JP2006106288A - Electrostatic charge image developing toner and its manufacturing method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、静電荷像現像用トナーおよびその製造方法に関し、特に粒径や形状を制御しやすい静電荷像現像用トナーおよびその製造方法するものである。 The present invention relates to an electrostatic image developing toner and a method for producing the same, and more particularly to an electrostatic image developing toner and a method for producing the same that can easily control the particle size and shape.
従来から、複写機、プリンタ等において、感光体ドラムに静電潜像を形成し、静電気力によりトナーを付着させて現像する静電写真方式が採用されている。この静電荷現像に用いられるトナーとしては、熱可塑性樹脂に着色剤等を混合したものが用いられている。 2. Description of the Related Art Conventionally, an electrophotographic system in which an electrostatic latent image is formed on a photosensitive drum and toner is attached by electrostatic force and developed in a copying machine, a printer, or the like. As the toner used for this electrostatic charge development, a mixture of a thermoplastic resin and a colorant is used.
このトナーは、形成する画像を高画質にするために、粒子径を小さくする事が必要不可欠である。微粒子状トナーの製造方法としては、まず、粉砕により微粒子化する粉砕法が挙げられる。粉砕法の例としては、引用文献１に、ポリエステル樹脂、四三酸化鉄、カーボンブラック、を混合し、１５０度で混練して冷却し、粉砕することで、直径約０.６μｍの粒子にすることが示されている。そして、この粒子を含む懸濁液に結合凝集剤としてポリエチレングリコールを添加したあと、懸濁液をスプレードライヤにて乾燥、結合凝集化することで、３−１５μｍの凝集体を得ている。
It is indispensable for this toner to have a small particle size in order to achieve a high quality image to be formed. As a method for producing the fine particle toner, first, a pulverization method in which fine particles are formed by pulverization may be mentioned. As an example of the pulverization method, the polyester resin, iron tetroxide, and carbon black are mixed with the cited
また、粉砕を行わずに微粒子化する方法としては、湿式法を用いた特許文献２が挙げられる。特許文献２では、ポリエステル樹脂を有機溶媒に溶解させて、微粒子化している。すなわち、ポリエステル樹脂を、メチルエチルケトンと、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）とに溶解したあと、メチルエチルケトンとＴＨＦとを留去して、サブミクロンオーダーの粒子径のポリエステル粒子とし、ポリエステル粒子を粒子成長させて平均粒子径７．５μｍのポリエステル粒子を得ている。そして、平均粒子径７．５μｍのポリエステル粒子の水分散体に水分散性シリカを添加して、噴霧乾燥することで、シリカ微粉末を被着したトナーを得ている。同様に、引用文献３でも、有機溶媒を用いて平均粒子径７．５μｍのポリエステル粒子を得ている。
しかしながら、特許文献１の方法では、スプレードライの工程で、ポリエステル粒子懸濁液を結合凝集剤により凝集させているが、この方法では凝集が不十分となったり、また、凝集体の粒子径や粒子形状が制御しにくいという問題があった。加えて、帯電挙動が制御しにくい、着色が生じるといった、凝集剤による悪影響も問題であった。
However, in the method of
一方、特許文献２や３の方法では、有機溶媒でポリエステル樹脂を溶解しているため、有機溶媒の留去工程が必要となり、製造にコストと時間とがかかる上、留去した有機溶媒の廃処理の手間がかかり環境汚染にもなる。また、留去しきれなかった有機溶媒が残ると、トナーの帯電量の低下や帯電の安定性を損なうという問題があった。
On the other hand, in the methods of
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、有機溶媒の留去工程が不要で、粒子径や粒子形状を制御しやすい静電荷像現像用トナーおよびその製造方法を実現することにある。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to eliminate the step of distilling off the organic solvent and to easily control the particle diameter and particle shape, and a method for producing the same. Is to realize.
本発明に係る静電荷像現像用トナーの製造方法は、上記課題を解決するために、結着樹脂および着色剤を含む混合物を溶融混練して樹脂混練物を製造する混練工程と、上記樹脂混練物を粉砕して樹脂粉砕物を製造する粉砕工程と、上記樹脂粉砕物を液体媒体中に分散させて分散液を調製する分散工程と、上記樹脂粉砕物が、その軟化点以下の温度となる状態で上記分散液を噴霧乾燥して、樹脂粉砕物を融着させることにより樹脂粒子を得る噴霧乾燥工程と、を含むことを特徴としている。 In order to solve the above problems, a method for producing a toner for developing an electrostatic charge image according to the present invention includes a kneading step of producing a resin kneaded product by melting and kneading a mixture containing a binder resin and a colorant, and the resin kneading. A pulverization step of pulverizing the product to produce a pulverized resin product, a dispersion step of dispersing the resin pulverized product in a liquid medium to prepare a dispersion, and the pulverized resin product having a temperature below its softening point. A spray drying step of spraying the dispersion liquid in a state to obtain resin particles by fusing the resin pulverized product.
これによれば、材料を有機溶媒に溶解させることなく微粒子状にできるので、有機溶媒の留去工程が不要であり、製造にコストと時間とがかからず、有機溶媒の廃処理も不要となり、環境汚染を防げる。また、留去しきれなかった有機溶媒が残って、トナーの帯電量の低下や帯電の安定性を損なうという問題も生じない。 According to this, since the material can be made into fine particles without being dissolved in the organic solvent, the organic solvent distilling step is unnecessary, the production does not require cost and time, and the waste treatment of the organic solvent is also unnecessary. Prevent environmental pollution. Further, there is no problem that the organic solvent that could not be distilled off remains and the charge amount of the toner is reduced and the charging stability is not impaired.
また、混練工程において、粉の状態で材料を溶融混練しているので、結着樹脂、着色剤が十分に分散され、樹脂粉砕物中に含まれる着色剤が均一になる。 In the kneading step, since the material is melt-kneaded in a powder state, the binder resin and the colorant are sufficiently dispersed, and the colorant contained in the resin pulverized product becomes uniform.
さらに、噴霧乾燥工程において、樹脂粉砕物が、その軟化点以下の温度となる状態で分散液を噴霧乾燥し、樹脂粉砕物を融着させることにより樹脂粒子を得ているので、他の凝集剤を用いることなく、分散液中の樹脂粉砕物の粒子が融着できる。ここで、融着とは、粒子が軟化した状態で接触して結合し、その後硬化することでより大きな粒子を形成することを言う。 Further, in the spray drying process, the resin pulverized product is spray-dried in a state where the temperature is lower than the softening point, and the resin pulverized product is fused to obtain resin particles. The particles of the pulverized resin in the dispersion can be fused without using. Here, the fusion means that particles are brought into contact with each other in a softened state and then bonded, and then cured to form larger particles.
つまり、軟化点以下であって、樹脂粉砕物が、噴霧されることで樹脂粉砕物同士が融着し得るような軟化状態となる温度にて、分散液を噴霧乾燥することで、樹脂粉砕物が融着して２次粒子を形成する。例えば、樹脂粉砕物が、そのガラス転移点以上、軟化点以下の温度となる状態で分散液を噴霧乾燥する。このように噴霧乾燥時の温度を軟化点以下とすることで、樹脂粉砕物は、完全な溶融状態ではなく、原形を保ちながら軟化した状態で、接触あるいは衝突により融着することとなる。したがって、２次粒子の粒径や形状の調整がしやすく、２次粒子の巨大分子化を防ぎ、使用用途に合わせて真球状や扁平状へと自由に制御可能となる。 In other words, the resin pulverized product is spray-dried at a temperature that is below the softening point and the resin pulverized product is softened so that the resin pulverized product can be fused together. Are fused to form secondary particles. For example, the dispersion liquid is spray-dried in a state in which the resin pulverized product has a temperature not lower than the glass transition point and not higher than the softening point. Thus, by setting the temperature at the time of spray drying below the softening point, the resin pulverized product is fused by contact or collision in a softened state while maintaining the original shape, not in a completely molten state. Therefore, it is easy to adjust the particle size and shape of the secondary particles, and it is possible to prevent the secondary particles from becoming macromolecules and to freely control them into a true spherical shape or a flat shape according to the intended use.
一方、軟化点より高い温度にて噴霧乾燥を行うと、樹脂粉砕物が完全に溶融した状態で液中分散した分散液となり、溶融した樹脂粉砕物が噴霧乾燥時に多数結合して巨大粒子となってしまうので、適切な粒子が形成できず、高品質画像を形成できなくなる。また、２次粒子の真球状や扁平状への形状制御ができない。 On the other hand, when spray drying is performed at a temperature higher than the softening point, the resin pulverized product becomes a dispersion in which the resin pulverized product is completely melted. Therefore, appropriate particles cannot be formed, and a high-quality image cannot be formed. In addition, the shape of the secondary particles cannot be controlled to be true spherical or flat.
また、粉砕により微粒子化したものと比べ、混練した後に、一度細かく粉砕した樹脂粉砕物を融着させるので、不要な微紛を排出することが防がれる。 In addition, compared with a finely divided product by pulverization, a resin pulverized product that has been finely pulverized after being kneaded is fused to prevent unnecessary fine powder from being discharged.
また、本発明の静電荷像現像用トナーの製造方法は、上記噴霧乾燥工程において、樹脂粉砕物が、その軟化点−２０度の温度以上、軟化点以下の温度となる状態で分散液を噴霧乾燥することを特徴としている。 In the method for producing an electrostatic charge image developing toner according to the present invention, in the spray drying step, the dispersion liquid is sprayed in a state where the resin pulverized product has a temperature not lower than the softening point −20 degrees and not higher than the softening point. It is characterized by drying.
これによれば、上述した樹脂粉砕物の軟化状態がより適切になり、樹脂粉砕物同士の融着がより良好に行われる。また、２次粒子の粒径や形状の調整がより行いやすくなる。樹脂粉砕物が、その軟化点−２０度より低い温度で噴霧されると、軟化が不十分で融着が十分に行われない可能性がある。 According to this, the softened state of the above-mentioned resin pulverized product becomes more appropriate, and fusion between the resin pulverized products is performed better. Moreover, it becomes easier to adjust the particle size and shape of the secondary particles. When the resin pulverized product is sprayed at a temperature lower than the softening point of −20 degrees, the softening is insufficient and the fusion may not be sufficiently performed.
また、本発明の静電荷像現像用トナーの製造方法は、上記粉砕工程において、湿式のビーズミルにより粉砕が行われることを特徴としている。 The method for producing an electrostatic charge image developing toner of the present invention is characterized in that in the pulverization step, pulverization is performed by a wet bead mill.
これによれば、湿式により粉砕されるので、樹脂混練物が摩擦熱により過熱されることがなく、樹脂混練物中の結着樹脂が熱により寸断されて低分子化することを防ぐ。なお、結着樹脂が寸断されると、トナーの熱特性が変化し、現像されたトナー像の画質が落ちる可能性がある。また、粉砕と同時に樹脂粉砕物が液体に分散されることになるので、凝集が起こりにくく、分散性のよい分散液が調整できるとともに、微紛の廃処理が不要になる。さらに、消費電力を低減できるという利点もある。 According to this, since it is pulverized by a wet process, the resin kneaded product is not overheated by frictional heat, and the binder resin in the resin kneaded product is prevented from being cut by heat and having a low molecular weight. If the binder resin is cut off, the thermal characteristics of the toner may change, and the image quality of the developed toner image may deteriorate. Further, since the resin pulverized product is dispersed in the liquid simultaneously with the pulverization, aggregation is unlikely to occur, and a dispersion with good dispersibility can be prepared, and the waste treatment of fine powder is unnecessary. Furthermore, there is an advantage that power consumption can be reduced.
また、本発明の静電荷像現像用トナーの製造方法は、上記噴霧乾燥工程において、上記分散液を傾斜面に供給し、この傾斜面に沿って気体流を流動させることで上記分散液を薄く引き延ばして薄膜流とし、この薄膜流を気体中に噴霧することを特徴としている。 Further, in the method for producing an electrostatic charge image developing toner of the present invention, in the spray drying step, the dispersion is thinned by supplying the dispersion to an inclined surface and flowing a gas flow along the inclined surface. It is characterized by being drawn into a thin film flow and spraying this thin film flow into a gas.
これによれば、極めて小さい微粒子を製造できるので、高品位の画像を形成することができる。 According to this, since extremely small particles can be produced, a high-quality image can be formed.
また、本発明の静電荷像現像用トナーの製造方法は、上記噴霧乾燥工程において、樹脂粒子が重力下方向に搬送されるように噴霧することを特徴としている。 Further, the method for producing a toner for developing an electrostatic charge image according to the present invention is characterized in that, in the spray drying step, the resin particles are sprayed so as to be conveyed in the downward direction of gravity.
これによれば、粒子の落下方向と同じ方向に粒子が噴霧されるので、粒子同士が必要以上に接触、接着せず、所望の大きさ、形状になるよう制御しやすい。 According to this, since the particles are sprayed in the same direction as the falling direction of the particles, it is easy to control the particles so that the particles do not contact and adhere more than necessary and have a desired size and shape.
また、本発明の静電荷像現像用トナーの製造方法は、上記混合物に帯電制御剤を含むことを特徴としている。 In addition, the method for producing an electrostatic charge image developing toner of the present invention is characterized in that the mixture contains a charge control agent.
これによれば、トナーの帯電性を容易に制御できる。なお、トナーの帯電性を上げれば、高品質な画像を形成できる。 According to this, the chargeability of the toner can be easily controlled. If the chargeability of the toner is increased, a high quality image can be formed.
また、本発明の静電荷像現像用トナーは、結着樹脂および着色剤を含む１次粒子が複数個融着した２次粒子を有し、揮発成分の含有量が１０ｐｐｍ以下であることを特徴としている。 The toner for developing an electrostatic charge image of the present invention has secondary particles in which a plurality of primary particles containing a binder resin and a colorant are fused, and the content of a volatile component is 10 ppm or less. It is said.
これによれば、１次粒子が融着して２次粒子を形成しているので、１次粒子が十分に接着した２次粒子ができ、また、２次粒子の粒径や形状の調整がしやすく、適切な２次粒子を製造できる。さらに、使用用途に合わせて真球状や扁平状へと制御しやすくなる。 According to this, since the primary particles are fused to form secondary particles, secondary particles can be formed in which the primary particles are sufficiently adhered, and the particle size and shape of the secondary particles can be adjusted. This makes it easy to produce suitable secondary particles. Furthermore, it becomes easy to control to a spherical shape or a flat shape in accordance with the intended use.
また、有機溶媒等の揮発成分が、１０ｐｐｍ以下となっているので、トナーの帯電量の低下や帯電の安定性を損なうという問題も生じない。 In addition, since the volatile component such as an organic solvent is 10 ppm or less, there is no problem that the charge amount of the toner is reduced and the charging stability is not impaired.
また、本発明の静電荷像現像用トナーは、上記着色剤が非水溶性であることを特徴としている。 The toner for developing an electrostatic image according to the present invention is characterized in that the colorant is water-insoluble.
着色剤に水溶性の染料または顔料を使用すると、製造工程において着色剤を水分散させる工程を含む場合に、着色剤が水に溶解し、トナー中の着色剤の含有量が不安定になるので、形成する画像濃度が安定しなくなる。また、着色剤が溶解した水が周辺を汚染すると言う問題が生じる。 When a water-soluble dye or pigment is used as the colorant, the colorant dissolves in water when the production process includes a step of dispersing the colorant in water, and the content of the colorant in the toner becomes unstable. The image density to be formed becomes unstable. Further, there arises a problem that the water in which the colorant is dissolved contaminates the periphery.
しかし、着色剤を非水溶性とすることでこのような問題が生じなくなるので、水分散させる工程を含む製造方法で製造しても問題が生じないトナーとなる。 However, since such a problem does not occur when the colorant is made water-insoluble, the toner does not cause a problem even if it is manufactured by a manufacturing method including a step of water dispersion.
また、本発明の静電荷像現像用トナーは、帯電制御剤を含むことを特徴としている。 The electrostatic image developing toner of the present invention is characterized by containing a charge control agent.
これによれば、トナーの帯電性を容易に制御できる。なお、トナーの帯電性を上げれば、高品質な画像を形成できる。 According to this, the chargeability of the toner can be easily controlled. If the chargeability of the toner is increased, a high quality image can be formed.
また、本発明の静電荷像現像用トナーは、上記１次粒子の直径をＤ１、上記２次粒子の直径をＤ２、上記帯電制御剤の粒子直径をＤ３とした時、
Ｄ２/５ ≧ Ｄ１ ≧Ｄ３
であることを特徴としている。
In the electrostatic image developing toner of the present invention, the diameter of the primary particles is D1, the diameter of the secondary particles is D2, and the particle diameter of the charge control agent is D3.
D2 / 5 ≧ D1 ≧ D3
It is characterized by being.
これによれば、１次粒子の直径が２次粒子の直径の１／５以下であり、１次粒子と２次粒子との大きさの比が適切になるので、揃った粒径の２次粒子になり、高品質な画像を形成できるトナーとなる。なお、Ｄ２/５ ＜ Ｄ１であると、２次粒子の粒径が大きくなり、２次粒子がばらつきやすくなるという問題が生じる。 According to this, since the diameter of the primary particle is 1/5 or less of the diameter of the secondary particle and the ratio of the size of the primary particle and the secondary particle becomes appropriate, the secondary particle having a uniform particle size is obtained. The toner becomes particles and can form a high-quality image. In addition, when D2 / 5 <D1, there is a problem that the particle size of the secondary particles becomes large and the secondary particles are likely to vary.
また、帯電制御剤の粒子直径が１次粒子直径以下なので粉砕工程における粉砕が効率的に行える。帯電制御剤の粒子直径が１次粒子直径より大きいと２次粒子間で不均一化し、トナー性能が大幅に低下する。 Further, since the particle diameter of the charge control agent is equal to or smaller than the primary particle diameter, pulverization in the pulverization step can be performed efficiently. If the particle diameter of the charge control agent is larger than the primary particle diameter, the secondary particles become non-uniform, and the toner performance is greatly reduced.
また、本発明の静電荷像現像用トナーは、上記帯電制御剤が非水溶性であることを特徴としている。 The electrostatic charge image developing toner of the present invention is characterized in that the charge control agent is water-insoluble.
水溶性の帯電制御剤を使用すると、製造工程において帯電制御剤を水分散させる工程を含む場合に、一部の帯電制御剤が水に溶解して流出し、トナー中の帯電制御剤の含有量が不安定になる。よって、トナーの帯電特性が安定しなくなり、高品質画像を形成できなくなる。 When a water-soluble charge control agent is used, when the charge control agent is dispersed in water in the production process, a part of the charge control agent dissolves in water and flows out, and the content of the charge control agent in the toner Becomes unstable. Therefore, the charging characteristics of the toner are not stable, and a high quality image cannot be formed.
しかし、帯電制御剤を非水溶性とすることでこのような問題が生じなくなるので、水分散させる工程を含む製造方法で製造しても問題が生じないトナーとなる。 However, since the problem is not caused by making the charge control agent insoluble in water, the toner does not cause a problem even if it is produced by a production method including a step of water dispersion.
本発明に係る静電荷像現像用トナーの製造方法は、以上のように、結着樹脂および着色剤を含む混合物を溶融混練して樹脂混練物を製造する混練工程と、上記樹脂混練物を粉砕して樹脂粉砕物を製造する粉砕工程と、上記樹脂粉砕物を液体媒体中に分散させて分散液を調製する分散工程と、上記樹脂粉砕物がその軟化点以下の温度となる状態で上記分散液を噴霧乾燥して、樹脂粉砕物同士を融着させることにより樹脂粒子を得る噴霧乾燥工程と、を含む。 As described above, the method for producing a toner for developing an electrostatic charge image according to the present invention includes a kneading step of producing a resin kneaded product by melt-kneading a mixture containing a binder resin and a colorant, and pulverizing the resin kneaded product. A pulverization step for producing a resin pulverized product, a dispersion step for dispersing the resin pulverized product in a liquid medium to prepare a dispersion, and the dispersion in a state where the resin pulverized product is at a temperature lower than its softening point. Spray drying the liquid to obtain resin particles by fusing the crushed resin together.
これによれば、材料を有機溶媒に溶解させることなく微粒子状にできるので、有機溶媒の留去工程が不要であり、製造にコストと時間とがかからず、有機溶媒の廃処理も不要となり環境汚染も防げる。また、留去しきれなかった有機溶媒が残って、トナーの帯電量の低下や帯電の安定性を損なうという問題も生じない。 According to this, since the material can be made into fine particles without being dissolved in the organic solvent, the organic solvent distilling step is unnecessary, the production does not require cost and time, and the waste treatment of the organic solvent is also unnecessary. Environmental pollution can also be prevented. Further, there is no problem that the organic solvent that could not be distilled off remains and the charge amount of the toner is reduced and the charging stability is not impaired.
また、混練工程において、材料を溶融混練しているので、結着樹脂、着色剤が十分に分散される。 Further, since the materials are melt-kneaded in the kneading step, the binder resin and the colorant are sufficiently dispersed.
さらに、噴霧乾燥工程において、樹脂粉砕物がその軟化点以下の温度となる状態で噴霧乾燥を行っているので、他の凝集剤を用いることなく、分散液中の樹脂粉砕物の粒子が融着でき、また、２次粒子の粒径や形状の調整がしやすく、２次粒子の巨大分子化を防ぎ、使用用途に合わせて真球状や扁平状へと自由に制御可能となる。 Furthermore, in the spray drying process, since the resin pulverized product is spray-dried at a temperature equal to or lower than its softening point, the resin pulverized product particles in the dispersion are fused without using any other flocculant. In addition, the particle size and shape of the secondary particles can be easily adjusted, and the secondary particles can be prevented from becoming giant molecules, and can be freely controlled into a true sphere or a flat shape according to the intended use.
また、本発明の静電荷像現像用トナーは、結着樹脂および着色剤を含む１次粒子が複数融着した２次粒子を有し、揮発成分の含有量が１０ｐｐｍ以下である。 The electrostatic image developing toner of the present invention has secondary particles in which a plurality of primary particles containing a binder resin and a colorant are fused, and the content of volatile components is 10 ppm or less.
これによれば、２次粒子の粒径や形状の調整がしやすく、適切な２次粒子を製造できるトナーとなる。また、使用用途に合わせて真球状や扁平状へと制御しやすくなる。 According to this, it is easy to adjust the particle size and shape of the secondary particles, and the toner can produce appropriate secondary particles. Moreover, it becomes easy to control to a spherical shape or a flat shape according to the intended use.
さらに、有機溶媒等の揮発成分が、１０ｐｐｍ以下となっているので、トナーの帯電量の低下や帯電の安定性を損なうという問題も生じない。 Further, since the volatile component such as an organic solvent is 10 ppm or less, there is no problem that the charge amount of the toner is lowered and the charging stability is not impaired.
本発明の一実施形態について図１ないし図５に基づいて説明すると以下の通りである。すなわち、本発明のトナー（静電荷像現像用トナー）の製造方法は、図１に示すとおり、結着樹脂および着色剤を含む混合物を溶融混練して樹脂混練物を製造し（混練工程）、樹脂混練物を粉砕して樹脂粉砕物を製造し（粉砕工程）、樹脂粉砕物を媒体中に分散させて分散液を調製し（分散工程）、上記樹脂混練物が、その軟化点以下の温度となる状態で上記分散液を噴霧乾燥して、樹脂粉砕物を融着させた樹脂粒子を得る（噴霧乾燥工程）。このような製造方法を採用することで、有機溶剤および揮発成分をほとんど使用せずに、トナーを製造することができ、かつ粒子径、粒子形状が適切に制御できる。 An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. That is, the toner (electrostatic image developing toner) production method of the present invention, as shown in FIG. 1, melt kneaded a mixture containing a binder resin and a colorant to produce a resin kneaded product (kneading step), The resin kneaded product is pulverized to produce a resin pulverized product (pulverization step), the resin pulverized product is dispersed in a medium to prepare a dispersion (dispersion step), and the resin kneaded product has a temperature below its softening point. In this state, the dispersion is spray-dried to obtain resin particles fused with the resin pulverized product (spray-drying step). By adopting such a production method, the toner can be produced with almost no organic solvent and volatile components, and the particle diameter and particle shape can be appropriately controlled.
〔トナー材の原料について〕
まず、結着樹脂について説明する。結着樹脂としては、特に限定されるものではないが、結着樹脂のガラス転移温度は５０〜７５度であるのが好ましく、より好ましくは５５〜７０度である。ガラス転移温度が５０度未満であるとトナーとしての保存性が不良（凝集）となり、７５度を越えると定着性が不良となる。
[Toner raw materials]
First, the binder resin will be described. Although it does not specifically limit as binder resin, It is preferable that the glass transition temperature of binder resin is 50-75 degree | times, More preferably, it is 55-70 degree | times. If the glass transition temperature is less than 50 degrees, the storage stability as toner becomes poor (aggregation), and if it exceeds 75 degrees, the fixability becomes poor.
また、結着樹脂の軟化温度（軟化点）が、７０度〜１５０度であることが好ましく、より好ましくは７０度〜１３５度である。結着樹脂の軟化点が１３５度を越えると定着不良が生じやすくなり、１５０度越えると定着不良がより生じやすくなり、７０度未満では通常ガラス転移温度が５０度未満となって、保存性が不良となる。 The softening temperature (softening point) of the binder resin is preferably 70 degrees to 150 degrees, more preferably 70 degrees to 135 degrees. If the softening point of the binder resin exceeds 135 degrees, fixing defects are likely to occur, and if it exceeds 150 degrees, fixing defects are more likely to occur, and if it is less than 70 degrees, the glass transition temperature is usually less than 50 degrees, and storage stability is improved. It becomes defective.
結着樹脂の重量平均分子量は、特に限定されるものではないが、２，０００〜２００，０００であることが好ましく、より好ましくは、５，０００〜１００，０００であることがより好ましい。重量平均分子量が２，０００未満であると、トナーとして脆くなりすぎ、高速オフセット性が悪化し、２００，０００を越えると定着性不良を起こす。 The weight average molecular weight of the binder resin is not particularly limited, but is preferably 2,000 to 200,000, more preferably 5,000 to 100,000. When the weight average molecular weight is less than 2,000, the toner becomes too brittle and the high-speed offset property is deteriorated, and when it exceeds 200,000, the fixing property is deteriorated.
本発明で使用できる結着樹脂は、必要に応じて、他の樹脂を添加することができるが、樹脂全体として、上記の物性を満たすことが好ましい。 Other resins can be added to the binder resin that can be used in the present invention as required, but the resin as a whole preferably satisfies the above physical properties.
結着樹脂の具体例としては、例えば、ポリエステル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、エポキシ系樹脂、スチレン−アクリル系樹脂等が挙げられる。これらの中でも、トナーとしての粉体流動性、定着性等のバランスを比較的容易に設計しやすいポリエステル系樹脂が好適である。またポリエステル系樹脂とスチレン−アクリル共重合体両者の利点を活かして両者をグラフト化した樹脂を用いてもよい。ポリエステル樹脂は、シャープメルト性を生かした低温定着化が可能で、透明性、二次色再現性も優れるため、カラートナーにも適している。 Specific examples of the binder resin include polyester resins, polyurethane resins, epoxy resins, styrene-acrylic resins, and the like. Among these, a polyester-based resin that is easy to design a balance of powder fluidity and fixing property as a toner is preferable. Moreover, you may use the resin which grafted both using the advantage of both polyester-type resin and a styrene-acryl copolymer. Polyester resins are suitable for color toners because they can be fixed at low temperatures by taking advantage of sharp melt properties, and are excellent in transparency and secondary color reproducibility.
次に、ポリエステル系樹脂について、詳細に説明する。本発明でのポリエステル系樹脂は、通常の重縮合反応により合成される。すなわち、溶剤の存在下、もしくは非存在下において、原料の多塩基酸と多価アルコールを触媒の存在下に脱水縮合する。多塩基酸の一部は、該メチルエステル化物を使用して、脱メタノール重縮合してもよい。 Next, the polyester resin will be described in detail. The polyester resin in the present invention is synthesized by an ordinary polycondensation reaction. That is, the raw polybasic acid and polyhydric alcohol are subjected to dehydration condensation in the presence of a catalyst in the presence or absence of a solvent. A part of the polybasic acid may be subjected to demethanol polycondensation using the methyl esterified product.
使用する多塩基酸としては、例えば、テレフタル酸、イソフタル酸、無水フタル酸、無水トリメリット酸、ピロメリット酸、ナフタレンジカルボン酸などの芳香族カルボン酸類、無水マレイン酸、フマル酸、琥珀酸、アルケニル無水琥珀酸、アジピン酸などの脂肪族カルボン酸類が挙げられる。 Examples of the polybasic acid used include terephthalic acid, isophthalic acid, phthalic anhydride, trimellitic anhydride, pyromellitic acid, naphthalenedicarboxylic acid and other aromatic carboxylic acids, maleic anhydride, fumaric acid, succinic acid, alkenyl Examples thereof include aliphatic carboxylic acids such as succinic anhydride and adipic acid.
また、使用する多価アルコールとしては、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、ブタンジオール、ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、グリセリンなどの脂肪族多価アルコール類、シクロヘキサンジオール、シクロヘキサンジメタノール、水添ビスフェノールＡなどの脂環式多価アルコール類、ビスフェノールＡのエチレンオキサイド付加物、ビスフェノールＡのプロピレンオキサイド付加物などの芳香族系ジオール類が挙げられる。 Examples of the polyhydric alcohol used include aliphatic polyhydric alcohols such as ethylene glycol, propylene glycol, butanediol, hexanediol, neopentyl glycol, and glycerin, cyclohexanediol, cyclohexanedimethanol, hydrogenated bisphenol A, and the like. Aromatic diols such as alicyclic polyhydric alcohols, ethylene oxide adducts of bisphenol A, propylene oxide adducts of bisphenol A, and the like.
重縮合反応は、酸価と、軟化点が所望の値となったところで終了し、目的とするポリエステル系樹脂を得ることができる。 The polycondensation reaction is terminated when the acid value and the softening point reach desired values, and the desired polyester resin can be obtained.
次に、ウレタン系樹脂について、詳細に説明する。本発明でのウレタン系樹脂は、例え
ば、ジメチロールプロピオン酸、Ｎ−メチルジエタノールアミン等の酸性基、または、塩基性基含有のジオールを、ポリエチレングリコール等のポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール、アクリルポリオール、ポリブタジエンポリオール等の各種のポリオール成分の一部として、トリレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート等のポリイソシアネートと付加重合させる等、公知の手法で得ることができる。
Next, the urethane resin will be described in detail. The urethane resin in the present invention is, for example, an acid group such as dimethylolpropionic acid or N-methyldiethanolamine, or a diol containing a basic group, a polyether polyol such as polyethylene glycol, a polyester polyol, an acrylic polyol, or a polybutadiene. As a part of various polyol components such as polyol, it can be obtained by a known technique such as addition polymerization with polyisocyanate such as tolylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, and isophorone diisocyanate.
次に、エポキシ系樹脂について、詳細に説明する。本発明でのエポキシ系樹脂は、例えば、ベースとなるエポキシ樹脂にアジピン酸、無水トリメリット酸等の多価カルボン酸の付加、または、付加重合によって、或いはジブチルアミン、エチレンジアミン等の付加、または、付加重合によって、得ることができる。 Next, the epoxy resin will be described in detail. The epoxy resin in the present invention is, for example, addition of polyvalent carboxylic acid such as adipic acid or trimellitic anhydride to the base epoxy resin, or addition polymerization, addition of dibutylamine, ethylenediamine, or the like, or It can be obtained by addition polymerization.
次に、スチレンアクリル系樹脂について、詳細に説明する。本発明でのスチレンアクリル系樹脂は、例えば、スチレン単量体とアクリル系重合性単量体類や、この重合性単量体と共重合できる重合性単量体とを混合し、ラジカル開始剤存在下で、ラジカル重合させて得られるものが使用でき、それを得るための重合反応は、溶液重合でも、懸濁、乳化重合でも適宜利用できる。 Next, the styrene acrylic resin will be described in detail. The styrene acrylic resin in the present invention includes, for example, a radical initiator by mixing a styrene monomer and an acrylic polymerizable monomer or a polymerizable monomer copolymerizable with the polymerizable monomer. Those obtained by radical polymerization in the presence can be used, and the polymerization reaction for obtaining it can be used as appropriate in solution polymerization, suspension and emulsion polymerization.
以上、結着樹脂について説明したが、使用する結着樹脂は、単一の樹脂でも、分子量や単量体組成の異なる複数のものを混合したものでも使用することができる。 Although the binder resin has been described above, the binder resin used may be a single resin or a mixture of a plurality of resins having different molecular weights and monomer compositions.
次に、着色剤について説明する。着色剤としてはこれまでに、トナー用材料として用いられているような染料や顔料であれば、限定はなく、例えば、以下に示されるような有機、もしくは、無機の染料や顔料が使用可能である。 Next, the colorant will be described. The colorant is not limited as long as it is a dye or pigment that has been used as a toner material so far. For example, organic or inorganic dyes and pigments as shown below can be used. is there.
黒色の着色剤としては、例えば、カーボンブラック、酸化銅、二酸化マンガン、アニリン・ブラック、活性炭、非磁性フェライト、磁性フェライト、マグネタイト等が挙げられる。 Examples of the black colorant include carbon black, copper oxide, manganese dioxide, aniline / black, activated carbon, nonmagnetic ferrite, magnetic ferrite, and magnetite.
青色の着色剤としては、例えば、紺青、コバルトブルー、アルカリブルーレーキ、ビクトリアブルーレーキ、フタロシアニンブルー、無金属フタロシアニンブルー、フタロシアニンブルー部分塩素化物、ファーストスカイブルー、インダスレンブルーＢＣ、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：２、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：３、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１６、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー６０等の化合物が挙げられる。 Examples of the blue colorant include bitumen, cobalt blue, alkali blue lake, Victoria blue lake, phthalocyanine blue, metal-free phthalocyanine blue, phthalocyanine blue partially chlorinated, first sky blue, induslen blue BC, C.I. I. Pigment blue 15, C.I. I. Pigment blue 15: 2, C.I. I. Pigment blue 15: 3, C.I. I. Pigment blue 16, C.I. I. And compounds such as CI Pigment Blue 60.
紫色の着色剤としては、例えば、マンガン紫、ファストバイオレットＢ、メチルバイオレットレーキ等の化合物が挙げられる。 Examples of purple colorants include compounds such as manganese purple, fast violet B, and methyl violet lake.
緑色の着色剤としては、例えば、クロムグリーン、酸化クロム、ピクメントグリーンＢ、マイカライトグリーンレーキ、ファイナルイエローグリーンＧ、Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン７等の化合物が挙げられる。 Examples of the green colorant include chrome green, chromium oxide, pigment green B, micalite green lake, final yellow green G, C.I. I. And compounds such as CI Pigment Green 7.
赤色の着色剤としては、例えば、ベンガラ、カドミウムレッド、鉛丹、硫化水銀、カドミウム、パーマネントレッド４Ｒ、リソールレッド、ピラゾロンレッド、ウオッチングレッド、カルシウム塩、レーキレッドＣ、レーキレッドＤ、ブリリアントカーミン６Ｂ、エオシンレーキ、ローダミンレーキＢ、アリザリンレーキ、ブリリアントカーミン３Ｂ、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド３、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド５、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド６、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド７、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１５、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１６、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド４８：１、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド５３：１、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド５７：１、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１２２、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１２３、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１３９、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１４４、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１４９、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１６６、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１７７、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１７８、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２２２等の化合物が挙げられる。
Examples of red colorants include bengara, cadmium red, red lead, mercury sulfide, cadmium, permanent red 4R, risor red, pyrazolone red, watching red, calcium salt, lake red C, lake red D, and brilliant carmine 6B. Eosin Lake, Rhodamine Lake B, Alizarin Lake, Brilliant Carmine 3B, C.I. I.
黄色の着色剤としては、例えば、黄鉛、亜鉛黄、カドミウムイエロー、黄色酸化鉄、ミネラルファストイエロー、ニッケルチタンイエロー、ネーブルイエロー、ナフトールイエローＳ、ハンザイエローＧ、ハンザイエロー１０Ｇ、ベンジジンイエローＧ、ベンジジンイエローＧＲ、キノリンイエローレーキ、パーマネントイエローＮＣＧ、タートラジンレーキ、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１２、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１３、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１４、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１５、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１７、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー９３、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー９４、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１３８等の化合物が挙げられる。 Examples of yellow colorants include chrome yellow, zinc yellow, cadmium yellow, yellow iron oxide, mineral fast yellow, nickel titanium yellow, navel yellow, naphthol yellow S, Hansa yellow G, Hansa yellow 10G, benzidine yellow G, and benzidine. Yellow GR, Quinoline Yellow Lake, Permanent Yellow NCG, Tartrazine Lake, C.I. I. Pigment yellow 12, C.I. I. Pigment yellow 13, C.I. I. Pigment yellow 14, C.I. I. Pigment yellow 15, C.I. I. Pigment yellow 17, C.I. I. Pigment yellow 93, C.I. I. Pigment yellow 94, C.I. I. And compounds such as CI Pigment Yellow 138.
橙色の着色剤としては、例えば、赤色黄鉛、モリブデンオレンジ、パーマネントオレンジＧＴＲ、ピラゾロンオレンジ、バルカンオレンジ、インダスレンブリリアントオレンジＲＫ、ベンジジンオレンジＧ、インダスレンブリリアントオレンジＧＫ、Ｃ．Ｉ．ピグメントオレンジ３１、Ｃ．Ｉ．ピグメントオレンジ４３等の化合物が挙げられる。
Examples of the orange colorant include red chrome yellow, molybdenum orange, permanent orange GTR, pyrazolone orange, vulcan orange, indanthrene brilliant orange RK, benzidine orange G, indanthrene brilliant orange GK, C.I. I. Pigment orange 31, C.I. I. And compounds such as
白色の着色剤としては、例えば、亜鉛華、酸化チタン、アンチモン白、硫化亜鉛等の化合物が挙げられる。 Examples of the white colorant include compounds such as zinc white, titanium oxide, antimony white, and zinc sulfide.
なお、着色剤を水分散させる工程を含む製造方法を用いる場合は、トナーから着色料が流出しないように、非水溶性であることが好ましい。 In the case of using a production method including a step of dispersing a colorant in water, it is preferably water-insoluble so that the colorant does not flow out of the toner.
本発明において使用し得る他の構成成分（添加剤成分）としては、帯電制御剤類や離形剤類等の各種の助剤類が挙げられ、その使用目的及び使用条件に応じて、適宜、選択して使用することができる。 Examples of other components (additive components) that can be used in the present invention include various auxiliary agents such as charge control agents and mold release agents, and depending on the purpose of use and use conditions, You can select and use.
帯電制御剤としてはこれまでに、トナー用材料として用いられているような材料であれば、限定はなく、例えば、以下に示されるような材料が使用可能である。 The charge control agent is not particularly limited as long as it is a material that has been used as a toner material so far. For example, the following materials can be used.
正荷電性帯電制御剤としては、例えばニグロシン系染料、第４アンモニウム塩系化合物、トリフェニルメタン系化合物、イミダゾール系化合物、ポリアミン樹脂などがある。負荷電性帯電制御剤としては、Ｃｒ、Ｃｏ、Ａｌ、Ｆｅ等の金属含有アゾ系染料、サリチル酸金属化合物、アルキルサリチル酸金属化合物、カーリックスアレーン化合物などがある。 Examples of the positive charge control agent include nigrosine dyes, quaternary ammonium salt compounds, triphenylmethane compounds, imidazole compounds, and polyamine resins. Examples of negative charge control agents include metal-containing azo dyes such as Cr, Co, Al, and Fe, salicylic acid metal compounds, alkyl salicylic acid metal compounds, and curix arene compounds.
なお、帯電制御剤を水分散させる工程を含む製造方法を用いる場合は、トナーから着色料が流出しないように、非水溶性であることが好ましい。このような非水溶性の帯電制御剤としては、カーリックスアレーン化合物、アルキルサリチル酸金属化合物が挙げられる。具体的には、オリエント化学工業社製のオリエントＥ８４（商品名）、クラリアント社製Ｎ４Ｐ等が挙げられる。 In the case of using a production method including a step of dispersing the charge control agent in water, it is preferably water-insoluble so that the colorant does not flow out of the toner. Examples of such water-insoluble charge control agents include curlyx arene compounds and metal alkylsalicylate compounds. Specific examples include Orient E84 (trade name) manufactured by Orient Chemical Industries, N4P manufactured by Clariant, and the like.
次に、製造方法の各工程について説明する。
〔混練工程〕
混練工程では、まず、上記した材料のうち、少なくとも結着樹脂、着色剤とを混合する。このときの混合機としては、ヘンシェルミキサー（三井鉱山社製）、スーパーミキサー（川田社製）、メカノミル（岡田精工社製）などのヘンシェルタイプの混合装置、オングミル（ホソカワミクロン社製）、ハイブリダイゼーションシステム（奈良機械製作所製）、コスモシステム（川崎重工業社製）等の装置を挙げることができるが、これらに限定されるわけではない。
Next, each process of the manufacturing method will be described.
[Kneading process]
In the kneading step, first, at least the binder resin and the colorant are mixed among the materials described above. Henschel mixer (made by Mitsui Mining Co., Ltd.), super mixer (made by Kawada Co., Ltd.), mechano mill (made by Okada Seiko Co., Ltd.), Ong mill (made by Hosokawa Micron Co., Ltd.), hybridization system, etc. Examples of such devices include Nara Machinery Co., Ltd. and Cosmo System (manufactured by Kawasaki Heavy Industries, Ltd.), but are not limited thereto.
材料を混合した後は、混合物を混練押し出しする。このときの混練機としては、例えば、図２に示されるような二軸押し出し機１を使用できる。２軸押し出し混練機１は、図３（ａ）の側面断面、および図３（ｂ）の上面断面図に示されるように、筒状の容器１１の内部に送り用スクリュー１２・１３が備えられており、送り用スクリュー１２・１３が回転することにより、容器１１内の材料を送り出す。図１に示される混練機１のＣ１〜Ｃ１０の区画では、Ｃ４以外は材料を送り出す、または逆送りする区画であり、Ｃ４はミキシング部である。図１では、２軸は逆方向に回転するものを示しているが、同軸方向に回転する装置を用いてもよい。ミキシング部では、２つの回転部材が配置されて材料を練り合わせている。なお、材料はＨＰ（ホッパー口）と示された部分から投入され、Ｃ１からＣ１０に向かって送られ、ＤＩＥの部分から板状に排出される。また、真空ポンプによりモノマーなどの不要物を取り除く。
After mixing the materials, the mixture is kneaded and extruded. As the kneading machine at this time, for example, a
排出された材料は、ドラムクーラ２にて冷却、固化され、紙面右側に排出される。排出された固化材料は、カッター３により適当な大きさに切断される。
The discharged material is cooled and solidified by the
なお、混練機は２軸押し出し機１に限られるものではなく、三本ロール、ラボブラストミル等の一般的な混練機を用いることができ、ＴＥＭ−１００Ｂ（東芝機械製），ＰＣＭ−６５／８７（池貝製）等の１軸、もしくは、２軸のエクストルーダーを挙げることができる。
The kneading machine is not limited to the
また、より望ましい混練機として、ニーディックス（三井鉱山社製）などの連続式２本ロール型混練機を挙げることができる。 Further, as a more desirable kneader, a continuous two-roll kneader such as Niedix (manufactured by Mitsui Mining Co., Ltd.) can be exemplified.
図６は連続式２本ロール型混練機の構成を概略的に示す斜視図である。また、図７は連続式２本ロール型混練機の要部の構成を概略的に示す斜視図である。 FIG. 6 is a perspective view schematically showing a configuration of a continuous two-roll kneader. FIG. 7 is a perspective view schematically showing a configuration of a main part of the continuous two-roll kneader.
図６に示すように、連続式２本ロール型混練機１００は、原料混合物を溶融混練する、前ロール１０１および後ロール１０２と、前ロール１０１の下部に設けられ、前ロール１０１の表面に付着した原料混合物の混練物を、前ロール１０１の表面から掻き取る混練物取出し装置１０４と、混練物取出し装置１０４によって掻き取られた混練物を外部に排出する混練物排出部１０５と、前ロール１０１および後ロール１０２を混練機１００の設置面に対して水平に支持する支持部１０６・１０７と、落下物捕集台１０８とを含んで構成される。また、図６では省略しているが、連続式２本ロール型混練機は、前ロール１０１と後ロール１０２との間に原料混合物を供給する原料投入部１０３（図７参照）を備えている。
As shown in FIG. 6, the continuous two-
連続式２本ロール型混練機１００において、混練物取出し装置１０４および混練物排出部１０５が設けられている側に近いほう、すなわち混練物取出し装置１０４から見て、前方（手前側）に位置するのが前ロール１０１であり、後方（奥側）に位置するのが後ロール１０２である。
In the continuous two-
前ロール１０１および後ロール１０２は、支持部１０６及び支持部１０７によって支持されており、図示しない駆動手段により、それぞれ、その軸の周りに矢符１１４・１１５の方向に回転駆動可能に設けられる。また、図７に示すように、前ロール１０１および後ロール１０２の表面には、らせん状の溝が設けらている。
The
前ロール１０１と後ロール１０２との間には、所定の間隙が設定されており、前ロール１０１は、通常、後ロールロール１０２よりも高速で回転される。これによって、連続式２本ロール型混練機１００は、原料投入部１０３から投入された混練物に、大きくな圧縮力及びせん断力を付与するものであり、着色剤の結着樹脂中への分散性およびトナーの生産性のいずれをも高水準で両立させることができる。
A predetermined gap is set between the
原料投入部１０３は、スクリューフィーダなどにより原料混合物の供給を定量的かつ連続的に受ける供給口１０３ａと、前ロール１０１と後ロール１０２との間に原料混合物を連続的に投入する投入口１０３ｂとを含んで構成される。
The raw
投入口１０３ｂから供給される原料混合物は、前ロール１０１および後ロール１０２の回転によって、原料混合物投入側から混練物排出側に移送される。その際、原料混合物は、前ロール１０１と後ロール１０２とによって圧縮され、前ロール１０１と後ロール１０２との表面において加熱、溶融され、さらに前ロール１０１表面に付着した状態で、前ロール１０１と後ロール１０２との間で圧縮力及びせん断力を急激に付与されて、原料の均質化および分散がなされる。この結果として、均質な混練物が得られる。
The raw material mixture supplied from the charging
原料混合物が連続的に供給されることにより、原料供給部１０３の供給口１０３ａ下方に位置する前ロール１０１と後ロール１０２との間の部分に滞留する原料混合物の量が、前ロール１０１と後ロール１０２との他の部分に滞留する量よりも常に多くなるため、原料混合物の移送は、円滑に進行することとなる。つまり、前ロール１０１と後ロール１０２との間に形成されるバンク（混練物滞留品）量は、原料供給部１０３の下方周辺で最も多いので、軸方向に圧力差を生じることとなり、これが移送の推進力となる。更には、前ロール１０１及び後ロール１０２の表面部に設けられている、らせん状の溝によって発生するスクリュー効果も、原料混合物を移送する推進力の一部になる。このようにして、前ロール１０１と後ロール１０２との間において、原料混合物が圧縮力及びせん断を繰り返し連続的に受けることによって、着色剤などが結着樹脂中に均一に分散した混練物となり、当該混練物が前ロール１０１の表面に付着した状態で得られる。
When the raw material mixture is continuously supplied, the amount of the raw material mixture staying in a portion between the
図６に示すように、混練物取出し装置１０４は、支持部１０７に装着されており、混練物取出し装置１０４の回転によって、前ローラ１０１の表面に付着した原料混合物の混練物が掻き取られて、混練物排出部１０５に送給される。そして、混練物排出部１０５は、混練物取出し装置１０４から送給された原料混合物の混練物を、混練機１００の外部に排出する。
As shown in FIG. 6, the kneaded product take-out
図６及び図７では図示していないが、支持部１０６・１０７には、原料投入部１０３、前ロール１０１および後ロール１０２を駆動する駆動手段、油圧シリンダ、熱媒体および／または冷媒を回転軸に供給する手段などが収容されている。
Although not shown in FIGS. 6 and 7, the
図６に示している落下物捕集台１０８は、前ロール２および後ロール３から落下する原料混合物およびその混練物を捕集するテーブルである。
6 is a table for collecting the raw material mixture falling from the
上述したように、連続式２本ロール型混練機１００によれば、まず、原料混合物が、原料供給部１０３から前ロール１０１と後ロール１０２との間に供給される。そして、供給された原料混合物は、前ロール１０１および後ロール１０２の回転によって、原料混合物投入側から混練物排出側に移送される。その間に、原料混合物は、圧縮力、加熱溶融、及び分散力を受けることによって均質化され、均質な混練物になる。この混練物は、混練物取出し装置１０４によって前ロール１０１の表面から掻き取られ、混練物排出部１０５から連続式２本ロール型混練機１００の外部に排出される。
As described above, according to the continuous two-
また、連続式２本ロール型混練機１００でマスターバッチを作成した後に、２軸押し出し混練機で所定の混合比率となるように希釈混練してもよい。
Moreover, after creating a master batch with the continuous two-
なお、排出された材料の冷却には例えば三井鉱山社製のドラムクーラを用いればよい。 For example, a drum cooler manufactured by Mitsui Mining Co., Ltd. may be used for cooling the discharged material.
〔粉砕工程〕
次に、本発明の破砕工程について説明する。粉砕工程では、混練工程で得られた樹脂混練物を、サブミクロンの粒子まで粉砕する。サブミクロンの粒子とは、粒径が１μｍ以下の粒子であり、特に０．１〜１μｍ程度の粒子のことである。
[Crushing process]
Next, the crushing process of the present invention will be described. In the pulverization step, the resin kneaded product obtained in the kneading step is pulverized to submicron particles. The submicron particles are particles having a particle size of 1 μm or less, and in particular, particles having a size of about 0.1 to 1 μm.
粉砕工程では、混練工程で得られた塊状の混練物を、好ましくは数段階の粉砕にてサブミクロンの粒子になるまで粉砕する。粉砕機は特に限定されるものではない。 In the pulverization step, the massive kneaded product obtained in the kneading step is pulverized until it becomes sub-micron particles, preferably in several stages of pulverization. The pulverizer is not particularly limited.
例えば、数ミリ程度に粉砕する疎砕、並びに、続いて疎砕された粒子を１００−１５０μｍに粉砕する中砕には、公知の装置を用いることができる。 For example, a known apparatus can be used for the pulverization to be pulverized to about several millimeters and the intermediate pulverization of the pulverized particles to 100 to 150 μm.
そして、サブミクロンの粒子に粉砕するには、溶媒に分散させることなく粉砕する乾式あるいは溶媒に分散させてから粉砕する湿式の磨砕を行うことが好ましい。しかし、乾式の場合、樹脂混練物が摩擦熱により過熱され、樹脂混練物中の結着樹脂が熱により寸断されて低分子化して、トナーの熱特性が変化し、現像されたトナー像の画質が落ちる可能性があるので湿式で粉砕することが好ましい。また、湿式の場合、粉砕と同時に樹脂粉砕物が溶媒である液体に分散されることになるので、凝集が起こりにくく、分散性のよい分散液が調整できる点でも好ましい。湿式の粉砕では、溶媒中に材料とビーズとを入れてすり合わせる粉砕機（ビーズミル）を用いることが好ましい。 And in order to grind | pulverize to a submicron particle | grain, it is preferable to perform the dry grinding | pulverization which disperse | distributes to the dry type | mold which disperses | distributes to a solvent without disperse | distributing to a solvent, and then grinds. However, in the case of the dry type, the resin kneaded product is overheated by frictional heat, and the binder resin in the resin kneaded product is broken by heat to lower the molecular weight, changing the thermal characteristics of the toner, and developing the image quality of the developed toner image. Since it may fall, it is preferable to grind in a wet process. In the case of the wet type, since the resin pulverized product is dispersed in the liquid as the solvent simultaneously with the pulverization, it is preferable in that a dispersion liquid having good dispersibility can be prepared because aggregation hardly occurs. In wet pulverization, it is preferable to use a pulverizer (bead mill) in which a material and beads are put in a solvent and rubbed.
このとき、図４に示すようなビーズミル４を用いてもよい。ビーズミル４は、壁面に冷却水４２が内蔵された容器４１内に、回転可能にロータ４３を配置したものである。そして、容器４１にビーズ、水、混練物を混合した材料４４を入れ、ロータ４３を回転させることでビーズにより混練物がサブミクロン粒子にまで粉砕される。
At this time, a
使われる湿式の粉砕機としては、具体的には、三菱重工社製のダイヤモンドファインミルＭＤ−２ＢやＭテクニック社製のクレアミクス機、特殊機化社製のＴＫ−ホモミキサーなどを用いることが好ましい。 Specifically, it is preferable to use a diamond fine mill MD-2B manufactured by Mitsubishi Heavy Industries, a Kleamix machine manufactured by M Technique, a TK-homomixer manufactured by Tokushu Kika, etc. .
なお、製造された樹脂粉砕物の軟化点は、９０度以上１５０度以下のものを用いることが好ましい。
〔分散工程〕
次に、本発明の分散工程について説明する。分散工程は、粉砕工程で得られた粉砕物を、媒体に混合分散する工程である。
In addition, it is preferable to use the softening point of the manufactured resin ground material of 90 degree | times or more and 150 degrees or less.
[Dispersing process]
Next, the dispersion | distribution process of this invention is demonstrated. The dispersion step is a step of mixing and dispersing the pulverized material obtained in the pulverization step in a medium.
媒体としては、主成分として水を含む水性溶媒が好ましい。そして、水性媒体の量は、樹脂混練物１００重量部に対して１００重量部以上１０００重量部以下の範囲、好ましくは、２００重量部以上９００重量部以下の範囲である。水性媒体の使用量が前記範囲以下であると、充分な分散を行なうことが難しく、所望の樹脂粒子を安定に得ることが難しく、前記範囲以上であれば、分散装置容積に対する着色微粒子の収率が悪くなり、工業的に不利である。 As the medium, an aqueous solvent containing water as a main component is preferable. And the quantity of an aqueous medium is the range of 100 to 1000 weight part with respect to 100 weight part of resin kneaded materials, Preferably, it is the range of 200 to 900 weight part. If the amount of the aqueous medium used is less than or equal to the above range, it is difficult to sufficiently disperse, and it is difficult to stably obtain desired resin particles. Is worse and industrially disadvantageous.
分散液には、分散助剤として、公知の界面活性剤等を添加しても良い。その添加量は、結着樹脂１００重量部に対して、１０重量部以下であることが好ましい。分散助剤の添加量が前記範囲以上であれば、得られるトナー粒子の表面状態を悪化させる場合がある。なお、結着樹脂として自己乳化性樹脂を使えば、界面活性剤の添加が不要となることもある。分散助剤としては、例えば、ドデシルベンゼン硫酸ナトリウム、テトラデシル硫酸ナトリウム、ペンタデシル硫酸ナトリウム、オクチル硫酸ナトリウム、オレイン酸ナトリウム、ラウリル酸ナトリウム、ステアリン酸ナトリウム、ステアリン酸カリウム等が挙げられる。 A known surfactant or the like may be added to the dispersion as a dispersion aid. The addition amount is preferably 10 parts by weight or less with respect to 100 parts by weight of the binder resin. If the addition amount of the dispersion aid is more than the above range, the surface state of the obtained toner particles may be deteriorated. If a self-emulsifying resin is used as the binder resin, the addition of a surfactant may be unnecessary. Examples of the dispersion aid include sodium dodecylbenzene sulfate, sodium tetradecyl sulfate, sodium pentadecyl sulfate, sodium octyl sulfate, sodium oleate, sodium laurate, sodium stearate, potassium stearate and the like.
混練物を、水性媒体中に分散する装置としては、特に限定されるものではない。その装置としては、例えば、乳化機、分散機として、一般に市販されているものを使用することもできる。例を挙げると、ウルトラタラックス（ＩＫＡ社製）、ポリトロンホモジナイザー（キネマティカ社製）、ＴＫオートホモミクサー（特殊機化工業（株）製）、等のバッチ式乳化機、エバラマイルダー（荏原製作所（株）製）、ＴＫパイプラインホモミクサー、ＴＫホモミックラインフロー、フィルミックス（特殊機化工業（株）製）、コロイドミル（神鋼パンテック社製）、スラッシャー、トリゴナル湿式微粉砕機（三井三池化工機（株）製）、キャビトロン（ユーロテック社製）、ファインフローミル（太平洋機工（株）製）等の連続式乳化機、クレアミックス（エムテクニック社製）、フィルミックス（特殊機化工業（株）製）等のバッチ、または、連続両用乳化機等が挙げられるが、これらに限定されるわけではない。１００度以上で使用する場合は加圧下で使用するので、上記乳化機、分散機には、メカニカルシールを備えていること、撹拌する容器は密閉可能なものが望ましい。 The apparatus for dispersing the kneaded material in the aqueous medium is not particularly limited. As the apparatus, for example, commercially available ones can be used as an emulsifier and a disperser. Examples include batch type emulsifiers such as Ultra Tarrax (manufactured by IKA), Polytron homogenizer (manufactured by Kinematica), TK auto homomixer (manufactured by Tokushu Kika Kogyo Co., Ltd.), etc. Co., Ltd.), TK pipeline homomixer, TK homomic line flow, Philmix (manufactured by Tokushu Kika Kogyo Co., Ltd.), colloid mill (manufactured by Shinko Pantech Co., Ltd.), thrasher, trigonal wet milling machine (Mitsui Continuous emulsifiers such as Miike Kako Co., Ltd., Cavitron (Eurotech Co., Ltd.), Fine Flow Mill (Pacific Kiko Co., Ltd.), Claremix (Mtechnic Co., Ltd.), Fillmix (Specialized Machine) (Industry Co., Ltd.) and the like, or continuous-use emulsifiers and the like may be mentioned, but the invention is not limited thereto. When used at 100 degrees or higher, the emulsifier and the disperser are preferably equipped with a mechanical seal, and the stirring vessel is preferably sealable.
本発明に用いる分散機は、混練物と水性媒体とを、バッチ式、あるいは、連続式で添加して、均一混合して分散し、バッチ式、または、連続式で取り出すことのできる装置であることが必要である。また分散機は、回転手段を回転することで樹脂溶融混合物を水性媒体中に分散することができる。 The disperser used in the present invention is an apparatus that can add a kneaded product and an aqueous medium in a batch or continuous manner, uniformly mix and disperse, and take out in a batch or continuous manner. It is necessary. The disperser can disperse the resin melt mixture in the aqueous medium by rotating the rotating means.
なお、上記の帯電制御剤や離型剤などを混合する場合は、溶融混練の前の段階で混合する。 In addition, when mixing said charge control agent, a mold release agent, etc., it mixes in the step before melt-kneading.
〔噴霧乾燥工程〕
噴霧乾燥工程では、分散液を噴霧乾燥することで、適度な粒径のトナーに造粒する。噴霧乾燥工程に用いられる噴霧乾燥装置についても、特に限定されるものではなく、公知の装置を使用することができる。例えば、藤崎電気のマイクロミストドライヤを用いることができる。
[Spray drying process]
In the spray drying step, the dispersion is spray dried to granulate toner having an appropriate particle size. The spray drying apparatus used in the spray drying process is not particularly limited, and a known apparatus can be used. For example, a Fujisaki Electric micro mist dryer can be used.
高品位の画像を形成するトナーとするためには、極めて小さい微粒子を製造できる噴霧乾燥装置を用いることが好ましい。このためには、分散液を傾斜面に供給し、この傾斜面に沿って気体流を流動させることで上記分散液を薄く引き延ばして薄膜流とし、この薄膜流を気体中に噴霧することで造粒することが好ましい。このような装置は、特許文献４に開示されている。
In order to obtain a toner for forming a high-quality image, it is preferable to use a spray drying apparatus capable of producing extremely small fine particles. For this purpose, the dispersion is supplied to an inclined surface, and the gas flow is made to flow along the inclined surface, whereby the dispersion is thinly drawn into a thin film flow, and the thin film flow is sprayed into the gas. It is preferable to granulate. Such an apparatus is disclosed in
図５に示される４流体ノズル式噴霧乾燥機５はこのような噴霧乾燥機の一例である。４流体ノズル式噴霧乾燥機５では、鉛直方向に対して傾斜している下向きの斜面５１に材料が流れ落ちるように、斜面５１に続く材料供給路５２に材料を流しいれる。そして、この斜面に沿って気体流が生じるように、斜面５１に続く空気路５３中の空気を上から下へと空気を流動させる。これにより、材料は、空気流により薄く引き延ばされた薄膜流となって斜面５１を流れ出る。斜面５１の下端には、さらに空気流が上から下へ流れるように空気路５４が流れており、材料の薄膜流は薄膜の状態で噴霧乾燥されることから、サブミクロンの樹脂粉砕物が適度に凝集した極めて小さい微粒子が製造できる。
A four-fluid
また、図５の４流体ノズル式噴霧乾燥機５による噴霧乾燥は、噴霧乾燥された粒子が上から下へ移動するように噴霧されるので、２次粒子径が大きくなることを防げる。粒子が上へ移動するように噴霧された場合は、落下する粒子と上方向へ移動する粒子とが衝突する頻度が高く、二次粒子径が大きくなるためである。
Further, the spray drying by the four-fluid
さらに、噴霧乾燥工程において、樹脂粉砕物がその軟化点−２０度以上の温度であり、かつ軟化点以下の温度となる状態で噴霧乾燥を行っている。これにより、軟化点以下であって、樹脂粉砕物が、噴霧されることで樹脂粉砕物同士が融着し得るような軟化状態となる温度で、分散液が噴霧乾燥されるので、樹脂粉砕物が適度に軟化し、樹脂粉砕物同士が接触することで融着する。つまり、樹脂粉砕物は完全な溶融状態ではなく、原形を保ちながら軟化した状態となり、衝突により融着されることとなる。したがって、噴霧乾燥の条件を調節することで、２次粒子の粒径や形状の調整がしやすく、２次粒子の巨大分子化を防ぎ、使用用途に合わせて真球状や扁平状へと自由に制御できるようになる。また、他の凝集剤を用いることなく、分散液中の樹脂粉砕物の粒子が融着できる。 Furthermore, in the spray drying step, the resin pulverized product is spray-dried in a state where the temperature is not lower than the softening point of −20 ° C. and not higher than the softening point. Accordingly, since the dispersion liquid is spray-dried at a temperature that is not higher than the softening point, and the resin pulverized product is in a softened state where the resin pulverized product can be fused together by spraying, the resin pulverized product Is softened moderately and fused when the crushed resin comes into contact with each other. That is, the resin pulverized product is not completely melted, but is softened while maintaining its original shape, and is fused by collision. Therefore, by adjusting the spray drying conditions, it is easy to adjust the particle size and shape of the secondary particles, preventing the secondary particles from becoming macromolecules, and freely changing to a spherical or flat shape according to the intended use. You will be able to control. Further, the resin pulverized particles in the dispersion can be fused without using other flocculants.
一方、樹脂粉砕物がその軟化点より高い温度となる状態にて噴霧乾燥を行うと、粉砕物が完全に溶融した状態で液中分散した分散液となり、噴霧乾燥時に２次粒子が大きくなりやすく、高品質画像を形成できなくなる。また、２次粒子の真球状や扁平状への形状制御ができない。樹脂粉砕物がその軟化点−２０度より低い温度で噴霧乾燥すると、樹脂粉砕物の軟化が不十分で、融着が十分に行われない可能性がある。しかし、噴霧乾燥により融着し得る状態となるのであれば、必ずしも樹脂粉砕物がその軟化点−２０度以上の温度である必要はなく、樹脂粉砕物がガラス転移点以上軟化点以下の温度である状態で噴霧乾燥してもよい。 On the other hand, if spray drying is performed in a state where the resin pulverized product is at a temperature higher than its softening point, the pulverized product becomes a dispersion in which the pulverized product is completely melted, and secondary particles tend to be large during spray drying. High quality images cannot be formed. In addition, the shape of the secondary particles cannot be controlled to be true spherical or flat. When the resin pulverized product is spray-dried at a temperature lower than the softening point of −20 ° C., the resin pulverized product is insufficiently softened and may not be sufficiently fused. However, if it becomes a state that can be fused by spray drying, the resin pulverized product does not necessarily have to have a softening point of −20 ° C. or higher, and the resin pulverized product has a glass transition point or more and a softening point or less. You may spray-dry in a certain state.
なお、真球状の２次粒子を含むトナーは、２次粒子同士の摩擦による帯電がされにくいので、ローラー等の帯電部材により帯電する場合に適している。また、製造しやすいという点で有利である。一方、扁平状の２次粒子を含むトナーは、粒子同士が面で接触するのでこすれやすく、摩擦帯電しやすいので、高画質の画像を形成できる。よって、特に、帯電制御剤を含まないトナーに好ましく適用できる。また、真球状のものと比べクリーニングがしやすい。さらに、静電荷像を現像したときに、扁平状の粒子は真球状の粒子よりも紙を覆う面積が広くなるので、同じ量の粒子が定着された場合でもより濃い濃度で画像形成できる。 Note that toner containing true secondary particles is not easily charged due to friction between the secondary particles, and is therefore suitable for charging with a charging member such as a roller. Moreover, it is advantageous in that it is easy to manufacture. On the other hand, toner containing flat secondary particles is easily rubbed because the particles are in contact with each other and is easily triboelectrically charged, so that a high-quality image can be formed. Therefore, it can be preferably applied to a toner that does not contain a charge control agent. Also, it is easier to clean than a spherical one. Further, when the electrostatic image is developed, the flat particles have a larger area covering the paper than the true spherical particles, so that even when the same amount of particles are fixed, an image can be formed with a higher density.
このようなトナーに含まれる樹脂粒子（２次粒子）の形状の制御は、噴霧乾燥の噴霧条件を調整することによって行うことができる。 Control of the shape of the resin particles (secondary particles) contained in the toner can be performed by adjusting the spraying conditions for spray drying.
このようにして製造されたトナーの樹脂微粒子は、有機溶媒に溶融する工程を含まないため、揮発成分が１０ｐｐｍ以下である。よって、トナー帯電量の低下が帯電の安定性を損なうと言う問題も生じない。また、樹脂粒子は、樹脂粉砕物（１次粒子）の直径をＤ１、上記樹脂粒子（２次粒子）の直径をＤ２、上記帯電制御剤の粒子直径をＤ３とした時、
Ｄ２/５ ≧ Ｄ１ ≧Ｄ３
であることが好ましい。
Since the resin fine particles of the toner thus produced do not include a step of melting in an organic solvent, the volatile component is 10 ppm or less. Therefore, there is no problem that a decrease in toner charge amount impairs charging stability. The resin particles have a diameter of the resin pulverized product (primary particles) as D1, a diameter of the resin particles (secondary particles) as D2, and a particle diameter of the charge control agent as D3.
D2 / 5 ≧ D1 ≧ D3
It is preferable that
これによれば、１次粒子の直径が２次粒子の直径の１／５以下であり、１次粒子と２次粒子との大きさの比が適切になるので、揃った粒径の２次粒子にしやすく、高品質な画像を形成できるトナーとなる。なお、Ｄ２/５ ＜ Ｄ１であると、２次粒子の粒径が大きくなり、２次粒子がばらつきやすくなるという問題が生じる。 According to this, since the diameter of the primary particle is 1/5 or less of the diameter of the secondary particle and the ratio of the size of the primary particle and the secondary particle becomes appropriate, the secondary particle having a uniform particle size is obtained. The toner is easy to form particles and can form a high-quality image. In addition, when D2 / 5 <D1, there is a problem that the particle size of the secondary particles becomes large and the secondary particles are likely to vary.
また、帯電制御剤の粒子直径が１次粒子直径以下なので粉砕工程における粉砕が効率的に行える。帯電制御剤の粒子直径が１次粒子直径より大きいと２次粒子間で不均一化し、トナー性能が大幅に低下する。 Further, since the particle diameter of the charge control agent is equal to or smaller than the primary particle diameter, pulverization in the pulverization step can be performed efficiently. If the particle diameter of the charge control agent is larger than the primary particle diameter, the secondary particles become non-uniform, and the toner performance is greatly reduced.
具体的には、樹脂粒子の粒径は、下限値が０．０１μｍ以上であることが好ましく０．１μｍ以上であることがより好ましく、上限値が１μｍ以下であることが好ましく０．３μｍ以下であることがより好ましい。 Specifically, the lower limit of the particle size of the resin particles is preferably 0.01 μm or more, more preferably 0.1 μm or more, and the upper limit is preferably 1 μm or less, preferably 0.3 μm or less. More preferably.
得られたトナー粒子には、シリカ、酸化チタン等の外添剤を加えたり、種々の表面改質を行うことも可能である。上述の処理は必ずしも全て行わなければならないものではなく、必要に応じて取捨選択することができる。 External toner additives such as silica and titanium oxide can be added to the obtained toner particles, and various surface modifications can be performed. The above-described processes are not necessarily all performed, and can be selected as necessary.
本発明の製造方法により製造されたトナーは、一成分及び二成分系現像剤として、いずれの現像剤にも使用できる。例えば、一成分系現像剤として、非磁性トナーを用いる場合には、ブレード、及び、ファーブラシを用い、現像スリーブで摩擦帯電させて、スリーブ上にトナーを付着させることで搬送する方法がある。一方、二成分系現像剤として用いる場合には、本発明のトナーとキャリアを用いた現像剤として使用する。本発明に使用されるキャリアとしては特に限定されるものではないが、例えば、鉄、銅、亜鉛、ニッケル、コバルト、マンガン、クロム元素からなる単独、及び、複合フェライトや、キャリアコア粒子を樹脂でコートしたものが用いられる。キャリア表面への被覆物質としては、トナー材料により異なるが、例えば、ポリテトラフルオロエチレン、モノクロロトリフルオロエチレン重合体、ポリフッ化ビニリデン、シリコーン樹脂、ポリエステル樹脂、ジターシャーリーブチルサリチル酸の金属化合物、スチレン系樹脂、アクリル系樹脂、ポリアシド、ポリビニルブチラール、ニグロシン、アミノアクリレート樹脂、塩基性染料、及び、そのレーキ物、シリカ微粉末、アルミナ微粉末などを単独、又は複数で用いるのが適当であるが、これらに限定されるものではない。これらキャリアの平均粒径は１０〜１００μｍ、好ましくは、２０〜５０μｍであることが好ましい。 The toner produced by the production method of the present invention can be used for any developer as a one-component or two-component developer. For example, when a non-magnetic toner is used as the one-component developer, there is a method in which a blade and a fur brush are used, frictionally charged with a developing sleeve, and transported by attaching the toner onto the sleeve. On the other hand, when used as a two-component developer, it is used as a developer using the toner and carrier of the present invention. The carrier used in the present invention is not particularly limited, but for example, iron, copper, zinc, nickel, cobalt, manganese, chromium element alone and composite ferrite and carrier core particles are made of resin. A coated one is used. The coating material on the carrier surface varies depending on the toner material. For example, polytetrafluoroethylene, monochlorotrifluoroethylene polymer, polyvinylidene fluoride, silicone resin, polyester resin, metal compound of ditertiary butylsalicylic acid, styrenic resin , Acrylic resins, polyacids, polyvinyl butyral, nigrosine, amino acrylate resins, basic dyes, and their lakes, silica fine powders, alumina fine powders, etc. may be used alone or in combination. It is not limited. The average particle size of these carriers is 10 to 100 μm, preferably 20 to 50 μm.
以下、図１を参照して、本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらにより、何ら限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to FIG. 1, but the present invention is not limited thereto.
（樹脂溶融混合物の調製）
図１の混合工程に示されるとおり、結着樹脂として、ポリエステル樹脂Ａ（軟化点１４０度）を使用した。
ポリエステル樹脂Ａ １００重量部
着色剤（カーボンブラック） １５重量部
ワックス（ポリプロピレン） ２重量部
帯電制御剤（サリチル酸の亜鉛化合物） １重量部
上記の配合成分をヘンシェルミキサーにて、１０分間混合分散し、混合物を得た。
(Preparation of resin melt mixture)
As shown in the mixing step of FIG. 1, polyester resin A (softening point 140 degrees) was used as the binder resin.
得られた混合物を、三井鉱山（株）製ニーディクスＭＯＳ１４０−８００を用いて溶融混練分散した。混練物は、ニーディクスから押し出して冷却し、適当な大きさに切断した。 The obtained mixture was melt kneaded and dispersed using a Niedix MOS140-800 manufactured by Mitsui Mining Co., Ltd. The kneaded product was extruded from the knee disc, cooled, and cut into an appropriate size.
次に、粉砕工程にて、切断された混練物を粉砕し、直径２ｍｍ長さ３ｍｍ程度のチップ状のトナー材を得た（粗砕）。さらに、このトナー材を中粉砕し、１００μｍ−１５０μｍの粒子状トナー材を得た（中砕）。そして、この粒子状トナー材を三菱重工製のダイアモンドファインミルＭＤ−２Ｂにて湿式磨砕し、サブミクロンの粒子状トナー（１次粒子）を得た。 Next, in the pulverization step, the cut kneaded product was pulverized to obtain a chip-like toner material having a diameter of about 2 mm and a length of about 3 mm (coarse pulverization). Further, this toner material was pulverized in the middle to obtain a particulate toner material having a particle size of 100 μm to 150 μm (intermediate pulverization). Then, this particulate toner material was wet-ground with a diamond fine mill MD-2B manufactured by Mitsubishi Heavy Industries to obtain a submicron particulate toner (primary particles).
続いて、分散工程にて、得られたサブミクロンの粒子状トナーを１０重量％の濃度となるように水に分散した。このとき、粒子状トナー１００重量部に対して、１０重量部以下の界面活性剤を添加してもよいが、本実施例では添加しなかった。 Subsequently, in the dispersion step, the obtained submicron particulate toner was dispersed in water so as to have a concentration of 10% by weight. At this time, 10 parts by weight or less of a surfactant may be added to 100 parts by weight of the particulate toner, but it was not added in this example.
そして、この分散液を、粒子状トナーをその軟化点−２０度〜軟化点の間の温度の範囲内となるように加熱し、藤崎電気製のマイクロミストドライヤＭＤＬ−０５０にて噴霧乾燥して、６〜７μｍの球形の二次粒子に造粒されたトナー材を得た。 Then, this dispersion is heated so that the particulate toner is within a temperature range between the softening point of -20 degrees and the softening point, and spray-dried with a micro mist dryer MDL-050 made by Fujisaki Electric. A toner material granulated into spherical secondary particles of 6 to 7 μm was obtained.
さらに、トナー材に疎水性のシリカを外添してトナーを完成させた。このように製造されたトナーは、良好に静電荷像を現像することができた。 Further, the toner was completed by externally adding hydrophobic silica to the toner material. The toner thus produced was able to develop an electrostatic charge image satisfactorily.
なお、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications are possible within the scope shown in the claims, and the embodiment can be obtained by appropriately combining technical means disclosed in the embodiment. Is also included in the technical scope of the present invention.
また、本発明は、以下の構成とすることもできる。 In addition, the present invention can be configured as follows.
少なくともポリエステル樹脂、着色剤とを必須成分とする混合物を溶融混練する工程と、樹脂溶融混練物を粉砕し、水性媒体中に有機溶媒を含有しない樹脂溶融混合物を分散させて樹脂微粒子の水分散液を調製する工程と、樹脂微粒子の軟化点以下の温度で樹脂微粒子の水分散液を噴霧乾燥することにより樹脂粒子を得る工程とを含む静電荷像現像用トナーの製造方法。 A step of melt-kneading a mixture containing at least a polyester resin and a colorant as essential components; and pulverizing the resin melt-kneaded product to disperse a resin melt mixture containing no organic solvent in an aqueous medium to obtain an aqueous dispersion of resin fine particles And a process for obtaining resin particles by spray-drying an aqueous dispersion of resin fine particles at a temperature not higher than the softening point of the resin fine particles.
上記製造方法において、湿式のビーズミルにより粉砕が行われる製造方法。 In the above production method, a production method in which grinding is performed by a wet bead mill.
上記製造方法において、樹脂微粒子の水分散液を傾斜面に供給した後に気体流で薄膜流として気体中に噴霧することを特徴とする噴霧乾燥方法を用いる製造方法。 In the above-described production method, a method for producing using a spray-drying method, wherein an aqueous dispersion of resin fine particles is supplied to an inclined surface and then sprayed into a gas as a thin film flow with a gas flow.
上記製造方法において、気体中で造粒された粒子が下方に搬送される製造方法。 The said manufacturing method WHEREIN: The manufacturing method with which the particle | grains granulated in gas are conveyed below.
ポリエステル樹脂、着色剤、帯電制御剤が混合された１次粒子が複数個集合して２次粒子を形成しており、かつ、揮発成分が１０ｐｐｍ以下であるトナー。 A toner in which a plurality of primary particles mixed with a polyester resin, a colorant, and a charge control agent are aggregated to form secondary particles, and a volatile component is 10 ppm or less.
上記トナーにおいて、１次粒子径Ｄ１、２次粒子径をＤ２、帯電制御剤粒子径Ｄ３とした時、Ｄ２/５ ≧ Ｄ１ ≧Ｄ３、であるトナー。 In the toner described above, when the primary particle diameter D1, the secondary particle diameter is D2, and the charge control agent particle diameter D3, the toner satisfies D2 / 5 ≧ D1 ≧ D3.
ポリエステル樹脂、着色剤、帯電制御剤が混合された複数個集合して２次粒子を形成しており、かつ、帯電制御剤が水溶性でないトナー。 A toner in which a plurality of polyester resins, colorants, and charge control agents are mixed to form secondary particles, and the charge control agent is not water-soluble.
ポリエステル樹脂、着色剤、帯電制御剤が混合された複数個集合して２次粒子を形成しており、かつ、着色剤が水溶性でないトナー。 A toner in which a plurality of polyester resins, colorants and charge control agents are mixed to form secondary particles, and the colorant is not water-soluble.
容易に高品質画像を実現できるトナーが得られるので、電子写真方式の複写機やプリンタの現像剤として用いられるトナーに適用できる。 Since a toner capable of easily realizing a high-quality image is obtained, it can be applied to a toner used as a developer for an electrophotographic copying machine or printer.
１ 混練機
４ 粉砕機
５ 噴霧乾燥機
1
Claims (11)
上記樹脂混練物を粉砕して樹脂粉砕物を製造する粉砕工程と、
上記樹脂粉砕物を液体媒体中に分散させて分散液を調製する分散工程と、
上記樹脂粉砕物が、その軟化点以下の温度となる状態で上記分散液を噴霧乾燥して、樹脂粉砕物同士を融着させることにより樹脂粒子を得る噴霧乾燥工程と、を含むことを特徴とする静電荷像現像用トナーの製造方法。 A kneading step for producing a resin kneaded product by melt-kneading a mixture containing a binder resin and a colorant;
A pulverization step of pulverizing the resin kneaded product to produce a resin pulverized product;
A dispersion step of dispersing the resin pulverized product in a liquid medium to prepare a dispersion;
The resin pulverized product includes a spray-drying step of spray-drying the dispersion in a state where the temperature is equal to or lower than the softening point thereof to obtain resin particles by fusing the resin pulverized product to each other. A method for producing a toner for developing an electrostatic charge image.
揮発成分の含有量が１０ｐｐｍ以下であることを特徴とする静電荷像現像用トナー。 Secondary particles in which a plurality of primary particles containing a binder resin and a colorant are fused,
A toner for developing an electrostatic image, wherein the content of a volatile component is 10 ppm or less.
Ｄ２/５ ≧ Ｄ１ ≧Ｄ３
であることを特徴とする請求項９に記載の静電荷像現像用トナー。 When the diameter of the primary particles is D1, the diameter of the secondary particles is D2, and the particle diameter of the charge control agent is D3,
D2 / 5 ≧ D1 ≧ D3
The electrostatic charge image developing toner according to claim 9, wherein the toner is an electrostatic charge image developing toner.
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