JP2014081555A - Fixing method of electrophotographic toner - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電子写真用トナーの定着方法に関する。 The present invention relates to a method for fixing toner for electrophotography.
従来から、記録材上のトナーを加熱して融解し、これを加圧することでトナーを記録材上に定着させる熱定着方式を採用した電子写真方式の画像形成装置が知られている。
この種の画像形成装置では、その消費電力の50%以上が定着部での加熱処理のために消費される。よって、定着部での電力消費を抑えることが画像形成装置全体の省エネ対策として有効である。
2. Description of the Related Art Conventionally, there is known an electrophotographic image forming apparatus that employs a thermal fixing method in which toner on a recording material is heated and melted and pressurized to fix the toner on the recording material.
In this type of image forming apparatus, 50% or more of the power consumption is consumed for the heat treatment in the fixing unit. Therefore, suppressing power consumption in the fixing unit is effective as an energy saving measure for the entire image forming apparatus.
従来、熱定着方式を採用しない定着方式も種々提案されている。その中には、トナーを溶解又は膨潤させる定着液を用いて定着処理を行う湿式定着方式が知られている。この湿式定着方式は、トナーに定着液を付与してこれを溶解又は膨潤させ乾燥させることで、トナーを記録材上に定着させるものである。
この方式においては、熱定着方式のような大量の電力消費を伴う加熱処理が不要となるため、省エネ対策として優れた定着方式であると言える。また、熱定着方式のようなウォームアップ時間も不要であるため、クイックスタートが可能である。
上記湿式定着方式を採用する画像形成装置としては、例えば、特許文献3、特許文献4、特許文献5及び特許文献6等に開示されたものがある。
Conventionally, various fixing methods that do not employ the thermal fixing method have been proposed. Among them, there is known a wet fixing method in which a fixing process is performed using a fixing solution that dissolves or swells toner. In this wet fixing method, a toner is fixed on a recording material by applying a fixing solution to the toner and dissolving or swelling the toner to dry the toner.
This method is an excellent fixing method as an energy saving measure because a heat treatment with a large amount of power consumption like the heat fixing method is not required. In addition, since warm-up time as in the heat fixing method is not required, quick start is possible.
Examples of the image forming apparatus that employs the wet fixing method include those disclosed in Patent Literature 3, Patent Literature 4, Patent Literature 5, and Patent Literature 6.
また、室温圧力定着用トナーは圧力に対し、塑性変形や流動するために熱定着画像よりも画像強度が弱い傾向がある。そこで、画像強度が弱い問題点を補うために特許文献1では、画像支持体上に形成されたトナー像に紫外線を照射することによりトナーを記録材上に定着する定着装置において、該トナーとして光エネルギー硬化物質を含有するトナーを使用する定着装置が開示されている。
さらに特許文献2では、バロプラスチックで構成されたトナーを圧力で定着後、光重合性組成物を塗布し紫外線照射で硬化することにより定着強度を高める画像形成装置が開示されている。
Also, the room temperature pressure fixing toner tends to have lower image strength than the heat-fixed image because of plastic deformation and flow with respect to the pressure. Therefore, in order to make up for the problem that the image strength is weak, in Patent Document 1, in a fixing device that fixes toner on a recording material by irradiating a toner image formed on an image support with ultraviolet rays, light is used as the toner. A fixing device using a toner containing an energy curable material is disclosed.
Further, Patent Document 2 discloses an image forming apparatus in which fixing strength is increased by fixing a toner composed of baroplastic with pressure, applying a photopolymerizable composition, and curing it with ultraviolet irradiation.
ところが、従来の湿式定着方式では、定着液をトナーに付与し、溶解又は膨潤させた後、乾燥工程が必要なため完全な省エネを達成することはできないという問題があった。また、従来の紫外線照射での定着方式では、照射前工程で圧力による圧力定着工程が入るため圧力定着での駆動に大きな負荷がかかり消費電力が高くなるという問題があった。 However, the conventional wet fixing method has a problem in that complete energy saving cannot be achieved because a drying step is required after the fixing solution is applied to the toner and dissolved or swollen. Further, in the conventional fixing method using ultraviolet irradiation, there is a problem that a pressure fixing step by pressure is included in the pre-irradiation step, so that a large load is applied to driving by pressure fixing and power consumption is increased.
本発明は、以上の問題を鑑みなされたものであり、電子写真方式で記録された未定着トナー像に消費電力の高い熱定着工程や乾燥工程、圧力定着工程が不要であり、低消費電力で定着強度の高い電子写真用トナーの定着方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and does not require a high power consumption heat fixing step, a drying step, or a pressure fixing step for an unfixed toner image recorded by an electrophotographic method, and has low power consumption. An object of the present invention is to provide a fixing method of toner for electrophotography having high fixing strength.
上記課題を解決するための本発明に係る電子写真用トナーの定着方法は、トナーを用いた電子写真方式により記録媒体上に作成された未定着トナー像に、光重合開始剤及び光重合性化合物を含む光重合性組成物を塗布する塗布工程と、次いで、前記光重合性組成物にUV照射を行うUV照射工程と、を備え、前記塗布工程における塗布位置と対向した位置において、前記記録媒体を介してトナーと逆極性のバイアスを印加するバイアス印加工程を備えることを特徴とする。 In order to solve the above problems, the electrophotographic toner fixing method according to the present invention includes a photopolymerization initiator and a photopolymerizable compound on an unfixed toner image formed on a recording medium by an electrophotographic method using toner. And a UV irradiation step of performing UV irradiation on the photopolymerizable composition, and at the position facing the coating position in the coating step, the recording medium And a bias applying step of applying a bias having a polarity opposite to that of the toner via the toner.
本発明によれば、電子写真方式で記録された未定着トナー像に消費電力の高い熱定着工程や乾燥工程、圧力定着工程が不要であり、低消費電力で定着強度を達成することができる。 According to the present invention, a heat fixing step, a drying step, and a pressure fixing step with high power consumption are not required for an unfixed toner image recorded by an electrophotographic method, and fixing strength can be achieved with low power consumption.
本発明に係る電子写真用トナーの定着方法は、トナーを用いた電子写真方式により記録媒体上に作成された未定着トナー像に、光重合開始剤及び光重合性化合物を含む光重合性組成物を塗布する塗布工程と、次いで、前記光重合性組成物にUV照射を行うUV照射工程と、を備え、前記塗布工程における塗布位置と対向した位置において、前記記録媒体を介してトナーと逆極性のバイアスを印加するバイアス印加工程を備えることを特徴とする。
次に、本発明に係る電子写真用トナーの定着方法についてさらに詳細に説明する。
尚、以下に述べる実施の形態は、本発明の好適な実施の形態であるから技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は以下の説明において本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限られるものではない。
The electrophotographic toner fixing method according to the present invention comprises a photopolymerizable composition comprising a photopolymerization initiator and a photopolymerizable compound in an unfixed toner image formed on a recording medium by an electrophotographic method using toner. And a UV irradiation step for performing UV irradiation on the photopolymerizable composition, and a polarity opposite to that of the toner via the recording medium at a position opposite to the coating position in the coating step. And a bias applying step of applying the bias.
Next, the fixing method of the electrophotographic toner according to the present invention will be described in more detail.
Although the embodiments described below are preferred embodiments of the present invention, various technically preferable limitations are attached thereto, but the scope of the present invention is intended to limit the present invention in the following description. Unless otherwise described, the present invention is not limited to these embodiments.
(光重合性化合物)
光重合性化合物としては、ラジカル重合可能なエチレン性不飽和基を有する化合物であることが好ましく、分子中にラジカル重合可能なエチレン性不飽和基を少なくとも1つ有する化合物であればどのようなものでもよく、モノマー、オリゴマー、ポリマー等が含まれ、モノマー又はオリゴマーであることが好ましい。
光重合性化合物は、1種のみ用いてもよく、また目的とする特性を向上するために任意の比率で2種以上を併用してもよい。
また、本発明において光重合性化合物は、光重合性化合物の光反応性基がジビニルベンゼンに由来するビニル基又は(メタ)アクリル酸エステルに由来する(メタ)アクリロイル基であることが好ましい。
(Photopolymerizable compound)
The photopolymerizable compound is preferably a compound having a radically polymerizable ethylenically unsaturated group, and any compound having at least one radically polymerizable ethylenically unsaturated group in the molecule However, a monomer, an oligomer, a polymer, and the like are included, and a monomer or an oligomer is preferable.
Only one photopolymerizable compound may be used, or two or more photopolymerizable compounds may be used in combination at an arbitrary ratio in order to improve the desired properties.
In the present invention, the photopolymerizable compound is preferably a vinyl group derived from divinylbenzene or a (meth) acryloyl group derived from a (meth) acrylic acid ester.
ラジカル重合可能なエチレン性不飽和化合物の例としては、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、クロトン酸、イソクロトン酸、マレイン酸等の不飽和カルボン酸、これらのエステル、エチレン性不飽和基を有する酸無水物、アクリロニトリル、スチレン、さらに種々の不飽和ポリエステル、不飽和ポリエーテル、不飽和ポリアミド、不飽和ウレタン等のラジカル重合性化合物が挙げられる。 Examples of ethylenically unsaturated compounds capable of radical polymerization include unsaturated carboxylic acids such as acrylic acid, methacrylic acid, itaconic acid, crotonic acid, isocrotonic acid, maleic acid, esters thereof, and acids having an ethylenically unsaturated group. Examples thereof include radically polymerizable compounds such as anhydrides, acrylonitrile, styrene, various unsaturated polyesters, unsaturated polyethers, unsaturated polyamides, and unsaturated urethanes.
1,4−ジビニルベンゼンなどの多官能モノマーを(メタ)アクリル酸アルキルやスチレン等の単官能モノマーの重合基に添加して得られる共重合体では、エチレン性不飽和基を分子末端又はその近傍に有する反応性ポリマーを得ることができる。このポリマーは、本実施形態において光反応性基を有する高Tg樹脂として好ましく使用できる。
また、ポリエステルの側鎖又は末端に(メタ)アクリロイル基等のエチレン性不飽和基を有するアルコールをエステル結合した反応性ポリエステルもまた、本実施形態において光反応性基を有する高Tg樹脂として好ましく使用できる。ラジカル重合可能なエチレン性不飽和化合物を併用すると、これらの高Tg樹脂中のエチレン性不飽和基と共重合する。
In a copolymer obtained by adding a polyfunctional monomer such as 1,4-divinylbenzene to the polymerization group of a monofunctional monomer such as alkyl (meth) acrylate or styrene, the ethylenically unsaturated group is at or near the molecular end. Can be obtained. This polymer can be preferably used as a high Tg resin having a photoreactive group in this embodiment.
In addition, a reactive polyester in which an alcohol having an ethylenically unsaturated group such as a (meth) acryloyl group at the side chain or terminal of the polyester is ester-bonded is also preferably used as a high Tg resin having a photoreactive group in this embodiment. it can. When an ethylenically unsaturated compound capable of radical polymerization is used in combination, it copolymerizes with the ethylenically unsaturated group in these high Tg resins.
エチレン性不飽和化合物として、具体的には、メチルアクリレート、エチルアクリレート、n−ブチルアクリレート、2−エチルヘキシルアクリレート、2−ヒドロキシエチルアクリレート、ブトキシエチルアクリレート、シクロヘキシルアクリレート、ビス(4−アクリロキシポリエトキシフェノル)プロパン、ネオペンチルグリコールアクリレート、1、6−ヘキサンジオールジアクリレート、エチレングリコールジアクリレート、ジエチレングリコールジアクリレート、トリエチレングリコールジアクリレート、テトラエチレングリコールジアクリレート、ポリエチレングリコールジアクリレート、プロピレングリコールジアクリレート、ジプロピレングリコールジアクリレート、トリプロピレングリコールジアクリレート、テトラプロピレングリコールジアクリレート、ポリプロピレングリコールジアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ジペンタエリスリトールテトラアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、手とラメチロールメタンテトラアクリレート、オリゴエステルアクリレート、N−メチロールアクリルアミド、ジアセトンアクリルアミド、エポキシアクリレート、ラウリルアクリレート、ヘキサンジオールジアクリレート等のアクリル酸誘導体、メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、n−ブチルメタクリレート、2−エチルヘキシルメタクリレート、ラウリルメタクリレート、アリルメタクリレート、グリシジルメタクリレート、ジメチルアミノメチルメタクリレート、1,6−ヘキサンジオールジメタクリレート、エチレングリコールジメタクリレート、トリエチレングリコールジメタクリレート、ポリエチレングリコールジメタクリレート、ポリプロピレングリコールジメタクリレート、トリメチロールエタントリメタクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート、2,2−ビス(4−メタクリロキシポリエトキシフェニル)プロパン等のメタクリル誘導体、N−ビニルピロリドン、N−ビニルカプロラクタム等のN−ビニル化合物、アリルグリシジルエーテル、ジアクリルフタレート、トリアリルトリメリテート等のアリル化合物の誘導体などが挙げられる。 Specific examples of the ethylenically unsaturated compound include methyl acrylate, ethyl acrylate, n-butyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, 2-hydroxyethyl acrylate, butoxyethyl acrylate, cyclohexyl acrylate, and bis (4-acryloxypolyethoxyphenol). E) Propane, neopentyl glycol acrylate, 1,6-hexanediol diacrylate, ethylene glycol diacrylate, diethylene glycol diacrylate, triethylene glycol diacrylate, tetraethylene glycol diacrylate, polyethylene glycol diacrylate, propylene glycol diacrylate, di Propylene glycol diacrylate, tripropylene glycol diacrylate, tetrapropyl Pyrene glycol diacrylate, polypropylene glycol diacrylate, pentaerythritol triacrylate, pentaerythritol tetraacrylate, dipentaerythritol tetraacrylate, trimethylolpropane triacrylate, hand and lamethylol methane tetraacrylate, oligoester acrylate, N-methylol acrylamide, di Acrylic acid derivatives such as acetone acrylamide, epoxy acrylate, lauryl acrylate, hexanediol diacrylate, methyl methacrylate, ethyl methacrylate, n-butyl methacrylate, 2-ethylhexyl methacrylate, lauryl methacrylate, allyl methacrylate, glycidyl methacrylate, dimethylaminomethyl methacrylate 1,6-hexanediol dimethacrylate, ethylene glycol dimethacrylate, triethylene glycol dimethacrylate, polyethylene glycol dimethacrylate, polypropylene glycol dimethacrylate, trimethylolethane trimethacrylate, trimethylolpropane trimethacrylate, 2,2-bis (4- Methacryl derivatives such as methacryloxypolyethoxyphenyl) propane, N-vinyl compounds such as N-vinyl pyrrolidone and N-vinyl caprolactam, and derivatives of allyl compounds such as allyl glycidyl ether, diacryl phthalate and triallyl trimellitate. It is done.
また、ラジカル重合性化合物としては、例えば、特開平7−159983号、特公平7−31399号、特開平8−224982号、特開平10−893号、特開平9−134011号等の各公報に記載されている光重合性組成物に用いられる光硬化型の重合性化合物材料が知られており、これらも含有させることができる。 Examples of the radical polymerizable compound include those described in JP-A-7-159983, JP-B-7-31399, JP-A-8-224982, JP-A-10-893, JP-A-9-134011 and the like. Photocurable polymeric compound materials used in the described photopolymerizable compositions are known and can also be included.
本実施形態に用いることができる他の光重合性化合物としては、(メタ)アクリル系モノマー若しくはプレポリマー、エポキシ系モノマー若しくはプレポリマー、又は、ウレタン系モノマー若しくはプレポリマー等の(メタ)アクリル酸エステル(以下、適宜「アクリレート化合物」もいう。)である。脂環炭化水素基を有する化合物も好ましく用いられる。 Other photopolymerizable compounds that can be used in this embodiment include (meth) acrylic monomers or prepolymers, epoxy monomers or prepolymers, or (meth) acrylic esters such as urethane monomers or prepolymers. (Hereinafter also referred to as “acrylate compound” as appropriate). A compound having an alicyclic hydrocarbon group is also preferably used.
すなわち、2−エチルヘキシルジグリコールアクリレート、2−ヒドロキシ−3−フェノキシプロピルアクリレート、2−ヒドロキシプチルアクリレート、ヒドロキシピバリン酸ネオペンチルグリコールジアクリレート、2−アクリロイロキシエチルフタル酸、メトキシポリエチレングリコールアクリレート、テトラメチロールメタントリアクリレート、2−アクリロイロキシエチル−2−ヒドロキシエチルフタル酸、ジメチロールトリシクロデカンジアクリレート、エトキシ化フェニルアクリレート、2−アクリロイロキシエチルコハク酸、ノニルフェノールエチレンオキサイド(EO)付加物アクリレート、変性グリセリントリアクリレート、ビスフェノールAジグリシジルエーテルアクリル酸付加物、変性ビスフェノールAジアクリレート、フェノキシポリエチレングリコールアクリレート、2−アクリロイロキシエチルヘキサヒドロフタル酸、ビスフェノールAのプロピレンオキサイド(PO)付加物ジアクリレート、ビスフェノールAのEO付加物ジアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレートトリレンジイソシアナートウレタンプレポリマー、ラクトン変性可撓性アクリレート、ブトキシエチルアクリレート、プロピレングリコールジグリシジルエーテルアクリル酸付加物、ペンタエリスリトールトリアクリレートヘキサメチレンジイソシアナートウレタンプレポリマー、2−ヒドロキシエチルアクリレート、目ときシジプロピレングリコールアクリレート、字トリメチロールプロパンテトラアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ヘキサメチレンジイソシアナートウレタンプレポリマー、ステアリルアクリレート、イソアミルアクリレート、イソミリスチルアクリレート、イソステアリルアクリレート、ラクトン変性アクリレート等のアクリレート化合物、及び、これらのアクリレート化合物のアクリロキシ基をメタクリロキシ基に変更したメタクリレート化合物が挙げられる。 That is, 2-ethylhexyl diglycol acrylate, 2-hydroxy-3-phenoxypropyl acrylate, 2-hydroxyptyl acrylate, hydroxypivalate neopentyl glycol diacrylate, 2-acryloyloxyethylphthalic acid, methoxypolyethylene glycol acrylate, tetramethylol Methane triacrylate, 2-acryloyloxyethyl-2-hydroxyethylphthalic acid, dimethylol tricyclodecane diacrylate, ethoxylated phenyl acrylate, 2-acryloyloxyethyl succinic acid, nonylphenol ethylene oxide (EO) adduct acrylate, Modified glycerin triacrylate, bisphenol A diglycidyl ether acrylic acid adduct, modified bisphenol A diacrylate , Phenoxy polyethylene glycol acrylate, 2-acryloyloxyethyl hexahydrophthalic acid, propylene oxide (PO) adduct diacrylate of bisphenol A, EO adduct diacrylate of bisphenol A, dipentaerythritol hexaacrylate, pentaerythritol triacrylate Tolylene diisocyanate urethane prepolymer, lactone-modified flexible acrylate, butoxyethyl acrylate, propylene glycol diglycidyl ether acrylic acid adduct, pentaerythritol triacrylate hexamethylene diisocyanate urethane prepolymer, 2-hydroxyethyl acrylate Sidipropylene glycol acrylate, trimethylolpropane tetraacrylate, Acrylate compounds such as taerythritol triacrylate, ditrimethylolpropane tetraacrylate, pentaerythritol triacrylate, hexamethylene diisocyanate urethane prepolymer, stearyl acrylate, isoamyl acrylate, isomyristyl acrylate, isostearyl acrylate, lactone modified acrylate, and the like And methacrylate compounds in which the acryloxy group of the acrylate compound is changed to a methacryloxy group.
(光重合開始剤)
本発明では、光反応性成分として、光重合化合物に光重合開始剤を組み合わせて使用することができる。
光重合開始剤としては、公知の光重合開始剤を使用することができる。本実施形態において、エチレン性不飽和化合物に対してラジカル光重合開始剤を使用することが好ましい。
(Photopolymerization initiator)
In the present invention, as a photoreactive component, a photopolymerization compound can be used in combination with a photopolymerization compound.
A known photopolymerization initiator can be used as the photopolymerization initiator. In this embodiment, it is preferable to use a radical photopolymerization initiator for the ethylenically unsaturated compound.
組成物に含有させる光重合開始剤は、活性放射線による外部エネルギーを吸収して重合開始種を生成する化合物である。活性放射線には、γ線、β線、電子線、紫外線、可視光線、赤外線が例示できる。使用する波長は特に限定されないが、好ましくは200〜500nmの波長領域であり、より好ましくは200〜450nmの波長領域である。 The photopolymerization initiator contained in the composition is a compound that absorbs external energy due to actinic radiation and generates a polymerization initiating species. Examples of the active radiation include γ rays, β rays, electron beams, ultraviolet rays, visible rays, and infrared rays. Although the wavelength to be used is not specifically limited, Preferably it is a 200-500 nm wavelength range, More preferably, it is a 200-450 nm wavelength range.
本実施形態において好ましく使用できるラジカル光重合開始剤としては、(a)芳香族ケトン類、(b)アシルホスフィン化合物、(c)芳香族オニウム塩化合物、(d)有機過酸化物、(e)チオ化合物、(f)ヘキサアリールビイミダゾール化合物、(g)ケトオキシムエステル化合物、(h)ボレート化合物、(i)アジニウム化合物、(j)メタロセン化合物、(k)活性エステル化合物、(l)炭素ハロゲン結合を有する化合物、並びに、(m)アルキルアミン化合物等が挙げられる。
上記の中でも、好ましい光重合開始剤としては、(a)芳香族ケトン類、(b)アシルホスフィン化合物、(c)芳香族オニウム塩化合物が挙げられる。
本発明における光重合開始剤は、1種単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
The radical photopolymerization initiator that can be preferably used in the present embodiment includes (a) aromatic ketones, (b) acylphosphine compounds, (c) aromatic onium salt compounds, (d) organic peroxides, (e) Thio compound, (f) hexaarylbiimidazole compound, (g) ketoxime ester compound, (h) borate compound, (i) azinium compound, (j) metallocene compound, (k) active ester compound, (l) carbon halogen Examples include a compound having a bond, and (m) an alkylamine compound.
Among these, preferable photopolymerization initiators include (a) aromatic ketones, (b) acylphosphine compounds, and (c) aromatic onium salt compounds.
The photoinitiator in this invention may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.
光重合開始剤は、具体的にはベンゾフェノン、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンジル、チバ・スペシャルティー・ケミカルズ社製のイルガキュア1300、イルガキュア369、イルガキュア907、BASF社製のルシリンTPOなどがある。 Specific examples of the photopolymerization initiator include benzophenone, benzoin ethyl ether, benzoin isopropyl ether, benzyl, Irgacure 1300, Irgacure 369, Irgacure 907 manufactured by Ciba Specialty Chemicals, and Lucilin TPO manufactured by BASF.
モノマー、オリゴマーは、光重合開始剤の添加の下で、紫外線を照射すると(1)、(2)式に示したようにラジカルを発生させ、そのラジカルが重合性二重結合への付加反応を繰り返すことにより、(3)式のように重合反応が進行する。 Monomers and oligomers generate radicals as shown in formulas (1) and (2) when irradiated with ultraviolet light with the addition of a photopolymerization initiator, and these radicals undergo an addition reaction to a polymerizable double bond. By repeating, the polymerization reaction proceeds as shown in formula (3).
(1)水素引抜き型 (1) Hydrogen drawing type
(2)光開裂型 (2) Photocleavage type
(3)重合 (3) Polymerization
光重合開始剤は(i)UVの吸収効率が高い。(ii)モノマー、オリゴマーへの溶解性が高い。(iii)臭気、黄変、毒性が低い。(iv)暗反応を起こさない。等の特性が良好なものが望ましい。光重合開始剤の添加量は、光重合性組成物の1〜10%程度、望ましくは2〜5%程度が良好である。 The photopolymerization initiator (i) has high UV absorption efficiency. (Ii) High solubility in monomers and oligomers. (Iii) Low odor, yellowing and toxicity. (Iv) Does not cause dark reaction. Those having good characteristics such as the above are desirable. The addition amount of the photopolymerization initiator is about 1 to 10%, preferably about 2 to 5% of the photopolymerizable composition.
(1)式の水素引抜き型のベンゾフェノン系光重合開始剤の場合は、光重合開始剤だけでは、反応が遅くなるため、アミン系の増感剤を併用することにより反応性を高めることができる。アミン系の増感剤を含有させることにより、(イ)水素引抜き作用により、光重合開始剤に水素を供給する。(ロ)空気中の酸素による反応阻害を防止する等の効果がある。
アミン系増感剤の添加量は、1〜15%、望ましくは3〜8%が良好である。
In the case of the hydrogen abstraction type benzophenone photopolymerization initiator of formula (1), the reaction can be slowed only by the photopolymerization initiator, and therefore the reactivity can be enhanced by using an amine sensitizer together. . By containing an amine-based sensitizer, (i) hydrogen is supplied to the photopolymerization initiator by a hydrogen abstraction action. (B) There are effects such as preventing reaction inhibition by oxygen in the air.
The addition amount of the amine sensitizer is 1 to 15%, desirably 3 to 8%.
アミン系増感剤には、トリエタノールアミン、トリイソプロパノールアミン、4,4−ジエチルアミノベンゾフェノン、2−ジメチルアミノエチル安息香酸、4−ジメチルアミノ安息香酸エチル、4−ジメチルアミノ安息香酸イソアシル等がある。
光重合性組成物の保存安定性を高めるために重合禁止剤を50ppm〜3%程度含有させることが望ましい。重合禁止剤は、2,6−ジtert−ブチル−p−クレゾール(BHT)、2,3−ジメチル−6−tert−ブチルフェノール(IA)、アンスラキノン、ハイドロキノン(HQ)、ハイドロキノンモノメチルエーテル(MEHQ)などを用いることができる。
Examples of the amine sensitizer include triethanolamine, triisopropanolamine, 4,4-diethylaminobenzophenone, 2-dimethylaminoethylbenzoic acid, ethyl 4-dimethylaminobenzoate, and isoacyl 4-dimethylaminobenzoate.
In order to enhance the storage stability of the photopolymerizable composition, it is desirable to contain a polymerization inhibitor in an amount of about 50 ppm to 3%. The polymerization inhibitor is 2,6-ditert-butyl-p-cresol (BHT), 2,3-dimethyl-6-tert-butylphenol (IA), anthraquinone, hydroquinone (HQ), hydroquinone monomethyl ether (MEHQ). Etc. can be used.
本実施形態において、カチオン重合性化合物を使用する場合に、これと併用するカチオン重合開始剤(光酸発生剤)は、例えば、化学増幅型フォトレジストや光カチオン重合に利用される化合物が零時できる(例えば、有機エレクトロニクス材料研究会編、「イメージング用有機材料」、ぶんしん出版(1993年)、187〜192ページを参照することができる。)。 In this embodiment, when a cationically polymerizable compound is used, the cationic polymerization initiator (photoacid generator) used in combination with this is, for example, a chemically amplified photoresist or a compound used for photocationic polymerization. (For example, see Organic Organic Materials Research Group, “Organic Materials for Imaging”, Bunshin Publishing (1993), pages 187 to 192).
本発明の光重合性組成物に適した界面活性剤には、アニオン界面活性剤、ノニオン界面活性剤、シリコーン界面活性剤およびフルオロ界面活性剤などが挙げられる。
アニオン界面活性剤としては、スルホコハク酸塩、ジスルホン酸塩、リン酸エステル、硫酸塩、スルホン酸塩、およびこれらの混合物を挙げることができる。
ノニオン界面活性剤の例には、ポリビニルアルコール、ポリアクリル酸、イソプロピルアルコール、アセチレン系ジオール、エトキシル化オクチルフェノール、エトキシル化分岐第二級アルコール、ベルフルオロブタンスルホン酸塩およびアルコキシル化アルコールなどが挙げられる。
シリコーン界面活性剤は、ポリエーテル修飾ポリージメチルーシロキサンなどが挙げられる。
フルオロ界面活性剤の例としては、エトキシル化ノニルフェノールなどが挙げられる。
Surfactants suitable for the photopolymerizable composition of the present invention include anionic surfactants, nonionic surfactants, silicone surfactants and fluorosurfactants.
Anionic surfactants can include sulfosuccinates, disulfonates, phosphate esters, sulfates, sulfonates, and mixtures thereof.
Examples of nonionic surfactants include polyvinyl alcohol, polyacrylic acid, isopropyl alcohol, acetylenic diol, ethoxylated octylphenol, ethoxylated branched secondary alcohol, bellfluorobutane sulfonate and alkoxylated alcohol.
Examples of the silicone surfactant include polyether-modified poly-dimethyl-siloxane.
Examples of fluorosurfactants include ethoxylated nonylphenol.
界面活性剤により、トナーと光重合性組成物との界面に吸着性が付与されたり、組成物の表面張力を下げることによりぬれ性が向上する。
界面活性剤としては前記のものから適宜選択される。
The surfactant imparts adsorptivity to the interface between the toner and the photopolymerizable composition, and improves the wettability by lowering the surface tension of the composition.
The surfactant is appropriately selected from those described above.
添加剤としては、必要に応じて、例えば、レベリング添加剤、マット剤、膜物性を調整するためのワックス類、ポリオレフィンやPETなどの被記録媒体への密着性を改善するために、重合を阻害しないタッキファイヤーなどを含有させることができる。 As additives, for example, leveling additives, matting agents, waxes for adjusting film physical properties, polymerization to inhibit adhesion to recording media such as polyolefin and PET, and the like are inhibited. The tackifier which does not do can be contained.
<光重合性組成物の塗布工程及び塗布手段、バイアス印加手段、印加工程>
光重合性組成物は、転写工程後かつUV照射工程前の任意の適切な時間及び場所において記録媒体に塗布できる。
組成物を塗布するには、ロールコータ、バーコータ、フキソソコータ、ロッドコータ、ブレード、エアーナイフ、カーテンコータ、スライドコータ、ドクターナイフ、スクリーンコータ、グラビアコータ(例えばオフセットグラビアコータ)、スロットコータ、および押出しコータ、インクジェットコータ(ノズルを用いた滴下)、噴霧装置(ノズルを用いた噴霧)などが挙げられる。このような装置の中では、安価なロールコータ、バーコータによる塗布、インクジェットコータ、噴霧装置が好ましい。
また、塗布装置(塗布位置)と対向し、記録媒体を介して適当なバイアス(トナーと逆極性のバイアス)を印加する部材が設けられている。金属ローラ、カーボン含有ゴムローラなどの導電性のローラなどが挙げられる。
<Photopolymerizable composition coating step and coating unit, bias application unit, application step>
The photopolymerizable composition can be applied to the recording medium at any suitable time and place after the transfer step and before the UV irradiation step.
To apply the composition, roll coaters, bar coaters, flexo coaters, rod coaters, blades, air knives, curtain coaters, slide coaters, doctor knives, screen coaters, gravure coaters (eg offset gravure coaters), slot coaters, and extrusion coaters And an inkjet coater (dropping using a nozzle), a spraying device (spraying using a nozzle), and the like. Among such apparatuses, inexpensive roll coaters, bar coater coatings, inkjet coaters, and spray apparatuses are preferable.
Further, a member for applying an appropriate bias (bias having a polarity opposite to that of the toner) is provided through the recording medium so as to face the coating device (application position). Examples include conductive rollers such as metal rollers and carbon-containing rubber rollers.
(紫外線(UV)、照射工程、紫外線(UV)照射手段)
本実施形態において、紫外線は「活性放射線」の1種であり、その照射によりトナー粒子内又はその近傍において、光反応の開始種を発生させる。紫外線の他に、必要なエネルギーを有する活性放射線であれば、同様に使用でき、広くα線、γ線、X線、可視光線、電子線などが包含される。中でも、硬化感度及び装置の入手容易性の観点から紫外線及ぶ電子線が好ましく、特に紫外線が好ましい。したがって、本実施形態では、活性放射線として、紫外線を照射する。
(Ultraviolet (UV), irradiation process, ultraviolet (UV) irradiation means)
In the present embodiment, ultraviolet rays are one type of “active radiation”, and by the irradiation, an initiation species of a photoreaction is generated in or near the toner particles. In addition to ultraviolet rays, any active radiation having the necessary energy can be used in the same manner, and widely includes α rays, γ rays, X rays, visible rays, electron rays, and the like. Among these, from the viewpoint of curing sensitivity and device availability, an electron beam that extends to ultraviolet rays is preferable, and ultraviolet rays are particularly preferable. Therefore, in this embodiment, ultraviolet rays are irradiated as active radiation.
UV照射工程は光重合性組成物の塗布工程後の任意の適切な時間及び場所において記録媒体上の光重合性組成物にUVを照射することができる。
紫外線を照射する光源としては、キセノンランプ、紫外線硬化型ランプ(メタルハライドランプ)及びUV−LED紫外線光源が例示でき、UV−LED紫外線光源が、小型、低消費電力であり、簡便で発熱が少なく、好ましい。
In the UV irradiation step, the photopolymerizable composition on the recording medium can be irradiated with UV at any appropriate time and place after the coating step of the photopolymerizable composition.
Examples of the light source for irradiating ultraviolet rays include xenon lamps, ultraviolet curable lamps (metal halide lamps), and UV-LED ultraviolet light sources. The UV-LED ultraviolet light source is small in size, low in power consumption, simple and generates little heat, preferable.
(画像形成装置及び画像形成方法)
本発明の画像形成装置は、像担持体と、静電潜像形成手段と、現像手段と、転写手段と、前述した塗布手段と、前述したUV照射手段と、前述したバイアス印加手段を少なくとも有してなり、好ましくはクリーニング手段を有してなり、更に必要に応じて適宜選択したその他の手段、例えば、除電手段、リサイクル手段、制御手段等を有してなる。
本発明の画像形成方法は、静電潜像形成工程と、現像工程と、転写工程と、前述した塗布工程と、前述したUV照射工程とを少なくとも含み、好ましくはクリーニング工程を含み、更に必要に応じて適宜選択したその他の工程、例えば除電工程、リサイクル工程、制御工程等を含んでなる。
(Image forming apparatus and image forming method)
The image forming apparatus of the present invention includes at least an image carrier, an electrostatic latent image forming unit, a developing unit, a transfer unit, the coating unit, the UV irradiation unit, and the bias applying unit. Preferably, it has cleaning means, and further has other means appropriately selected as necessary, for example, static elimination means, recycling means, control means, and the like.
The image forming method of the present invention includes at least an electrostatic latent image forming step, a developing step, a transfer step, the above-described coating step, and the above-described UV irradiation step, preferably including a cleaning step, and further necessary. It includes other processes appropriately selected according to the process, for example, a static elimination process, a recycling process, a control process, and the like.
本発明の画像形成方法は、本発明の画像形成装置により好適に実施することができ、前記静電潜像形成工程は前記静電潜像形成手段により行うことができ、前記現像工程は前記現像手段により行うことができ、前記転写工程は前記転写手段により行うことができ、前記塗布工程は前記塗布手段により行うことができ、前記UV照射工程は前記UV照射手段により行うことができ、前記バイアス印加工程は前記バイアス印加手段により行うことができ、前記その他の工程は前記その他の手段により行うことができる。 The image forming method of the present invention can be preferably carried out by the image forming apparatus of the present invention, the electrostatic latent image forming step can be performed by the electrostatic latent image forming means, and the developing step is the developing The transfer step can be performed by the transfer unit, the coating step can be performed by the coating unit, the UV irradiation step can be performed by the UV irradiation unit, and the bias The applying step can be performed by the bias applying unit, and the other steps can be performed by the other unit.
<静電潜像形成工程及び静電潜像形成手段>
前記静電潜像形成工程は、像担持体上に静電潜像を形成する工程である。
−像担持体−
前記像担持体(「静電潜像担持体」、「感光体」と称することがある)としては、その材質、形状、構造、大きさ、等について特に制限はなく、公知のものの中から適宜選択することができるが、その形状としてはドラム状が好適に挙げられ、その材質としては、例えばアモルファスシリコン、セレン等の無機感光体、ポリシラン、フタロポリメチン等の有機感光体、などが挙げられる。
<Electrostatic latent image forming step and electrostatic latent image forming means>
The electrostatic latent image forming step is a step of forming an electrostatic latent image on the image carrier.
-Image carrier-
The image carrier (sometimes referred to as “electrostatic latent image carrier” or “photoreceptor”) is not particularly limited in terms of material, shape, structure, size, etc., and is appropriately selected from known ones. The shape is preferably a drum shape, and examples of the material include inorganic photoconductors such as amorphous silicon and selenium, and organic photoconductors such as polysilane and phthalopolymethine.
本発明の画像形成装置に用いる像担持体(感光体)は、導電性支持体と、該導電性支持体上に少なくとも感光層を有してなり、更に必要に応じてその他の層を有してなる。 The image carrier (photoreceptor) used in the image forming apparatus of the present invention has a conductive support and at least a photosensitive layer on the conductive support, and further has other layers as necessary. It becomes.
前記感光層としては、電荷発生材と電荷輸送材を混在させた単層型、電荷発生層の上に電荷輸送層を設けた順層型、又は電荷輸送層の上に電荷発生層を設けた逆層型がある。また、前記感光体の機械的強度、耐磨耗性、耐ガス性、クリーニング性等の向上のため、感光層上に最表面層を設けることもできる。また、前記感光層と導電性支持体の間には下引き層が設けられていてもよい。また、各層には必要に応じて可塑剤、酸化防止剤、レベリング剤等を適量添加することもできる。 As the photosensitive layer, a single layer type in which a charge generation material and a charge transport material are mixed, a forward layer type in which a charge transport layer is provided on the charge generation layer, or a charge generation layer is provided on the charge transport layer. There is a reverse layer type. In order to improve the mechanical strength, abrasion resistance, gas resistance, cleaning property, etc. of the photoreceptor, an outermost surface layer can be provided on the photosensitive layer. An undercoat layer may be provided between the photosensitive layer and the conductive support. Moreover, an appropriate amount of a plasticizer, an antioxidant, a leveling agent or the like can be added to each layer as necessary.
前記導電性支持体としては、体積抵抗1.0×1010Ω・cm以下の導電性を示すものであれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。例えば、アルミニウム、ニッケル、クロム、ニクロム、銅、金、銀、白金などの金属、酸化スズ、酸化インジウムなどの金属酸化物を、蒸着又はスパッタリングにより、フィルム状もしくは円筒状のプラスチック、紙に被覆したものを使用することができる。あるいはアルミニウム、アルミニウム合金、ニッケル、ステンレスなどの板及びそれらを、押し出し、引き抜きなどの工法でドラム状に素管化後、切削、超仕上げ、研摩などの表面処理した管などを使用することができる。 The conductive support is not particularly limited as long as it has a volume resistance of 1.0 × 10 10 Ω · cm or less, and can be appropriately selected according to the purpose. For example, a metal such as aluminum, nickel, chromium, nichrome, copper, gold, silver, platinum, or a metal oxide such as tin oxide or indium oxide is coated on a film or cylindrical plastic or paper by vapor deposition or sputtering. Things can be used. Alternatively, a plate made of aluminum, aluminum alloy, nickel, stainless steel or the like, and a tube subjected to surface treatment such as cutting, super-finishing, polishing, etc. after forming them into a drum shape by a method such as extrusion or drawing can be used. .
ドラム状の支持体としては、直径が20〜150mmが好ましく、24〜100mmがより好ましく、28〜70mmが更に好ましい。前記ドラム状の支持体の直径が20mm未満であると、ドラム周辺に帯電、露光、現像、転写、クリーニングの各工程を配置することが物理的に困難となることがあり、150mmを超えると、画像形成装置が大きくなってしまうことがある。特に、画像形成装置がタンデム型の場合には、複数の感光体を搭載する必要があるため、直径は70mm以下が好ましく、60mm以下がより好ましい。
また、特開昭52−36016号公報に開示されているようなエンドレスニッケルベルト、又はエンドレスステンレスベルトも導電性支持体として用いることができる。
The drum-shaped support preferably has a diameter of 20 to 150 mm, more preferably 24 to 100 mm, and still more preferably 28 to 70 mm. When the diameter of the drum-shaped support is less than 20 mm, it may be physically difficult to arrange each step of charging, exposure, development, transfer, and cleaning around the drum. When the diameter exceeds 150 mm, The image forming apparatus may become large. In particular, when the image forming apparatus is a tandem type, since it is necessary to mount a plurality of photoconductors, the diameter is preferably 70 mm or less, more preferably 60 mm or less.
Further, an endless nickel belt or an endless stainless steel belt as disclosed in JP-A-52-36016 can also be used as the conductive support.
前記感光体の下引き層は、一層であっても、複数の層で構成してもよく、例えば(1)樹脂を主成分としたもの、(2)白色顔料と樹脂を主成分としたもの、(3)導電性基体表面を化学的又は電気化学的に酸化させた酸化金属膜等が挙げられる。これらの中でも、白色顔料と樹脂を主成分とするものが好ましい。
前記白色顔料としては、例えば酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、酸化亜鉛等の金属酸化物が挙げられ、これらの中でも、導電性支持体からの電荷の注入防止性が優れる酸化チタンが特に好ましい。
前記樹脂としては、例えばポリアミド、ポリビニルアルコール、カゼイン、メチルセルロース等の熱可塑性樹脂;アクリル、フェノール、メラミン、アルキッド、不飽和ポリエステル、エポキシ等の熱硬化性樹脂などが挙げられる。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。
前記下引き層の厚みは、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、0.1〜10μmが好ましく、1〜5μmがより好ましい。
The undercoat layer of the photoconductor may be composed of a single layer or a plurality of layers. For example, (1) the resin is the main component, and (2) the white pigment and the resin are the main components. And (3) a metal oxide film obtained by chemically or electrochemically oxidizing the surface of a conductive substrate. Among these, those containing a white pigment and a resin as main components are preferable.
Examples of the white pigment include metal oxides such as titanium oxide, aluminum oxide, zirconium oxide, and zinc oxide. Among these, titanium oxide is particularly preferable because it is excellent in preventing injection of charges from the conductive support.
Examples of the resin include thermoplastic resins such as polyamide, polyvinyl alcohol, casein, and methyl cellulose; thermosetting resins such as acrylic, phenol, melamine, alkyd, unsaturated polyester, and epoxy. These may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together.
There is no restriction | limiting in particular in the thickness of the said undercoat layer, According to the objective, it can select suitably, 0.1-10 micrometers is preferable and 1-5 micrometers is more preferable.
前記感光層における電荷発生物質としては、例えば、モノアゾ系顔料、ビスアゾ系顔料、トリスアゾ系顔料、テトラキスアゾ顔料等のアゾ顔料、トリアリールメタン系染料、チアジン系染料、オキサジン系染料、キサンテン系染料、シアニン系色素、スチリル系色素、ピリリウム系染料、キナクリドン系顔料、インジゴ系顔料、ペリレン系顔料、多環キノン系顔料、ビスベンズイミダゾール系顔料、インダスロン系顔料、スクアリリウム系顔料、フタロシアニン系顔料等の有機系顔料又は染料;セレン、セレン−ヒ素、セレン−テルル、硫化カドミウム、酸化亜鉛、酸化チタン、アモルファスシリコン等の無機材料などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。 Examples of the charge generation material in the photosensitive layer include monoazo pigments, bisazo pigments, trisazo pigments, tetrakisazo pigments and other azo pigments, triarylmethane dyes, thiazine dyes, oxazine dyes, xanthene dyes, Cyanine dyes, styryl dyes, pyrylium dyes, quinacridone pigments, indigo pigments, perylene pigments, polycyclic quinone pigments, bisbenzimidazole pigments, indanthrone pigments, squarylium pigments, phthalocyanine pigments, etc. Organic pigments or dyes; selenium, selenium-arsenic, selenium-tellurium, cadmium sulfide, zinc oxide, titanium oxide, amorphous silicon, and other inorganic materials. These may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together.
前記感光層における電荷輸送物質としては、例えば、アントラセン誘導体、ピレン誘導体、カルバゾール誘導体、テトラゾール誘導体、メタロセン誘導体、フェノチアジン誘導体、ピラゾリン化合物、ヒドラゾン化合物、スチリル化合物、スチリルヒドラゾン化合物、エナミン化合物、ブタジエン化合物、ジスチリル化合物、オキサゾール化合物、オキサジアゾール化合物、チアゾール化合物、イミダゾール化合物、トリフェニルアミン誘導体、フェニレンジアミン誘導体、アミノスチルベン誘導体、トリフェニルメタン誘導体等が挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。 Examples of the charge transport material in the photosensitive layer include anthracene derivatives, pyrene derivatives, carbazole derivatives, tetrazole derivatives, metallocene derivatives, phenothiazine derivatives, pyrazoline compounds, hydrazone compounds, styryl compounds, styryl hydrazone compounds, enamine compounds, butadiene compounds, distyryl. Examples thereof include compounds, oxazole compounds, oxadiazole compounds, thiazole compounds, imidazole compounds, triphenylamine derivatives, phenylenediamine derivatives, aminostilbene derivatives, and triphenylmethane derivatives. These may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together.
前記感光層を形成するのに使用する結着樹脂としては、電気絶縁性であり、それ自体公知の熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、光硬化性樹脂及び光導電性樹脂等を使用することができる。該結着樹脂としては、例えば、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、塩化ビニル−酢酸ビニル−無水マレイン酸共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、ポリビニルブチラール、ポリビニルアセタール、ポリエステル、フェノキシ樹脂、(メタ)アクリル樹脂、ポリスチレン、ポリカーボネ−ト、ポリアリレート、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ABS樹脂等の熱可塑性樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、メラミン樹脂、イソシアネート樹脂、アルキッド樹脂、シリコーン樹脂、熱硬化性アクリル樹脂等の熱硬化性樹脂、ポリビニルカルバゾール、ポリビニルアントラセン、ポリビニルピレン等が挙げられる。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。 As the binder resin used to form the photosensitive layer, it is electrically insulating and may be a known thermoplastic resin, thermosetting resin, photocurable resin, photoconductive resin, or the like. it can. Examples of the binder resin include polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, vinyl chloride-vinyl acetate copolymer, vinyl chloride-vinyl acetate-maleic anhydride copolymer, ethylene-vinyl acetate copolymer, polyvinyl butyral, Polyvinyl acetal, polyester, phenoxy resin, (meth) acrylic resin, polystyrene, polycarbonate, polyarylate, polysulfone, polyethersulfone, ABS resin and other thermoplastic resins, phenol resin, epoxy resin, urethane resin, melamine resin, isocyanate Examples thereof include thermosetting resins such as resins, alkyd resins, silicone resins, thermosetting acrylic resins, polyvinyl carbazole, polyvinyl anthracene, and polyvinyl pyrene. These may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together.
前記酸化防止剤としては、例えば、フェノール系化合物、パラフェニレンジアミン類、有機硫黄化合物類、有機燐化合物類、などが挙げられる。 Examples of the antioxidant include phenolic compounds, paraphenylenediamines, organic sulfur compounds, and organic phosphorus compounds.
前記フェノール系化合物としては、例えば、2,6−ジ−t−ブチル−p−クレゾール、ブチル化ヒドロキシアニソール、2,6−ジ−t−ブチル−4−エチルフェノール、ステアリル−β−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート、2,2’−メチレン−ビス−(4−メチル−6−t−ブチルフェノール)、2,2’−メチレン−ビス−(4−エチル−6−t−ブチルフェノール)、4,4’−チオビス−(3−メチル−6−t−ブチルフェノール)、4,4’−ブチリデンビス−(3−メチル−6−t−ブチルフェノール)、1,1,3−トリス−(2−メチル−4−ヒドロキシ−5−t−ブチルフェニル)ブタン、1,3,5−トリメチル−2,4,6−トリス(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)ベンゼン、テトラキス−[メチレン−3−(3’,5’−ジ−t−ブチル−4’−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]メタン、ビス[3,3’−ビス(4’−ヒドロキシ−3’−t−ブチルフェニル)ブチリックアッシド]クリコ−ルエステル、トコフェロール類などが挙げられる。 Examples of the phenol compound include 2,6-di-t-butyl-p-cresol, butylated hydroxyanisole, 2,6-di-t-butyl-4-ethylphenol, stearyl-β- (3, 5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate, 2,2'-methylene-bis- (4-methyl-6-t-butylphenol), 2,2'-methylene-bis- (4-ethyl- 6-t-butylphenol), 4,4′-thiobis- (3-methyl-6-tert-butylphenol), 4,4′-butylidenebis- (3-methyl-6-tert-butylphenol), 1,1,3 Tris- (2-methyl-4-hydroxy-5-tert-butylphenyl) butane, 1,3,5-trimethyl-2,4,6-tris (3,5-di-tert-butyl-4-hydroxy Benzyl) benzene, tetrakis- [methylene-3- (3 ′, 5′-di-t-butyl-4′-hydroxyphenyl) propionate] methane, bis [3,3′-bis (4′-hydroxy-3 ′) -T-butylphenyl) butyric acid] cricol ester, tocopherols and the like.
前記パラフェニレンジアミン類としては、例えば、N−フェニル−N’−イソプロピル−p−フェニレンジアミン、N,N’−ジ−sec−ブチル−p−フェニレンジアミン、N−フェニル−N−sec−ブチル−p−フェニレンジアミン、N,N’−ジ−イソプロピル−p−フェニレンジアミン、N,N’−ジメチル−N,N’−ジ−t−ブチル−p−フェニレンジアミンなどが挙げられる。 Examples of the paraphenylenediamines include N-phenyl-N′-isopropyl-p-phenylenediamine, N, N′-di-sec-butyl-p-phenylenediamine, N-phenyl-N-sec-butyl- Examples include p-phenylenediamine, N, N′-di-isopropyl-p-phenylenediamine, N, N′-dimethyl-N, N′-di-t-butyl-p-phenylenediamine, and the like.
前記ハイドロキノン類としては、例えば、2,5−ジ−t−オクチルハイドロキノン、2,6−ジドデシルハイドロキノン、2−ドデシルハイドロキノン、2−ドデシル−5−クロロハイドロキノン、2−t−オクチル−5−メチルハイドロキノン、2−(2−オクタデセニル)−5−メチルハイドロキノンなどが挙げられる。 Examples of the hydroquinones include 2,5-di-t-octyl hydroquinone, 2,6-didodecyl hydroquinone, 2-dodecyl hydroquinone, 2-dodecyl-5-chlorohydroquinone, 2-t-octyl-5-methyl. Examples include hydroquinone and 2- (2-octadecenyl) -5-methylhydroquinone.
前記有機硫黄化合物類としては、例えば、ジラウリル−3,3’−チオジプロピオネート、ジステアリル−3,3’−チオジプロピオネート、ジテトラデシル−3,3’−チオジプロピオネートなどが挙げられる。 Examples of the organic sulfur compounds include dilauryl-3,3′-thiodipropionate, distearyl-3,3′-thiodipropionate, ditetradecyl-3,3′-thiodipropionate, and the like. .
前記有機燐化合物類としては、例えば、トリフェニルホスフィン、トリ(ノニルフェニル)ホスフィン、トリ(ジノニルフェニル)ホスフィン、トリクレジルホスフィン、トリ(2,4−ジブチルフェノキシ)ホスフィンなどが挙げられる。 Examples of the organic phosphorus compounds include triphenylphosphine, tri (nonylphenyl) phosphine, tri (dinonylphenyl) phosphine, tricresylphosphine, tri (2,4-dibutylphenoxy) phosphine, and the like.
これら化合物は、ゴム、プラスチック、油脂類などの酸化防止剤として知られており、市販品を容易に入手できる。 These compounds are known as antioxidants such as rubbers, plastics and fats and oils, and commercially available products can be easily obtained.
前記酸化防止剤の添加量は、添加する層の総質量に対して0.01〜10質量%が好ましい。 The addition amount of the antioxidant is preferably 0.01 to 10% by mass with respect to the total mass of the layer to be added.
前記可塑剤としては、ジブチルフタレート、ジオクチルフタレートなどの一般的な樹脂の可塑剤として使用されているものがそのまま使用でき、その使用量は結着樹脂100質量部に対して0〜30質量部程度が適当である。 As the plasticizer, those used as plasticizers for general resins such as dibutyl phthalate and dioctyl phthalate can be used as they are, and the amount used is about 0 to 30 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the binder resin. Is appropriate.
また、前記感光層中にはレベリング剤を添加しても構わない。該レベリング剤としては、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等のシリコーンオイル類;測鎖にパーフルオロアルキル基を有するポリマー、又はオリゴマーが使用される。前記レベリング剤の使用量は、前記バインダー樹脂(結着樹脂)100質量部に対して、0〜1質量部が好ましい。 Further, a leveling agent may be added to the photosensitive layer. Examples of the leveling agent include silicone oils such as dimethyl silicone oil and methylphenyl silicone oil; polymers having a perfluoroalkyl group in the chain or oligomers. The amount of the leveling agent used is preferably 0 to 1 part by mass with respect to 100 parts by mass of the binder resin (binder resin).
次に、静電潜像の形成は、例えば、前記像担持体の表面を一様に帯電させた後、像様に露光することにより行うことができ、前記静電潜像形成手段により行うことができる。前記静電潜像形成手段は、例えば、前記像担持体の表面を一様に帯電させる帯電器と、前記像担持体の表面を像様に露光する露光器とを少なくとも備える。 Next, the formation of the electrostatic latent image can be performed, for example, by uniformly charging the surface of the image carrier and then performing imagewise exposure, and by the electrostatic latent image forming unit. Can do. The electrostatic latent image forming unit includes, for example, at least a charger that uniformly charges the surface of the image carrier and an exposure unit that exposes the surface of the image carrier imagewise.
前記帯電は、例えば、前記帯電器を用いて前記像担持体の表面に電圧を印加することにより行うことができる。
前記帯電器としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、導電性又は半導電性のロール、ブラシ、フィルム、ゴムブレード等を備えたそれ自体公知の接触帯電器、コロトロン、スコロトロン等のコロナ放電を利用した非接触帯電器、等が挙げられる。
前記帯電器としては、交流成分を有する電圧を印加する電圧印加手段を有するものが好ましい。
The charging can be performed, for example, by applying a voltage to the surface of the image carrier using the charger.
The charger is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the purpose. For example, a known contact charging device including a conductive or semiconductive roll, brush, film, rubber blade, etc. And non-contact chargers utilizing corona discharge such as corotrons and corotrons.
The charger preferably has voltage applying means for applying a voltage having an AC component.
前記露光は、例えば、前記露光器を用いて前記像担持体の表面を像様に露光することにより行うことができる。
前記露光器としては、前記帯電器により帯電された前記像担持体の表面に、形成すべき像様に露光を行うことができる限り特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、複写光学系、ロッドレンズアレイ系、レーザ光学系、液晶シャッタ光学系、等の各種露光器が挙げられる。
なお、本発明においては、前記像担持体の裏面側から像様に露光を行う光背面方式を採用してもよい。
The exposure can be performed, for example, by exposing the surface of the image carrier imagewise using the exposure device.
The exposure device is not particularly limited as long as it can perform image-like exposure on the surface of the image carrier charged by the charger, and can be appropriately selected according to the purpose. Examples include various exposure devices such as a copying optical system, a rod lens array system, a laser optical system, and a liquid crystal shutter optical system.
In the present invention, an optical back side system in which imagewise exposure is performed from the back side of the image carrier may be adopted.
<現像工程及び現像手段>
前記現像工程は、前記静電潜像を、トナー乃至現像剤を用いて現像して可視像を形成する工程である。
前記可視像の形成は、例えば、前記静電潜像を前記トナー乃至前記現像剤を用いて現像することにより行うことができ、前記現像手段により行うことができる。
前記現像手段は、例えば、前記トナー乃至前記現像剤を用いて現像することができる限り、特に制限はなく、公知のものの中から適宜選択することができる。前記現像手段としては、例えば、前記トナー乃至現像剤を収容し、前記静電潜像に該トナー乃至該現像剤を接触又は非接触的に付与可能な現像器を少なくとも有するものが好適に挙げられる。
<Development process and development means>
The developing step is a step of developing the electrostatic latent image using a toner or a developer to form a visible image.
The visible image can be formed, for example, by developing the electrostatic latent image using the toner or the developer, and can be performed by the developing unit.
The developing unit is not particularly limited as long as it can be developed using, for example, the toner or the developer, and can be appropriately selected from known ones. Suitable examples of the developing unit include at least a developing unit that accommodates the toner or developer and can apply the toner or developer to the electrostatic latent image in a contact or non-contact manner. .
−トナー−
前記トナーは、下記数式1で表される円形度SRの平均値である平均円形度が0.93〜1.00のものが好ましく、0.95〜0.99がより好ましい。この平均円形度はトナー粒子の凹凸の度合いの指標であり、トナーが完全な球形の場合1.00を示し、表面形状が複雑になるほど平均円形度は小さな値となる。
-Toner-
The toner preferably has an average circularity of 0.93 to 1.00, which is an average value of the circularity SR represented by the following formula 1, and more preferably 0.95 to 0.99. This average circularity is an index of the degree of unevenness of toner particles, and indicates 1.00 when the toner is a perfect sphere, and the average circularity becomes smaller as the surface shape becomes more complicated.
<数式1>
円形度SR=(トナー粒子の投影面積と同じ面積の円の周囲長)/(トナー粒子の投影像の周囲長)
<Formula 1>
Circularity SR = (perimeter of circle having the same area as the projected area of toner particles) / (perimeter of projected image of toner particles)
前記平均円形度が0.93〜1.00の範囲では、トナー粒子の表面は滑らかであり、トナー粒子同士、トナー粒子と感光体との接触面積が小さいために転写性に優れる。また、トナー粒子に角がないため、現像装置内での現像剤の攪拌トルクが小さく、攪拌の駆動が安定するために異常画像が発生しない。また、ドットを形成するトナーの中に、角張ったトナー粒子がいないため、転写で記録媒体に圧接する際に、その圧がドットを形成するトナー全体に均一にかかり、転写中抜けが生じにくい。また、トナー粒子が角張っていないことから、トナー粒子そのものの研磨力が小さく、像担持体の表面を傷つけたり、磨耗させたりしない。 When the average circularity is in the range of 0.93 to 1.00, the surface of the toner particles is smooth, and the toner particles and the contact area between the toner particles and the photosensitive member are small, so that the transferability is excellent. Further, since the toner particles have no corners, the developer agitation torque in the developing device is small, and the agitation drive is stabilized, so that no abnormal image is generated. In addition, since there are no angular toner particles in the toner that forms the dots, the pressure is uniformly applied to the entire toner that forms the dots when pressed against the recording medium during transfer, and the transfer is not easily lost. Further, since the toner particles are not angular, the abrasive power of the toner particles themselves is small, and the surface of the image carrier is not damaged or worn.
前記円形度SRは、例えばフロー式粒子像分析装置(東亜医用電子社製、FPIA−1000)を用いて測定することができる。
まず、容器中の予め不純固形物を除去した水100〜150ml中に分散剤として界面活性剤(好ましくはアルキルベンゼンスフォン酸塩)を0.1〜0.5ml加え、更に測定試料を0.1〜0.5g程度加える。試料を分散した懸濁液は超音波分散器で約1〜3分間分散処理を行い、分散液濃度を3000〜10000個/μlとして前記装置によりトナーの形状、粒度を測定する。
The circularity SR can be measured using, for example, a flow particle image analyzer (manufactured by Toa Medical Electronics Co., Ltd., FPIA-1000).
First, 0.1 to 0.5 ml of a surfactant (preferably alkylbenzene sulfonate) is added as a dispersant to 100 to 150 ml of water from which impure solids have been removed in advance. Add ~ 0.5g. The suspension in which the sample is dispersed is subjected to a dispersion treatment with an ultrasonic disperser for about 1 to 3 minutes.
前記トナーの質量平均粒径(D4)は3〜10μmが好ましく、4〜8μmがより好ましい。この範囲では、微小な潜像ドットに対して、十分に小さい粒径のトナー粒子を有していることから、ドット再現性に優れる。前記質量平均粒径(D4)が3μm未満では、転写効率の低下、ブレードクリーニング性の低下といった現象が発生しやすいことがあり、10μmを超えると、文字やラインの飛び散りを抑えることが難しいことがある。 The toner has a mass average particle diameter (D4) of preferably 3 to 10 μm, and more preferably 4 to 8 μm. In this range, since the toner particles have a sufficiently small particle size with respect to the minute latent image dots, the dot reproducibility is excellent. When the mass average particle diameter (D4) is less than 3 μm, phenomena such as a decrease in transfer efficiency and a decrease in blade cleaning properties may occur, and when it exceeds 10 μm, it is difficult to suppress scattering of characters and lines. is there.
また、前記トナーは、質量平均粒径(D4)と個数平均粒径(D1)の比(D4/D1)は1.00〜1.40が好ましく、1.00〜1.30がより好ましい。前記比(D4/D1)が1に近づくほど、そのトナーの粒度分布がシャープであることを意味し、(D4/D1)が1.00〜1.40の範囲では、トナー粒径による選択現像が起きないため、画質の安定性に優れる。また、トナーの粒度分布がシャープであることから、摩擦帯電量分布もシャープとなり、カブリの発生が抑えられる。また、トナー粒径が揃っていると、潜像ドットに対して、緻密にかつ整然と並ぶように現像されるので、ドット再現性に優れる。 The toner has a mass average particle diameter (D4) to number average particle diameter (D1) ratio (D4 / D1) of preferably 1.00 to 1.40, and more preferably 1.00 to 1.30. The closer the ratio (D4 / D1) is to 1, the sharper the particle size distribution of the toner. In the range of (D4 / D1) from 1.00 to 1.40, selective development depending on the toner particle size. Since image quality does not occur, the image quality is excellent. In addition, since the toner particle size distribution is sharp, the triboelectric charge amount distribution is also sharp and the occurrence of fog is suppressed. Further, when the toner particle diameter is uniform, the latent image dots are developed so as to be arranged densely and orderly, so that the dot reproducibility is excellent.
ここで、前記トナーの質量平均粒径(D4)、及び粒度分布の測定は、例えばコールターカウンター法による。該コールターカウンター法によるトナー粒子の粒度分布の測定装置としては、コールターカウンターTA−IIやコールターマルチサイザーII(いずれもコールター社製)が挙げられる。 Here, the mass average particle diameter (D4) and the particle size distribution of the toner are measured by, for example, a Coulter counter method. Examples of the measuring device for the particle size distribution of toner particles by the Coulter counter method include Coulter counter TA-II and Coulter Multisizer II (both manufactured by Coulter).
まず、電解水溶液100〜150ml中に分散剤として界面活性剤(好ましくはアルキルベンゼンスルホン酸塩)を0.1〜5ml加える。ここで、電解液とは1級塩化ナトリウムを用いて約1%NaCl水溶液を調製したもので、例えばISOTON−II(コールター社製)が使用できる。ここで、更に測定試料を2〜20mg加える。試料を懸濁した電解液は、超音波分散器で約1〜3分間分散処理を行い、前記測定装置により、アパーチャーとして100μmアパーチャーを用いて、トナー粒子又はトナーの体積、個数を測定して、体積分布と個数分布を算出する。得られた分布から、トナーの質量平均粒径(D4)、個数平均粒径(D1)を求めることができる。 First, 0.1 to 5 ml of a surfactant (preferably alkyl benzene sulfonate) is added as a dispersant to 100 to 150 ml of the electrolytic aqueous solution. Here, the electrolytic solution is a solution prepared by preparing a 1% NaCl aqueous solution using first grade sodium chloride. For example, ISOTON-II (manufactured by Coulter) can be used. Here, 2 to 20 mg of a measurement sample is further added. The electrolytic solution in which the sample is suspended is subjected to a dispersion treatment with an ultrasonic disperser for about 1 to 3 minutes, and the measurement device is used to measure the volume and number of toner particles or toner using a 100 μm aperture as the aperture. Volume distribution and number distribution are calculated. From the obtained distribution, the mass average particle diameter (D4) and the number average particle diameter (D1) of the toner can be obtained.
チャンネルとしては、2.00〜2.52μm未満;2.52〜3.17μm未満;3.17〜4.00μm未満;4.00〜5.04μm未満;5.04〜6.35μm未満;6.35〜8.00μm未満;8.00〜10.08μm未満;10.08〜12.70μm未満;12.70〜16.00μm未満;16.00〜20.20μm未満;20.20〜25.40μm未満;25.40〜32.00μm未満;32.00〜40.30μm未満の13チャンネルを使用し、粒径2.00μm以上乃至40.30μm未満の粒子を対象とする。 As channels, 2.00 to less than 2.52 μm; 2.52 to less than 3.17 μm; 3.17 to less than 4.00 μm; 4.00 to less than 5.04 μm; 5.04 to less than 6.35 μm; 6 Less than 35 to 8.00 μm; less than 8.00 to less than 10.08 μm; less than 10.08 to less than 12.70 μm; less than 12.70 to less than 16.00 μm; less than 16.00 to less than 20.20 μm; Uses 13 channels of less than 40 μm; 25.40 to less than 32.00 μm; 32.00 to less than 40.30 μm, and targets particles having a particle size of 2.00 μm to less than 40.30 μm.
このような略球形の形状のトナーとしては、窒素原子を含む官能基を有するポリエステルプレポリマー、ポリエステル、着色剤、離型剤を含むトナー組成物を水系媒体中で樹脂微粒子の存在下で架橋及び/又は伸長反応させることにより作製することができる。この反応で製造されたトナーは、トナー表面を硬化させることで、ホットオフセットの少なくすることができ、定着装置の汚れとなって、それが画像上に表れるのを抑えることができる。 As the toner having such a substantially spherical shape, a toner composition containing a polyester prepolymer having a functional group containing a nitrogen atom, a polyester, a colorant, and a release agent is crosslinked in the presence of resin fine particles in an aqueous medium. It can be prepared by an extension reaction. The toner produced by this reaction can reduce the hot offset by curing the toner surface, and can prevent the fixing device from becoming dirty and appearing on the image.
前記変性ポリエステル系樹脂からなるプレポリマーとしては、イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー(A)が挙げられ、また、該プレポリマーと伸長又は架橋する化合物としては、アミン類(B)が挙げられる。 Examples of the prepolymer made of the modified polyester resin include a polyester prepolymer (A) having an isocyanate group, and examples of the compound that extends or crosslinks with the prepolymer include amines (B).
前記イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー(A)としては、ポリオール(1)とポリカルボン酸(2)の重縮合物でかつ活性水素基を有するポリエステルを更にポリイソシアネート(3)と反応させた物などが挙げられる。上記ポリエステルの有する活性水素基としては、水酸基(アルコール性水酸基及びフェノール性水酸基)、アミノ基、カルボキシル基、メルカプト基などが挙げられる。これらの中でも、アルコール性水酸基が特に好ましい。 Examples of the polyester prepolymer (A) having an isocyanate group include a polycondensate of a polyol (1) and a polycarboxylic acid (2) and a polyester having an active hydrogen group, which is further reacted with a polyisocyanate (3). Is mentioned. Examples of active hydrogen groups possessed by the polyester include hydroxyl groups (alcoholic hydroxyl groups and phenolic hydroxyl groups), amino groups, carboxyl groups, mercapto groups, and the like. Among these, alcoholic hydroxyl groups are particularly preferable.
前記ポリオール(1)としては、ジオール(1−1)、3価以上のポリオール(1−2)が挙げられ、(1−1)単独又は(1−1)と少量の(1−2)の混合物が好ましい。 Examples of the polyol (1) include diol (1-1), trivalent or higher polyol (1-2), (1-1) alone or (1-1) and a small amount of (1-2). Mixtures are preferred.
前記ジオール(1−1)としては、例えばアルキレングリコール(エチレングリコール、1,2−プロピレングリコール、1,3−プロピレングリコール、1,4−ブタンジオール、1,6−ヘキサンジオールなど);アルキレンエーテルグリコール(ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ジプロピレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレンエーテルグリコールなど);脂環式ジオール(1,4−シクロヘキサンジメタノール、水素添加ビスフェノールAなど);ビスフェノール類(ビスフェノールA、ビスフェノールF、ビスフェノールSなど);上記脂環式ジオールのアルキレンオキサイド(エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイドなど)付加物;上記ビスフェノール類のアルキレンオキサイド(エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイドなど)付加物などが挙げられる。これらの中でも、炭素数2〜12のアルキレングリコール、ビスフェノール類のアルキレンオキサイド付加物が好ましく、ビスフェノール類のアルキレンオキサイド付加物、これと炭素数2〜12のアルキレングリコールとの併用が特に好ましい。 Examples of the diol (1-1) include alkylene glycol (ethylene glycol, 1,2-propylene glycol, 1,3-propylene glycol, 1,4-butanediol, 1,6-hexanediol, etc.); alkylene ether glycol (Diethylene glycol, triethylene glycol, dipropylene glycol, polyethylene glycol, polypropylene glycol, polytetramethylene ether glycol, etc.); Alicyclic diols (1,4-cyclohexanedimethanol, hydrogenated bisphenol A, etc.); Bisphenols (bisphenol A) Bisphenol F, bisphenol S, etc.); alkylene oxide (ethylene oxide, propylene oxide, butylene oxide, etc.) adduct of the above alicyclic diol Alkylene oxide of the bisphenols (ethylene oxide, propylene oxide, butylene oxide, etc.), etc. adducts. Among these, alkylene glycols having 2 to 12 carbon atoms and alkylene oxide adducts of bisphenols are preferable, and combined use of alkylene oxide adducts of bisphenols and alkylene glycols having 2 to 12 carbon atoms is particularly preferable.
前記3価以上のポリオール(1−2)としては、3〜8価又はそれ以上の多価脂肪族アルコール(グリセリン、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ソルビトールなど);3価以上のフェノール類(トリスフェノールPA、フェノールノボラック、クレゾールノボラックなど);上記3価以上のポリフェノール類のアルキレンオキサイド付加物などが挙げられる。 Examples of the trivalent or higher polyol (1-2) include 3 to 8 or higher polyhydric aliphatic alcohols (glycerin, trimethylolethane, trimethylolpropane, pentaerythritol, sorbitol, etc.); (Trisphenol PA, phenol novolak, cresol novolak, etc.); alkylene oxide adducts of the above trivalent or higher polyphenols.
前記ポリカルボン酸(2)としては、ジカルボン酸(2−1)及び3価以上のポリカルボン酸(2−2)が挙げられ、これらの中でも、(2−1)単独、及び(2−1)と少量の(2−2)の混合物が好ましい。 Examples of the polycarboxylic acid (2) include dicarboxylic acid (2-1) and trivalent or higher polycarboxylic acid (2-2). Among these, (2-1) alone and (2-1) ) And a small amount of (2-2).
前記ジカルボン酸(2−1)としては、例えばアルキレンジカルボン酸(コハク酸、アジピン酸、セバシン酸等);アルケニレンジカルボン酸(マレイン酸、フマール酸など);芳香族ジカルボン酸(フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、ナフタレンジカルボン酸等)などが挙げられる。これらの中でも、炭素数4〜20のアルケニレンジカルボン酸、炭素数8〜20の芳香族ジカルボン酸が特に好ましい。 Examples of the dicarboxylic acid (2-1) include alkylene dicarboxylic acids (succinic acid, adipic acid, sebacic acid, etc.); alkenylene dicarboxylic acids (maleic acid, fumaric acid, etc.); aromatic dicarboxylic acids (phthalic acid, isophthalic acid, Terephthalic acid, naphthalenedicarboxylic acid, etc.). Among these, alkenylene dicarboxylic acid having 4 to 20 carbon atoms and aromatic dicarboxylic acid having 8 to 20 carbon atoms are particularly preferable.
前記3価以上のポリカルボン酸(2−2)としては、炭素数9〜20の芳香族ポリカルボン酸(トリメリット酸、ピロメリット酸など)などが挙げられる。なお、ポリカルボン酸(2)としては、上述のものの酸無水物又は低級アルキルエステル(メチルエステル、エチルエステル、イソプロピルエステルなど)を用いてポリオール(1)と反応させてもよい。 Examples of the trivalent or higher polycarboxylic acid (2-2) include aromatic polycarboxylic acids having 9 to 20 carbon atoms (such as trimellitic acid and pyromellitic acid). In addition, as polycarboxylic acid (2), you may make it react with polyol (1) using the acid anhydride or lower alkyl ester (methyl ester, ethyl ester, isopropyl ester, etc.) of the above-mentioned thing.
前記ポリオール(1)とポリカルボン酸(2)の比率は、水酸基[OH]とカルボキシル基[COOH]の当量比[OH]/[COOH]は、2/1〜1/1が好ましく、1.5/1〜1/1がより好ましく、1.3/1〜1.02/1が更に好ましい。 As for the ratio of the polyol (1) and the polycarboxylic acid (2), the equivalent ratio [OH] / [COOH] of the hydroxyl group [OH] and the carboxyl group [COOH] is preferably 2/1 to 1/1. 5/1 to 1/1 is more preferable, and 1.3 / 1 to 1.02 / 1 is still more preferable.
前記ポリイソシアネート(3)としては、例えば脂肪族ポリイソシアネート(テトラメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、2,6−ジイソシアナトメチルカプロエートなど);脂環式ポリイソシアネート(イソホロンジイソシアネート、シクロヘキシルメタンジイソシアネートなど);芳香族ジイソシアネート(トリレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネートなど);芳香脂肪族ジイソシアネート(α,α,α',α'−テトラメチルキシリレンジイソシアネートなど);イソシアヌレート類;前記ポリイソシアネートをフェノール誘導体、オキシム、カプロラクタムなどでブロックしたもの;などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。 Examples of the polyisocyanate (3) include aliphatic polyisocyanates (tetramethylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, 2,6-diisocyanatomethylcaproate, etc.); alicyclic polyisocyanates (isophorone diisocyanate, cyclohexylmethane diisocyanate, etc.) Aromatic diisocyanates (tolylene diisocyanate, diphenylmethane diisocyanate, etc.); araliphatic diisocyanates (α, α, α ′, α′-tetramethylxylylene diisocyanate, etc.); isocyanurates; Those blocked with caprolactam, etc. These may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together.
前記ポリイソシアネート(3)の比率は、イソシアネート基[NCO]と、水酸基を有するポリエステルの水酸基[OH]の当量比[NCO]/[OH]は、5/1〜1/1が好ましく、4/1〜1.2/1がより好ましく、2.5/1〜1.5/1が更に好ましい。前記[NCO]/[OH]が5を超えると、低温定着性が悪化することがあり、[NCO]のモル比が1未満であると、変性ポリエステル中のウレア含量が低くなり、耐ホットオフセット性が悪化する。 As for the ratio of the polyisocyanate (3), the equivalent ratio [NCO] / [OH] of the isocyanate group [NCO] and the hydroxyl group [OH] of the polyester having a hydroxyl group is preferably 5/1 to 1/1. 1 to 1.2 / 1 is more preferable, and 2.5 / 1 to 1.5 / 1 is still more preferable. If the [NCO] / [OH] exceeds 5, the low-temperature fixability may be deteriorated. If the molar ratio of [NCO] is less than 1, the urea content in the modified polyester becomes low, and hot offset resistance Sex worsens.
前記末端にイソシアネート基を有するプレポリマー(A)中のポリイソシアネート(3)構成成分の含有量は、0.5〜40質量%が好ましく、1〜30質量%がより好ましく、2〜20質量%が更に好ましい。前記含有量が0.5質量%未満であると、耐ホットオフセット性が悪化するとともに、耐熱保存性と低温定着性の両立の面で不利になり、40質量%を超えると、低温定着性が悪化することがある。 The content of the polyisocyanate (3) component in the prepolymer (A) having an isocyanate group at the terminal is preferably 0.5 to 40% by mass, more preferably 1 to 30% by mass, and 2 to 20% by mass. Is more preferable. When the content is less than 0.5% by mass, the hot offset resistance deteriorates, and it is disadvantageous in terms of both heat-resistant storage stability and low-temperature fixability. When the content exceeds 40% by mass, low-temperature fixability is obtained. May get worse.
前記イソシアネート基を有するプレポリマー(A)中の1分子当たりに含有するイソシアネート基は、平均1個以上が好ましく、平均1.5〜3個がより好ましく、平均1.8〜2.5個が更に好ましい。1分子当たり1個未満であると、ウレア変性ポリエステルの
分子量が低くなり、耐ホットオフセット性が悪化することがある。
The average number of isocyanate groups contained per molecule in the prepolymer (A) having the isocyanate group is preferably 1 or more, more preferably 1.5 to 3 on average, and 1.8 to 2.5 on average. Further preferred. When the number is less than 1 per molecule, the molecular weight of the urea-modified polyester is lowered, and the hot offset resistance may be deteriorated.
前記アミン類(B)としては、ジアミン(B1)、3価以上のポリアミン(B2)、アミノアルコール(B3)、アミノメルカプタン(B4)、アミノ酸(B5)、及びB1〜B5のアミノ基をブロックしたもの(B6)などが挙げられる。ジアミン(B1)としては、芳香族ジアミン(フェニレンジアミン、ジエチルトルエンジアミン、4,4’ジアミノジフェニルメタン等);脂環式ジアミン(4,4’−ジアミノ−3,3’ジメチルジシクロヘキシルメタン、ジアミンシクロヘキサン、イソホロンジアミン等);及び脂肪族ジアミン(エチレンジアミン、テトラメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン等)などが挙げられる。3価以上のポリアミン(B2)としては、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミンなどが挙げられる。アミノアルコール(B3)としては、エタノールアミン、ヒドロキシエチルアニリンなどが挙げられる。アミノメルカプタン(B4)としては、アミノエチルメルカプタン、アミノプロピルメルカプタンなどが挙げられる。アミノ酸(B5)としては、アミノプロピオン酸、アミノカプロン酸などが挙げられる。B1〜B5のアミノ基をブロックしたもの(B6)としては、前記B1〜B5のアミン類とケトン類(アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等)から得られるケチミン化合物、オキサゾリン化合物などが挙げられる。これらアミン類(B)のうち好ましいものは、B1及びB1と少量のB2の混合物である。 As the amines (B), the diamine (B1), trivalent or higher polyamine (B2), amino alcohol (B3), amino mercaptan (B4), amino acid (B5), and amino groups of B1 to B5 were blocked. (B6) etc. are mentioned. Examples of the diamine (B1) include aromatic diamines (phenylenediamine, diethyltoluenediamine, 4,4′diaminodiphenylmethane, etc.); alicyclic diamines (4,4′-diamino-3,3′dimethyldicyclohexylmethane, diaminecyclohexane, Isophorone diamine etc.); and aliphatic diamines (ethylene diamine, tetramethylene diamine, hexamethylene diamine etc.) and the like. Examples of the trivalent or higher polyamine (B2) include diethylenetriamine and triethylenetetramine. Examples of amino alcohol (B3) include ethanolamine and hydroxyethylaniline. Examples of amino mercaptan (B4) include aminoethyl mercaptan and aminopropyl mercaptan. Examples of the amino acid (B5) include aminopropionic acid and aminocaproic acid. Examples of the B1-B5 amino group blocked (B6) include ketimine compounds and oxazoline compounds obtained from the B1-B5 amines and ketones (acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, etc.). Among these amines (B), preferred are B1 and a mixture of B1 and a small amount of B2.
更に、必要により伸長停止剤を用いてウレア変性ポリエステルの分子量を調整することができる。伸長停止剤としては、モノアミン(ジエチルアミン、ジブチルアミン、ブチルアミン、ラウリルアミン等)、又はそれらをブロックしたもの(ケチミン化合物)などが挙げられる。 Furthermore, if necessary, the molecular weight of the urea-modified polyester can be adjusted using an elongation terminator. Examples of the elongation terminator include monoamines (diethylamine, dibutylamine, butylamine, laurylamine, etc.), or those obtained by blocking them (ketimine compounds).
前記アミン類(B)の比率は、イソシアネート基を有するプレポリマー(A)中のイソシアネート基[NCO]と、アミン類(B)中のアミノ基[NHx]の当量比[NCO]/[NHx]は、1/2〜2/1が好ましく、1.5/1〜1/1.5がより好ましく、1.2/1〜1/1.2が更に好ましい。前記[NCO]/[NHx]が2を超えたり、1/2未満であると、ウレア変性ポリエステル(i)の分子量が低くなり、耐ホットオフセット性が悪化する。 The ratio of the amines (B) is the equivalent ratio [NCO] / [NHx] of the isocyanate group [NCO] in the prepolymer (A) having an isocyanate group and the amino group [NHx] in the amine (B). Is preferably 1/2 to 2/1, more preferably 1.5 / 1 to 1 / 1.5, and still more preferably 1.2 / 1 to 1 / 1.2. When the [NCO] / [NHx] exceeds 2 or less than 1/2, the molecular weight of the urea-modified polyester (i) becomes low, and the hot offset resistance deteriorates.
本発明においては、ウレア結合で変性されたポリエステル(i)中に、ウレア結合と共にウレタン結合を含有していてもよい。ウレア結合含有量とウレタン結合含有量のモル比は、100/0〜10/90が好ましく、80/20〜20/80がより好ましく、60/40〜30/70が更に好ましい。前記ウレア結合のモル比が10%未満であると、耐ホットオフセット性が悪化することがある。 In the present invention, the polyester (i) modified with a urea bond may contain a urethane bond together with a urea bond. The molar ratio between the urea bond content and the urethane bond content is preferably 100/0 to 10/90, more preferably 80/20 to 20/80, and still more preferably 60/40 to 30/70. When the molar ratio of the urea bond is less than 10%, the hot offset resistance may be deteriorated.
これらの反応により、前記トナーに用いられる変性ポリエステル、中でもウレア変性ポリエステル(i)が作製できる。これらウレア変性ポリエステル(i)は、ワンショット法、プレポリマー法により製造される。ウレア変性ポリエステル(i)の質量平均分子量は、1万以上が好ましく、2万〜1000万がより好ましく、3万〜100万が更に好ましい。前記質量平均分子量が1万未満であると、耐ホットオフセット性が悪化することがある。 By these reactions, the modified polyester used in the toner, especially the urea-modified polyester (i) can be produced. These urea-modified polyesters (i) are produced by a one-shot method or a prepolymer method. The mass average molecular weight of the urea-modified polyester (i) is preferably 10,000 or more, more preferably 20,000 to 10,000,000, and still more preferably 30,000 to 1,000,000. When the mass average molecular weight is less than 10,000, the hot offset resistance may be deteriorated.
また、ウレア変性ポリエステルの数平均分子量は、後述の変性されていないポリエステル(ii)を用いる場合は特に限定されるものではなく、前記質量平均分子量とするのに得やすい数平均分子量でよい。(i)単独の場合は、数平均分子量は、20,000以下が好ましく、1,000〜10,000がより好ましく、2,000〜8,000が更に好ましい。前記数平均分子量が20,000を超えると、低温定着性及びフルカラー画像形成装置に用いた場合の光沢性が悪化することがある。 The number average molecular weight of the urea-modified polyester is not particularly limited when the unmodified polyester (ii) described later is used, and may be a number average molecular weight that can be easily obtained to obtain the mass average molecular weight. (I) When used alone, the number average molecular weight is preferably 20,000 or less, more preferably 1,000 to 10,000, and still more preferably 2,000 to 8,000. When the number average molecular weight exceeds 20,000, low temperature fixability and glossiness when used in a full color image forming apparatus may be deteriorated.
本発明においては、前記ウレア結合で変性されたポリエステル(i)単独使用だけでなく、この(i)と共に、変性されていないポリエステル(ii)を結着樹脂成分として含有させることもできる。前記(ii)を併用することで、低温定着性及びフルカラー装置に用いた場合の光沢性が向上するので、単独使用より好ましい。前記(ii)としては、前記(i)のポリエステル成分と同様なポリオール(1)とポリカルボン酸(2)との重縮合物などが挙げられ、好ましいものも(i)と同様である。また、(ii)は無変性のポリエステルだけでなく、ウレア結合以外の化学結合で変性されているものでもよく、例えばウレタン結合で変性されていてもよい。(i)と(ii)は少なくとも一部が相溶していることが低温定着性、耐ホットオフセット性の面で好ましい。
従って、(i)のポリエステル成分と(ii)は類似の組成が好ましい。(ii)を含有させる場合の(i)と(ii)の質量比は、5/95〜80/20が好ましく、5/95〜30/70がより好ましく、5/95〜25/75が更に好ましく、7/93〜20/80が特に好ましい。前記(i)の質量比が5質量%未満であると、耐ホットオフセット性が悪化するとともに、耐熱保存性と低温定着性の両立の面で不利になることがある。
In the present invention, not only the polyester (i) modified with a urea bond but also the polyester (ii) not modified can be included as a binder resin component together with the (i). By using (ii) in combination, the low-temperature fixability and the gloss when used in a full-color apparatus are improved, so that it is preferable to use alone. Examples of (ii) include the same polycondensates of polyol (1) and polycarboxylic acid (2) as in the polyester component (i), and preferred ones are also the same as (i). Further, (ii) is not limited to unmodified polyester, but may be modified with a chemical bond other than a urea bond, for example, may be modified with a urethane bond. It is preferable that (i) and (ii) are at least partially compatible with each other in terms of low-temperature fixability and hot offset resistance.
Therefore, the polyester component (i) and (ii) preferably have similar compositions. When (ii) is contained, the mass ratio of (i) and (ii) is preferably 5/95 to 80/20, more preferably 5/95 to 30/70, and further preferably 5/95 to 25/75. 7/93 to 20/80 is particularly preferable. When the mass ratio of (i) is less than 5% by mass, the hot offset resistance may be deteriorated, and it may be disadvantageous in terms of both heat-resistant storage stability and low-temperature fixability.
前記(ii)のピーク分子量は、1,000〜30,000が好ましく、1,500〜10,000がより好ましく、2,000〜8,000が更に好ましい。前記ピーク分子量が1,000未満であると、耐熱保存性が悪化することがあり、10,000を超えると低温定着性が悪化することがある。前記(ii)の水酸基価は5以上が好ましく、10〜120がより好ましく、20〜80が更に好ましい。前記水酸基価が5未満であると、耐熱保存性と低温定着性の両立の面で不利になることがある。前記(ii)の酸価は1〜30が好ましく、5〜20がより好ましい。酸価を持たせることで負帯電性となりやすい傾向がある。 The peak molecular weight of (ii) is preferably 1,000 to 30,000, more preferably 1,500 to 10,000, and still more preferably 2,000 to 8,000. When the peak molecular weight is less than 1,000, the heat resistant storage stability may be deteriorated, and when it exceeds 10,000, the low temperature fixability may be deteriorated. The hydroxyl value of (ii) is preferably 5 or more, more preferably 10 to 120, and still more preferably 20 to 80. If the hydroxyl value is less than 5, it may be disadvantageous in terms of both heat-resistant storage stability and low-temperature fixability. 1-30 are preferable and, as for the acid value of said (ii), 5-20 are more preferable. By having an acid value, it tends to be negatively charged.
前記結着樹脂のガラス転移温度(Tg)は、50〜70℃が好ましく、55〜65℃がより好ましい。前記ガラス転移温度が50℃未満であると、トナーの高温保管時のブロッキングが悪化することがあり、70℃を超えると低温定着性が不十分となる。ウレア変性ポリエステル樹脂の共存により、本発明に用いるトナーにおいては、公知のポリエステル系トナーと比較して、ガラス転移点が低くても耐熱保存性が良好な傾向を示す。 The glass transition temperature (Tg) of the binder resin is preferably 50 to 70 ° C, and more preferably 55 to 65 ° C. When the glass transition temperature is less than 50 ° C., blocking of the toner during high temperature storage may deteriorate, and when it exceeds 70 ° C., the low temperature fixability becomes insufficient. Due to the coexistence of the urea-modified polyester resin, the toner used in the present invention tends to have good heat storage stability even when the glass transition point is low, as compared with known polyester-based toners.
前記結着樹脂の貯蔵弾性率としては、測定周波数20Hzにおいて10,000dyne/cm2となる温度(TG’)が、100℃以上が好ましく、110〜200℃がより好ましい。前記温度(TG’)が100℃未満であると、耐ホットオフセット性が悪化することがある。 As the storage elastic modulus of the binder resin, the temperature (TG ′) at which the measurement frequency is 20 Hz is 10,000 dyne / cm 2 is preferably 100 ° C. or more, and more preferably 110 to 200 ° C. When the temperature (TG ′) is less than 100 ° C., the hot offset resistance may be deteriorated.
前記結着樹脂の粘性としては、測定周波数20Hzにおいて1000ポワズとなる温度(Tη)が、180℃以下が好ましく、90〜160℃がより好ましい。前記温度(Tη)が、180℃を超えると、低温定着性が悪化する。即ち、低温定着性と耐ホットオフセット性の両立の観点から、TG’はTηより高いことが好ましい。言い換えるとTG’とTηの差(TG’−Tη)は0℃以上が好ましく、10℃以上がより好ましく、20℃以上が更に好ましい。なお、差の上限は特に限定されない。また、耐熱保存性と低温定着性の両立の観点から、TηとTgの差は0〜100℃が好ましく、10〜90℃がより好ましく、20〜80℃が更に好ましい。 As the viscosity of the binder resin, a temperature (Tη) of 1000 poise at a measurement frequency of 20 Hz is preferably 180 ° C. or less, and more preferably 90 to 160 ° C. When the temperature (Tη) exceeds 180 ° C., the low-temperature fixability deteriorates. That is, TG ′ is preferably higher than Tη from the viewpoint of achieving both low-temperature fixability and hot offset resistance. In other words, the difference between TG ′ and Tη (TG′−Tη) is preferably 0 ° C. or higher, more preferably 10 ° C. or higher, and further preferably 20 ° C. or higher. The upper limit of the difference is not particularly limited. Further, from the viewpoint of achieving both heat-resistant storage stability and low-temperature fixability, the difference between Tη and Tg is preferably 0 to 100 ° C, more preferably 10 to 90 ° C, and still more preferably 20 to 80 ° C.
前記結着樹脂は、以下の方法などで製造することができる。
まず、前記ポリオール(1)と、前記ポリカルボン酸(2)を、テトラブトキシチタネート、ジブチルチンオキサイドなど公知のエステル化触媒の存在下、150〜280℃に加熱し、必要により減圧としながら生成する水を溜去して、水酸基を有するポリエステルを得る。次いで、40〜140℃にて、これにポリイソシアネート(3)を反応させ、イソシアネート基を有するプレポリマー(A)を得る。更に(A)にアミン類(B)を0〜140℃にて反応させ、ウレア結合で変性されたポリエステルを得る。(3)を反応させる際及び(A)と(B)を反応させる際には、必要により溶剤を用いることもできる。
The binder resin can be produced by the following method.
First, the polyol (1) and the polycarboxylic acid (2) are produced at 150 to 280 ° C. in the presence of a known esterification catalyst such as tetrabutoxytitanate or dibutyltin oxide, and reduced pressure as necessary. Water is distilled off to obtain a polyester having a hydroxyl group. Subsequently, this is made to react with polyisocyanate (3) at 40-140 degreeC, and the prepolymer (A) which has an isocyanate group is obtained. Further, (A) is reacted with amines (B) at 0 to 140 ° C. to obtain a polyester modified with a urea bond. When reacting (3) and reacting (A) and (B), a solvent may be used as necessary.
使用可能な溶剤としては、例えば芳香族溶剤(トルエン、キシレン等);ケトン類(アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等);エステル類(酢酸エチル等);アミド類(ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド等)、エーテル類(テトラヒドロフラン等)などのイソシアネート(3)に対して不活性なものが挙げられる。
なお、ウレア結合で変性されていないポリエステル(ii)を併用する場合は、水酸基を有するポリエステルと同様な方法で(ii)を製造し、これを前記(i)の反応完了後の溶液に溶解し、混合する。
Usable solvents include, for example, aromatic solvents (toluene, xylene, etc.); ketones (acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, etc.); esters (ethyl acetate, etc.); amides (dimethylformamide, dimethylacetamide, etc.), Inactive to isocyanate (3) such as ethers (tetrahydrofuran, etc.).
When using polyester (ii) not modified with urea bond, (ii) is produced in the same manner as polyester having a hydroxyl group, and this is dissolved in the solution after completion of the reaction of (i). , Mix.
また、本発明に用いるトナーは、以下の方法で製造することができるが勿論これらに限定されることはない。
前記トナーは、水系媒体中でイソシアネート基を有するプレポリマー(A)からなる分散体を、(B)と反応させて形成してもよいし、予め製造したウレア変性ポリエステル(i)を用いてもよい。水系媒体中でウレア変性ポリエステル(i)やプレポリマー(A)からなる分散体を安定して形成させる方法としては、水系媒体中にウレア変性ポリエステル(i)やプレポリマー(A)からなるトナー原料の組成物を加えて、せん断力により分散させる方法などが挙げられる。
Further, the toner used in the present invention can be produced by the following method, but is not limited thereto.
The toner may be formed by reacting a dispersion made of a prepolymer (A) having an isocyanate group in an aqueous medium with (B), or using a urea-modified polyester (i) produced in advance. Good. As a method for stably forming a dispersion comprising urea-modified polyester (i) or prepolymer (A) in an aqueous medium, a toner raw material comprising urea-modified polyester (i) or prepolymer (A) in an aqueous medium is used. And a method of dispersing by shearing force.
前記プレポリマー(A)と他のトナー組成物である(以下、トナー原料と称することもある)、着色剤、着色剤マスターバッチ、離型剤、帯電制御剤、未変性ポリエステル樹脂などは、水系媒体中で分散体を形成させる際に混合してもよいが、予めトナー原料を混合した後、水系媒体中にその混合物を加えて分散させたほうがより好ましい。また、本発明においては、着色剤、離型剤、及び帯電制御剤などの他のトナー原料は、必ずしも、水系媒体中で粒子を形成させる時に混合しておく必要はなく、粒子を形成せしめた後、添加してもよい。例えば、着色剤を含まない粒子を形成させた後、公知の染着の方法で着色剤を添加することもできる。 The prepolymer (A) and other toner compositions (hereinafter sometimes referred to as toner raw materials), colorants, colorant master batches, release agents, charge control agents, unmodified polyester resins, Mixing may be performed when the dispersion is formed in the medium, but it is more preferable to mix the toner raw materials in advance and then add and disperse the mixture in the aqueous medium. In the present invention, other toner raw materials such as a colorant, a release agent, and a charge control agent do not necessarily have to be mixed when forming particles in an aqueous medium. It may be added later. For example, after forming particles not containing a colorant, the colorant can be added by a known dyeing method.
前記水系媒体としては、水単独でもよいが、水と混和可能な溶剤を併用することもできる。混和可能な溶剤としては、アルコール(メタノール、イソプロパノール、エチレングリコール等)、ジメチルホルムアミド、テトラヒドロフラン、セルソルブ類(メチルセルソルブ等)、低級ケトン類(アセトン、メチルエチルケトン等)などが挙げられる。 As the aqueous medium, water alone may be used, but a solvent miscible with water may be used in combination. Examples of miscible solvents include alcohol (methanol, isopropanol, ethylene glycol, etc.), dimethylformamide, tetrahydrofuran, cellosolves (methyl cellosolve, etc.), lower ketones (acetone, methyl ethyl ketone, etc.) and the like.
ウレア変性ポリエステル(i)やプレポリマー(A)を含むトナー組成物100質量部に対する水系媒体の使用量は、50〜2000質量部が好ましく、100〜1000質量部がより好ましい。前記使用量が50質量部未満であると、トナー組成物の分散状態が悪く、所定の粒径のトナー粒子が得られないことがあり、2000質量部を超えると、経済的でない。 The amount of the aqueous medium used relative to 100 parts by mass of the toner composition containing the urea-modified polyester (i) and the prepolymer (A) is preferably 50 to 2000 parts by mass, and more preferably 100 to 1000 parts by mass. When the amount used is less than 50 parts by mass, the toner composition is not well dispersed, and toner particles having a predetermined particle size may not be obtained. When the amount used exceeds 2000 parts by mass, it is not economical.
また、必要に応じて、分散剤を用いることもできる。分散剤を用いたほうが、粒度分布がシャープになるとともに分散が安定である点で好ましい。 Moreover, a dispersing agent can also be used as needed. It is preferable to use a dispersant because the particle size distribution becomes sharp and the dispersion is stable.
前記分散の方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば低速せん断式、高速せん断式、摩擦式、高圧ジェット式、超音波などの公知の設備が適用できる。分散体の粒径を2〜20μmにするためには高速せん断式が好ましい。高速せん断式分散機を使用した場合、回転数は特に限定はないが、1000〜30000rpmが好ましく、5000〜20000rpmがより好ましい。前記分散時間は特に限定はないが、バッチ方式の場合は、通常0.1〜5分間である。分散時の温度としては、通常、0〜150℃が好ましく、40〜98℃がより好ましい。高温な方が、ウレア変性ポリエステル(i)やプレポリマー(A)からなる分散体の粘度が低く、分散が容易な点で好ましい。 The dispersion method is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. For example, known equipment such as a low-speed shear method, a high-speed shear method, a friction method, a high-pressure jet method, and an ultrasonic wave can be applied. . In order to make the particle diameter of the dispersion 2 to 20 μm, a high-speed shearing method is preferable. When a high-speed shearing disperser is used, the number of rotations is not particularly limited, but is preferably 1000 to 30000 rpm, more preferably 5000 to 20000 rpm. The dispersion time is not particularly limited, but in the case of a batch method, it is usually 0.1 to 5 minutes. As temperature at the time of dispersion | distribution, 0-150 degreeC is preferable normally and 40-98 degreeC is more preferable. Higher temperatures are preferred in that the dispersion made of urea-modified polyester (i) or prepolymer (A) has a low viscosity and is easy to disperse.
プレポリマー(A)からウレア変性ポリエステル(i)を合成する工程は水系媒体中でトナー組成物を分散する前にアミン類(B)を加えて反応させてもよいし、水系媒体中に分散した後にアミン類(B)を加えて粒子界面から反応を起こしてもよい。この場合製造されるトナー表面に優先的にウレア変性ポリエステルが生成し、粒子内部で濃度勾配を設けることもできる。 In the step of synthesizing the urea-modified polyester (i) from the prepolymer (A), the amine (B) may be added and reacted before the toner composition is dispersed in the aqueous medium, or may be dispersed in the aqueous medium. An amine (B) may be added later to cause a reaction from the particle interface. In this case, urea-modified polyester is preferentially produced on the surface of the manufactured toner, and a concentration gradient can be provided inside the particles.
前記反応においては、必要に応じて、分散剤を用いることが好ましい。
前記分散剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、界面活性剤、難水溶性の無機化合物分散剤、高分子系保護コロイド、等が挙げられる。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。これらの中でも、界面活性剤が好ましい。
In the reaction, it is preferable to use a dispersant as necessary.
There is no restriction | limiting in particular as said dispersing agent, According to the objective, it can select suitably, For example, surfactant, a slightly water-soluble inorganic compound dispersing agent, a polymeric protective colloid, etc. are mentioned. These may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together. Among these, surfactants are preferable.
前記界面活性剤としては、例えば、陰イオン界面活性剤、陽イオン界面活性剤、非イオン界面活性剤、両性界面活性剤、等が挙げられる。 Examples of the surfactant include an anionic surfactant, a cationic surfactant, a nonionic surfactant, and an amphoteric surfactant.
前記陰イオン界面活性剤としては、例えば、アルキルベンゼンスルホン酸塩、α−オレフィンスルホン酸塩、リン酸エステル等が挙げられ、これらの中でも、フルオロアルキル基を有するものが好適に挙げられる。該フルオロアルキル基を有するアニオン性界面活性剤としては、例えば、炭素数2〜10のフルオロアルキルカルボン酸又はその金属塩、パーフルオロオクタンスルホニルグルタミン酸ジナトリウム、3−[オメガ−フルオロアルキル(炭素数6〜11)オキシ]−1−アルキル(炭素数3〜4)スルホン酸ナトリウム、3−[オメガ−フルオロアルカノイル(炭素数6〜8)−N−エチルアミノ]−1−プロパンスルホン酸ナトリウム、フルオロアルキル(炭素数11〜20)カルボン酸又はその金属塩、パーフルオロアルキルカルボン酸(炭素数7〜13)又はその金属塩、パーフルオロアルキル(炭素数4〜12)スルホン酸又はその金属塩、パーフルオロオクタンスルホン酸ジエタノールアミド、N−プロピル−N−(2−ヒドロキシエチル)パーフルオロオクタンスルホンアミド、パーフルオロアルキル(炭素数6〜10)スルホンアミドプロピルトリメチルアンモニウム塩、パーフルオロアルキル(炭素数6〜10)−N−エチルスルホニルグリシン塩、モノパーフルオロアルキル(炭素数6〜16)エチルリン酸エステル等が挙げられる。該フルオロアルキル基を有する界面活性剤の市販品としては、例えば、サーフロンS−111、S−112、S−113(旭硝子社製);フロラードFC−93、FC−95、FC−98、FC−129(住友3M社製);ユニダインDS−101、DS−102(ダイキン工業社製);メガファックF−110、F−120、F−113、F−191、F−812、F−833(大日本インキ化学工業社製);エクトップEF−102、103、104、105、112、123A、123B、306A、501、201、204(ト−ケムプロダクツ社製);フタージェントF−100、F150(ネオス社製)等が挙げられる。 Examples of the anionic surfactant include alkylbenzene sulfonates, α-olefin sulfonates, phosphate esters, and the like. Among these, those having a fluoroalkyl group are preferable. Examples of the anionic surfactant having a fluoroalkyl group include a fluoroalkylcarboxylic acid having 2 to 10 carbon atoms or a metal salt thereof, disodium perfluorooctanesulfonylglutamate, 3- [omega-fluoroalkyl (6 carbon atoms). -11) Oxy] -1-alkyl (carbon number 3-4) sodium sulfonate, 3- [omega-fluoroalkanoyl (carbon number 6-8) -N-ethylamino] -1-propanesulfonic acid sodium, fluoroalkyl (Carbon number 11-20) carboxylic acid or its metal salt, perfluoroalkyl carboxylic acid (carbon number 7-13) or its metal salt, perfluoroalkyl (carbon number 4-12) sulfonic acid or its metal salt, perfluoro Octanesulfonic acid diethanolamide, N-propyl-N- (2-hydroxy Ethyl) perfluorooctanesulfonamide, perfluoroalkyl (carbon number 6-10) sulfonamidopropyltrimethylammonium salt, perfluoroalkyl (carbon number 6-10) -N-ethylsulfonylglycine salt, monoperfluoroalkyl (carbon number) 6-16) Ethyl phosphate and the like. Examples of commercially available surfactants having a fluoroalkyl group include Surflon S-111, S-112, S-113 (Asahi Glass Co., Ltd.); Fluorard FC-93, FC-95, FC-98, FC- 129 (manufactured by Sumitomo 3M); Unidyne DS-101, DS-102 (manufactured by Daikin Industries); Megafac F-110, F-120, F-113, F-191, F-812, F-833 (large) Nippon Ink Chemical Co., Ltd.); Xtop EF-102, 103, 104, 105, 112, 123A, 123B, 306A, 501, 201, 204 (manufactured by Tochem Products); Neos) and the like.
前記陽イオン界面活性剤としては、例えば、アミン塩型界面活性剤、四級アンモニウム塩型の陽イオン界面活性剤等が挙げられる。前記アミン塩型界面活性剤としては、例えば、アルキルアミン塩、アミノアルコール脂肪酸誘導体、ポリアミン脂肪酸誘導体、イミダゾリン等が挙げられる。前記四級アンモニウム塩型の陽イオン界面活性剤としては、例えば、アルキルトリメチルアンモニム塩、ジアルキルジメチルアンモニウム塩、アルキルジメチルベンジルアンモニウム塩、ピリジニウム塩、アルキルイソキノリニウム塩、塩化ベンゼトニウム等が挙げられる。該陽イオン界面活性剤の中でも、フルオロアルキル基を有する脂肪族一級、二級又は三級アミン酸、パーフルオロアルキル(炭素数6〜10個)スルホンアミドプロピルトリメチルアンモニウム塩等の脂肪族四級アンモニウム塩、ベンザルコニウム塩、塩化ベンゼトニウム、ピリジニウム塩、イミダゾリニウム塩、などが挙げられる。該カチオン界面活性剤の市販品としては、例えば、サーフロンS−121(旭硝子社製);フロラードFC−135(住友3M社製);ユニダインDS−202(ダイキン工業杜製)、メガファックF−150、F−824(大日本インキ化学工業社製);エクトップEF−132(ト−ケムプロダクツ社製);フタージェントF−300(ネオス社製)等が挙げられる。 Examples of the cationic surfactant include amine salt type surfactants and quaternary ammonium salt type cationic surfactants. Examples of the amine salt type surfactant include alkylamine salts, aminoalcohol fatty acid derivatives, polyamine fatty acid derivatives, imidazolines, and the like. Examples of the quaternary ammonium salt type cationic surfactant include alkyltrimethylammonium salt, dialkyldimethylammonium salt, alkyldimethylbenzylammonium salt, pyridinium salt, alkylisoquinolinium salt, benzethonium chloride and the like. . Among the cationic surfactants, aliphatic quaternary ammonium such as aliphatic primary, secondary or tertiary amine acids having a fluoroalkyl group, perfluoroalkyl (6 to 10 carbon atoms) sulfonamidopropyltrimethylammonium salt, etc. Salts, benzalkonium salts, benzethonium chloride, pyridinium salts, imidazolinium salts, and the like. Commercially available products of the cationic surfactant include, for example, Surflon S-121 (manufactured by Asahi Glass Co., Ltd.); Florard FC-135 (manufactured by Sumitomo 3M); F-824 (manufactured by Dainippon Ink & Chemicals, Inc.); Xtop EF-132 (manufactured by Tochem Products);
前記非イオン界面活性剤としては、例えば、脂肪酸アミド誘導体、多価アルコール誘導体等が挙げられる。 Examples of the nonionic surfactant include fatty acid amide derivatives and polyhydric alcohol derivatives.
前記両性界面活性剤としては、例えば、アラニン、ドデシルジ(アミノエチル)グリシン、ジ(オクチルアミノエチル)グリシン、N−アルキル−N,N−ジメチルアンモニウムベタイン等が挙げられる。 Examples of the amphoteric surfactant include alanine, dodecyldi (aminoethyl) glycine, di (octylaminoethyl) glycine, N-alkyl-N, N-dimethylammonium betaine, and the like.
前記難水溶性の無機化合物分散剤としては、例えば、リン酸三カルシウム、炭酸カルシウム、酸化チタン、コロイダルシリカ、ヒドロキシアパタイト、等が挙げられる。 Examples of the poorly water-soluble inorganic compound dispersant include tricalcium phosphate, calcium carbonate, titanium oxide, colloidal silica, and hydroxyapatite.
前記高分子系保護コロイドとしては、例えば、酸類、水酸基を含有する(メタ)アクリル系単量体、ビニルアルコール又はビニルアルコールとのエーテル類、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、アミド化合物又はこれらのメチロール化合物、クロライド類、窒素原子若しくはその複素環を有するもの等のホモポリマー又は共重合体、ポリオキシエチレン系、セルロース類、等が挙げられる。 Examples of the polymeric protective colloid include acids, (meth) acrylic monomers containing a hydroxyl group, vinyl alcohol or ethers of vinyl alcohol, esters of vinyl alcohol and a compound containing a carboxyl group, amides Examples thereof include homopolymers or copolymers such as compounds or their methylol compounds, chlorides, those having a nitrogen atom or a heterocyclic ring thereof, polyoxyethylenes, and celluloses.
前記酸類としては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、α−シアノアクリル酸、α−シアノメタクリル酸、イタコン酸、クロトン酸、フマル酸、マレイン酸、無水マレイン酸等が挙げられる。前記水酸基を含有する(メタ)アクリル系単量体としては、例えば、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−ヒドロキシプロビル、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−ヒドロキシプロピル、アクリル酸3−クロロ2−ヒドロキシプロビル、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等が挙げられる。前記ビニルアルコール又はビニルアルコールとのエーテル類としては、例えば、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が挙げられる。前記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としては、例えば、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、酪酸ビニル等が挙げられる。前記アミド化合物又はこれらのメチロール化合物としては、例えば、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酸、又はこれらのメチロール化合物、などが挙げられる。前記クロライド類としては、例えば、アクリル酸クロライド、メタクリル酸クロライド等が挙げられる。前記窒素原子若しくはその複素環を有するもの等ホモポリマー又は共重合体としては、例えば、ビニルビリジン、ビニルピロリドン、ビニルイミダゾール、エチレンイミン等が挙げられる。前記ポリオキシエチレン系としては、例えば、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ェニルエステル等が挙げられる。前記セルロース類としては、例えば、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等が挙げられる。 Examples of the acids include acrylic acid, methacrylic acid, α-cyanoacrylic acid, α-cyanomethacrylic acid, itaconic acid, crotonic acid, fumaric acid, maleic acid, maleic anhydride, and the like. Examples of the (meth) acrylic monomer containing a hydroxyl group include β-hydroxyethyl acrylate, β-hydroxyethyl methacrylate, β-hydroxypropyl acrylate, β-hydroxypropyl methacrylate, and γ-acrylate. -Hydroxypropyl, γ-hydroxypropyl methacrylate, 3-chloro-2-hydroxypropyl acrylate, 3-chloro-2-hydroxypropyl methacrylate, diethylene glycol monoacrylate, diethylene glycol monomethacrylate, glycerol monoacrylate Glycerin monomethacrylate, N-methylol acrylamide, N-methylol methacrylamide and the like. Examples of the vinyl alcohol or ethers with vinyl alcohol include vinyl methyl ether, vinyl ethyl ether, vinyl propyl ether, and the like. Examples of the esters of vinyl alcohol and a compound containing a carboxyl group include vinyl acetate, vinyl propionate, and vinyl butyrate. Examples of the amide compound or these methylol compounds include acrylamide, methacrylamide, diacetone acrylamide acid, or these methylol compounds. Examples of the chlorides include acrylic acid chloride and methacrylic acid chloride. Examples of the homopolymer or copolymer such as those having a nitrogen atom or a heterocyclic ring thereof include vinyl pyridine, vinyl pyrrolidone, vinyl imidazole, and ethylene imine. Examples of the polyoxyethylene are polyoxyethylene, polyoxypropylene, polyoxyethylene alkylamine, polyoxypropylene alkylamine, polyoxyethylene alkylamide, polyoxypropylene alkylamide, polyoxyethylene nonylphenyl ether, polyoxyethylene Examples thereof include oxyethylene lauryl phenyl ether, polyoxyethylene stearyl phenyl ester, and polyoxyethylene nonyl phenyl ester. Examples of the celluloses include methyl cellulose, hydroxyethyl cellulose, and hydroxypropyl cellulose.
前記分散液の調製においては、必要に応じて分散安定剤を用いることができる。該分散安定剤としては、例えば、リン酸カルシウム塩等の酸、アルカリに溶解可能なもの等が挙げられる。 In the preparation of the dispersion, a dispersion stabilizer can be used as necessary. Examples of the dispersion stabilizer include acids that are soluble in acids and alkalis such as calcium phosphate salts.
前記分散安定剤を用いた場合は、塩酸等の酸によりリン酸カルシウム塩を溶解した後、水洗する方法、酵素により分解する方法等によって、微粒子からリン酸カルシウム塩を除去することができる。 When the dispersion stabilizer is used, the calcium phosphate salt can be removed from the fine particles by a method of dissolving the calcium phosphate salt with an acid such as hydrochloric acid and then washing with water or a method of decomposing with an enzyme.
前記分散液の調製においては、前記伸長反応乃至前記架橋反応の触媒を用いることができる。該触媒としては、例えば、ジブチルチンラウレート、ジオクチルチンラウレート、等が挙げられる。 In the preparation of the dispersion, a catalyst for the extension reaction or the crosslinking reaction can be used. Examples of the catalyst include dibutyltin laurate and dioctyltin laurate.
更に、トナー組成物の粘度を低くするために、ウレア変性ポリエステル(i)やプレポリマー(A)が可溶の溶剤を使用することもできる。溶剤を用いた方が粒度分布がシャープになる点で好ましい。該溶剤は揮発性であることが除去が容易である点から好ましい。
前記溶剤としては、例えば、トルエン、キシレン、ベンゼン、四塩化炭素、塩化メチレン、1,2−ジクロロエタン、1,1,2−トリクロロエタン、トリクロロエチレン、クロロホルム、モノクロロベンゼン、ジクロロエチリデン、酢酸メチル、酢酸エチル、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンなどが挙げられる。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。これらの中でも、トルエン、キシレン等の芳香族系溶媒;塩化メチレン、1,2−ジクロロエタン、クロロホルム、四塩化炭素等のハロゲン化炭化水素が好ましく、トルエン、キシレン等の芳香族系溶媒がより好ましい。
Furthermore, in order to lower the viscosity of the toner composition, a solvent in which the urea-modified polyester (i) or the prepolymer (A) is soluble can be used. The use of a solvent is preferable in that the particle size distribution becomes sharp. The solvent is preferably volatile from the viewpoint of easy removal.
Examples of the solvent include toluene, xylene, benzene, carbon tetrachloride, methylene chloride, 1,2-dichloroethane, 1,1,2-trichloroethane, trichloroethylene, chloroform, monochlorobenzene, dichloroethylidene, methyl acetate, ethyl acetate, Examples thereof include methyl ethyl ketone and methyl isobutyl ketone. These may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together. Among these, aromatic solvents such as toluene and xylene; halogenated hydrocarbons such as methylene chloride, 1,2-dichloroethane, chloroform and carbon tetrachloride are preferable, and aromatic solvents such as toluene and xylene are more preferable.
前記プレポリマー(A)100質量部に対する溶剤の使用量は、0〜300質量部が好ましく、0〜100質量部がより好ましく、25〜70質量部が更に好ましい。溶剤を使用した場合は、伸長及び/又は架橋反応後、常圧又は減圧下にて加温し除去する。 0-300 mass parts is preferable, as for the usage-amount of the solvent with respect to 100 mass parts of said prepolymers (A), 0-100 mass parts is more preferable, and 25-70 mass parts is still more preferable. When a solvent is used, it is removed by heating under normal pressure or reduced pressure after the elongation and / or crosslinking reaction.
伸長及び/又は架橋反応時間は、プレポリマー(A)の有するイソシアネート基構造とアミン類(B)の組み合わせによる反応性により選択されるが、通常10分〜40時間が好ましく、2〜24時間がより好ましい。反応温度は0〜150℃が好ましく、40〜98℃がより好ましい。更に必要に応じて公知の触媒を使用することができる。具体的にはジブチルチンラウレート、ジオクチルチンラウレートなどが挙げられる。 The elongation and / or crosslinking reaction time is selected depending on the reactivity of the isocyanate group structure of the prepolymer (A) and the amines (B), but is usually preferably 10 minutes to 40 hours, and preferably 2 to 24 hours. More preferred. The reaction temperature is preferably 0 to 150 ° C, more preferably 40 to 98 ° C. Furthermore, a known catalyst can be used as necessary. Specific examples include dibutyltin laurate and dioctyltin laurate.
得られた乳化分散体から有機溶媒を除去するためには、系全体を徐々に昇温し、液滴中の有機溶媒を完全に蒸発除去する方法を採用することができる。また、乳化分散体を乾燥雰囲気中に噴霧して、液滴中の非水溶性有機溶媒を完全に除去してトナー微粒子を形成し、合せて水系分散剤を蒸発させて除去することも可能である。乳化分散体が噴霧される乾燥雰囲気としては、空気、窒素、炭酸ガス、燃焼ガス等を加熱した気体、特に使用される最高沸点溶媒の沸点以上の温度に加熱された各種気流が一般に用いられる。スプレイドライアー、ベルトドライアー、ロータリーキルンなどの短時間の処理で十分目的とする品質が得られる。 In order to remove the organic solvent from the obtained emulsified dispersion, a method in which the temperature of the entire system is gradually raised to completely evaporate and remove the organic solvent in the droplets can be employed. It is also possible to spray the emulsified dispersion in a dry atmosphere to completely remove the water-insoluble organic solvent in the droplets to form toner fine particles, and also remove the aqueous dispersant by evaporating it. is there. As a dry atmosphere in which the emulsified dispersion is sprayed, a gas obtained by heating air, nitrogen, carbon dioxide gas, combustion gas, or the like, in particular, various air currents heated to a temperature equal to or higher than the boiling point of the highest boiling solvent used is generally used. Sufficient quality can be obtained with a short treatment such as spray dryer, belt dryer or rotary kiln.
乳化分散時の粒度分布が広く、その粒度分布を保って洗浄、乾燥処理が行われた場合、所望の粒度分布に分級して粒度分布を整えることができる。
分級操作は液中でサイクロン、デカンター、遠心分離等により、微粒子部分を取り除くことができる。乾燥後に粉体として取得した後に分級操作を行ってもよいが、液体中で行うことが効率の面で好ましい。得られた不要の微粒子、又は粗粒子は再び混練工程に戻して粒子の形成に用いることができる。その際、不要の微粒子又は粗粒子はウェットの状態でも構わない。
用いた分散剤は得られた分散液からできるだけ取り除くことが好ましいが、先に述べた分級操作と同時に行うのが好ましい。
When the particle size distribution at the time of emulsification dispersion is wide and washing and drying processes are performed while maintaining the particle size distribution, the particle size distribution can be adjusted by classifying into a desired particle size distribution.
In the classification operation, the fine particle portion can be removed in the liquid by a cyclone, a decanter, centrifugation, or the like. Although classification operation may be performed after obtaining as powder after drying, it is preferable in terms of efficiency to be performed in a liquid. The unnecessary fine particles or coarse particles obtained can be returned to the kneading step and used for the formation of particles. At that time, unnecessary fine particles or coarse particles may be wet.
The dispersant used is preferably removed from the obtained dispersion as much as possible, but it is preferable to carry out it simultaneously with the classification operation described above.
得られた乾燥後のトナーの粉体と離型剤微粒子、帯電制御性微粒子、流動化剤微粒子、着色剤微粒子などの異種粒子とともに混合したり、混合粉体に機械的衝撃力を与えることによって表面で固定化、融合化させ、得られる複合体粒子の表面からの異種粒子の脱離を防止することができる。 By mixing the resulting dried toner powder with dissimilar particles such as release agent fine particles, charge control fine particles, fluidizing agent fine particles, and colorant fine particles, or by giving mechanical impact force to the mixed powder By immobilizing and fusing on the surface, it is possible to prevent detachment of the foreign particles from the surface of the resulting composite particle.
具体的手段としては、(1)高速で回転する羽根によって混合物に衝撃力を加える方法、(2)高速気流中に混合物を投入し、加速させ、粒子同士又は複合化した粒子を適当な衝突板に衝突させる方法などがある。装置としては、オングミル(ホソカワミクロン社製)、I式ミル(日本ニューマチック社製)を改造して、粉砕エアー圧力を下げた装置、ハイブリダイゼイションシステム(奈良機械製作所製)、クリプトロンシステム(川崎重工業社製)、自動乳鉢などが挙げられる。 As specific means, (1) a method of applying an impact force to the mixture by blades rotating at high speed, (2) the mixture is injected into a high-speed air stream, accelerated, and particles or composite particles are mixed with an appropriate collision plate. There is a method of making it collide. As equipment, Ong mill (manufactured by Hosokawa Micron Corporation), I-type mill (manufactured by Nippon Pneumatic Co., Ltd.), with reduced pulverization air pressure, hybridization system (manufactured by Nara Machinery Co., Ltd.), kryptron system ( Kawasaki Heavy Industries, Ltd.) and automatic mortar.
また、該トナーに使用される着色剤としては、従来からトナー用着色剤として使用されてきた顔料及び染料が使用でき、具体的には、カーボンブラック、ランプブラック、鉄黒、群青、ニグロシン染料、アニリンブルー、フタロシアニンブルー、フタロシアニングリーン、ハンザイエローG、ローダミン6Cレーキ、カルコオイルブルー、クロムイエロー、キナクリドンレッド、ベンジジンイエロー、ローズベンガル等を単独あるいは混合して用いることができる。 As the colorant used in the toner, pigments and dyes conventionally used as toner colorants can be used. Specifically, carbon black, lamp black, iron black, ultramarine, nigrosine dye, Aniline blue, phthalocyanine blue, phthalocyanine green, Hansa yellow G, rhodamine 6C lake, calco oil blue, chrome yellow, quinacridone red, benzidine yellow, rose bengal and the like can be used alone or in combination.
更に必要に応じて、トナー粒子自身に磁気特性を持たせるには、例えばフェライト、マグネタイト、マグヘマイト等の酸化鉄類;鉄、コバルト、ニッケル等の金属あるいは、これらと他の金属との合金等の磁性成分を単独又は混合して、トナー粒子へ含有させればよい。また、これらの成分は、着色剤成分として使用することもできる。 Further, if necessary, in order to give the toner particles magnetic properties, for example, iron oxides such as ferrite, magnetite and maghemite; metals such as iron, cobalt and nickel, or alloys of these with other metals, etc. The magnetic component may be contained alone or in combination in the toner particles. These components can also be used as a colorant component.
また、本発明で用いられるトナー中の着色剤の個数平均粒径は0.5μm以下が好ましく、0.4μm以下がより好ましく、0.3μm以下が更に好ましい。前記個数平均粒径が0.5μmを超えると、顔料の分散性が充分なレベルには到らず、好ましい透明性が得られないことがある。一方、前記個数平均粒径が0.1μmより小さい微小粒径の着色剤は、可視光の半波長より十分小さいため、光の反射、吸収特性に悪影響を及ぼさないと考えられる。よって、前記個数平均粒径が0.1μm未満の着色剤の粒子は良好な色再現性と、定着画像を有するOHPシートの透明性に貢献する。一方、前記個数平均粒径が0.5μmより大きな粒径の着色剤が多く存在していると、入射光の透過が阻害されたり、散乱されたりして、OHPシートの投影画像の明るさ及び彩かさが低下する傾向がある。更に、0.5μmより大きな粒径の着色剤が多く存在していると、トナー粒子表面から着色剤が脱離し、カブリ、ドラム汚染、クリーニング不良といった種々の問題を引き起こすことがある。前記個数平均粒径が0.7μmより大きな粒径の着色剤は、全着色剤の10個数%以下が好ましく、5個数%以下がより好ましい。 Further, the number average particle diameter of the colorant in the toner used in the present invention is preferably 0.5 μm or less, more preferably 0.4 μm or less, and further preferably 0.3 μm or less. When the number average particle diameter exceeds 0.5 μm, the dispersibility of the pigment does not reach a sufficient level, and preferable transparency may not be obtained. On the other hand, the colorant having a fine particle diameter of less than 0.1 μm is sufficiently smaller than a half wavelength of visible light, and thus is considered not to adversely affect the light reflection and absorption characteristics. Therefore, the colorant particles having a number average particle size of less than 0.1 μm contribute to good color reproducibility and transparency of the OHP sheet having a fixed image. On the other hand, when there are many colorants having a particle size larger than 0.5 μm, the transmission of incident light is hindered or scattered, and the brightness of the projected image of the OHP sheet is reduced. There is a tendency to decrease the color. Further, when a large amount of colorant having a particle size larger than 0.5 μm is present, the colorant is detached from the surface of the toner particles, which may cause various problems such as fogging, drum contamination, and poor cleaning. The colorant having a particle size larger than 0.7 μm is preferably 10% by number or less, more preferably 5% by number or less of the total colorant.
また、前記着色剤を結着樹脂の一部もしくは全部と共に、予め湿潤液を加えた上で混練しておくことにより、初期的に結着樹脂と着色剤が十分に付着した状態となって、その後のトナー製造工程でのトナー粒子中における着色剤分散がより効果的に行われ、着色剤の分散粒径が小さくなり、一層良好な透明性を得ることができる。 Further, by mixing the colorant together with part or all of the binder resin in advance after adding a wetting liquid, the binder resin and the colorant are initially sufficiently attached, In the subsequent toner production process, the colorant is dispersed more effectively in the toner particles, the dispersed particle diameter of the colorant is reduced, and better transparency can be obtained.
予めの混錬に用いる結着樹脂としては、トナー用結着樹脂として例示した樹脂類をそのまま使用することができるが、これらに限定されるものではない。 As the binder resin used for kneading in advance, the resins exemplified as the binder resin for toner can be used as they are, but are not limited thereto.
前記の結着樹脂と着色剤の混合物を予め湿潤液と共に混練する具体的な方法としては、例えば、結着樹脂、着色剤及び湿潤液を、ヘンシェルミキサー等のブレンダーにて混合した後、得られた混合物を二本ロール、三本ロール等の混練機により、結着樹脂の溶融温度よりも低い温度で混練して、サンプルを得る。 As a specific method for kneading the mixture of the binder resin and the colorant with the wetting liquid in advance, for example, the binder resin, the colorant and the wetting liquid are obtained after mixing with a blender such as a Henschel mixer. The obtained mixture is kneaded at a temperature lower than the melting temperature of the binder resin by a kneader such as a two-roll or three-roll to obtain a sample.
また、湿潤液としては、結着樹脂の溶解性や、着色剤との塗れ性を考慮しながら、一般的なものを使用できるが、アセトン、トルエン、ブタノン等の有機溶剤、水が、着色剤の分散性の面から好ましい。これらの中でも、水の使用は、環境への配慮及び、後のトナー製造工程における着色剤の分散安定性維持の点から特に好ましい。
この製法によると、得られるトナーに含有される着色剤粒子の粒径が小さくなるばかりでなく、該粒子の分散状態の均一性が高くなるため、OHPによる投影像の色の再現性がより一層よくなる。
Further, as the wetting liquid, a general one can be used in consideration of the solubility of the binder resin and the paintability with the colorant, but an organic solvent such as acetone, toluene, butanone, and water are used as the colorant. It is preferable from the viewpoint of dispersibility. Among these, the use of water is particularly preferable from the viewpoint of environmental considerations and maintaining the dispersion stability of the colorant in the subsequent toner production process.
According to this manufacturing method, not only the particle diameter of the colorant particles contained in the obtained toner is reduced, but also the uniformity of the dispersion state of the particles is increased, so that the color reproducibility of the projected image by OHP is further improved. Get better.
前記トナー中には、前記結着樹脂及び前記着色剤とともに離型性を持たせるためにトナー中に本発明のワックスを含有している。前記ワックスは、その融点が40〜160℃が好ましく、特に50〜120℃がより好ましい。前記融点が40℃未満であると、耐熱保存性に悪影響を与えることがあり、160℃を超えると、低温での定着時にコールドオフセットを起こしやすくなることがある。
前記ワックスの溶融粘度は、融点より20℃高い温度で、5〜1000cpsが好ましく、10〜100cpsがより好ましい。前記溶融粘度が1000cpsを超えると、耐ホットオフセット性、低温定着性への向上効果が乏しくなることがある。
In the toner, the wax of the present invention is contained in the toner in order to give releasability together with the binder resin and the colorant. The wax preferably has a melting point of 40 to 160 ° C, more preferably 50 to 120 ° C. If the melting point is less than 40 ° C., the heat resistant storage stability may be adversely affected, and if it exceeds 160 ° C., cold offset may easily occur during fixing at a low temperature.
The melt viscosity of the wax is preferably 5 to 1000 cps, more preferably 10 to 100 cps at a temperature 20 ° C. higher than the melting point. When the melt viscosity exceeds 1000 cps, the effect of improving hot offset resistance and low-temperature fixability may be poor.
前記ワックスの前記トナー中における含有量は、0〜40質量%が好ましく、3〜30質量%がより好ましい。 The content of the wax in the toner is preferably 0 to 40% by mass, and more preferably 3 to 30% by mass.
離型能力が高いワックスとして石油系ワックスが好ましい。
石油系ワックッスでは、パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、または両者の混合ワックスなどが挙げられる。
A petroleum-based wax is preferable as the wax having a high mold release capability.
Examples of petroleum waxes include paraffin wax, microcrystalline wax, and a mixed wax of both.
また、トナー帯電量及びその立ち上がりを早くするために、トナー中に、必要に応じて帯電制御剤を含有させてもよい。前記帯電制御剤として有色材料を用いると色の変化が起こるため、無色又は白色に近い材料が好ましい。 Further, in order to accelerate the toner charge amount and its rise, a charge control agent may be contained in the toner as necessary. Since a color change occurs when a colored material is used as the charge control agent, a colorless or nearly white material is preferable.
前記帯電制御剤としては、特に制限はなく、公知のものの中から目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、トリフェニルメタン系染料、モリブデン酸キレート顔料、ローダミン系染料、アルコキシ系アミン、4級アンモニウム塩(フッ素変性4級アンモニウム塩を含む)、アルキルアミド、燐の単体又は化合物、タングステンの単体又は化合物、フッ素系活性剤、サリチル酸金属塩及び、サリチル酸誘導体の金属塩等が挙げられる。 The charge control agent is not particularly limited and may be appropriately selected from known ones according to the purpose. For example, triphenylmethane dyes, molybdate chelate pigments, rhodamine dyes, alkoxy amines, Examples include quaternary ammonium salts (including fluorine-modified quaternary ammonium salts), alkylamides, phosphorus simple substances or compounds, tungsten simple substances or compounds, fluorine-based activators, salicylic acid metal salts, and metal salts of salicylic acid derivatives.
前記帯電制御剤としては、市販品を用いることができ、該市販品としては、例えば、第四級アンモニウム塩のボントロンP−51、オキシナフトエ酸系金属錯体のE−82、サリチル酸系金属錯体のE−84、フェノール系縮合物のE−89(いずれも、オリエント化学工業社製);第四級アンモニウム塩モリブデン錯体のTP−302、TP−415(いずれも、保土谷化学工業社製);第四級アンモニウム塩のコピーチャージPSY VP2038、トリフェニルメタン誘導体のコピーブルーPR、第四級アンモニウム塩のコピーチャージ NEG VP2036、コピーチャージ NX VP434(いずれも、ヘキスト社製);LRA−901、ホウ素錯体であるLR−147(いずれも、日本カ一リット社製)、キナクリドン、アゾ系顔料、その他スルホン酸基、カルボキシル基、四級アンモニウム塩等の官能基を有する高分子系の化合物が挙げられる。 As the charge control agent, a commercially available product can be used. Examples of the commercially available product include quaternary ammonium salt Bontron P-51, oxynaphthoic acid metal complex E-82, and salicylic acid metal complex. E-84, E-89 of a phenol-based condensate (both manufactured by Orient Chemical Industries); TP-302, TP-415 of a quaternary ammonium salt molybdenum complex (both manufactured by Hodogaya Chemical Co., Ltd.); Quaternary ammonium salt copy charge PSY VP2038, triphenylmethane derivative copy blue PR, quaternary ammonium salt copy charge NEG VP2036, copy charge NX VP434 (both manufactured by Hoechst); LRA-901, boron complex LR-147 (all manufactured by Nippon Carlit Co., Ltd.), quinacridone, azo series Examples thereof include pigments and other polymer compounds having a functional group such as a sulfonic acid group, a carboxyl group, and a quaternary ammonium salt.
前記帯電制御剤の添加量は、バインダー樹脂の種類、添加剤の有無、分散方法を含めたトナー製造方法などによって異なり、一義的に規定できるものではないが、前記バインダー樹脂100質量部に対して0.1〜10質量部が好ましく、0.2〜5質量部がより好ましい。前記添加量が10質量部を超えると、トナーの帯電性が大きすぎ、帯電制御剤の効果を減退させ、現像ローラとの静電的吸引力が増大し、現像剤の流動性低下や、画像濃度の低下を招くことがある。これらの帯電制御剤はマスターバッチ、樹脂とともに溶融混練した後溶解分散させることもできるし、有機溶剤に直接溶解し、分散する際に加えてもよいし、トナー表面にトナー粒子作製後、固定化させてもよい。 The amount of the charge control agent added varies depending on the type of the binder resin, the presence / absence of the additive, the toner production method including the dispersion method, and the like, and cannot be uniquely defined, but with respect to 100 parts by mass of the binder resin. 0.1-10 mass parts is preferable and 0.2-5 mass parts is more preferable. When the addition amount exceeds 10 parts by mass, the chargeability of the toner is too high, the effect of the charge control agent is reduced, the electrostatic attraction force with the developing roller is increased, the flowability of the developer is reduced, and the image The concentration may decrease. These charge control agents can be melted and kneaded together with a masterbatch and resin and then dissolved and dispersed, or they can be added directly when dissolved and dispersed in an organic solvent, or fixed after the toner particles are prepared on the toner surface. You may let them.
また、トナー製造過程で水系媒体中にトナー組成物を分散させるに際して、主に分散安定化のための樹脂微粒子を添加してもよい。 Further, when the toner composition is dispersed in the aqueous medium during the toner production process, resin fine particles mainly for stabilizing the dispersion may be added.
前記樹脂微粒子は、水性分散体を形成し得る樹脂であればいかなる樹脂も使用することができ、熱可塑性樹脂でも熱硬化性樹脂でもよいが、例えばビニル系樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ケイ素系樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、ユリア樹脂、アニリン樹脂、アイオノマー樹脂、ポリカーボネート樹脂などが挙げられる。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。これらの中でも、微細球状樹脂粒子の水性分散体が得られやすい点から、ビニル系樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、又はそれらの併用が好ましい。 The resin fine particles may be any resin as long as it can form an aqueous dispersion, and may be a thermoplastic resin or a thermosetting resin. For example, vinyl resins, polyurethane resins, epoxy resins, polyester resins , Polyamide resin, polyimide resin, silicon resin, phenol resin, melamine resin, urea resin, aniline resin, ionomer resin, polycarbonate resin and the like. These may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together. Among these, a vinyl resin, a polyurethane resin, an epoxy resin, a polyester resin, or a combination thereof is preferable because an aqueous dispersion of fine spherical resin particles can be easily obtained.
前記ビニル系樹脂としては、ビニル系モノマーを単独重合又は共重合したポリマーが用いられ、例えば、スチレン−(メタ)アクリル酸エステル樹脂、スチレン−ブタジエン共重合体、(メタ)アクリル酸−アクリル酸エステル重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−無水マレイン酸共重合体、スチレン−(メタ)アクリル酸共重合体等が挙げられる。 As the vinyl resin, a polymer obtained by homopolymerization or copolymerization of a vinyl monomer is used. For example, a styrene- (meth) acrylic acid ester resin, a styrene-butadiene copolymer, a (meth) acrylic acid-acrylic acid ester. Examples thereof include a polymer, a styrene-acrylonitrile copolymer, a styrene-maleic anhydride copolymer, and a styrene- (meth) acrylic acid copolymer.
トナー粒子の流動性や現像性、帯電性を補助するための外添剤としては、無機微粒子が好適である。
前記無機微粒子としては、例えば、シリカ、アルミナ、酸化チタン、チタン酸バリウム、チタン酸マグネシウム、チタン酸カルシウム、チタン酸ストロンチウム、酸化亜鉛、酸化スズ、ケイ砂、クレー、雲母、ケイ灰石、ケイソウ土、酸化クロム、酸化セリウム、ペンガラ、三酸化アンチモン、酸化マグネシウム、酸化ジルコニウム、硫酸バリウム、炭酸バリウム、炭酸カルシウム、炭化ケイ素、窒化ケイ素などが挙げられる。
前記無機微粒子の一次粒子径は、5nm〜2μmが好ましく、5nm〜500nmがより好ましい。また、前記無機微粒子のBET法による比表面積は20〜500m2/gが好ましい。前記無機微粒子の前記トナーにおける添加量は、0.01〜5質量%が好ましく、0.01〜2.0質量%がより好ましい。
As an external additive for assisting the fluidity, developability and chargeability of the toner particles, inorganic fine particles are suitable.
Examples of the inorganic fine particles include silica, alumina, titanium oxide, barium titanate, magnesium titanate, calcium titanate, strontium titanate, zinc oxide, tin oxide, silica sand, clay, mica, wollastonite, and diatomaceous earth. , Chromium oxide, cerium oxide, pengala, antimony trioxide, magnesium oxide, zirconium oxide, barium sulfate, barium carbonate, calcium carbonate, silicon carbide, silicon nitride and the like.
The primary particle diameter of the inorganic fine particles is preferably 5 nm to 2 μm, and more preferably 5 nm to 500 nm. The specific surface area of the inorganic fine particles by BET method is preferably 20 to 500 m 2 / g. The addition amount of the inorganic fine particles in the toner is preferably 0.01 to 5% by mass, and more preferably 0.01 to 2.0% by mass.
その他の高分子系微粒子、例えばソープフリー乳化重合や懸濁重合、分散重合によって得られるポリスチレン、メタクリル酸エステルやアクリル酸エステル共重合体やシリコーン、ベンゾグアナミン、ナイロンなどの重縮合系、熱硬化性樹脂による重合体粒子が挙げられる。 Other polymer fine particles such as polystyrene, methacrylic acid ester and acrylic acid ester copolymer obtained by soap-free emulsion polymerization, suspension polymerization and dispersion polymerization, polycondensation system such as silicone, benzoguanamine and nylon, thermosetting resin And polymer particles.
また、トナーには流動化剤を添加することもできる。該流動化剤は表面処理を行って、疎水性を上げ、高湿度下においても流動特性や帯電特性の悪化を防止することができる。前記流動化剤としては、例えばシランカップリング剤、シリル化剤、フッ化アルキル基を有するシランカップリング剤、有機チタネート系カップリング剤、アルミニウム系のカップリング剤、シリコーンオイル、変性シリコーンオイルなどが挙げられる。 A fluidizing agent can also be added to the toner. The fluidizing agent performs surface treatment to increase hydrophobicity, and can prevent deterioration of flow characteristics and charging characteristics even under high humidity. Examples of the fluidizing agent include a silane coupling agent, a silylating agent, a silane coupling agent having a fluorinated alkyl group, an organic titanate coupling agent, an aluminum coupling agent, silicone oil, and modified silicone oil. Can be mentioned.
また、感光体や中間転写体に残存する転写後の現像剤を除去するためのクリーニング性向上剤としては、例えばステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸等の脂肪酸金属塩;ポリメチルメタクリレート微粒子、ポリスチレン微粒子等のソープフリー乳化重合などによって製造されたポリマー微粒子などが挙げられる。前記ポリマー微粒子は比較的粒度分布が狭く、体積平均粒径が0.01〜1μmのものが好ましい。 Examples of the cleaning property improver for removing the developer after transfer remaining on the photosensitive member or the intermediate transfer member include fatty acid metal salts such as zinc stearate, calcium stearate and stearic acid; polymethyl methacrylate fine particles, polystyrene Examples thereof include polymer fine particles produced by soap-free emulsion polymerization of fine particles and the like. The polymer fine particles preferably have a relatively narrow particle size distribution and a volume average particle size of 0.01 to 1 μm.
このようなトナーを用いることにより、上述の如く、現像の安定性に優れる、高画質なトナー像を形成することができる。 By using such a toner, as described above, it is possible to form a high-quality toner image having excellent development stability.
また、本発明の画像形成装置は、上述のような、高品質な画像を得るに適した構成の重合法トナーとの併用ばかりでなく、粉砕法による不定形のトナーに対しても適用でき、この場合にも、装置寿命を大幅に延ばすことができる。このような粉砕法のトナーを構成する材料としては、通常、電子写真用トナーとして使用されるものが、特に制限なく、適用可能である。 Further, the image forming apparatus of the present invention can be applied not only to the combined use with the above-described polymerization method toner suitable for obtaining a high quality image, but also to an irregular shaped toner by a pulverization method, Even in this case, the life of the apparatus can be greatly extended. As a material constituting such a pulverized toner, those usually used as an electrophotographic toner can be applied without particular limitation.
前記粉砕法トナーに使用される結着樹脂としては、例えばポリスチレン、ポリp−クロロスチレン、ポリビニルトルエン等のスチレン又はその置換体の単重合体;スチレン/p−クロロスチレン共重合体、スチレン/プロピレン共重合体、スチレン/ビニルトルエン共重合体、スチレン/ビニルナフタレン共重合体、スチレン/アクリル酸メチル共重合体、スチレン/アクリル酸エチル共重合体、スチレン/アクリル酸ブチル共重合体、スチレン/アクリル酸オクチル共重合体、スチレン/メタクリル酸メチル共重合体、スチレン/メタクリル酸エチル共重合体、スチレン/メタクリル酸ブチル共重合体、スチレン/α−クロルメタクリル酸メチル共重合体、スチレン/アクリロニトリル共重合体、スチレン/ビニルメチルケトン共重合体、スチレン/ブタジエン共重合体、スチレン/イソプレン共重合体、スチレン/マレイン酸共重合体等のスチレン系共重合体;ポリアクリル酸メチル、ポリアクリル酸ブチル、ポリメタクリル酸メチル、ポリメタクリル酸ブチル等のアクリル酸エステル系単重合体又はその共重合体;ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル等のポリビニル誘導体;ポリエステル系重合体、ポリウレタン系重合体、ポリアミド系重合体、ポリイミド系重合体、ポリオール系重合体、エポキシ系重合体、テルペン系重合体、脂肪族又は脂環族炭化水素樹脂、芳香族系石油樹脂などが挙げられる。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。これらの中でも、スチレン−アクリル系共重合樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリオール系樹脂が、電気特性、コスト面等から好ましく、更には、良好な定着特性を有するものとして、ポリエステル系樹脂、ポリオール系樹脂が特に好ましい。 As the binder resin used in the pulverized toner, for example, styrene such as polystyrene, poly p-chlorostyrene, polyvinyltoluene, or the like, or a substituted polymer thereof; styrene / p-chlorostyrene copolymer, styrene / propylene Copolymer, styrene / vinyl toluene copolymer, styrene / vinyl naphthalene copolymer, styrene / methyl acrylate copolymer, styrene / ethyl acrylate copolymer, styrene / butyl acrylate copolymer, styrene / acrylic Octyl acid copolymer, styrene / methyl methacrylate copolymer, styrene / ethyl methacrylate copolymer, styrene / butyl methacrylate copolymer, styrene / α-chloromethyl methacrylate copolymer, styrene / acrylonitrile copolymer Styrene / vinyl methyl ketone copolymer, Styrene copolymers such as tylene / butadiene copolymers, styrene / isoprene copolymers, styrene / maleic acid copolymers; polymethyl acrylate, polybutyl acrylate, polymethyl methacrylate, polybutyl methacrylate, etc. Acrylic ester-based homopolymers or copolymers thereof; polyvinyl derivatives such as polyvinyl chloride and polyvinyl acetate; polyester-based polymers, polyurethane-based polymers, polyamide-based polymers, polyimide-based polymers, polyol-based polymers, Examples thereof include epoxy polymers, terpene polymers, aliphatic or alicyclic hydrocarbon resins, and aromatic petroleum resins. These may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together. Among these, a styrene-acrylic copolymer resin, a polyester resin, and a polyol resin are preferable from the viewpoint of electrical characteristics, cost, and the like, and further, polyester resins and polyol resins are preferable as those having good fixing characteristics. Particularly preferred.
前記粉砕法トナーでは、これらの樹脂成分と共に、前述のような着色剤成分、ワックス成分、電荷制御成分等を、必要により前混合後、樹脂成分の溶融温度近傍以下で混練して、これを冷却後、粉砕分級工程を経て、トナーを作製すればよい。また、必要に応じて前記した外添成分を、適宜添加し混合すればよい。 In the pulverized toner, together with these resin components, the colorant component, wax component, charge control component and the like as described above are premixed as necessary, and then kneaded at a temperature close to the melting temperature of the resin component, and then cooled. Thereafter, a toner may be produced through a pulverization classification process. Moreover, what is necessary is just to add and mix the above-mentioned external additive component suitably as needed.
前記現像器は、乾式現像方式のものであってもよいし、湿式現像方式のものであってもよく、また、単色用現像器であってもよいし、多色用現像器であってもよく、例えば、前記トナー乃至前記現像剤を摩擦攪拌させて帯電させる攪拌器と、回転可能なマグネットローラとを有してなるもの、などが好適に挙げられる。 The developing unit may be a dry developing type, a wet developing type, a single color developing unit, or a multi-color developing unit. For example, a toner having a stirrer for charging the toner or the developer by frictional stirring and a rotatable magnet roller is preferable.
前記現像器内では、例えば、前記トナーと前記キャリアとが混合攪拌され、その際の摩擦により該トナーが帯電し、回転するマグネットローラの表面に穂立ち状態で保持され、磁気ブラシが形成される。該マグネットローラは、前記像担持体(感光体)近傍に配置されているため、該マグネットローラの表面に形成された前記磁気ブラシを構成する前記トナーの一部は、電気的な吸引力によって該像担持体(感光体)の表面に移動する。その結果、前記静電潜像が該トナーにより現像されて該像担持体(感光体)の表面に該トナーによる可視像が形成される。 In the developing device, for example, the toner and the carrier are mixed and agitated, and the toner is charged by friction at that time, and held on the surface of the rotating magnet roller in a raised state to form a magnetic brush. . Since the magnet roller is disposed in the vicinity of the image carrier (photosensitive member), a part of the toner constituting the magnetic brush formed on the surface of the magnet roller is caused by the electric attractive force. It moves to the surface of the image carrier (photoreceptor). As a result, the electrostatic latent image is developed with the toner, and a visible image is formed with the toner on the surface of the image carrier (photoconductor).
前記現像器に収容させる現像剤は、前記トナーを含む現像剤であるが、該現像剤としては一成分現像剤であってもよいし、二成分現像剤であってもよい。 The developer accommodated in the developing device is a developer containing the toner, but the developer may be a one-component developer or a two-component developer.
<転写工程及び転写手段>
前記転写工程は、前記可視像を記録媒体に転写する工程であるが、中間転写体を用い、該中間転写体上に可視像を一次転写した後、該可視像を前記記録媒体上に二次転写する態様が好ましく、前記トナーとして二色以上、好ましくはフルカラートナーを用い、可視像を中間転写体上に転写して複合転写像を形成する第一次転写工程と、該複合転写像を記録媒体上に転写する第二次転写工程とを含む態様がより好ましい。
前記転写は、例えば、前記可視像を転写帯電器を用いて前記像担持体(感光体)を帯電することにより行うことができ、前記転写手段により行うことができる。前記転写手段としては、可視像を中間転写体上に転写して複合転写像を形成する第一次転写手段と、該複合転写像を記録媒体上に転写する第二次転写手段とを有する態様が好ましい。
なお、前記中間転写体としては、特に制限はなく、目的に応じて公知の転写体の中から適宜選択することができ、例えば、転写ベルト等が好適に挙げられる。
<Transfer process and transfer means>
The transfer step is a step of transferring the visible image onto a recording medium. After the primary transfer of the visible image onto the intermediate transfer member using an intermediate transfer member, the visible image is transferred onto the recording medium. A primary transfer step of forming a composite transfer image by transferring a visible image onto an intermediate transfer body using two or more colors, preferably full color toner as the toner, and a composite transfer image; A mode including a secondary transfer step of transferring the transfer image onto the recording medium is more preferable.
The transfer can be performed, for example, by charging the image carrier (photosensitive member) with the transfer charger using the visible image, and can be performed by the transfer unit. The transfer means includes a primary transfer means for transferring a visible image onto an intermediate transfer member to form a composite transfer image, and a secondary transfer means for transferring the composite transfer image onto a recording medium. Embodiments are preferred.
The intermediate transfer member is not particularly limited and may be appropriately selected from known transfer members according to the purpose. For example, a transfer belt and the like are preferable.
前記像担持体は、感光体上に形成されたトナー像を一次転写して色重ねを行い、更に記録媒体へ転写を行う、いわゆる中間転写方式による画像形成を行う際に使用する、中間転写体であってもよい。 The image carrier is an intermediate transfer member used for image formation by a so-called intermediate transfer method in which a toner image formed on a photosensitive member is primarily transferred to perform color superposition and further transferred to a recording medium. It may be.
−中間転写体−
前記中間転写体としては、体積抵抗1.0×105〜1.0×1011Ω・cmの導電性を示すものが好ましい。前記体積抵抗が1.0×105Ω・cmを下回る場合には、感光体から中間転写体上へトナー像の転写が行われる際に、放電を伴いトナー像が乱れるいわゆる転写チリが生じることがある。一方、前記体積抵抗が1.0×1011Ω・cmを上回る場合には、中間転写体から紙などの記録媒体へトナー像を転写した後に、中間転写体上へトナー像の対抗電荷が残留し、次の画像上に残像として現れることがある。
-Intermediate transfer member-
As the intermediate transfer member, a material exhibiting conductivity of a volume resistance of 1.0 × 10 5 to 1.0 × 10 11 Ω · cm is preferable. When the volume resistance is less than 1.0 × 10 5 Ω · cm, so-called transfer dust is generated in which the toner image is disturbed due to discharge when the toner image is transferred from the photosensitive member to the intermediate transfer member. There is. On the other hand, when the volume resistance exceeds 1.0 × 10 11 Ω · cm, the counter charge of the toner image remains on the intermediate transfer member after the toner image is transferred from the intermediate transfer member to a recording medium such as paper. However, it may appear as an afterimage on the next image.
前記中間転写体としては、例えば、酸化スズ、酸化インジウムなどの金属酸化物やカーボンブラック等の導電性粒子や導電性高分子を、単独又は併用して熱可塑性樹脂と共に混練後、押し出し成型したベルト状もしくは円筒状のプラスチックなどを使用することができる。この他に、熱架橋反応性のモノマーやオリゴマーを含む樹脂液に、必要により上述の導電性粒子や導電性高分子を加え、加熱しつつ遠心成型を行い、無端ベルト上の中間転写体を得ることもできる。
中間転写体に表面層を設ける際には、上述の感光体表面層に使用した表面層材料の内、電荷輸送材料を除く組成物に、適宜、導電性物質を併用して抵抗調整を行い、使用することができる。
As the intermediate transfer member, for example, a metal oxide such as tin oxide or indium oxide, a conductive particle such as carbon black, or a conductive polymer, alone or in combination, kneaded with a thermoplastic resin, and then an extrusion molded belt A cylindrical or cylindrical plastic can be used. In addition to this, the above-mentioned conductive particles and conductive polymer are added to a resin solution containing a thermally crosslinkable monomer or oligomer, if necessary, and subjected to centrifugal molding while heating to obtain an intermediate transfer member on an endless belt. You can also.
When the surface layer is provided on the intermediate transfer member, among the surface layer materials used for the surface layer of the photoreceptor described above, the composition excluding the charge transport material is appropriately adjusted in combination with a conductive substance, Can be used.
前記転写手段(前記第一次転写手段、前記第二次転写手段)は、前記像担持体(感光体)上に形成された前記可視像を前記記録媒体側へ剥離帯電させる転写器を少なくとも有するのが好ましい。前記転写手段は、1つであってもよいし、2つ以上であってもよい。前記転写器としては、コロナ放電によるコロナ転写器、転写ベルト、転写ローラ、圧力転写ローラ、粘着転写器、等が挙げられる。 The transfer means (the primary transfer means and the secondary transfer means) includes at least a transfer device that peels and charges the visible image formed on the image carrier (photoconductor) to the recording medium side. It is preferable to have. There may be one transfer means or two or more transfer means. Examples of the transfer device include a corona transfer device using corona discharge, a transfer belt, a transfer roller, a pressure transfer roller, and an adhesive transfer device.
なお、前記記録媒体としては、特に制限はなく、公知の記録媒体(記録紙)の中から適宜選択することができる。 The recording medium is not particularly limited and can be appropriately selected from known recording media (recording paper).
次に、本発明について実施例を挙げてさらに詳細に説明するが、本発明は以下に示す実施例に何ら限定されるものではない。 EXAMPLES Next, although an Example is given and this invention is demonstrated further in detail, this invention is not limited to the Example shown below at all.
(実施例1)
−トナー−
(トナー1)
トナーの具体的な作製例について説明する。
本発明で用いるトナーは、これらの例に限定されるものではない。
Example 1
-Toner-
(Toner 1)
A specific example of toner production will be described.
The toner used in the present invention is not limited to these examples.
・ポリエステル樹脂 89質量部
(重量平均分子量:68200、ガラス転移温度(Tg):65.5℃)
・マイクロクリスタリンワックス 5質量部
・カーボンブラック 5質量部
(三菱化成製:#44)
・荷電制御剤 1質量部
(スピロンブラックTR−H:保土谷化学製)
Polyester resin 89 parts by mass (weight average molecular weight: 68200, glass transition temperature (Tg): 65.5 ° C.)
・ Microcrystalline wax 5 parts by mass ・ Carbon black 5 parts by mass (Mitsubishi Kasei: # 44)
・ Charge control agent 1 part by mass
(Spiron Black TR-H: manufactured by Hodogaya Chemical)
以上の処方で2軸エクストルーダーを用いて120℃で混練後、気流式粉砕機により粉砕、分級し質量平均粒径11.0μmとした後、ヘンシェルミキサーを用い、シリカ(R−972:日本アエロジル製)2.2質量%を混合しトナーを得た。
得られたトナーのトナー円形度は0.90、体積平均粒径は8μmであった。
キャリアとして平均粒径50μmのマグネタイト粒子にシリコーン樹脂をコート(膜厚0.5μm)したものを用い、前記トナーとトナー濃度5.0質量%で混合し現像剤を得た。
After kneading at 120 ° C. using a biaxial extruder with the above formulation, pulverizing and classifying with an airflow pulverizer to obtain a mass average particle diameter of 11.0 μm, using a Henschel mixer, silica (R-972: Nippon Aerosil) The toner was obtained by mixing 2.2% by mass.
The obtained toner had a toner circularity of 0.90 and a volume average particle size of 8 μm.
As a carrier, magnetite particles having an average particle diameter of 50 μm coated with a silicone resin (film thickness 0.5 μm) were mixed with the toner at a toner concentration of 5.0% by mass to obtain a developer.
−光重合性組成物−
(光重合性組成物1)
ペンタエリスリトールテトラアクリレート30部とトリメチロールプロパントリアクレート66部、更に重合禁止剤ハイドロキノン0.3部をビーカに入れ、攪拌しながら120℃まで加熱しジアリルフタレートプレポリマーを溶解させた。更にアルミニウムイソプロピレート2部をトルエン2部に分散させたものを除々に添加し、110℃で20分間攪拌した。この間溶剤として加えたトルエンを系外に除去し目的とする光硬化型ワニスベース剤を得た。
更に光硬化型ワニスベース剤を75部、光重合開始剤としてベンゾフェノン10部、P−ジメチルアミノアセトフェノン5部、インキ粘度調整剤としてフェニルグリコールモノアクリレート10部を混合し、3本ロールミルで十分練肉し、光重合性組成物を得た。
-Photopolymerizable composition-
(Photopolymerizable composition 1)
30 parts of pentaerythritol tetraacrylate, 66 parts of trimethylolpropane triacrylate, and 0.3 part of a polymerization inhibitor hydroquinone were placed in a beaker and heated to 120 ° C. with stirring to dissolve the diallyl phthalate prepolymer. Further, 2 parts of aluminum isopropylate dispersed in 2 parts of toluene was gradually added and stirred at 110 ° C. for 20 minutes. During this time, toluene added as a solvent was removed from the system to obtain a desired photocurable varnish base agent.
Furthermore, 75 parts of a photo-curable varnish base agent, 10 parts of benzophenone as a photopolymerization initiator, 5 parts of P-dimethylaminoacetophenone, and 10 parts of phenyl glycol monoacrylate as an ink viscosity modifier are mixed and sufficiently mixed with a three-roll mill. Thus, a photopolymerizable composition was obtained.
(実施例2)
−トナー−
トナー1をそのまま使用した。
(Example 2)
-Toner-
Toner 1 was used as it was.
−光重合性組成物−
(光重合性組成物2)
ポリエステルアクリレートオリゴマー(MW1100)40部、トリプロピレングリコールジアクリレート30部、重合禁止剤としてハイドロキノンモノメチルエーテル0.2部、光重合開始剤としてベンゾインエチルエーテル8部、増感剤としてトリイソプロパノールアミン3部を60℃で20分攪拌して光重合性組成物を得た。
-Photopolymerizable composition-
(Photopolymerizable composition 2)
40 parts of polyester acrylate oligomer (MW1100), 30 parts of tripropylene glycol diacrylate, 0.2 part of hydroquinone monomethyl ether as a polymerization inhibitor, 8 parts of benzoin ethyl ether as a photopolymerization initiator, and 3 parts of triisopropanolamine as a sensitizer The mixture was stirred at 60 ° C. for 20 minutes to obtain a photopolymerizable composition.
(実施例3)
−トナー−
トナー1をそのまま使用した。
(Example 3)
-Toner-
Toner 1 was used as it was.
−光重合性組成物−
(光重合性組成物3)
ウレタンアクリレートオリゴマー(MW800)5部、ヘキサンジオールジアクリレート40部、シクロヘキシルアクリレート10部、重合禁止剤としてハイドロキノンモノメチルエーテル0.2部、光重合開始剤としてベンジル6部、を60℃で20分攪拌して光重合組成物を得た。
-Photopolymerizable composition-
(Photopolymerizable composition 3)
5 parts of urethane acrylate oligomer (MW800), 40 parts of hexanediol diacrylate, 10 parts of cyclohexyl acrylate, 0.2 part of hydroquinone monomethyl ether as a polymerization inhibitor and 6 parts of benzyl as a photopolymerization initiator are stirred at 60 ° C. for 20 minutes. Thus, a photopolymerization composition was obtained.
(実施例4)
−トナー−
トナー1をそのまま使用した。
(Example 4)
-Toner-
Toner 1 was used as it was.
−光重合性組成物−
(光重合性組成物4)
ポリエステルアクリレートオリゴマー(MW1500)5部、ビスフェノールA EO付加物ジアクリレート30部、2−エチルヘキシルアクリレート5部、重合禁止剤として2,6−ジtert−ブチル−p−クレゾール(BHT)0.4部、光重合開始剤としてイルガキュアー184(チバケミカル)9部、を60℃で20分攪拌して光重合性組成物を得た。
-Photopolymerizable composition-
(Photopolymerizable composition 4)
5 parts of polyester acrylate oligomer (MW 1500), 30 parts of bisphenol A EO adduct diacrylate, 5 parts of 2-ethylhexyl acrylate, 0.4 part of 2,6-ditert-butyl-p-cresol (BHT) as a polymerization inhibitor, 9 parts of Irgacure 184 (Ciba Chemical) as a photopolymerization initiator was stirred at 60 ° C. for 20 minutes to obtain a photopolymerizable composition.
(実施例5)
−トナー−
(トナー5)
トナーの具体的な作製例について説明する。
本発明で用いるトナーは、これらの例に限定されるものではない。
(Example 5)
-Toner-
(Toner 5)
A specific example of toner production will be described.
The toner used in the present invention is not limited to these examples.
[トナー材料の溶解乃至分散液の調製]
〜未変性ポリエステル(低分子ポリエステル)の合成〜
冷却管、攪拌機及び窒素導入管の付いた反応槽中に、ビスフェノールAエチレンオキサイド2モル付加物67質量部、ビスフェノールAプロピオンオキサイド3モル付加物84質量部、テレフタル酸274質量部、及びジブチルチンオキサイド2質量部を投入し、常圧下、230℃にて8時間反応させた。
次いで、該反応液を10〜15mmHgの減圧下にて5時間反応させて、未変性ポリエステルを合成した。
得られた未変性ポリエステルは、数平均分子量(Mn)が2100、重量平均分子量(Mw)が5600、ガラス転移温度(Tg)が55℃であった。
[Dissolution of toner material or preparation of dispersion]
~ Synthesis of unmodified polyester (low molecular weight polyester) ~
In a reaction vessel equipped with a cooling tube, a stirrer and a nitrogen introduction tube, 67 parts by mass of bisphenol A ethylene oxide 2 mol adduct, 84 parts by mass of bisphenol A propion oxide 3 mol adduct, 274 parts by mass of terephthalic acid, and dibutyltin oxide 2 parts by mass were added and reacted at 230 ° C. under normal pressure for 8 hours.
Next, the reaction solution was reacted under reduced pressure of 10 to 15 mmHg for 5 hours to synthesize an unmodified polyester.
The obtained unmodified polyester had a number average molecular weight (Mn) of 2100, a weight average molecular weight (Mw) of 5600, and a glass transition temperature (Tg) of 55 ° C.
〜マスターバッチ(MB)の調製〜
水1000質量部、及びカーボンブラック「Printex35」;デグサ社製、DBP吸油量=42ml/100g、pH=9.5)540質量部、及び前記未変性ポリエステル1200質量部を、ヘンシェルミキサー(三井鉱山社製)を用いて混合した。
該混合物を二本ロールで150℃にて30分混練した後、圧延冷却し、パルペライザー(ホソカワミクロン社製)で粉砕して、マスターバッチを調製した。
-Preparation of masterbatch (MB)-
1000 parts by mass of water, carbon black “Printex35”; manufactured by Degussa, DBP oil absorption = 42 ml / 100 g, pH = 9.5), 540 parts by mass, and 1200 parts by mass of the unmodified polyester were combined with a Henschel mixer (Mitsui Mining Co., Ltd.). And mixed).
The mixture was kneaded for 30 minutes at 150 ° C. with two rolls, rolled and cooled, and pulverized with a pulverizer (manufactured by Hosokawa Micron) to prepare a master batch.
〜プレポリマーの合成〜
冷却管、撹拌機及び窒素導入管の付いた反応容器中に、ビスフェノールAエチレンオキサイド2モル付加物682質量部、ビスフェノールAプロピレンオキサイド2モル付加物81質量部、テレフタル酸283質量部、無水トリメリット酸22質量部、及びジブチルチンオキサイド2質量部を仕込み、常圧下で、230℃にて8時間反応させた。
次いで、10〜15mHgの減圧下で、5時間反応させて、中間体ポリエステルを合成した。
得られた中間体ポリエステルは、数平均分子量(Mn)が2100、重量平均分子量(Mw)が9600、ガラス転移温度(Tg)が55℃、酸価が0.5、水酸基価が49であった。
~ Synthesis of prepolymer ~
In a reaction vessel equipped with a cooling tube, a stirrer and a nitrogen introduction tube, 682 parts by mass of bisphenol A ethylene oxide 2 mol adduct, 81 parts by mass of bisphenol A propylene oxide 2 mol adduct, 283 parts by mass of terephthalic acid, trimellitic anhydride 22 parts by mass of acid and 2 parts by mass of dibutyltin oxide were charged and reacted at 230 ° C. for 8 hours under normal pressure.
Subsequently, it was made to react under reduced pressure of 10-15mHg for 5 hours, and the intermediate polyester was synthesize | combined.
The obtained intermediate polyester had a number average molecular weight (Mn) of 2100, a weight average molecular weight (Mw) of 9600, a glass transition temperature (Tg) of 55 ° C., an acid value of 0.5, and a hydroxyl value of 49. .
次に、冷却管、撹拌機及び窒素導入管の付いた反応容器中に、前記中間体ポリエステル411質量部、イソホロンジイソシアネート89質量部、及び酢酸エチル500質量部を仕込み、100℃にて5時間反応させて、プレポリマー(前記活性水素基含有化合物と反応可能な重合体)を合成した。
得られたプレポリマーの遊離イソシアネート含有量は、1.60質量%であり、プレポリマーの固形分濃度(150℃、45分間放置後)は50質量%であった。
Next, 411 parts by mass of the intermediate polyester, 89 parts by mass of isophorone diisocyanate, and 500 parts by mass of ethyl acetate are charged in a reaction vessel equipped with a cooling tube, a stirrer, and a nitrogen introduction tube, and reacted at 100 ° C. for 5 hours. Thus, a prepolymer (polymer capable of reacting with the active hydrogen group-containing compound) was synthesized.
The free isocyanate content of the obtained prepolymer was 1.60% by mass, and the solid content concentration of the prepolymer (after standing at 150 ° C. for 45 minutes) was 50% by mass.
〜ケチミン(前記活性水素基含有化合物)の合成〜
撹拌棒及び温度計をセットした反応容器中に、イソホロンジアミン30質量部及びメチルエチルケトン70質量部を仕込み、50℃にて5時間反応を行い、ケチミン化合物(前記活性水素基含有化合物)を合成した。
得られたケチミン化合物(前記活性水素機含有化合物)のアミン価は423であった。
-Synthesis of ketimine (the active hydrogen group-containing compound)-
In a reaction vessel equipped with a stir bar and a thermometer, 30 parts by mass of isophoronediamine and 70 parts by mass of methyl ethyl ketone were charged and reacted at 50 ° C. for 5 hours to synthesize a ketimine compound (the active hydrogen group-containing compound).
The amine value of the obtained ketimine compound (the active hydrogen machine-containing compound) was 423.
〜スチレン−アクリル共重合体樹脂の合成〜
冷却管、攪拌機及び窒素導入管の付いた反応槽中に、酢酸エチル300質量部を仕込み、スチレン-アクリルモノマー混合物(スチレン/アクリル酸2エチルヘキシル/アクリル酸/アクリル酸2ヒドロキシルエチル=75/15/5/5)300質量部、およびアゾビスイソブチルニトリル10gを投入して、常圧窒素雰囲気下60℃で15時間反応させた。
次いで反応液にメタノール200質量部を加え、1時間の攪拌後上澄みを除去し、減圧乾燥させて前記スチレン−アクリル共重合体樹脂を合成した。
~ Synthesis of styrene-acrylic copolymer resin ~
In a reaction vessel equipped with a cooling pipe, a stirrer and a nitrogen introduction pipe, 300 parts by mass of ethyl acetate was charged, and a styrene-acrylic monomer mixture (styrene / 2-ethylhexyl acrylate / acrylic acid / hydroxylethyl acrylate = 75/15 / 5/5) 300 parts by mass and 10 g of azobisisobutylnitrile were added and reacted at 60 ° C. for 15 hours under a normal pressure nitrogen atmosphere.
Next, 200 parts by mass of methanol was added to the reaction solution, and after stirring for 1 hour, the supernatant was removed and dried under reduced pressure to synthesize the styrene-acrylic copolymer resin.
ビーカー内に、前記プレポリマー10質量部、前記未変性ポリエステル60質量部、酢酸エチル130質量部、スチレン−アクリル共重合体30質量部を、攪拌し溶解させた。
次いで、マイクロクリスタリンワックス(イソパラフィン15%質量、平均分子量=650)10質量部、及び前記マスターバッチ10質量部を仕込み、ビーズミル(「ウルトラビスコミル」;アイメックス社製)を用いて、送液速度1kg/hr、ディスク周速度6m/s、及び0.5mmジルコニアビーズを80体積%充填した条件で3パスして原料溶解液を調製し、前記ケチミン2.7質量部を加えて溶解させ、トナー材料の溶解乃至分散液を調製した。
In a beaker, 10 parts by mass of the prepolymer, 60 parts by mass of the unmodified polyester, 130 parts by mass of ethyl acetate, and 30 parts by mass of a styrene-acrylic copolymer were stirred and dissolved.
Next, 10 parts by mass of microcrystalline wax (isoparaffin 15% by mass, average molecular weight = 650) and 10 parts by mass of the masterbatch were charged, and using a bead mill (“Ultra Visco Mill”; manufactured by Imex Corporation), a liquid feeding speed of 1 kg / Hr, disk peripheral speed of 6 m / s, and 3 passes under the condition that 80% by volume of 0.5 mm zirconia beads are filled to prepare a raw material solution, and 2.7 parts by mass of the ketimine is added to dissolve the toner material. A solution or dispersion was prepared.
[水系媒体相の調製]
イオン交換水306質量部、リン酸三カルシウム10質量%懸濁液265質量部、及びドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム0.2質量部を混合撹拌し、均一に溶解させて水系媒体相を調製した。
[Preparation of aqueous medium phase]
An aqueous medium phase was prepared by mixing and stirring 306 parts by mass of ion-exchanged water, 265 parts by mass of a 10% by mass tricalcium phosphate suspension, and 0.2 parts by mass of sodium dodecylbenzenesulfonate, and dissolving them uniformly.
[乳化乃至分散液の調製]
前記水系媒体相150質量部を容器に入れ、TK式ホモミキサー(特殊機化工業社製)を用い、回転数12,000rpmで攪拌し、これに前記トナー材料の溶解乃至分散液100質量部を添加し、10分間混合して乳化乃至分散液(乳化スラリー)を調製した。
[Preparation of emulsion or dispersion]
150 parts by mass of the aqueous medium phase is placed in a container, and stirred at a rotational speed of 12,000 rpm using a TK homomixer (manufactured by Tokushu Kika Kogyo Co., Ltd.). The mixture was added and mixed for 10 minutes to prepare an emulsified dispersion (emulsified slurry).
[有機溶剤の除去]
攪拌機及び温度計をセットしたコルベンに、前記乳化スラリー100質量部を仕込み、攪拌周速20m/分で攪拌しながら30℃にて12時間脱溶剤した。
[Removal of organic solvent]
100 parts by mass of the emulsified slurry was charged into a Kolben equipped with a stirrer and a thermometer, and the solvent was removed at 30 ° C. for 12 hours while stirring at a stirring peripheral speed of 20 m / min.
[洗浄・乾燥]
前記分散スラリー100質量部を減圧濾過した後、濾過ケーキにイオン交換水100質量部を添加し、TK式ホモミキサーで混合(回転数12,000rpmにて10分間)した後濾過した。
[Washing and drying]
After 100 parts by mass of the dispersion slurry was filtered under reduced pressure, 100 parts by mass of ion-exchanged water was added to the filter cake, mixed with a TK homomixer (10 minutes at a rotational speed of 12,000 rpm), and then filtered.
得られた濾過ケーキにイオン交換水300質量部を添加し、TK式ホモミキサーで混合(回転数12,000rpmにて10分間)した後濾過する操作を2回行った。
得られた濾過ケーキに10質量%水酸化ナトリウム水溶液20質量部を添加し、TK式ホモミキサーで混合(回転数12,000rpmにて30分間)した後減圧濾過した。
得られた濾過ケーキにイオン交換水300質量部を添加し、TK式ホモミキサーで混合(回転数12,000rpmにて10分間)した後濾過した。
得られた濾過ケーキにイオン交換水300質量部を添加し、TK式ホモミキサーで混合(回転数12,000rpmにて10分間)した後濾過する操作を2回行った。
更に得られた濾過ケーキに10質量%塩酸20質量部を添加し、TK式ホモミキサーで混合(回転数12,000rpmにて10分間)した後濾過した。
得られた濾過ケーキにイオン交換水300質量部を添加し、TK式ホモミキサーで混合(回転数12,000rpmにて10分間)した後濾過する操作を2回行い、最終濾過ケーキを得た。
To the obtained filter cake, 300 parts by mass of ion-exchanged water was added, mixed with a TK homomixer (10 minutes at 12,000 rpm), and then filtered twice.
To the obtained filter cake, 20 parts by mass of a 10% by mass aqueous sodium hydroxide solution was added, mixed with a TK homomixer (30 minutes at 12,000 rpm), and then filtered under reduced pressure.
To the obtained filter cake, 300 parts by mass of ion-exchanged water was added, mixed with a TK homomixer (at 12,000 rpm for 10 minutes), and then filtered.
To the obtained filter cake, 300 parts by mass of ion-exchanged water was added, mixed with a TK homomixer (10 minutes at 12,000 rpm), and then filtered twice.
Furthermore, 20 mass parts of 10 mass% hydrochloric acid was added to the obtained filter cake, mixed with a TK homomixer (at a rotation speed of 12,000 rpm for 10 minutes) and then filtered.
To the obtained filter cake, 300 parts by mass of ion-exchanged water was added, mixed with a TK homomixer (10 minutes at a rotation speed of 12,000 rpm), and then filtered twice to obtain a final filter cake.
得られた最終濾過ケーキを循風乾燥機にて45℃で48時間乾燥し、目開き75μmメッシュで篩い、トナー母体粒子を得た。 The obtained final filter cake was dried with a circulating dryer at 45 ° C. for 48 hours, and sieved with an opening of 75 μm mesh to obtain toner base particles.
[外添処理]
さらに、トナー母体粒子を100重量部に対して、平均粒径100nmの疎水性シリカ0.6重量部と、平均粒径20nmの酸化チタン1.0重量部と、平均粒径15nmの疎水性シリカ微粉体を0.8部とをヘンシェルミキサーにて混合し、トナーを得た。
重量平均粒径は5.7μm、平均円形度は0.940であった。
[External processing]
Further, with respect to 100 parts by weight of the toner base particles, 0.6 part by weight of hydrophobic silica having an average particle diameter of 100 nm, 1.0 part by weight of titanium oxide having an average particle diameter of 20 nm, and hydrophobic silica having an average particle diameter of 15 nm 0.8 parts of the fine powder was mixed with a Henschel mixer to obtain a toner.
The weight average particle diameter was 5.7 μm and the average circularity was 0.940.
<キャリア>
次に、評価に用いたキャリアの具体的な作製例について説明する。
本発明で用いるキャリアは、これらの例に限定されるものではない。
<Career>
Next, a specific example of manufacturing the carrier used for evaluation will be described.
The carrier used in the present invention is not limited to these examples.
−キャリアの作製−
アクリル樹脂溶液(固形分50wt%) 21.0部nグアナミン溶液(固形分70wt%) 6.4部、アルミナ粒子[0.3μm、固有抵抗1014(Ω・cm)] 7.6部、シリコーン樹脂溶液 65.0部[固形分23wt%(SR2410:東レ・ダウコーニング・シリコーン社製)]、アミノシラン 1.0部[固形分100wt%(SH6020:東レ・ダウコーニング・シリコーン社製)]、トルエン 60部、ブチルセロソルブ 60部をホモミキサーで10分間分散し、アルミナ粒子を含むアクリル樹脂及びシリコーン樹脂のブレンド被覆膜形成溶液を得た。
-Fabrication of carrier-
Acrylic resin solution (solid content 50 wt%) 21.0 parts n guanamine solution (solid content 70 wt%) 6.4 parts, alumina particles [0.3 μm, specific resistance 10 14 (Ω · cm)] 7.6 parts, silicone Resin solution 65.0 parts [solid content 23 wt% (SR2410: manufactured by Toray Dow Corning Silicone)], aminosilane 1.0 part [solid content 100 wt% (SH6020: manufactured by Toray Dow Corning Silicone)], toluene 60 parts and 60 parts of butyl cellosolve were dispersed with a homomixer for 10 minutes to obtain a blend coating film forming solution of an acrylic resin and a silicone resin containing alumina particles.
芯材として焼成フェライト粉[(MgO)1.8(MnO)49.5(Fe2O3)48.0:平均粒径;35μm]を用い、上記被覆膜形成溶液を芯材表面に膜厚0.15μmになるようにスピラコーター(岡田精工社製)により塗布し乾燥した。
得られたキャリアを電気炉中にて150℃で1時間放置して焼成した。
冷却後フェライト粉バルクを目開き106μmの篩を用いて解砕し、重量平均粒径35μmのキャリアを得た。
キャリア100重量部に対しトナー7重量部を容器が転動して攪拌される型式のターブラミキサーを用いて均一混合し帯電させて現像剤を作製した。
A fired ferrite powder [(MgO) 1.8 (MnO) 49.5 (Fe 2 O 3 ) 48.0: average particle size: 35 μm] was used as the core material, and the above coating film forming solution was formed on the surface of the core material. It was applied with a Spira coater (manufactured by Okada Seiko Co., Ltd.) to a thickness of 0.15 μm and dried.
The obtained carrier was baked by standing in an electric furnace at 150 ° C. for 1 hour.
After cooling, the ferrite powder bulk was pulverized using a sieve having an aperture of 106 μm to obtain a carrier having a weight average particle diameter of 35 μm.
A developer was prepared by uniformly mixing and charging 7 parts by weight of toner with respect to 100 parts by weight of a carrier using a type of tumbler mixer in which the container rolls and stirs.
−光重合性組成物−
光重合組成物1をそのまま使用した。
-Photopolymerizable composition-
Photopolymerization composition 1 was used as it was.
(実施例6)
−トナー−
トナー5をそのまま使用した。
(Example 6)
-Toner-
Toner 5 was used as it was.
−光重合組成物−
光重合組成物2をそのまま使用した。
-Photopolymerization composition-
Photopolymerization composition 2 was used as it was.
(実施例7)
−トナー−
トナー5をそのまま使用した。
(Example 7)
-Toner-
Toner 5 was used as it was.
−光重合組成物−
光重合組成物3をそのまま使用した。
-Photopolymerization composition-
Photopolymerization composition 3 was used as it was.
(実施例8)
−トナー−
トナー5をそのまま使用した。
(Example 8)
-Toner-
Toner 5 was used as it was.
−光重合組成物−
光重合組成物4をそのまま使用した。
-Photopolymerization composition-
The photopolymerization composition 4 was used as it was.
(比較例1〜4)
実施例1〜4と同一に実施し比較例1〜4とした。
(Comparative Examples 1-4)
It implemented in the same way as Examples 1-4, and was set as Comparative Examples 1-4.
<印刷物の作製>
シート状基材に王子製紙製PODグロスコート128g/m2を用いて、株式会社リコー製のimagio MP C7500の定着装置を除去して未定着画像を出力する。
<Preparation of printed matter>
The fixing device of imgio MP C7500 manufactured by Ricoh Co., Ltd. is removed using an Oji Paper POD gloss coat 128 g / m 2 on the sheet-like substrate, and an unfixed image is output.
<評価方法>
上記未定着画像を実施例1、5は株式会社トヨテック製DiGi Coater(ロールコータ)、実施例2、6はバーコータ、実施例3、7はインクジェットコータ、実施例4、8は噴霧装置を用いて5g/m2の量で光重合性組成物の塗布を行う。実施例1〜8は塗布時記録媒体裏側から金属ロールを当接させ、トナーとは逆極性の1kVの電圧を印加した。また、比較例1〜4は実施例1〜4の塗布時に電圧の印加は行わなかった。塗布後、塗布面をUV−LEDにて硬化させる。
<Evaluation method>
Examples 1 and 5 are DiGi Coater (roll coater) manufactured by Toyotec Co., Ltd., Examples 2 and 6 are bar coaters, Examples 3 and 7 are inkjet coaters, and Examples 4 and 8 are spray apparatuses. The photopolymerizable composition is applied in an amount of 5 g / m 2 . In Examples 1 to 8, a metal roll was brought into contact from the back side of the recording medium during application, and a voltage of 1 kV having a polarity opposite to that of the toner was applied. In Comparative Examples 1 to 4, no voltage was applied during the application of Examples 1 to 4. After application, the coated surface is cured with a UV-LED.
(定着性評価:鉛筆硬度試験)
出力した赤ベタ部分を鉛筆硬度試験にて評価を行った。得られた結果を表1にまとめた。なお、鉛筆硬度試験評価は、9H〜6Bの鉛筆にて画像を引っかき、画像が削れるかどうかで判断し、具体的な基準は以下の通りとし、○を合格とした。
○:4Hの鉛筆で画像部が削れないもの
△:6B〜3Hの鉛筆で画像部が削れないもの
×:6Bの鉛筆で画像部が削れるもの又は画像が定着しなかったもの
(Fixability evaluation: pencil hardness test)
The output red solid part was evaluated by a pencil hardness test. The results obtained are summarized in Table 1. The pencil hardness test evaluation was made by scratching the image with a 9H-6B pencil and judging whether or not the image could be scraped. The specific criteria were as follows.
○: The image portion cannot be cut with a 4H pencil. Δ: The image portion cannot be cut with a 6B to 3H pencil. ×: The image portion can be cut with a 6B pencil or the image cannot be fixed.
(画像乱れ)
顕微鏡により文字部を拡大し、画像乱れを確認する。得られた結果を表1にまとめた。なお、判定基準は以下の通りとし、○を合格とした。
○:全く乱れなし
△:僅かに乱れているが、実使用上問題なし
×:乱れが酷く、文字の認識が困難
(Image disorder)
Magnify the text with a microscope and check for image distortion. The results obtained are summarized in Table 1. In addition, the criteria were as follows, and ○ was accepted.
○: No disturbance △: Slightly disturbed, but no problem in actual use ×: Severe disorder, difficult to recognize characters
以上の実施例1〜8及び比較例1〜4によれば、本発明に係る電子写真用トナーの定着方法により、未定着トナー像に消費電力の高い熱定着工程や乾燥工程、圧力定着工程が不要であり、低消費電力で高い定着強度を達成することができることがわかった。 According to the above Examples 1 to 8 and Comparative Examples 1 to 4, the heat fixing process, the drying process, and the pressure fixing process with high power consumption are performed on the unfixed toner image by the electrophotographic toner fixing method according to the present invention. It is unnecessary, and it has been found that high fixing strength can be achieved with low power consumption.
Claims (4)
次いで、前記光重合性組成物にUV照射を行うUV照射工程と、を備え、
前記塗布工程における塗布位置と対向した位置において、前記記録媒体を介してトナーと逆極性のバイアスを印加するバイアス印加工程を備えることを特徴とする電子写真用トナーの定着方法。 A coating step of applying a photopolymerizable composition containing a photopolymerization initiator and a photopolymerizable compound to an unfixed toner image created on a recording medium by an electrophotographic method using toner;
Next, a UV irradiation step of performing UV irradiation on the photopolymerizable composition,
An electrophotographic toner fixing method, comprising: a bias application step of applying a bias having a polarity opposite to that of the toner through the recording medium at a position opposite to an application position in the application step.
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