JP7023762B2 - Toner and toner manufacturing method - Google Patents
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Description
本発明は、電子写真法に用いるトナー及びトナーの製造方法に関する。 The present invention relates to a toner used in an electrophotographic method and a method for producing the toner.
近年、プリンタや複写機は、高画質・高耐久性が求められ、特にプリンタでは小型化・軽量化が広く求められている。
プリンタはネットワークを介して、多人数で使用するネットワークプリンタや、SOHO等で使用される個人用プリンタなど、様々なビジネスシーンに適応しなければならない。また、オフィスやSOHO環境においては、プロセスカートリッジのハンドリングの良さが強く望まれている。よって、プリンタの省スペース化、すなわち小型化や軽量化への要求が強い。
プリンタの小型化や軽量化に関しては、主に定着装置の小型化とプロセスカートリッジの小型化が有効である。特に、プロセスカートリッジはプリンタの容積の大部分を占めており、プロセスカートリッジの小型化がプリンタの小型化に大きく貢献できる。プロセスカートリッジ小型化に関しては、現像装置やクリーニング装置の小型化が有効である。
電子写真の現像方式には二成分現像方式や一成分現像方式があるが、現像装置の小型化に着目すると一成分現像方式が適している。これは、キャリア等の部材を使用しないためである。また、現像装置の小型化には現像効率や転写効率の良い真球状のトナーが、現像容器に収納するトナーが少なくて済むので、適していると言える。
In recent years, printers and copiers are required to have high image quality and high durability, and in particular, printers are widely required to be smaller and lighter.
The printer must be adapted to various business situations such as a network printer used by a large number of people and a personal printer used in SOHO or the like via a network. Further, in an office or SOHO environment, good handling of the process cartridge is strongly desired. Therefore, there is a strong demand for space saving, that is, miniaturization and weight reduction of the printer.
Regarding the miniaturization and weight reduction of the printer, it is mainly effective to miniaturize the fixing device and the process cartridge. In particular, the process cartridge occupies most of the volume of the printer, and the miniaturization of the process cartridge can greatly contribute to the miniaturization of the printer. Regarding the miniaturization of the process cartridge, it is effective to miniaturize the developing device and the cleaning device.
There are two-component development method and one-component development method as the development method of electrophotographic, but the one-component development method is suitable when focusing on the miniaturization of the developing apparatus. This is because members such as carriers are not used. Further, it can be said that spherical toner having good development efficiency and transfer efficiency is suitable for miniaturization of the developing apparatus because less toner is stored in the developing container.
また、クリーニング装置に着目すると、転写残トナーの少ない真球状のトナーを用いると、クリーニング容器に回収される廃トナーが少なくなるので、クリーニング装置の小型化にも真球状のトナーが適していると言える。
しかし、真球状のトナーを用いたクリーニングに関しては、特有の課題も存在する。
真球状のトナーは、その形状ゆえにクリーニング部でのすり抜けが発生しやすく、常温常湿下でもクリーニング不良が顕著となりやすい。通常、クリーニング部、特にエッジの先端部では、トナー粒子表面に付着させていた添加剤が蓄積され、トナーのすり抜けを防止する阻止層を形成している。また、その阻止層のすぐ手前側(上流側)には転写残トナーが集積した滞留層が形成されている。真球状のトナーと感光体との付着力が大きくなってしまうと、滞留層のトナーが阻止層を破壊し、破壊した部分からトナーがすり抜けてしまい、クリーニング不良が発生してしまう。
Focusing on the cleaning device, if a spherical toner with a small amount of residual transfer toner is used, the amount of waste toner collected in the cleaning container is reduced, so that the spherical toner is also suitable for downsizing the cleaning device. I can say.
However, there are also unique problems with cleaning using spherical toner.
Due to the shape of the spherical toner, it is easy for it to slip through in the cleaning section, and cleaning defects are likely to be noticeable even under normal temperature and humidity. Usually, in the cleaning portion, particularly at the tip of the edge, the additive adhering to the surface of the toner particles is accumulated to form a blocking layer for preventing the toner from slipping through. Further, a retention layer in which the transfer residual toner is accumulated is formed on the immediate front side (upstream side) of the blocking layer. When the adhesive force between the spherical toner and the photoconductor becomes large, the toner in the retention layer destroys the blocking layer, and the toner slips through the destroyed portion, resulting in poor cleaning.
これに対し、真球状のトナーと感光体との静電的付着力を小さくするため、有機無機複合微粒子によりトナー粒子表面に凸部を形成するという提案がなされている(例えば特許文献1)。
また、真球状のトナーと感光体の付着力を小さくするためには、トナーの疎水化度を上げることも一つの手段である。トナーの疎水化度は、低融点のモノエステルワックを含有させて上げることも可能である。真球状のトナーであり、且つ低融点のモノエステルワックスを含有するトナーの提案も数多くなされている(特許文献2等)。
On the other hand, in order to reduce the electrostatic adhesion between the spherical toner and the photoconductor, it has been proposed to form a convex portion on the surface of the toner particles by using organic-inorganic composite fine particles (for example, Patent Document 1).
Further, in order to reduce the adhesive force between the spherical toner and the photoconductor, it is one of the means to increase the degree of hydrophobicity of the toner. The degree of hydrophobicity of the toner can be increased by adding a monoester wack having a low melting point. Many proposals have been made for toners that are spherical toners and contain monoester waxes having a low melting point (Patent Document 2 and the like).
特許文献1の発明では、現像効率、転写効率を向上し、トナーと感光体の付着を更に小さくすることに一定の効果は見受けられるものの、高いレベルでの現像性、転写性、クリーニング性の両立を図るという点で、未だ検討の余地がある。また、特許文献2においても、高いレベルでの現像性、転写性、クリーニング性の両立を図るという点で、未だ検討の余地がある。
本発明の目的は、様々な環境下において良好な現像性及び転写性を有し、且つクリーニング性の良好なトナー及び該トナーの製造方法を得ることにある。
In the invention of Patent Document 1, although a certain effect can be seen in improving the developing efficiency and the transfer efficiency and further reducing the adhesion between the toner and the photoconductor, both the developability, the transferability and the cleaning property at a high level are compatible. There is still room for consideration in terms of trying to achieve this. Further, in Patent Document 2, there is still room for study in terms of achieving both developability, transferability, and cleaning property at a high level.
An object of the present invention is to obtain a toner having good developability and transferability under various environments and having good cleaning property, and a method for producing the toner.
本発明は、結着樹脂、着色剤、及び結晶性材料を含有するトナー粒子を有するトナーであって、
該結晶性材料が、モノエステル化合物を含有し、
該トナー粒子の個数平均粒径、粒度分布、及び真密度から得られる理論表面積をA(m2/g)とし、BET法によって測定されるトナー粒子の比表面積をB(m2/g)としたとき、該A及び該Bが下記式(1)を満たし、
1.00≦B/A≦1.15 ・・・(1)
該トナーのポリカーボネート平板との付着力F(nN)が、下記式(2)を満たす
15.0≦F≦45.0 ・・・(2)
ことを特徴とするトナーに関する。
The present invention is a toner having toner particles containing a binder resin, a colorant, and a crystalline material.
The crystalline material contains a monoester compound and
The theoretical surface area obtained from the number average particle size, particle size distribution, and true density of the toner particles is A (m 2 / g), and the specific surface area of the toner particles measured by the BET method is B (m 2 / g). Then, the A and the B satisfy the following formula (1), and the following formula (1) is satisfied.
1.00 ≦ B / A ≦ 1.15 ・ ・ ・ (1)
The adhesive force F (nN) of the toner with the polycarbonate flat plate satisfies the following formula (2).
15.0 ≤ F ≤ 45.0 ... (2)
It relates to a toner characterized by that.
本発明により、様々な環境下において良好な現像性及び転写性を有し、且つクリーニング性の良好なトナー及び該トナーの製造方法を得ることができる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY According to the present invention, it is possible to obtain a toner having good developability and transferability under various environments and having good cleaning property, and a method for producing the toner.
本発明において、数値範囲を表す「○○以上××以下」や「○○~××」の記載は、特に断りのない限り、端点である下限及び上限を含む数値範囲を意味する。
以下、本発明を実施するための形態を詳細に説明する。
本発明は、結着樹脂、着色剤、及び結晶性材料を含有するトナー粒子を有するトナーであって、
該トナー粒子の個数平均粒径、粒度分布、及び真密度から得られる理論表面積をA(m2/g)とし、
BET法によって測定されるトナー粒子の比表面積をB(m2/g)としたとき、
該A及びBが下記式(1)を満たし、
1.00≦B/A≦1.15 ・・・(1)
該トナーのポリカーボネート平板との付着力F(nN)が、下記式(2)を満たすことを特徴とするトナーである。
15.0≦F≦45.0 ・・・(2)
In the present invention, the description of "○○ or more and XX or less" and "○○ to XX" indicating a numerical range means a numerical range including a lower limit and an upper limit which are end points, unless otherwise specified.
Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described in detail.
The present invention is a toner having toner particles containing a binder resin, a colorant, and a crystalline material.
The theoretical surface area obtained from the number average particle size, particle size distribution, and true density of the toner particles is A (m 2 / g).
When the specific surface area of the toner particles measured by the BET method is B (m 2 / g),
The A and B satisfy the following formula (1),
1.00 ≦ B / A ≦ 1.15 ・ ・ ・ (1)
The toner is characterized in that the adhesive force F (nN) of the toner with the polycarbonate flat plate satisfies the following formula (2).
15.0 ≤ F ≤ 45.0 ... (2)
本発明では、B/Aの値(以下、表面凹凸指数B/Aと記す)が、1.00以上1.15以下である。好ましくは1.05以上1.15以下であり、より好ましくは1.05以上1.10以下である。
この表面凹凸指数B/Aは、真球状で且つトナー粒子表面に凹凸が無い滑らかな状態である場合に、限りなく1.00に近づく値である。表面凹凸指数B/Aがこの範囲にあることで、現像工程では現像効率が高く、帯電量分布のばらつきも最も小さくなることで、帯電不良等で生じる白地部にトナーが現像されてしまう現象(以下、カブリと記す)が発
生しにくくなる。また、転写工程では転写効率が高く、転写残トナーが最も少なくなり、クリーナー容器内への廃トナー量を軽微にできる。
In the present invention, the value of B / A (hereinafter referred to as surface unevenness index B / A) is 1.00 or more and 1.15 or less. It is preferably 1.05 or more and 1.15 or less, and more preferably 1.05 or more and 1.10 or less.
This surface unevenness index B / A is a value that approaches 1.00 as much as possible when the toner particles are in a smooth state with no irregularities on the surface of the toner particles. When the surface unevenness index B / A is in this range, the development efficiency is high in the developing process, and the variation in the charge amount distribution is also the smallest, so that the toner is developed on the white background caused by poor charging or the like (a phenomenon). Hereinafter referred to as fog) is less likely to occur. Further, in the transfer step, the transfer efficiency is high, the amount of toner remaining on the transfer is the smallest, and the amount of waste toner in the cleaner container can be reduced.
さらに、本発明のトナーは、ポリカーボネート平板との付着力Fが、15.0nN以上45.0nN以下である。ポリカーボネート平板は、感光体の代表的な表層を模したものであり、従来用いられている感光体の表層材料に変更した場合でも相関があることを確認している。この付着力Fがこの範囲にあることで、クリーニング部でのトナーの滞留層が、感光体に追従して阻止層に突入し、阻止層を破壊することを抑制できる。一方、滞留層の動きが過剰となり阻止層を破壊することもなく、トナーすり抜けを効果的に防止できる。 Further, the toner of the present invention has an adhesive force F with a polycarbonate flat plate of 15.0 nN or more and 45.0 nN or less. The polycarbonate flat plate imitates the typical surface layer of the photoconductor, and it has been confirmed that there is a correlation even when the surface layer material of the photoconductor is changed to the conventionally used photoconductor. When the adhesive force F is in this range, it is possible to prevent the toner retention layer in the cleaning portion from rushing into the blocking layer following the photoconductor and destroying the blocking layer. On the other hand, the movement of the retention layer becomes excessive and the blocking layer is not destroyed, so that the toner can be effectively prevented from slipping through.
表面凹凸指数B/Aが、1.15を超える場合は、現像工程や転写工程で初期は現像効率、転写効率ともに良好であっても、耐久使用後ではカブリが発生しやすく転写残濃度が低下しやすい。
表面凹凸指数B/Aは、トナー製造時の造粒条件により制御できる。具体的には後述する。
When the surface unevenness index B / A exceeds 1.15, even if both the development efficiency and the transfer efficiency are good at the initial stage in the developing process and the transfer process, fog is likely to occur after durable use and the transfer residual concentration decreases. It's easy to do.
The surface unevenness index B / A can be controlled by the granulation conditions at the time of toner production. Specifically, it will be described later.
付着力Fが15.0nN未満の場合は、クリーニング部でのトナーの滞留層の動きが過剰となり、阻止層を破壊する場合があり、トナーすり抜けが発生しやすくなる。
一方、付着力Fが45.0nNを超える場合は、クリーニング部でのトナーの滞留層が、感光体に追従して阻止層に突入し、阻止層を破壊する場合があり、トナーすり抜けが発生しやすくなる。
付着力Fは、好ましくは18nN以上40nN以下である。付着力Fは、結晶性材料の種類や含有量、及び結晶性材料のトナー中の存在状態の制御、例えば急冷条件やアニール条件により制御できる。
When the adhesive force F is less than 15.0 nN, the movement of the toner retention layer in the cleaning portion becomes excessive, the blocking layer may be destroyed, and the toner slips out easily.
On the other hand, when the adhesive force F exceeds 45.0 nN, the toner retention layer in the cleaning portion may follow the photoconductor and enter the blocking layer, destroying the blocking layer, and toner slipping out occurs. It will be easier.
The adhesive force F is preferably 18 nN or more and 40 nN or less. The adhesive force F can be controlled by controlling the type and content of the crystalline material and the state of existence of the crystalline material in the toner, for example, quenching conditions and annealing conditions.
次に、本発明のトナーの材料や製造方法に関して説明する。
まず、トナー粒子及びトナーについて説明する。
トナー粒子の製造には、公知の乾式法、乳化重合法、溶解懸濁法、懸濁重合法等いずれの製造方法も使用可能である。クリーナーレスシステムにおいては、トナーは真球状であることが好ましいため、乾式法においては熱球形化処理等の表面改質処理を行うことが好ましく、重合法においては懸濁重合法が好ましい。特に好ましくは、水系媒体中で、結着樹脂を生成しうる重合性単量体、着色剤、結晶性材料及び必要に応じてその他の添加剤を含む重合性単量体組成物を造粒し、該重合性単量体組成物に含まれる重合性単量体を重合させトナー粒子を形成する懸濁重合法である。
Next, the toner material and the manufacturing method of the present invention will be described.
First, toner particles and toner will be described.
For the production of the toner particles, any known production method such as a dry method, an emulsion polymerization method, a dissolution suspension method, and a suspension polymerization method can be used. In a cleanerless system, it is preferable that the toner is spherical, so that it is preferable to perform a surface modification treatment such as a thermal spheroidization treatment in the dry method, and a suspension polymerization method is preferable in the polymerization method. Particularly preferably, in an aqueous medium, a polymerizable monomer composition containing a polymerizable monomer, a colorant, a crystalline material and, if necessary, other additives capable of producing a binder resin is granulated. , A suspension polymerization method for forming toner particles by polymerizing a polymerizable monomer contained in the polymerizable monomer composition.
以下、懸濁重合法について説明する。
重合性単量体としては、ラジカル重合が可能なビニル系モノマーが好ましい。例えば、単官能性モノマー又は多官能性モノマーを使用することができる
単官能性モノマーとしては、スチレン;α-メチルスチレン、β-メチルスチレン、ο-メチルスチレン、m-メチルスチレン、p-メチルスチレン、p-メトキシスチレン、p-フェニルスチレンのようなスチレン誘導体;メチルアクリレート、エチルアクリレート、n-プロピルアクリレート、iso-プロピルアクリレート、n-ブチルアクリレート、ジブチルフォスフェートエチルアクリレート、2-ベンゾイルオキシエチルアクリレートのようなアクリル系重合性単量体;メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、ジブチルフォスフェートエチルメタクリレートのようなメタクリル系重合性単量体;メチレン脂肪族モノカルボン酸エステル;酢酸ビニル、プロピオン酸ビニルのようなビニルエステル;ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル、ビニルイソブチルエーテルのようなビニルエーテル;ビニルメチルケトン、ビニルヘキシルケトン、ビニルイソプロピルケトンのようなビニルケトンが挙げられる。
重合性単量体は、上記の中でも、スチレン又はスチレン誘導体を含むことが好ましい。
Hereinafter, the suspension polymerization method will be described.
As the polymerizable monomer, a vinyl-based monomer capable of radical polymerization is preferable. For example, a monofunctional monomer or a polyfunctional monomer can be used. As the monofunctional monomer, styrene; α-methylstyrene, β-methylstyrene, ο-methylstyrene, m-methylstyrene, p-methylstyrene. , P-methoxystyrene, styrene derivatives such as p-phenylstyrene; methyl acrylate, ethyl acrylate, n-propyl acrylate, iso-propyl acrylate, n-butyl acrylate, dibutyl phosphate ethyl acrylate, 2-benzoyloxyethyl acrylate Acrylate-based polymerizable monomers such as; methacrylic-based polymerizable monomers such as methyl methacrylate, ethyl methacrylate, dibutyl phosphate ethyl methacrylate; methylene aliphatic monocarboxylic acid esters; vinyl acetate, vinyl such as vinyl propionate. Esters; vinyl ethers such as vinyl methyl ethers, vinyl ethyl ethers, vinyl isobutyl ethers; vinyl ketones such as vinyl methyl ketones, vinyl hexyl ketones, vinyl isopropyl ketones.
Among the above, the polymerizable monomer preferably contains styrene or a styrene derivative.
多官能性モノマーとしては、ジエチレングリコールジアクリレート、トリエチレングリコールジアクリレート、テトラエチレングリコールジアクリレート、ポリエチレングリコールジアクリレート、テトラメチロールメタンテトラメタクリレート、ジビニルベンゼン、ジビニルエーテル等が挙げられる。
単官能性モノマーを単独であるいは2種以上組み合わせて、又は単官能性モノマーと多官能性モノマーを組み合わせて使用してもよい。多官能性モノマーは架橋剤として使用することも可能である。
Examples of the polyfunctional monomer include diethylene glycol diacrylate, triethylene glycol diacrylate, tetraethylene glycol diacrylate, polyethylene glycol diacrylate, tetramethylolmethanetetramethacrylate, divinylbenzene, and divinyl ether.
The monofunctional monomer may be used alone or in combination of two or more, or the monofunctional monomer and the polyfunctional monomer may be used in combination. The polyfunctional monomer can also be used as a cross-linking agent.
懸濁重合法には重合開始剤を使用してもよい。重合開始剤としては、油溶性開始剤及び/又は水溶性開始剤が用いられる。好ましくは、重合反応時の反応温度における半減期が0.5~30時間のものである。また重合性単量体100質量部に対し0.5~20質量部の添加量で重合反応を行うと、通常、分子量1万~10万の間に極大値を有する重合体が得られ、適当な強度と溶融特性を有するトナー粒子を得ることができるため好ましい。
重合開始剤としては、以下の、2,2’-アゾビス-(2,4-ジメチルバレロニトリル)、2,2’-アゾビスイソブチロニトリル、1,1’-アゾビス(シクロヘキサン-1-カルボニトリル)、2,2’-アゾビス-4-メトキシ-2,4-ジメチルバレロニトリル、アゾビスイソブチロニトリルなどのアゾ系またはジアゾ系重合開始剤;ベンゾイルパーオキサイド、t-ブチルパーオキシ2-エチルヘキサノエート、t-ブチルパーオキシピバレート、t-ブチルパーオキシイソブチレート、t-ブチルパーオキシネオデカノエート、メチルエチルケトンパーオキサイド、ジイソプロピルパーオキシカーボネート、クメンヒドロパーオキサイド、2,4-ジクロロベンゾイルパーオキサイド、ラウロイルパーオキサイドなどの過酸化物系重合開始剤等が例示できる。
重合性単量体の重合度を制御するために、公知の連鎖移動剤、重合禁止剤等を更に添加し用いることも可能である。
A polymerization initiator may be used in the suspension polymerization method. As the polymerization initiator, an oil-soluble initiator and / or a water-soluble initiator is used. Preferably, the half-life at the reaction temperature during the polymerization reaction is 0.5 to 30 hours. Further, when the polymerization reaction is carried out with an addition amount of 0.5 to 20 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polymerizable monomer, a polymer having a maximum value between 10,000 and 100,000 in molecular weight is usually obtained, which is appropriate. It is preferable because toner particles having a high strength and melting characteristics can be obtained.
Examples of the polymerization initiator include the following 2,2'-azobis- (2,4-dimethylvaleronitrile), 2,2'-azobisisobutyronitrile, and 1,1'-azobis (cyclohexane-1-carbo). Azo-based or diazo-based polymerization initiators such as nitrile), 2,2'-azobis-4-methoxy-2,4-dimethylvaleronitrile, azobisisobutyronitrile; benzoyl peroxide, t-butylperoxy 2- Ethylhexanoate, t-butylperoxypivalate, t-butylperoxyisobutyrate, t-butylperoxyneodecanoate, methylethylketone peroxide, diisopropylperoxycarbonate, cumenehydroperoxide, 2,4- Examples thereof include peroxide-based polymerization initiators such as dichlorobenzoyl peroxide and lauroyl peroxide.
In order to control the degree of polymerization of the polymerizable monomer, it is also possible to further add and use a known chain transfer agent, polymerization inhibitor and the like.
トナー粒子は、ポリエステル樹脂を含有してもよい。懸濁重合法の場合、重合性単量体組成物にポリエステル樹脂を含有させることができる。好ましくは非晶性ポリエステル樹脂である。
ポリエステル樹脂は、例えば2価の酸成分及び2価のアルコール成分の縮重合により得ることができる。
2価の酸成分としては、以下のジカルボン酸又はその誘導体が上げられる。フタル酸、テレフタル酸、イソフタル酸、無水フタル酸のようなベンゼンジカルボン酸類又はその無水物又はその低級アルキルエステル;コハク酸、アジピン酸、セバシン酸、アゼライン酸のようなアルキルジカルボン酸類又はその無水物又はその低級アルキルエステル;n-ドデセニルコハク酸、n-ドデシルコハク酸のようなアルケニルコハク酸類もしくはアルキルコハク酸類、又はその無水物又はその低級アルキルエステル;フマル酸、マレイン酸、シトラコン酸、イタコン酸のような不飽和ジカルボン酸類又はその無水物又はその低級アルキルエステル。
2価のアルコール成分としては、以下のものが挙げられる。エチレングリコール、ポリエチレングリコール、1,2-プロパンジオール、1,3-プロパンジオール、1,6-ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、1,4-シクロヘキサンジメタノール(CHDM)、水素化ビスフェノールA、式(1)で表されるビスフェノール及びその誘導体:
The toner particles may contain a polyester resin. In the case of the suspension polymerization method, the polyester resin can be contained in the polymerizable monomer composition. Amorphous polyester resin is preferable.
The polyester resin can be obtained, for example, by polycondensation of a divalent acid component and a divalent alcohol component.
Examples of the divalent acid component include the following dicarboxylic acids or derivatives thereof. Benzenedicarboxylic acids such as phthalic acid, terephthalic acid, isophthalic acid, phthalic anhydride or its anhydrides or lower alkyl esters thereof; alkyldicarboxylic acids such as succinic acid, adipic acid, sebacic acid, azelaic acid or its anhydrides or The lower alkyl ester; an alkenyl succinic acid or an alkyl succinic acid such as n-dodecenyl succinic acid, n-dodecyl succinic acid, or an anhydride thereof or a lower alkyl ester thereof; such as fumaric acid, maleic acid, citraconic acid, itaconic acid. Unsaturated dicarboxylic acids or anhydrides thereof or lower alkyl esters thereof.
Examples of the divalent alcohol component include the following. Ethylene glycol, polyethylene glycol, 1,2-propanediol, 1,3-propanediol, 1,6-hexanediol, neopentyl glycol, 1,4-cyclohexanedimethanol (CHDM), hydride bisphenol A, formula (1) ) And its derivatives:
(式中、Rはエチレン又はプロピレン基であり、x、yはそれぞれ0以上の整数であり、かつ、x+yの平均値は0~10である。)
ポリエステル樹脂は、上述の2価の酸成分及び2価のアルコール成分以外に、1価のカルボン酸化合物、1価のアルコール化合物、3価以上のカルボン酸化合物、及び3価以上のアルコール化合物から選択される少なくとも一つを構成成分として含有してもよい。
1価のカルボン酸化合物としては、安息香酸、p-メチル安息香酸等の炭素数30以下の芳香族カルボン酸や、ステアリン酸、ベヘン酸等の炭素数30以下の脂肪族カルボン酸等が挙げられる。
また、1価のアルコール化合物としては、ベンジルアルコール等の炭素数30以下の芳香族アルコールや、ラウリルアルコール、セチルアルコール、ステアリルアルコール、ベへニルアルコール等の炭素数30以下の脂肪族アルコール等が挙げられる。
(In the formula, R is an ethylene or propylene group, x and y are integers of 0 or more, respectively, and the average value of x + y is 0 to 10.)
The polyester resin is selected from a monovalent carboxylic acid compound, a monovalent alcohol compound, a trivalent or higher carboxylic acid compound, and a trivalent or higher alcohol compound in addition to the above-mentioned divalent acid component and divalent alcohol component. At least one of the above may be contained as a constituent component.
Examples of the monovalent carboxylic acid compound include aromatic carboxylic acids having 30 or less carbon atoms such as benzoic acid and p-methylbenzoic acid, and aliphatic carboxylic acids having 30 or less carbon atoms such as stearic acid and behenic acid. ..
Examples of the monohydric alcohol compound include aromatic alcohols having 30 or less carbon atoms such as benzyl alcohol, and fatty alcohols having 30 or less carbon atoms such as lauryl alcohol, cetyl alcohol, stearyl alcohol, and behenyl alcohol. Be done.
3価以上のカルボン酸化合物としては、特に制限されないが、トリメリット酸、無水トリメリット酸、ピロメリット酸等が挙げられる。
また、3価以上のアルコール化合物としては、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、グリセリン等が挙げられる。
ポリエステル樹脂の製造方法については、特に制限されるもではなく、公知の方法を用いることができる。
トナー粒子中のポリエステル樹脂(好ましくは非晶性ポリエステル樹脂)の含有量は、好ましくは0.5~10質量%である。
The carboxylic acid compound having a trivalent or higher valence is not particularly limited, and examples thereof include trimellitic acid, trimellitic anhydride, and pyromellitic acid.
Examples of the trihydric or higher alcohol compound include trimethylolpropane, pentaerythritol, and glycerin.
The method for producing the polyester resin is not particularly limited, and a known method can be used.
The content of the polyester resin (preferably amorphous polyester resin) in the toner particles is preferably 0.5 to 10% by mass.
結晶性材料は、特に制限されないが結晶性ポリエステルを含有することが好ましい。なお、結晶性材料とは、示差走査熱量分析において明確な融点を示す材料をいう。
結晶性ポリエステルの原料モノマーに用いられるアルコール成分としては、結晶性を高める観点から、炭素数6以上18以下の脂肪族ジオールを用いることが好ましい。定着性及び耐熱安定性の観点から、炭素数6以上12以下の脂肪族ジオールがより好ましい。
脂肪族ジオールとしては、1,6-ヘキサンジオール、1,7-ヘプタンジオール、1,8-オクタンジオール、1,9-ノナンジオール、1,10-デカンジオール、1,11-ウンデカンジオール、1,12-ドデカンジオール等が挙げられる。脂肪族ジオールの含有量は、結晶性ポリエステルの結晶性をより高める観点から、アルコール成分中に80.0モル%以上100.0モル%以下含有されることが好ましい。
The crystalline material is not particularly limited, but preferably contains a crystalline polyester. The crystalline material means a material showing a clear melting point in differential scanning calorimetry.
As the alcohol component used in the raw material monomer of the crystalline polyester, it is preferable to use an aliphatic diol having 6 or more and 18 or less carbon atoms from the viewpoint of enhancing crystallinity. From the viewpoint of fixability and heat stability, an aliphatic diol having 6 or more and 12 or less carbon atoms is more preferable.
Aliphatic diols include 1,6-hexanediol, 1,7-heptanediol, 1,8-octanediol, 1,9-nonanediol, 1,10-decanediol, 1,11-undecanediol, and 1, Examples thereof include 12-dodecanediol. The content of the aliphatic diol is preferably 80.0 mol% or more and 100.0 mol% or less in the alcohol component from the viewpoint of further enhancing the crystallinity of the crystalline polyester.
結晶性ポリエステルを得るためのアルコール成分としては、上記の脂肪族ジオール以外の多価アルコール成分を含有していてもよい。例えば、2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)プロパンのポリオキシプロピレン付加物、2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)プロパンのポリオキシエチレン付加物等を含む上記式(1)で表されるビスフェノールAのアルキレンオキサイド付加物等の芳香族ジオール;グリセリン、ペンタエリスリトール、トリメチロールプロパン等の3価以上のアルコールが挙げられる。 As the alcohol component for obtaining the crystalline polyester, a polyhydric alcohol component other than the above-mentioned aliphatic diol may be contained. For example, it is represented by the above formula (1) containing a polyoxypropylene adduct of 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane, a polyoxyethylene adduct of 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane, and the like. Aromatic diols such as alkylene oxide adducts of bisphenol A; trihydric or higher alcohols such as glycerin, pentaerythritol and trimethylolpropane.
結晶性ポリエステル樹脂の原料モノマーに用いられるカルボン酸成分としては、炭素数6以上18以下の脂肪族ジカルボン酸化合物を用いることが好ましい。トナーの定着性及び耐熱安定性の観点から、炭素数6以上12以下の脂肪族ジカルボン酸化合物がより好ましい。
脂肪族ジカルボン酸化合物としては、オクタン二酸、ノナン二酸、デカン二酸、ウンデ
カン二酸、ドデカン二酸等が挙げられる。炭素数6以上18以下の脂肪族ジカルボン酸化合物の含有量は、カルボン酸成分中に80.0モル%以上100.0モル%以下含有されることが好ましい。
As the carboxylic acid component used in the raw material monomer of the crystalline polyester resin, it is preferable to use an aliphatic dicarboxylic acid compound having 6 to 18 carbon atoms. From the viewpoint of toner fixability and heat stability, an aliphatic dicarboxylic acid compound having 6 or more and 12 or less carbon atoms is more preferable.
Examples of the aliphatic dicarboxylic acid compound include octanedioic acid, nonanedioic acid, decanedioic acid, undecanedioic acid, and dodecanedioic acid. The content of the aliphatic dicarboxylic acid compound having 6 or more and 18 or less carbon atoms is preferably 80.0 mol% or more and 100.0 mol% or less in the carboxylic acid component.
結晶性ポリエステルを得るためのカルボン酸成分としては、上記脂肪族ジカルボン酸化合物以外のカルボン酸成分を含有していてもよい。例えば、芳香族ジカルボン酸化合物、3価以上の芳香族多価カルボン酸化合物等が挙げられるが、特にこれらに限定されるものではない。芳香族ジカルボン酸化合物には、芳香族ジカルボン酸誘導体も含まれる。
芳香族ジカルボン酸化合物の具体例としては、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸等の芳香族ジカルボン酸及びこれらの酸の無水物、並びにそれらのアルキル(炭素数1以上3以下)エステルが好ましく挙げられる。該アルキルエステル中のアルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基及びイソプロピル基が挙げられる。
3価以上の多価カルボン酸化合物としては、1,2,4-ベンゼントリカルボン酸(トリメリット酸)、2,5,7-ナフタレントリカルボン酸、ピロメリット酸等の芳香族カルボン酸、及びこれらの酸無水物、アルキル(炭素数1以上3以下)エステル等の誘導体が挙げられる。
結晶性ポリエステルの含有量は、結着樹脂100質量部に対して、好ましくは0.5~10質量部であり、より好ましくは0.5~7質量部である。
The carboxylic acid component for obtaining the crystalline polyester may contain a carboxylic acid component other than the above-mentioned aliphatic dicarboxylic acid compound. For example, an aromatic dicarboxylic acid compound, a trivalent or higher aromatic polyvalent carboxylic acid compound, and the like can be mentioned, but the present invention is not particularly limited thereto. Aromatic dicarboxylic acid compounds also include aromatic dicarboxylic acid derivatives.
Specific examples of the aromatic dicarboxylic acid compound include aromatic dicarboxylic acids such as phthalic acid, isophthalic acid and terephthalic acid, anhydrides of these acids, and alkyl (1 to 3 carbon atoms) esters thereof. .. Examples of the alkyl group in the alkyl ester include a methyl group, an ethyl group, a propyl group and an isopropyl group.
Examples of the trivalent or higher polyvalent carboxylic acid compound include aromatic carboxylic acids such as 1,2,4-benzenetricarboxylic acid (trimellitic acid), 2,5,7-naphthalenetricarboxylic acid and pyromellitic acid, and these. Examples thereof include derivatives such as acid anhydrides and alkyl (1 or more and 3 or less carbon atoms) esters.
The content of the crystalline polyester is preferably 0.5 to 10 parts by mass, and more preferably 0.5 to 7 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the binder resin.
結晶性材料は、ワックスを含有してもよい。
ワックスとしては、離型性の高さの観点から、低分子量ポリエチレン、低分子量ポリプロピレン、マイクロクリスタリンワックス、パラフィンワックスのような炭化水素系ワックス、及び脂肪酸エステルが好ましい。必要に応じて、二種以上のワックスを併用してもかまわない。
The crystalline material may contain wax.
As the wax, hydrocarbon waxes such as low molecular weight polyethylene, low molecular weight polypropylene, microcrystalline wax, paraffin wax, and fatty acid esters are preferable from the viewpoint of high releasability. If necessary, two or more kinds of wax may be used together.
ワックスとしては、具体的には以下のものが挙げられる。ビスコール(登録商標)330-P、550-P、660-P、TS-200(三洋化成工業社)、ハイワックス400P、200P、100P、410P、420P、320P、220P、210P、110P(三井化学社)、サゾールH1、H2、C80、C105、C77(シューマン・サゾール社)、HNP-1、HNP-3、HNP-9、HNP-10、HNP-11、HNP-12(日本精鑞株式会社)、ユニリン(登録商標)350、425、550、700、ユニシッド(登録商標)350、425、550、700(東洋アドレ株式会社)、木ろう、蜜ろう、ライスワックス、キャンデリラワックス、カルナバワックス(株式会社セラリカNODA)。
本発明においては、脂肪酸エステルを主成分とするワックス(以下、エステルワックス)を離型剤として使用すると、結着樹脂を可塑しやすく低温定着性を向上させやすい。さらに、特定の製造方法において、微小ドメインを形成しやすいとともに、本発明の好適な形状に制御しやすいため、好ましい。
Specific examples of the wax include the following. Viscol (registered trademark) 330-P, 550-P, 660-P, TS-200 (Sanyo Kasei Kogyo Co., Ltd.), High Wax 400P, 200P, 100P, 410P, 420P, 320P, 220P, 210P, 110P (Mitsui Chemicals Co., Ltd.) ), Sazole H1, H2, C80, C105, C77 (Schumann Sazole), HNP-1, HNP-3, HNP-9, HNP-10, HNP-11, HNP-12 (Nippon Seikan Co., Ltd.), Unilin (registered trademark) 350, 425, 550, 700, Unisid (registered trademark) 350, 425, 550, 700 (Toyo Adre Co., Ltd.), wood wax, beeswax, rice wax, candelilla wax, carnauba wax (Co., Ltd.) Ceralica NODA).
In the present invention, when a wax containing a fatty acid ester as a main component (hereinafter referred to as ester wax) is used as a mold release agent, the binder resin is easily plasticized and the low temperature fixability is easily improved. Further, in a specific production method, it is preferable because it is easy to form a microdomain and it is easy to control it into a suitable shape of the present invention.
本発明において、結晶性材料がモノエステル化合物を含有することが好ましい。モノエステル化合物は、1分子中に含まれるエステル基の数が一つであるエステル化合物を意味する。
該モノエステル化合物の融点が60℃以上72℃以下であることが好ましい。融点が上述の範囲の場合、トナーの低温定着性を効果的に向上することが可能である。また、トナーの疎水化度を所定の範囲に制御しやすくなり、また、付着力Fを制御しやすくなる。
In the present invention, it is preferable that the crystalline material contains a monoester compound. The monoester compound means an ester compound in which the number of ester groups contained in one molecule is one.
The melting point of the monoester compound is preferably 60 ° C. or higher and 72 ° C. or lower. When the melting point is in the above range, it is possible to effectively improve the low temperature fixability of the toner. Further, it becomes easy to control the degree of hydrophobicity of the toner within a predetermined range, and it becomes easy to control the adhesive force F.
モノエステル化合物に用いることのできる脂肪族アルコールは、例えば以下のものが挙げられる。1-ヘキサノール、1-ヘプタノール、1-オクタノール、1-ノナノール、1-デカノール、ウンデシルアルコール、ラウリルアルコール、ミリスチルアルコール、1-ヘキサデカノール、ステアリルアルコール、アラキジルアルコール、ベヘニルアルコ
ール、リグノセリルアルコール。
一方、脂肪族カルボン酸の例としては、ペンタン酸、ヘキサン酸、ヘプタン酸、オクタン酸、ノナン酸、デカン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、アラキジン酸、ベヘン酸、リグノセリン酸が挙げられる。
該モノエステル化合物の1分子の炭素数は36以上42以下であることが好ましい。炭素数が36以上のモノエステル化合物は、比較的長鎖のアルキル鎖を有するため、ラメラ構造の電気伝導度が高くなりやすい。また、炭素数が42以下のモノエステル化合物であれば、トナーが熱を受けた際に、モノエステル化合物が結着樹脂を十分に可塑しやすい。
Examples of the aliphatic alcohol that can be used for the monoester compound include the following. 1-hexanol, 1-heptanol, 1-octanol, 1-nonanol, 1-decanol, undecyl alcohol, lauryl alcohol, myristyl alcohol, 1-hexadecanol, stearyl alcohol, arachidyl alcohol, behenyl alcohol, lignoceryl alcohol.
On the other hand, examples of aliphatic carboxylic acids include pentanoic acid, hexanoic acid, heptanic acid, octanoic acid, nonanoic acid, decanoic acid, lauric acid, myristic acid, palmitic acid, stearic acid, arachidic acid, behenic acid and lignoceric acid. Can be mentioned.
The carbon number of one molecule of the monoester compound is preferably 36 or more and 42 or less. Since the monoester compound having 36 or more carbon atoms has a relatively long alkyl chain, the electric conductivity of the lamellar structure tends to be high. Further, if the monoester compound has 42 or less carbon atoms, the monoester compound easily sufficiently plasticizes the binder resin when the toner receives heat.
モノエステル化合物としては、炭素数6~24の脂肪族アルコールと長鎖カルボン酸の縮合物や、炭素数4~24の脂肪族カルボン酸と長鎖アルコールの縮合物が使用できる。ここで、長鎖カルボン酸や長鎖アルコールは、任意のものが使用できるが、上記融点を満たし得る組み合わせが好ましい。
モノエステル化合物の含有量は、結着樹脂100質量部に対して、好ましくは1~30質量部であり、より好ましくは2~25質量部である。
As the monoester compound, a condensate of an aliphatic alcohol having 6 to 24 carbon atoms and a long-chain carboxylic acid, or a condensate of an aliphatic carboxylic acid having 4 to 24 carbon atoms and a long-chain alcohol can be used. Here, any long-chain carboxylic acid or long-chain alcohol can be used, but a combination capable of satisfying the above melting point is preferable.
The content of the monoester compound is preferably 1 to 30 parts by mass, and more preferably 2 to 25 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the binder resin.
トナーの示差走査熱量測定DSCにより、一度180℃まで昇温した後降温する過程で得られるDSC曲線において、同条件の測定で得られる上記モノエステル化合物単体の最大発熱ピーク温度±5℃の領域の発熱量をCとし、該最大発熱ピーク温度+5℃以上該最大発熱ピーク温度+15℃以下の領域の発熱量をDとしたとき、D/Cが0.5以上4.0以下であることが好ましい。より好ましくは0.5以上3.5以下である。D/Cは、モノエステル化合物の種類や含有量、及びトナー製造時の急冷条件やアニール条件により制御できる。
D/Cが上記範囲であることは、トナー中のモノエステル化合物と結着樹脂との結晶化がある程度で制御されていることを示す。
D/Cが0.5以上であると、モノエステル化合物が結着樹脂とともに適度に結晶化しているため良好な定着性が得られる。D/Cが4.0を超えると、トナーの熱的強度が良好になり、現像安定性、特に耐久性が向上する。
In the DSC curve obtained in the process of raising the temperature to 180 ° C and then lowering the temperature by the differential scanning calorimetry DSC of the toner, the maximum exothermic peak temperature of the monoester compound alone obtained by the measurement under the same conditions is in the region of ± 5 ° C. When the calorific value is C and the calorific value in the region of the maximum heat generation peak temperature + 5 ° C. or higher and the maximum heat generation peak temperature + 15 ° C. or lower is D, the D / C is preferably 0.5 or more and 4.0 or less. .. More preferably, it is 0.5 or more and 3.5 or less. The D / C can be controlled by the type and content of the monoester compound, and the quenching conditions and annealing conditions at the time of toner production.
The fact that the D / C is in the above range indicates that the crystallization of the monoester compound in the toner and the binder resin is controlled to some extent.
When the D / C is 0.5 or more, the monoester compound is appropriately crystallized together with the binder resin, so that good fixability can be obtained. When the D / C exceeds 4.0, the thermal strength of the toner becomes good, and the development stability, particularly the durability, is improved.
透過型電子顕微鏡により観察されるトナー粒子断面において、該結晶性材料の微小ドメインが存在し、該微小ドメインの長径の個数平均値が、50nm以上350nm以下であることが好ましく、100nm以上300nm以下であることがより好ましい。該微小ドメインの長径は、結晶性材料の種類や含有量、及びトナー製造時の急冷条件やアニール条件により制御できる。
該微小ドメインの長径の個数平均値が50nm以上であると、トナー中の結晶性材料の結晶化量が適切であり、トナーとしての熱的強度が高くなり現像安定性、特に耐久性が良好になる。一方、350nm以下であると、ドメインのトナー粒子表面への露出を抑制でき、帯電性やその他部材への融着を抑制できる。
トナー粒子断面に結晶性材料を観察しやすいように染色処理を行い、その断面の透過型電子顕微鏡TEM観察により確認したラメラ構造を有した領域を結晶性材料のドメインとする。さらにドメインの長径が10nm以上1000nm以下であるドメインを、本発明において微小ドメインと呼ぶ。また、ドメインの長径が1000nmを超えるドメインを、大ドメインと呼ぶ。なお、微小ドメインの詳細な測定方法は後述する。
In the cross section of the toner particles observed by a transmission electron microscope, microdomains of the crystalline material are present, and the number average value of the major axis of the microdomains is preferably 50 nm or more and 350 nm or less, preferably 100 nm or more and 300 nm or less. It is more preferable to have. The major axis of the microdomain can be controlled by the type and content of the crystalline material, and the quenching conditions and annealing conditions at the time of toner production.
When the number average value of the major axis of the microdomain is 50 nm or more, the amount of crystallization of the crystalline material in the toner is appropriate, the thermal strength as the toner is high, and the development stability, especially the durability is good. Become. On the other hand, when it is 350 nm or less, the exposure of the domain to the surface of the toner particles can be suppressed, and the chargeability and fusion to other members can be suppressed.
The cross section of the toner particles is dyed so that the crystalline material can be easily observed, and the region having the lamellar structure confirmed by the transmission electron microscope TEM observation of the cross section is defined as the domain of the crystalline material. Further, a domain having a domain major axis of 10 nm or more and 1000 nm or less is referred to as a microdomain in the present invention. Further, a domain having a major axis of more than 1000 nm is called a large domain. The detailed measurement method of the micro domain will be described later.
該微小ドメイン形成を制御する観点から、結晶性材料が炭化水素ワックスを含有することが好ましい。
炭化水素ワックスは、直鎖状の炭化水素鎖部分が積み重なる形で結晶化することが知られており、パラフィンワックス、フィッシャートロプシュワックスなどが挙げられる。
懸濁重合法では、炭化水素ワックスはトナー粒子の中心付近に大ドメインを形成しやすくなる。このため、微小ドメインをトナー粒子の表面近傍に局所的に偏在させやすくなる
。
炭化水素ワックスの含有量は、結着樹脂100質量部に対して、0.5~20質量部が好ましく、1~15質量部がより好ましい。
From the viewpoint of controlling the formation of the microdomain, it is preferable that the crystalline material contains a hydrocarbon wax.
Hydrocarbon wax is known to crystallize in the form of stacked linear hydrocarbon chain portions, and examples thereof include paraffin wax and Fischer-Tropsch wax.
In the suspension polymerization method, the hydrocarbon wax tends to form a large domain near the center of the toner particles. Therefore, the minute domains are likely to be locally unevenly distributed near the surface of the toner particles.
The content of the hydrocarbon wax is preferably 0.5 to 20 parts by mass, more preferably 1 to 15 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the binder resin.
結晶性材料の含有量は、結着樹脂100質量部に対して、5質量部以上45質量部以下が好ましく、15質量部以上35質量部以下がより好ましい。 The content of the crystalline material is preferably 5 parts by mass or more and 45 parts by mass or less, and more preferably 15 parts by mass or more and 35 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the binder resin.
トナー粒子は、メタノール濡れ性試験による疎水化度が、25~60メタノール質量%であることが好ましく、35~60メタノール質量%であることがより好ましい。
上記範囲であると、トナーと感光体との付着力が最適な範囲に制御され、クリーニング部でのトナーすり抜け、阻止層の破壊が抑制される。
The degree of hydrophobicity of the toner particles in the methanol wettability test is preferably 25 to 60% by mass of methanol, and more preferably 35 to 60% by mass of methanol.
Within the above range, the adhesive force between the toner and the photoconductor is controlled to the optimum range, and the toner slips through the cleaning portion and the destruction of the blocking layer is suppressed.
また、トナー粒子は、磁性トナー粒子であっても非磁性トナー粒子であってもよい。
磁性トナー粒子の場合は、磁性酸化鉄を用いることが好ましい。磁性酸化鉄としては、マグネタイト、マグヘマタイト、フェライト等の酸化鉄が用いられる。トナーに含有される磁性酸化鉄の量は、結着樹脂100.0質量部に対して25.0質量部以上100.0質量部以下であることが好ましい。
Further, the toner particles may be magnetic toner particles or non-magnetic toner particles.
In the case of magnetic toner particles, it is preferable to use magnetic iron oxide. As the magnetic iron oxide, iron oxide such as magnetite, maghematite, and ferrite is used. The amount of magnetic iron oxide contained in the toner is preferably 25.0 parts by mass or more and 100.0 parts by mass or less with respect to 100.0 parts by mass of the binder resin.
非磁性トナー粒子を製造する場合には、着色剤としてカーボンブラックやその他、公知の顔料や染料を用いることができる。また、顔料や染料は一種のみ使用してもよいし、二種以上を併用することもできる。着色剤の含有量は、結着樹脂100質量部に対して、0.1質量部以上60.0質量部以下であることが好ましく、より好ましくは0.5質量部以上50.0質量部以下である。
懸濁重合法のトナー粒子の製造方法において、上述した材料に加えて、公知の帯電制御剤、導電性付与剤や滑剤、研磨剤等を添加してもよい。
When producing non-magnetic toner particles, carbon black or other known pigments or dyes can be used as the colorant. Further, only one kind of pigment or dye may be used, or two or more kinds may be used in combination. The content of the colorant is preferably 0.1 parts by mass or more and 60.0 parts by mass or less, and more preferably 0.5 parts by mass or more and 50.0 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the binder resin. Is.
In the method for producing toner particles by the suspension polymerization method, in addition to the above-mentioned materials, known charge control agents, conductivity-imparting agents, lubricants, abrasives and the like may be added.
懸濁重合法のトナー粒子の製造方法は、好ましくは
結着樹脂を生成しうる重合性単量体、着色剤、結晶性材料及び必要に応じて他の添加剤を、均一に溶解又は分散させて重合性単量体組成物を得る溶解工程、
この重合性単量体組成物を、分散安定剤Aを含有する水系媒体中に適当な撹拌機を用いて分散させ造粒する造粒工程、及び
重合性単量体組成物に含まれる重合性単量体の重合反応を行わせてトナー粒子を得る重合工程、
を有する。
重合工程の後、必要に応じて結晶性材料の微小ドメインの存在位置、サイズを制御しうる冷却工程、及び結晶性材料の結晶化度を制御する保持(アニール)工程、を有していてもよい。
The method for producing toner particles by the suspension polymerization method preferably uniformly dissolves or disperses a polymerizable monomer, a colorant, a crystalline material and, if necessary, other additives capable of producing a binder resin. To obtain a polymerizable monomer composition,
A granulation step of dispersing and granulating this polymerizable monomer composition in an aqueous medium containing a dispersion stabilizer A using an appropriate stirrer, and the polymerizable property contained in the polymerizable monomer composition. Polymerization step of obtaining toner particles by polymerizing a monomer,
Have.
Even if the polymerization step is followed by a cooling step that can control the location and size of the microdomains of the crystalline material, and a holding (annealing) step that controls the crystallinity of the crystalline material, if necessary. good.
溶解工程では、必要な材料をボールミル、超音波分散機のような分散機を用いて均一に溶解又は分散させ重合性単量体組成物を調製する。
造粒工程では、得られた重合性単量体組成物を、分散安定剤Aを含有する水系媒体中に投入し、例えば高せん断力を有する撹拌機や分散機により、重合性単量体組成物からなる液滴を所望のトナー粒子のサイズに形成する。造粒工程において、攪拌機や分散機で造粒する前に、キャビトロン(ユーロテック社)のような乳化分散機により、20~200分程度乳化分散処理を行うことが好ましい。
造粒工程の後、好ましくは50~90℃の温度に設定して、重合性単量体組成物に含まれる重合性単量体の重合反応を行わせる。このとき、必要に応じて重合開始剤を添加してもよい。重合開始剤の添加は任意の工程で行うことができ、例えば、溶解工程で加えてもよいし、造粒工程で分散させる際に加えてもよい。
In the dissolution step, the necessary materials are uniformly dissolved or dispersed using a disperser such as a ball mill or an ultrasonic disperser to prepare a polymerizable monomer composition.
In the granulation step, the obtained polymerizable monomer composition is put into an aqueous medium containing the dispersion stabilizer A, and the polymerizable monomer composition is prepared by, for example, a stirrer or a disperser having a high shear force. A droplet of material is formed to the size of the desired toner particles. In the granulation step, it is preferable to carry out an emulsification / dispersion treatment for about 20 to 200 minutes by an emulsification / disperser such as Cavitron (Eurotech) before granulation with a stirrer or a disperser.
After the granulation step, the temperature is preferably set to 50 to 90 ° C. to carry out the polymerization reaction of the polymerizable monomer contained in the polymerizable monomer composition. At this time, a polymerization initiator may be added as needed. The polymerization initiator can be added in any step, for example, it may be added in the dissolution step or it may be added in the dispersion step.
懸濁重合法によるトナー粒子の製造方法において、分散安定剤Aを含有する水系媒体(以下、第一水系媒体ともいう)が、重合性単量体組成物100質量部に対し、0.2質量部以上3.0質量部以下の塩化ナトリウムを含有することが、トナー粒子の表面凹凸指数を制御する上で好ましい。より好ましくは0.4質量部以上2.0質量部以下である。
また、分散安定剤Aを含有する水系媒体中の塩化ナトリウム濃度は、1.5~4.0質量%であることが好ましく、1.5~2.5質量%であることがより好ましい。
また、水系媒体中に所定の塩化ナトリウムを含有することで、その塩析効果により、重合性単量体組成物の粒子中から重合性単量体が水系媒体中に溶け込むことを抑制できる。重合性単量体が水系媒体中に溶け込んでしまうと、重合性単量体に分散安定剤が付着し、いわゆる乳化粒子といった微小粒子を生成してしまう場合がある。また、乳化粒子を起点として、所望の粒径を有する重合性単量体組成物の粒子同士を接着させて、合一粒子を発生してしまう場合もある。
In the method for producing toner particles by the suspension polymerization method, the aqueous medium containing the dispersion stabilizer A (hereinafter, also referred to as the first aqueous medium) is 0.2% by mass with respect to 100 parts by mass of the polymerizable monomer composition. It is preferable to contain sodium chloride in an amount of 3 parts or more and 3.0 parts by mass or less in order to control the surface unevenness index of the toner particles. More preferably, it is 0.4 parts by mass or more and 2.0 parts by mass or less.
The sodium chloride concentration in the aqueous medium containing the dispersion stabilizer A is preferably 1.5 to 4.0% by mass, more preferably 1.5 to 2.5% by mass.
Further, by containing a predetermined sodium chloride in the aqueous medium, it is possible to prevent the polymerizable monomer from being dissolved in the aqueous medium from the particles of the polymerizable monomer composition due to the salting out effect thereof. When the polymerizable monomer is dissolved in the aqueous medium, the dispersion stabilizer may adhere to the polymerizable monomer to generate fine particles such as so-called emulsified particles. Further, the particles of the polymerizable monomer composition having a desired particle size may be adhered to each other starting from the emulsified particles to generate coalesced particles.
よって、塩化ナトリウムの含有量は、重合性単量体組成物100質量部に対し0.2質量部以上3.0質量部以下であることが好ましい。分散安定剤は、通常、水系媒体中で副生塩を生成する。しかし、この副生塩だけでは、トナーの表面凹凸指数B/Aの制御と製造時の塩析効果を発現するには含有量が少ない。これに対し、分散安定剤の添加量を多量とすると、所望の粒径を有するトナー粒子が得にくくなるため、塩化ナトリウムを添加することが好ましい。副生塩以外に添加する塩化ナトリウムの量は、重合性単量体組成物100質量部に対し0.15質量部以上2.25質量部以下であることが好ましい。 Therefore, the content of sodium chloride is preferably 0.2 parts by mass or more and 3.0 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the polymerizable monomer composition. Dispersion stabilizers usually produce by-products in aqueous media. However, the content of this by-product salt alone is small in order to control the surface unevenness index B / A of the toner and to exhibit the salting out effect during production. On the other hand, if the amount of the dispersion stabilizer added is large, it becomes difficult to obtain toner particles having a desired particle size, so it is preferable to add sodium chloride. The amount of sodium chloride added in addition to the by-product salt is preferably 0.15 parts by mass or more and 2.25 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the polymerizable monomer composition.
また本発明では、造粒工程で重合性単量体組成物を造粒した後、得られた分散液に分散安定剤Bを含有する第二水系媒体を混合する工程を有することが好ましい第二水系媒体中の分散安定剤Bの含有量が、第一水系媒体の分散安定剤A100質量部に対し、5質量部以上60質量部以下であることが好ましい。
第二水系媒体に上記量の分散安定剤Bを含有させることで、造粒時に不足している分散安定剤を補填し、表面形状が滑らかなトナー粒子を得ることが可能となる。分散安定剤Bの含有量が5質量部以上であると、表面凹凸指数B/Aを本発明の範囲に制御しやすい。一方60質量部以下であると、過剰の分散安定剤Bが重合時に重合性単量体に付着することを抑制でき、微小粒子の発生を抑制できる。
Further, in the present invention, it is preferable to have a step of granulating the polymerizable monomer composition in the granulation step and then mixing the obtained dispersion with a second aqueous medium containing the dispersion stabilizer B. The content of the dispersion stabilizer B in the aqueous medium is preferably 5 parts by mass or more and 60 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the dispersion stabilizer A in the first aqueous medium.
By containing the above amount of the dispersion stabilizer B in the second aqueous medium, it is possible to supplement the dispersion stabilizer deficient at the time of granulation and obtain toner particles having a smooth surface shape. When the content of the dispersion stabilizer B is 5 parts by mass or more, the surface unevenness index B / A can be easily controlled within the range of the present invention. On the other hand, when it is 60 parts by mass or less, it is possible to suppress the excessive dispersion stabilizer B from adhering to the polymerizable monomer during polymerization, and it is possible to suppress the generation of fine particles.
トナー粒子の製造において、上述したように第一水系媒体に塩化ナトリウムを追加することにより、第一水系媒体中の塩化ナトリウムの含有量を調整することが好ましい。
分散安定剤A及びBは、特に制限されず、公知の分散安定剤を用いることができる。例えば、リン酸マグネシウム、リン酸三カルシウム、リン酸アルミニウム、リン酸亜鉛、炭酸マグネシウム、炭酸カルシウム、水酸化マグネシウム、水酸化カルシウム、水酸化アルミニウム、メタケイ酸カルシウム、硫酸カルシウム、硫酸バリウムなどを用いることができる。
該分散安定剤A又はBは、塩化カルシウム水溶液とリン酸ナトリウム水溶液とを混合することによって調製されたものであることが好ましい。塩化カルシウムとリン酸カルシウムからは、下記式(1)に示すように、ヒドロキシアパタイトと副生塩である塩化ナトリウムが生成される。ヒドロキシアパタイトは、重合性単量体組成物の粒子を安定化させるために好ましい分散安定剤である。また、副生塩として塩化ナトリウムが生成されるので、微小粒子を抑制する塩析効果を発現するためにも好ましい。
6Na3PO4+10CaCl2+2H2O→[Ca3(PO4)2]3Ca(OH)2+18NaCl+2HCl …式(1)
In the production of toner particles, it is preferable to adjust the content of sodium chloride in the primary aqueous medium by adding sodium chloride to the primary aqueous medium as described above.
The dispersion stabilizers A and B are not particularly limited, and known dispersion stabilizers can be used. For example, magnesium phosphate, tricalcium phosphate, aluminum phosphate, zinc phosphate, magnesium carbonate, calcium carbonate, magnesium hydroxide, calcium hydroxide, aluminum hydroxide, calcium metasilicate, calcium sulfate, barium sulfate, etc. may be used. Can be done.
The dispersion stabilizer A or B is preferably prepared by mixing an aqueous solution of calcium chloride and an aqueous solution of sodium phosphate. As shown in the following formula (1), hydroxyapatite and sodium chloride, which is a by-product salt, are produced from calcium chloride and calcium phosphate. Hydroxyapatite is a preferred dispersion stabilizer for stabilizing the particles of the polymerizable monomer composition. In addition, since sodium chloride is produced as a by-product salt, it is also preferable for exhibiting a salting out effect that suppresses fine particles.
6Na 3 PO 4 + 10CaCl 2 + 2H 2 O → [Ca 3 (PO 4 ) 2 ] 3 Ca (OH) 2 + 18 NaCl + 2HCl… Equation (1)
重合工程により、トナー粒子を得た後、結晶性材料の微小ドメインの存在位置やサイズを制御するため、その後の冷却工程で以下のような操作を行うことが好ましい。具体的には、結着樹脂のガラス転移以下の温度まで水系媒体を冷却速度5℃/分以上で冷却するこ
とが好ましく、冷却速度20℃/分以上で冷却することがより好ましく、冷却速度50℃/分以上で冷却することがさらに好ましい。冷却速度の上限は、特に制限されないが、好ましくは500℃/分以下である。
After obtaining the toner particles by the polymerization step, it is preferable to perform the following operations in the subsequent cooling step in order to control the existence position and size of the fine domain of the crystalline material. Specifically, it is preferable to cool the aqueous medium to a temperature equal to or lower than the glass transition of the binder resin at a cooling rate of 5 ° C./min or more, more preferably to a cooling rate of 20 ° C./min or more, and a cooling rate of 50. It is more preferable to cool at ° C./min or higher. The upper limit of the cooling rate is not particularly limited, but is preferably 500 ° C./min or less.
上記冷却速度で冷却した後に、結晶性材料の結晶化度を制御するため、温度45~65℃で30分以上保持することが好ましい。該保持時間は、60分以上であることがより好ましく、120分以上であることがさらに好ましい。該保持時間の上限は、製造効率の関係から24時間以下程度である。 After cooling at the above cooling rate, it is preferable to hold the material at a temperature of 45 to 65 ° C. for 30 minutes or more in order to control the crystallinity of the crystalline material. The holding time is more preferably 60 minutes or more, further preferably 120 minutes or more. The upper limit of the holding time is about 24 hours or less in relation to manufacturing efficiency.
以上のようにして得られたトナー粒子に対し、公知の方法によって濾過、洗浄、乾燥を行い、必要により流動性向上剤としての無機微粉体を混合し表面に付着させることで、トナーを得ることができる。
無機微粉体としては、公知のものが使用可能である。好ましくは、チタニア微粒子、湿式製法シリカ、乾式製法シリカのようなシリカ微粒子、それらシリカをシランカップリング剤、チタンカップリング剤、又はシリコーンオイル等により表面処理を施した無機微粉体である。表面処理を施した無機微粉体は、メタノール濡れ性試験によって滴定された疎水化度が30以上98以下であることが好ましい。
無機微粉体の添加量は、トナー粒子100質量部に対して、0.1~3.0質量部であることが好ましい。
The toner particles obtained as described above are filtered, washed, and dried by a known method, and if necessary, an inorganic fine powder as a fluidity improver is mixed and adhered to the surface to obtain a toner. Can be done.
As the inorganic fine powder, known ones can be used. Preferred are silica fine particles such as titania fine particles, wet manufacturing silica, and dry silica, and inorganic fine powder obtained by surface-treating the silica with a silane coupling agent, a titanium coupling agent, silicone oil, or the like. The surface-treated inorganic fine powder preferably has a hydrophobicity of 30 or more and 98 or less titrated by the methanol wettability test.
The amount of the inorganic fine powder added is preferably 0.1 to 3.0 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the toner particles.
次に、画像形成装置に関して説明する。
図1は、画像形成装置の一例を示す模式図である。
静電潜像担持体100は、ローラ形状の帯電部材(帯電ローラ)117によって帯電され、レーザー発生装置121によってレーザー光123を照射されることによって露光が行われ、静電潜像担持体100の表面に目的の画像に応じた静電潜像が形成される。静電潜像担持体100、トナー担持体102は、それぞれ矢印方向に回転する。トナーは現像装置140に収容されており、トナー撹拌部材141によってトナー担持体102に供給される。供給されたトナーはトナー担持体102とトナー規制部材142とのニップ部で規制され、静電潜像担持体100とトナー担持体102とが対向している現像領域に搬送され、現像される。
現像されたトナー像は、静電潜像担持体100と転写部材114とが対向している転写領域に搬送され、転写材Pに転写され、定着装置126によって加熱定着される。また、転写されず静電潜像担持体100上に残ったトナーは、静電潜像担持体100とクリーニング部材116とが対向しているクリーニング領域に搬送され、クリーニングブレード等によって掻き取られる。
Next, the image forming apparatus will be described.
FIG. 1 is a schematic diagram showing an example of an image forming apparatus.
The electrostatic latent image carrier 100 is charged by a roller-shaped charging member (charging roller) 117, and is exposed by being irradiated with a laser beam 123 by a laser generator 121. An electrostatic latent image corresponding to the target image is formed on the surface. The electrostatic latent image carrier 100 and the toner carrier 102 rotate in the directions of arrows, respectively. The toner is housed in the developing device 140 and is supplied to the toner carrier 102 by the toner stirring member 141. The supplied toner is regulated by the nip portion between the toner carrier 102 and the toner regulating member 142, and is conveyed to the developing region where the electrostatic latent image carrier 100 and the toner carrier 102 face each other for development.
The developed toner image is conveyed to the transfer region where the electrostatic latent image carrier 100 and the transfer member 114 face each other, transferred to the transfer material P, and heat-fixed by the fixing device 126. Further, the toner that is not transferred and remains on the electrostatic latent image carrier 100 is conveyed to the cleaning region where the electrostatic latent image carrier 100 and the cleaning member 116 face each other, and is scraped off by a cleaning blade or the like.
帯電工程は、静電潜像担持体100と帯電ローラ117とが当接部を形成して接触し、帯電ローラ117に所定の帯電バイアスを印加して静電潜像担持体100の表面を所定の極性・電位に帯電させる接触帯電方式を用いることが好ましい。このように接触帯電を行うことで、安定した均一な帯電を行うことができ、さらに、オゾン等の発生が低減することが可能である。また、静電潜像担持体100との接触を均一に保ち、均一な帯電を行うために、静電潜像担持体100と同方向に回転する帯電ローラ117を用いることがより好ましい。
帯電ローラを用いたときの好ましいプロセス条件として、帯電ローラの当接圧が4.9~490.0N/mで、直流電圧もしくは、直流電圧に交流電圧を重畳したものが例示できる。交流電圧は0.5~5.0kVpp、交流周波数は50~5kHz、直流電圧としては電圧の絶対値が400~1,700Vであることが好ましい。また静電潜像担持体に対する帯電ローラの周速差は100~150%であることが好ましい。
In the charging step, the electrostatic latent image carrier 100 and the charging roller 117 form a contact portion and come into contact with each other, and a predetermined charging bias is applied to the charging roller 117 to determine the surface of the electrostatic latent image carrier 100. It is preferable to use a contact charging method in which the polarity and potential of the above are charged. By performing contact charging in this way, stable and uniform charging can be performed, and the generation of ozone and the like can be reduced. Further, in order to maintain uniform contact with the electrostatic latent image carrier 100 and perform uniform charging, it is more preferable to use a charging roller 117 that rotates in the same direction as the electrostatic latent image carrier 100.
As a preferable process condition when the charging roller is used, a case where the contact pressure of the charging roller is 4.9 to 490.0 N / m and a DC voltage or an AC voltage is superimposed on the DC voltage can be exemplified. It is preferable that the AC voltage is 0.5 to 5.0 kVpp, the AC frequency is 50 to 5 kHz, and the absolute value of the DC voltage is 400 to 1,700 V. Further, the peripheral speed difference of the charging roller with respect to the electrostatic latent image carrier is preferably 100 to 150%.
帯電ローラの材質としては、弾性層の材料として、以下のものがあげられるが、これら
に限定されるものでは無い。
エチレン-プロピレン-ジエンポリエチレン(EPDM)、ウレタン、ブタジエンアクリロニトリルゴム(NBR)、シリコーンゴムや、イソプレンゴム等に電気抵抗を調整するためにカーボンブラックや金属酸化物等の導電性物質を分散したゴム材、またこれらを発泡させたもの。また、導電性物質を分散せずに、あるいは導電性物質と併用してイオン導電性の材料を用いて電気抵抗を調整することも可能である。
また、帯電ローラに用いられる芯金としては、アルミニウム、SUS等が挙げられる。帯電ローラは、静電潜像担持体としての被帯電体に対して弾性に抗して所定の押圧力で圧接させて配設し、帯電ローラと静電潜像担持体の当接部である帯電当接部を形成させる。
Examples of the material of the charging roller include, but are not limited to, the following as the material of the elastic layer.
A rubber material in which a conductive substance such as carbon black or metal oxide is dispersed in order to adjust the electric resistance in ethylene-propylene-diene polyethylene (EPDM), urethane, butadiene acrylonitrile rubber (NBR), silicone rubber, isoprene rubber, etc. , Also foamed from these. It is also possible to adjust the electrical resistance using an ionic conductive material without dispersing the conductive material or in combination with the conductive material.
Examples of the core metal used for the charging roller include aluminum and SUS. The charging roller is disposed by being pressed against the charged body as the electrostatic latent image carrier with a predetermined pressing force against elasticity, and is a contact portion between the charging roller and the electrostatic latent image carrier. A charged contact portion is formed.
現像工程としては、静電潜像担持体とトナー担持体とが当接部を形成して接触し、トナー担持体に所定の現像バイアスを印加して静電潜像担持体上の静電潜像をトナー像とする接触現像方式を用いることが好ましい。このような接触現像を行うことで、高精細なトナー像を得ることができ、高画質な出力画像を得ることができる。また、接触現像であるので、トナー担持体としては、基体の表面に弾性層を有することが好ましい。
また、現像工程では、トナー担持体に現像バイアスを印加し静電潜像担持体上の静電潜像をトナー像とする工程であることが好ましく、印加する現像バイアスは直流電圧や直流電圧に交番電界を重畳した電圧でもよい。
交番電界の波形としては、正弦波、矩形波、三角波等適宜使用可能である。また、直流電源を周期的にオン/オフすることによって形成されたパルス波であってもよい。このように交番電界の波形としては周期的にその電圧値が変化するようなバイアスが使用できる。
In the developing step, the electrostatic latent image carrier and the toner carrier form a contact portion and come into contact with each other, and a predetermined development bias is applied to the toner carrier to apply an electrostatic latent image on the electrostatic latent image carrier. It is preferable to use a contact development method in which the image is a toner image. By performing such contact development, a high-definition toner image can be obtained, and a high-quality output image can be obtained. Further, since it is contact development, it is preferable that the toner carrier has an elastic layer on the surface of the substrate.
Further, in the developing step, it is preferable to apply a developing bias to the toner carrier and use the electrostatic latent image on the electrostatic latent image carrier as a toner image, and the applied developing bias is a DC voltage or a DC voltage. It may be a voltage on which an alternating electric field is superimposed.
As the waveform of the alternating electric field, a sine wave, a rectangular wave, a triangular wave, or the like can be appropriately used. Further, it may be a pulse wave formed by periodically turning on / off the DC power supply. As described above, as the waveform of the alternating electric field, a bias in which the voltage value changes periodically can be used.
また、現像工程では、磁性トナーを用いる場合、トナー担持体の内部にマグネットを配置する必要がある。この場合、トナー担持体は内部に多極を有する固定されたマグネットを有していることが好ましく、磁極は3~10極有することが好ましい。
また、現像工程では、トナー規制部材がトナーを介してトナー担持体に当接することによってトナー担持体上のトナー層厚を規制することが好ましい。このようにすることでカブリの無い高画質を得ることができる。トナー担持体に当接するトナー規制部材としては、規制ブレードが一般的であり、本発明においても好適に使用できる。
Further, in the developing process, when magnetic toner is used, it is necessary to arrange a magnet inside the toner carrier. In this case, the toner carrier preferably has a fixed magnet having multiple poles inside, and preferably has 3 to 10 poles as magnetic poles.
Further, in the developing step, it is preferable that the toner regulating member abuts on the toner carrier via the toner to regulate the toner layer thickness on the toner carrier. By doing so, high image quality without fog can be obtained. As the toner regulating member that comes into contact with the toner carrier, a regulating blade is generally used, and can be suitably used in the present invention.
上記規制ブレードとしては、シリコーンゴム、ウレタンゴム、NBRのようなゴム弾性体;ポリエチレンテレフタレートのような合成樹脂弾性体、リン青銅板、SUS板等の金属弾性体が使用でき、さらに、それらの複合体であってもよい。さらに、ゴム、合成樹脂、金属弾性体のような弾性支持体に、トナーの帯電性をコントロールする目的で、樹脂、ゴム、金属酸化物、金属のような帯電コントロール物質をトナー担持体当接部分に当たるようにつけたものを用いてもよい。この中でも、金属弾性体に樹脂、ゴムをトナー担持体当接部に当たるように貼り合わせるものが特に好ましい。
金属弾性体に貼り合わせる部材の材質としては、ウレタンゴム、ウレタン樹脂、ポリアミド樹脂、ナイロン樹脂のような正極性に帯電しやすいものが好ましい。
As the regulation blade, a rubber elastic body such as silicone rubber, urethane rubber, or NBR; a synthetic resin elastic body such as polyethylene terephthalate, or a metal elastic body such as a phosphor bronze plate or a SUS plate can be used, and a composite thereof. It may be a body. Further, for the purpose of controlling the chargeability of the toner on an elastic support such as rubber, synthetic resin, or metal elastic body, a charge control substance such as resin, rubber, metal oxide, or metal is applied to the toner carrier contact portion. You may use the one attached so as to hit. Among these, those in which resin and rubber are bonded to the metal elastic body so as to hit the contact portion of the toner carrier are particularly preferable.
As the material of the member to be bonded to the metal elastic body, a material such as urethane rubber, urethane resin, polyamide resin, and nylon resin, which is easily charged with a positive electrode property, is preferable.
上記規制ブレード上辺部側である基部は現像装置側に固定保持され、下辺部側をブレードの弾性力に抗してトナー担持体の順方向あるいは逆方向にたわめ状態にしてトナー担持体の表面に適度の弾性押圧力をもって当接させる。
規制ブレードとトナー担持体との当接圧力は、トナー担持体母線方向の線圧としては、1.30~245.0N/mが好ましく、4.9~118.0N/mがより好ましい。当接圧力が1.30N/m以上の場合、トナーの均一塗布が容易となり、カブリや飛散が発生しにくい。当接圧力が245.0N/m以下の場合、トナーに大きな圧力がかかりにくく、トナーの劣化を招きにくい。
The base portion on the upper side of the regulated blade is fixedly held on the developing device side, and the lower side is bent in the forward or reverse direction of the toner carrier against the elastic force of the blade to bend the toner carrier. The surface is brought into contact with an appropriate elastic pressing force.
The contact pressure between the regulation blade and the toner carrier is preferably 1.30 to 245.0 N / m, more preferably 4.9 to 118.0 N / m as the linear pressure in the direction of the toner carrier bus. When the contact pressure is 1.30 N / m or more, uniform application of toner is easy, and fog and scattering are less likely to occur. When the contact pressure is 245.0 N / m or less, it is difficult to apply a large pressure to the toner and it is difficult to cause deterioration of the toner.
転写工程としては、転写ローラ等の転写部材を用いた接触転写方式が好ましい。接触転写方式とは、静電潜像担持体が記録媒体を介してトナーと逆極性の電圧が印加された転写部材と当接しながらトナー像を記録媒体に静電転写するものである。転写部材の当接圧力としては線圧2.9N/m以上であることが好ましく、より好ましくは19.6N/m以上である。当接圧力としての線圧が2.9N/m以上であると、記録媒体の搬送ずれや転写不良の発生が起こりにくい。 As the transfer step, a contact transfer method using a transfer member such as a transfer roller is preferable. In the contact transfer method, the electrostatic latent image carrier electrostatically transfers the toner image to the recording medium while contacting the transfer member to which a voltage of opposite polarity is applied to the toner via the recording medium. The contact pressure of the transfer member is preferably a linear pressure of 2.9 N / m or more, and more preferably 19.6 N / m or more. When the linear pressure as the contact pressure is 2.9 N / m or more, the transfer deviation of the recording medium and the occurrence of transfer defects are unlikely to occur.
クリーニング工程としては、クリーニングブレードを有したブレードクリーニング方式が好ましい。クリーニングブレードは、通常板金で形成された支持体の先端部に保持されている。クリーニングブレードは、その長手方向が静電潜像担持体の長手方向と略平行となるように、短手方向の一方の端部側が支持体の先端部に固定され、短手方向の他方の端部である自由端が静電潜像担持体にカウンター方向に当接するように配設される。
クリーニングブレードの材質としては、静電潜像担持体の表面への追従性と、静電潜像担持体の表面へのキズの付け難さの点から、ゴム材料が適している。その中でも、ポリウレタンゴムが物性的な面と化学的な耐久性の面から最も適している。クリーニングブレードを構成するゴム材料のゴム硬度としては、国際ゴム硬さ(IRHD)で60度以上90度以下が、静電潜像担持体からのトナーのクリーニングの安定性という点で好ましい。
As the cleaning step, a blade cleaning method having a cleaning blade is preferable. The cleaning blade is held at the tip of a support, usually made of sheet metal. The cleaning blade has one end side in the lateral direction fixed to the tip of the support so that its longitudinal direction is substantially parallel to the longitudinal direction of the electrostatic latent image carrier, and the other end in the lateral direction. The free end, which is a portion, is arranged so as to abut against the electrostatic latent image carrier in the counter direction.
As the material of the cleaning blade, a rubber material is suitable from the viewpoint of the ability to follow the surface of the electrostatic latent image carrier and the difficulty of scratching the surface of the electrostatic latent image carrier. Among them, polyurethane rubber is the most suitable in terms of physical characteristics and chemical durability. The rubber hardness of the rubber material constituting the cleaning blade is preferably 60 degrees or more and 90 degrees or less in terms of international rubber hardness (IRHD) from the viewpoint of stability in cleaning toner from the electrostatic latent image carrier.
クリーニング性はクリーニングブレードの当接角度や当接線圧の設定によって大きく影響を受ける。クリーニングブレードの当接方法としては、クリーニングブレードの当接位置における静電潜像担持体の接線に対して15°以上45°以下傾けた支持体にゴムブレードを固定して、カウンターに当接するのが好ましい。
クリーニングブレードの当接線圧は、トナーをすり抜けさせないという観点で、10N/m以上100N/m以下程度に設定するのが好ましい。当接線圧はクリーニングブレードを固定する部分に荷重変換器(ロードセル)を設けて測定することができる。測定方法としては画像形成装置本体内のクリーニング装置を改造して荷重変換器を設置してもよいが、新東科学社製HEIDON摩擦試験機(トライボステーションTYPE32改造機)を利用してもよい。
定着工程としては、公知の定着方式が使用可能である。加熱した定着部材を用いる場合の熱源としは、ハロゲンヒータやIHヒータ等が好ましく用いられる。また、定着部材の形状としては、ローラ状でもよく、無端状のベルトであってもよい。
The cleanability is greatly affected by the contact angle of the cleaning blade and the setting of the contact line pressure. As a method of contacting the cleaning blade, the rubber blade is fixed to a support tilted at 15 ° or more and 45 ° or less with respect to the tangent line of the electrostatic latent image carrier at the contact position of the cleaning blade, and the rubber blade is in contact with the counter. Is preferable.
The contact line pressure of the cleaning blade is preferably set to about 10 N / m or more and 100 N / m or less from the viewpoint of preventing the toner from slipping through. The contact line pressure can be measured by providing a load transducer (load cell) at the portion where the cleaning blade is fixed. As a measuring method, a load converter may be installed by modifying the cleaning device inside the image forming apparatus main body, but a HEIDON friction tester (Tribostation TYPE32 modified machine) manufactured by Shinto Kagaku Co., Ltd. may be used.
As the fixing step, a known fixing method can be used. When a heated fixing member is used, a halogen heater, an IH heater, or the like is preferably used as a heat source. Further, the shape of the fixing member may be a roller shape or an endless belt shape.
次に、トナー粒子及びトナー、トナー担持体に係る物性の測定方法は以下に示す通りである。後述の実施例においてもこれらの方法に基づいて物性値を測定している。
<樹脂のガラス転移温度Tgの測定>
樹脂のTgは、示差走査熱量分析装置「Q2000」(TA Instruments社製)を用いてASTM D3418-82に準じて測定する。装置検出部の温度補正はインジウムと亜鉛の融点を用い、熱量の補正についてはインジウムの融解熱を用いる。
具体的には、試料約2mgを精秤し、これをアルミニウム製のパンの中に入れ、リファレンスとして空のアルミニウム製のパンを用い、測定温度範囲30~200℃の間で、昇温速度10℃/minで測定を行う。なお、測定においては、一度200℃まで昇温させ、続いて30℃まで降温し、その後に再度昇温を行う。この2度目の昇温過程での温度40℃~100℃の範囲において比熱変化が得られる。このときの比熱変化が出る前と出た後のベースラインの中間点の線と示差熱曲線との交点を、樹脂のガラス転移温度Tgとする。
Next, the method for measuring the physical properties of the toner particles, the toner, and the toner carrier is as shown below. In the examples described later, the physical property values are measured based on these methods.
<Measurement of resin glass transition temperature Tg>
The Tg of the resin is measured according to ASTM D3418-82 using a differential scanning calorimetry apparatus "Q2000" (manufactured by TA Instruments). The melting point of indium and zinc is used for temperature correction of the device detection unit, and the heat of fusion of indium is used for the correction of calorific value.
Specifically, about 2 mg of a sample is precisely weighed, placed in an aluminum pan, and an empty aluminum pan is used as a reference, and the temperature rise rate is 10 in the measurement temperature range of 30 to 200 ° C. Measure at ° C / min. In the measurement, the temperature is raised to 200 ° C., then lowered to 30 ° C., and then raised again. The specific heat change can be obtained in the temperature range of 40 ° C. to 100 ° C. in the second temperature raising process. The intersection of the line at the midpoint of the baseline before and after the specific heat change at this time and the differential thermal curve is defined as the glass transition temperature Tg of the resin.
<樹脂の軟化点の測定>
樹脂の軟化点の測定は、定荷重押し出し方式の細管式レオメータ「流動特性評価装置 フローテスターCFT-500D」(島津製作所社製)を用い、装置付属のマニュアルに従って行なう。本装置では、測定試料の上部からピストンによって一定荷重を加えつつ、
シリンダに充填した測定試料を昇温させて溶融し、シリンダ底部のダイから溶融された測定試料を押し出し、この際のピストン降下量と温度との関係を示す流動曲線を得ることができる。
「流動特性評価装置 フローテスターCFT-500D」に付属のマニュアルに記載の「1/2法における溶融温度」を軟化点とする。なお、1/2法における溶融温度とは、次のようにして算出されたものである。まず、流出が終了した時点におけるピストンの降下量Smaxと、流出が開始した時点におけるピストンの降下量Sminとの差の1/2を求める(これをXとする。X=(Smax-Smin)/2)。そして、流動曲線においてピストンの降下量がXとSminの和となるときの流動曲線の温度が、1/2法における溶融温度である。
測定試料は、約1.0gの試料を、25℃の環境下で、錠剤成型圧縮機(例えば、NT-100H、エヌピーエーシステム社製)を用いて約10MPaで、約60秒間圧縮成型し、直径約8mmの円柱状としたものを用いる。
CFT-500Dの測定条件は、以下の通りである。
試験モード:昇温法
昇温速度:4℃/min
開始温度:50℃
到達温度:200℃
測定間隔:1.0℃
昇温速度:4.0℃/min
ピストン断面積:1.000cm2
試験荷重(ピストン荷重):10.0kgf(0.9807MPa)
予熱時間:300秒
ダイの穴の直径:1.0mm
ダイの長さ:1.0mm
<Measurement of softening point of resin>
The softening point of the resin is measured by using a constant load extrusion type thin tube rheometer "Flow Tester CFT-500D" (manufactured by Shimadzu Corporation) and following the manual attached to the device. In this device, while applying a constant load from the top of the measurement sample with a piston,
The temperature of the measurement sample filled in the cylinder is raised to melt it, and the melted measurement sample is extruded from the die at the bottom of the cylinder, and a flow curve showing the relationship between the amount of piston drop and the temperature at this time can be obtained.
The softening point is the "melting temperature in the 1/2 method" described in the manual attached to the "flow characteristic evaluation device flow tester CFT-500D". The melting temperature in the 1/2 method is calculated as follows. First, 1/2 of the difference between the piston descent amount Smax at the time when the outflow ends and the piston descent amount Smin at the time when the outflow starts is obtained (this is defined as X. X = (Smax-Smin) /. 2). The temperature of the flow curve when the amount of descent of the piston is the sum of X and Smin in the flow curve is the melting temperature in the 1/2 method.
As the measurement sample, about 1.0 g of the sample was compression-molded in an environment of 25 ° C. using a tablet molding compressor (for example, NT-100H, manufactured by NPA System Co., Ltd.) at about 10 MPa for about 60 seconds. Use a columnar one with a diameter of about 8 mm.
The measurement conditions of CFT-500D are as follows.
Test mode: Temperature rise method Temperature rise rate: 4 ° C / min
Starting temperature: 50 ° C
Reaching temperature: 200 ° C
Measurement interval: 1.0 ° C
Temperature rise rate: 4.0 ° C / min
Piston cross-sectional area: 1.000 cm 2
Test load (piston load): 10.0 kgf (0.9807 MPa)
Preheating time: 300 seconds Die hole diameter: 1.0 mm
Die length: 1.0 mm
<重量平均粒径(D4)及び個数平均粒径(D1)の測定方法>
トナー粒子の重量平均粒径(D4)及び個数平均粒径(D1)は、100μmのアパーチャーチューブを備えた細孔電気抵抗法による精密粒度分布測定装置「コールター・カウンター Multisizer 3」(登録商標、ベックマン・コールター社製)と、測定条件設定及び測定データ解析をするための付属の専用ソフト「ベックマン・コールター
Multisizer 3 Version3.51」(ベックマン・コールター社製)を用いて、実効測定チャンネル数2万5千チャンネルで測定し、測定データの解析を行ない、算出した。
測定に使用する電解水溶液は、特級塩化ナトリウムをイオン交換水に溶解して濃度が約1質量%となるようにしたもの、例えば、「ISOTON II」(ベックマン・コールター社製)が使用できる。
なお、測定、解析を行なう前に、以下のように専用ソフトの設定を行なった。
専用ソフトの「標準測定方法(SOM)を変更画面」において、コントロールモードの総カウント数を50000粒子に設定し、測定回数を1回、Kd値は「標準粒子10.0μm」(ベックマン・コールター社製)を用いて得られた値を設定する。閾値/ノイズレベルの測定ボタンを押すことで、閾値とノイズレベルを自動設定する。また、カレントを1600μAに、ゲインを2に、電解液をISOTON IIに設定し、測定後のアパーチャーチューブのフラッシュにチェックを入れる。
専用ソフトの「パルスから粒径への変換設定画面」において、ビン間隔を対数粒径に、粒径ビンを256粒径ビンに、粒径範囲を2μmから60μmまでに設定する。
<Measuring method of weight average particle size (D4) and number average particle size (D1)>
The weight average particle size (D4) and the number average particle size (D1) of the toner particles are the precision particle size distribution measuring device "Coulter Counter Multisizer 3" (registered trademark, Beckman) by the pore electric resistance method equipped with an aperture tube of 100 μm. -Using Coulter) and the attached dedicated software "Beckman Coulter Multisizer 3 Version 3.51" (Beckman Coulter) for setting measurement conditions and analyzing measurement data, the number of effective measurement channels is 25. It was measured in 1000 channels, and the measurement data was analyzed and calculated.
As the electrolytic aqueous solution used for the measurement, one in which special grade sodium chloride is dissolved in ion-exchanged water so that the concentration becomes about 1% by mass, for example, "ISOTON II" (manufactured by Beckman Coulter) can be used.
Before performing the measurement and analysis, the dedicated software was set as follows.
In the dedicated software "Change standard measurement method (SOM) screen", set the total count number in the control mode to 50,000 particles, measure once, and set the Kd value to "standard particles 10.0 μm" (Beckman Coulter). The value obtained by using (manufactured by) is set. By pressing the threshold / noise level measurement button, the threshold and noise level are automatically set. Also, set the current to 1600 μA, the gain to 2, and the electrolyte to ISOTON II, and check the flash of the aperture tube after measurement.
In the dedicated software "Pulse to particle size conversion setting screen", set the bin spacing to logarithmic particle size, the particle size bin to 256 particle size bins, and the particle size range from 2 μm to 60 μm.
具体的な測定法は以下の通りである。
1.Multisizer 3専用のガラス製250ml丸底ビーカーに前記電解水溶液約200mlを入れ、サンプルスタンドにセットし、スターラーロッドの撹拌を反時計回
りで24回転/秒にて行なう。そして、専用ソフトの「アパーチャーチューブのフラッシュ」機能により、アパーチャーチューブ内の汚れと気泡を除去しておく。
2.ガラス製の100ml平底ビーカーに前記電解水溶液約30mlを入れ、この中に分散剤として「コンタミノンN」(非イオン界面活性剤、陰イオン界面活性剤、有機ビルダーからなるpH7の精密測定器洗浄用中性洗剤の10質量%水溶液、和光純薬工業社製)をイオン交換水で3質量倍に希釈した希釈液を約0.3ml加える。
3.発振周波数50kHzの発振器2個を位相を180度ずらした状態で内蔵し、電気的出力120Wの超音波分散器「Ultrasonic Dispersion System Tetora150」(日科機バイオス社製)の水槽内に所定量のイオン交換水を入れ、この水槽中に前記コンタミノンNを約2ml添加する。
4.前記2.のビーカーを前記超音波分散器のビーカー固定穴にセットし、超音波分散器を作動させる。そして、ビーカー内の電解水溶液の液面の共振状態が最大となるようにビーカーの高さ位置を調整する。
5.前記4.のビーカー内の電解水溶液に超音波を照射した状態で、トナー粒子約10mgを少量ずつ前記電解水溶液に添加し、分散させる。そして、さらに60秒間超音波分散処理を継続する。なお、超音波分散にあたっては、水槽の水温が10℃以上40℃以下となる様に適宜調節する。
6.サンプルスタンド内に設置した前記1.の丸底ビーカーに、ピペットを用いてトナー粒子を分散した前記5.の電解水溶液を滴下し、測定濃度が約5%となるように調整する。そして、測定粒子数が50000個になるまで測定を行なう。
7.測定データを装置付属の前記専用ソフトにて解析を行ない、重量平均粒径(D4)、個数平均粒径(D1)を算出する。なお、専用ソフトでグラフ/個数%、グラフ/体積%とそれぞれ設定したときの、分析/個数統計値(算術平均)、分析/体積統計値(算術平均)画面の「算術径」がそれぞれ個数平均粒径(D1)、重量平均粒径(D4)である。
The specific measurement method is as follows.
1. 1. About 200 ml of the electrolytic aqueous solution is placed in a 250 ml round bottom beaker made of glass dedicated to the Multisizer 3, set on a sample stand, and the stirrer rod is stirred counterclockwise at 24 rpm. Then, the dirt and air bubbles in the aperture tube are removed by the "flash of the aperture tube" function of the dedicated software.
2. 2. Approximately 30 ml of the electrolytic aqueous solution is placed in a 100 ml flat-bottomed beaker made of glass, and "Contaminone N" (nonionic surfactant, anionic surfactant, organic builder) is used as a dispersant for cleaning a precision measuring instrument at pH 7. Add about 0.3 ml of a diluted solution obtained by diluting a 10% by mass aqueous solution of a neutral detergent (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) with ion-exchanged water 3 times by mass.
3. 3. Two oscillators with an oscillation frequency of 50 kHz are built in with the phase shifted by 180 degrees, and a predetermined amount of ions are contained in the water tank of the ultrasonic disperser "Ultrasonic Dispersion System Tetora 150" (manufactured by Nikkaki Bios) with an electrical output of 120 W. Add exchange water, and add about 2 ml of the Contaminone N to this water tank.
4. 2. Is set in the beaker fixing hole of the ultrasonic disperser, and the ultrasonic disperser is operated. Then, the height position of the beaker is adjusted so that the resonance state of the liquid level of the electrolytic solution in the beaker is maximized.
5. 4. In a state where the electrolytic aqueous solution in the beaker is irradiated with ultrasonic waves, about 10 mg of toner particles are added little by little to the electrolytic aqueous solution and dispersed. Then, the ultrasonic dispersion processing is continued for another 60 seconds. For ultrasonic dispersion, the water temperature in the water tank is appropriately adjusted to be 10 ° C. or higher and 40 ° C. or lower.
6. The above 1. installed in the sample stand. Toner particles were dispersed in a round-bottomed beaker using a pipette. The electrolytic aqueous solution of No. 1 is added dropwise to adjust the measured concentration to about 5%. Then, the measurement is performed until the number of measured particles reaches 50,000.
7. The measurement data is analyzed by the dedicated software attached to the device, and the weight average particle size (D4) and the number average particle size (D1) are calculated. In addition, when the graph / number% and graph / volume% are set by the dedicated software, the "arithmetic diameter" on the analysis / number statistic (arithmetic mean) and analysis / volume statistic (arithmetic mean) screens is the number average. The particle size (D1) and the weight average particle size (D4).
<表面凹凸指数B/Aの算出方法>
表面凹凸指数は、トナー粒子の単位質量当たりの理論表面積AとBET比表面積Bから求められる(=B/A)。なお、トナー粒子に外添剤が外添されているトナーにおいてトナー粒子の表面凹凸指数を測定する場合には、外添剤を取り除く必要があり、具体的な方法としては、例えば以下の方法が挙げられる。
・磁性トナーの場合
(1)磁性トナー45mgをサンプル瓶に入れ、メタノールを10mL加える。
(2)超音波洗浄機で1分間試料を分散させて外添剤を分離させる。
(3)吸引ろ過(10μmメンブランフィルター)して磁性トナー粒子と外添剤を分離する。または、磁石をサンプル瓶の底にあてて磁性トナー粒子を固定して上澄み液だけ分離させても構わない。
(4)上記(2)、(3)を計3回行い、得られた磁性トナー粒子を室温で真空乾燥機にて十分に乾燥させる。外添剤を取り除いた磁性トナー粒子を走査型電子顕微鏡で観察し、外添剤がなくなっているのを確認することができる。外添剤が十分に取り除ききれていない場合には、外添剤が十分に取り除かれるまで(2)、(3)を繰り返し行う。上記(2)、(3)に代わる外添剤を取り除く他の方法としては、アルカリ溶液で外添剤を溶解させる方法が挙げられる。アルカリとしては水酸化ナトリウム水溶液が好ましい。
・非磁性トナーの場合
イオン交換水100mLにスクロース(キシダ化学製)160gを加え、湯せんをしながら溶解させショ糖濃厚液を調製する。遠心分離用チューブに該ショ糖濃厚液31gと、6mLのコンタミノンNを入れ、分散液を作製する。この分散液にトナー1gを添加し、スパチュラなどでトナーのかたまりをほぐす。
遠心分離用チューブを上記シェイカーにて1分当たり350往復の条件で20分間振盪する。振盪後、溶液をスイングローター用ガラスチューブ(50mL)に入れ替えて、遠心分離機にて、3500rpm、30分間の条件で遠心分離を行う。遠心分離後のガラス
チューブ内においては、最上層にはトナー粒子が存在し、下層の水溶液側にはシリカ微粒子が存在するため、最上層のトナー粒子のみを回収する。
なお、外添剤が十分に取り除ききれていない場合には、必要に応じて遠心分離を繰り返し行い、分離を十分に行った後、トナー液を乾燥しトナー粒子を採集する。
それぞれの算出方法は以下の通りである。
<Calculation method of surface unevenness index B / A>
The surface unevenness index is obtained from the theoretical surface area A per unit mass of the toner particles and the BET specific surface area B (= B / A). When measuring the surface unevenness index of toner particles in a toner in which an external additive is added to the toner particles, it is necessary to remove the external additive. Specific methods include, for example, the following methods. Can be mentioned.
-For magnetic toner (1) Put 45 mg of magnetic toner in a sample bottle and add 10 mL of methanol.
(2) Disperse the sample for 1 minute with an ultrasonic cleaner to separate the external additive.
(3) Suction filtration (10 μm membrane filter) is performed to separate the magnetic toner particles and the external additive. Alternatively, a magnet may be placed on the bottom of the sample bottle to fix the magnetic toner particles and separate only the supernatant liquid.
(4) The above (2) and (3) are performed a total of three times, and the obtained magnetic toner particles are sufficiently dried in a vacuum dryer at room temperature. The magnetic toner particles from which the external additive has been removed can be observed with a scanning electron microscope, and it can be confirmed that the external additive has disappeared. If the external additive has not been sufficiently removed, repeat steps (2) and (3) until the external additive is sufficiently removed. As another method for removing the external additive instead of the above (2) and (3), there is a method of dissolving the external additive with an alkaline solution. As the alkali, an aqueous solution of sodium hydroxide is preferable.
-For non-magnetic toner Add 160 g of sucrose (manufactured by Kishida Chemical) to 100 mL of ion-exchanged water and dissolve while using a hot water sink to prepare a sucrose concentrate. 31 g of the sucrose concentrate and 6 mL of Contaminone N are placed in a centrifuge tube to prepare a dispersion. 1 g of toner is added to this dispersion, and the toner lumps are loosened with a spatula or the like.
The centrifuge tube is shaken with the shaker for 20 minutes under the condition of 350 reciprocations per minute. After shaking, the solution is replaced with a glass tube for a swing rotor (50 mL), and centrifugation is performed at 3500 rpm for 30 minutes with a centrifuge. In the glass tube after centrifugation, toner particles are present in the uppermost layer and silica fine particles are present on the aqueous solution side of the lower layer, so that only the toner particles in the uppermost layer are recovered.
If the external additive has not been sufficiently removed, centrifugation is repeated as necessary, and after sufficient separation, the toner solution is dried and toner particles are collected.
Each calculation method is as follows.
≪トナー粒子の単位重量当たりの理論表面積Aの計算方法≫
上記個数平均粒径(D1)を求めた後、測定データ解析をするための付属の専用ソフト「ベックマン・コールター Multisizer 3 Version3.51」(ベックマン・コールター社製)を用いて、2.0μmから32.0μmまでを12チャンネルに区分けし(2.000~2.520μm、2.520~3.175μm、3.175~4.000μm、4.000~5.040μm、5.040~6.350μm、6.350~8.000μm、8.000~10.079μm、10.079~12.699μm、12.699~16.000μm、16.000~20.159μm、20.159~25.398μm、25.398~32.000μm)、それぞれの粒径範囲におけるトナー粒子の個数割合を求める。
その後、各チャンネルの中央値(例えば、2.000~2.520μmであれば、中央値は2.260μmとなる)を用いて、それぞれの各チャンネル中央値のトナー粒子が真球であると仮定した場合の理論表面積(=4×π×(各チャンネルの中央値)2)を求める。その理論表面積と、先に求めた各チャンネルに属する粒子の個数割合を掛け合わせることによって、測定したトナー粒子が真球であると仮定した場合のトナー粒子の平均理論表面積(a)を求める。
次に、同様にして各チャンネルの中央値と測定したトナー粒子の真密度からそれぞれの各チャンネル中央値のトナー粒子が真球であると仮定した場合の理論重量(=4/3×π×(各チャンネルの中央値)3×真密度)を求める。その理論重量と、先に求めた各チャンネルに属する粒子の個数割合から、トナー粒子の平均理論重量(b)を求める。
トナー粒子の真密度は、乾式自動密度計オートピクノメーター(ユアサアイオニクス社製)により測定する。条件は下記の通りである。
セル SMセル(10mL)
サンプル量 2.0g
この測定装置は、気相置換法に基づいて、固体・液体の真密度を測定するものである。液相置換法と同様、アルキメデスの原理に基づいているが、置換媒体としてガス(アルゴンガス)を用いるため、精度が高い。
以上、トナー粒子の平均理論表面積と平均理論重量より、測定したトナー粒子の単位重量当たりの平均理論表面積A(=a/b)を算出する。
<< Calculation method of theoretical surface area A per unit weight of toner particles >>
After obtaining the number average particle size (D1), use the attached dedicated software "Beckman Coulter Multisizer 3 Version 3.51" (manufactured by Beckman Coulter) to analyze the measurement data from 2.0 μm to 32. Dividing up to 0.0 μm into 12 channels (2.000 to 2.520 μm, 2.520 to 3.175 μm, 3.175 to 4.000 μm, 4.000 to 5.040 μm, 5.040 to 6.350 μm, 6.350 to 8,000 μm, 8,000 to 10.079 μm, 10.079 to 12.699 μm, 12.699 to 16.000 μm, 16.000 to 20.159 μm, 20.159 to 25.398 μm, 25. 398 to 32.000 μm), the number ratio of toner particles in each particle size range is determined.
Then, using the median value of each channel (for example, if it is 2.000 to 2.520 μm, the median value is 2.260 μm), it is assumed that the toner particles at the median value of each channel are true spheres. The theoretical surface area (= 4 × π × (median value of each channel) 2 ) is obtained. By multiplying the theoretical surface area by the number ratio of the particles belonging to each channel obtained above, the average theoretical surface area (a) of the toner particles assuming that the measured toner particles are true spheres is obtained.
Next, the theoretical weight (= 4/3 × π × (= 4/3 × π ×) when it is assumed that the toner particles at the median value of each channel are true spheres from the median value of each channel and the true density of the measured toner particles in the same manner. Find the median) 3 x true density of each channel. The average theoretical weight (b) of the toner particles is obtained from the theoretical weight and the ratio of the number of particles belonging to each channel obtained above.
The true density of the toner particles is measured by a dry automatic densitometer Auto Pycnometer (manufactured by Yuasa Ionics Co., Ltd.). The conditions are as follows.
Cell SM cell (10 mL)
Sample amount 2.0g
This measuring device measures the true density of solids and liquids based on the gas phase replacement method. Similar to the liquid phase replacement method, it is based on Archimedes' principle, but the accuracy is high because gas (argon gas) is used as the replacement medium.
As described above, the average theoretical surface area A (= a / b) per unit weight of the measured toner particles is calculated from the average theoretical surface area and the average theoretical weight of the toner particles.
≪トナー粒子のBET比表面積Bの測定方法≫
トナー粒子のBET比表面積は、BET多点法に従って、動的定圧法による低温ガス吸着法により求めることができる。比表面積測定装置「ジェミニ2375 Ver.5.0」(島津製作所社製)を用いて、試料表面に窒素ガスを吸着させ、BET多点法を用いて測定することにより、BET比表面積(m2/g)を算出する。具体的には、以下のような手順で測定する。
空のサンプルセルの質量を測定した後、サンプルセルに測定試料を1.0g充填する。さらに、脱ガス装置に、試料が充填されたサンプルセルをセットし、室温で7時間脱ガスを行う。脱ガス終了後、サンプルセル全体の質量を測定し、空サンプルセルとの差から試料の正確な質量を算出する。
次に、BET測定装置のバランスポート及び分析ポートに空のサンプルセルをセットする。所定の位置に液体窒素の入ったデュワー瓶をセットし、飽和蒸気圧(P0)測定コマンドにより、P0を測定する。P0測定終了後、分析ポートに脱ガス調製されたサンプルセルをセットし、サンプル質量及びP0を入力後、BET測定コマンドにより測定を開始
する。後は自動でBET比表面積が算出される。
<< Measurement method of BET specific surface area B of toner particles >>
The BET specific surface area of the toner particles can be determined by a low temperature gas adsorption method based on a dynamic constant pressure method according to the BET multipoint method. BET specific surface area (m 2 ) by adsorbing nitrogen gas on the sample surface using the specific surface area measuring device "Gemini 2375 Ver.5.0" (manufactured by Shimadzu Corporation) and measuring using the BET multipoint method. / G) is calculated. Specifically, the measurement is performed by the following procedure.
After measuring the mass of the empty sample cell, the sample cell is filled with 1.0 g of the measurement sample. Further, a sample cell filled with a sample is set in the degassing device, and degassing is performed at room temperature for 7 hours. After degassing, the mass of the entire sample cell is measured, and the exact mass of the sample is calculated from the difference from the empty sample cell.
Next, empty sample cells are set in the balance port and analysis port of the BET measuring device. A dewar bottle containing liquid nitrogen is set in a predetermined position, and P0 is measured by a saturated vapor pressure (P0) measurement command. After the P0 measurement is completed, the degassed sample cell is set in the analysis port, the sample mass and P0 are input, and then the measurement is started by the BET measurement command. After that, the BET specific surface area is automatically calculated.
<トナーとポリカーボネート平板との付着力F(nN)測定手法>
付着力の測定は、KONICA MINOLTA TECHNOLOGY REPORT VOL1(2004)や第1回画像形成技術に関する研究会(2012年)にて報告された振動式の静電付着力測定器を使用する。
その装置の概要としては、磁性キャリアと混合し摩擦帯電させたトナーを2成分現像方式で試料台に現像し静電付着させる。試料台には感光体表面にも使用されているポリカーボネートが塗工されたものを使用する。また試料台は圧電振動子に振幅増幅用のホーンを接続させた振動ユニットに装着されており、振動子を振動してトナーに振動加速度を与える。振動加速度は0~2Mm/sec2までを24分割して与えている。トナーが試料電極から離脱する様子はCCDにより観察して、初期状態からトナーが面積割合で50%離脱した時の振動加速度を算出する。
ここで振動振幅をA、振動子の振動角速度をω、トナーの質量をmとするとトナーに働く慣性力はF=mAω2で与えられる。なお、トナーに係る重力は付着力に対して十分に小さいため、無視できる。トナーが離脱した時の慣性力はトナーの付着力に等しいため、この上記式から算出を行った。この時、トナーの質量mは、トナーの個数平均粒径r、トナーの真密度ρから、m=π/6×r3×ρから算出する。
測定装置の概略を図2に示す。トナーを現像器1内中に3g入れ、現像スリーブ1-1を回転させてトナーをスリーブ1-1上にコートさせる。この時、スリーブ1-1にコートされるトナーは目視で確認し、コート量に調整が必要な場合は現像器に具備している現像ブレード(図に記載していない)とスリーブ1-1間の距離で調整を行う。
振動ユニット2は振動子2-1、ホーン2-2、試料台2-3から構成されており、試料台2-3表面にはポリカーボネート樹脂(ビスフェノールZ型、商品名:ユーピロンZ200、三菱ガス化学製)の薄膜を接着させた。現像スリーブ1-1を回転させながら、この振動ユニット2がスリーブ1-1上(現像位置)を通過するように移動させた。その際のスリーブ1-1回転速度は0.1m/sec、振動ユニット2の移動速度は0.001m/secとなる様に通過させた。また振動ユニット2がスリーブ1-1上を通過する際に、スリーブ1-1と試料台2-3間で電圧を印加してトナーを試料台2-3上に現像(飛翔)させる。この際の電界強度は、トナーの摩擦帯電量等によって、スリーブ1-1と試料台2-3間で印加する電圧やそのギャップで調整することができる。目安としては、0.5V/mの電界強度である。
試料台2-3にトナーを現像させた後に、振動ユニット2を振動位置に移動し、トナーの付着状態を対物レンズ3-1及び鏡筒3-2を具備したCCD3-3にて確認する。検出部3の性能としては、分解能0.22μmで視野としては570μm×427μmとなるように、レンズ3-1やCCD3-3を選択する。ここで、トナーの付着状態としては、視野全体にトナーが1~2層積層した状態で行う。状態の判別は、検出部3からの画像を用いて、現像前に対して現像させた後に視野全体にトナー粒子が存在することにより行う。
試料台2-3にトナーを付着させた後、振動子2-1によって試料台2-3を振動させる。発信器4から振動子2-1、ホーン2-2を経て増幅されて試料台2-3が振動される。振動加速度(=Aω2)は0から2×106m/sec2までを24分割して断続的に試料台2-3を振動できる構成にしている。ちなみに振動時には、試料台2-3から脱離したトナーを捕集するために掃除機5で吸引している。
トナーの付着状態は、試料台2-3に振動加速度を与えた後にCCD3-3からパソコン3-4に取り込まれる様に同期するような状態になっている。2×106m/sec2まで振動加速度を与えた後に、トナーの状態を画像処理ソフト(Photoshopアドビ製)で画像処理を行う。具体的には、得られた画像を2値化するとトナーが付着した部分が黒く変換される。振動加速度を与えない状態の時は全視野にトナーが存在するため、黒く変換された部分の面積率は100%に近い値になる。そこから振動加速度を大きくし
ていくと、ある振動加速度でトナーが試料台2-3から離脱すると黒く変換された部分の面積率が低下する。この面積率が50%となる際に与えられた振動加速度から前記式でトナー慣性力(=付着力F)を求める。
<Measurement method of adhesive force F (nN) between toner and polycarbonate flat plate>
For the measurement of the adhesive force, a vibration type electrostatic adhesive force measuring device reported at KONICA MINOLTA TECHNOLOGY REPORT VOL1 (2004) and the 1st Study Group on Image Formation Technology (2012) is used.
As an outline of the apparatus, toner mixed with a magnetic carrier and triboelectricly charged is developed on a sample table by a two-component developing method and electrostatically adhered. The sample table is coated with polycarbonate, which is also used for the surface of the photoconductor. The sample table is mounted on a vibration unit in which a horn for amplitude amplification is connected to the piezoelectric vibrator, and the vibrator is vibrated to give vibration acceleration to the toner. The vibration acceleration is given by dividing 0 to 2 Mm / sec 2 into 24 parts. The state in which the toner is detached from the sample electrode is observed by the CCD, and the vibration acceleration when the toner is detached by 50% in area ratio from the initial state is calculated.
Here, assuming that the vibration amplitude is A, the vibration angular velocity of the vibrator is ω, and the mass of the toner is m, the inertial force acting on the toner is given by F = mAω 2 . The gravity of the toner is sufficiently small with respect to the adhesive force and can be ignored. Since the inertial force when the toner is detached is equal to the adhesive force of the toner, the calculation was performed from the above formula. At this time, the mass m of the toner is calculated from m = π / 6 × r 3 × ρ from the number average particle size r of the toner and the true density ρ of the toner.
The outline of the measuring device is shown in FIG. 3 g of toner is put into the developer 1, and the developing sleeve 1-1 is rotated to coat the toner on the sleeve 1-1. At this time, the toner coated on the sleeve 1-1 is visually confirmed, and if the coating amount needs to be adjusted, between the developing blade (not shown in the figure) provided in the developing device and the sleeve 1-1. Make adjustments at the distance of.
The vibration unit 2 is composed of a vibrator 2-1, a horn 2-2, and a sample table 2-3, and a polycarbonate resin (bisphenol Z type, trade name: Upiron Z200, Mitsubishi Gas Chemical) is on the surface of the sample table 2-3. A thin film of (manufactured by) was adhered. While rotating the developing sleeve 1-1, the vibration unit 2 was moved so as to pass over the sleeve 1-1 (developing position). At that time, the sleeve 1-1 was passed so that the rotation speed was 0.1 m / sec and the moving speed of the vibration unit 2 was 0.001 m / sec. Further, when the vibration unit 2 passes over the sleeve 1-1, a voltage is applied between the sleeve 1-1 and the sample table 2-3 to develop (fly) the toner on the sample table 2-3. The electric field strength at this time can be adjusted by the voltage applied between the sleeve 1-1 and the sample table 2-3 and the gap thereof, depending on the amount of triboelectric charge of the toner and the like. As a guide, the electric field strength is 0.5 V / m.
After developing the toner on the sample table 2-3, the vibration unit 2 is moved to the vibration position, and the adhesion state of the toner is confirmed by the CCD3-3 equipped with the objective lens 3-1 and the lens barrel 3-2. As for the performance of the detection unit 3, the lens 3-1 and the CCD 3-3 are selected so that the resolution is 0.22 μm and the field of view is 570 μm × 427 μm. Here, the toner adhered state is performed in a state where one or two layers of toner are laminated over the entire visual field. The state is determined by using the image from the detection unit 3 and the presence of toner particles in the entire visual field after the development before and after the development.
After the toner is attached to the sample table 2-3, the sample table 2-3 is vibrated by the vibrator 2-1. The sample table 2-3 is vibrated by being amplified from the transmitter 4 via the oscillator 2-1 and the horn 2-2. The vibration acceleration (= Aω 2 ) is divided into 24 from 0 to 2 × 10 6 m / sec 2 so that the sample table 2-3 can be vibrated intermittently. By the way, at the time of vibration, the toner separated from the sample table 2-3 is sucked by the vacuum cleaner 5.
The state of adhesion of the toner is such that after applying vibration acceleration to the sample table 2-3, the toner is taken in from the CCD 3-3 to the personal computer 3-4 in synchronization. After applying vibration acceleration up to 2 × 10 6 m / sec 2 , the state of the toner is image-processed with image processing software (manufactured by Photoshop). Specifically, when the obtained image is binarized, the portion to which the toner adheres is converted to black. When the vibration acceleration is not applied, the toner is present in the entire field of view, so that the area ratio of the black converted portion is close to 100%. When the vibration acceleration is increased from there, when the toner separates from the sample table 2-3 at a certain vibration acceleration, the area ratio of the portion converted to black decreases. The toner inertial force (= adhesive force F) is obtained from the vibration acceleration given when the area ratio becomes 50% by the above formula.
<結晶性材料の微小ドメインの長径の個数平均粒径の算出方法>
結晶性材料の微小ドメインの長径の個数平均径とは、透過型電子顕微鏡(TEM)で観察されるトナー粒子の断面画像をもとに、結晶性材料のドメインの長径から求められる個数平均径を意味する。
透過型電子顕微鏡(TEM)で観察されるトナー断面は以下のようにして作製する。
トナーをルテニウム染色すると、結晶性材料は染色されないため、TEM観察をしたときに、結晶性材料のドメインは黒く見え、このようにしてドメインを識別する。ドメイン径の算出においては、100個のトナー粒子の断面を観察する。長径10nm以上1000nm以下の全てのドメインを計測し、個数平均径を算出する。得られた個数平均径を、結晶性材料の微小ドメインの長径の個数平均径とする。
トナー粒子の断面画像は以下のようにして得ることができる。
オスミウム・プラズマコーター(filgen社、OPC80T)を用いて、保護膜としてトナーにOs膜(5nm)及びナフタレン膜(20nm)を施し、光硬化性樹脂D800(日本電子社)で包埋したのち、超音波ウルトラミクロトーム(Leica社、UC7)により、切削速度1mm/sで膜厚60nm(又は70nm)のトナー粒子断面を作製する。
得られた断面を、真空電子染色装置(filgen社、VSC4R1H)を用いて、RuO4ガス5
00Pa雰囲気で15分間染色し、TEM(JEOL社、JEM2800)のSTEM機能を用いて
STEM観察を行った。STEMのプローブサイズは1nm、画像サイズ1024×1024pixelで取得する。
得られた画像に対し、画像処理ソフト「Image-Pro Plus (Media Cybernetics社製)」を用いてドメインの長径を求める。
<Method of calculating the number average particle size of the major axis of the fine domain of crystalline material>
The number average diameter of the major axis of the microdomain of the crystalline material is the number average diameter obtained from the major axis of the domain of the crystalline material based on the cross-sectional image of the toner particles observed by a transmission electron microscope (TEM). means.
The toner cross section observed with a transmission electron microscope (TEM) is prepared as follows.
When the toner is stained with ruthenium, the crystalline material is not stained, so that the domain of the crystalline material appears black when TEM-observed, thus identifying the domain. In calculating the domain diameter, observe the cross section of 100 toner particles. All domains with a major axis of 10 nm or more and 1000 nm or less are measured, and the number average diameter is calculated. The obtained number average diameter is defined as the number average diameter of the major axis of the microdomain of the crystalline material.
A cross-sectional image of the toner particles can be obtained as follows.
Using an osmium plasma coater (filgen, OPC80T), an Os film (5 nm) and a naphthalene film (20 nm) were applied to the toner as a protective film, and the toner was embedded in a photocurable resin D800 (JEOL Ltd.) and then ultra-supercharged. A toner particle cross section having a film thickness of 60 nm (or 70 nm) is produced at a cutting speed of 1 mm / s by an ultrasonic ultramicrotome (Leica, UC7).
The obtained cross section was subjected to RuO 4 gas 5 using a vacuum electron staining device (filgen, VSC4R1H).
Staining was performed in a 00 Pa atmosphere for 15 minutes, and STEM observation was performed using the STEM function of TEM (JEOL, JEM2800). The probe size of STEM is 1 nm, and the image size is 1024 x 1024 pixels.
For the obtained image, the major axis of the domain is obtained using the image processing software "Image-Pro Plus (manufactured by Media Cybernetics)".
<DSCでの発熱量比D/Cの算出方法>
発熱量比D/Cは、示差走査熱量分析装置「Q2000」(TA Instruments社製)を用いてASTM D3418-82に準じて測定する。装置検出部の温度補正はインジウムと亜鉛の融点を用い、熱量の補正についてはインジウムの融解熱を用いる。
具体的には、試料約2mgを精秤し、これをアルミニウム製のパンの中に入れ、リファレンスとして空のアルミニウム製のパンを用い、測定温度範囲30~180℃の間で、昇温速度10℃/minで測定を行う。なお、測定においては、一度180℃まで10℃/minで昇温させ、続いて30℃まで降温速度10℃/minで降温させる。
この降温過程で得られるDSC曲線において、同条件の測定でモノエステル化合物単体を用いて得られる最大発熱ピーク温度に対して±5℃の領域の発熱量をC[J/g]とし、該最大発熱ピーク温度+5℃以上該最大発熱ピーク温度+15℃以下の領域の発熱量をD[J/g]して、発熱量比D/Cを求める。
<Calculation method of calorific value ratio D / C in DSC>
The calorific value ratio D / C is measured according to ASTM D3418-82 using a differential scanning calorimeter analyzer "Q2000" (manufactured by TA Instruments). The melting point of indium and zinc is used for temperature correction of the device detection unit, and the heat of fusion of indium is used for the correction of calorific value.
Specifically, about 2 mg of a sample is precisely weighed, placed in an aluminum pan, and an empty aluminum pan is used as a reference, and the temperature rise rate is 10 in the measurement temperature range of 30 to 180 ° C. Measure at ° C / min. In the measurement, the temperature is once raised to 180 ° C. at 10 ° C./min, and then to 30 ° C. at a temperature lowering rate of 10 ° C./min.
In the DSC curve obtained in this temperature lowering process, the calorific value in the region of ± 5 ° C. with respect to the maximum exothermic peak temperature obtained by using the monoester compound alone in the measurement under the same conditions is defined as C [J / g], and the maximum is said. The calorific value in the region of the exothermic peak temperature + 5 ° C. or higher and the maximum exothermic peak temperature + 15 ° C. or lower is D [J / g] to obtain the calorific value ratio D / C.
<メタノール濡れ性試験による疎水化度の測定>
メタノール濡れ性試験は(株)レスカ社製の粉体濡れ性試験機WET-100Pを用い、下記の条件及び手順で測定したメタノール滴下透過率曲線を利用する。
先ず、純水(メタノール濃度0質量%)を50ml、フラスコに入れて透過率を測定する。このときの透過率を100%とし、全く光が透過しない状態を透過率0%として、透過率の測定を行う。即ち、該純水にメタノールを添加していき、透過光強度が、純水(メタノール濃度0質量%)の透過光強度の半分になった際のメタノール質量%をメタノール濡れ性試験による疎水化度とする。
透過率の測定は以下の様にして行う。
純水(メタノール濃度0質量%)を50ml入れたビーカーに、マグネティックスター
ラーを入れる。そして、目開き150μmのメッシュでふるった無機微粉体、又はトナー粒子0.1gを精秤し、それを上記フラスコに入れる。次に、撹拌速度300rpm(5回転/秒)でマグネティックスターラーによって撹拌を開始し、この測定用サンプル液中に、ガラス管によって1.3ml/minの添加速度でメタノールを連続的添加する。波長780nmの光の透過率を測定し、メタノール滴下透過率曲線を作成する。この際に、メタノールを滴定溶媒としたのは、トナーに含有される染料、顔料、荷電制御剤等の溶出の影響が少なく、トナーの表面状態をより正確に観察できるためである。
なお、この測定において、ビーカーとしては、直径5cmのガラス製のものを用い、マグネティックスターラーとしては、長さ25mm、最大径8mmの紡錘形でありテフロン(登録商標)コーティングを施されたものを用いる。
<Measurement of hydrophobicity by methanol wettability test>
For the methanol wettability test, a powder wettability tester WET-100P manufactured by Resuka Co., Ltd. is used, and the methanol dropping transmittance curve measured by the following conditions and procedures is used.
First, 50 ml of pure water (methanol concentration 0% by mass) is placed in a flask and the transmittance is measured. At this time, the transmittance is set to 100%, and the state in which no light is transmitted is set to 0%, and the transmittance is measured. That is, when methanol is added to the pure water and the transmitted light intensity becomes half of the transmitted light intensity of pure water (methanol concentration 0% by mass), the degree of hydrophobicity according to the methanol wettability test is 1% by mass of methanol. And.
The transmittance is measured as follows.
Place the magnetic stirrer in a beaker containing 50 ml of pure water (methanol concentration 0% by mass). Then, 0.1 g of inorganic fine powder or toner particles sifted with a mesh having an opening of 150 μm is precisely weighed and placed in the flask. Next, stirring is started by a magnetic stirrer at a stirring speed of 300 rpm (5 rpm), and methanol is continuously added to the measurement sample solution by a glass tube at an addition rate of 1.3 ml / min. The transmittance of light having a wavelength of 780 nm is measured, and a methanol dropping transmittance curve is created. At this time, methanol was used as the titration solvent because the influence of elution of dyes, pigments, charge control agents and the like contained in the toner is small, and the surface state of the toner can be observed more accurately.
In this measurement, a glass beaker having a diameter of 5 cm is used, and a magnetic stirrer having a length of 25 mm and a maximum diameter of 8 mm and having a Teflon (registered trademark) coating is used.
以下、実施例を示す。以下の説明において、特に断りのない限り、部は質量基準である。 Hereinafter, examples will be shown. In the following description, parts are based on mass unless otherwise specified.
<磁性体Aの製造例>
硫酸第一鉄水溶液中に、鉄元素に対して1.00から1.10当量の苛性ソーダ溶液、鉄元素に対しリン元素換算で0.15質量%となる量のP2O5、鉄元素に対して珪素元素換算で0.50質量%となる量のSiO2を混合し、水酸化第一鉄を含む水溶液を調製した。水溶液のpHを8.0とし、空気を吹き込みながら85℃で酸化反応を行い、種晶を有するスラリー液を調製した。
次いで、このスラリー液に当初のアルカリ量(苛性ソーダのナトリウム成分)に対し0.90から1.20当量となるよう硫酸第一鉄水溶液を加えた後、スラリー液をpH7.6に維持して、空気を吹込みながら酸化反応をすすめ、磁性酸化鉄を含むスラリー液を得た。濾過、洗浄した後、この含水スラリー液を一旦取り出した。この時、含水サンプルを少量採取し、含水量を計っておいた。
次に、この含水サンプルを乾燥せずに別の水系媒体中に投入し、撹拌すると共にスラリーを循環させながらピンミルにて再分散させ、再分散液のpHを約4.8に調整した。そして、撹拌しながらn-ヘキシルトリメトキシシランカップリング剤を磁性酸化鉄100部に対し1.4部(磁性酸化鉄の量は含水サンプルから含水量を引いた値として計算した)添加し、加水分解を行った。その後、撹拌を十分行い、分散液のpHを8.6にして表面処理を行った。
生成した疎水性磁性体をフィルタープレスにてろ過し、多量の水で洗浄した後に100℃で2時間乾燥し、得られた粒子を解砕処理して体積平均粒径が0.26μmの磁性体Aを得た。
<Manufacturing example of magnetic material A>
In ferrous sulfate aqueous solution, 1.00 to 1.10 equivalents of caustic soda solution with respect to iron element, P 2 O 5 with an amount of 0.15% by mass in terms of phosphorus element with respect to iron element, to iron element On the other hand, SiO 2 in an amount of 0.50% by mass in terms of elemental silicon was mixed to prepare an aqueous solution containing ferrous hydroxide. The pH of the aqueous solution was set to 8.0, and an oxidation reaction was carried out at 85 ° C. while blowing air to prepare a slurry liquid having seed crystals.
Next, a ferrous sulfate aqueous solution was added to this slurry liquid so that the amount was 0.90 to 1.20 equivalents with respect to the initial alkali amount (sodium component of caustic soda), and then the slurry liquid was maintained at pH 7.6. The oxidation reaction was promoted while blowing air to obtain a slurry liquid containing magnetic iron oxide. After filtering and washing, this water-containing slurry liquid was once taken out. At this time, a small amount of water-containing sample was taken and the water content was measured.
Next, this water-containing sample was put into another aqueous medium without being dried, and the slurry was redistributed with a pin mill while stirring and circulating the slurry to adjust the pH of the redispersed liquid to about 4.8. Then, while stirring, 1.4 parts of the n-hexyltrimethoxysilane coupling agent was added to 100 parts of magnetic iron oxide (the amount of magnetic iron oxide was calculated as the value obtained by subtracting the water content from the water content sample), and water was added. Disassembly was performed. After that, the mixture was sufficiently stirred to adjust the pH of the dispersion to 8.6, and surface treatment was performed.
The generated hydrophobic magnetic material is filtered with a filter press, washed with a large amount of water, dried at 100 ° C. for 2 hours, and the obtained particles are crushed to obtain a magnetic material having a volume average particle size of 0.26 μm. I got A.
<非晶性ポリエステル樹脂Bの製造例>
窒素導入管、脱水管、撹拌器及び熱電対を装備した反応槽中に、テレフタル酸40mol%、トリメリット酸10mol%、ビスフェノールA-プロピレンオキシド(PO)2mol付加物50mol%を入れた後、触媒としてジブチル錫オキサイドをモノマー総量100部に対して1.5部添加した。
次いで、窒素雰囲気下にて常圧で180℃まで素早く昇温した後、180℃から210℃まで10℃/時間の速度で加熱しながら水を留去して重縮合を行った。210℃に到達してから反応槽内を5kPa以下まで減圧し、210℃、5kPa以下の条件下にて重縮合を行い、非晶性ポリエステル樹脂Bを得た。その際、得られるポリエステル樹脂の軟化点が120℃となるように重合時間を調整した。
<Production example of amorphous polyester resin B>
40 mol% of terephthalic acid, 10 mol% of trimellitic acid, and 50 mol% of bisphenol A-propylene oxide (PO) 2 mol adduct were placed in a reaction vessel equipped with a nitrogen introduction tube, a dehydration tube, a stirrer and a thermocouple, and then a catalyst. As a result, 1.5 parts of dibutyltin oxide was added to 100 parts of the total amount of the monomer.
Then, after rapidly raising the temperature to 180 ° C. under normal pressure under a nitrogen atmosphere, water was distilled off while heating at a rate of 10 ° C./hour from 180 ° C. to 210 ° C. to carry out polycondensation. After reaching 210 ° C., the pressure inside the reaction vessel was reduced to 5 kPa or less, and polycondensation was performed under the conditions of 210 ° C. and 5 kPa or less to obtain an amorphous polyester resin B. At that time, the polymerization time was adjusted so that the softening point of the obtained polyester resin was 120 ° C.
<結晶性ポリエステルC1の製造例>
窒素導入管、脱水管、撹拌器及び熱電対を装備した反応槽中に、1,9-ノナンジオール49mol%、1,10-デカン二酸49mol%、n-オクタデカン酸2mol%を
入れた後、触媒としてジオクチル酸錫をモノマー総量100部に対して1部添加し、窒素雰囲気下で140℃に加熱して常圧下で水を留去しながら6時間反応させた。次いで、200℃まで10℃/時間で昇温しつつ反応させ、200℃に到達してから2時間反応させた後、反応槽内を5kPa以下に減圧して200℃で3時間反応させ、結晶性ポリエステルC1を得た。
<Production example of crystalline polyester C1>
After putting 49 mol% of 1,9-nonanediol, 49 mol% of 1,10-decanedioic acid and 2 mol% of n-octadecanoic acid in a reaction vessel equipped with a nitrogen introduction tube, a dehydration tube, a stirrer and a thermocouple, As a catalyst, 1 part of tin dioctylate was added to 100 parts of the total amount of the monomer, and the mixture was heated to 140 ° C. under a nitrogen atmosphere and reacted for 6 hours while distilling off water under normal pressure. Next, the reaction was carried out while raising the temperature to 200 ° C. at 10 ° C./hour, and after reaching 200 ° C., the reaction was carried out for 2 hours. Sexual polyester C1 was obtained.
<結晶性ポリエステルC2の製造例>
アルコーモノマーを1,6-ヘキサンジオール49mol%、酸モノマーを1,12-ドデカン二酸に変更する以外は、結晶性ポリエステルC1の製造例と同様にして結晶性ポリエステルC2を得た。
<Production example of crystalline polyester C2>
Crystalline polyester C2 was obtained in the same manner as in the production example of crystalline polyester C1 except that the alcohol monomer was changed to 1,6-hexanediol 49 mol% and the acid monomer was changed to 1,12-dodecane diic acid.
<トナー1の製造例>
下記の手順によってトナー粒子、トナーを製造した。
(第一水系媒体の調整)
イオン交換水353.8部にリン酸ナトリウム12水和物2.9部を投入してTK式ホモミキサー(特殊機化工業(株)製)を用いて撹拌しながら60℃に加温した後、イオン交換水11.7部に塩化カルシウム2水和物1.7部を添加した塩化カルシウム水溶液と、イオン交換水15.0部に塩化ナトリウム1.5部を添加した塩化ナトリウム水溶液を添加して撹拌を進め、分散安定剤Aを含む第一水系媒体を得た。
(重合性単量体組成物の調整)
・スチレン 75.0部
・n-ブチルアクリレート 25.0部
・1-6ヘキサンジオールジアクリレート 0.5部
・着色剤:磁性体A 90.0部
・ポリエステル樹脂B 5.0部
・結晶性ポリエステルC1 5.0部
上記材料をアトライター(三井三池化工機(株)製)を用いて均一に分散混合した後、60℃に加温し、そこにステアリン酸ベヘニルワックス(融点68℃)20.0部、パラフィンワックス(融点:78℃)10.0部を添加混合し、溶解して重合性単量体組成物を得た。
<Manufacturing example of toner 1>
Toner particles and toner were manufactured by the following procedure.
(Adjustment of the first aqueous medium)
After adding 2.9 parts of sodium chloride dodecahydrate to 353.8 parts of ion-exchanged water and heating to 60 ° C. with stirring using a TK homomixer (manufactured by Tokushu Kagaku Kogyo Co., Ltd.). , A calcium chloride aqueous solution containing 1.7 parts of calcium chloride dihydrate added to 11.7 parts of ion-exchanged water and a sodium chloride aqueous solution containing 1.5 parts of sodium chloride added to 15.0 parts of ion-exchanged water were added. Stirring proceeded to obtain a first aqueous medium containing the dispersion stabilizer A.
(Preparation of polymerizable monomer composition)
・ Styrene 75.0 parts ・ n-butyl acrylate 25.0 parts ・ 1-6 hexanediol diacrylate 0.5 parts ・ Colorant: Magnetic material A 90.0 parts ・ Polyester resin B 5.0 parts ・ Crystalline polyester C1 5.0 parts After uniformly dispersing and mixing the above materials using an attritor (manufactured by Mitsui Miike Kakoki Co., Ltd.), the mixture was heated to 60 ° C., and behenyl wax stearate (melting point 68 ° C.) 20. 0 part and 10.0 part of paraffin wax (melting point: 78 ° C.) were added and mixed and dissolved to obtain a polymerizable monomer composition.
(第二水系媒体の調整)
イオン交換水166.8部にリン酸ナトリウム12水和物0.6部を投入してパドル撹拌翼を用いて撹拌しながら60℃に加温した後、イオン交換水2.3部に塩化カルシウム2水和物0.3部を添加した塩化カルシウム水溶液を添加して撹拌を進め、分散安定剤Bを含む第二水系媒体を得た。
(造粒)
上記第一水系媒体中に上記重合性単量体組成物を投入し、この造粒液を、キャビトロン(ユーロテック社製)を用いて、回転子の周速を35m/sにて1時間処理を行い、均一に分散混合した。さらに、重合開始剤としてt-ブチルパーオキシピバレート7.0部を投入し、60℃、N2雰囲気下においてTK式ホモミキサー(特殊機化工業(株))にて12000rpmで10分間撹拌しながら造粒し、重合性単量体組成物の液滴を含む造粒液を得た。
(Adjustment of the second water-based medium)
0.6 part of sodium phosphate dodecahydrate was added to 166.8 parts of ion-exchanged water and heated to 60 ° C. while stirring using a paddle stirring blade, and then 2.3 parts of ion-exchanged water was filled with calcium chloride. An aqueous calcium chloride solution containing 0.3 part of dihydrate was added and stirring was advanced to obtain a second aqueous medium containing the dispersion stabilizer B.
(Granulation)
The polymerizable monomer composition is put into the first aqueous medium, and the granulation solution is treated with Cavitron (manufactured by Eurotech) at a peripheral speed of the rotor at 35 m / s for 1 hour. Was performed, and the mixture was uniformly dispersed and mixed. Further, 7.0 parts of t-butylperoxypivalate was added as a polymerization initiator, and the mixture was stirred at 12000 rpm for 10 minutes with a TK homomixer (Special Machinery Chemical Industry Co., Ltd.) at 60 ° C. under an N2 atmosphere. While granulating, a granulating solution containing droplets of the polymerizable monomer composition was obtained.
(重合/蒸留/乾燥/外添)
上記第二水系媒体中に上記造粒液を投入し、パドル撹拌翼で撹拌しながら74℃で3時間反応させた。反応終了後、98℃に昇温して3時間蒸留し反応スラリーを得た。その後、冷却工程として、反応スラリーに0℃の水を投入し、100℃/分の速度で反応スラリーを98℃から45℃まで冷却した後、更に昇温して50℃で3時間保持した。その後、25℃まで室温で放冷した。放冷した反応スラリーを、塩酸を加えて洗浄し、濾過・乾燥
して、重量平均粒径が7.6μmのトナー粒子を得た。得られたトナー粒子の表面凹凸指数B/Aは1.05、メタノール濡れ性試験による疎水化度は50質量%であった。
得られたトナー粒子100部に対して、下記材料をヘンシェルミキサ(三井三池化工機(株)製FM-10型)で混合して、トナー1を得た。なお、ヘンシェルミキサのジャケットは、45℃になるように温度調整を行った。
・ヘキサメチルジシラザン25質量%で表面処理した一次粒子の個数平均粒径20nmの疎水性シリカ微粒子 0.5部
・ヘキサメチルジシラザン15質量%で表面処理した一次粒子の個数平均粒径40nmの疎水性シリカ微粒子 0.5部
得られたトナー1の付着力Fは22.0(nN)、DSCの発熱量比D/Cは3.0、微小ドメインの個数平均粒径は220(nm)であった。
(Polymerization / Distillation / Drying / External)
The granulation liquid was put into the second aqueous medium and reacted at 74 ° C. for 3 hours while stirring with a paddle stirring blade. After completion of the reaction, the temperature was raised to 98 ° C. and distillation was performed for 3 hours to obtain a reaction slurry. Then, as a cooling step, water at 0 ° C. was added to the reaction slurry, the reaction slurry was cooled from 98 ° C. to 45 ° C. at a rate of 100 ° C./min, then further heated and held at 50 ° C. for 3 hours. Then, it was allowed to cool to 25 ° C. at room temperature. The allowed-cooled reaction slurry was washed by adding hydrochloric acid, filtered and dried to obtain toner particles having a weight average particle size of 7.6 μm. The surface unevenness index B / A of the obtained toner particles was 1.05, and the degree of hydrophobicity by the methanol wettability test was 50% by mass.
The following materials were mixed with 100 parts of the obtained toner particles with a Henschel mixer (FM-10 type manufactured by Mitsui Miike Machinery Co., Ltd.) to obtain toner 1. The temperature of the Henschel mixer jacket was adjusted to 45 ° C.
-Number of primary particles surface-treated with 25% by mass of hexamethyldisilazane 0.5 parts of hydrophobic silica fine particles with an average particle size of 20 nm-Number of primary particles surface-treated with 15% by mass of hexamethyldisilazane Average particle size of 40 nm 0.5 parts of hydrophobic silica fine particles The adhesive force F of the obtained toner 1 is 22.0 (nN), the calorific value ratio D / C of DSC is 3.0, and the average particle size of the number of microdomains is 220 (nm). Met.
<トナー2~4の製造例>
表1に示すような材料構成にした以外は、トナー1の製造例と同様にして、トナー2~4を得た。得られたトナーの物性を表1に示す。
<Manufacturing example of toners 2 to 4>
Toners 2 to 4 were obtained in the same manner as in the production example of toner 1, except that the material composition was as shown in Table 1. Table 1 shows the physical characteristics of the obtained toner.
<トナー5の製造例>
反応スラリーを冷却する速度を150℃/分に変更した以外は、トナー1の製造例と同様にして、トナー5を得た。得られたトナーの物性を表1に示す。
<Manufacturing example of toner 5>
Toner 5 was obtained in the same manner as in the production example of toner 1 except that the cooling rate of the reaction slurry was changed to 150 ° C./min. Table 1 shows the physical characteristics of the obtained toner.
<トナー6の製造例>
反応スラリーを50℃で保持する時間を1時間に変更した以外は、トナー5の製造例と同様にして、トナー6を得た。得られたトナーの物性を表1に示す。
<Manufacturing example of toner 6>
Toner 6 was obtained in the same manner as in the production example of toner 5, except that the time for holding the reaction slurry at 50 ° C. was changed to 1 hour. Table 1 shows the physical characteristics of the obtained toner.
<トナー7の製造例>
反応スラリーを冷却する速度を50℃/分に変更した以外は、トナー1の製造例と同様にして、トナー7を得た。得られたトナーの物性を表1に示す。
<Manufacturing example of toner 7>
Toner 7 was obtained in the same manner as in the production example of toner 1 except that the cooling rate of the reaction slurry was changed to 50 ° C./min. Table 1 shows the physical characteristics of the obtained toner.
<トナー8の製造例>
反応スラリーを50℃で保持する時間を5時間に変更した以外は、トナー7の製造例と同様にして、トナー8を得た。得られたトナーの物性を表1に示す。
<Manufacturing example of toner 8>
Toner 8 was obtained in the same manner as in the production example of toner 7, except that the time for holding the reaction slurry at 50 ° C. was changed to 5 hours. Table 1 shows the physical characteristics of the obtained toner.
<トナー9~14の製造例>
表1に示すような材料構成にした以外は、トナー1の製造例と同様にして、トナー9~14を得た。得られたトナーの物性を表1に示す。
<Manufacturing example of toners 9 to 14>
Toners 9 to 14 were obtained in the same manner as in the production example of toner 1, except that the material composition was as shown in Table 1. Table 1 shows the physical characteristics of the obtained toner.
<トナー15の製造例>
表1に示すような材料構成とし、第二水系媒体の調整に用いたリン酸ナトリウム12水和物を1.2部、塩化カルシウム2水和物0.6部に変更した以外は、トナー1の製造例と同様にして、トナー15を得た。得られたトナーの物性を表1に示す。
<Manufacturing example of toner 15>
Toner 1 except that the material composition was as shown in Table 1 and the sodium phosphate dodecahydrate used for preparing the secondary aqueous medium was changed to 1.2 parts and calcium chloride dihydrate was changed to 0.6 parts. The toner 15 was obtained in the same manner as in the production example of. Table 1 shows the physical characteristics of the obtained toner.
<トナー16の製造例>
表1に示すような材料構成とし、第二水系媒体を使用しない以外は、トナー1の製造例と同様にして、トナー16を得た。得られたトナーの物性を表1に示す。
<Manufacturing example of toner 16>
The toner 16 was obtained in the same manner as in the production example of the toner 1 except that the material composition was as shown in Table 1 and the second aqueous medium was not used. Table 1 shows the physical characteristics of the obtained toner.
<トナー17の製造例>
表1に示すような材料構成とし、着色剤としての磁性体A90.0部をカーボンブラック7.0部に変えた以外は、トナー1の製造例と同様にして、トナー17を得た。得られたトナーの物性を表1に示す。
<Manufacturing example of toner 17>
The toner 17 was obtained in the same manner as in the production example of the toner 1 except that the material composition was as shown in Table 1 and 90.0 parts of the magnetic material A as a colorant was changed to 7.0 parts of carbon black. Table 1 shows the physical characteristics of the obtained toner.
<トナー18の製造例>
表1に示すような材料構成とし、造粒工程のキャビトロンを使用しなかった以外は、トナー16の製造例と同様にして、トナー18を得た。得られたトナーの物性を表1に示す。
<Manufacturing example of toner 18>
The toner 18 was obtained in the same manner as in the production example of the toner 16 except that the material composition was as shown in Table 1 and the Cavitron in the granulation step was not used. Table 1 shows the physical characteristics of the obtained toner.
<トナー19及び20の製造例>
表1に示すような材料構成にした以外は、トナー1の製造例と同様にして、トナー19及び20を得た。得られたトナーの物性を表1に示す。
<Manufacturing examples of toners 19 and 20>
Toners 19 and 20 were obtained in the same manner as in the production example of toner 1, except that the material composition was as shown in Table 1. Table 1 shows the physical characteristics of the obtained toner.
次に、得られたトナーを用いた評価に関して説明する。
<実施例1>
実施例の画出し評価には、市販のレーザープリンタLaserJetEnterpriseM506(ヒューレット・パッカード社製)を用いた。本体からカートリッジを取り出し、カートリッジから製品トナーを抜き取り、トナー1を300g充填した。カートリッジは、クリーニングブレードが感光ドラムに対して垂直方向に+10℃傾けた状態に改造を施し、本体及びカートリッジは、それぞれの画出し評価に際して、温湿度を制御したそれぞれの環境下に24時間放置した後、画出し評価を行った。画出し評価に関しては、下記の評価を行い、下記の指標で判断した。評価結果を表2に示す。
Next, the evaluation using the obtained toner will be described.
<Example 1>
A commercially available laser printer LaserJet Enterprise M506 (manufactured by Hewlett-Packard Co., Ltd.) was used for the image drawing evaluation of the examples. The cartridge was taken out from the main body, the product toner was taken out from the cartridge, and 300 g of toner 1 was filled. The cartridge was modified so that the cleaning blade was tilted by + 10 ° C in the vertical direction with respect to the photosensitive drum, and the main body and cartridge were left for 24 hours in each environment where the temperature and humidity were controlled when evaluating each image. After that, the image drawing evaluation was performed. Regarding the image output evaluation, the following evaluation was performed and the judgment was made using the following indicators. The evaluation results are shown in Table 2.
(1)高温高湿環境(H/H)下(32.5℃85%RH)での10000枚耐久通紙後のカブリ測定
印字比率1%の横ライン画像で10000枚通紙後、ベタ白画像の白地部と非通紙の白地部の差分からカブリ濃度(%)を算出した。なお、カブリ測定には、TC-6DS(東京電色社製)を用い、5点の平均値をもってカブリ濃度(%)とし、下記の指標で判断した。なお、耐久評価紙としては、坪量が75g/m2のbusiness4200(Xerox社製)を用いた。
A:1.5%未満
B:1.5%以上2.0%未満
C:2.0%以上2.5%未満
D:2.5%以上3.0%未満
E:3.0%以上
(1) Measurement of fog after passing 10,000 sheets of durable paper under high temperature and high humidity environment (H / H) (32.5 ° C, 85% RH) After passing 10,000 sheets of horizontal line image with a printing ratio of 1%, solid white The fog density (%) was calculated from the difference between the white background of the image and the white background of the non-passing paper. For fog measurement, TC-6DS (manufactured by Tokyo Denshoku Co., Ltd.) was used, and the average value of 5 points was used as the fog concentration (%), and the determination was made using the following index. As the durability evaluation paper, businessss 4200 (manufactured by Xerox) having a basis weight of 75 g / m 2 was used.
A: Less than 1.5% B: 1.5% or more and less than 2.0% C: 2.0% or more and less than 2.5% D: 2.5% or more and less than 3.0% E: 3.0% or more
(2)低温低湿環境(L/L)下(15℃10%RH)での10000枚耐久通紙後の転写残濃度評価
印字比率1%の横ライン画像で10000枚通紙後、ベタ黒画像の転写直後における感光体上の転写残トナーをテーピングした。テーピングしたテープを白紙に貼り付け、テーピング無しのテープとの濃度の差分を転写残濃度(%)とした。なお、転写残濃度測定には、TC-6DS(東京電色社製)を用い、5点の平均値をもって転写残濃度(%)とし、下記の指標で判断した。なお、耐久評価紙としては、坪量が75g/m2のbusiness4200(Xerox社製)を用いた。
A:1.0%未満
B:1.0%以上2.0%未満
C:2.0%以上3.0%未満
D:3.0%以上4.0%未満
E:4.0%以上
(2) Evaluation of transfer residual density after 10000 sheets of durable paper under low temperature and low humidity environment (L / L) (15 ° C, 10% RH) After 10000 sheets of horizontal line image with printing ratio of 1%, solid black image Immediately after the transfer of the above, the transfer residual toner on the photoconductor was taped. The taped tape was attached to a blank sheet, and the difference in concentration from the tape without taping was defined as the transfer residual concentration (%). TC-6DS (manufactured by Tokyo Denshoku Co., Ltd.) was used to measure the residual transfer concentration, and the average value of 5 points was used as the residual transfer concentration (%), and the determination was made using the following index. As the durability evaluation paper, businessss 4200 (manufactured by Xerox) having a basis weight of 75 g / m 2 was used.
A: Less than 1.0% B: 1.0% or more and less than 2.0% C: 2.0% or more and less than 3.0% D: 3.0% or more and less than 4.0% E: 4.0% or more
(3)低温環境下(7.5℃30%RH)でのクリーニング性評価
印字比率1%の横ライン画像で5000枚通紙後、全ての画像をチェックして、クリーニング不良が起こった箇所を目視にて特定し、下記の指標で判断した。なお、耐久評価紙としては、坪量が75g/m2のbusiness4200(Xerox社製)を用いた。
A:0個/5000枚
B:1~5個/5000枚
C:6~10個/5000枚
D:11~20個/5000枚
E:21個以上/5000枚
(3) Evaluation of cleaning performance in a low temperature environment (7.5 ° C, 30% RH) After passing 5000 sheets of horizontal line images with a printing ratio of 1%, check all the images to find out where cleaning defects have occurred. It was identified visually and judged by the following indicators. As the durability evaluation paper, businessss 4200 (manufactured by Xerox) having a basis weight of 75 g / m 2 was used.
A: 0/5000 B: 1-5 / 5000 C: 6-10 / 5000 D: 11-20 / 5000 E: 21 or more / 5000
(4)常温常湿環境(N/N)下(23℃50%RH)での定着性評価
出力画像は、キヤノン製A4サイズOceRedLabel紙(坪量80g/m2)上にベタ画像で、左右のそれぞれ80mm、上下それぞれ10mmの余白となるように調整する。この画像を用い、170℃から190℃までの定着温度域で設定温調を5℃おきに
変化させながら、各温調温度における白抜けの有無を目視で確認し、下記の指標で判断した。
A:175℃で発生しない(170℃では白抜け発生)
B:180℃で発生しない(175℃では白抜け発生)
C:185℃で発生しない(180℃では白抜け発生)
D:190℃で発生しない(185℃では白抜け発生)
(4) Fixability evaluation under normal temperature and humidity environment (N / N) (23 ° C. 50% RH) The output images are solid images on Canon A4 size OceRedLabel paper (basis weight 80 g / m 2 ), left and right. Adjust so that the margins are 80 mm each and 10 mm above and below each. Using this image, while changing the set temperature control every 5 ° C in the fixing temperature range from 170 ° C to 190 ° C, the presence or absence of white spots at each temperature control temperature was visually confirmed and judged by the following index.
A: Does not occur at 175 ° C (white spots occur at 170 ° C)
B: Does not occur at 180 ° C (white spots occur at 175 ° C)
C: Does not occur at 185 ° C (white spots occur at 180 ° C)
D: Does not occur at 190 ° C (white spots occur at 185 ° C)
<実施例2~16、比較例1~3>
トナーを表2に記載の様に変更した以外は、実施例1と同様にして、評価を行った。評価結果を表2に示す。
<Examples 2 to 16, Comparative Examples 1 to 3>
The evaluation was performed in the same manner as in Example 1 except that the toner was changed as shown in Table 2. The evaluation results are shown in Table 2.
<実施例17>
評価機を市販のカラーレーザープリンタColorLaserJetEnterpriseM553(ヒューレット・パッカード社製)とし、実施例1と同様の改造を行い、ブラックのカートリッジを用いて画出し評価した。評価結果を表2に示す。
<Example 17>
The evaluation machine was a commercially available color laser printer ColorLaserJetEnterprise M553 (manufactured by Hulett Packard), modified in the same manner as in Example 1, and imaged and evaluated using a black cartridge. The evaluation results are shown in Table 2.
100:静電潜像担持体(感光体)、102:トナー担持体、114:転写部材(転写ローラ)、116:クリーニング部材(クリーニングブレード)、117:帯電部材(帯電ローラ)、121:レーザー発生装置(潜像形成手段、露光装置)、123:レーザー、124:ピックアップローラ、125:搬送ベルト、126:定着装置、140:現像装置、141:トナー撹拌部材、142:トナー規制部材
1:現像器、1-1:現像スリーブ、2:振動ユニット、2-1:振動子、2-2:ホーン、2-3:試料台、3-1:対物レンズ、3-2:鏡筒、3-3:CCD、3:検出部、4:発信器、3-4:パソコン
100: Electrostatic latent image carrier (photoreceptor), 102: Toner carrier, 114: Transfer member (transfer roller), 116: Cleaning member (cleaning blade), 117: Charging member (charging roller), 121: Laser generation Device (latent image forming means, exposure device), 123: laser, 124: pickup roller, 125: conveyor belt, 126: fixing device, 140: developing device, 141: toner stirring member, 142: toner regulating member 1: developing device , 1-1: Development sleeve, 2: Vibration unit, 2-1: Oscillator, 2-2: Horn, 2-3: Sample stand, 3-1: Objective lens, 3-2: Toner cylinder, 3-3 : CCD, 3: Detector, 4: Transmitter, 3-4: Personal computer
Claims (8)
該結晶性材料が、モノエステル化合物を含有し、
該トナー粒子の個数平均粒径、粒度分布、及び真密度から得られる理論表面積をA(m2/g)とし、BET法によって測定されるトナー粒子の比表面積をB(m2/g)としたとき、該A及び該Bが下記式(1)を満たし、
1.00≦B/A≦1.15 ・・・(1)
該トナーのポリカーボネート平板との付着力F(nN)が、下記式(2)を満たす
15.0≦F≦45.0 ・・・(2)
ことを特徴とするトナー。 A toner having toner particles containing a binder resin, a colorant, and a crystalline material.
The crystalline material contains a monoester compound and
The theoretical surface area obtained from the number average particle size, particle size distribution, and true density of the toner particles is A (m 2 / g), and the specific surface area of the toner particles measured by the BET method is B (m 2 / g). Then, the A and the B satisfy the following formula (1), and the following formula (1) is satisfied.
1.00 ≦ B / A ≦ 1.15 ・ ・ ・ (1)
The adhesive force F (nN) of the toner with the polycarbonate flat plate satisfies the following formula (2).
15.0 ≤ F ≤ 45.0 ... (2)
Toner characterized by that.
1.05≦B/A≦1.15 ・・・(3) The toner according to claim 1, wherein A and B satisfy the following formula (3).
1.05 ≤ B / A ≤ 1.15 ... (3)
該微小ドメインの長径の個数平均値が、50nm以上350nm以下である
請求項1~4のいずれか一項に記載のトナー。 In the cross section of the toner particles observed by a transmission electron microscope, microdomains of the crystalline material are present.
The toner according to any one of claims 1 to 4 , wherein the number average value of the major axis of the microdomain is 50 nm or more and 350 nm or less.
該製造方法が、
前記結着樹脂を生成しうる重合性単量体、前記着色剤、及び前記結晶性材料を、均一に溶解又は分散させて重合性単量体組成物を得る溶解工程、
該重合性単量体組成物を、分散安定剤Aを含有する水系媒体中に分散させ造粒する造粒工程、及び
該重合性単量体組成物に含まれる重合性単量体の重合反応を行わせ前記トナー粒子を得る重合工程、
を有するトナーの製造方法。 The method for manufacturing a toner according to any one of claims 1 to 6 .
The manufacturing method is
A dissolution step of uniformly dissolving or dispersing the polymerizable monomer capable of producing the binder resin, the colorant, and the crystalline material to obtain a polymerizable monomer composition.
A granulation step of dispersing and granulating the polymerizable monomer composition in an aqueous medium containing a dispersion stabilizer A, and a granulation step.
A polymerization step of obtaining the toner particles by carrying out a polymerization reaction of the polymerizable monomer contained in the polymerizable monomer composition.
A method for manufacturing toner having.
前記製造方法が、前記造粒工程で得られた分散液に、分散安定剤Bを含有する第二水系媒体を混合する工程を有し、
該第二水系媒体中の分散安定剤Bの含有量が、前記分散安定剤A100質量部に対し、5質量部以上60質量部以下である
請求項7に記載のトナーの製造方法。 The aqueous medium containing the dispersion stabilizer A contains 0.2 parts by mass or more and 3.0 parts by mass or less of sodium chloride with respect to 100 parts by mass of the polymerizable monomer composition.
The production method includes a step of mixing a second aqueous medium containing the dispersion stabilizer B with the dispersion liquid obtained in the granulation step.
The method for producing a toner according to claim 7 , wherein the content of the dispersion stabilizer B in the second aqueous medium is 5 parts by mass or more and 60 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the dispersion stabilizer A.
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