removed from the photoconductor by the craning blade, and the amount of toner collected in the waste toner box is visually evaluated. “A” if the first and second color toners are hardly mixed, “B” if the first and second color toners are slightly mixed, and clearly mixed. For example, “C”.
In the middle of transfer, a pattern “+” where lines intersect is printed, and the presence state of toner is evaluated at this intersection. If the level at which the toner is present at the intersection, “A” is indicated, “B” if the level at which there is no toner at the intersection is “B”, and “C” if no toner is present at the intersection. .
The two-component developers DB1 to DB5 and DB8 to DB10 using the toner according to the present invention were subjected to a 100,000 sheet running durability test on A4 size paper (Panasonic designated paper (104 g / m 2 )). Regarding the image density before and after the running test, the image density showed a stable characteristic with little change of 1.35 or more. The toner filming on the photoconductor was at a level where there was no practical problem. In addition, toner filming on the transfer belt was at a level causing no practical problem. Further, no transfer belt cleaning failure occurred. Even in a full-color image in which the three colors overlap, no paper wrapping around the fixing belt occurred.
また、非画像部かぶり及び全面ベタ画像均一性について、本発明に係る二成分現像剤は非画像部の地かぶりの発生もなく、トナーの飛び散りなどがなく、高解像度であった。そして、現像時の全面ベタ画像を取ったときの均一性も良好であった。転写性(転写時の文字飛び・逆転写・転写中抜け)についても、中抜けなどは実用上問題ないレベルであった。そして、3色が重なったフルカラー画像においても、転写不良は発生しなかった。なお、転写効率は95%程度を示した。
一方、DB6、DB7は粒度分布が広く、均一性に欠ける粒子の影響を思われる、カブリの増加、転写性の低下等が生じている。
定着性、非オフセット性、高温貯蔵安定性、定着ベルトへの紙の巻付き性についての評価結果を(表23)に示す。表中、“A”は評価の結果が良好であり、高温での放置後熱凝集が生じず、粉体状態を保っていることを示す。“B”は評価のレベルがAに比べてやや劣るが、30g/cm2以上の少しの荷重で凝集がほぐれることを示す。“C”は問題があり、高温での放置後、凝集塊の状態となりで300g/cm2以上の荷重をかけないと塊が崩落しないことを表わす。ここでは、付着量1.2mg/cm2のベタ画像をプロセス速度125mm/s、オイルを塗布しないベルトを用いた定着装置にて、A4版の用紙(Panasonic指定紙(104g/m2))で、最低定着温度及び高温でのオフセット現象発生温度を測定した。また、高温状態での貯蔵安定性試験は、50℃、24時間の放置後のトナーの状態を評価した。なお、OHP用フィルム透過率は、分光光度計U−3200(日立製作所)で、700nmの光の透過率を測定した。
Further, with respect to the non-image area fogging and the entire surface solid image uniformity, the two-component developer according to the present invention was free from the occurrence of ground fogging in the non-image area, and did not scatter toner, and had high resolution. Further, the uniformity when taking the entire solid image at the time of development was also good. With regard to transferability (character skipping during transfer, reverse transfer, and transfer skipping), skipping and the like were at a level that has no practical problem. In addition, no transfer failure occurred even in a full-color image in which the three colors overlapped. The transfer efficiency was about 95%.
On the other hand, DB6 and DB7 have a wide particle size distribution, which may be affected by particles lacking in uniformity, increase in fog, decrease in transferability, and the like.
Table 23 shows the evaluation results for the fixing property, non-offset property, high-temperature storage stability, and paper wrapping property around the fixing belt. In the table, “A” indicates that the evaluation result is good, thermal aggregation does not occur after standing at high temperature, and the powder state is maintained. “B” indicates that the evaluation level is slightly inferior to that of A, but the aggregation is loosened by a small load of 30 g / cm 2 or more. “C” indicates that there is a problem, and after standing at a high temperature, the agglomerates are formed and the agglomerates do not collapse unless a load of 300 g / cm 2 or more is applied. Here, coating weight 1.2 mg / cm 2 of the solid image process speed 125 mm / s, the oil in the fixing device using the belt which is not coated, in A4 size paper (Panasonic designated paper (104g / m 2)) The minimum fixing temperature and the temperature at which the offset phenomenon occurred at a high temperature were measured. Further, in the storage stability test at a high temperature, the state of the toner after being left at 50 ° C. for 24 hours was evaluated. The film transmittance for OHP was measured with a spectrophotometer U-3200 (Hitachi, Ltd.) for the transmittance of 700 nm light.
定着性評価において、TB1〜TB5、TB8〜10では、140℃以下の低温定着性、205℃以上の高温非オフセット性を示した。また高温貯蔵安定性も良好であった。TB6、TB7は低温定着性、高温非オフセット性が他のトナーよりも低下する傾向にある。顔料粒子の分散状態がワックスの分散性に影響を与えているものと思われる。 In the fixability evaluation, TB1 to TB5 and TB8 to 10 showed a low temperature fixability of 140 ° C. or lower and a high temperature non-offset property of 205 ° C. or higher. The high-temperature storage stability was also good. In TB6 and TB7, the low-temperature fixability and the high-temperature non-offset property tend to be lower than those of other toners. It seems that the dispersion state of the pigment particles affects the dispersibility of the wax.
本発明は、感光体を使用した電子写真方式以外でも、ダイレクトに紙や、配線パターンとして基板上に導電性を有する物質を配合したトナーを付着させて印写する方式等にも有用である。 The present invention is useful not only for an electrophotographic system using a photoconductor but also for a system in which a paper or a toner containing a conductive material is directly deposited on a substrate as a wiring pattern.
1 感光体
2 帯電ローラ
3 レーザ信号光
4 現像ローラ
5 ブレード
10 第1転写ローラ
12 転写ベルト
13 駆動テンションローラ
14 第2転写ローラ
17 転写ベルトユニット
18B,18C,18M,18Y 像形成ユニット
18 像形成ユニット群
201 定着ローラ
202 加圧ローラ
203 定着ベルト
205 インダクションヒータ部
206 フェライトコア
207 コイル
801 外槽
802 堰板
803 回転体
806 シャフト
807 冷却水排出口
808 冷却水注入口
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Photoconductor 2 Charging roller 3 Laser signal light 4 Developing roller 5 Blade 10 1st transfer roller 12 Transfer belt 13 Drive tension roller 14 2nd transfer roller 17 Transfer belt unit 18B, 18C, 18M, 18Y Image forming unit 18 Image forming unit Group 201 Fixing roller 202 Pressure roller 203 Fixing belt 205 Induction heater unit 206 Ferrite core 207 Coil 801 Outer tank 802 Dam plate 803 Rotating body 806 Shaft 807 Cooling water discharge port 808 Cooling water injection port
Claims (32)
前記顔料粒子が、少なくともキナクリドン系顔料及びナフトール系顔料を含み、
前記キナクリドン系顔料と、前記ナフトール系顔料の重量配合比率が1:1〜1:9であり、
前記キナクリドン系顔料粒子を分散させた前記キナクリドン系顔料粒子分散液の体積粒径分布において、小粒径側から累積したときの体積粒径累積分布において、累積16%となる粒径をPQ16、累積50%となる粒径をPQ50、累積84%となる粒径をPQ84とすると、PQ16が20〜150nm、PQ50が40〜250nm、PQ84が350nm以下、PQ84/PQ16が1.2〜2.5であり、
前記ナフトール系顔料粒子を分散させた前記ナフトール系顔料粒子分散液の体積粒径分布において、小粒径側から累積したときの体積粒径累積分布において、累積16%となる粒径をPN16、累積50%となる粒径をPN50、累積84%となる粒径をPN84とすると、PN16が20〜150nm、PN50が40〜250nm、PN84が350nm以下、PN84/PN16が1.2〜2.5であることを特徴とするトナー。 Colored particles produced by mixing and aggregating at least a resin particle dispersion in which resin particles are dispersed, a pigment particle dispersion in which pigment particles are dispersed, and a wax particle dispersion in which wax particles are dispersed in an aqueous medium. A toner containing
The pigment particles include at least a quinacridone pigment and a naphthol pigment,
The weight blending ratio of the quinacridone pigment and the naphthol pigment is 1: 1 to 1: 9,
In the volume particle size distribution of the quinacridone pigment particle dispersion in which the quinacridone pigment particles are dispersed, in the volume particle size cumulative distribution when accumulated from the small particle size side, the particle size that becomes 16% cumulative is PQ16. Assuming that the particle size of 50% is PQ50 and the particle size of 84% cumulative is PQ84, PQ16 is 20 to 150 nm, PQ50 is 40 to 250 nm, PQ84 is 350 nm or less, and PQ84 / PQ16 is 1.2 to 2.5. Yes,
In the volume particle size distribution of the naphthol pigment particle dispersion in which the naphthol pigment particles are dispersed, the cumulative particle size distribution from the small particle size side is PN16. Assuming that the particle size of 50% is PN50 and the particle size of 84% is PN84, PN16 is 20 to 150 nm, PN50 is 40 to 250 nm, PN84 is 350 nm or less, and PN84 / PN16 is 1.2 to 2.5. A toner characterized by being.
前記ナフトール系顔料粒子を分散させた前記ナフトール系顔料粒子分散液の体積粒径分布において、小粒径側から累積したときの体積粒径累積分布において、累積16%となる粒径をPN16、累積50%となる粒径をPN50、累積84%となる粒径をPN84とすると、PN16が20〜80nm、PN50が40〜180nm、PN84が250nm以下、PN84/PN16が1.2〜2.0である請求項1記載のトナー。 In the volume particle size distribution of the quinacridone pigment particle dispersion in which the quinacridone pigment particles are dispersed, the volume particle size cumulative distribution when accumulated from the small particle size side is PQ16. Assuming that the particle size of 50% is PQ50 and the particle size of 84% cumulative is PQ84, PQ16 is 20 to 80 nm, PQ50 is 40 to 180 nm, PQ84 is 250 nm or less, and PQ84 / PQ16 is 1.2 to 2.0. Yes,
In the volume particle size distribution of the naphthol pigment particle dispersion in which the naphthol pigment particles are dispersed, the cumulative particle size distribution from the small particle size side is PN16. PN50 is 50 to 80 nm, PN50 is 40 to 180 nm, PN84 is 250 nm or less, and PN84 / PN16 is 1.2 to 2.0. The toner according to claim 1.
前記ナフトール系顔料粒子を分散させた前記ナフトール系顔料粒子分散液の体積粒径分布において、小粒径側から累積したときの体積粒径累積分布において、累積16%となる粒径をPN16、累積50%となる粒径をPN50、累積84%となる粒径をPN84とすると、PN16が20〜60nm、PN50が40〜120nm、PN84が220nm以下、PN84/PN16が1.2〜1.8である請求項1記載のトナー。 In the volume particle size distribution of the quinacridone pigment particle dispersion in which the quinacridone pigment particles are dispersed, the volume particle size cumulative distribution when accumulated from the small particle size side is PQ16. Assuming that the particle size of 50% is PQ50 and the particle size of 84% cumulative is PQ84, PQ16 is 20 to 60 nm, PQ50 is 40 to 120 nm, PQ84 is 220 nm or less, and PQ84 / PQ16 is 1.2 to 1.8. Yes,
In the volume particle size distribution of the naphthol pigment particle dispersion in which the naphthol pigment particles are dispersed, the cumulative particle size distribution from the small particle size side is PN16. Assuming that the particle size of 50% is PN50 and the particle size of 84% is PN84, PN16 is 20 to 60 nm, PN50 is 40 to 120 nm, PN84 is 220 nm or less, and PN84 / PN16 is 1.2 to 1.8. The toner according to claim 1.
前記ナフトール系顔料粒子を分散させた前記ナフトール系顔料粒子分散液において、非イオン系界面活性剤及びアニオン系界面活性剤を、重合配合比1:1〜5:1で含み、
前記ナフトール系顔料粒子分散液における非イオン系界面活性剤の重量配合量が、前記キナクリドン系顔料粒子分散液における非イオン系界面活性剤の1.1〜5倍である請求項1〜3いずれか記載のトナー。 In the quinacridone pigment particle dispersion in which the quinacridone pigment particles are dispersed, a nonionic surfactant and an anionic surfactant are included at a polymerization blend ratio of 1: 1 to 5: 1, and
In the naphthol pigment particle dispersion in which the naphthol pigment particles are dispersed, a nonionic surfactant and an anionic surfactant are included at a polymerization blending ratio of 1: 1 to 5: 1.
The weight blending amount of the nonionic surfactant in the naphthol pigment particle dispersion is 1.1 to 5 times that of the nonionic surfactant in the quinacridone pigment particle dispersion. The toner described.
前記混合液に、凝集剤を添加し、前記樹脂粒子、前記顔料粒子及び前記ワックス粒子を凝集して着色粒子を生成する工程を有するトナーの製造方法であって、
前記顔料粒子が、少なくともキナクリドン系顔料及びナフトール系顔料を含み、
前記キナクリドン系顔料と、前記ナフトール系顔料の重量配合比率が1:1〜1:9であり、
前記キナクリドン系顔料粒子を分散させた前記キナクリドン系顔料粒子分散液の体積粒径分布において、小粒径側から累積したときの体積粒径累積分布において、累積16%となる粒径をPQ16、累積50%となる粒径をPQ50、累積84%となる粒径をPQ84とすると、PQ16が20〜150nm、PQ50が40〜250nm、PQ84が350nm以下、PQ84/PQ16が1.2〜2.5であり、
前記ナフトール系顔料粒子を分散させた前記ナフトール系顔料粒子分散液の体積粒径分布において、小粒径側から累積したときの体積粒径累積分布において、累積16%となる粒径をPN16、累積50%となる粒径をPN50、累積84%となる粒径をPN84とすると、PN16が20〜150nm、PN50が40〜250nm、PN84が350nm以下、PN84/PN16が1.2〜2.5であることを特徴とするトナーの製造方法。 Mixing at least a resin particle dispersion in which resin particles are dispersed, a pigment particle dispersion in which pigment particles are dispersed, and a wax particle dispersion in which wax particles are dispersed in an aqueous medium to form a mixed solution; ,
A method for producing a toner comprising a step of adding a flocculant to the mixed solution and aggregating the resin particles, the pigment particles, and the wax particles to produce colored particles,
The pigment particles include at least a quinacridone pigment and a naphthol pigment,
The weight blending ratio of the quinacridone pigment and the naphthol pigment is 1: 1 to 1: 9,
In the volume particle size distribution of the quinacridone pigment particle dispersion in which the quinacridone pigment particles are dispersed, in the volume particle size cumulative distribution when accumulated from the small particle size side, the particle size that becomes 16% cumulative is PQ16. Assuming that the particle size of 50% is PQ50 and the particle size of 84% cumulative is PQ84, PQ16 is 20 to 150 nm, PQ50 is 40 to 250 nm, PQ84 is 350 nm or less, and PQ84 / PQ16 is 1.2 to 2.5. Yes,
In the volume particle size distribution of the naphthol pigment particle dispersion in which the naphthol pigment particles are dispersed, the cumulative particle size distribution from the small particle size side is PN16. Assuming that the particle size of 50% is PN50 and the particle size of 84% is PN84, PN16 is 20 to 150 nm, PN50 is 40 to 250 nm, PN84 is 350 nm or less, and PN84 / PN16 is 1.2 to 2.5. A method for producing a toner, comprising:
前記ナフトール系顔料粒子を分散させた前記ナフトール系顔料粒子分散液の体積粒径分布において、小粒径側から累積したときの体積粒径累積分布において、累積16%となる粒径をPN16、累積50%となる粒径をPN50、累積84%となる粒径をPN84とすると、PN16が20〜80nm、PN50が40〜180nm、PN84が250nm以下、PN84/PN16が1.2〜2.0である請求項17記載のトナーの製造方法。 In the volume particle size distribution of the quinacridone pigment particle dispersion in which the quinacridone pigment particles are dispersed, the volume particle size cumulative distribution when accumulated from the small particle size side is PQ16. Assuming that the particle size of 50% is PQ50 and the particle size of 84% cumulative is PQ84, PQ16 is 20 to 80 nm, PQ50 is 40 to 180 nm, PQ84 is 250 nm or less, and PQ84 / PQ16 is 1.2 to 2.0. Yes,
In the volume particle size distribution of the naphthol pigment particle dispersion in which the naphthol pigment particles are dispersed, the cumulative particle size distribution from the small particle size side is PN16. PN50 is 50 to 80 nm, PN50 is 40 to 180 nm, PN84 is 250 nm or less, and PN84 / PN16 is 1.2 to 2.0. The method for producing a toner according to claim 17.
前記ナフトール系顔料粒子を分散させた前記ナフトール系顔料粒子分散液の体積粒径分布において、小粒径側から累積したときの体積粒径累積分布において、累積16%となる粒径をPN16、累積50%となる粒径をPN50、累積84%となる粒径をPN84とすると、PN16が20〜60nm、PN50が40〜120nm、PN84が220nm以下、PN84/PN16が1.2〜1.8である請求項17記載のトナーの製造方法。 In the volume particle size distribution of the quinacridone pigment particle dispersion in which the quinacridone pigment particles are dispersed, the volume particle size cumulative distribution when accumulated from the small particle size side is PQ16. Assuming that the particle size of 50% is PQ50 and the particle size of 84% cumulative is PQ84, PQ16 is 20 to 60 nm, PQ50 is 40 to 120 nm, PQ84 is 220 nm or less, and PQ84 / PQ16 is 1.2 to 1.8. Yes,
In the volume particle size distribution of the naphthol pigment particle dispersion in which the naphthol pigment particles are dispersed, the cumulative particle size distribution from the small particle size side is PN16. Assuming that the particle size of 50% is PN50 and the particle size of 84% is PN84, PN16 is 20 to 60 nm, PN50 is 40 to 120 nm, PN84 is 220 nm or less, and PN84 / PN16 is 1.2 to 1.8. The method for producing a toner according to claim 17.
前記ナフトール系顔料粒子を分散させた前記ナフトール系顔料粒子分散液において、ノニオン系分散剤及びアニオン系分散剤を、重合配合比1:1〜5:1で含み、
前記ナフトール系顔料粒子分散液におけるノニオン系分散剤の重量配合量が、前記キナクリドン系顔料粒子分散液におけるノニオン系分散剤の1.1〜5倍である請求項17記載のトナーの製造方法。 In the quinacridone pigment particle dispersion in which the quinacridone pigment particles are dispersed, the nonionic dispersant and the anionic dispersant are included at a polymerization blend ratio of 1: 1 to 5: 1, and
In the naphthol pigment particle dispersion in which the naphthol pigment particles are dispersed, the nonionic dispersant and the anionic dispersant are included in a polymerization blend ratio of 1: 1 to 5: 1.
The toner manufacturing method according to claim 17, wherein a weight blending amount of the nonionic dispersant in the naphthol pigment particle dispersion is 1.1 to 5 times that of the nonionic dispersant in the quinacridone pigment particle dispersion.
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2008
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