JP6935678B2 - Pressure fixing toner for static charge image development, electrostatic charge image developer, toner cartridge, process cartridge, image forming apparatus, and image forming method - Google Patents
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Description
本発明は、静電荷像現像用トナー、静電荷像現像剤、トナーカートリッジ、プロセスカートリッジ、画像形成装置、及び画像形成方法に関する。 The present invention relates to an electrostatic charge image developing toner, an electrostatic charge image developing agent, a toner cartridge, a process cartridge, an image forming apparatus, and an image forming method.
電子写真法等、画像情報を可視化する方法は、現在様々な分野で利用されている。電子写真法においては、帯電及び静電荷像形成により、像保持体の表面に画像情報として静電荷像を形成する。そして、トナーを含む現像剤により、像保持体の表面にトナー画像を形成し、このトナー画像を記録媒体に転写した後、トナー画像を記録媒体に定着する。これら工程を経て、画像情報を画像として可視化する。 Methods for visualizing image information, such as electrophotographic methods, are currently used in various fields. In the electrophotographic method, an electrostatic charge image is formed as image information on the surface of an image holder by forming an electrostatic charge and an electrostatic charge image. Then, a toner image is formed on the surface of the image holder with a developer containing toner, the toner image is transferred to a recording medium, and then the toner image is fixed to the recording medium. Through these steps, the image information is visualized as an image.
例えば、特許文献1には、「コアシェル構造を有する樹脂粒子を凝集して得られるトナーであって、コアとシェルを構成する樹脂がいずれも非結晶性樹脂であり、コアを構成する樹脂のガラス転移温度とシェルを構成する樹脂のガラス転移温度とが20℃以上異なり、シェルを構成する樹脂中に、酸性若しくは塩基性の極性基、又は、アルコール性水酸基を含有する静電荷像現像用圧力定着用トナー」が開示されている。 For example, Patent Document 1 states, "A toner obtained by aggregating resin particles having a core-shell structure, in which the resin constituting the core and the shell is both an amorphous resin and the glass of the resin constituting the core. The transition temperature and the glass transition temperature of the resin constituting the shell differ by 20 ° C. or more, and the resin constituting the shell contains an acidic or basic polar group or an alcoholic hydroxyl group to fix the pressure for static charge image development. "Toner for plastic" is disclosed.
また、特許文献2には、「結着樹脂が海島構造を形成し、海相を形成する樹脂のガラス転移温度と、島相を形成する樹脂のガラス転移温度との差が30℃以上であり、前記樹脂のガラス転移温度がいずれも55℃未満であり、前記島相の長径が150nm以下である圧力定着用静電荷像現像用トナー。」が開示されている。 Further, Patent Document 2 states that "the difference between the glass transition temperature of the resin that forms the sea-island structure and the sea phase and the glass transition temperature of the resin that forms the island phase is 30 ° C. or more. , The glass transition temperature of the resin is less than 55 ° C., and the major axis of the island phase is 150 nm or less.
また、特許文献3には、「ガラス転移温度の差が50〜200℃である少なくとも2種のブロックを有するブロック共重合体を含む圧力流動性トナー。」が開示されている。
Further,
また、特許文献4には、「酸化重合性単量体及び/又はエチレン性不飽和結合を有する重合体、並びに、酸化重合触媒を含有し、かつ、フローテスター印加圧力10MPaにおいて粘度が104Pa・sになるときの温度T(10MPa)と、フローテスター印加圧力1MPaにおいて粘度が104Pa・sになるときの温度T(1MPa)とが式(1):20℃≦T(1MPa)−T(10MPa)≦120℃を満たす静電荷像現像用トナー。」が開示されている。 Further, Patent Document 4, "oxidative-polymerizable monomer and / or polymer having an ethylenically unsaturated bond, and contains an oxidation polymerization catalyst, and a viscosity in a flow tester applied pressure 10MPa is 10 4 Pa - temperature at which becomes s T and (10 MPa), the temperature T (1 MPa) Togashiki (1) when the viscosity becomes 10 4 Pa · s at a flow tester applied pressure 1MPa: 20 ℃ ≦ T (1MPa ) - Toner for developing an electrostatic charge image that satisfies T (10 MPa) ≦ 120 ° C. ”is disclosed.
本発明の課題は、スチレン樹脂及び(メタ)アクリル酸エステル樹脂を含み、スチレン樹脂を含む海部と(メタ)アクリル酸エステル樹脂を含む島部とで構成された海島構造を有し、スチレン樹脂よりも(メタ)アクリル酸エステル樹脂のガラス転移温度が30℃以上低い静電荷像現像用圧力定着トナーにおいて、酸化重合性化合物を含まない場合に比べ、定着画像が定着された記録媒体を重ねた状態で、筆記用具で文字等を描いたときに下側の記録媒体の定着画像が上側の記録媒体の裏面に裏移りする現象(以下「ペンオフセット」とも称する)を抑制する静電荷像現像用圧力定着トナーを提供することである。 The subject of the present invention is a sea-island structure containing a styrene resin and a (meth) acrylic acid ester resin, which is composed of a sea part containing a styrene resin and an island part containing a (meth) acrylic acid ester resin, and is more than a styrene resin. In the pressure fixing toner for static charge image development in which the glass transition temperature of the (meth) acrylic acid ester resin is lower than 30 ° C., the recording medium in which the fixed image is fixed is stacked as compared with the case where the oxidative polymerizable compound is not contained. Pressure for static charge image development that suppresses the phenomenon that the fixed image of the lower recording medium is settled to the back surface of the upper recording medium (hereinafter, also referred to as "pen offset") when characters or the like are drawn with a writing tool. It is to provide a fixing toner.
上記課題は、以下の手段により解決される。 The above problem is solved by the following means.
<1>に係る発明は、
スチレン樹脂、(メタ)アクリル酸エステル樹脂及び酸化重合性化合物を含み、該スチレン樹脂を含む海部と該(メタ)アクリル酸エステル樹脂を含む島部とで構成された海島構造を有し、該スチレン樹脂よりも該(メタ)アクリル酸エステル樹脂のガラス転移温度が30℃以上低い静電荷像現像用圧力定着トナー。
The invention according to <1 > is
It contains a styrene resin, a (meth) acrylic acid ester resin and an oxidatively polymerizable compound, and has a sea-island structure composed of a sea portion containing the styrene resin and an island portion containing the (meth) acrylic acid ester resin, and the styrene. A pressure fixing toner for static charge image development in which the glass transition temperature of the (meth) acrylic acid ester resin is lower than that of the resin by 30 ° C. or more.
<2>に係る発明は、
前記スチレン樹脂、及び前記(メタ)アクリル酸エステル系樹脂の少なくとも一方の樹脂が、アリル基を有する樹脂である<1>に記載の静電荷像現像用圧力定着トナー。
The invention according to <2 > is
The pressure fixing toner for static charge image development according to < 1 > , wherein at least one of the styrene resin and the (meth) acrylic acid ester resin is a resin having an allyl group.
<3>に係る発明は、
前記(メタ)アクリル酸エステル系樹脂が、アリル基を有する樹脂である<2>に記載の静電荷像現像用圧力定着トナー。
The invention according to <3 > is
The pressure fixing toner for developing an electrostatic charge image according to < 2 > , wherein the (meth) acrylic acid ester resin is a resin having an allyl group.
<4>に係る発明は、
前記スチレン樹脂、前記(メタ)アクリル酸エステル樹脂及び前記酸化重合性化合物を含み、前記海島構造を有するコア部と、
前記コア部を被覆し、ガラス転移温度が50℃以上の樹脂を含む被覆層と、
を有する<1>〜<3>のいずれか1項に記載の静電荷像現像用圧力定着トナー。
The invention according to <4 > is
A core portion containing the styrene resin, the (meth) acrylic acid ester resin, and the oxidatively polymerizable compound and having the sea-island structure, and the core portion.
A coating layer that covers the core portion and contains a resin having a glass transition temperature of 50 ° C. or higher,
The pressure fixing toner for developing an electrostatic charge image according to any one of < 1 > to < 3 >.
<5>に係る発明は、
前記被覆層の樹脂が、スチレン樹脂であってアリル基を有する樹脂である<4>に記載の静電荷像現像用圧力定着トナー。
The invention according to <5 > is
The pressure fixing toner for developing an electrostatic charge image according to < 4 > , wherein the resin of the coating layer is a styrene resin and has an allyl group.
<6>に係る発明は、
前記酸化重合性化合物が、フェノールにエチレン性二重結合を有する脂肪族炭化水素基が結合しているフェノール誘導体、及び乾性油よりなる群から選択される少なくとも1種である<1>〜<5>のいずれか1項に記載の静電荷像現像用圧力定着トナー。
The invention according to <6 > is
The oxidatively polymerizable compound is at least one selected from the group consisting of a phenol derivative having an aliphatic hydrocarbon group having an ethylenic double bond bonded to phenol and a drying oil < 1 > to < 5. > The pressure fixing toner for developing an electrostatic charge image according to any one of the above items.
<7>に係る発明は、
前記酸化重合性化合物のヨウ素価が、130g/100g以上である<1>〜<6>のいずれか1項に記載の静電荷像現像用圧力定着トナー。
The invention according to <7 > is
The pressure fixing toner for developing an electrostatic charge image according to any one of < 1 > to < 6 > , wherein the iodine value of the oxidatively polymerizable compound is 130 g / 100 g or more.
<8>に係る発明は、
<1>〜<7>のいずれか1項に記載の静電荷像現像用圧力定着トナーを含む静電荷像現像剤。
The invention according to <8 > is
An electrostatic charge image developer containing the pressure fixing toner for developing an electrostatic charge image according to any one of < 1 > to < 7 >.
<9>に係る発明は、
<1>〜<7>のいずれか1項に記載の静電荷像現像用圧力定着トナーを収容し、
画像形成装置に着脱されるトナーカートリッジ。
The invention according to <9 > is
The pressure fixing toner for developing an electrostatic charge image according to any one of <1 > to < 7 > is housed in the toner.
A toner cartridge that is attached to and detached from the image forming device.
<10>に係る発明は、
<8>に記載の静電荷像現像剤を収容し、前記静電荷像現像剤により、像保持体の表面に形成された静電荷像をトナー画像として現像する現像手段を備え、
画像形成装置に着脱されるプロセスカートリッジ。
The invention according to <10 > is
A developing means for accommodating the electrostatic charge image developing agent according to < 8 > and developing the electrostatic charge image formed on the surface of the image holder as a toner image by the electrostatic charge image developing agent is provided.
A process cartridge that is attached to and detached from the image forming device.
<11>に係る発明は、
像保持体と、
前記像保持体の表面を帯電する帯電手段と、
帯電した前記像保持体の表面に静電荷像を形成する静電荷像形成手段と、
<8>に記載の静電荷像現像剤を収容し、前記静電荷像現像剤により、前記像保持体の表面に形成された静電荷像をトナー画像として現像する現像手段と、
前記像保持体の表面に形成されたトナー画像を記録媒体の表面に転写する転写手段と、
前記記録媒体の表面に転写されたトナー画像を定着する定着手段と、
を備える画像形成装置。
The invention according to <11 > is
Image holder and
A charging means for charging the surface of the image holder and
An electrostatic charge image forming means for forming an electrostatic charge image on the surface of the charged image holder, and
A developing means for accommodating the electrostatic charge image developer according to < 8 > and developing the electrostatic charge image formed on the surface of the image holder as a toner image by the electrostatic image developer.
A transfer means for transferring a toner image formed on the surface of the image holder to the surface of a recording medium, and
A fixing means for fixing the toner image transferred to the surface of the recording medium, and
An image forming apparatus comprising.
<12>に係る発明は、
像保持体の表面を帯電する帯電工程と、
帯電した前記像保持体の表面に静電荷像を形成する静電荷像形成工程と、
<8>に記載の静電荷像現像剤により、前記像保持体の表面に形成された静電荷像をトナー画像として現像する現像工程と、
前記像保持体の表面に形成されたトナー画像を記録媒体の表面に転写する転写工程と、
前記記録媒体の表面に転写されたトナー画像を定着する定着工程と、
を有する画像形成方法。
The invention according to <12 > is
The charging process that charges the surface of the image holder,
A static charge image forming step of forming a static charge image on the surface of the charged image holder, and
A developing step of developing an electrostatic charge image formed on the surface of the image holder as a toner image by using the electrostatic charge image developer according to < 8 >.
A transfer step of transferring a toner image formed on the surface of the image holder to the surface of a recording medium, and
A fixing step of fixing the toner image transferred to the surface of the recording medium, and
An image forming method having.
<1>に係る発明によれば、スチレン樹脂及び(メタ)アクリル酸エステル樹脂を含み、スチレン樹脂を含む海部と(メタ)アクリル酸エステル樹脂を含む島部とで構成された海島構造を有し、スチレン樹脂よりも(メタ)アクリル酸エステル樹脂のガラス転移温度が30℃以上低い静電荷像現像用圧力定着トナーにおいて、酸化重合性化合物を含まない場合に比べ、ペンオフセットを抑制する静電荷像現像用圧力定着トナーが提供される。
<2>に係る発明によれば、スチレン樹脂、及び(メタ)アクリル酸エステル系樹脂のいずれの樹脂も、アリル基を有さない樹脂である場合に比べ、ペンオフセットを抑制する静電荷像現像用圧力定着トナーが提供される。
<3>に係る発明によれば、スチレン樹脂のみがアリル基を有する樹脂である場合に比べ、ペンオフセットを抑制する静電荷像現像用圧力定着トナーが提供される。
<4>に係る発明によれば、被覆層を有さない単層型のトナーである場合に比べ、トナーの変形を抑制する静電荷像現像用圧力定着トナーが提供される。
<5>に係る発明によれば、コア部のスチレン樹脂のみがアリル基を有する樹脂である場合に比べ、ペンオフセットを抑制する静電荷像現像用圧力定着トナーが提供される。
<6>に係る発明によれば、酸化重合性化合物を含まない場合に比べ、ペンオフセットを抑制する静電荷像現像用圧力定着トナーが提供される。
<7>に係る発明によれば、酸化重合性化合物のヨウ素価が130g/100g未満である場合に比べ、ペンオフセットを抑制する静電荷像現像用圧力定着トナーが提供される。
<8>、<9>、<10>、<11>、又は<12>に係る発明によれば、スチレン樹脂及び(メタ)アクリル酸エステル樹脂を含み、スチレン樹脂を含む海部と(メタ)アクリル酸エステル樹脂を含む島部とで構成された海島構造を有し、スチレン樹脂よりも(メタ)アクリル酸エステル樹脂のガラス転移温度が30℃以上低い静電荷像現像用圧力定着トナーにおいて、酸化重合性化合物を含まない場合に比べ、ペンオフセットを抑制する静電荷像現像剤、トナーカートリッジ、プロセスカートリッジ、画像形成装置、又は画像形成方法を提供できる。
According to the invention according to < 1 >, it has a sea-island structure containing a styrene resin and a (meth) acrylic acid ester resin, and is composed of a sea part containing a styrene resin and an island part containing a (meth) acrylic acid ester resin. , A static charge image that suppresses pen offset in a pressure fixing toner for static charge image development in which the glass transition temperature of the (meth) acrylic acid ester resin is 30 ° C. or more lower than that of the styrene resin, as compared with the case where the oxidative polymerizable compound is not contained. A pressure fixing toner for development is provided.
According to the invention according to < 2 > , both the styrene resin and the (meth) acrylic acid ester resin are static charge image development that suppresses pen offset as compared with the case where the resin does not have an allyl group. Pressure fixing toner for use is provided.
According to the invention according to < 3 > , a pressure fixing toner for static charge image development that suppresses pen offset is provided as compared with the case where only the styrene resin is a resin having an allyl group.
According to the invention of < 4 > , a pressure fixing toner for static charge image development that suppresses deformation of the toner is provided as compared with the case of a single layer type toner having no coating layer.
According to the invention of < 5 > , a pressure fixing toner for static charge image development that suppresses pen offset is provided as compared with the case where only the styrene resin in the core portion is a resin having an allyl group.
According to the invention according to < 6 > , a pressure fixing toner for developing an electrostatic charge image that suppresses pen offset is provided as compared with the case where the oxidatively polymerizable compound is not contained.
According to the invention of < 7 > , a pressure fixing toner for static charge image development that suppresses pen offset is provided as compared with the case where the iodine value of the oxidatively polymerizable compound is less than 130 g / 100 g.
According to the invention according to < 8 > , < 9 > , < 10 > , < 11 > , or < 12 > , the sea part containing styrene resin and (meth) acrylic acid ester resin, and the sea part containing styrene resin and (meth) acrylic. Oxidation polymerization in a pressure fixing toner for static charge image development, which has a sea-island structure composed of islands containing an acid ester resin and has a glass transition temperature of a (meth) acrylic acid ester resin lower than that of a styrene resin by 30 ° C. or more. It is possible to provide an electrostatic charge image developer, a toner cartridge, a process cartridge, an image forming apparatus, or an image forming method that suppresses pen offset as compared with the case where no sex compound is contained.
以下、本発明の一例である実施形態について詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments that are an example of the present invention will be described in detail.
<静電荷像現像用トナー>
本実施形態に係る静電荷像現像用圧力定着トナー(以下「トナー」又は「圧力定着トナー」とも称する)は、スチレン樹脂、(メタ)アクリル酸エステル樹脂及び酸化重合性化合物を含む。具体的には、圧力定着トナーは、これら成分を含むトナー粒子を有する構成のトナーである。
そして、圧力定着トナー(そのトナー粒子)は、スチレン樹脂を含む海部と(メタ)アクリル酸エステル樹脂を含む島部とで構成された海島構造を有する。ただし、スチレン樹脂よりも(メタ)アクリル酸エステル樹脂のガラス転移温度は30℃以上低い。
<Toner for static charge image development>
The pressure-fixing toner for static charge image development (hereinafter, also referred to as “toner” or “pressure-fixing toner”) according to the present embodiment includes a styrene resin, a (meth) acrylic acid ester resin, and an oxidatively polymerizable compound. Specifically, the pressure fixing toner is a toner having a structure having toner particles containing these components.
The pressure-fixing toner (the toner particles thereof) has a sea-island structure composed of a sea part containing a styrene resin and an island part containing a (meth) acrylic acid ester resin. However, the glass transition temperature of the (meth) acrylic acid ester resin is lower than that of the styrene resin by 30 ° C. or more.
本実施形態に係る圧力定着トナーは、上記構成により、ペンオフセット(定着画像が定着された記録媒体を重ねた状態で、筆記用具で文字等を描いたときに下側の記録媒体の定着画像が上側の記録媒体の裏面に裏移りする現象)を抑制する。その理由は、次の通り推測される。 According to the above configuration, the pressure fixing toner according to the present embodiment has a pen offset (when characters or the like are drawn with a writing instrument in a state where the recording media on which the fixing image is fixed are overlapped, the fixing image of the lower recording medium is formed. The phenomenon of set-off to the back surface of the upper recording medium) is suppressed. The reason is presumed as follows.
圧力定着トナーは、加圧により可塑性を示すトナーである。その一つとして、スチレン樹脂とスチレン樹脂よりもガラス転移温度が30℃以上低い(メタ)アクリル酸エステル樹脂とを含み、スチレン樹脂を含む海部と(メタ)アクリル酸エステル樹脂を含む島部とで構成された海島構造を持つトナー粒子を有する圧力定着トナーが知られている。 The pressure fixing toner is a toner that exhibits plasticity by pressurization. As one of them, a styrene resin and a (meth) acrylic acid ester resin having a glass transition temperature lower than that of the styrene resin by 30 ° C. or more are included, and the sea part containing the styrene resin and the island part containing the (meth) acrylic acid ester resin. A pressure-fixing toner having toner particles having a constructed sea-island structure is known.
しかし、スチレン樹脂とスチレン樹脂よりもガラス転移温度が30℃以上低い(メタ)アクリル酸エステル樹脂とをトナー粒子に含む圧力定着トナーによる定着画像は、ガラス転移温度が低い樹脂を含むため、定着画像の強度が低下する傾向がある。また、定着画像の表層にガラス転移温度が低い(メタ)アクリル酸エステル樹脂が偏在し、定着画像の表面の粘着性が発現する傾向がある。そのため、定着画像が定着された記録媒体を重ねた状態で、筆記用具で文字等を描くと、下側の記録媒体の定着画像が上側の記録媒体の裏面に裏移りことがある。つまり、ペンオフセットが生じることがある。 However, the fixing image by the pressure fixing toner containing the styrene resin and the (meth) acrylic acid ester resin having a glass transition temperature lower than that of the styrene resin by 30 ° C. or more in the toner particles contains the resin having a low glass transition temperature. Tends to decrease in strength. Further, the (meth) acrylic acid ester resin having a low glass transition temperature is unevenly distributed on the surface layer of the fixed image, and the adhesiveness of the surface of the fixed image tends to be developed. Therefore, when characters or the like are drawn with a writing instrument in a state where the recording media on which the fixed image is fixed are overlapped, the fixed image of the lower recording medium may be set off on the back surface of the upper recording medium. That is, a pen offset may occur.
それに対して、圧力定着トナーに酸化重合性化合物を含ませると、圧力定着トナーによる定着画像において、トナー内部に存在した酸化重合性化合物が空気中の酸素に触れ、重合反応が生じる。それにより、定着画像の強度が増し、粘着性の発現も生じ難くなる。そのため、筆記用具により圧力が加わっても、下側の記録媒体の定着画像が上側の記録媒体の裏面に裏移りが生じ難くなる。 On the other hand, when the pressure-fixing toner contains an oxidatively polymerizable compound, the oxidatively polymerizable compound existing inside the toner comes into contact with oxygen in the air in the fixed image by the pressure-fixing toner, and a polymerization reaction occurs. As a result, the strength of the fixed image is increased, and the development of stickiness is less likely to occur. Therefore, even if pressure is applied by the writing tool, the fixed image of the lower recording medium is less likely to set off on the back surface of the upper recording medium.
以上から、本実施形態に係る圧力定着トナーは、ペンオフセットが抑制されると推測される。 From the above, it is presumed that the pressure fixing toner according to the present embodiment suppresses the pen offset.
ここで、本実施形態に係る圧力定着トナーは、単層型のトナーであってもよく、コア部とコア部を被覆するシェル層とを持つコアシェルトナーであってもよい。つまり、圧力定着トナーは、単層型のトナー粒子を有する構成であってもよく、コア部とシェル層とを持つコアシェルトナー粒子を有する構成であってもよい。
なお、コアシェルトナー(コアシェルトナー粒子)の場合、コア部が上記海島構造を有する構成となる。つまり、コア部に、スチレン樹脂、(メタ)アクリル酸エステル樹脂及び酸化重合性化合物を含み、スチレン樹脂を含む海部と(メタ)アクリル酸エステル樹脂を含む島部とで構成された海島構造を有する。
ここで、酸化重合性化合物は、シェル層にも含んでもよいが、トナー(トナー粒子)表面での酸化重合性化合物の酸化重合抑制の観点から、シェル層には含まないことが好ましい。
Here, the pressure fixing toner according to the present embodiment may be a single-layer type toner or a core-shell toner having a core portion and a shell layer covering the core portion. That is, the pressure-fixing toner may have a configuration having single-layer type toner particles, or may have a configuration having core-shell toner particles having a core portion and a shell layer.
In the case of core-shell toner (core-shell toner particles), the core portion has the above-mentioned sea-island structure. That is, the core portion has a sea-island structure containing a styrene resin, a (meth) acrylic acid ester resin and an oxidatively polymerizable compound, and is composed of a sea portion containing the styrene resin and an island portion containing the (meth) acrylic acid ester resin. ..
Here, the oxidatively polymerizable compound may be contained in the shell layer, but it is preferable that the oxidatively polymerizable compound is not contained in the shell layer from the viewpoint of suppressing the oxidative polymerization of the oxidatively polymerizable compound on the surface of the toner (toner particles).
本実施形態に係る圧力定着トナーにおいて、スチレン樹脂、(メタ)アクリル酸エステル樹脂、及びシェル層の樹脂の少なくとも1つの樹脂は、ペンオフセット抑制の観点から、アリル基を有する樹脂であることが好ましい。つまり、これらの少なくとも1つの樹脂がアリル基を有することが好ましい。なお、被覆層の樹脂は、アリル基を有するスチレン樹脂がよい。
アリル基を有する樹脂を適用すると、圧力定着トナーによる定着画像において、酸化重合性化合物と共に、樹脂のアリル基が反応し、より定着画像の強度が増し、粘着性も低下する。そのため、ペンオフセットが抑制されやすくなる。
In the pressure fixing toner according to the present embodiment, at least one resin of the styrene resin, the (meth) acrylic acid ester resin, and the resin of the shell layer is preferably a resin having an allyl group from the viewpoint of suppressing pen offset. .. That is, it is preferable that at least one of these resins has an allyl group. The resin of the coating layer is preferably a styrene resin having an allyl group.
When a resin having an allyl group is applied, the allyl group of the resin reacts with the oxidatively polymerizable compound in the fixed image with the pressure fixing toner, so that the strength of the fixed image is further increased and the adhesiveness is also lowered. Therefore, the pen offset is easily suppressed.
上記3種の樹脂のうち、(メタ)アクリル酸エステル樹脂として、アリル基を有する樹脂を適用すると、ペンオフセットがより抑制されやすくなる。特に、(メタ)アクリル酸エステル樹脂がアリル基を有する樹脂であると、定着画像の表層に偏在する(メタ)アクリル酸エステル樹脂が酸化重合性化合物と反応するため、さらに定着画像の強度が増し、粘着性も低下する。そのため、(メタ)アクリル酸エステル樹脂がアリル基を有する樹脂であることが好ましい。 When a resin having an allyl group is applied as the (meth) acrylic acid ester resin among the above three types of resins, the pen offset is more likely to be suppressed. In particular, when the (meth) acrylic acid ester resin is a resin having an allyl group, the (meth) acrylic acid ester resin unevenly distributed on the surface layer of the fixed image reacts with the oxidatively polymerizable compound, so that the strength of the fixed image is further increased. , The adhesiveness is also reduced. Therefore, it is preferable that the (meth) acrylic acid ester resin is a resin having an allyl group.
上記3種の樹脂に、アリル基を導入するには、例えば、各々を合成する単量体と共に、アリル基を有する単量体を使用する。なお、アリル基を有する単量体については、後述する。 In order to introduce an allyl group into the above three types of resins, for example, a monomer having an allyl group is used together with a monomer for synthesizing each of them. The monomer having an allyl group will be described later.
樹脂に対するアリル基の含有量は、ペンオフセット抑制と定着性を両立させる観点から、1mmol%以上20mmol%以下が好ましく、3mmol%以上15mmol%以下がより好ましく、5mmol%以上15mmol%以下がさらに好ましい。 The content of the allyl group in the resin is preferably 1 mmol% or more and 20 mmol% or less, more preferably 3 mmol% or more and 15 mmol% or less, and further preferably 5 mmol% or more and 15 mmol% or less from the viewpoint of achieving both pen offset suppression and fixability.
以下、本実施形態に係る圧力定着トナーについて詳細に説明する。 Hereinafter, the pressure fixing toner according to the present embodiment will be described in detail.
本実施形態に係る圧力定着トナーは、トナー粒子を有する。トナーは、トナー粒子に外添される外添剤を有していてもよい。
なお、トナー粒子として、コア部及びシェル層を持つコアシェルトナー粒子について説明するが、これに限られるわけではなく、トナー粒子は単層型のトナー粒子であってもよい。
The pressure fixing toner according to this embodiment has toner particles. The toner may have an external additive that is externally added to the toner particles.
The core-shell toner particles having a core portion and a shell layer will be described as the toner particles, but the present invention is not limited to this, and the toner particles may be single-layer type toner particles.
[トナー粒子]
トナー粒子は、スチレン樹脂、(メタ)アクリル酸エステル樹脂及び酸化重合性化合物を含むコア部と、コア部を被覆しガラス転移温度が50℃以上の樹脂を含むシェル層と、を有する。
[Toner particles]
The toner particles have a core portion containing a styrene resin, a (meth) acrylic acid ester resin, and an oxidatively polymerizable compound, and a shell layer covering the core portion and containing a resin having a glass transition temperature of 50 ° C. or higher.
コア部には、結着樹脂として、スチレン樹脂及び(メタ)アクリル酸エステル樹脂以外に、着色剤、離型剤、その他添加剤を含んでもよい。 In addition to the styrene resin and the (meth) acrylic acid ester resin, the core portion may contain a colorant, a mold release agent, and other additives as the binder resin.
(コア部)
−海島構造−
コア部の海島構造は、スチレン樹脂を含む海部を連続相とし、(メタ)アクリル酸エステル樹脂を含む島部が分散相として分散している構造を示す。
なお、海部は、スチレン樹脂と共に、他の成分(他の結着樹脂等)を含んでもよい。同様に、島部も、メタ)アクリル酸エステル樹脂と共に、他の成分(離型剤等)を含んでもよい。また、島部は、(メタ)アクリル酸エステル樹脂単独の島部、他の成分(離型剤等)単独の島部が混在していてもよい。
ここで、酸化重合性化合物は、海部及び島部のいずれに含まれていてもよい。
(Core part)
-Sea island structure-
The sea-island structure of the core portion shows a structure in which the sea portion containing the styrene resin is a continuous phase and the island portion containing the (meth) acrylic acid ester resin is dispersed as a dispersed phase.
The sea part may contain other components (other binding resins, etc.) together with the styrene resin. Similarly, Shimabe may also contain other components (release agent, etc.) together with the meta) acrylic acid ester resin. Further, the islands may be a mixture of islands of (meth) acrylic ester resin alone and islands of other components (release agent, etc.) alone.
Here, the oxidatively polymerizable compound may be contained in either the sea part or the island part.
海島構造の島部の長径は、小さい程、圧力可塑性が高く、圧力定着性が向上する一方、トナー粒子の変形が生じやすくなる傾向があり、大きい程、圧力可塑性が低く、圧力定着性が低下する一方、トナー粒子の変形が生じやすくなる傾向がある。そのため、海島構造の島部の長径は、200nm以上500nm以下とすることが好ましい。海島構造の島部の長径は、トナーの変形抑制、及び圧力定着性の観点から、200nm以上450nm以下がより好ましく、250nm以上400nm以下がさらに好ましい。
ただし、圧力定着性を優先させる場合、島部の長径は、200nm未満(例えば、150nm以下、5nm以上150nm以下、50nm以上140nm以下、100nm以上130nm以下等の範囲)であってもよい。
The smaller the major axis of the island part of the sea-island structure, the higher the pressure plasticity and the pressure fixing property, while the toner particles tend to be deformed easily. The larger the diameter, the lower the pressure plasticity and the lower the pressure fixing property. On the other hand, the toner particles tend to be deformed easily. Therefore, the major axis of the island portion of the sea island structure is preferably 200 nm or more and 500 nm or less. The major axis of the island portion of the sea-island structure is more preferably 200 nm or more and 450 nm or less, and further preferably 250 nm or more and 400 nm or less, from the viewpoint of suppressing toner deformation and pressure fixability.
However, when giving priority to pressure fixability, the major axis of the island portion may be less than 200 nm (for example, in the range of 150 nm or less, 5 nm or more and 150 nm or less, 50 nm or more and 140 nm or less, 100 nm or more and 130 nm or less).
海島構造の島部の長径を上記200nm以上500nm以下の範囲にする方法としては、例えば、乳化凝集法のトナーの作製において、内部に(メタ)アクリル酸エステル樹脂のドメインが複数分散したスチレン樹脂粒子(つまり、スチレン樹脂を母材とし、その母材中に(メタ)アクリル酸エステル樹脂のドメインが複数分散した樹脂粒子)を使用する方法等が挙げられる。 As a method for setting the major axis of the island portion of the sea-island structure in the range of 200 nm or more and 500 nm or less, for example, in the production of toner by the emulsion aggregation method, styrene resin particles in which a plurality of (meth) acrylic ester resin domains are dispersed inside. (That is, a method using a styrene resin as a base material and resin particles in which a plurality of (meth) acrylic ester resin domains are dispersed in the base material) can be mentioned.
海島構造の確認、及び島部の長径の測定は、次に示す方法により行う。
トナーをエポキシ樹脂に包埋した後、ダイヤモンドナイフ等で切片を作製し、作製した切片をデシケータ内で四酸化オスミウム又は四酸化ルテニウムを用いて染色し、染色された切片を透過型電子顕微鏡にて観察する。そして、海島構造の海部と島部とは、四酸化オスミウムによる樹脂の染色度合いに起因する濃淡で区別され、これを利用して、海島構造の有無を確認する。なお、離型剤を含む場合も、四酸化オスミウムによる染色度合いに起因する濃淡で区別できる。スチレン樹脂、(メタ)アクリル酸エステル樹脂、離型剤の染色度合いは、(メタ)アクリル酸エステル樹脂、スチレン樹脂、離型剤の順で濃く染色される。
また、ルーゼックス画像解析装置を用いて、100個の島部を選択し、その長径の平均値を島部の長径として算出する。
Confirmation of the sea-island structure and measurement of the major axis of the islands are carried out by the following methods.
After embedding the toner in epoxy resin, a section is prepared with a diamond knife or the like, the prepared section is stained with osmium tetroxide or ruthenium tetroxide in a desiccator, and the stained section is stained with a transmission electron microscope. Observe. Then, the sea part and the island part of the sea-island structure are distinguished by the shade due to the degree of dyeing of the resin by osmium tetroxide, and the presence or absence of the sea-island structure is confirmed by using this. Even when a release agent is included, it can be distinguished by the shade due to the degree of staining with osmium tetroxide. The degree of dyeing of the styrene resin, the (meth) acrylic acid ester resin, and the mold release agent is deeply dyed in the order of the (meth) acrylic acid ester resin, the styrene resin, and the mold release agent.
Further, 100 islands are selected using a Luzex image analyzer, and the average value of the major axis thereof is calculated as the major axis of the islands.
−結着樹脂−
結着樹脂としては、スチレン樹脂及び(メタ)アクリル酸エステル樹脂が適用される。
そして、スチレン樹脂よりも(メタ)アクリル酸エステル樹脂のガラス転移温度は、30℃以上低い。つまり、スチレン樹脂と(メタ)アクリル酸エステル樹脂とのガラス転移温度の差は30℃以上であり、かつスチレン樹脂よりも(メタ)アクリル酸エステル樹脂のガラス転移温度が低い。
なお、明細書において、スチレン樹脂を「高Tgスチレン樹脂」、(メタ)アクリル酸エステル樹脂を「低Tg(メタ)アクリル酸エステル樹脂」とも称する。
-Bound resin-
As the binder resin, a styrene resin and a (meth) acrylic acid ester resin are applied.
The glass transition temperature of the (meth) acrylic acid ester resin is lower than that of the styrene resin by 30 ° C. or more. That is, the difference in glass transition temperature between the styrene resin and the (meth) acrylic acid ester resin is 30 ° C. or more, and the glass transition temperature of the (meth) acrylic acid ester resin is lower than that of the styrene resin.
In the specification, the styrene resin is also referred to as "high Tg styrene resin", and the (meth) acrylic acid ester resin is also referred to as "low Tg (meth) acrylic acid ester resin".
スチレン樹脂と(メタ)アクリル酸エステル樹脂とのガラス転移温度の差は、圧力定着性向上の観点から、35℃以上が好ましい。 The difference in glass transition temperature between the styrene resin and the (meth) acrylic acid ester resin is preferably 35 ° C. or higher from the viewpoint of improving pressure fixability.
スチレン樹脂のガラス転移温度は、圧力定着性向上の観点から、40℃以上が好ましく、40℃以上60℃未満がより好ましく、40℃以上55℃未満がさらに好ましい。
一方、(メタ)アクリル酸エステル樹脂のガラス転移温度は、圧力定着性向上の観点から、10℃未満が好ましく、−100℃以上10℃未満がより好ましく、−80℃以上10℃未満がさらに好ましい。
The glass transition temperature of the styrene resin is preferably 40 ° C. or higher, more preferably 40 ° C. or higher and lower than 60 ° C., and further preferably 40 ° C. or higher and lower than 55 ° C. from the viewpoint of improving pressure fixability.
On the other hand, the glass transition temperature of the (meth) acrylic ester resin is preferably less than 10 ° C., more preferably -100 ° C. or higher and lower than 10 ° C., and further preferably -80 ° C. or higher and lower than 10 ° C. from the viewpoint of improving pressure fixability. ..
各樹脂のガラス転移温度は、主に、樹脂の主鎖中の、芳香環、シクロヘキサン環等の剛直な単位の密度によって制御できる。すなわち、ガラス転移温度は、主鎖中のメチレン基、エチレン基、オキシエチレン基等の柔軟な単位の密度が高ければ低下し、芳香環、シクロヘキサン環等の剛直な単位が多くなれば上昇する傾向がある。また、脂肪族等の側鎖の密度を高めると、ガラス転移温度は低下する傾向がある。これらを考慮することによって、様々なガラス転移温度の樹脂が得られる。 The glass transition temperature of each resin can be controlled mainly by the density of rigid units such as an aromatic ring and a cyclohexane ring in the main chain of the resin. That is, the glass transition temperature tends to decrease as the density of flexible units such as methylene group, ethylene group, and oxyethylene group in the main chain increases, and increase as the number of rigid units such as aromatic ring and cyclohexane ring increases. There is. Further, when the density of side chains such as aliphatics is increased, the glass transition temperature tends to decrease. By considering these, resins having various glass transition temperatures can be obtained.
ここで、本明細書において、各樹脂のガラス転移温度は、示差走査熱量測定(DSC)により得られたDSC曲線より求め、より具体的にはJIS K7121−1987「プラスチックの転移温度測定方法」のガラス転移温度の求め方に記載の「補外ガラス転移開始温度」により求められる。 Here, in the present specification, the glass transition temperature of each resin is obtained from the DSC curve obtained by differential scanning calorimetry (DSC), and more specifically, in JIS K7121-1987 "Method for measuring transition temperature of plastics". It is obtained by the "external glass transition start temperature" described in How to obtain the glass transition temperature.
次に、スチレン樹脂の構成について説明する。
スチレン樹脂は、スチレン系単量体(スチレン骨格を有する単量体)を少なくとも重合した樹脂である。
スチレン樹脂は、スチレン系単量体単独重合体であってもよいし、スチレン系単量体と他の単量体との共重合体であってもよい。
なお、スチレン樹脂と(メタ)アクリル酸エステル樹脂とはガラス転移温度が30℃以上の差を有していれば、同じ種類の樹脂(同じ単量体を重合した共重合体)であってもよい。つまり、スチレン樹脂と(メタ)アクリル酸エステル樹脂とは、いずれも、スチレン系単量体と(メタ)アクリル酸エステルと少なくとも重合した共重合体であってもよい。
Next, the composition of the styrene resin will be described.
The styrene resin is a resin obtained by at least polymerizing a styrene-based monomer (a monomer having a styrene skeleton).
The styrene resin may be a styrene-based monomer homopolymer or a copolymer of a styrene-based monomer and another monomer.
As long as the styrene resin and the (meth) acrylic acid ester resin have a glass transition temperature difference of 30 ° C. or more, even if they are the same type of resin (copolymer obtained by polymerizing the same monomer). good. That is, both the styrene resin and the (meth) acrylic acid ester resin may be a copolymer obtained by at least polymerizing the styrene-based monomer and the (meth) acrylic acid ester.
スチレン系単量体としては、例えば、スチレン;ビニルナフタレン;α−メチルスチレン、o−メチルスチレン、m−メチルスチレン、p−メチルスチレン、p−エチルスチレン、2,4−ジメチルスチレン、p−n−ブチルスチレン、p−tert−ブチルスチレン、p−n−ヘキシルスチレン、p−n−オクチルスチレン、p−n−ノニルスチレン、p−n−デシルスチレン、p−n−ドデシルスチレン等のアルキル置換スチレン;p−フェニルスチレン等のアリール置換スチレン;p−メトキシスチレン等のアルコキシ置換スチレン;p−クロロスチレン、3,4−ジクロロスチレン、4−フルオロスチレン、2,5−ジフルオロスチレン等のハロゲン置換スチレン;m−ニトロスチレン、o−ニトロスチレン、p−ニトロスチレン等のニトロ置換スチレン;などが挙げられる。
これらの中でも、スチレン、p−エチルスチレン、p−n−ブチルスチレン等が好ましく、スチレンがより好ましい。
Examples of the styrene-based monomer include styrene; vinylnaphthalene; α-methylstyrene, o-methylstyrene, m-methylstyrene, p-methylstyrene, p-ethylstyrene, 2,4-dimethylstyrene, pn. Alkyl-substituted styrenes such as -butyl styrene, p-tert-butyl styrene, pn-hexyl styrene, pn-octyl styrene, pn-nonyl styrene, pn-decyl styrene, and pn-dodecyl styrene. Aryl-substituted styrenes such as p-phenylstyrene; alkoxy-substituted styrenes such as p-methoxystyrene; halogen-substituted styrenes such as p-chlorostyrene, 3,4-dichlorostyrene, 4-fluorostyrene, 2,5-difluorostyrene; Examples thereof include nitro-substituted styrenes such as m-nitrostyrene, o-nitrostyrene, and p-nitrostyrene.
Among these, styrene, p-ethyl styrene, pn-butyl styrene and the like are preferable, and styrene is more preferable.
スチレン系単量体の全単量体成分に対する割合(すなわち、スチレン樹脂に対する、スチレン系単量体に由来する構成単位の割合)は、15質量%以上95質量%以下が好ましく、40質量%以上90質量%以下がより好ましい。 The ratio of the styrene-based monomer to all the monomer components (that is, the ratio of the constituent units derived from the styrene-based monomer to the styrene resin) is preferably 15% by mass or more and 95% by mass or less, preferably 40% by mass or more. More preferably, it is 90% by mass or less.
なお、これら単量体は、1種単独で使用してもよいし、2種以上併用してもよい。 These monomers may be used alone or in combination of two or more.
次に、(メタ)アクリル酸エステル樹脂の構成について説明する。
(メタ)アクリル酸エステル樹脂は、(メタ)アクリル酸エステルを少なくとも重合した重合体である。
(メタ)アクリル酸エステル樹脂は、(メタ)アクリル酸エステル単独重合体であってもよいし、(メタ)アクリル酸エステルと他の樹脂とを重合した共重合体であってもよい。
Next, the composition of the (meth) acrylic ester resin will be described.
The (meth) acrylic acid ester resin is a polymer obtained by at least polymerizing the (meth) acrylic acid ester.
The (meth) acrylic acid ester resin may be a (meth) acrylic acid ester homopolymer or a copolymer obtained by polymerizing a (meth) acrylic acid ester and another resin.
(メタ)アクリル酸エステルとしては、(メタ)アクリル酸アルキルエステル、ジ(メタ)アクリル酸エステル、(メタ)アクリル酸カルボキシ置換アルキルエステル、(メタ)アクリル酸アルコキシ置換アルキルエステル等が挙げられる。 Examples of the (meth) acrylic acid ester include (meth) acrylic acid alkyl ester, di (meth) acrylic acid ester, (meth) acrylic acid carboxy-substituted alkyl ester, and (meth) acrylic acid alkoxy-substituted alkyl ester.
(メタ)アクリル酸アルキルエステルとしては、(メタ)アクリル酸、(メタ)アクリル酸n−メチル、(メタ)アクリル酸n−エチル、(メタ)アクリル酸n−プロピル、(メタ)アクリル酸n−ブチル、(メタ)アクリル酸n−ペンチル、(メタ)アクリル酸n−ヘキシル、(メタ)アクリル酸n−ヘプチル、(メタ)アクリル酸n−オクチル、(メタ)アクリル酸n−デシル、(メタ)アクリル酸n−ドデシル、(メタ)アクリル酸n−ラウリル、(メタ)アクリル酸n−テトラデシル、(メタ)アクリル酸n−ヘキサデシル、(メタ)アクリル酸n−オクタデシル、(メタ)アクリル酸イソプロピル、(メタ)アクリル酸イソブチル、(メタ)アクリル酸t−ブチル、(メタ)アクリル酸イソペンチル、(メタ)アクリル酸アミル、(メタ)アクリル酸ネオペンチル、(メタ)アクリル酸イソヘキシル、(メタ)アクリル酸イソヘプチル、(メタ)アクリル酸イソオクチル、(メタ)アクリル酸2−エチルヘキシル、(メタ)アクリル酸オクチル、(メタ)アクリル酸デシル、(メタ)アクリル酸ラウリル、(メタ)アクリル酸ステアリル、(メタ)アクリル酸シクロヘキシル、(メタ)アクリル酸ジシクロペンタニル、(メタ)アクリル酸イソボルニル等が挙げられる。 Examples of the (meth) acrylic acid alkyl ester include (meth) acrylic acid, (meth) acrylic acid n-methyl, (meth) acrylic acid n-ethyl, (meth) acrylic acid n-propyl, and (meth) acrylic acid n-. Butyl, n-pentyl (meth) acrylate, n-hexyl (meth) acrylate, n-heptyl (meth) acrylate, n-octyl (meth) acrylate, n-decyl (meth) acrylate, (meth) N-dodecyl acrylate, n-lauryl (meth) acrylate, n-tetradecyl (meth) acrylate, n-hexadecyl (meth) acrylate, n-octadecyl (meth) acrylate, isopropyl (meth) acrylate, ( Isobutyl acrylate, t-butyl (meth) acrylate, isopentyl (meth) acrylate, amyl (meth) acrylate, neopentyl (meth) acrylate, isohexyl (meth) acrylate, isoheptyl (meth) acrylate, Isooctyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, octyl (meth) acrylate, decyl (meth) acrylate, lauryl (meth) acrylate, stearyl (meth) acrylate, cyclohexyl (meth) acrylate , (Meta) dicyclopentanyl acrylate, isobornyl (meth) acrylate and the like.
ジ(メタ)アクリル酸エステルとしては、エチレングリコールジ(メタ)アクリラート、ジエチレングリコールジ(メタ)アクリラート、トリエチレングリコールジ(メタ)アクリラート、ブタンジオールジ(メタ)アクリラート、ペンタンジオールジ(メタ)アクリラート、ヘキサンジオールジ(メタ)アクリラート、ノナンジオールジ(メタ)アクリラート、デカンジオールジ(メタ)アクリラート等が挙げられる。
(メタ)アクリル酸カルボキシ置換アルキルエステルとしては、(メタ)アクリル酸β−カルボキシエチル等が挙げられる。
(メタ)アクリル酸ヒドロキシ置換アルキルエステルとしては、(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシプロピル、(メタ)アクリル酸3−ヒドロキシプロピル、(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシブチル、(メタ)アクリル酸3−ヒドロキシブチル、(メタ)アクリル酸4−ヒドロキシブチル等が挙げられる。
(メタ)アクリル酸アルコキシ置換アルキルエステルとしては、(メタ)アクリル酸2−メトキシエチル等が挙げられる。
Examples of the di (meth) acrylic acid ester include ethylene glycol di (meth) acrylate, diethylene glycol di (meth) acrylate, triethylene glycol di (meth) acrylate, butanediol di (meth) acrylate, and pentanediol di (meth) acrylate. Examples thereof include hexanediol di (meth) acrylate, nonanediol di (meth) acrylate, and decanediol di (meth) acrylate.
Examples of the (meth) acrylic acid carboxy-substituted alkyl ester include β-carboxyethyl (meth) acrylic acid.
Examples of the (meth) acrylic acid hydroxy-substituted alkyl ester include (meth) acrylic acid 2-hydroxyethyl, (meth) acrylic acid 2-hydroxypropyl, (meth) acrylic acid 3-hydroxypropyl, and (meth) acrylic acid 2-hydroxy. Examples thereof include butyl, 3-hydroxybutyl (meth) acrylate, and 4-hydroxybutyl (meth) acrylate.
Examples of the (meth) acrylic acid alkoxy-substituted alkyl ester include 2-methoxyethyl (meth) acrylic acid.
これらの中でも、(メタ)アクリル酸エステルとしては、炭素数2以上22以下のアルキル基を持つ(メタ)アクリル酸アルキルエステルが好ましい。 Among these, as the (meth) acrylic acid ester, a (meth) acrylic acid alkyl ester having an alkyl group having 2 or more and 22 or less carbon atoms is preferable.
(メタ)アクリル酸エステルの全単量体成分に対する割合(すなわち、(メタ)アクリル酸エステル樹脂に対する、(メタ)アクリル酸エステルに由来する構成単位の割合)は、10質量%以上100質量%以下が好ましく、20質量%以上100質量%以下がより好ましい。 The ratio of the (meth) acrylic acid ester to all the monomer components (that is, the ratio of the constituent units derived from the (meth) acrylic acid ester to the (meth) acrylic acid ester resin) is 10% by mass or more and 100% by mass or less. Is preferable, and 20% by mass or more and 100% by mass or less is more preferable.
次に、スチレン樹脂及び(メタ)アクリル酸エステル樹脂の他の単量体について説明する。
他の単量体としては、例えば、アクリロニトリル、メタクリロニトリル等のエチレン性不飽和ニトリル類;アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸等のエチレン性不飽和カルボン酸;ビニルメチルエーテル、ビニルイソブチルエーテル等のビニルエーテル;ビニルメチルケトン、ビニルエチルケトン、ビニルイソプロペニルケトン等のビニルケトン;イソプレン、ブテン、ブタジエンなどのオレフィンが挙げられる。
なお、スチレン樹脂としては、上述した(メタ)アクリル酸エステルも挙げられる。一方、(メタ)アクリル酸エステル樹脂の他の単量体としては、上述したスチレン系単量体も挙げられる。
Next, other monomers of the styrene resin and the (meth) acrylic ester resin will be described.
Examples of other monomers include ethylenically unsaturated nitriles such as acrylonitrile and methacrylonitrile; ethylenically unsaturated carboxylic acids such as acrylic acid, methacrylic acid and crotonic acid; vinyl methyl ether and vinyl isobutyl ether. Vinyl ethers; vinyl ketones such as vinyl methyl ketones, vinyl ethyl ketones, vinyl isopropenyl ketones; olefins such as isoprene, butene, butadiene and the like.
Examples of the styrene resin include the above-mentioned (meth) acrylic acid ester. On the other hand, as another monomer of the (meth) acrylic acid ester resin, the above-mentioned styrene-based monomer can also be mentioned.
ここで、スチレン樹脂及び(メタ)アクリル酸エステル樹脂には、酸性極性基(カルボキシ基、スルホン酸基、酸無水物等)、塩基性極性基(アミノ基、アミド基、ヒドラジド基等)、アルコール性水酸基を有していてもよい。
そのため、他の単量体としては、酸性極性基を有する単量体、塩基性基を有する単量体、アルコール性水酸基を有する単量体も挙げられる。
Here, the styrene resin and the (meth) acrylic acid ester resin include acidic polar groups (carboxy group, sulfonic acid group, acid anhydride, etc.), basic polar groups (amino group, amide group, hydrazide group, etc.), alcohol. It may have a sex hydroxyl group.
Therefore, examples of the other monomer include a monomer having an acidic polar group, a monomer having a basic group, and a monomer having an alcoholic hydroxyl group.
酸性極性基を有する単量体としては、α,β−エチレン性不飽和化合物(アクリル酸、メタクリル酸、フマル酸、マレイン酸、イタコン酸、ケイ皮酸、スルホン化スチレン、アリルスルホコハク酸等)等が挙げられる。 Examples of the monomer having an acidic polar group include α, β-ethylenically unsaturated compounds (acrylic acid, methacrylic acid, fumaric acid, maleic acid, itaconic acid, cinnamic acid, sulfonated styrene, allylsulfosuccinic acid, etc.). Can be mentioned.
塩基性極性基を有する単量体としては、該窒素原子を有する単量体(例えば、(メタ)アクリル酸アミド化合物、(メタ)アクリル酸ヒドラジド化合物又は(メタ)アクリル酸アミノアルキルが好ましく挙げられる。
(メタ)アクリル酸アミド化合物としては、アクリル酸アミド、メタクリル酸アミド、アクリル酸メチルアミド、メタクリル酸メチルアミド、アクリル酸ジメチルアミド、アクリル酸ジエチルアミド、アクリル酸フェニルアミド、アクリル酸ベンジルアミド等が挙げられる。
(メタ)アクリル酸ヒドラジド化合物としては、アクリル酸ヒドラジド、メタクリル酸ヒドラジド、アクリル酸メチルヒドラジド、メタクリル酸メチルヒドラジド、アクリル酸ジメチルヒドラジド、アクリル酸フェニルヒドラジド等が挙げられる。
(メタ)アクリル酸アミノアルキルとしては、(メタ)アクリル酸モノアルキルアミノアルキル(例えばアクリル酸2−アミノエチル、メタクリル酸2−アミノエチル等)、メタ)アクリル酸ジアルキルアミノアルキル(例えば、(メタ)アクリル酸2−(ジエチルアミノ)エチル等)等が挙げられる。
Preferred examples of the monomer having a basic polar group include a monomer having the nitrogen atom (for example, a (meth) acrylic acid amide compound, a (meth) acrylic acid hydrazide compound, or a (meth) acrylic acid aminoalkyl. ..
Examples of the (meth) acrylic acid amide compound include acrylic acid amide, methacrylic acid amide, acrylic acid methyl amide, methacrylic acid methyl amide, acrylic acid dimethyl amide, acrylic acid diethyl amide, acrylic acid phenyl amide, and acrylic acid benzyl amide.
Examples of the (meth) acrylic acid hydrazide compound include acrylic acid hydrazide, methacrylic acid hydrazide, methyl acrylate hydrazide, methyl methacrylate hydrazide, dimethyl hydrazide acrylate, and phenyl hydrazide acrylate.
Examples of the (meth) acrylate aminoalkyl include (meth) acrylate monoalkylaminoalkyl (for example, 2-aminoethyl acrylate, 2-aminoethyl methacrylate, etc.) and meta) dialkylaminoalkyl acrylate (for example, (meth)). 2- (Diethylamino) ethyl acrylate, etc.) and the like can be mentioned.
アルコール性水酸基を有する単量体としては、(メタ)アクリル酸エステルで例示した(メタ)アクリル酸ヒドロキシ置換アルキルエステルが挙げられる。 Examples of the monomer having an alcoholic hydroxyl group include (meth) acrylic acid hydroxy-substituted alkyl esters exemplified by (meth) acrylic acid esters.
また、他の単量体としては、アリル基を有する単量体も挙げられる。
アリル基を有する単量体としては、アリル(メタ)アクリレート、N−アリル(メタ)アクリルアミド、N,N−ジアリル(メタ)アクリルアミド、N−アルキル−N−アリル(メタ)アクリルアミド(例えば、N−メチル−N−アリル(メタ)アクリルアミド、N−エチル−N−アリル(メタ)アクリルアミド、N−ブチル−N−アリル(メタ)アクリルアミド等の「炭素数1以上10以下のアルキル基を持つN−アルキル−N−アリル(メタ)アクリルアミド」)、N−フェニル−N−アリル(メタ)アクリルアミド、N−置換フェニル−N−アリル(メタ)アクリルアミド(例えば、N−(2−tert−ブチルフェニル)−N−アリルアクリルアミド、N−(2,5−ジ−tert−ブチルフェニル)−N−アリルアクリルアミド等の「炭素数1以上5以下のアルキル基で置換されたフェニル基等が挙げられる。
これらの中でも、ペンオフセット抑制の観点から、アリル基を有する単量体としては、アリルメタクリレートが好ましい。
Further, as another monomer, a monomer having an allyl group can also be mentioned.
Examples of the monomer having an allyl group include allyl (meth) acrylate, N-allyl (meth) acrylamide, N, N-diallyl (meth) acrylamide, and N-alkyl-N-allyl (meth) acrylamide (for example, N-). "N-alkyl having an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms" such as methyl-N-allyl (meth) acrylamide, N-ethyl-N-allyl (meth) acrylamide, N-butyl-N-allyl (meth) acrylamide, etc. -N-allyl (meth) acrylamide "), N-phenyl-N-allyl (meth) acrylamide, N-substituted phenyl-N-allyl (meth) acrylamide (eg, N- (2-tert-butylphenyl) -N Examples thereof include phenyl groups substituted with alkyl groups having 1 or more and 5 or less carbon atoms, such as −allylacrylamide and N- (2,5-di-tert-butylphenyl) -N-allylacrylamide.
Among these, allyl methacrylate is preferable as the monomer having an allyl group from the viewpoint of suppressing pen offset.
なお、以上説明した各単量体は、1種単独で使用してもよいし、2種以上併用してもよい。 Each of the monomers described above may be used alone or in combination of two or more.
次に、スチレン樹脂及び(メタ)アクリル酸エステルの含有量、その他特性について説明する。
スチレン樹脂及び(メタ)アクリル酸エステル樹脂の合計の割合(全結着樹脂に対する割合)は、例えば、85質量%以上がよく、好ましくは95質量%以上、より好ましくは100質量%である。
Next, the contents of the styrene resin and the (meth) acrylic acid ester and other properties will be described.
The total ratio of the styrene resin and the (meth) acrylic acid ester resin (ratio to the total binder resin) is, for example, preferably 85% by mass or more, preferably 95% by mass or more, and more preferably 100% by mass.
スチレン樹脂に対する(メタ)アクリル酸エステル樹脂の質量比「(メタ)アクリル酸エステル樹脂/スチレン樹脂)」は、トナーの変形抑制、及び圧力定着性の観点から、0.25以上が好ましく、は0.3以上がより好ましく、0.4以上がさらに好ましく、0.5以上が特に好ましい。ただし、この質量比は、トナーの常温(例えば25℃)での可塑化抑制の観点から、1.5未満であることが好ましい。 The mass ratio of (meth) acrylic acid ester resin to styrene resin "(meth) acrylic acid ester resin / styrene resin)" is preferably 0.25 or more, preferably 0, from the viewpoint of suppressing toner deformation and pressure fixability. .3 or more is more preferable, 0.4 or more is further preferable, and 0.5 or more is particularly preferable. However, this mass ratio is preferably less than 1.5 from the viewpoint of suppressing the plasticization of the toner at room temperature (for example, 25 ° C.).
なお、シェル層の樹脂として、スチレン(メタ)アクリル樹脂を適用する場合、スチレン(メタ)アクリル樹脂の含有量は、コア部及びシェル層の合計含有量を意味する。 When a styrene (meth) acrylic resin is applied as the resin of the shell layer, the content of the styrene (meth) acrylic resin means the total content of the core portion and the shell layer.
スチレン樹脂の重量平均分子量は、圧力定着性、及び定着画像の強度の観点から、3,000〜50,000が好ましく、5,000〜40,000がより好ましい。
(メタ)アクリル酸エステル樹脂の重量平均分子量は、圧力定着性、及び像保持体のトナーフィルミング(像保持体の表面にトナーが薄膜状に付着する現像)抑制の観点
から、3,000〜50,000が好ましく、5,000〜40,000がより好ましい。
The weight average molecular weight of the styrene resin is preferably 3,000 to 50,000, more preferably 5,000 to 40,000 from the viewpoint of pressure fixability and the strength of the fixed image.
The weight average molecular weight of the (meth) acrylic ester resin is 3,000 to more from the viewpoint of pressure fixability and suppression of toner filming (development in which toner adheres to the surface of the image holder in the form of a thin film) of the image holder. 50,000 is preferable, and 5,000 to 40,000 is more preferable.
樹脂の重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィ(GPC)により測定する。GPCによる分子量測定は、測定装置として東ソー製GPC・HLC−8120GPCを用い、東ソー製カラム・TSKgel SuperHM−M(15cm)を使用し、THF溶媒で行う。重量平均分子量は、この測定結果から単分散ポリスチレン標準試料により作成した分子量校正曲線を使用して算出する。 The weight average molecular weight of the resin is measured by gel permeation chromatography (GPC). The molecular weight measurement by GPC is performed using a Tosoh GPC / HLC-8120GPC as a measuring device, a Tosoh column / TSKgel SuperHM-M (15 cm), and a THF solvent. The weight average molecular weight is calculated from this measurement result using a molecular weight calibration curve prepared from a monodisperse polystyrene standard sample.
次に、スチレン樹脂及び(メタ)アクリル酸エステル樹脂以外の他の結着樹脂について説明する。
結着樹脂としては、スチレン樹脂及び(メタ)アクリル酸エステル樹脂以外に他の結着樹脂を併用してもよい。
他の結着樹脂としては、例えば、スチレン類(例えばスチレン、パラクロロスチレン、α−メチルスチレン等)、(メタ)アクリル酸エステル類(例えばアクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸n−プロピル、アクリル酸n−ブチル、アクリル酸ラウリル、アクリル酸2−エチルヘキシル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸n−プロピル、メタクリル酸ラウリル、メタクリル酸2−エチルヘキシル等)、エチレン性不飽和ニトリル類(例えばアクリロニトリル、メタクリロニトリル等)、ビニルエーテル類(例えばビニルメチルエーテル、ビニルイソブチルエーテル等)、ビニルケトン類(ビニルメチルケトン、ビニルエチルケトン、ビニルイソプロペニルケトン等)、オレフィン類(例えばエチレン、プロピレン、ブタジエン等)等の単量体の単独重合体、又はこれら単量体を2種以上組み合せた共重合体からなるビニル系樹脂が挙げられる。
他の結着樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリアミド樹脂、セルロース樹脂、ポリエーテル樹脂、変性ロジン等の非ビニル系樹脂、これらと前記ビニル系樹脂との混合物、又は、これらの共存下でビニル系単量体を重合して得られるグラフト重合体等も挙げられる。
これらの他の結着樹脂は、1種類単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
Next, a binder resin other than the styrene resin and the (meth) acrylic acid ester resin will be described.
As the binder resin, other binder resins may be used in combination with the styrene resin and the (meth) acrylic acid ester resin.
Examples of other binder resins include styrenes (eg, styrene, parachlorostyrene, α-methylstyrene, etc.), (meth) acrylic acid esters (eg, methyl acrylate, ethyl acrylate, n-propyl acrylate, etc.). N-butyl acrylate, lauryl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, methyl methacrylate, ethyl methacrylate, n-propyl methacrylate, lauryl methacrylate, 2-ethylhexyl methacrylate, etc.), ethylenically unsaturated nitriles (eg, 2-ethylhexyl methacrylate) Acrylonitrile, methacrylonitrile, etc.), vinyl ethers (eg, vinyl methyl ether, vinyl isobutyl ether, etc.), vinyl ketones (vinyl methyl ketone, vinyl ethyl ketone, vinyl isopropenyl ketone, etc.), olefins (eg, ethylene, propylene, butadiene, etc.) ) Or a homopolymer of a monomer such as), or a vinyl-based resin composed of a copolymer obtained by combining two or more kinds of these monomers.
Examples of other binder resins include non-vinyl resins such as epoxy resins, polyester resins, polyurethane resins, polyamide resins, cellulose resins, polyether resins, and modified rosins, mixtures of these with the vinyl resins, or Examples thereof include a graft polymer obtained by polymerizing a vinyl-based monomer in the coexistence of these.
These other binder resins may be used alone or in combination of two or more.
結着樹脂の含有量としては、例えば,トナー粒子全体に対して、40質量%以上95質量%以下が好ましく、50質量%以上90質量%以下がより好ましく、60質量%以上85質量%以下がさらに好ましい。 The content of the binder resin is, for example, preferably 40% by mass or more and 95% by mass or less, more preferably 50% by mass or more and 90% by mass or less, and 60% by mass or more and 85% by mass or less with respect to the entire toner particles. More preferred.
−酸化重合性化合物−
酸化重合性化合物としては、空気中の酸素との反応により酸化重合反応が進む化合物である。
酸化重合性化合物としては、フェノールにエチレン性二重結合を有する脂肪族炭化水素基が結合しているフェノール誘導体、乾性油、エチレン性二重結合を有する脂肪族炭化水素基を有する脂肪酸等が挙げられる。
これらの中でも、酸化重合性化合物としては、フェノールにエチレン性二重結合を有する脂肪族炭化水素基が結合しているフェノール誘導体、及び乾性油よりなる群から選択される少なくとも1種であることが好ましい。
-Oxidative polymerizable compound-
The oxidatively polymerizable compound is a compound in which an oxidative polymerization reaction proceeds by a reaction with oxygen in the air.
Examples of the oxidatively polymerizable compound include a phenol derivative in which an aliphatic hydrocarbon group having an ethylenic double bond is bonded to phenol, a drying oil, and a fatty acid having an aliphatic hydrocarbon group having an ethylenic double bond. Be done.
Among these, the oxidatively polymerizable compound is at least one selected from the group consisting of a phenol derivative in which an aliphatic hydrocarbon group having an ethylenic double bond is bonded to phenol, and a drying oil. preferable.
フェノール誘導体としては、アナカルド酸、アナギガン酸、ペランジュ酸、ギンクゴ酸、ギンクゴリン酸、カルダノール、カルドール、メチルカルドール、ウルシオール、チチオール、レンゴール、ラッコール等が挙げられる。 Examples of the phenol derivative include anacardic acid, anagiganic acid, perangic acid, ginkgo acid, ginkgophosphate, cardanol, cardol, methyl cardol, urushiol, thithiol, rengor, laccol and the like.
乾性油は、エチレン性二重結合を有する脂肪族炭化水素基を有する脂肪酸(パルミトレイン酸、オレイン酸、リノール酸、リノレン酸等)を含む油である。
乾性油としては、亜麻仁油、桐油、ベニバナ油、ケシ油、シソ油、エゴマ油、ヒマワリ油、サフラワー油、大豆油、米ぬか油、綿実油、ゴマ油等が挙げられる。
The drying oil is an oil containing a fatty acid having an aliphatic hydrocarbon group having an ethylenic double bond (palmitoleic acid, oleic acid, linoleic acid, linolenic acid, etc.).
Examples of the dry oil include flaxseed oil, tung oil, safflower oil, poppy oil, perilla oil, sesame oil, sunflower oil, safflower oil, soybean oil, rice bran oil, cottonseed oil, and sesame oil.
これら酸化重合性化合物は、1種単独で使用してもよいし、2種以上併用してもよい。 These oxidatively polymerizable compounds may be used alone or in combination of two or more.
酸化重合性化合物のヨウ素価は、ペンオフセット抑制の観点から、130g/100g以上が好ましく、170g/100g以上がより好ましい。
130g/100g以上のヨウ素価を持つ酸化重合性化合物としては、カルダノール、ウルシオール等のフェノール誘導体;亜麻仁油、桐油、ベニバナ油、ケシ油、シソ油、エゴマ油、ヒマワリ油、サフラワー油等の乾性油が挙げられる。
The iodine value of the oxidatively polymerizable compound is preferably 130 g / 100 g or more, more preferably 170 g / 100 g or more, from the viewpoint of suppressing pen offset.
Oxidative polymerizable compounds having an iodine value of 130 g / 100 g or more include phenol derivatives such as cardanol and ursiol; flaxseed oil, tung oil, safflower oil, poppy oil, perilla oil, egoma oil, sunflower oil, saflower oil and the like. Examples include safflower oil.
酸化重合性化合物の含有量は、ペンオフセット抑制の観点から、トナー(トナー粒子)に対して1質量%以上25質量%以下が好ましく、1質量%以上20質量%以下がより好ましく、3質量%以上15質量%以下がさらに好ましい。 From the viewpoint of suppressing pen offset, the content of the oxidatively polymerizable compound is preferably 1% by mass or more and 25% by mass or less, more preferably 1% by mass or more and 20% by mass or less, and 3% by mass with respect to the toner (toner particles). It is more preferably 15% by mass or less.
−着色剤−
着色剤としては、例えば、カーボンブラック、クロムイエロー、ハンザイエロー、ベンジジンイエロー、スレンイエロー、キノリンイエロー、ピグメントイエロー、パーマネントオレンジGTR、ピラゾロンオレンジ、バルカンオレンジ、ウオッチヤングレッド、パーマネントレッド、ブリリアントカーミン3B、ブリリアントカーミン6B、デュポンオイルレッド、ピラゾロンレッド、リソールレッド、ローダミンBレーキ、レーキレッドC、ピグメントレッド、ローズベンガル、アニリンブルー、ウルトラマリンブルー、カルコオイルブルー、メチレンブルークロライド、フタロシアニンブルー、ピグメントブルー、フタロシアニングリーン、マラカイトグリーンオキサレートなどの種々の顔料、又は、アクリジン系、キサンテン系、アゾ系、ベンゾキノン系、アジン系、アントラキノン系、チオインジコ系、ジオキサジン系、チアジン系、アゾメチン系、インジコ系、フタロシアニン系、アニリンブラック系、ポリメチン系、トリフェニルメタン系、ジフェニルメタン系、チアゾール系などの各種染料等が挙げられる。
着色剤は、1種類単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
-Colorant-
Examples of colorants include carbon black, chrome yellow, Hansa yellow, benzine yellow, slene yellow, quinoline yellow, pigment yellow, permanent orange GTR, pyrazolone orange, vulcan orange, watch young red, permanent red, brilliant carmine 3B, and brilliant. Carmin 6B, Dupont Oil Red, Pyrazolon Red, Resole Red, Rhodamine B Lake, Lake Red C, Pigment Red, Rose Bengal, Aniline Blue, Ultra Marine Blue, Calco Oil Blue, Methylene Blue Chloride, Phthalocyanine Blue, Pigment Blue, Phthalocyanine Green, Various pigments such as malachite green oxalate, or aclysine, xanthene, azo, benzoquinone, azine, anthraquinone, thioindico, dioxazine, thiazine, azomethine, indico, phthalocyanine, aniline black Examples thereof include various dyes such as system, polymethine type, triphenylmethane type, diphenylmethane type and thiazole type.
One type of colorant may be used alone, or two or more types may be used in combination.
着色剤は、必要に応じて表面処理された着色剤を用いてもよく、分散剤と併用してもよい。また、着色剤は、複数種を併用してもよい。 As the colorant, a surface-treated colorant may be used if necessary, or may be used in combination with a dispersant. Further, a plurality of kinds of colorants may be used in combination.
着色剤の含有量としては、例えば、トナー粒子全体に対して、1質量%以上30質量%以下が好ましく、3質量%以上15質量%以下がより好ましい。 The content of the colorant is, for example, preferably 1% by mass or more and 30% by mass or less, and more preferably 3% by mass or more and 15% by mass or less with respect to the entire toner particles.
−離型剤−
離型剤としては、例えば、炭化水素系ワックス;カルナバワックス、ライスワックス、キャンデリラワックス等の天然ワックス;モンタンワックス等の合成又は鉱物・石油系ワックス;脂肪酸エステル、モンタン酸エステル等のエステル系ワックス;などが挙げられる。離型剤は、これに限定されるものではない。
-Release agent-
Examples of the release agent include hydrocarbon waxes; natural waxes such as carnauba wax, rice wax and candelilla wax; synthetic or mineral / petroleum waxes such as montan wax; ester waxes such as fatty acid esters and montanic acid esters. ; And so on. The release agent is not limited to this.
離型剤の融解温度は、50℃以上110℃以下が好ましく、60℃以上100℃以下がより好ましい。
なお、融解温度は、示差走査熱量測定(DSC)により得られたDSC曲線から、JIS K 7121−1987「プラスチックの転移温度測定方法」の融解温度の求め方に記載の「融解ピーク温度」により求める。
The melting temperature of the release agent is preferably 50 ° C. or higher and 110 ° C. or lower, and more preferably 60 ° C. or higher and 100 ° C. or lower.
The melting temperature is determined from the DSC curve obtained by differential scanning calorimetry (DSC) by the "melting peak temperature" described in the method for determining the melting temperature in JIS K 7121-1987 "Method for measuring transition temperature of plastics". ..
離型剤の含有量としては、例えば、トナー粒子全体に対して、1質量%以上20質量%以下が好ましく、5質量%以上15質量%以下がより好ましい。 The content of the release agent is, for example, preferably 1% by mass or more and 20% by mass or less, and more preferably 5% by mass or more and 15% by mass or less with respect to the entire toner particles.
−その他の添加剤−
その他の添加剤としては、例えば、磁性体、帯電制御剤、無機粉体等の周知の添加剤が挙げられる。これらの添加剤は、内添剤としてトナー粒子に含まれる。
-Other additives-
Examples of other additives include well-known additives such as magnetic materials, charge control agents, and inorganic powders. These additives are contained in the toner particles as an internal additive.
(シェル層)
シェル層は、樹脂層である。具体的には、シェル層は、トナー変形抑制の観点から、ガラス転移温度が50℃以上の樹脂を含むことが好ましい。
シェル層の樹脂のガラス転移温度は、トナーの変形抑制、及び圧力定着性の観点から、50℃以上110℃以下が好ましく、50℃以上90℃以下がより好ましい。
(Shell layer)
The shell layer is a resin layer. Specifically, the shell layer preferably contains a resin having a glass transition temperature of 50 ° C. or higher from the viewpoint of suppressing toner deformation.
The glass transition temperature of the resin in the shell layer is preferably 50 ° C. or higher and 110 ° C. or lower, and more preferably 50 ° C. or higher and 90 ° C. or lower, from the viewpoint of suppressing toner deformation and pressure fixability.
被覆層の樹脂としては、例えば、スチレン類(例えばスチレン、パラクロロスチレン、α−メチルスチレン等)、(メタ)アクリル酸エステル類(例えばアクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸n−プロピル、アクリル酸n−ブチル、アクリル酸ラウリル、アクリル酸2−エチルヘキシル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸n−プロピル、メタクリル酸ラウリル、メタクリル酸2−エチルヘキシル等)、エチレン性不飽和ニトリル類(例えばアクリロニトリル、メタクリロニトリル等)、ビニルエーテル類(例えばビニルメチルエーテル、ビニルイソブチルエーテル等)、ビニルケトン類(ビニルメチルケトン、ビニルエチルケトン、ビニルイソプロペニルケトン等)、オレフィン類(例えばエチレン、プロピレン、ブタジエン等)等の単量体の単独重合体、又はこれら単量体を2種以上組み合せた共重合体からなるビニル系樹脂が挙げられる。
周知の結着樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリアミド樹脂、セルロース樹脂、ポリエーテル樹脂、変性ロジン等の非ビニル系樹脂、これらと前記ビニル系樹脂との混合物、又は、これらの共存下でビニル系単量体を重合して得られるグラフト重合体等も挙げられる。
これらの結着樹脂は、1種類単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
Examples of the resin of the coating layer include styrenes (for example, styrene, parachlorostyrene, α-methylstyrene, etc.) and (meth) acrylic acid esters (for example, methyl acrylate, ethyl acrylate, n-propyl acrylate, acrylic). N-butyl acid acid, lauryl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, methyl methacrylate, ethyl methacrylate, n-propyl methacrylate, lauryl methacrylate, 2-ethylhexyl methacrylate, etc.), ethylenically unsaturated nitriles (eg, acrylonitrile) , Methacronitrile, etc.), Vinyl ethers (eg, vinyl methyl ether, vinyl isobutyl ether, etc.), Vinyl ketones (vinyl methyl ketone, vinyl ethyl ketone, vinyl isopropenyl ketone, etc.), Olefins (eg, ethylene, propylene, butadiene, etc.) Examples thereof include homopolymers of the above-mentioned monomers, and vinyl-based resins composed of copolymers in which two or more kinds of these monomers are combined.
Well-known binding resins include, for example, non-vinyl resins such as epoxy resins, polyester resins, polyurethane resins, polyamide resins, cellulose resins, polyether resins, and modified rosins, mixtures of these with the vinyl resins, or Examples thereof include a graft polymer obtained by polymerizing a vinyl-based monomer in the coexistence of these.
These binder resins may be used alone or in combination of two or more.
特に、被覆層の樹脂は、トナーの変形抑制、及び圧力定着性の観点からコア部のスチレン樹脂を適用することが好ましい。 In particular, as the resin of the coating layer, it is preferable to apply the styrene resin of the core portion from the viewpoint of suppressing deformation of the toner and pressure fixability.
シェル層の厚さは、トナーの変形抑制、低温定着性の観点から、140nm以上550nm以下が好ましく、140nm以上500nm以下がより好ましく、140nm以上400nm以下がより好ましい。 The thickness of the shell layer is preferably 140 nm or more and 550 nm or less, more preferably 140 nm or more and 500 nm or less, and more preferably 140 nm or more and 400 nm or less from the viewpoint of suppressing toner deformation and fixing at low temperature.
シェル層の厚さは、次の方法により測定される。トナー粒子をエポキシ樹脂などに包埋し、ダイヤモンドナイフなどで切削することで薄切片を作製する。この薄切片を透過型電子顕微鏡(TEM)などで観察、複数のトナー粒子の断面画像を撮影する。トナー粒子の断面画像からシェル層の厚みを20か所測定して、その平均値を採用する。断面画像において被覆層の観察が難しい場合は、染色を行って観察してもよい。 The thickness of the shell layer is measured by the following method. Thin sections are prepared by embedding toner particles in epoxy resin or the like and cutting them with a diamond knife or the like. This thin section is observed with a transmission electron microscope (TEM) or the like, and cross-sectional images of a plurality of toner particles are taken. The thickness of the shell layer is measured at 20 points from the cross-sectional image of the toner particles, and the average value is adopted. If it is difficult to observe the coating layer in the cross-sectional image, it may be observed by dyeing.
(トナー粒子の特性等)
トナー粒子の体積平均粒径(D50v)としては、2μm以上10μm以下が好ましく、4μm以上8μm以下がより好ましい。
(Characteristics of toner particles, etc.)
The volume average particle size (D50v) of the toner particles is preferably 2 μm or more and 10 μm or less, and more preferably 4 μm or more and 8 μm or less.
なお、トナー粒子の各種平均粒径、及び各種粒度分布指標は、コールターマルチサイザーII(ベックマン・コールター社製)を用い、電解液はISOTON−II(ベックマン・コールター社製)を使用して測定される。
測定に際しては、分散剤として、界面活性剤(アルキルベンゼンスルホン酸ナトリウムが好ましい)の5%水溶液2ml中に測定試料を0.5mg以上50mg以下加える。これを電解液100ml以上150ml以下中に添加する。
試料を懸濁した電解液は超音波分散器で1分間分散処理を行い、コールターマルチサイザーIIにより、アパーチャー径として100μmのアパーチャーを用いて2μm以上60μm以下の範囲の粒径の粒子の粒度分布を測定する。なお、サンプリングする粒子数は50000個である。
測定される粒度分布を基にして分割された粒度範囲(チャンネル)に対して体積、数をそれぞれ小径側から累積分布を描いて、累積16%となる粒径を体積粒径D16v、数粒径D16p、累積50%となる粒径を体積平均粒径D50v、累積数平均粒径D50p、累積84%となる粒径を体積粒径D84v、数粒径D84pと定義する。
これらを用いて、体積粒度分布指標(GSDv)は(D84v/D16v)1/2、数粒度分布指標(GSDp)は(D84p/D16p)1/2として算出される。
The various average particle sizes of the toner particles and various particle size distribution indexes were measured using Coulter Multisizer II (manufactured by Beckman Coulter), and the electrolytic solution was measured using ISOTON-II (manufactured by Beckman Coulter). NS.
At the time of measurement, 0.5 mg or more and 50 mg or less of the measurement sample is added to 2 ml of a 5% aqueous solution of a surfactant (preferably sodium alkylbenzene sulfonate) as a dispersant. This is added to 100 ml or more and 150 ml or less of the electrolytic solution.
The electrolytic solution in which the sample is suspended is dispersed for 1 minute with an ultrasonic disperser, and the particle size distribution of particles having a particle size in the range of 2 μm or more and 60 μm or less is obtained by using a Coulter Multisizer II with an aperture of 100 μm. taking measurement. The number of particles to be sampled is 50,000.
Cumulative distribution of volume and number is drawn from the small diameter side for each particle size range (channel) divided based on the measured particle size distribution, and the cumulative 16% particle size is volume particle size D16v and number particle size. The particle size having D16p and a cumulative 50% is defined as the volume average particle size D50v and the cumulative number average particle size D50p, and the particle size having a cumulative number of 84% is defined as the volume particle size D84v and the number particle size D84p.
Using these, the volume particle size distribution index (GSDv) is calculated as (D84v / D16v) 1/2 , and the number particle size distribution index (GSDp) is calculated as (D84p / D16p) 1/2.
トナー粒子の平均円形度としては、0.94以上1.00以下が好ましく、0.95以上0.98以下がより好ましい。 The average circularity of the toner particles is preferably 0.94 or more and 1.00 or less, and more preferably 0.95 or more and 0.98 or less.
トナー粒子の平均円形度は、(円相当周囲長)/(周囲長)[(粒子像と同じ投影面積をもつ円の周囲長)/(粒子投影像の周囲長)]により求められる。具体的には、次の方法で測定される値である。
まず、測定対象となるトナー粒子を吸引採取し、扁平な流れを形成させ、瞬時にストロボ発光させることにより静止画像として粒子像を取り込み、その粒子像を画像解析するフロー式粒子像解析装置(シスメックス社製のFPIA−3000)によって求める。そして、平均円形度を求める際のサンプリング数は3500個とする。
なお、トナーが外添剤を有する場合、界面活性剤を含む水中に、測定対象となるトナー(現像剤)を分散させた後、超音波処理をおこなって外添剤を除去したトナー粒子を得る。
The average circularity of the toner particles is obtained by (circumferential peripheral length) / (peripheral length) [(circumferential length of a circle having the same projected area as the particle image) / (peripheral length of the particle projected image)]. Specifically, it is a value measured by the following method.
First, a flow-type particle image analyzer (Sysmex) that sucks and collects toner particles to be measured, forms a flat flow, and instantly emits strobe light to capture a particle image as a still image and analyze the particle image. Obtained by FPIA-3000) manufactured by the company. Then, the number of samplings when calculating the average circularity is set to 3500.
When the toner has an external additive, the toner (developer) to be measured is dispersed in water containing a surfactant, and then ultrasonic treatment is performed to obtain toner particles from which the external additive has been removed. ..
トナー粒子(トナー)は、加熱していない状態においても圧力に対し可塑挙動を示し、定められた圧力以上の加圧下において流動性を示す。具体的には、トナー粒子は、下記式を満たすことが好ましい。
・式1:20℃≦T(1MPa)−T(10MPa)
式1において、T(1MPa)は、フローテスターを用いて測定した、印加圧力1MPaにおいて粘度が104Pa・sになるときの温度を表し、T(10MPa)は、フローテスターを用いて測定した、印加圧力10MPaにおいて粘度が104Pa・sになるときの温度を表す。
Toner particles (toner) exhibit a thermoplastic behavior with respect to pressure even in an unheated state, and exhibit fluidity under a pressure of a predetermined pressure or higher. Specifically, the toner particles preferably satisfy the following formula.
Formula 1: 20 ° C. ≤ T (1 MPa) -T (10 MPa)
In Equation 1, T (1 MPa) represents the temperature at which the viscosity reaches 104 Pa · s at an applied pressure of 1 MPa measured using a flow tester, and T (10 MPa) represents the temperature measured using a flow tester. It represents the temperature at which the viscosity at pressure 10MPa becomes 10 4 Pa · s.
T(1MPa)−T(10MPa)で表される温度差(以下「温度差ΔT」とも称す)は、20℃以上が好ましく、40℃以上がより好ましく、60℃以上がさらに好ましく、60℃以上が特に好ましい。温度差ΔTが20℃以上であれば、圧力に対する可塑挙動が十分となり圧力定着性が向上する。
また、温度差ΔTは、120℃以下が好ましく、100℃以下がより好ましい。温度差ΔTが120℃以下であることにより、トナー粒子が柔らかくなりすぎず、定着部材の汚れの発生が抑制される。
The temperature difference represented by T (1 MPa) −T (10 MPa) (hereinafter, also referred to as “temperature difference ΔT”) is preferably 20 ° C. or higher, more preferably 40 ° C. or higher, further preferably 60 ° C. or higher, and 60 ° C. or higher. Is particularly preferable. When the temperature difference ΔT is 20 ° C. or higher, the plastic behavior with respect to pressure becomes sufficient and the pressure fixability is improved.
The temperature difference ΔT is preferably 120 ° C. or lower, more preferably 100 ° C. or lower. When the temperature difference ΔT is 120 ° C. or less, the toner particles are not too soft and the generation of stains on the fixing member is suppressed.
T(10MPa)の値は、140℃以下が好ましく、130℃以下がより好ましく、120℃以下がさらに好ましい。T(10MPa)の値が140℃以下であれば、過度な圧力を付与することなく、圧力定着が容易となる。
T(10MPa)の値は、60℃以上が好ましく、65℃以上が好ましく、70℃以上がより好ましい。T(10MPa)の値が60℃以上であれば、記録媒体に対する密着性が高まる。
The value of T (10 MPa) is preferably 140 ° C. or lower, more preferably 130 ° C. or lower, and even more preferably 120 ° C. or lower. When the value of T (10 MPa) is 140 ° C. or lower, pressure fixing becomes easy without applying excessive pressure.
The value of T (10 MPa) is preferably 60 ° C. or higher, preferably 65 ° C. or higher, and more preferably 70 ° C. or higher. When the value of T (10 MPa) is 60 ° C. or higher, the adhesion to the recording medium is enhanced.
温度差ΔTの測定は、フローテスターを用いた方法により行う。フローテスターとしては、例えば、(株)島津製作所製フローテスターCFT−500が挙げられる。
温度差ΔTの具体的な測定方法は、下記の通りである。
トナー粒子(トナー)を圧縮固化してペレット状の試料を作製する。作製した試料をフローテスターにセットして、測定温度を50℃以上150℃以下の範囲で50℃から徐々に加熱し(+1℃/minの昇温速度)、定められた押し出し圧力を印加した条件下で、試料の粘度を測定する。印加圧力を1MPaに固定して、1MPaにおける温度に対する粘度を測定する。得られた粘度のグラフから、印加圧力1MPaにおいて粘度が104Pa・sになるときの温度T(1MPa)を決定する。印加圧力1MPaを10MPaとした以外は、T(1MPa)と同様の方法により、T(10MPa)を決定する。得られたT(1MPa)及びT(10MPa)から差をとり、温度差ΔT(T(1MPa)−T(10MPa))を算出する。
The temperature difference ΔT is measured by a method using a flow tester. Examples of the flow tester include a flow tester CFT-500 manufactured by Shimadzu Corporation.
The specific method for measuring the temperature difference ΔT is as follows.
Toner particles (toner) are compressed and solidified to prepare a pellet-shaped sample. Conditions under which the prepared sample was set in a flow tester, the measurement temperature was gradually heated from 50 ° C. in the range of 50 ° C. or higher and 150 ° C. or lower (+ 1 ° C./min heating rate), and a specified extrusion pressure was applied. Below, the viscosity of the sample is measured. The applied pressure is fixed at 1 MPa, and the viscosity with respect to the temperature at 1 MPa is measured. From the graph of the resulting viscosity, at an applied pressure 1MPa to determine the temperature T (1MPa) of when it comes to 10 4 Pa · s. T (10 MPa) is determined by the same method as T (1 MPa) except that the applied pressure of 1 MPa is set to 10 MPa. The temperature difference ΔT (T (1 MPa) −T (10 MPa)) is calculated by taking a difference from the obtained T (1 MPa) and T (10 MPa).
[外添剤]
外添剤としては、例えば、無機粒子が挙げられる。該無機粒子として、SiO2、TiO2、Al2O3、CuO、ZnO、SnO2、CeO2、Fe2O3、MgO、BaO、CaO、K2O、Na2O、ZrO2、CaO・SiO2、K2O・(TiO2)n、Al2O3・2SiO2、CaCO3、MgCO3、BaSO4、MgSO4等が挙げられる。
[External agent]
Examples of the external additive include inorganic particles. As the inorganic particles, SiO 2 , TiO 2 , Al 2 O 3 , CuO, ZnO, SnO 2 , CeO 2 , Fe 2 O 3 , MgO, BaO, CaO, K 2 O, Na 2 O, ZrO 2 , CaO. SiO 2, K 2 O · ( TiO 2) n, Al 2
外添剤としての無機粒子の表面は、疎水化処理が施されていることがよい。疎水化処理は、例えば疎水化処理剤に無機粒子を浸漬する等して行う。疎水化処理剤は特に制限されないが、例えば、シラン系カップリング剤、シリコーンオイル、チタネート系カップリング剤、アルミニウム系カップリング剤等が挙げられる。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。
疎水化処理剤の量としては、通常、例えば、無機粒子100質量部に対して、1質量部以上10質量部以下である。
The surface of the inorganic particles as an external additive should be hydrophobized. The hydrophobizing treatment is performed, for example, by immersing the inorganic particles in a hydrophobizing agent. The hydrophobizing agent is not particularly limited, and examples thereof include a silane-based coupling agent, a silicone oil, a titanate-based coupling agent, and an aluminum-based coupling agent. These may be used alone or in combination of two or more.
The amount of the hydrophobizing agent is usually, for example, 1 part by mass or more and 10 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the inorganic particles.
外添剤としては、樹脂粒子(ポリスチレン、ポリメチルメタクリレート(PMMA)、メラミン樹脂等の樹脂粒子)、クリーニング活剤(例えば、ステアリン酸亜鉛に代表される高級脂肪酸の金属塩、フッ素系高分子量体の粒子)等も挙げられる。 Examples of the external additive include resin particles (resin particles such as polystyrene, polymethylmethacrylate (PMMA), and melamine resin), cleaning activators (for example, metal salts of higher fatty acids typified by zinc stearate, and fluoropolymers). Particles) and the like.
外添剤の外添量としては、例えば、トナー粒子に対して、0.01質量%以上5質量%以下が好ましく、0.01質量%以上2.0質量%以下がより好ましい。 The amount of the external additive added is, for example, preferably 0.01% by mass or more and 5% by mass or less, and more preferably 0.01% by mass or more and 2.0% by mass or less with respect to the toner particles.
(トナーの製造方法)
次に、本実施形態に係るトナーの製造方法について説明する。
本実施形態に係るトナーは、トナー粒子を製造後、トナー粒子に対して、外添剤を外添することで得られる。
(Toner manufacturing method)
Next, a method for producing toner according to this embodiment will be described.
The toner according to the present embodiment can be obtained by externally adding an external additive to the toner particles after producing the toner particles.
トナー粒子は、乾式製法(例えば、混練粉砕法等)、湿式製法(例えば凝集合一法、懸濁重合法、溶解懸濁法等)のいずれにより製造してもよい。トナー粒子の製法は、これらの製法に特に制限はなく、周知の製法が採用される。
これらの中でも、凝集合一法により、トナー粒子を得ることがよい。
The toner particles may be produced by any of a dry production method (for example, a kneading and pulverizing method, etc.) and a wet production method (for example, an agglomeration coalescence method, a suspension polymerization method, a dissolution suspension method, etc.). The method for producing the toner particles is not particularly limited to these production methods, and a well-known production method is adopted.
Among these, it is preferable to obtain toner particles by the aggregation and coalescence method.
具体的には、例えば、上記構成のコア・シェル構造のトナー粒子を凝集合一法により製造する場合、
コア部の結着樹脂となるコア部用樹脂粒子が分散されたコア部用樹脂粒子分散液を準備する工程(コア部用樹脂粒子分散液準備工程)と;
シェル層の樹脂となるシェル層用樹脂粒子が分散されたシェル層用樹脂粒子分散液を準備する工程(シェル層用樹脂粒子分散液準備工程)と、
前記コア部用樹脂粒子分散液中で(必要に応じて着色剤、離型剤等の他の粒子分散液も混合した分散液中で)、コア部用樹脂粒子を(必要に応じて他の粒子も)凝集させ、第1凝集粒子を形成する工程(第1凝集粒子形成工程)と;
第1凝集粒子が分散された第1凝集粒子分散液と、シェル層用樹脂粒子分散液とを混合し、第1凝集粒子の表面にシェル層用樹脂粒子を付着するように凝集して、第2凝集粒子を形成する工程(第2凝集粒子形成工程)と;
第2凝集粒子が分散された第2凝集粒子分散液を加熱し、第2凝集粒子を融合・合一して、トナー粒子を形成する工程(融合・合一工程)と;
を経て、トナー粒子を製造することが好ましい。
Specifically, for example, when the toner particles having the core-shell structure having the above structure are produced by the aggregation and coalescence method,
A step of preparing a resin particle dispersion liquid for a core portion in which resin particles for a core portion, which is a binding resin for the core portion, are dispersed (a resin particle dispersion liquid preparation step for the core portion);
A step of preparing a resin particle dispersion liquid for the shell layer in which resin particles for the shell layer to be the resin of the shell layer are dispersed (a resin particle dispersion liquid preparation step for the shell layer) and
In the core resin particle dispersion (in a dispersion mixed with other particle dispersions such as a colorant and a mold release agent as needed), the core resin particles (if necessary, other particles are mixed). With the step of agglomerating (particles) to form the first agglomerated particles (first agglomerated particle forming step);
The first agglomerated particle dispersion liquid in which the first agglomerated particles are dispersed and the resin particle dispersion liquid for the shell layer are mixed, and the first agglomerated particles are agglomerated so as to adhere the resin particles for the shell layer to the surface of the first agglomerated particles. 2 A step of forming agglomerated particles (second agglomerated particle forming step);
A step of heating the second agglomerated particle dispersion liquid in which the second agglomerated particles are dispersed and fusing and coalescing the second agglomerated particles to form toner particles (fusion and coalescence step);
It is preferable to produce toner particles through the above.
そして、コア部用樹脂粒子分散液として、内部に(メタ)アクリル酸エステル樹脂のドメインが複数分散したスチレン樹脂粒子(つまり、スチレン樹脂を母材とし、その母材中に(メタ)アクリル酸エステル樹脂のドメインが複数分散した樹脂粒子)が分散された樹脂粒子分散液を使用する。
一方、シェル層用樹脂粒子として、ガラス転移温度が50℃以上樹脂粒子が分散された樹脂粒子分散液を使用する。
Then, as the resin particle dispersion liquid for the core portion, styrene resin particles in which a plurality of (meth) acrylic acid ester resin domains are dispersed inside (that is, styrene resin is used as a base material, and (meth) acrylic acid ester is contained in the base material. A resin particle dispersion liquid in which (resin particles in which a plurality of resin domains are dispersed) is dispersed is used.
On the other hand, as the resin particles for the shell layer, a resin particle dispersion liquid in which the resin particles having a glass transition temperature of 50 ° C. or higher are dispersed is used.
ここで、酸化重合性化合物は、上記工程のいずれかの工程で、分散液に添加する。ただし、酸化重合性化合物は、コア部に含むことがよいため、コア部用樹脂粒子分散液準備工程において、樹脂粒子分散液に添加するか、又は、第1凝集粒子形成工程において、凝集前の分散液に添加することがよい。 Here, the oxidatively polymerizable compound is added to the dispersion liquid in any of the above steps. However, since the oxidatively polymerizable compound may be contained in the core portion, it may be added to the resin particle dispersion liquid in the resin particle dispersion liquid preparation step for the core portion, or it may be added to the resin particle dispersion liquid in the first agglomerated particle forming step before aggregation. It may be added to the dispersion.
以下、凝集合一法の各工程の詳細について説明する。以下の説明では、着色剤、離型剤を含むトナー粒子を得る方法について説明するが、着色剤、離型剤は、必要に応じて用いられるものである。無論、着色剤以外のその他添加剤を用いてもよい。 Hereinafter, details of each step of the aggregation and coalescence method will be described. In the following description, a method of obtaining toner particles containing a colorant and a mold release agent will be described, but the colorant and the mold release agent are used as needed. Of course, other additives other than the colorant may be used.
−分散液準備工程−
まず、コア部用樹脂粒子分散液、シェル層用樹脂粒子分散液、着色剤粒子分散液、離型剤粒子分散液を準備する。
なお、以下、各樹脂粒子が分散された各樹脂粒子分散液を「樹脂粒子分散液」と称して説明する。
-Dispersion preparation process-
First, a resin particle dispersion for the core, a resin particle dispersion for the shell layer, a colorant particle dispersion, and a release agent particle dispersion are prepared.
Hereinafter, each resin particle dispersion liquid in which each resin particle is dispersed will be referred to as a “resin particle dispersion liquid” and will be described.
コア部用樹脂粒子分散液は、例えば、次の通り調製する。まず、コア部用樹脂(コア部の結着樹脂)のうち、スチレン樹脂粒子を界面活性剤により分散媒中に分散させる。 The resin particle dispersion liquid for the core portion is prepared, for example, as follows. First, among the core resin (core binding resin), the styrene resin particles are dispersed in the dispersion medium by a surfactant.
スチレン樹脂粒子分散液に用いる分散媒としては、例えば水系媒体が挙げられる。
水系媒体としては、例えば、蒸留水、イオン交換水等の水;アルコール類;などが挙げられる。これらは、1種を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 dispersion medium used for the styrene resin particle dispersion liquid include an aqueous medium.
Examples of the aqueous medium include distilled water, water such as ion-exchanged water; alcohols; and the like. These may be used alone or in combination of two or more.
界面活性剤としては、例えば、硫酸エステル塩系、スルホン酸塩系、リン酸エステル系、せっけん系等のアニオン界面活性剤;アミン塩型、4級アンモニウム塩型等のカチオン界面活性剤;ポリエチレングリコール系、アルキルフェノールエチレンオキサイド付加物系、多価アルコール系等の非イオン系界面活性剤;などが挙げられる。これらの中でも特に、アニオン界面活性剤、カチオン界面活性剤が挙げられる。非イオン系界面活性剤は、アニオン界面活性剤又はカチオン界面活性剤と併用してもよい。
界面活性剤は、1種を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 surfactant include anionic surfactants such as sulfate ester type, sulfonate type, phosphoric acid ester type and soap type; cationic surfactants such as amine salt type and quaternary ammonium salt type; polyethylene glycol. Non-ionic surfactants such as systems, alkylphenol ethylene oxide adducts, and polyhydric alcohols; and the like. Among these, anionic surfactants and cationic surfactants are particularly mentioned. The nonionic surfactant may be used in combination with an anionic surfactant or a cationic surfactant.
One type of surfactant may be used alone, or two or more types may be used in combination.
スチレン樹脂粒子を分散媒に分散する方法としては、例えば、回転せん断型ホモジナイザーや、メディアを有するボールミル、サンドミル、ダイノミル等を用いた一般的な分散方法が挙げられる。ほかに、転相乳化法によって分散媒にスチレン樹脂粒子を分散させてもよい。転相乳化法とは、分散すべき樹脂を、その樹脂が可溶な疎水性有機溶剤中に溶解せしめ、有機連続相(O相)に塩基を加えて中和したのち、水(W相)を投入することによって、W/OからO/Wへの転相を行い、樹脂を水系媒体中に粒子状に分散する方法である。 Examples of the method for dispersing the styrene resin particles in the dispersion medium include a general dispersion method using a rotary shear homogenizer, a ball mill having a medium, a sand mill, a dyno mill, and the like. Alternatively, the styrene resin particles may be dispersed in the dispersion medium by a phase inversion emulsification method. In the phase inversion emulsification method, the resin to be dispersed is dissolved in a hydrophobic organic solvent in which the resin is soluble, neutralized by adding a base to the organic continuous phase (O phase), and then water (W phase). This is a method in which the phase is changed from W / O to O / W by charging the resin, and the resin is dispersed in an aqueous medium in the form of particles.
次に、スチレン樹脂粒子が分散された分散液中に、(メタ)アクリル酸エステル樹脂を合成するための単量体(モノマー)、重合開始剤等の成分を添加する。そして、分散液を攪拌する。この攪拌は、例えば、1時間以上15時間以下の範囲で長時間行う。
すると、スチレン樹脂粒子中に、(メタ)アクリル酸エステル樹脂を合成するための単量体(モノマー)、重合開始剤等の成分が含浸する。その状態で、(メタ)アクリル酸エステル樹脂を合成するための単量体(モノマー)を重合する。
すると、内部に(メタ)アクリル酸エステル樹脂のドメインが複数分散したスチレン樹脂粒子(つまり、スチレン樹脂を母材とし、その母材中に(メタ)アクリル酸エステル樹脂のドメインが複数分散した樹脂粒子)が分散された樹脂粒子分散液が得られる。そして、この樹脂粒子分散液をコア部用樹脂粒子分散液として利用する。
Next, components such as a monomer for synthesizing the (meth) acrylic acid ester resin and a polymerization initiator are added to the dispersion liquid in which the styrene resin particles are dispersed. Then, the dispersion liquid is stirred. This stirring is performed for a long time in the range of 1 hour or more and 15 hours or less, for example.
Then, the styrene resin particles are impregnated with components such as a monomer for synthesizing the (meth) acrylic acid ester resin and a polymerization initiator. In that state, a monomer for synthesizing a (meth) acrylic acid ester resin is polymerized.
Then, styrene resin particles in which a plurality of (meth) acrylic acid ester resin domains are dispersed inside (that is, resin particles in which a styrene resin is used as a base material and a plurality of (meth) acrylic acid ester resin domains are dispersed in the base material). ) Is dispersed to obtain a resin particle dispersion. Then, this resin particle dispersion liquid is used as the resin particle dispersion liquid for the core portion.
コア部用樹脂粒子分散液中に分散する樹脂粒子の体積平均粒径は、例えば0.01μm以上1μm以下が好ましく、0.08μm以上0.8μm以下がより好ましく、0.1μm以上0.6μm以下が更に好ましい。
コア部用樹脂粒子分散液の体積平均粒径は、レーザ回折式粒度分布測定装置(例えば、堀場製作所製、LA−700)の測定によって得られた粒度分布を用い、分割された粒度範囲(チャンネル)に対し、体積について小粒径側から累積分布を描き、全粒子に対して体積50%となる粒径を体積平均粒径D50vとする。なお、他の分散液中の粒子の体積平均粒径も同様に測定される。
The volume average particle diameter of the resin particles dispersed in the resin particle dispersion liquid for the core portion is, for example, preferably 0.01 μm or more and 1 μm or less, more preferably 0.08 μm or more and 0.8 μm or less, and 0.1 μm or more and 0.6 μm or less. Is more preferable.
The volume average particle size of the resin particle dispersion for the core is divided into particle size ranges (channels) using the particle size distribution obtained by measurement with a laser diffraction type particle size distribution measuring device (for example, LA-700 manufactured by Horiba Seisakusho). ), The cumulative distribution of the volume is drawn from the small particle size side, and the particle size that is 50% of the total particles is defined as the volume average particle size D50v. The volume average particle diameter of the particles in the other dispersion is also measured in the same manner.
コア部用樹脂粒子分散液に含まれる樹脂粒子の含有量は、5質量%以上50質量%以下が好ましく、10質量%以上40質量%以下がより好ましい。 The content of the resin particles contained in the resin particle dispersion liquid for the core portion is preferably 5% by mass or more and 50% by mass or less, and more preferably 10% by mass or more and 40% by mass or less.
コア部用樹脂粒子分散液の製造過程で得られるスチレン樹脂と同様にして、シェル部用樹脂粒子分散液、着色剤分散液、離型剤粒子分散液も調製される。また、コア部用樹脂粒子分散液における、分散媒、分散方法、粒子の体積平均粒径、及び粒子の含有量は、着色剤分散液、離型剤粒子分散液においても同様である。 Similar to the styrene resin obtained in the process of producing the resin particle dispersion liquid for the core portion, the resin particle dispersion liquid for the shell portion, the colorant dispersion liquid, and the release agent particle dispersion liquid are also prepared. Further, the dispersion medium, the dispersion method, the volume average particle diameter of the particles, and the content of the particles in the resin particle dispersion liquid for the core portion are the same in the colorant dispersion liquid and the release agent particle dispersion liquid.
−第1凝集粒子形成工程−
次に、コア部用樹脂粒子分散液と、着色剤分散液と、を混合する。
そして、混合分散液中で、コア部用樹脂粒子と着色剤粒子とをヘテロ凝集させ目的とする径を持つ、コア部用樹脂粒子と着色剤粒子と離型剤粒子分散液とを含む第1凝集粒子を形成する。
-First aggregate particle formation step-
Next, the resin particle dispersion liquid for the core portion and the colorant dispersion liquid are mixed.
Then, in the mixed dispersion liquid, the first resin particles for the core portion, the colorant particles, and the release agent particle dispersion liquid, which have a target diameter by hetero-aggregating the resin particles for the core portion and the colorant particles, are contained. Form agglomerated particles.
具体的には、例えば、混合分散液に凝集剤を添加すると共に、混合分散液のpHを酸性(例えばpH2以上5以下)に調整し、必要に応じて分散安定剤を添加した後、コア部用樹脂粒子のガラス転移温度に近い温度(具体的には、例えば、コア部用樹脂のガラス転移温度の−30℃以上且つガラス転移温度の−10℃以下)に加熱し、混合分散液に分散された粒子を凝集させて、第1凝集粒子を形成する。
第1凝集粒子形成工程においては、例えば、混合分散液を回転せん断型ホモジナイザーで攪拌下、室温(例えば25℃)で凝集剤を添加し、混合分散液のpHを酸性(例えばpH2以上5以下)に調整し、必要に応じて分散安定剤を添加した後に、加熱を行ってもよい。
Specifically, for example, a flocculant is added to the mixed dispersion, the pH of the mixed dispersion is adjusted to acidic (for example, pH 2 or more and 5 or less), a dispersion stabilizer is added as necessary, and then the core portion. Heat the resin particles to a temperature close to the glass transition temperature (specifically, for example, -30 ° C or higher of the glass transition temperature of the core resin and -10 ° C or lower of the glass transition temperature) and disperse in the mixed dispersion. The agglomerated particles are aggregated to form a first agglomerated particle.
In the first agglomerated particle forming step, for example, the mixed dispersion is stirred with a rotary shear homogenizer, a flocculant is added at room temperature (for example, 25 ° C.), and the pH of the mixed dispersion is acidic (for example, pH 2 or more and 5 or less). And if necessary, a dispersion stabilizer may be added, and then heating may be performed.
凝集剤としては、例えば、混合分散液に含まれる界面活性剤と逆極性の界面活性剤、例えば、無機金属塩、2価以上の金属錯体が挙げられる。凝集剤として金属錯体を用いた場合には、凝集剤の使用量が低減され、帯電特性が向上する。
凝集剤と共に、該凝集剤の金属イオンと錯体又は類似の結合を形成する添加剤を用いてもよい。この添加剤としては、キレート剤が好適に用いられる。
Examples of the flocculant include a surfactant having a polarity opposite to that of the surfactant contained in the mixed dispersion, such as an inorganic metal salt and a divalent or higher valent metal complex. When a metal complex is used as the flocculant, the amount of the flocculant used is reduced and the charging characteristics are improved.
Along with the flocculant, an additive that forms a complex or similar bond with the metal ion of the flocculant may be used. As this additive, a chelating agent is preferably used.
無機金属塩としては、例えば、塩化カルシウム、硝酸カルシウム、塩化バリウム、塩化マグネシウム、塩化亜鉛、塩化アルミニウム、硫酸アルミニウム等の金属塩;ポリ塩化アルミニウム、ポリ水酸化アルミニウム、多硫化カルシウム等の無機金属塩重合体;などが挙げられる。
キレート剤としては、水溶性のキレート剤を用いてもよい。キレート剤としては、例えば、酒石酸、クエン酸、グルコン酸等のオキシカルボン酸;イミノ二酢酸(IDA)、ニトリロ三酢酸(NTA)、エチレンジアミン四酢酸(EDTA)等のアミノカルボン酸;などが挙げられる。
キレート剤の添加量は、例えば、樹脂粒子100質量部に対して0.01質量部以上5.0質量部以下が好ましく、0.1質量部以上3.0質量部未満がより好ましい。
Examples of the inorganic metal salt include metal salts such as calcium chloride, calcium nitrate, barium chloride, magnesium chloride, zinc chloride, aluminum chloride and aluminum sulfate; and inorganic metal salts such as polyaluminum chloride, polyaluminum hydroxide and calcium polysulfide. Polymer; and the like.
As the chelating agent, a water-soluble chelating agent may be used. Examples of the chelating agent include oxycarboxylic acids such as tartrate acid, citric acid and gluconic acid; aminocarboxylic acids such as iminodiacetic acid (IDA), nitrilotriacetic acid (NTA) and ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA); ..
The amount of the chelating agent added is, for example, preferably 0.01 parts by mass or more and 5.0 parts by mass or less, and more preferably 0.1 parts by mass or more and less than 3.0 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the resin particles.
−第2凝集粒子形成工程−
第1凝集粒子が分散された第1凝集粒子分散液を得た後、第1凝集粒子分散液と、シェル層用樹脂粒子分散液をさらに混合する。
-Second aggregate particle formation step-
After obtaining the first agglomerated particle dispersion liquid in which the first agglomerated particles are dispersed, the first agglomerated particle dispersion liquid and the resin particle dispersion liquid for the shell layer are further mixed.
そして、混合分散液中で、第1凝集粒子の表面にシェル層用樹脂粒子が付着するようにヘテロ凝集させ目的とするトナー粒子径に近い径を持つ、第2凝集粒子を形成する。 Then, in the mixed dispersion liquid, the resin particles for the shell layer are heteroaggregated so as to adhere to the surface of the first aggregated particles to form the second aggregated particles having a diameter close to the target toner particle diameter.
具体的には、例えば、第1凝集粒子形成工程において、第1凝集粒子が目的とする粒径に達したときに、第1凝集粒子分散液に、シェル層用樹脂粒子分散液を混合する。次いで、この混合分散液を、シェル層用樹脂粒子のガラス転移温度以下で加熱し、混合分散液のpHを例えば6.5以上8.5以下程度の範囲に調整し、凝集の進行を停止させる。 Specifically, for example, in the first agglomerated particle forming step, when the first agglomerated particles reach the target particle size, the resin particle dispersion liquid for the shell layer is mixed with the first agglomerated particle dispersion liquid. Next, this mixed dispersion is heated below the glass transition temperature of the resin particles for the shell layer, the pH of the mixed dispersion is adjusted to, for example, 6.5 or more and 8.5 or less, and the progress of aggregation is stopped. ..
これにより、第1凝集粒子の表面にシェル層用樹脂粒子及び離型剤粒子が付着するようにして凝集した第2凝集粒子が得られる。 As a result, the second agglomerated particles that are agglomerated so that the resin particles for the shell layer and the release agent particles adhere to the surface of the first agglomerated particles can be obtained.
−融合・合一工程−
次に、第2凝集粒子が分散された第2凝集粒子分散液を、例えば、シェル層用樹脂のガラス転移温度以上(例えば、シェル層用樹脂のガラス転移温度より10℃乃至50℃高い温度以上)に加熱して、第2凝集粒子を融合・合一し、トナー粒子を形成する。
-Fusion / unification process-
Next, the second agglomerated particle dispersion liquid in which the second agglomerated particles are dispersed is, for example, at a temperature equal to or higher than the glass transition temperature of the shell layer resin (for example, 10 ° C. to 50 ° C. higher than the glass transition temperature of the shell layer resin). ) To fuse and coalesce the second agglomerated particles to form toner particles.
以上の工程を経て、トナー粒子が得られる。
なお、第2凝集粒子が分散された第2凝集粒子分散液を得た後、当該第2凝集粒子分散液と、ガラス転移温度が50℃以上の樹脂粒子が分散された樹脂粒子分散液と、をさらに混合し、第2凝集粒子の表面にさらに樹脂粒子を付着するように凝集して、第3凝集粒子を形成する工程と、第3凝集粒子が分散された第3凝集粒子分散液に対して加熱をし、第3凝集粒子を融合・合一して、トナー粒子を形成する工程と、を経て、トナー粒子を製造してもよい。
Toner particles are obtained through the above steps.
After obtaining the second agglomerated particle dispersion liquid in which the second agglomerated particles are dispersed, the second agglomerated particle dispersion liquid and the resin particle dispersion liquid in which the resin particles having a glass transition temperature of 50 ° C. or higher are dispersed. To form the third agglomerated particles by further mixing and aggregating the resin particles so as to further adhere to the surface of the second agglomerated particles, and to the third agglomerated particle dispersion liquid in which the third agglomerated particles are dispersed. The toner particles may be produced through the steps of forming the toner particles by fusing and coalescing the third agglomerated particles.
融合・合一工程の終了後、溶液中に形成されたトナー粒子に、公知の洗浄工程、固液分離工程、乾燥工程を施し、乾燥した状態のトナー粒子を得る。
洗浄工程は、帯電性の点から、イオン交換水による置換洗浄を充分に施すことがよい。また、固液分離工程は、特に制限はないが、生産性の点から、吸引濾過、加圧濾過等を施すことがよい。また、乾燥工程も特に方法に制限はないが、生産性の点から、凍結乾燥、気流乾燥、流動乾燥、振動型流動乾燥等を施すことがよい。
After the completion of the fusion / coalescence step, the toner particles formed in the solution are subjected to a known washing step, solid-liquid separation step, and drying step to obtain a dried toner particle.
In the cleaning step, it is preferable to sufficiently perform replacement cleaning with ion-exchanged water from the viewpoint of chargeability. The solid-liquid separation step is not particularly limited, but suction filtration, pressure filtration and the like may be performed from the viewpoint of productivity. The drying step is also not particularly limited, but from the viewpoint of productivity, freeze-drying, air-flow drying, fluid-flow drying, vibration-type fluid-drying, and the like may be performed.
そして、本実施形態に係るトナーは、例えば、乾燥状態のトナー粒子に、外添剤を添加し、混合することにより製造される。混合は、例えば、Vブレンダー、ヘンシェルミキサー、レーディゲミキサー等によって行うことがよい。さらに、必要に応じて、振動篩分機、風力篩分機等を使ってトナーの粗大粒子を取り除いてもよい。 Then, the toner according to the present embodiment is produced, for example, by adding an external additive to the toner particles in a dry state and mixing them. The mixing may be carried out by, for example, a V blender, a Henschel mixer, a Ladyge mixer or the like. Further, if necessary, coarse particles of toner may be removed by using a vibration sieving machine, a wind sieving machine, or the like.
<静電荷像現像剤>
本実施形態に係る静電荷像現像剤は、本実施形態に係るトナーを少なくとも含むものである。
本実施形態に係る静電荷像現像剤は、本実施形態に係るトナーのみを含む一成分現像剤であってもよいし、当該トナーとキャリアと混合した二成分現像剤であってもよい。
<Static charge image developer>
The electrostatic charge image developer according to the present embodiment contains at least the toner according to the present embodiment.
The electrostatic charge image developer according to the present embodiment may be a one-component developer containing only the toner according to the present embodiment, or a two-component developer mixed with the toner and a carrier.
キャリアとしては、特に制限はなく、公知のキャリアが挙げられる。キャリアとしては、例えば、磁性粉からなる芯材の表面に被覆樹脂を被覆した被覆キャリア;マトリックス樹脂中に磁性粉が分散・配合された磁性粉分散型キャリア;多孔質の磁性粉に樹脂を含浸させた樹脂含浸型キャリア;等が挙げられる。
なお、磁性粉分散型キャリア、及び樹脂含浸型キャリアは、当該キャリアの構成粒子を芯材とし、これに被覆樹脂により被覆したキャリアであってもよい。
The carrier is not particularly limited, and examples thereof include known carriers. As the carrier, for example, a coating carrier in which the surface of a core material made of magnetic powder is coated with a coating resin; a magnetic powder dispersion type carrier in which magnetic powder is dispersed and blended in a matrix resin; a porous magnetic powder is impregnated with resin. Resin-impregnated carrier; etc.
The magnetic powder dispersion type carrier and the resin impregnated type carrier may be carriers in which the constituent particles of the carrier are used as a core material and coated with a coating resin.
磁性粉としては、例えば、鉄、ニッケル、コバルト等の磁性金属、フェライト、マグネタイト等の磁性酸化物等が挙げられる。 Examples of the magnetic powder include magnetic metals such as iron, nickel and cobalt, and magnetic oxides such as ferrite and magnetite.
被覆樹脂、及びマトリックス樹脂としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリビニルアセテート、ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラール、ポリ塩化ビニル、ポリビニルエーテル、ポリビニルケトン、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、スチレン−アクリル酸エステル共重合体、オルガノシロキサン結合を含んで構成されるストレートシリコーン樹脂又はその変性品、フッ素樹脂、ポリエステル、ポリカーボネート、フェノール樹脂、エポキシ樹脂等が挙げられる。
なお、被覆樹脂、及びマトリックス樹脂には、導電性粒子等、その他添加剤を含ませてもよい。
導電性粒子としては、金、銀、銅等の金属、カーボンブラック、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化スズ、硫酸バリウム、ホウ酸アルミニウム、チタン酸カリウム等の粒子が挙げられる。
Examples of the coating resin and matrix resin include polyethylene, polypropylene, polystyrene, polyvinyl acetate, polyvinyl alcohol, polyvinyl butyral, polyvinyl chloride, polyvinyl ether, polyvinyl ketone, vinyl chloride-vinyl acetate copolymer, and styrene-acrylic acid ester. Examples thereof include a copolymer, a straight silicone resin containing an organosiloxane bond or a modified product thereof, a fluororesin, a polyester, a polycarbonate, a phenol resin, an epoxy resin and the like.
The coating resin and the matrix resin may contain other additives such as conductive particles.
Examples of the conductive particles include metals such as gold, silver and copper, and particles such as carbon black, titanium oxide, zinc oxide, tin oxide, barium sulfate, aluminum borate and potassium titanate.
ここで、芯材の表面に被覆樹脂を被覆するには、被覆樹脂、及び必要に応じて各種添加剤を適当な溶媒に溶解した被覆層形成用溶液により被覆する方法等が挙げられる。溶媒としては、特に限定されるものではなく、使用する被覆樹脂、塗布適性等を勘案して選択すればよい。
具体的な樹脂被覆方法としては、芯材を被覆層形成用溶液中に浸漬する浸漬法、被覆層形成用溶液を芯材表面に噴霧するスプレー法、芯材を流動エアーにより浮遊させた状態で被覆層形成用溶液を噴霧する流動床法、ニーダーコーター中でキャリアの芯材と被覆層形成用溶液とを混合し、溶剤を除去するニーダーコーター法等が挙げられる。
Here, in order to coat the surface of the core material with the coating resin, a method of coating with a coating resin and, if necessary, a coating layer forming solution in which various additives are dissolved in an appropriate solvent and the like can be mentioned. The solvent is not particularly limited, and may be selected in consideration of the coating resin to be used, coating suitability, and the like.
Specific resin coating methods include a dipping method in which the core material is immersed in a coating layer forming solution, a spray method in which the coating layer forming solution is sprayed on the core material surface, and a state in which the core material is suspended by flowing air. Examples thereof include a fluidized bed method in which a coating layer forming solution is sprayed, a kneader coater method in which a carrier core material and a coating layer forming solution are mixed in a kneader coater, and a solvent is removed.
二成分現像剤における、トナーとキャリアとの混合比(質量比)は、トナー:キャリア=1:100乃至30:100が好ましく、3:100乃至20:100がより好ましい。 The mixing ratio (mass ratio) of the toner and the carrier in the two-component developer is preferably toner: carrier = 1: 100 to 30: 100, and more preferably 3: 100 to 20: 100.
<画像形成装置/画像形成方法>
本実施形態に係る画像形成装置/画像形成方法について説明する。
本実施形態に係る画像形成装置は、像保持体と、像保持体の表面を帯電する帯電手段と、帯電した像保持体の表面に静電荷像を形成する静電荷像形成手段と、静電荷像現像剤を収容し、静電荷像現像剤により、像保持体の表面に形成された静電荷像をトナー画像として現像する現像手段と、像保持体の表面に形成されたトナー画像を記録媒体の表面に転写する転写手段と、記録媒体の表面に転写されたトナー画像を定着する定着手段と、を備える。そして、静電荷像現像剤として、本実施形態に係る静電荷像現像剤が適用される。
<Image forming device / Image forming method>
The image forming apparatus / image forming method according to the present embodiment will be described.
The image forming apparatus according to the present embodiment includes an image holder, a charging means for charging the surface of the image holder, a static charge image forming means for forming an electrostatic charge image on the surface of the charged image holder, and an electrostatic charge. A developing means that accommodates an image developer and develops an electrostatic charge image formed on the surface of the image holder as a toner image by the static charge image developer, and a recording medium that records the toner image formed on the surface of the image holder. It is provided with a transfer means for transferring to the surface of the recording medium and a fixing means for fixing the toner image transferred to the surface of the recording medium. Then, as the electrostatic charge image developer, the electrostatic charge image developer according to the present embodiment is applied.
本実施形態に係る画像形成装置では、像保持体の表面を帯電する帯電工程と、帯電した像保持体の表面に静電荷像を形成する静電荷像形成工程と、本実施形態に係る静電荷像現像剤により、像保持体の表面に形成された静電荷像をトナー画像として現像する現像工程と、像保持体の表面に形成されたトナー画像を記録媒体の表面に転写する転写工程と、記録媒体の表面に転写されたトナー画像を定着する定着工程と、を有する画像形成方法(本実施形態に係る画像形成方法)が実施される。 In the image forming apparatus according to the present embodiment, a charging step of charging the surface of the image holder, a static charge image forming step of forming an electrostatic charge image on the surface of the charged image holder, and an electrostatic charge according to the present embodiment. A development step of developing an electrostatic charge image formed on the surface of an image holder as a toner image with an image developer, and a transfer step of transferring a toner image formed on the surface of the image holder to the surface of a recording medium. An image forming method (image forming method according to the present embodiment) having a fixing step of fixing a toner image transferred to the surface of a recording medium is carried out.
ここで、本実施形態に係る画像形成装置において、定着手段は、一対の定着部材(ロール/ロール、ベルト/ロール)間の圧力により、圧力定着トナーによるトナー画像を記録媒体に定着する手段が挙げられる。なお、定着手段には、圧力定着性を高める目的で、補助的に、圧力定着トナーによるトナー画像を加熱するための加熱源を有していてもよい。ただし、定着手段は、加熱源は有さず(つまり加熱せず)、圧力のみで定着する方式の装置であることがよい。
なお、加熱源は有さず(つまり加熱せず)とは、定着手段以外の動力の発する熱等により、機内の温度が環境温度以上となることを妨げることを意味するわけではない。
Here, in the image forming apparatus according to the present embodiment, the fixing means includes means for fixing the toner image by the pressure fixing toner on the recording medium by the pressure between the pair of fixing members (roll / roll, belt / roll). Be done. The fixing means may additionally have a heating source for heating the toner image by the pressure fixing toner for the purpose of improving the pressure fixing property. However, the fixing means may be a device that does not have a heating source (that is, does not heat) and fixes only by pressure.
The fact that there is no heating source (that is, without heating) does not mean that the temperature inside the machine is prevented from becoming higher than the ambient temperature due to heat generated by power other than the fixing means.
定着手段において、定着圧力は、1.5MPa以上10MPa以下であることが好ましく、2MPa以上8MPa以下が好ましく、3MPa以上7MPa以下がより好ましい。
定着圧力が1.5MPa以上であると、十分な定着性が得られやすくなる。また、定着圧圧力が10MPa以下であると、オフセット(トナー画像の一部が定着部材に移行する現状)の発生等による、画像汚れ、定着ロール汚染、用紙の巻き付きの発生、定着後の記録媒体のカール(記録媒体が曲がる現象)が抑制されやすくなる。
In the fixing means, the fixing pressure is preferably 1.5 MPa or more and 10 MPa or less, preferably 2 MPa or more and 8 MPa or less, and more preferably 3 MPa or more and 7 MPa or less.
When the fixing pressure is 1.5 MPa or more, sufficient fixability can be easily obtained. Further, when the fixing pressure is 10 MPa or less, image stains, fixing roll contamination, paper wrapping, and recording medium after fixing due to offset (current state in which a part of the toner image is transferred to the fixing member) occur. Curl (a phenomenon in which the recording medium bends) is easily suppressed.
定着圧力とは、加圧定着時の最大定着圧力を意味する。
ここで、一対の定着部材間の圧力分布は、市販の圧力分布測定センサーにより測定できる。具体的には、蒲田工業(株)製、ローラー間圧力測定システム等により測定できる。そして、加圧定着時の最大圧力とは、記録媒体進行方向における一対の定着部材の接触部(ニップ)の入り口から出口に至る圧力の変化における最大値を表す。
The fixing pressure means the maximum fixing pressure at the time of pressure fixing.
Here, the pressure distribution between the pair of fixing members can be measured by a commercially available pressure distribution measuring sensor. Specifically, it can be measured by a pressure measuring system between rollers manufactured by Kamata Industry Co., Ltd. The maximum pressure at the time of pressure fixing represents the maximum value in the change in pressure from the inlet to the outlet of the contact portion (nip) of the pair of fixing members in the traveling direction of the recording medium.
定着するときに加熱もする場合、定着温度は、15℃以上50℃以下が好ましく、15℃以上45℃以下がより好ましく、15℃以上40℃以下がさらに好ましい。定着温度が上記範囲内であると、良好な定着性を得ることができるので好ましい。 When heating is also performed during fixing, the fixing temperature is preferably 15 ° C. or higher and 50 ° C. or lower, more preferably 15 ° C. or higher and 45 ° C. or lower, and further preferably 15 ° C. or higher and 40 ° C. or lower. When the fixing temperature is within the above range, good fixing property can be obtained, which is preferable.
定着部材としては、例えば、上記範囲の定着圧力をトナー画像に印加可能な範囲で、従来公知の定着部材を適宜選択して使用する。
例えば、定着部材のうち、トナー画像に接触する側の定着部材としては、円筒の芯金上に、フッ素系樹脂(例えばテフロン(登録商標))、シリコン系樹脂、パーフルオロアルキレート樹脂等の樹脂層が被覆された定着ロールが挙げられる。また、高い定着圧力を得るためには、SUS製の基材を有する定着ロールが適している。
As the fixing member, for example, a conventionally known fixing member is appropriately selected and used within a range in which the fixing pressure in the above range can be applied to the toner image.
For example, among the fixing members, the fixing member on the side that comes into contact with the toner image is a resin such as a fluorine-based resin (for example, Teflon (registered trademark)), a silicon-based resin, or a perfluoroalkylate resin on a cylindrical core metal. Examples include fixing rolls coated with a layer. Further, in order to obtain a high fixing pressure, a fixing roll having a base material made of SUS is suitable.
本実施形態に係る画像形成装置は、像保持体の表面に形成されたトナー画像を直接記録媒体に転写する直接転写方式の装置;像保持体の表面に形成されたトナー画像を中間転写体の表面に一次転写し、中間転写体の表面に転写されたトナー画像を記録媒体の表面に二次転写する中間転写方式の装置;トナー画像の転写後、帯電前の像保持体の表面をクリーニングするクリーニング手段を備えた装置;トナー画像の転写後、帯電前に像保持体の表面に除電光を照射して除電する除電手段を備える装置等の周知の画像形成装置が適用される。
中間転写方式の装置の場合、転写手段は、例えば、表面にトナー画像が転写される中間転写体と、像保持体の表面に形成されたトナー画像を中間転写体の表面に一次転写する一次転写手段と、中間転写体の表面に転写されたトナー画像を記録媒体の表面に二次転写する二次転写手段と、を有する構成が適用される。
The image forming apparatus according to the present embodiment is a direct transfer type apparatus that directly transfers the toner image formed on the surface of the image holder to the recording medium; the toner image formed on the surface of the image holder is transferred to the intermediate transfer body. An intermediate transfer type device that first transfers the toner image to the surface and then secondarily transfers the toner image transferred to the surface of the intermediate transfer body to the surface of the recording medium; after transferring the toner image, cleans the surface of the image holder before charging. A device provided with a cleaning means; a well-known image forming device such as a device provided with a static elimination means for irradiating the surface of an image holder with static elimination light after transfer of a toner image and before charging is applied.
In the case of an intermediate transfer type apparatus, the transfer means is, for example, an intermediate transfer body in which a toner image is transferred to the surface and a primary transfer in which a toner image formed on the surface of an image holder is primarily transferred to the surface of the intermediate transfer body. A configuration comprising means and secondary transfer means for secondary transfer of the toner image transferred to the surface of the intermediate transfer body to the surface of the recording medium is applied.
ここで、クリーニング手段としては、例えば、クリーニングブレード、クリーニングブラシ等により、像保持体の表面をクリーニングする方式の手段が挙げられる。
ただし、クリーニングブレードによるクリーニングでは、像保持体の表面に残留した圧力定着トナーがクリーニングブレードによる圧力により可塑化し、像保持体の表面に膜状に付着する現象が生じることがかる。そのため、クリーニング手段は、個々の圧力定着トナーへの応力が少ないクリーニングブラシにより、像保持体の表面をクリーニングする方式の手段であることが好ましい。
クリーニングブラシとしては、刷毛等の固定ブラシ、繊維を円筒状に配した回転ブラシなどがある。また、導電性の繊維を使用し、電圧の印加により静電的にトナーをクリーニングする導電性ブラシもある。
Here, as the cleaning means, for example, a means of a method of cleaning the surface of the image holder with a cleaning blade, a cleaning brush, or the like can be mentioned.
However, in cleaning with a cleaning blade, the pressure fixing toner remaining on the surface of the image holder may be plasticized by the pressure of the cleaning blade and adhere to the surface of the image holder in the form of a film. Therefore, the cleaning means is preferably a means of a method of cleaning the surface of the image holder with a cleaning brush having less stress on each pressure fixing toner.
Examples of the cleaning brush include a fixed brush such as a brush and a rotating brush in which fibers are arranged in a cylindrical shape. There is also a conductive brush that uses conductive fibers and electrostatically cleans the toner by applying a voltage.
なお、本実施形態に係る画像形成装置において、例えば、現像手段を含む部分が、画像形成装置に対して脱着されるカートリッジ構造(プロセスカートリッジ)であってもよい。プロセスカートリッジとしては、例えば、本実施形態に係る静電荷像現像剤を収容した現像手段を備えるプロセスカートリッジが好適に用いられる。 In the image forming apparatus according to the present embodiment, for example, the portion including the developing means may have a cartridge structure (process cartridge) that is attached to and detached from the image forming apparatus. As the process cartridge, for example, a process cartridge including a developing means containing the electrostatic charge image developer according to the present embodiment is preferably used.
以下、本実施形態に係る画像形成装置の一例を示すが、これに限定されるわけではない。なお、図に示す主要部を説明し、その他はその説明を省略する。 Hereinafter, an example of the image forming apparatus according to the present embodiment will be shown, but the present invention is not limited thereto. The main parts shown in the figure will be described, and the other parts will be omitted.
図1は、本実施形態に係る画像形成装置を示す概略構成図である。
図1に示す画像形成装置は、色分解された画像データに基づくイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の各色の画像を出力する電子写真方式の第1乃至第4の画像形成ユニット10Y、10M、10C、10K(画像形成手段)を備えている。これらの画像形成ユニット(以下、単に「ユニット」と称する場合がある)10Y、10M、10C、10Kは、水平方向に互いに予め定められた距離離間して並設されている。なお、これらユニット10Y、10M、10C、10Kは、画像形成装置に対して脱着するプロセスカートリッジであってもよい。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an image forming apparatus according to the present embodiment.
The image forming apparatus shown in FIG. 1 is an electrophotographic type first to output an image of each color of yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K) based on color-separated image data. A fourth
各ユニット10Y、10M、10C、10Kの図面における上方には、各ユニットを通して中間転写体としての中間転写ベルト20が延設されている。中間転写ベルト20は、図における左から右方向に互いに離間して配置された駆動ロール22及び中間転写ベルト20内面に接する支持ロール24に巻きつけて設けられ、第1のユニット10Yから第4のユニット10Kに向う方向に走行されるようになっている。なお、支持ロール24は、図示しないバネ等により駆動ロール22から離れる方向に力が加えられており、両者に巻きつけられた中間転写ベルト20に張力が与えられている。また、中間転写ベルト20の像保持体側面には、駆動ロール22と対向して中間転写体クリーニング装置30が備えられている。
また、各ユニット10Y、10M、10C、10Kの現像装置(現像手段)4Y、4M、4C、4Kのそれぞれには、トナーカートリッジ8Y、8M、8C、8Kに収められたイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの4色のトナーを含むトナーの供給がなされる。
An
Further, the developing devices (development means) 4Y, 4M, 4C, and 4K of each
第1乃至第4のユニット10Y、10M、10C、10Kは、同等の構成を有しているため、ここでは中間転写ベルト走行方向の上流側に配設されたイエロー画像を形成する第1のユニット10Yについて代表して説明する。なお、第1のユニット10Yと同等の部分に、イエロー(Y)の代わりに、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)を付した参照符号を付すことにより、第2乃至第4のユニット10M、10C、10Kの説明を省略する。
Since the first to
第1のユニット10Yは、像保持体として作用する感光体1Yを有している。感光体1Yの周囲には、感光体1Yの表面を予め定められた電位に帯電させる帯電ロール(帯電手段の一例)2Y、帯電された表面を色分解された画像信号に基づくレーザ光線3Yによって露光して静電荷像を形成する露光装置(静電荷像形成手段の一例)3、静電荷像に帯電したトナーを供給して静電荷像を現像する現像装置(現像手段の一例)4Y、現像したトナー画像を中間転写ベルト20上に転写する一次転写ロール5Y(一次転写手段の一例)、及び一次転写後に感光体1Yの表面に残存するトナーを除去する感光体クリーニング装置(クリーニング手段の一例)6Yが順に配置されている。
なお、一次転写ロール5Yは、中間転写ベルト20の内側に配置され、感光体1Yに対向した位置に設けられている。更に、各一次転写ロール5Y、5M、5C、5Kには、一次転写バイアスを印加するバイアス電源(図示せず)がそれぞれ接続されている。各バイアス電源は、図示しない制御部による制御によって、各一次転写ロールに印加する転写バイアスを可変する。
The
The
以下、第1ユニット10Yにおいてイエロー画像を形成する動作について説明する。
まず、動作に先立って、帯電ロール2Yによって感光体1Yの表面が−600V乃至−800Vの電位に帯電される。
感光体1Yは、導電性(例えば20℃における体積抵抗率:1×10−6Ωcm以下)の基体上に感光層を積層して形成されている。この感光層は、通常は高抵抗(一般の樹脂の抵抗)であるが、レーザ光線3Yが照射されると、レーザ光線が照射された部分の比抵抗が変化する性質を持っている。そこで、帯電した感光体1Yの表面に、図示しない制御部から送られてくるイエロー用の画像データに従って、露光装置3を介してレーザ光線3Yを出力する。レーザ光線3Yは、感光体1Yの表面の感光層に照射され、それにより、イエロー画像パターンの静電荷像が感光体1Yの表面に形成される。
Hereinafter, the operation of forming a yellow image in the
First, prior to the operation, the surface of the
The
静電荷像とは、帯電によって感光体1Yの表面に形成される像であり、レーザ光線3Yによって、感光層の被照射部分の比抵抗が低下し、感光体1Yの表面の帯電した電荷が流れ、一方、レーザ光線3Yが照射されなかった部分の電荷が残留することによって形成される、いわゆるネガ潜像である。
感光体1Y上に形成された静電荷像は、感光体1Yの走行に従って予め定められた現像位置まで回転される。そして、この現像位置で、感光体1Y上の静電荷像が、現像装置4Yによってトナー画像として可視像(現像像)化される。
The static charge image is an image formed on the surface of the
The electrostatic charge image formed on the
現像装置4Y内には、例えば、少なくともイエロートナーとキャリアとを含む静電荷像現像剤が収容されている。イエロートナーは、現像装置4Yの内部で攪拌されることで摩擦帯電し、感光体1Y上に帯電した帯電荷と同極性(負極性)の電荷を有して現像剤ロール(現像剤保持体の一例)上に保持されている。そして感光体1Yの表面が現像装置4Yを通過していくことにより、感光体1Y表面上の除電された潜像部にイエロートナーが静電的に付着し、潜像がイエロートナーによって現像される。イエローのトナー画像が形成された感光体1Yは、引続き予め定められた速度で走行され、感光体1Y上に現像されたトナー画像が予め定められた一次転写位置へ搬送される。
In the developing
感光体1Y上のイエロートナー画像が一次転写へ搬送されると、一次転写ロール5Yに一次転写バイアスが印加され、感光体1Yから一次転写ロール5Yに向う静電気力がトナー画像に作用され、感光体1Y上のトナー画像が中間転写ベルト20上に転写される。このとき印加される転写バイアスは、トナーの極性(−)と逆極性の(+)極性であり、例えば第1ユニット10Yでは制御部に(図示せず)よって+10μAに制御されている。
一方、感光体1Y上に残留したトナーは感光体クリーニング装置6Yで除去されて回収される。
When the yellow toner image on the
On the other hand, the toner remaining on the
また、第2のユニット10M以降の一次転写ロール5M、5C、5Kに印加される一次転写バイアスも、第1のユニットに準じて制御されている。
こうして、第1のユニット10Yにてイエロートナー画像の転写された中間転写ベルト20は、第2乃至第4のユニット10M、10C、10Kを通して順次搬送され、各色のトナー画像が重ねられて多重転写される。
Further, the primary transfer bias applied to the primary transfer rolls 5M, 5C, and 5K after the
In this way, the
第1乃至第4のユニットを通して4色のトナー画像が多重転写された中間転写ベルト20は、中間転写ベルト20と中間転写ベルト内面に接する支持ロール24と中間転写ベルト20の像保持面側に配置された二次転写ロール(二次転写手段の一例)26とから構成された二次転写部へと至る。一方、記録紙(記録媒体の一例)Pが供給機構を介して二次転写ロール26と中間転写ベルト20とが接触した隙間に予め定められたタイミングで給紙され、二次転写バイアスが支持ロール24に印加される。このとき印加される転写バイアスは、トナーの極性(−)と同極性の(−)極性であり、中間転写ベルト20から記録紙Pに向う静電気力がトナー画像に作用され、中間転写ベルト20上のトナー画像が記録紙P上に転写される。なお、この際の二次転写バイアスは二次転写部の抵抗を検出する抵抗検出手段(図示せず)により検出された抵抗に応じて決定されるものであり、電圧制御されている。
The
この後、記録紙Pは定着装置(定着手段の一例)28における一対の定着ロールの圧接部(ニップ部)へと送り込まれトナー画像が記録紙P上へ定着され、定着画像が形成される。 After that, the recording paper P is sent to the pressure contact portion (nip portion) of the pair of fixing rolls in the fixing device (an example of the fixing means) 28, and the toner image is fixed on the recording paper P to form the fixing image.
トナー画像を転写する記録紙Pとしては、例えば、電子写真方式の複写機、プリンター等に使用される普通紙が挙げられる。記録媒体は記録紙P以外にも、OHPシート等も挙げられる。
定着後における画像表面の平滑性をさらに向上させるには、記録紙Pの表面も平滑が好ましく、例えば、普通紙の表面を樹脂等でコーティングしたコート紙、印刷用のアート紙等が好適に使用される。
Examples of the recording paper P for transferring the toner image include plain paper used in electrophotographic copying machines, printers, and the like. Examples of the recording medium include an OHP sheet and the like in addition to the recording paper P.
In order to further improve the smoothness of the image surface after fixing, the surface of the recording paper P is also preferably smooth, and for example, coated paper in which the surface of plain paper is coated with resin or the like, art paper for printing, or the like is preferably used. Will be done.
カラー画像の定着が完了した記録紙Pは、排出部へ向けて搬出され、一連のカラー画像形成動作が終了される。 The recording paper P for which the color image has been fixed is carried out toward the ejection unit, and a series of color image forming operations is completed.
<プロセスカートリッジ/トナーカートリッジ>
本実施形態に係るプロセスカートリッジについて説明する。
本実施形態に係るプロセスカートリッジは、本実施形態に係る静電荷像現像剤を収容し、静電荷像現像剤により、像保持体の表面に形成された静電荷像をトナー画像として現像する現像手段を備え、画像形成装置に着脱されるプロセスカートリッジである。
<Process Cartridge / Toner Cartridge>
The process cartridge according to this embodiment will be described.
The process cartridge according to the present embodiment contains the electrostatic charge image developer according to the present embodiment, and is a developing means for developing the electrostatic charge image formed on the surface of the image holder as a toner image by the electrostatic charge image developer. It is a process cartridge that is attached to and detached from the image forming apparatus.
なお、本実施形態に係るプロセスカートリッジは、上記構成に限られず、現像装置と、その他、必要に応じて、例えば、像保持体、帯電手段、静電荷像形成手段、及び転写手段等のその他手段から選択される少なくとも一つと、を備える構成であってもよい。 The process cartridge according to the present embodiment is not limited to the above configuration, and includes a developing device and other means such as an image holder, a charging means, an electrostatic charge image forming means, and a transfer means, if necessary. It may be configured to include at least one selected from.
以下、本実施形態に係るプロセスカートリッジの一例を示すが、これに限定されるわけではない。なお、図に示す主要部を説明し、その他はその説明を省略する。 Hereinafter, an example of the process cartridge according to the present embodiment will be shown, but the present invention is not limited to this. The main parts shown in the figure will be described, and the other parts will be omitted.
図2は、本実施形態に係るプロセスカートリッジを示す概略構成図である。
図2に示すプロセスカートリッジ200は、例えば、取り付けレール116及び露光のための開口部118が備えられた筐体117により、感光体107(像保持体の一例)と、感光体107の周囲に備えられた帯電ロール108(帯電手段の一例)、現像装置111(現像手段の一例)、及び感光体クリーニング装置113(クリーニング手段の一例)を一体的に組み合わせて保持して構成し、カートリッジ化されている。
なお、図2中、109は露光装置(静電荷像形成手段の一例)、112は転写装置(転写手段の一例)、115は定着装置(定着手段の一例)、300は記録紙(記録媒体の一例)を示している。
FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing a process cartridge according to the present embodiment.
The
In FIG. 2, 109 is an exposure device (an example of an electrostatic charge image forming means), 112 is a transfer device (an example of a transfer means), 115 is a fixing device (an example of a fixing means), and 300 is a recording paper (an example of a recording medium). An example) is shown.
次に、本実施形態に係るトナーカートリッジについて説明する。
本実施形態に係るトナーカートリッジは、本実施形態に係るトナーを収容し、画像形成装置に着脱されるトナーカートリッジである。トナーカートリッジは、画像形成装置内に設けられた現像手段に供給するための補給用のトナーを収容するものである。
Next, the toner cartridge according to this embodiment will be described.
The toner cartridge according to the present embodiment is a toner cartridge that houses the toner according to the present embodiment and is attached to and detached from the image forming apparatus. The toner cartridge accommodates a replenishing toner for supplying to the developing means provided in the image forming apparatus.
なお、図1に示す画像形成装置は、トナーカートリッジ8Y、8M、8C、8Kの着脱される構成を有する画像形成装置であり、現像装置4Y、4M、4C、4Kは、各々の現像装置(色)に対応したトナーカートリッジと、図示しないトナー供給管で接続されている。また、トナーカートリッジ内に収容されているトナーが少なくなった場合には、このトナーカートリッジが交換される。
The image forming apparatus shown in FIG. 1 is an image forming apparatus having a structure in which the
以下、実施例及び比較例を挙げ、本実施形態をより具体的に詳細に説明するが、本実施形態はこれらの実施例に何ら限定されるものではない。なお、量を示す「部」及び「%」とは、特に断りがない限り、質量基準である。 Hereinafter, the present embodiment will be described in more detail with reference to Examples and Comparative Examples, but the present embodiment is not limited to these Examples. In addition, "part" and "%" indicating an amount are based on mass unless otherwise specified.
<コア部用樹脂粒子の調製>
(コア部用樹脂粒子分散液(A1)の調製)
・スチレン: 450部
・n−ブチルアクリレート: 135部
・アクリル酸: 12部
・ドデカンチオール: 9部
前記成分を混合溶解して溶液を調製した。
他方、アニオン性界面活性剤(ダウ・ケミカル社製、DOWFAX2A1)10部をイオン交換水250部に溶解し、前記溶液を加えてフラスコ中で分散し、乳化した(単量体乳化液A)。
さらに、同じくアニオン性界面活性剤(ダウ・ケミカル社製、DOWFAX2A1)1部を555部のイオン交換水に溶解し、重合用フラスコに仕込んだ。
重合用フラスコに還流管を設置し、窒素を注入しながら、ゆっくりと撹拌しながら、75℃まで重合用フラスコをウォーターバスで加熱し、保持した。
過硫酸アンモニウム9部をイオン交換水43部に溶解し、重合用フラスコ中に定量ポンプを介して、20分かけて滴下した後、単量体乳化液Aを、定量ポンプを介して200分かけて滴下した。
その後、撹拌を続けながら重合用フラスコを75℃に、3時間保持して1段階目の重合を終了した。これにより粒子の体積平均粒径が190nm、ガラス転移温度が53℃、重量平均分子量が33,000のコア部用樹脂粒子分散液(A1)前駆体が得られた。
次に、室温まで温度が低下した後、重合用フラスコにアクリル酸2−エチルヘキシル600部、イオン交換水850部を加え、ゆっくりと2時間撹拌した。その後、撹拌を続けながら70℃に昇温し、過硫酸アンモニウム4.5部をイオン交換水110部を定量ポンプを介して20分かけて滴下した。その後、撹拌を続けながら3時間保持して重合を終了した。以上工程を経て、体積平均粒径が260nm、重量平均分子量が200,000,固形分量33%のコア部用樹脂粒子分散液(A1)を得た。
<Preparation of resin particles for core part>
(Preparation of resin particle dispersion liquid (A1) for core part)
-Styrene: 450 parts-n-Butyl acrylate: 135 parts-Acrylic acid: 12 parts-Dodecanethiol: 9 parts The above components were mixed and dissolved to prepare a solution.
On the other hand, 10 parts of anionic surfactant (DOWFAX2A1 manufactured by Dow Chemical Co., Ltd.) was dissolved in 250 parts of ion-exchanged water, the solution was added, dispersed in a flask, and emulsified (monomer emulsified liquid A).
Further, 1 part of the same anionic surfactant (DOWFAX2A1 manufactured by Dow Chemical Co., Ltd.) was dissolved in 555 parts of ion-exchanged water and charged into a polymerization flask.
A reflux tube was placed in the polymerization flask, and the polymerization flask was heated to 75 ° C. in a water bath and held while slowly stirring while injecting nitrogen.
After dissolving 9 parts of ammonium persulfate in 43 parts of ion-exchanged water and dropping it into a polymerization flask over 20 minutes via a metering pump, the monomeric emulsion A was added over 200 minutes via a metering pump. Dropped.
Then, the polymerization flask was held at 75 ° C. for 3 hours while continuing stirring to complete the first-stage polymerization. As a result, a resin particle dispersion (A1) precursor for the core portion having a volume average particle size of 190 nm, a glass transition temperature of 53 ° C., and a weight average molecular weight of 33,000 was obtained.
Next, after the temperature was lowered to room temperature, 600 parts of 2-ethylhexyl acrylate and 850 parts of ion-exchanged water were added to the polymerization flask, and the mixture was slowly stirred for 2 hours. Then, the temperature was raised to 70 ° C. while continuing stirring, and 4.5 parts of ammonium persulfate was added dropwise over 20 minutes via a metering pump with 110 parts of ion-exchanged water. Then, the polymerization was completed by holding for 3 hours while continuing stirring. Through the above steps, a resin particle dispersion liquid (A1) for a core portion having a volume average particle size of 260 nm, a weight average molecular weight of 200,000, and a solid content of 33% was obtained.
得られたコア部用樹脂粒子分散液の樹脂粒子を乾燥し、乾燥した樹脂粒子をエポキシ樹脂に包埋した試料を作製した。そして、ダイヤモンドナイフにより試料を切断し、樹脂粒子の断面切片を作製した。そして、試料の切断面を、四酸化ルテニウム蒸気中で染色した後、透過型電子顕微鏡観察により確認した。そして、樹脂粒子の断面観察の結果、樹脂粒子は、母材となる高Tgスチレン樹脂中に低Tg(メタ)アクリル酸エステル樹脂のドメインが複数分散されている構成であることが確認された。
また、乾燥した樹脂粒子について、−150℃から(株)島津製作所製示差走査熱量計(DSC)でガラス転移温度Tg挙動を分析すると、−70℃に低Tg(メタ)アクリル酸エステル樹脂によるガラス転移が観測された。また、53℃に高Tgスチレン樹脂によるガラス転移が観測された(ガラス転移温度差:123℃)。
The resin particles of the obtained resin particle dispersion for the core portion were dried, and a sample was prepared in which the dried resin particles were embedded in an epoxy resin. Then, the sample was cut with a diamond knife to prepare a cross-sectional section of the resin particles. Then, the cut surface of the sample was stained with ruthenium tetroxide vapor, and then confirmed by observation with a transmission electron microscope. As a result of observing the cross section of the resin particles, it was confirmed that the resin particles have a configuration in which a plurality of domains of the low Tg (meth) acrylic acid ester resin are dispersed in the high Tg styrene resin as the base material.
Further, when the glass transition temperature Tg behavior of the dried resin particles was analyzed from -150 ° C by a differential scanning calorimeter (DSC) manufactured by Shimadzu Corporation, the glass was made of low Tg (meth) acrylic acid ester resin at -70 ° C. A transition was observed. In addition, a glass transition due to a high Tg styrene resin was observed at 53 ° C (glass transition temperature difference: 123 ° C).
(コア部用樹脂粒子分散液(A2)の調製)
アクリル酸2−エチルヘキシル600部の代わりにn−ブチルアクリレート600gを使用したこと以外は、コア部用樹脂粒子分散液(A1)と同様にして、体積平均粒径265nm、固形分量33%のコア部用樹脂粒子分散液(A2)を得た。
得られたコア部用樹脂粒子分散液の樹脂粒子について、コア部用樹脂粒子分散液(A1)と同様にして、樹脂粒子の断面観察したところ、樹脂粒子は、母材となる高Tgスチレン樹脂中に低Tg(メタ)アクリル酸エステル樹脂のドメインが複数分散されている構成であることが確認された。
また、乾燥した樹脂粒子について、−150℃から(株)島津製作所製示差走査熱量計(DSC)でガラス転移温度Tg挙動を分析すると、−55℃に低Tg(メタ)アクリル酸エステル樹脂によるガラス転移が観測された。また、53℃に高Tgスチレン樹脂によるガラス転移が観測された(ガラス転移温度差:108℃)。
(Preparation of resin particle dispersion liquid (A2) for core part)
Similar to the resin particle dispersion for the core (A1), except that 600 g of n-butyl acrylate was used instead of 600 parts of 2-ethylhexyl acrylate, the core had a volume average particle size of 265 nm and a solid content of 33%. Resin particle dispersion liquid (A2) for use was obtained.
Regarding the resin particles of the obtained core resin particle dispersion liquid, the cross-sectional observation of the resin particles was carried out in the same manner as in the core resin particle dispersion liquid (A1). It was confirmed that the configuration was such that a plurality of domains of the low Tg (meth) acrylic acid ester resin were dispersed therein.
Further, when the glass transition temperature Tg behavior of the dried resin particles was analyzed from -150 ° C by a differential scanning calorimeter (DSC) manufactured by Shimadzu Corporation, the glass with a low Tg (meth) acrylic acid ester resin was analyzed at -55 ° C. A transition was observed. In addition, a glass transition due to a high Tg styrene resin was observed at 53 ° C (glass transition temperature difference: 108 ° C).
(コア部用樹脂粒子分散液(A3)の調製)
アクリル酸2−エチルヘキシル600部の代わりにエチルアクリレート600gを使用したこと以外は、コア部用樹脂粒子分散液(A1)と同様にして、体積平均粒径 268 nm、固形分量33%のコア部用樹脂粒子分散液(A2)を得た。
得られたコア部用樹脂粒子分散液の樹脂粒子について、コア部用樹脂粒子分散液(A1)と同様にして、樹脂粒子の断面観察したところ、樹脂粒子は、母材となる高Tgスチレン樹脂中に低Tg(メタ)アクリル酸エステル樹脂のドメインが複数分散されている構成であることが確認された。
また、乾燥した樹脂粒子について、−150℃から(株)島津製作所製示差走査熱量計(DSC)でガラス転移温度Tg挙動を分析すると、−20℃に低Tg(メタ)アクリル酸エステル樹脂によるガラス転移が観測された。また、53℃に高Tgスチレン樹脂によるガラス転移が観測された(ガラス転移温度差:73℃)。
(Preparation of resin particle dispersion liquid (A3) for core part)
For core parts with a volume average particle size of 268 nm and a solid content of 33%, similar to the resin particle dispersion for core parts (A1), except that 600 g of ethyl acrylate was used instead of 600 parts of 2-ethylhexyl acrylate. A resin particle dispersion liquid (A2) was obtained.
Regarding the resin particles of the obtained core resin particle dispersion liquid, the cross-sectional observation of the resin particles was carried out in the same manner as in the core resin particle dispersion liquid (A1). It was confirmed that the configuration was such that a plurality of domains of the low Tg (meth) acrylic acid ester resin were dispersed therein.
Further, when the glass transition temperature Tg behavior of the dried resin particles was analyzed from -150 ° C by a differential scanning calorimeter (DSC) manufactured by Shimadzu Corporation, the glass with a low Tg (meth) acrylic acid ester resin was analyzed at -20 ° C. A transition was observed. In addition, a glass transition due to a high Tg styrene resin was observed at 53 ° C (glass transition temperature difference: 73 ° C).
(コア部用樹脂粒子分散液(A4)の調製)
・スチレン: 450部
・n−ブチルアクリレート: 135部
・アクリル酸: 12部
・ドデカンチオール: 9部
・アリルメタクリレート 20部
前記成分を混合溶解して溶液を調製した。
他方、アニオン性界面活性剤(ダウ・ケミカル社製、DOWFAX2A1)10部をイオン交換水250部に溶解し、前記溶液を加えてフラスコ中で分散し、乳化した(単量体乳化液A)。
さらに、同じくアニオン性界面活性剤(ダウ・ケミカル社製、DOWFAX2A1)1部を555部のイオン交換水に溶解し、重合用フラスコに仕込んだ。
重合用フラスコに還流管を設置し、窒素を注入しながら、ゆっくりと撹拌しながら、75℃まで重合用フラスコをウォーターバスで加熱し、保持した。
過硫酸アンモニウム9部をイオン交換水43部に溶解し、重合用フラスコ中に定量ポンプを介して、20分かけて滴下した後、単量体乳化液Aを、定量ポンプを介して200分かけて滴下した。
その後、撹拌を続けながら重合用フラスコを75℃に、3時間保持して1段階目の重合を終了した。これにより粒子の体積平均粒径が190nm、ガラス転移温度が58℃、重量平均分子量が33,000のコア部用樹脂粒子分散液(A1)前駆体が得られた。
次に、室温まで温度が低下した後、重合用フラスコにアクリル酸2−エチルヘキシル600部、イオン交換水850部を加え、ゆっくりと2時間撹拌した。その後、撹拌を続けながら70℃に昇温し、過硫酸アンモニウム4.5部をイオン交換水110部を定量ポンプを介して20分かけて滴下した。その後、撹拌を続けながら3時間保持して重合を終了した。以上工程を経て、体積平均粒径が260nm、重量平均分子量が180,000,固形分量33%のコア部用樹脂粒子分散液(A4)を得た。
得られたコア部用樹脂粒子分散液の樹脂粒子について、コア部用樹脂粒子分散液(A1)と同様にして、樹脂粒子の断面観察したところ、樹脂粒子は、母材となる高Tgスチレン樹脂中に低Tg(メタ)アクリル酸エステル樹脂のドメインが複数分散されている構成であることが確認された。
また、乾燥した樹脂粒子について、−150℃から(株)島津製作所製示差走査熱量計(DSC)でガラス転移温度Tg挙動を分析すると、−70℃に低Tg(メタ)アクリル酸エステル樹脂によるガラス転移が観測された。また、56℃に高Tgスチレン樹脂によるガラス転移が観測された(ガラス転移温度差:126℃)。
(Preparation of resin particle dispersion liquid (A4) for core part)
-Styrene: 450 parts-n-Butyl acrylate: 135 parts-Acrylic acid: 12 parts-Dodecane thiol: 9 parts-
On the other hand, 10 parts of anionic surfactant (DOWFAX2A1 manufactured by Dow Chemical Co., Ltd.) was dissolved in 250 parts of ion-exchanged water, the solution was added, dispersed in a flask, and emulsified (monomer emulsified liquid A).
Further, 1 part of the same anionic surfactant (DOWFAX2A1 manufactured by Dow Chemical Co., Ltd.) was dissolved in 555 parts of ion-exchanged water and charged into a polymerization flask.
A reflux tube was placed in the polymerization flask, and the polymerization flask was heated to 75 ° C. in a water bath and held while slowly stirring while injecting nitrogen.
After dissolving 9 parts of ammonium persulfate in 43 parts of ion-exchanged water and dropping it into a polymerization flask over 20 minutes via a metering pump, the monomeric emulsion A was added over 200 minutes via a metering pump. Dropped.
Then, the polymerization flask was held at 75 ° C. for 3 hours while continuing stirring to complete the first-stage polymerization. As a result, a resin particle dispersion (A1) precursor for the core portion having a volume average particle size of 190 nm, a glass transition temperature of 58 ° C., and a weight average molecular weight of 33,000 was obtained.
Next, after the temperature was lowered to room temperature, 600 parts of 2-ethylhexyl acrylate and 850 parts of ion-exchanged water were added to the polymerization flask, and the mixture was slowly stirred for 2 hours. Then, the temperature was raised to 70 ° C. while continuing stirring, and 4.5 parts of ammonium persulfate was added dropwise over 20 minutes via a metering pump with 110 parts of ion-exchanged water. Then, the polymerization was completed by holding for 3 hours while continuing stirring. Through the above steps, a resin particle dispersion liquid (A4) for a core portion having a volume average particle size of 260 nm, a weight average molecular weight of 180,000, and a solid content of 33% was obtained.
Regarding the resin particles of the obtained core resin particle dispersion liquid, the cross-sectional observation of the resin particles was carried out in the same manner as in the core resin particle dispersion liquid (A1). It was confirmed that the configuration was such that a plurality of domains of the low Tg (meth) acrylic acid ester resin were dispersed therein.
Further, when the glass transition temperature Tg behavior of the dried resin particles was analyzed from -150 ° C by a differential scanning calorimeter (DSC) manufactured by Shimadzu Corporation, the glass was made of low Tg (meth) acrylic acid ester resin at -70 ° C. A transition was observed. In addition, a glass transition due to a high Tg styrene resin was observed at 56 ° C (glass transition temperature difference: 126 ° C).
(コア部用樹脂粒子分散液(A5)の調製)
アクリル酸2−エチルヘキシル600部の代わりにアクリル酸2−エチルヘキシル600部及びアリルメタクリレート20部を使用したこと以外は、コア部用樹脂粒子分散液(A1)と同様にして、体積平均粒径250nm、固形分量33%のコア部用樹脂粒子分散液(A2)を得た。
得られたコア部用樹脂粒子分散液の樹脂粒子について、コア部用樹脂粒子分散液(A1)と同様にして、樹脂粒子の断面観察したところ、樹脂粒子は、母材となる高Tgスチレン樹脂中に低Tg(メタ)アクリル酸エステル樹脂のドメインが複数分散されている構成であることが確認された。
また、乾燥した樹脂粒子について、−150℃から(株)島津製作所製示差走査熱量計(DSC)でガラス転移温度Tg挙動を分析すると、−50℃に低Tg(メタ)アクリル酸エステル樹脂によるガラス転移が観測された。また、53℃に高Tgスチレン樹脂によるガラス転移が観測された(ガラス転移温度差:103℃)。
(Preparation of resin particle dispersion liquid (A5) for core part)
Similar to the resin particle dispersion for the core part (A1), the volume average particle size was 250 nm, except that 600 parts of 2-ethylhexyl acrylate and 20 parts of allyl methacrylate were used instead of 600 parts of 2-ethylhexyl acrylate. A resin particle dispersion liquid (A2) for a core portion having a solid content of 33% was obtained.
Regarding the resin particles of the obtained core resin particle dispersion liquid, the cross-sectional observation of the resin particles was carried out in the same manner as in the core resin particle dispersion liquid (A1). It was confirmed that the configuration was such that a plurality of domains of the low Tg (meth) acrylic acid ester resin were dispersed therein.
Further, when the glass transition temperature Tg behavior of the dried resin particles was analyzed from -150 ° C by a differential scanning calorimeter (DSC) manufactured by Shimadzu Corporation, the glass was made of a low Tg (meth) acrylic acid ester resin at -50 ° C. A transition was observed. In addition, a glass transition due to a high Tg styrene resin was observed at 53 ° C (glass transition temperature difference: 103 ° C).
<シェル部用樹脂粒子分散液の調製>
(シェル部用樹脂粒子分散液(B1)の調製)
・スチレン: 450部
・n−ブチルアクリレート: 135部
・アリルメタクリレート: 18部
・アクリル酸: 12部
・ドデカンチオール: 9部
前記成分を混合溶解して溶液を調製した。
他方、アニオン性界面活性剤(ダウ・ケミカル社製、DOWFAX2A1)10部をイオン交換水250部に溶解し、前記溶液を加えてフラスコ中で分散し、乳化した(単量体乳化液A)。
さらに、同じくアニオン性界面活性剤(ダウ・ケミカル社製、DOWFAX2A1)1部を555部のイオン交換水に溶解し、重合用フラスコに仕込んだ。
重合用フラスコに還流管を設置し、窒素を注入しながら、ゆっくりと撹拌しながら、75℃まで重合用フラスコをウォーターバスで加熱し、保持した。
過硫酸アンモニウム9部をイオン交換水43部に溶解し、重合用フラスコ中に定量ポンプを介して、20分かけて滴下した後、単量体乳化液Aを、定量ポンプを介して200分かけて滴下した。
その後、撹拌を続けながら重合用フラスコを75℃に、3時間保持して1段階目の重合を終了した。これにより粒子の体積平均粒径が190nm、ガラス転移温度が53℃、重量平均分子量が33,000、固形分量42%のシェル部用樹脂粒子分散液(B1)を得た。
<Preparation of resin particle dispersion for shell>
(Preparation of resin particle dispersion liquid (B1) for shell part)
-Styrene: 450 parts-n-Butyl acrylate: 135 parts-Allyl methacrylate: 18 parts-Acrylic acid: 12 parts-Dodecanethiol: 9 parts The above components were mixed and dissolved to prepare a solution.
On the other hand, 10 parts of anionic surfactant (DOWFAX2A1 manufactured by Dow Chemical Co., Ltd.) was dissolved in 250 parts of ion-exchanged water, the solution was added, dispersed in a flask, and emulsified (monomer emulsified liquid A).
Further, 1 part of the same anionic surfactant (DOWFAX2A1 manufactured by Dow Chemical Co., Ltd.) was dissolved in 555 parts of ion-exchanged water and charged into a polymerization flask.
A reflux tube was placed in the polymerization flask, and the polymerization flask was heated to 75 ° C. in a water bath and held while slowly stirring while injecting nitrogen.
After dissolving 9 parts of ammonium persulfate in 43 parts of ion-exchanged water and dropping it into a polymerization flask over 20 minutes via a metering pump, the monomeric emulsion A was added over 200 minutes via a metering pump. Dropped.
Then, the polymerization flask was held at 75 ° C. for 3 hours while continuing stirring to complete the first-stage polymerization. As a result, a resin particle dispersion liquid (B1) for a shell portion having a volume average particle size of 190 nm, a glass transition temperature of 53 ° C., a weight average molecular weight of 33,000, and a solid content of 42% was obtained.
(シェル部用樹脂粒子分散液(B2)の調製)
・スチレン: 450部
・n−ブチルアクリレート: 90部
・アクリル酸: 12部
・ドデカンチオール: 9部
前記成分を混合溶解して溶液を調製した。
他方、アニオン性界面活性剤(ダウ・ケミカル社製、DOWFAX2A1)10部をイオン交換水250部に溶解し、前記溶液を加えてフラスコ中で分散し、乳化した(単量体乳化液A)。
さらに、同じくアニオン性界面活性剤(ダウ・ケミカル社製、DOWFAX2A1)1部を555部のイオン交換水に溶解し、重合用フラスコに仕込んだ。
重合用フラスコに還流管を設置し、窒素を注入しながら、ゆっくりと撹拌しながら、75℃まで重合用フラスコをウォーターバスで加熱し、保持した。
過硫酸アンモニウム9部をイオン交換水43部に溶解し、重合用フラスコ中に定量ポンプを介して、20分かけて滴下した後、単量体乳化液Aを、定量ポンプを介して200分かけて滴下した。
その後、撹拌を続けながら重合用フラスコを75℃に、3時間保持して1段階目の重合を終了した。これにより粒子の体積平均粒径が190nm、ガラス転移温度が85℃、重量平均分子量が36,000、固形分量42%のシェル部用樹脂粒子分散液(B2)を得た。
(Preparation of resin particle dispersion liquid (B2) for shell part)
-Styrene: 450 parts-n-Butyl acrylate: 90 parts-Acrylic acid: 12 parts-Dodecanethiol: 9 parts The above components were mixed and dissolved to prepare a solution.
On the other hand, 10 parts of anionic surfactant (DOWFAX2A1 manufactured by Dow Chemical Co., Ltd.) was dissolved in 250 parts of ion-exchanged water, the solution was added, dispersed in a flask, and emulsified (monomer emulsified liquid A).
Further, 1 part of the same anionic surfactant (DOWFAX2A1 manufactured by Dow Chemical Co., Ltd.) was dissolved in 555 parts of ion-exchanged water and charged into a polymerization flask.
A reflux tube was placed in the polymerization flask, and the polymerization flask was heated to 75 ° C. in a water bath and held while slowly stirring while injecting nitrogen.
After dissolving 9 parts of ammonium persulfate in 43 parts of ion-exchanged water and dropping it into a polymerization flask over 20 minutes via a metering pump, the monomeric emulsion A was added over 200 minutes via a metering pump. Dropped.
Then, the polymerization flask was held at 75 ° C. for 3 hours while continuing stirring to complete the first-stage polymerization. As a result, a resin particle dispersion liquid (B2) for a shell portion having a volume average particle diameter of 190 nm, a glass transition temperature of 85 ° C., a weight average molecular weight of 36,000, and a solid content of 42% was obtained.
(シェル部用樹脂粒子分散液(B3)の調製)
アリルメタクリーレートを37部使用したこと以外はシェル部用樹脂粒子分散液(B1)と同様にして、体積平均粒径200nm、ガラス転移温度62℃、重量平均分子量Mw38000、固形分量42%のシェル部用樹脂粒子分散液(B3)を得た。
(Preparation of resin particle dispersion liquid (B3) for shell part)
A shell having a volume average particle size of 200 nm, a glass transition temperature of 62 ° C., a weight average molecular weight of Mw38000, and a solid content of 42% in the same manner as the resin particle dispersion liquid (B1) for the shell part except that 37 parts of allyl methacrylate was used. A resin particle dispersion liquid (B3) for parts was obtained.
(シェル部用樹脂粒子分散液(B4)の調製)
・スチレン: 450部
・n−ブチルアクリレート: 150部
・アクリル酸: 12部
・ドデカンチオール: 9部
前記成分を混合溶解して溶液を調製した。
他方、アニオン性界面活性剤(ダウ・ケミカル社製、DOWFAX2A1)10部をイオン交換水250部に溶解し、前記溶液を加えてフラスコ中で分散し、乳化した(単量体乳化液A)。
さらに、同じくアニオン性界面活性剤(ダウ・ケミカル社製、DOWFAX2A1)1部を555部のイオン交換水に溶解し、重合用フラスコに仕込んだ。
重合用フラスコに還流管を設置し、窒素を注入しながら、ゆっくりと撹拌しながら、75℃まで重合用フラスコをウォーターバスで加熱し、保持した。
過硫酸アンモニウム9部をイオン交換水43部に溶解し、重合用フラスコ中に定量ポンプを介して、20分かけて滴下した後、単量体乳化液Aを、定量ポンプを介して200分かけて滴下した。
その後、撹拌を続けながら重合用フラスコを75℃に、3時間保持して1段階目の重合を終了した。これにより粒子の体積平均粒径が190nm、ガラス転移温度が49℃、重量平均分子量が31,000、固形分量40%のシェル部用樹脂粒子分散液(B4)を得た。
(Preparation of resin particle dispersion liquid (B4) for shell part)
-Styrene: 450 parts-n-Butyl acrylate: 150 parts-Acrylic acid: 12 parts-Dodecane thiol: 9 parts The above components were mixed and dissolved to prepare a solution.
On the other hand, 10 parts of anionic surfactant (DOWFAX2A1 manufactured by Dow Chemical Co., Ltd.) was dissolved in 250 parts of ion-exchanged water, the solution was added, dispersed in a flask, and emulsified (monomer emulsified liquid A).
Further, 1 part of the same anionic surfactant (DOWFAX2A1 manufactured by Dow Chemical Co., Ltd.) was dissolved in 555 parts of ion-exchanged water and charged into a polymerization flask.
A reflux tube was placed in the polymerization flask, and the polymerization flask was heated to 75 ° C. in a water bath and held while slowly stirring while injecting nitrogen.
After dissolving 9 parts of ammonium persulfate in 43 parts of ion-exchanged water and dropping it into a polymerization flask over 20 minutes via a metering pump, the monomeric emulsion A was added over 200 minutes via a metering pump. Dropped.
Then, the polymerization flask was held at 75 ° C. for 3 hours while continuing stirring to complete the first-stage polymerization. As a result, a resin particle dispersion liquid (B4) for a shell portion having a volume average particle size of 190 nm, a glass transition temperature of 49 ° C., a weight average molecular weight of 31,000, and a solid content of 40% was obtained.
<着色剤粒子分散液の調製>
・シアン顔料: 1000部
(大日精化(株)製、Pigment Blue 15:3(銅フタロシアニン)
・アニオン性界面活性剤: 15部
(第一工業製薬(株)製、ネオゲンR)
・イオン交換水: 9000部
上記成分を混合し、高圧衝撃式分散機アルティマイザー((株)スギノマシン製、HJP30006)を用いて1時間分散して、着色剤(シアン顔料)を分散させてなる着色剤粒子分散液を調製した。着色剤粒子分散液における着色剤(シアン顔料)の体積平均粒径は160nm、固形分濃度は20%であった。
<Preparation of colorant particle dispersion>
-Cyan pigment: 1000 parts (manufactured by Dainichiseika Co., Ltd., Pigment Blue 15: 3 (copper phthalocyanine)
-Anionic surfactant: 15 parts (manufactured by Dai-ichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd., Neogen R)
-Ion-exchanged water: 9000 parts The above components are mixed and dispersed for 1 hour using a high-pressure impact disperser Ultimateizer (manufactured by Sugino Machine Limited, HJP30006) to disperse a colorant (cyan pigment). A colorant particle dispersion was prepared. The volume average particle size of the colorant (cyan pigment) in the colorant particle dispersion was 160 nm, and the solid content concentration was 20%.
<離型剤粒子分散液の調製>
・ポリエチレンワックス: 50部
(東洋アドレ(株)製、PW725、融解温度:100℃)
・アニオン性界面活性剤: 0.5部
(第一工業製薬(株)製、ネオゲンRK)
・イオン交換水: 200部
上記成分を混合して95℃に加熱し、ホモジナイザー(IKA社製、ウルトラタラックスT50)を用いて分散した。その後、マントンゴーリン高圧ホモジナイザ(ゴーリン社製)で分散処理し、離型剤を分散させてなる離型剤粒子分散液(固形分濃度:20%)を調製した。離型剤の体積平均粒径は230nmであった。
<Preparation of mold release agent particle dispersion>
-Polyethylene wax: 50 parts (manufactured by Toyo Adre Co., Ltd., PW725, melting temperature: 100 ° C)
-Anionic surfactant: 0.5 parts (manufactured by Dai-ichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd., Neogen RK)
-Ion-exchanged water: 200 parts The above components were mixed, heated to 95 ° C., and dispersed using a homogenizer (Ultratarax T50 manufactured by IKA). Then, it was dispersed with a manton gorin high-pressure homogenizer (manufactured by Gorlin) to prepare a release agent particle dispersion (solid content concentration: 20%) in which the release agent was dispersed. The volume average particle size of the release agent was 230 nm.
<実施例1>
・コア部用樹脂粒子分散液(A1): 504部
・着色剤粒子分散液: 63部
・イオン交換水: 710部
・アニオン性界面活性剤: 1部
(ダウケミカル社製、Dowfax2A1)
・酸化重合性化合物(亜麻仁油): 25部
コア部形成用材料として上記成分を、温度計、pH計、攪拌器を具備した3リットルの反応容器に入れ、温度25℃にて、1.0%硝酸を加えてpHを3.0にした後、ホモジナイザー(IKAジャパン(株)製:ウルトラタラクスT50)にて5,000rpmで分散しながら、調製した硫酸アルミニウム水溶液を23部添加して6分間分散した。
<Example 1>
-Resin particle dispersion for core (A1): 504 parts-Colorant particle dispersion: 63 parts-Ion-exchanged water: 710 parts-Anionic surfactant: 1 part (Dowfax2A1 manufactured by Dow Chemical Co., Ltd.)
-Oxidation-polymerizable compound (linseed oil): 25 parts As a material for forming the core part, the above components were placed in a 3 liter reaction vessel equipped with a thermometer, a pH meter and a stirrer, and 1.0 at a temperature of 25 ° C. After adding% nitric acid to adjust the pH to 3.0, add 23 parts of the prepared aluminum sulfate aqueous solution while dispersing at 5,000 rpm with a homogenizer (manufactured by IKA Japan Co., Ltd .: Ultratarax T50). Dispersed for minutes.
その後、反応容器に攪拌器、マントルヒーターを設置し、スラリーが充分に攪拌されるように攪拌器の回転数を調整しながら、温度40℃までは0.2℃/分の昇温速度、40℃を超えてからは0.05℃/分の昇温速度で昇温し、10分ごとにマルチサイザーII(アパーチャー径:50μm、コールター社製)にて粒径を測定した。体積平均粒径が5.0μmになったところで温度を保持し、シェル部形成用材料としてシェル部用樹脂粒子分散液(B1)170部を5分かけて投入した。30分間保持した後、1%水酸化ナトリウム水溶液を用いてpHを9.0にした。その後、5℃ごとにpHが9.0になるように同様にして調整しながら、昇温速度1℃/分で90℃まで昇温し、98℃で保持した。光学顕微鏡と走査電子顕微鏡(FE−SEM)にて粒子形状及び表面性を観察したところ、10.0時間目で粒子の合一が確認されたので、冷却水にて容器を30℃まで5分間かけて冷却した。 After that, a stirrer and a mantle heater are installed in the reaction vessel, and while adjusting the rotation speed of the stirrer so that the slurry is sufficiently agitated, the temperature rise rate is 0.2 ° C./min up to a temperature of 40 ° C., 40. After the temperature exceeded ° C., the temperature was raised at a heating rate of 0.05 ° C./min, and the particle size was measured every 10 minutes with a multisizer II (aperture diameter: 50 μm, manufactured by Coulter). The temperature was maintained when the volume average particle diameter reached 5.0 μm, and 170 parts of the resin particle dispersion liquid (B1) for the shell portion was added as a material for forming the shell portion over 5 minutes. After holding for 30 minutes, the pH was adjusted to 9.0 using a 1% aqueous sodium hydroxide solution. Then, while adjusting the pH to 9.0 at every 5 ° C., the temperature was raised to 90 ° C. at a heating rate of 1 ° C./min and maintained at 98 ° C. When the particle shape and surface properties were observed with an optical microscope and a scanning electron microscope (FE-SEM), the coalescence of the particles was confirmed at 10.0 hours, so the container was heated to 30 ° C. for 5 minutes with cooling water. It was cooled over.
冷却後のスラリーを、目開き15μmのナイロンメッシュに通過させ粗大粉を除去し、メッシュを通過したトナースラリーをアスピレータで減圧ろ過した。ろ紙上に残ったトナーを手でできるだけ細かく砕いて、温度30℃でトナー量の10倍のイオン交換水に投入し、30分間攪拌混合した。引き続き、アスピレータで減圧ろ過し、ろ紙上に残ったトナーを手でできるだけ細かく砕いて、温度30℃でトナー量の10倍のイオン交換水に投入し、30分間攪拌混合した後、再度アスピレータで減圧ろ過し、ろ液の電気伝導度を測定した。ろ液の電気伝導度が10μS/cm以下になるまでこの操作を繰り返し、トナーを洗浄した。洗浄されたトナーを湿式乾式整粒機(コーミル)で細かく砕いてから、35℃のオーブン中で36時間真空乾燥して、トナー粒子を得た。得られたトナー粒子は、体積平均粒径が5.8μmであった。 The cooled slurry was passed through a nylon mesh having an opening of 15 μm to remove coarse powder, and the toner slurry that had passed through the mesh was filtered under reduced pressure with an ejector. The toner remaining on the filter paper was crushed as finely as possible by hand, poured into ion-exchanged water at a temperature of 30 ° C., which was 10 times the amount of the toner, and stirred and mixed for 30 minutes. Subsequently, the toner is filtered under reduced pressure with an ejector, the toner remaining on the filter paper is crushed as finely as possible by hand, poured into ion-exchanged water at a temperature of 30 ° C., which is 10 times the amount of toner, stirred and mixed for 30 minutes, and then the pressure is reduced again with an ejector. It was filtered and the electrical conductivity of the filtrate was measured. This operation was repeated until the electrical conductivity of the filtrate became 10 μS / cm or less, and the toner was washed. The washed toner was finely crushed with a wet dry granulator (comil) and then vacuum dried in an oven at 35 ° C. for 36 hours to obtain toner particles. The obtained toner particles had a volume average particle size of 5.8 μm.
次に、得られたトナー粒子100部に対して、疎水性シリカ(日本アエロジル株式会社製、RY50)1.5部を加え、サンプルミルを用いて13000rpmで30秒間混合した。その後、目開き45μmの振動篩いで篩分して、実施例1のトナーを得た。 Next, 1.5 parts of hydrophobic silica (RY50 manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.) was added to 100 parts of the obtained toner particles, and the mixture was mixed at 13000 rpm for 30 seconds using a sample mill. Then, the toner was sieved with a vibrating sieve having a mesh size of 45 μm to obtain the toner of Example 1.
<実施例2〜11、比較例1>
表1に従って、コア形成用材料(コア部用樹脂粒子、酸化重合性化合物)、シェル形成用材料(シェル部形成用樹脂粒子分散液)の種類及び部数を変更した以外は、実施例1のトナーと同様の方法で、各々、各例のトナーを得た。
<Examples 2 to 11, Comparative Example 1>
The toner of Example 1 except that the type and number of core-forming materials (core resin particles, oxidatively polymerizable compound) and shell-forming material (shell-forming resin particle dispersion) were changed according to Table 1. Toners of each example were obtained in the same manner as in the above.
<測定>
各例で得られたトナーについて、海島構造の有無、島部の長径、シェル層の厚さを既述の方法に従って測定した。
なお、実施例のトナーは、高Tgスチレン樹脂を含む海部と低Tg(メタ)アクリル酸エステル樹脂を含む島部とで構成された海島構造が確認された。
<Measurement>
For the toners obtained in each example, the presence or absence of a sea-island structure, the major axis of the island portion, and the thickness of the shell layer were measured according to the methods described above.
It was confirmed that the toner of the example had a sea-island structure composed of a sea part containing a high Tg styrene resin and an island part containing a low Tg (meth) acrylic acid ester resin.
<評価>
(現像剤の作製)
各例のトナー36部とキャリア414部とを、2リットルのVブレンダーに入れ、20分間攪拌し、その後212μmで篩分して、各々、各例の現像剤を作製した。ただし、キャリアは、下記樹脂被覆キャリアを使用した。
<Evaluation>
(Preparation of developer)
36 parts of the toner and 414 parts of the carrier of each example were placed in a 2 liter V blender, stirred for 20 minutes, and then sieved at 212 μm to prepare a developer for each example. However, the following resin-coated carrier was used as the carrier.
−樹脂被覆キャリアの調製−
・Mn−Mg−Sr系フェライト粒子(平均粒径40μm):100部
・トルエン:14部
・ポリメタクリル酸メチル:2.0部
・カーボンブラック(VXC72:キャボット製):0.12部
フェライト粒子を除く上記成分及びガラスビーズ(φ1mm、トルエンと同量)を、関西ペイント株式会社製サンドミルを用いて1200rpmで30分間攪拌し、樹脂被覆層形成用溶液を得た。更に、この樹脂被覆層形成用溶液とフェライト粒子とを真空脱気型ニーダーに入れ、減圧し、トルエンを留去して乾燥することにより、樹脂被覆キャリアを調製した。
-Preparation of resin-coated carrier-
-Mn-Mg-Sr-based ferrite particles (average particle size 40 μm): 100 parts-Toluene: 14 parts-Polymethyl methacrylate: 2.0 parts-Carbon black (VXC72: manufactured by Cabot): 0.12 parts Ferrite particles The above components and glass beads (φ1 mm, the same amount as toluene) to be removed were stirred at 1200 rpm for 30 minutes using a sand mill manufactured by Kansai Paint Co., Ltd. to obtain a resin coating layer forming solution. Further, the resin coating layer forming solution and the ferrite particles were placed in a vacuum degassing type kneader, depressurized, and toluene was distilled off and dried to prepare a resin coating carrier.
(評価機の準備)
各例の現像剤を、富士ゼロックス社製のDocuPrintC2425改造機の現像装置に収容した。この改造機は、最大定着圧力が、5MPa(50kgf/cm2)となるように2ロール型の定着機を改造し、プロセススピードを180mm/secに調整した。なお、改造機は、定着装置に加熱源を有していない。また、感光体上の転写残トナーのクリーニングするブラシクリーナーを設けた。
この改造機を評価機として使用し、次の評価を実施した。その結果を表1に示す。
(Preparation of evaluation machine)
The developer of each example was housed in the developing apparatus of the DocuPrint C2425 modified machine manufactured by Fuji Xerox Co., Ltd. In this modified machine, the 2-roll type fixing machine was modified so that the maximum fixing pressure was 5 MPa (50 kgf / cm 2 ), and the process speed was adjusted to 180 mm / sec. The modified machine does not have a heating source in the fixing device. In addition, a brush cleaner for cleaning the transfer residual toner on the photoconductor was provided.
This modified machine was used as an evaluation machine, and the following evaluation was carried out. The results are shown in Table 1.
(トナーの変形の評価)
評価機を用い、A4サイズC2紙を使用し、ベタ画像時の単位面積当たりトナー重量4mg/cm2、画像濃度100%のベタ画像を通紙し、100枚の連続プリントを行った。その後、現像剤を採取して、走査型電子顕微鏡(SEM)にてトナー粒子の形状を観察し、未使用のトナー粒子と比較して官能評価した。そして、トナーの変形について、次の評価基準で評価した。
−評価基準−
A: 未使用のトナーと比べて5%未満に形状の変化が認められた。
B: 5%以上20%以下のトナーに形状の変化または潰れが見られる。
C: 20%を越えるトナーに形状の変化または潰れが見られる。実使用上許容できない。
(Evaluation of toner deformation)
Using an evaluation machine, A4 size C2 paper was used, and a solid image having a toner weight of 4 mg / cm 2 per unit area at the time of a solid image and an image density of 100% was passed through, and 100 sheets were continuously printed. Then, the developer was collected, the shape of the toner particles was observed with a scanning electron microscope (SEM), and the toner particles were compared with the unused toner particles for sensory evaluation. Then, the deformation of the toner was evaluated according to the following evaluation criteria.
-Evaluation criteria-
A: A change in shape was observed in less than 5% compared to the unused toner.
B: Shape change or crushing is observed in the toner of 5% or more and 20% or less.
C: Shape change or crushing is observed in toner exceeding 20%. Unacceptable in actual use.
(圧力定着性の評価)
評価機を用い、A4サイズC2紙を使用し、ベタ画像時の単位面積当たりトナー重量4mg/cm2、画像濃度100%のベタ画像を通紙し、100枚の連続プリントを行った。その後、布摺擦を行い、分光濃度計(X−Rite)を用いて摺擦前後での画像濃度を測定した。画像濃度比が1.0に近いほど定着強度が強く、圧力定着性に優れることを示す。そして、圧力定着性について、次の評価基準で評価した。
−評価基準−
A: 画像濃度比が0.9以上
B: 画像濃度比が0.8以上0.9未満
C: 画像濃度比が0.7以上0.8未満
D: 画像濃度比が0.7未満。実使用上許容できない。
(Evaluation of pressure fixability)
Using an evaluation machine, A4 size C2 paper was used, and a solid image having a toner weight of 4 mg / cm 2 per unit area at the time of a solid image and an image density of 100% was passed through, and 100 sheets were continuously printed. Then, cloth rubbing was performed, and the image density before and after rubbing was measured using a spectroscopic densitometer (X-Rite). The closer the image density ratio is to 1.0, the stronger the fixing strength and the better the pressure fixing property. Then, the pressure fixability was evaluated according to the following evaluation criteria.
-Evaluation criteria-
A: Image density ratio is 0.9 or more and B: Image density ratio is 0.8 or more and less than 0.9 C: Image density ratio is 0.7 or more and less than 0.8 D: Image density ratio is less than 0.7. Unacceptable in actual use.
(ペンオフセット(定着画像の裏移り)の評価)
評価機を用い、高温環境下(温度40℃、湿度50%RHの環境下)、画像濃度50%のベタ画像を連続してA4サイズの用紙(坪量52g/m2の薄紙)の片面に1枚出力した。画像が形成されたA4紙の画像形成面に、他のA4紙を重ねた。そして、その重ねた状態で、他のA4紙の表面に、鉛筆を使用して、文字(ABC)を描いた。
その後、他のA4紙と画像が形成されたA4紙とを剥離した後、他のA4紙の裏面を観察し、ペンオフセットについて、次の評価基準で評価した。
−評価基準−
A:定着画像の裏移りが確認されず、良好な画像を得ている。
B:鉛筆で描いた線に沿って部分的に軽微な定着画像の裏移りは発生するが、画像欠損はなく、良好な画像を得ている。
C:鉛筆で描いた線に沿った全体に軽微な定着画像の裏移りが発生しているが、画像欠損はなく、実使用上許容できる。
D:鉛筆で描いた線に沿った全体に定着画像の裏移りが発生し、実使用上許容できない。
(Evaluation of pen offset (set-off of fixed image))
Using an evaluation machine, a solid image with an image density of 50% is continuously printed on one side of A4 size paper (thin paper with a basis weight of 52 g / m 2) under a high temperature environment (temperature 40 ° C., humidity 50% RH environment). One sheet was output. Another A4 paper was superposed on the image forming surface of the A4 paper on which the image was formed. Then, in the stacked state, characters (ABC) were drawn on the surface of another A4 paper using a pencil.
Then, after peeling off the other A4 paper and the A4 paper on which the image was formed, the back surface of the other A4 paper was observed, and the pen offset was evaluated according to the following evaluation criteria.
-Evaluation criteria-
A: No set-off of the fixed image was confirmed, and a good image was obtained.
B: A slight set-off of the fixed image occurs along the line drawn with a pencil, but there is no image defect and a good image is obtained.
C: There is a slight set-off of the fixed image along the line drawn with a pencil, but there is no image defect and it is acceptable in actual use.
D: Set-off of the fixed image occurs along the entire line drawn with a pencil, which is unacceptable in actual use.
以下、各例の詳細を、表1〜表2に一覧にして示す。なお、表1〜表2において、略称等については、以下の通りである。 The details of each example are listed below in Tables 1 and 2. In Tables 1 and 2, the abbreviations and the like are as follows.
−備考の欄−
・高Tg−Allyl:高Tgスチレン樹脂がアリル基を有している。括弧内の数値は、樹脂に対するアリル基の含有量(mmol%)を示す。
・低Tg−Allyl:低Tg(メタ)アクリル酸エステル樹脂がアリル基を有している。括弧内の数値は、樹脂に対するアリル基の含有量(mmol%)を示す。
・Allyl:シェル層の樹脂がアリル基を有している。括弧内の数値は、樹脂に対するアリル基の含有量(mmol%)を示す。
-Remarks column-
-High Tg-Allyl: The high Tg styrene resin has an allyl group. The numerical value in parentheses indicates the content (mmol%) of the allyl group with respect to the resin.
-Low Tg-Allyl: The low Tg (meth) acrylic acid ester resin has an allyl group. The numerical value in parentheses indicates the content (mmol%) of the allyl group with respect to the resin.
-Allyl: The resin of the shell layer has an allyl group. The numerical value in parentheses indicates the content (mmol%) of the allyl group with respect to the resin.
−酸化重合性化合物の欄−
・OPC1:亜麻仁油
・OPC2:ベニバナ油
・OPC3:ウルシオール
・OPC4:カルダノール
なお、酸化重合性化合物の欄の括弧内の数値は、トナー粒子に対する酸化重合性化合物の含有量(質量%)を示す。
-Column of oxidatively polymerizable compounds-
-OPC1: Linseed oil-OPC2: Safflower oil-OPC3: Urushiol-OPC4: Cardanol The numerical values in parentheses in the column of oxidatively polymerizable compounds indicate the content (mass%) of the oxidatively polymerizable compound with respect to the toner particles. ..
上記結果から、本実施例では、比較例に比べ、ペンオフセットが抑えられていることがわかる。
また、本実施例は、トナーの変形も抑えられ、圧力定着性も良好であることもわかる。
また、アリル基を有する樹脂を適用した実施例は、他の実施例に比べ、ペンオフセットが抑えられることがわかる。
From the above results, it can be seen that the pen offset is suppressed in this embodiment as compared with the comparative example.
Further, it can be seen that in this embodiment, the deformation of the toner is suppressed and the pressure fixability is also good.
Further, it can be seen that the pen offset can be suppressed in the example in which the resin having an allyl group is applied as compared with the other examples.
1Y、1M、1C、1K 感光体(像保持体の一例)
2Y、2M、2C、2K 帯電ロール(帯電手段の一例)
3 露光装置(静電荷像形成手段の一例)
3Y、3M、3C、3K レーザ光線
4Y、4M、4C、4K 現像装置(現像手段の一例)
5Y、5M、5C、5K 一次転写ロール(一次転写手段の一例)
6Y、6M、6C、6K 感光体クリーニング装置(クリーニング手段の一例)
8Y、8M、8C、8K トナーカートリッジ
10Y、10M、10C、10K 画像形成ユニット
20 中間転写ベルト(中間転写体の一例)
22 駆動ロール
24 支持ロール
26 二次転写ロール(二次転写手段の一例)
30 中間転写体クリーニング装置
107 感光体(像保持体の一例)
108 帯電ロール(帯電手段の一例)
109 露光装置(静電荷像形成手段の一例)
111 現像装置(現像手段の一例)
112 転写装置(転写手段の一例)
113 感光体クリーニング装置(クリーニング手段の一例)
115 定着装置(定着手段の一例)
116 取り付けレール
118 露光のための開口部
117 筐体
200 プロセスカートリッジ
300 記録紙(記録媒体の一例)
P 記録紙(記録媒体の一例)
1Y, 1M, 1C, 1K photoconductor (example of image holder)
2Y, 2M, 2C, 2K charging roll (an example of charging means)
3 Exposure device (an example of electrostatic charge image forming means)
3Y, 3M, 3C,
5Y, 5M, 5C, 5K primary transfer roll (example of primary transfer means)
6Y, 6M, 6C, 6K Photoreceptor cleaning device (an example of cleaning means)
8Y, 8M, 8C,
22
30 Intermediate transfer
108 Charging roll (an example of charging means)
109 Exposure device (an example of electrostatic charge image forming means)
111 Developing equipment (an example of developing means)
112 Transfer device (an example of transfer means)
113 Photoreceptor cleaning device (an example of cleaning means)
115 Fixing device (an example of fixing means)
116
P Recording paper (an example of recording medium)
Claims (11)
該スチレン樹脂を含む海部と該(メタ)アクリル酸エステル樹脂を含む島部とで構成された海島構造を有し、
該スチレン樹脂よりも該(メタ)アクリル酸エステル樹脂のガラス転移温度が30℃以上低く、
該スチレン樹脂、及び該(メタ)アクリル酸エステル系樹脂の少なくとも一方の樹脂が、アリル基を有する単量体を使用した樹脂である静電荷像現像用圧力定着トナー。 Contains styrene resin, (meth) acrylic acid ester resin and oxidatively polymerizable compounds
It has a sea-island structure composed of a sea part containing the styrene resin and an island part containing the (meth) acrylic acid ester resin.
The glass transition temperature of the (meth) acrylic acid ester resin is 30 ° C. or higher lower than that of the styrene resin.
A pressure fixing toner for static charge image development in which at least one of the styrene resin and the (meth) acrylic acid ester resin is a resin using a monomer having an allyl group.
前記コア部を被覆し、ガラス転移温度が50℃以上の樹脂を含む被覆層と、
を有する請求項1又は請求項2に記載の静電荷像現像用圧力定着トナー。 A core portion containing the styrene resin, the (meth) acrylic acid ester resin, and the oxidatively polymerizable compound and having the sea-island structure, and the core portion.
A coating layer that covers the core portion and contains a resin having a glass transition temperature of 50 ° C. or higher,
The pressure fixing toner for developing an electrostatic charge image according to claim 1 or 2.
画像形成装置に着脱されるトナーカートリッジ。 The pressure fixing toner for developing an electrostatic charge image according to any one of claims 1 to 6 is accommodated.
A toner cartridge that is attached to and detached from the image forming device.
画像形成装置に着脱されるプロセスカートリッジ。 A developing means for accommodating the electrostatic charge image developing agent according to claim 7 and developing the electrostatic charge image formed on the surface of the image holder as a toner image by the electrostatic charge image developing agent is provided.
A process cartridge that is attached to and detached from the image forming device.
前記像保持体の表面を帯電する帯電手段と、
帯電した前記像保持体の表面に静電荷像を形成する静電荷像形成手段と、
請求項7に記載の静電荷像現像剤を収容し、前記静電荷像現像剤により、前記像保持体の表面に形成された静電荷像をトナー画像として現像する現像手段と、
前記像保持体の表面に形成されたトナー画像を記録媒体の表面に転写する転写手段と、
前記記録媒体の表面に転写されたトナー画像を定着する定着手段と、
を備える画像形成装置。 Image holder and
A charging means for charging the surface of the image holder and
An electrostatic charge image forming means for forming an electrostatic charge image on the surface of the charged image holder, and
A developing means for accommodating the electrostatic charge image developer according to claim 7 and developing the electrostatic charge image formed on the surface of the image holder as a toner image by the electrostatic image developer.
A transfer means for transferring a toner image formed on the surface of the image holder to the surface of a recording medium, and
A fixing means for fixing the toner image transferred to the surface of the recording medium, and
An image forming apparatus comprising.
帯電した前記像保持体の表面に静電荷像を形成する静電荷像形成工程と、
請求項7に記載の静電荷像現像剤により、前記像保持体の表面に形成された静電荷像をトナー画像として現像する現像工程と、
前記像保持体の表面に形成されたトナー画像を記録媒体の表面に転写する転写工程と、
前記記録媒体の表面に転写されたトナー画像を定着する定着工程と、
を有する画像形成方法。
The charging process that charges the surface of the image holder,
A static charge image forming step of forming a static charge image on the surface of the charged image holder, and
A developing step of developing an electrostatic charge image formed on the surface of the image holder as a toner image by using the electrostatic charge image developer according to claim 7.
A transfer step of transferring a toner image formed on the surface of the image holder to the surface of a recording medium, and
A fixing step of fixing the toner image transferred to the surface of the recording medium, and
An image forming method having.
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